Feststoffventile können insbesondere für die Ausbringung von Montage- und Dichtschäumen aus Aerosoldosen eingesetzt werden, eignen sich jedoch grundsätzlich für alle Formen von Aerosoldosen, aus denen Materialien mit einem Feststoffgehalt ausgebracht werden, beispielsweise auch für die Ausbringung von Lack, Klebstoff, Dicht- und Reinigungsmitteln.

Montageschäume insbesondere Polyurethanschäume haben in der Technik ein großes Anwendungsgebiet gefunden. Sie dienen im Baubereich der Befestigung von Elementen wie Fensterrahmen, Türzargen und anderen Fertigteilen, zum Schließen von Öffnungen und zum Ausschäumen von Hohlräumen und Taschen. Sie werden vielfach zur Wärme- und Schalldämmung eingesetzt. Ferner sind sie geeignet in damit gefüllten Hohlräumen die Schwitzwasserbildung mit nachfolgender Korrosion zu vermeiden.

Zur Schaumbildung werden zumeist im Behälter enthaltene Prepolymere verwandt, die häufig durch Einwirkung von Feuchtigkeit, insbesondere von Luftfeuchtigkeit, aushärten. Nach der Freisetzung des Gemisches aus Treibmittel und Schaumbildner findet eine Reaktion zwischen dem Prepolymer und der in der Luft enthaltenen Luftfeuchtigkeit statt. Das führt zur Bildung eines dauerhaften Schaums. Je nach Feuchtigkeitsgehalt der Luft erfolgt die Aushärtung in mehr oder weniger kurzer Zeit. Bei hoher Luftfeuchtigkeit benötigt die Härtung nur wenige Minuten. Zweikomponentenschäume enthalten in der Druckdose zusätzlich eine separate Vernetzerkomponente.

Zum Ausbringen oder Austragen des Schaums dienen Spezialventile, die durch Kippen oder Eindrücken den Weg des Schaums freigeben. Während des Transports und der Zwischenlagerung müssen sie hingegen für eine sichere Abdichtung sorgen. Falls die Abdichtung nicht ausreicht, diffundiert Feuchtigkeit in den Ventilmechanismus ein, die die Prepolymere in dem Ventil aushärten lässt, was dessen einwandfreie Funktion beeinträchtigt. Im Extremfall wird das Ventil durch darin gebildetes Polymer vollständig blockiert.

Da der Innendruck des Druckbehälters in der Regel nicht ausreicht, eine vollständige Rückstellung des Ventils nach Auslösung zu bewirken, werden Federelemente eingesetzt. Bekannt sind Tellerventile, in denen das Ventilverschlusselement über eine Schraubenfeder mit einem Halteteil als Widerlager verbunden ist. Das Halteteil ragt frei in das Innenteil des Druckbehälters. Die Feder ist zwischen Halteteil und Ventilverschlusselement eingesetzt und stellt dessen festen Sitz am Ventilteller sicher. Ein Problem bei der Verwendung von Schraubenfedern ist, dass diese durch Ablagerungen in ihrer Funktion beeinträchtigt oder blockiert werden können. Ein weiteres Problem herkömmlicher Tellerventile ist die Abdichtung im Bereich des Sterns. Der Stern ist innerhalb des Ventilkörpers beweglich angeordnet, wobei die Dichtigkeit zumeist durch Dichtlippen herbeigeführt wird. Auch hier kann es zu Ablagerungen kommen, die die einwandfreie Dichtfunktion beeinträchtigen.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb, ein Ventil bereitzustellen, welches die zuvor beschriebenen Nachteile herkömmlicher Ventile vermeidet. Es soll gegen das Eindringen von Feuchtigkeit in den im Druckbehälter liegenden Ventilbereich schützen. Gleichzeitig müssen aber auch Ausbringhilfen wie Spritzpistolen angeschlossen werden können. Es soll einfach aufgebaut sein und eine hohe Betriebssicherheit gewährleisten. Insbesondere soll ein solches Ventil auch einen wenig anfälligen Federmechanismus aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Ventil der eingangs genannten Art vor, den Stern zweiteilig auszubilden, wobei der obere Teil die wenigstens eine Austrittsöffnung aufweist und integral über eine umlaufende elastische Membran mit dem Ventilkörper verbunden ist und der untere Teil die wenigstens eine Eintrittsöffnung aufweist, wobei der untere und obere Teil des Sterns form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

Die Begriffe„dosenseitig" und„ventilseitig", wie sie in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwandt werden, bezeichnen, in einer Ausrichtung entlang der zentralen Achse einer Druckdose, das der Druckdose zugewandte Ende eines Teils (dosenseitig) und das aus der Dose in Richtung des Ventils herausweisende Ende eines Teils (ventilseitig).

Das erfindungsgemäße Feststoff ventil für Druckdosen weist einen üblichen Ventilteller auf, der eine kreisförmige zentrale Ausnehmung hat. Der Ventilteller hat in der Regel zwischen der Ausnehmung und dem Außenrand ein wannenförmiges Profil mit einem hochgezogenen Innenrand, an dem der Ventilkörper festgelegt ist.

Der Ventilkörper selbst kann in an und für sich bekannter Weise an den Ventilteller angespritzt sein, d.h. der hochgezogene Innenrand des Ventiltellers befindet sich im Innern des Ventilkörpers. Alternativ und hier bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Ventilkörper an die Form des Ventiltellers angepasst ist, einen aufgehenden Rand aufweist, der mit einem nach außenweisenden Vorsprung über den Innenrand des Ventiltellers greift. Ein solcher Ventilkörper wird in den Ventilteller von der Unterseite her eingepresst. Gleichzeitig weist der Ventilkörper einen nach außen weisenden Bereich auf, der die dosenseitige Kontur des Ventiltellers aufnimmt und sich eng an diesen anschmiegt. Der nach außen weisende und über den Innenrand des Ventiltellers greifende Vorsprung sichert den Ventilkörper am Ventilteller. Der Innendruck der Druckdose sorgt für einen großen Anpressdruck und für die Dichtigkeit in diesem Bereich.

Es kann zweckmäßig sein, den Ventilkörper im Kontaktbereich zum Ventilteller mit konzentrisch umlaufenden Dichtlippen auszustatten, die eine zusätzliche Abdichtung herbeiführen.

Der Ventilkörper weist eine zentrale Ausnehmung auf, in der der Stern des Ventils vertikal beweglich gelagert ist. Dosenseitig weist der Stern wenigstens eine Eintrittsöffnung für den Doseninhalt auf, ventilseitig wenigstens eine Austrittsöffnung, durch die der Doseninhalt nach Betätigung des Ventils austreten kann.

Erfindungsgemäß ist der Stern in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt. Beide Teile sind miteinander form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Der untere, dosenseitige Teil des Sterns weist die Eintrittsöffnung auf, der obere, ventilseitige Teil die Austrittsöffnung, wobei die Öffnungen durch einen Kanal miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß ist der obere Teil des Stems über eine Membran integral mit dem Ventilkörper verbunden. Integral verbunden heißt, dass der Ventilkörper und der obere Teil des Stems einstückig ausgebildet sind, wobei eine konzentrisch ausgebildete Membran die Verbindung zwischen den beiden Teilen herstellt. Eine solche Konstruktion ist im Spritzgussverfahren ohne weiteres herstellbar. Hierdurch wird erreicht, dass der sich zwischen Ventilkörper und Stern befindliche schmale Spalt, der für die Beweglichkeit des Stems Sorge trägt, ventilseitig geschlossen ist; ein Austritt von Doseninhalt bei offenem oder geschlossenem Ventil ist auf diesem Wege nicht möglich.

Vorzugsweise verläuft die elastische Membran entlang des ventilseitigen Randes des unteren Teils des Stems. Dabei kann die Membran stufenartig ausgebildet sein, d.h. in Wellen gestaltet sein. Dies bildet eine Flächenreserve, die die Bewegung des Stems erlaubt, ohne dass die Membran unter übermäßige Spannung gerät. Zwischen dem oberen Rand des Ventilkörpers und der elastischen Membran verläuft dabei eine konzentrisch umlaufende Eintiefung, die zur Elastizität und Flächenreserve der Membran beiträgt. Außerdem verhindert dies, dass sich die Bewegung des Stems unmittelbar auf den oberen Rand des Ventilkörpers überträgt, der für die Festlegung und Abdichtung des Ventilkörpers wichtig ist. Geometrie und Stärke der Membran bewirken die Elastizität.

Bei der Betätigung des Ventils wird zur Ausbringung des Doseninhalts der Stern vertikal eingedrückt - zumeist über eine Ausbringhilfe oder eine Spritzpistole - wobei der Stern bei seiner Abwärtsbewegung die Membran mitnimmt. Dies führt zu einer Veränderung der Kontur, die eine gewisse Spannung ausübt und durch die Elastizität aufgefangen wird. Ist die Membran stufenförmig gestaltet, wird diese Bewegung und Spannung im Bereich der Stufen aufgefangen. Die beiden Teile des Sterns sind form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies bedeutet, dass sie in der Funktion eine Einheit darstellen und fest miteinander verbunden sind. Die beiden Teile weisen zentral einen Kanal zur Ausbringung des Doseninhalts auf. Insbesondere weist der Kanal des unteren Teils des Sterns im ventilseitigen Bereich eine zentrale Aufnahme auf, in die das dosenseitige Ende des oberen Teils des Sterns eingepasst ist. Dazu kann im Bereich der Aufnahme des unteren Teils eine umlaufende Erweiterung angeordnet sein, in die ein außen umlaufender Wulst des oberen Teils formschlüssig eingreift. Zwischen dem Ventilkörper und dem unteren Teil des Sterns befindet sich ein Dichtelement. Vorzugsweise ist dies eine dosenseitig am Ventilkörper umlaufende Dichtlippe, die mit einem umlaufenden Vorsprung des unteren Teils des Sterns zusammenwirkt. Bei geschlossenem Ventil schließt diese Dichtlippe zuverlässig gegen den Vorsprung ab, gibt aber einen Durchtritt für den Doseninhalt frei, sobald der Stern nach unten ausgelöst wird.

Wie schon angesprochen braucht das erfindungsgemäße Feststoffventil für eine einwandfreie Schließfunktion ein Federelement. Hierzu weist der Ventilkörper vorzugsweise dosenseitig eine Verlängerung auf, die den unteren Teil des Sterns umgibt und als Halteelement für das Federelement dient. Diese Verlängerung, die den unteren Teil des Sterns konzentrisch umgibt, erhöht auch die Stabilität und Rigidität des Ventilkörpers.

Das Federelement kann aus einer üblichen Schraubenfeder bestehen, die in einem Federkorb gelagert ist, der seinerseits an der Verlängerung des Ventilkörpers angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Federelement aber ein Federbügel, der über Haltearme am Ventilkörper festgelegt ist. Diese Haltearme greifen dazu in Aussparungen der Verlängerung des Ventilkörpers ein, sei es durch in Richtung auf den Ventilkörper gebogene Enden der Arme oder durch ausgeklinkte Haltezungen, die in die Aussparungen eingreifen und die neben der Sperr- gleichzeitig auch eine Federwirkung ausüben.

Der Federbügel selbst ist vorzugsweise in Richtung auf das Ventil eingewölbt und weist zentral im Bereich der Einwölbung eine Delle oder Eintiefung auf, in die ein Vorsprung des unteren Teils des Stems eingreift. Diese Maßnahme dient der Zentrierung des Stems, der auf diese Art und Weise in der Mitte des Innenraums des Ventilkörpers gehalten wird.

Vorzugsweise weist der obere Teil des Stems eine Dichtmanschette auf, die aus einem elastischen Material, beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer gefertigt ist und geeignet ist, den Dichtsitz zu einer Verschäumpistole herzustellen. Diese Dichttülle wird ventilseitig durch einen Fixierring begrenzt, der im Gegensatz dazu aus einem harten Material, etwa einem Polyoxymethylen gefertigt ist, und als Widerlager des Auslösers der Verschäumpistole dient. Zweckmäßigerweise sind Fixierring und Dichtmanschette miteinander formschlüssig verbunden, beispielsweise dergestalt, dass der Fixierring dosenseitig eine umlaufende Nut aufweist, in die ein umlaufender Vorsprung der Dichtmanschette eingreift. Gleichzeitig sind Fixierring und/oder Dichtmanschette in einen Rücksprung im oberen Teil des Stems eingepasst, sodass eine feste Verbindung besteht. Zusätzlich oder gelichzeitig kann der Fixierring über einen Presssitz am ventilseitigen Ende des oberen Teils des Stems festgelegt sein.

Der Ventilkörper ist auf übliche Art und Weise aus einem thermoplastischen Material gefertigt, beispielsweise aus einem Polyalkylen, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen. Die Erfindung wird durch die beiliegende Abbildung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 : Eine Schnittzeichnung des erfindungsgemäßen

Ventils in einem Ventilteller;

Fig. 2: Eine Schnittzeichnung der Kombination aus oberem Teil des Sterns und Ventilkörper;

Fig. 3: Den unteren Teil des Sterns im Schnitt;

Fig. 4: Den oberen Teil des Sterns mit Dichtmanschette und Fixierring; und

Fig. 5: Das Federelement.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Feststoffventils, eingebracht in einen Ventilteller 1 . Das Feststoffventil ist über den Ventilteller 1 am Dom der Dose festgeklemmt, wobei der Ventilteller mit seinem Krimprand 15 über und um den oberen Rand des Dosendoms greift. Der Ventilteller 1 selbst weist eine zentrale Ausnehmung auf, um die ein rinnen- oder wannenförmiger zentraler Teil 1 1 umläuft. Auf der Innenseite ist der Ventilteller 1 durch den aufgehenden Rand 12 begrenzt, außen steigt die Wanne zum Krimprand 15 an.

Innerhalb des Ventiltellers 1 befindet sich der Ventilkörper 2, in dessen zentraler runder Ausnehmung der Ventilstem 3 geführt wird. Der Ventilkörper 1 ist über einen aufgehenden Rand 24 mit nach außen vorkragendem Vorsprung 25 am aufgehend Innenrand 12 des Ventiltellers 1 festgelegt; eine nach außen weisende runde Fläche 26 schmiegt sich an der Unterseite der Wanne 1 1 des Ventiltellers 1 an. Die Form des Ventilkörpers 1 wird durch den dosenseitig umlaufenden Außenrand 26 stabilisiert. Der Ventilkörper 2 weist die notwendigen Dichtmittel auf, um die Dichtigkeit des Ventils gegenüber dem Ventilteller 1 um den Stern 3 sicherzustellen. Dies sind gegebenenfalls Dichtlippen, die gegen den gerundeten Bereich des Ventiltellers 1 im Übergang von der Wanne 1 1 zum aufgehenden Rand 12 angeordnet sind. Dosenseitig, d.h. auf der dem Doseninneren zugewandten Seite des Ventilkörpers 2, befindet sich wenigstens eine umlaufende Dichtlippe 23, die im Wesentlichen parallel zum Verlauf der zentralen Ausnehmung 21 läuft und gegen den Fuß 31 des Sterns wirkt. Der Fuß 31 dient als Dichtsitz und ist eine konzentrische Erweiterung des Sterns 3 mit leicht gewölbtem Verlauf. In der hier dargestellten Ruhe- oder Verschlussstellung des Sterns 3 wirkt die Dichtlippe 23 gegen den Fuß 31 und verhindert den Eintritt von Doseninhalt in die Eintrittsöffnung 33 des Sterns.

In der zentralen Ausnehmung 21 des Ventilkörpers 2 ist der Stern geführt, der einen zentralen Kanal 34 aufweist, der als Austrittskanal für den Doseninhalt dient. Dosenseitig weist der Stern wenigstens eine seitliche Durchbrechung 33 auf, die als Eintrittsöffnung für den Doseninhalt dient. In der dargestellten Ruhestellung ist diese Eintrittsöffnung 33 durch die Dichtwirkung der Lippe 23 des Ventilkörpers 2 gegen den Dichtsitz 31 des Sterns verschlossen. Bei Eindrücken des Sterns verliert die Lippe ihre Dichtwirkung und Doseninhalt kann über die Eintrittsöffnung 33 in den Kanal 34 gelangen und austreten.

In der dargestellten Ausführungsform weist der Stern in seinem unteren Teil 3b Eintrittsöffnungen 33 auf, die gleichmäßig über dem Umfang verteilt sind.

Erfindungsgemäß ist der Stern 3 des Feststoffventils zweigeteilt in einen oberen Teil 3a und einen unteren Teil 3b. Der obere Teil 3a umschließt den größeren Teil des Kanals 34 und ist über eine Membran 22 mit dem Ventilkörper 2 verbunden. Ventilkörper 2 und oberer Teil 3a des Sterns 3 sind einstückig im Spritzgussverfahren gefertigt und bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material. Der untere Teil 3b des Sterns wirkt mit der Dichtlippe 23 zusammen, die gegen den Fuß 31 des unteren Teils 3b wirkt. Es können mehrere Dichtlippen vorhanden sein.

Der obere Teil 3a umfasst die Austrittsöffnung des erfindungsgemäßen Ventils und der untere Teil 3b die Eintrittsöffnungen 33 für den Doseninhalt.

Die Membran 22, die den oberen Teil 3a des Sterns mit dem Ventilkörper 2 verbindet ist konzentrisch um den Stern herum angeordnet und hat einen im Wesentlichen stufenförmigen Verlauf entlang der Außenseite des unteren Teils 3b des Sterns. Die Membran 22 ist dabei hinreichend elastisch und die Bewegung des Sterns 3 bei der Auslösung der Druckdose aufzufangen. Der stufenförmige Verlauf gibt eine Flächenreserve, die der Längung der Membran bei der Auslösung durch die Verlagerung des Sterns 3 kompensiert. Hierzu dient auch eine umlaufende Eintiefung 27 in den Ventilkörper 2, die einen Spalt zwischen dem oberen Ende 24 des Ventilkörpers 2 und der Membran 22 lässt. Die Membran 22 setzt an der Innenseite des Ventilkörpers 2 an, folgt im dosenseitigen Bereich dem Verlauf von dessen Innenwandung und setzt sich dann in Stufen fort zur Außenwandung des oberen Teils 3a des Sterns.

Der untere Teil 3b des Sterns weist neben seinem Fuß eine dosenseitige Verlängerung 35 auf, die als Widerlager für das Federelement 40 dient. Dargestellt ist nur der zentrale Teil des Federelements 40. Das Federelement 40 wird bei Betätigung des Sterns doseneinwärts bewegt und gibt damit den Weg zwischen der Dichtlippe 23 und dem Fuß 31 am unteren Teil 3b des Sterns frei.

Der Ventilkörper weist im dosenwärts ragenden Teil 26 zwei Aussparungen 29 auf, die in die Haltearme des Federelements eingreifen. Der obere Teil 3a und der untere Teil 3b des Sterns sind formschlüssig miteinander verbunden. Dazu weist der obere Teil 3a des Sterns einen umlaufenden Wulst 28 an seinem dosenseitigen Ende auf, der passgenau in eine entsprechende Erweiterung des Kanals 34 im Bereich des unteren Teils 3b des Stems hineinragt.

Der obere Teil 3a des Stems weist eine Manschette auf, die dazu dient eine Ausbringhilfe, etwa eine Verschäumungspistole, dichtend anzuschließen. Vorzugsweise ist eine solche Dichtmanschette aus einem thermoplastischen Elastomer, das die erforderlichen Dichtungseigenschaften mit sich bringt. Abgeschlossen wird der obere Teil 3a des Stems durch einen Fixierring 43 aus einem relativ harten Material, das in die Aufnahme einer Verschäumungspistole hineinragt und den Druck des Auslösers auf den Stern weiterleitet. Dichtungsmanschette 42 und Fixierring 43 sind fest miteinander verbunden. Hierzu weist der Fixierring einen ringförmigen Einschnitt 44 auf, in den ein Vorsprung 45 der Dichtmanschette hineinragt. Die Dichtmanschette 42 ist zugleich an einem Rücksprung 46 im oberen Teil 3a des Stems gesichert. Fig. 2 zeigt die Kombination aus oberem Teil 3a des Stems und Ventilkörper 2. Der obere Teil des Stems 3a ist über die Membran 22 mit dem Ventilkörper 2 verbunden, wobei die Membran 22 einen stufenförmigen Verlauf nimmt. Der stufenförmige Verlauf garantiert die Flächenreserve und gleichzeitig die Elastizität der Membran und damit die flexible Einbindung des oberen Teils 3a des Stems in den Ventilkörper.

Der außen vorkragene Vorsprung 25 des Ventilkörpers dient der Festlegung am Innenrand des Ventiltellers, wobei die umlaufende Nut 27 die notwendige Elastizität zur Einbringung des Ventilkörpers 2 in den Ventilteller 1 bereitstellt.

Die dosenseitige Erweiterung 26 des Ventilkörpers 2 bewirkt zum einen einen festen Sitz an der Unterseite der Wanne 1 1 des Ventiltellers 1 und stellt zum anderen die Aussparungen 29 zur Fixierung des Federelements 40 bereit. Der dosenseitige Teil des Stemteils 3a weist eine umlaufende Erweiterung 28 auf, die passgenau in eine entsprechende Erweiterung des Kanals 34 im Bereich des unteren Teils 3b des Sterns hinein passt, siehe Fig. 3. Dargestellt sind die Eintrittsöffnungen 33 für den Doseninhalt bei Betätigung des Ventils und der Fuß 31 , der als Dichtsitz gegen den Ventilkörper 2 wirkt. Eine dosenseitige Verlängerung 35 des unteren Teils 3b des Sterns 3 wirkt mit dem Federelement 40 zusammen und dient gleichzeitig der Führung und Abstützung des Ventils 3.

Fig. 4 zeigt den Kanal 34 des Sterns mit daran angeordneter Dichtmanschette 42 für den Anschluss einer Ausbringhilfe, etwa einer Pistole. Am oberen Rand des oberen Stemteils befindet sich der Fixierring 43, der aus einem harten Material gefertigt ist und den Druck der Ausbringhilfe bei Betätigung des Ventils aufnimmt.

In Fig. 4 sind die Dichtmanschette 42 und der Fixierring 43 im Schnitt dargestellt, der obere Teil 3a des Sterns dagegen in der Draufsicht. Zu erkennen ist, dass Dichtmanschette 42 und Fixierring 43 in einer Art Verzahnung aneinander gesichert sind und die Dichtmanschette 42 an einem Rücksprung des Stemteils 3a gesichert ist. Manschette und Fixierring sind in einer Art Presssitz miteinander verbunden.

Fig. 5 zeigt den Federbügel 40, der über zwei nach innen ausgeklinkte Zähne 47 verfügt, die der Fixierung des Federbügels 40 in den Aussparungen 29 des Ventilkörpers 2 dienen. Die Zähne 47 bewirken einen sehr elastischen Sitz und rasten in den Aussparungen 29 ein, sie dienen als Haltearme des Federbügels.

Der Federbügel 40 weist in seinem zentralen unteren Bereich eine Delle 48 auf, die doseneinwärts ragt. Die Delle 48 liegt dicht an der Verlängerung 35 des unteren Teils 3b des Sterns an und nimmt den Druck, der von der Ausbringhilfe auf den Stern ausgeübt wird, auf. Unter dem Druck biegt sich der Federbügel 40 dosenwärts ein und bewirkt die Rückstellung des Sterns in die geschlossene Position nach Beendigung eines Ausbringvorgangs.