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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausgabeventil, mit einer von einem Gehäuse umschlossenen Kammer, in welcher zwei (ein erstes und ein zweites) miteinander durch entsprechend ausgebildete Koppelungsabschnitte gekoppelte Ventilelemente bewegbar angeordnet und von einer Federeinrichtung in Schliessstellung gehalten sind, in die Kammer zwei (ein erster und ein zweiter), die Verbindung mit einem ersten und einem zweiten Flüssigkeitsbehälter gewährleistende Zuflusswege einmünden, von denen der erste vom ersten Ventilelement in Schliessstellung abgedeckt ist, der zweite hingegen unmittelbar in die Kammer einmündet, das zweite Ventilelement mit einer eine Auslassöffnung umgebenden Betätigungsvorrichtung in Verbindung steht und zur Abgabe eines Gemisches der beiden Flüssigkeiten eingerichtet ist.
Zum Ausgeben von Flüssigkeitsgemischen wie Stärke, Färbemittel od. dgl. sind mehrere Ausgabeventile bekanntgeworden. Viele dieser bekannten Ventile haben jedoch den Nachteil, dass sich in den Ventilkammern, Sprühdüsen und andern Bestandteilen Rückstände bilden und dort verbleiben. Bei Ausgabeventilen, die zur Abgabe von miteinander reagierenden Flüssigkeiten, z. B. Aerosol-Rasiercreme, dienen, ergibt sich die weitere Schwierigkeit, dass in den Ventilkammern Reaktionsprodukte verbleiben und den Inhalt der Flüssigkeitsbehälter verderben können.
Die bisher bekannten Ventile zum gleichzeitigen Ausgeben zweier oder mehrerer miteinander reagierender Flüssigkeiten sind kompliziert aufgebaut, um eine Trennung der verschiedenen Flüssigkeiten voneinander zu sichern und eine Reaktion innerhalb der einzelnen Flüssigkeitsbehälter vor dem Ausgeben zu verhindern. Die Koppelung der beiden Ventilelemente erfolgt dabei nahezu spielfrei.
Ziel der Erfindung ist ein aus wenigen Bestandteilen zusammengesetztes, einfaches und billig herstellbares, selbstreinigendes Ausgabeventil, bei dem insbesondere die Anzahl der bewegbaren Einzelteile auf eine Mindestzahl herabgesetzt, trotzdem aber das Ansammeln von Rückständen in der Ventilkammer und der Austrittsdüse ausgeschlossen ist. Dieses Ziel lässt sich mit einem Ausgabeventil der eingangs genannten Art erreichen, bei dem erfindungsgemäss zwischen den Koppelungsabschnitten der beiden Ventilelemente ein bei Betätigung des Ausgabeventils eine zeitliche Aufeinanderfolge des öffnens bzw. Schliessens der Ventilelemente gewährleistender Zwischenraum ausgebildet ist.
Hiedurch wird nach Beendigung der Abgabe des Flüssigkeitsgemisches zuerst eines der Ventilelemente geschlossen und erst hierauf das zweite. In dem Zeitintervall zwischen dem völligen Schliessen beider Ventilelemente strömt daher Flüssigkeit aus nur einem der beiden Behälter durch die Kammer und spült somit sämtliche Rückstände usw. aus.
Ausgabeventile, bei denen die Federeinrichtung zwischen den beiden Ventilelementen angeordnet ist, können so ausgestaltet sein, dass der Koppelungsabschnitt des ersten Ventilelementes aus einer von einem Mantel umgebenen, dem zweiten Ventilelement zugekehrten Ausnehmung besteht und der Koppelungsabschnitt des zweiten Ventilelementes als ein in diese Ausnehmung mit Zwischenraum ragender Zapfen ausgebildet ist.
Bei Ausgabeventilen, deren Kammer durch eine von einem Kanäle od. dgl. aufweisenden, dem zweiten Ventilelement zugekehrten Zapfen des ersten Ventilelementes durchsetzte Wand, Membran od. dgl. unterteilt ist und jede Teilkammer ein Ventilelement enthält, können die Koppelungsabschnitte als auf den einander zugekehrten Seiten des Zapfens und des zweiten Ventilelementes vorgesehene Ansätze ausgebildet sein.
Erfindungsgemässe Ausgabeventile sind sehr einfach aufgebaut und bestehen aus einer kleinen Anzahl von unkompliziert gestalteten Bestandteilen, die vorzugsweise aus Kunststoffen billig herstellbar sind. Überdies haben sich solche Ausgabeventile als verlässlich erwiesen und sind deshalb zum Gebrauch in Verbindung mit expandierbare Aerosolprodukte enthaltenden Behältern sehr geeignet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung beispielsweiser Ausführungsformen an Hand der Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigt Fig. l einen Längsschnitt durch zwei konzentrisch angeordnete Flüssigkeitsbehälter und durch ein mit diesen verbundenes erfindungsgemässes Ausgabeventil, Fig. 2 in grösserem Massstab einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. l, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. l, Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Ausgabeventil analog Fig. 2, in dem eines der beiden Ventilelemente etwas geöffnet ist, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4, der die darauffolgende Arbeitsstellung des erfindungsgemässen Ausgabeventils erkennen lässt, in der beide Ventilelemente geöffnet sind, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 2, Fig.
7 einen Längsschnitt durch zwei konzentrisch angeordnete Flüssigkeitsbehälter, die mit einem Ausgabeventil gemäss einer zweiten Ausführungsform verbunden sind, Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7, Fig. 9 in grösserem Massstab einen Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 7, Fig. 10 einen Schnitt ähnlich Fig. 9, der das Ausgabeventil in teilweise geöffneter Stellung veranschaulicht, Fig. l l in einem Schnitt ähnlich Fig. 10 die darauffolgende Arbeitsstellung des Ausgabeventils, in dem sich beide Ventilelemente in geöffneter Stellung befinden und ein gleichzeitiges Ausströmen von zwei Flüssigkeiten gestatten, Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 12-12 der Fig. 9, Fig. 13 einen Schnitt nach Linie 13-13 der Fig. 9, Fig. 14 in einem Schnitt ähnlich Fig.
l die Verwendung eines erfindungsgemässen Ausgabeventils bei der Zerstäubung von Einphasen-Aerosolprodukten, wie z. B. Deodorants, Stärken, Farbsprays od. dgl., wobei Flüssigkeit und Flüssigkeitsdampf durch das Ventil abgelassen werden und ein mit dem Ventil verbundenes, herkömmliches Tauchrohr verwendet wird, und Fig. 15 in einem Schnitt ähnlich Fig. 7 die Verbindung der abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemässen Ausgabeventils mit einem Tauchrohr zur Zerstäubung von Einphasen-Aerosolprodukten wie z. B. Deodorantsprays, Stärken, Farbsprays od. dgl.
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Wie in den Fig. l und 14 gezeigt, weist das Ausgabeventil ein Gehäuse-10-auf, das von einer im wesentlichen herkömmlichen Kappe --12-- eines Flüssigkeitsbehälters --14-- getragen wird, der von der üblichen Bauart der Aerosolbehälter sein kann.
Wird das erfindungsgemässe Ausgabeventil verwendet, wie es Fig. l zeigt, so ist es zum Ausgeben von Flüssigkeiten eingerichtet, die z. B. einen heissen Rasierschaum erzeugen. Wird das Ventil gemäss Fig. 14
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der eine erste Flüssigkeit enthält, wogegen eine zweite auszugebende Flüssigkeit in dem Behälter-14- untergebracht ist.
Eine Betätigungsvorrichtung --18-- dient zur händischen Betätigung des Auslassventils ; sie hat die Form einer beweglich gehalterten, hohlen Auslassdüse mit einer Auslassöffnung bei--20--.
Wie Fig. 2 zeigt, kann das Gehäuse --10-- aus Kunststoff oder einem andern geeigneten Material bestehen und im wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Das Gehäuse --10-- weist einen äusseren ringförmigen Mantel --22-- auf, der in einen hohlzylindrischen, topfförmigen Teil--24--der Behälterkappe --12-- eingepresst ist. Der topfförmige Teil --24-- besitzt einen teilweise geschlossenen Boden --26-- mit einer Öffnung-28--. Diese Öffnung --28-- ist im Durchmesser etwas grösser als die kreisförmige Öffnung --30-- einer elastischen Dichtung --32--, die einen hohlen zylindrischen Ventilzapfen - eng umschliesst, welcher in einen zylindrischen Teil --36-- der Betätigungsvorrichtung --18-passt.
Der topfförmige Teil --24-- hält die Dichtung --32-- fest an das offene Ende des Gehäuses-10- gepresst. Im Gehäuse-10-befinden sich ein erstes und zweites Ventilelement-38 bzw. 40--, von denen das zweite, --40--, mit dem Zapfen --34-- verbunden ist, wie später noch erklärt wird.
Die Ventilelemente --38 und 40-sind im wesentlichen Ringventile mit einander gegenüberliegenden ringförmigen Flächen--42 bzw. 44--, zwischen denen eine Federeinrichtung, hier eine Druckfeder--46--, angeordnet ist, welche die beiden Ventilelemente gegen Ventilsitze-48 bzw. 50-- drückt. Der Ventilsitz --48-- ist an einem Ende Gehäuses --10-- angeordnet, wogegen sich der Ventilsitz-50am andern Ende des Gehäuses-10-befindet und einen ringförmigen Teil der elastischen Dichtung-32darstellt, gegen den ein ringförmiger Vorsprung des Ventilelementes --40-- anliegt. Die Feder --46-- dient dazu, beide Ventilelemente gegen ihre Sitze zu drücken.
Innerhalb der vom Ventilsitz --48-- umschlossenen Fläche des ersten Ventilelementes --38-- mündet ein erster Zuflussweg-54-aus, der mit dem Inneren des ersten Flüssigkeitsbehälters --16-- verbunden ist. Dieser Behälter ist mit einem Halsansatz--56--versehen, der auf einem hohlen Halszapfen --58-- des Gehäuses --10-- dicht aufgesetzt ist (Fig. 2).
Der Ventilzapfen --34-- ist rohrförmig gestaltet und mit einer Auslassbohrung --60-- versehen. Der Zapfen --34-- weist eine Anzahl Zuflusskanäle --62-- unmittelbar vor dem Sitz --50-- des Ventilelementes --40-- sowie unmittelbar vor dessen Auslass auf, so dass die Flüssigkeit um den Ventilkopf und durch die Kanäle-62-in die Bohrung-60-fliessen kann, wenn das Ventilelement --40-- vom Sitz --50-- abgehoben wird.
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zylindrisch geformt und von einem Mantel --66-- umgeben ist.
Der Koppelungsabschnitt des zweiten Ventilelementes --40-- ist als ein vorragender Zpfen --68-- von wesentlich kleinerem Durchmesser als die Ausehmung --64-- ausgebildet, so dass ein Zwischenraum bis zum Mantel-66-frei bleibt, um ein etwas verkantetes oder axiales Öffnen des Ventilelementes --40-- zu ermöglichen, ohne dass der Zapfen-68dabei den Mantel --66-- berührt.
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4Ventilelement --40-- von seinem Sitz --50-- teilweise abgehoben ist, so dass unter Druck stehende Flüssigkeit durch die Bohrung --60-- aus dem Gehäuse-10-austreten kann.
Die getrennt zugeführten Flüssigkeiten werden in der von dem Gehäuse --10-- umschlossenen Kammer --70-- gemischt, während sie aus ihr austreten bzw. während jedes Arbeitszyklus des erfindungsgemässen Ausgabeventils, wie später noch detailliert gezeigt wird.
Wie die Fig. l und 2 erkennen lassen, besitzt das Gehäuse --10-- einen zweiten Zuflussweg --72--, der die Kammer --70-- mit dem die zweite Flüssigkeit enthaltenden Behälter-14-verbindet. Hieraus folgt, dass Flüssigkeit, die im Behälter-14-unter Druck steht, durch den Zuflussweg-72-in die Kammer --70-- des Gehäuses unmittelbar eintreten kann.
Fig. 2 zeigt die beiden Ventilelemente --38 und 40-- in Schliessstellung; sie werden durch die Feder
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entgegengesetzte Richtungen gedrückt, und die Ventilsitze-48 und 50-liegen an gegenüberliegenden Seiten der Kammer-70--.
Bei Benutzung des erfindungsgemässen Ausgabeventils wird der Behälter --14-- (s. Fig.1) vorzugsweise umgedreht, so dass die darin enthaltene Flüssigkeit infolge der Schwerkraft durch den Zuflussweg--72--und die Flüssigkeit aus dem als faltbarer Sack ausgebildeten Behälter --16-- im Zuflussweg --54-- bis zu dem Ventilsitz --48-- fliessen kann.
Wird die Betätitungsvorrichtung--18--seitlich verkippt, so wird der Ventilzapfen--34-- (Fig. 4) ebenfalls gekippt, und die elastische Dichtung --32-- wird ausgelenkt, wodurch ein teilweises Abheben des Ventilelementes--40--von seinem Bitz --50-- möglich ist. Wird das Ventilelement --40-- bis zu der Stellung nach Fig. 4 weggekippt, so wird die Kammer --70-- über die Bohrung --60-- des Ventilzapfens --34-- und die Auslassöffnung--20--vorübergehend geöffnet und dem Atmosphärendruck ausgesetzt, der niedriger ist als der Druck im Behälter --14--, so dass Flüssigkeit durch den Zuflussweg-72-in die Kammer --70-- eintritt und aus dieser durch die Auslassöffnung --20-- austritt.
Die austretende Menge ist anfänglich sehr gering, da der Zapfen --68-- des Ventilelementes --40-- auf den Mantel-66-stösst, wodurch das Ventilelement --38-- ebenfalls geöffnet wird (s. Fig. 5), so dass auch gleichzeitig Flüssigkeit aus dem Behälter --16-- in die Kammer --70-- fliessen kann, in der sich die bis dorthin getrennten Flüssigkeiten aus dem Behälter-16-und dem Behälter --14-- mischen und dann weiter durch die Kanäle --62--, die Auslassbohrung-60-und durch die als Düse ausgebildete Betätigungsvorrichtung-18- ausströmen.
Während des Fliessens durch die Kammer --70-- vermischen sich also die ursprünglich getrennten Flüssigkeiten, und falls sie miteinander chemisch reagieren, kann jede mögliche Reaktion in der Kammer --70-- ablaufen. Dieser Umstand kann bei Flüssigkeiten erwünscht sein, die miteinander exotherm reagieren und z. B. einen warmen Rasierschaum bilden.
Um zu verhindern, dass irgendein Reaktionsstoff in der Kammer --70-- verbleibt und durch den Zuflussweg-72-in das Innere des Behälters-14-und in die darin befindliche Flüssigkeit gelangt, ist bei der erfindungsgemässen Ventilkonstruktion dafür Sorge getragen, dass bei der Bewegung aus der Offen- in die Schliessstellung (Fig. 5) das Ventilelement --38-- zuerst geschlossen wird (Fig. 4) und das Ventilelement
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noch--64-- immer vor dem Ventilelement --40-- schliesst.
Ist das Ventilelement --40-- also noch offen (Fig. 4), so strömt die unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Zuflussweg--72--aus dem Behälter --14-- weiter aus, und dieses nachfolgende Ausfliessen von Flüssigkeit aus dem Behälter --14--, bei schon geschlossenem Ventilelement-38-, bewirkt eine Spülung der Kammer --70-- durch Flüssigkeit aus dem Behälter --14--, so dass nach Schliessen des Ventilelementes --40-- nur diese Flüssigkeit in der Kammer-70-zurückbleibt und somit eine den Inhalt des Behälters --14-- verderbende Reaktion ausgeschlossen ist.
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Arbeitszyklus des erfindungsgemässen Ventils, das Ventilelement --40-- immer zuletzt schliesst und so einen Fluss vom Behälter-14-durch den Zuflussweg --72-- ermöglicht, womit die Substanzen aus der Kammer --70-- gespült werden und in dieser Kammer --70-- nur Flüssigkeit aus dem Behälter-14-verbleiben kann.
Fig. 14 zeigt eine Anordnung, bei der das Ausgabeventil gemäss den Fig. 2, 4,5 und 6 mit einem herkömmlichen Tauchrohr --73-- ausgestattet ist, das bis zur Bodenregion--13--des Behälters--14-- reicht.
Diese Anwendung des Ventils sichert die Leitung von Flüssigkeit von der Bodenregion --13-- des Behälters-14-durch das Tauchrohr --73-- in den ersten Zuflussweg-54-des vorher beschriebenen Ventils und ist für die Einphasen-Aerosol-Zerstäubung von Flüssigkeiten geeignet, bei der die eine Flüssigkeit, z. B. ein Deodorantprodukt, eine Stärke oder Farbe sein kann, wogegen die zweite der voneinander getrennten Komponenten im Behälter --14-- Dampf sein kann, der durch den Zuflussweg --72-- in das Innere der
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Verbindung mit zwei Behältern-14 und 16-zum Ausgeben eines mehrphasigen Aerosolgemenges verwendet werden kann.
Bei einer Abwandlung der Erfindung (Fig. 7 bis 13) sind die Behälter--14 und 16--und die Behälterkappe-12-den in Fig. l bis 6 gezeigten gleich. Dabei ist in dem als faltbarer Sack ausgebildeten Behälter --16-- die erste Flüssigkeit und im Behälter --14-- die zweite Flüssigkeit enthalten, und eine Aerosol-Druckkomponente im Behälter --14-- kann zum Zusammendrücken des Behälters --16-- und damit zum Ausüben eines Druckes auf die darin befindliche Flüssigkeit dienen.
Wie Fig. 7 zeigt, weist die abgewandelte Ausführungsform des Ausgabeventils ein Gehäuse --76-- auf, das in einem zylindrischen, im wesentlichen topfförmigen Teil --78-- der Kappe --12-- sitzt (Fig.9).
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angeordnet, die eine zentrale Öffnung --86-- besitzt, durch die der Ventilzapfen hindurchragt. Die Dichtung - sowie der Kappenteil --78-- bilden auf diese Weise eine Endwand des Gehäuses-76--, die unmittelbar an eine von zwei Teilkammern grenzt, in welche die vom Gehäuse umschlossene Kammer unterteilt ist ; diese Teilkammer wird als Mischkammer --88-- bezeichnet.
Eine zweite Begrenzung--90--der Mischkammer--88--bildet eine eingesetzte Wand, hier ein einsatzstück --92--, das auf einer elastischen Dichtung --94-- aufliegt, die zwischen dem Einsatzstück - und einer ringförmigen Schulter --96-- des Gehäuses --76-- mit Hilfe einer Feder-98eingeklemmt ist, die sich gegen einen Absatz eines als Ringventil ausgebildeten zweiten Ventilelementes
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--102-- auf--114-- radiale Kanäle --116-- ausgehen. Diese Kanäle-116-liegen unmittelbar vor der Sitzfläche --118-- des Ventilelementes-110--, die mit einem auf der Dichtung --94-- ausgebildeten Ventilsitz - -120-- zusammenwirkt.
Wenn das Ventilelement --110-- geöffnet ist, kann die Flüssigkeit rund um und zwischen die ringförmige Sitzfläche-118-und den Ventilsitz --120-- sowie durch die Kanäle-116-im Zapfen
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ringförmige Sitzfläche-118-in festem Kontakt mit dem Ventilsitz --120-- der Dichtung --94--.
Die Ventilelemente --100 und 110-weisen Koppelungsabschnitte in Form von Ansätzen --128 und 130-auf, die in einem Abstand voneinander liegen. Diese Ansätze können miteinander in Kontakt gebracht werden und sind derart angeordnet und gestaltet, dass ein geringfügiges öffnen des zweiten Ventilelementes
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ausgebildet.
Das Gehäuse-76-hat einen ersten Zuflussweg-134-im Inneren eines Halses-136-, auf dem ein Anschlussteil --138-- des Behälters --16-- dicht befestigt ist (Fig. 9). Die erste Flüssigkeit aus dem Behälter-16-kann also über den Zuflussweg-134-zu dem Ventilelement --110-- fliessen.
Das Gehäuse-76-besitzt ferner einen zweiten Zuflusswege-140-, in Form einer Durchbrechung in
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--88-- mündet.--14-- zu dem Zuflussweg --140-- sowie die Flüssigkeit im Behälter --16-- zu dem Zuflussweg --134-- fliess.
In dieser Stellung wird die Betätigungsvorrichtung --18-- gekippt, um auch den Ventilzapfen-82-zu neigen (Fig. 10), so dass die ringförmige Sitzfläche --102-- des Ventilelementes --100-- etwas vom Ventilsitz --104-- abgehoben wird, was ein Strömen von Flüssigkeit durch den Zuflussweg-140-sowie weiter durch die Kanäle --108-- und die Bohrung --106-- des Ventilzapfens --82-- ermöglicht, bis sie schliesslich bei der Auslassöffnung --20-- austritt. Anschliessend an dieses teilweise öffnen des Ventilelementes --100--, das zu Beginn der öffnungsphase des Ausgabeventils eintritt, kommen die Ansätze --128 und 130--zunächst in Berührung und betätigen in weiterer Folge das Ventilelement-110--.
Bei weiterer Bewegung des Ventilelementes --100-- verursachen nämlich die Ansätze --128 und 130-der Ventilelemente-100 und 110-ein Abheben des Ventilelementes --110-- von seinem Ventilsitz --120-- und gestatten so der Flüssigkeit, aus dem Behälter --16-- durch den Zuflussweg - -134--, rund um das Ventilelement --110--, durch die Kanäle --116-- und durch die Kanäle --132-- in die Mischkammer --88-- zu fliessen.
Wenn also beide Ventilelemente-100 und 110-offen sind (Fig. 11), mischen sich die Flüssigkeiten aus
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--16-- inod. dgl. bilden. Wenn genügend Substanz abgelassen wurde und das Ventilelement--100--in die Sperrstellung bewegt wird, gelangt das Ventilelement--110--wieder in jene Position zurück, die Fig. 10 zeigt, und wird daher vor dem Ventilelement --100-- geschlossen. Dies bedingt ein Weiterfliessen der Flüssigkeit aus dem Behälter-14-in die Mischkammer --88-- und ein Herausspülen jener Substanzen, die vorher durch das Ventilelement --110-- eingetreten waren.
Am Ende jedes Arbeitszyklus bleibt also das Ventilelement - 100-- noch kurze Zeit offen, nachdem sich das Ventilelement --110-- bereits geschlossen hat, und verursacht so ein Strömen durch den Zuflussweg-140-und ein Ausspülen der Mischkammer-88-, so dass in dieser nur aus dem Behälter-14-stammende Flüssigkeit verbleibt, die natürlich mit dem Inhalt des Behälters-14-nicht reagiert, falls sie in diesen zurückgelangt.
Wie Fig. 15 zeigt, ist der Behälter-14-mit einer herkömmlichen Kappe --12-- versehen, die das im Einklang mit der Erfindung abgewandelte Gehäuse-76-trägt, das in den Fig. 7, 9,10, 11,12 und 13 wiedergegeben ist. An das Gehäuse-76-kann ein herkömmliches Tauchrohr --77-- angeschlossen sein, welches mit dem Zuflussweg --134-- des Gehäuses --76-- verbunden ist. Der Zuflussweg --140-- dient zur Verbindung mit dem von Flüssigkeitsdampf erfüllten Raum des Behälters--14--, wogegen das Tauchrohr in die Flüssigkeit eintaucht, wie es bei Deodorantsprays, Stärken oder Farbsprayprodukten üblich ist.
Dementsprechend ist bei Verwendung des abgewandelten Ausgabeventils nach Fig. 15 die Einphasenzerstäubung eines Aerosolprodukts möglich, wobei von den zwei getrennten Flüssigkeiten die eine im unteren Teil des Behälters-14--in flüssiger Form, die andere im oberen Teil des Behälters-14-in Dampfform vorliegt, und die genannte Dampfphase mit dem Zuflussweg-140-in Verbindung steht.
Im Einklang mit den vorangegangenen Ausdrücken ist es verständlich, dass unter getrennten Flüssigkeiten Einphasen-Aerosolsysteme von Flüssigkeiten in einem einzelnen Behälter ebenso zu verstehen sind wie mehrere Flüssigkeiten einschliesslich eines Treibgases oder-dampfes.
Als getrennte Flüssigkeiten sind im Rahmen dieser Beschreibung auch eine Flüssigkeit am Boden eines Behälters und ein darüber befindlicher Dampf anzusehen, der zum Austreiben dient.
Für einen Fachmann ist es klar, dass das erfindungsgemässe selbstreinigende und selbstspülende Ausgabeventil für verschiedene Zwecke verwendbar ist. Man wird es hauptsächlich dort verwenden, wo es erforderlich ist, sowohl die Ventilelemente als auch die Mischkammer und Düse nach dem Arbeitszyklus rein zu halten und so eine Anhäufung von Rückständen im Ventilmechanismus zu verhindern, die bei früheren Konstruktionen ein schlechtes Funktionieren der Ventile verursacht haben. Ausserdem geht aus der vorstehenden Beschreibung hervor, dass durch die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Ausgabeventils eine-Verunreinigung von miteinander reagierenden Flüssigkeiten auf Grund von Rückständen im Ventilgehäuse, die in Kontakt mit einer der reagierenden Flüssigkeiten bleiben könnten, verhindert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ausgabeventil, mit einer von einem Gehäuse umschlossenen Kammer, in welcher zwei (ein erstes und ein zweites) miteinander durch entsprechend ausgebildete Koppelungsabschnitte gekoppelte Ventilelemente bewegbar angeordnet und von einer Federeinrichtung in Schliessstellung gehalten sind, in die Kammer zwei (ein erster und ein zweiter), die Verbindung mit einem ersten und einem zweiten Flüssigkeitsbehälter gewährleistende Zuflusswege einmünden, von denen der erste vom ersten Ventilelement in Schliessstellung abgedeckt ist, der zweite hingegen unmittelbar in die Kammer einmündet, das zweite Ventilelement mit einer eine Auslassöffnung umgebenden Betätigungsvorrichtung in Verbindung steht und zur Abgabe eines Gemisches der beiden
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(66, 68 ; 128,130) der beiden Ventilelemente (38, 40 ;
100,110) ein bei Betätigung des Ausgabeventils eine zeitliche Aufeinanderfolge des öffnens bzw. Schliessens der Ventilelemente gewährleistender Zwischenraum ausgebildet ist (Fig. 2, 9).
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The invention relates to a dispensing valve, with a chamber enclosed by a housing, in which two (a first and a second) valve elements coupled to one another by appropriately designed coupling sections are movably arranged and held in the closed position by a spring device, into chamber two (a first and second), the connection with a first and a second liquid container guaranteeing inflow paths open, of which the first is covered by the first valve element in the closed position, the second opens directly into the chamber, the second valve element with an actuator surrounding an outlet opening in Is connected and is set up to deliver a mixture of the two liquids.
Several dispensing valves have become known for dispensing liquid mixtures such as starch, colorants or the like. However, many of these known valves have the disadvantage that residues form in the valve chambers, spray nozzles and other components and remain there. In the case of dispensing valves that are used to dispense mutually reactive liquids, e.g. B. aerosol shaving cream, there is the further difficulty that reaction products remain in the valve chambers and can spoil the contents of the liquid container.
The previously known valves for the simultaneous dispensing of two or more liquids which react with one another have a complicated structure in order to ensure a separation of the different liquids from one another and to prevent a reaction within the individual liquid containers prior to dispensing. The two valve elements are coupled with almost no play.
The aim of the invention is a simple and inexpensive to manufacture, self-cleaning dispensing valve composed of a few components, in which in particular the number of movable items is reduced to a minimum, but the accumulation of residues in the valve chamber and the outlet nozzle is excluded. This goal can be achieved with a dispensing valve of the type mentioned at the outset, in which, according to the invention, an intermediate space is formed between the coupling sections of the two valve elements when the dispensing valve is actuated, ensuring a chronological sequence of opening and closing of the valve elements.
As a result, after the liquid mixture has been dispensed, first one of the valve elements is closed and only then the second. In the time interval between the complete closure of both valve elements, liquid therefore flows from only one of the two containers through the chamber and thus flushes out all residues, etc.
Dispensing valves, in which the spring device is arranged between the two valve elements, can be designed so that the coupling section of the first valve element consists of a recess surrounded by a jacket and facing the second valve element, and the coupling section of the second valve element as a recess with a gap in between protruding pin is formed.
In the case of dispensing valves, the chamber of which is subdivided by a wall, membrane or the like penetrated by a duct or the like, the second valve element facing the pin of the first valve element and each sub-chamber contains a valve element, the coupling sections can be located on the sides facing each other the pin and the second valve element provided lugs.
Dispensing valves according to the invention have a very simple structure and consist of a small number of uncomplicatedly designed components which can preferably be manufactured inexpensively from plastics. In addition, such dispensing valves have proven to be reliable and are therefore very suitable for use in conjunction with containers containing expandable aerosol products.
Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 shows a longitudinal section through two concentrically arranged liquid containers and through a dispensing valve according to the invention connected to them, FIG. 2 shows, on a larger scale, a section along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 shows a cross section along line 3- 3 of FIG. 1, FIG. 4 shows a longitudinal section through the dispensing valve analogous to FIG. 2, in which one of the two valve elements is slightly open, FIG. 5 shows a section similar to FIG. 4, which shows the subsequent working position of the dispensing valve according to the invention, in both valve elements are open, FIG. 6 shows a section along line 6-6 of FIG. 2, FIG.
7 shows a longitudinal section through two concentrically arranged liquid containers which are connected to a dispensing valve according to a second embodiment, FIG. 8 shows a cross-section along line 8-8 in FIG. 7, FIG. 9 shows a larger-scale section along line 9-9 in FIG 7, 10 show a section similar to FIG. 9, which illustrates the dispensing valve in a partially open position, FIG. 11 shows a section similar to FIG. 10, the subsequent working position of the dispensing valve in which both valve elements are in the open position and a simultaneous one Allow two liquids to flow out, FIG. 12 is a section along line 12-12 in FIG. 9, FIG. 13 is a section along line 13-13 in FIG. 9, FIG. 14 is a section similar to FIG.
l the use of a dispensing valve according to the invention in the atomization of single-phase aerosol products, such as. B. deodorants, starches, color sprays od. The like., With liquid and liquid vapor are drained through the valve and a conventional dip tube connected to the valve is used, and FIG. 15 in a section similar to FIG. 7 shows the connection of the modified embodiment of the dispensing valve according to the invention with a dip tube for atomizing single-phase aerosol products such. B. deodorant sprays, starches, color sprays or the like.
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As shown in Figs. 1 and 14, the dispensing valve has a housing-10- carried by a substantially conventional cap -12- of a liquid container -14- which are of the usual type of aerosol container can.
If the dispensing valve according to the invention is used, as shown in FIG. 1, it is set up for dispensing liquids which, for. B. produce a hot shaving foam. If the valve according to Fig. 14
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which contains a first liquid, whereas a second liquid to be dispensed is accommodated in the container -14-.
An actuation device --18-- is used for manual actuation of the outlet valve; it has the shape of a movably mounted, hollow outlet nozzle with an outlet opening at - 20--.
As Fig. 2 shows, the housing --10-- can be made of plastic or another suitable material and can be essentially cylindrical. The housing --10-- has an outer ring-shaped jacket --22-- which is pressed into a hollow cylindrical, cup-shaped part - 24 - of the container cap --12--. The cup-shaped part --24-- has a partially closed bottom --26-- with an opening -28--. This opening --28-- is slightly larger in diameter than the circular opening --30-- of an elastic seal --32--, which tightly encloses a hollow cylindrical valve pin - which is divided into a cylindrical part --36-- the Actuator --18-fits.
The cup-shaped part --24-- holds the seal --32-- firmly pressed against the open end of the housing -10-. In the housing-10-there are a first and a second valve element -38 and 40-, of which the second, -40-, is connected to the pin -34-, as will be explained later.
The valve elements --38 and 40 - are essentially ring valves with mutually opposite annular surfaces - 42 and 44 -, between which a spring device, here a compression spring - 46 - is arranged, which presses the two valve elements against valve seats. 48 or 50-- presses. The valve seat --48 - is arranged at one end of the housing --10 -, whereas the valve seat - 50 - is located at the other end of the housing - 10 - and represents an annular part of the elastic seal - 32, against which an annular projection of the valve element --40-- is present. The spring -46- is used to press both valve elements against their seats.
Within the area of the first valve element -38- enclosed by the valve seat -48-, a first inflow path -54- opens which is connected to the interior of the first liquid container -16-. This container is provided with a neck extension - 56 - which is placed tightly on a hollow neck pin --58-- of the housing --10-- (Fig. 2).
The valve pin --34-- is tubular and has an outlet hole --60--. The pin --34-- has a number of inflow channels --62-- directly in front of the seat --50-- of the valve element --40-- and immediately in front of its outlet, so that the liquid around the valve head and through the channels -62-can-flow into the bore -60-when the valve element -40- is lifted from the seat -50-.
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cylindrical in shape and surrounded by a jacket --66--.
The coupling section of the second valve element --40-- is designed as a protruding pin --68-- with a significantly smaller diameter than the recess --64--, so that a gap remains free up to the jacket -66- to allow a little to enable tilted or axial opening of the valve element -40- without the pin-68 touching the jacket -66-.
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4Valve element --40-- is partially lifted from its seat --50-- so that pressurized fluid can escape through the bore --60-- from the housing-10-.
The separately supplied liquids are mixed in the chamber --70-- enclosed by the housing --10-- while they exit from it or during each working cycle of the dispensing valve according to the invention, as will be shown in detail later.
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing --10-- has a second inflow path --72--, which connects the chamber --70-- with the container -14- containing the second liquid. It follows from this that liquid which is under pressure in the container -14-can enter the chamber -70- of the housing directly through the inflow path -72-.
Fig. 2 shows the two valve elements --38 and 40 - in the closed position; they are made by the pen
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pressed in opposite directions, and the valve seats -48 and 50- are on opposite sides of the chamber -70-.
When using the dispensing valve according to the invention, the container -14- (see FIG. 1) is preferably turned over so that the liquid contained therein due to gravity through the inflow path -72- and the liquid from the container designed as a foldable sack --16-- can flow in the inflow path --54-- up to the valve seat --48--.
If the actuating device - 18 - is tilted sideways, the valve pin - 34 - (Fig. 4) is also tilted, and the elastic seal - 32 - is deflected, which means that the valve element - 40 - is partially lifted off. - from its bit --50-- is possible. If the valve element --40-- is tilted away to the position according to Fig. 4, the chamber --70-- is opened via the bore --60-- of the valve pin --34-- and the outlet opening - 20-- temporarily opened and exposed to atmospheric pressure, which is lower than the pressure in the container --14--, so that liquid enters the chamber --70-- through the inflow path -72- and out of this through the outlet opening --20-- exit.
The amount escaping is initially very small because the pin --68-- of the valve element --40-- hits the jacket -66-, whereby the valve element --38-- is also opened (see Fig. 5), so that at the same time liquid can flow out of the container --16-- into the chamber --70--, in which the liquids from the container -16- and the container -14- that have been separated up to that point mix and then continue through the channels -62-, the outlet bore -60- and through the actuating device -18- designed as a nozzle.
During the flow through the chamber --70-- the originally separated liquids mix, and if they react chemically with each other, every possible reaction can take place in the chamber --70--. This fact can be desirable in the case of liquids which react exothermically with one another and, for. B. form a warm shaving foam.
In order to prevent any reaction substance from remaining in the chamber --70 - and passing through the inflow path - 72 - into the interior of the container - 14 - and into the liquid located therein, the valve construction according to the invention ensures that at the movement from the open to the closed position (Fig. 5) the valve element --38-- is first closed (Fig. 4) and the valve element
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still - 64-- always closes before the valve element --40--.
If the valve element --40-- is still open (Fig. 4), the pressurized liquid flows through the inflow path - 72 - out of the container --14-- and this subsequent outflow of liquid out the container --14--, when the valve element -38- is already closed, causes the chamber --70-- to be rinsed with liquid from the container --14--, so that after closing the valve element --40-- only this Liquid remains in the chamber -70-and thus a reaction that would spoil the contents of the container -14- is excluded.
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Working cycle of the valve according to the invention, the valve element --40-- always closes last and thus enables a flow from the container - 14 - through the inflow path --72--, with which the substances are flushed out of the chamber --70-- and in it Chamber -70- only liquid from the container -14-can remain.
14 shows an arrangement in which the dispensing valve according to FIGS. 2, 4, 5 and 6 is equipped with a conventional dip tube --73-- which extends to the bottom region - 13 - of the container - 14-- enough.
This application of the valve ensures the conduction of liquid from the bottom region --13 - of the container - 14 - through the dip tube --73 - into the first inflow path - 54 - of the valve described above and is for single-phase aerosol atomization suitable of liquids in which the one liquid, e.g. B. a deodorant product, a starch or color, while the second of the separate components in the container --14-- can be steam, which through the inflow path --72-- into the interior of the
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Connection with two containers - 14 and 16 - can be used to dispense a multiphase aerosol mixture.
In a modification of the invention (FIGS. 7-13) the containers - 14 and 16 - and the container cap -12- are the same as those shown in FIGS. 1-6. The container --16--, which is designed as a collapsible sack, contains the first liquid and the container --14-- contains the second liquid, and an aerosol pressure component in the container --14-- can be used to compress the container --16 - and thus serve to exert pressure on the liquid contained therein.
As Fig. 7 shows, the modified embodiment of the dispensing valve has a housing --76-- which sits in a cylindrical, essentially cup-shaped part --78-- of the cap --12-- (Fig. 9).
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arranged, which has a central opening --86-- through which the valve pin protrudes. The seal - as well as the cap part --78 - thus form an end wall of the housing -76- which directly adjoins one of two sub-chambers into which the chamber enclosed by the housing is divided; this sub-chamber is referred to as the mixing chamber -88-.
A second delimitation - 90 - of the mixing chamber - 88 - forms an inserted wall, here an insert --92--, which rests on an elastic seal --94-- between the insert - and an annular shoulder --96-- of the housing --76-- is clamped in with the aid of a spring-98, which is pressed against a shoulder of a second valve element designed as a ring valve
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--102-- to - 114-- radial channels --116-- go out. These channels 116 are located directly in front of the seat surface 118 of the valve element 110, which interacts with a valve seat 120 which is formed on the seal 94.
When the valve element --110-- is open, the liquid can around and between the annular seat surface - 118 - and the valve seat --120 - as well as through the channels - 116 - in the pin
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ring-shaped seat-118-in firm contact with the valve seat --120-- the seal --94--.
The valve elements --100 and 110 - have coupling sections in the form of lugs --128 and 130 - which are at a distance from one another. These approaches can be brought into contact with one another and are arranged and designed in such a way that the second valve element opens slightly
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educated.
The housing-76-has a first inflow path-134-inside a neck-136- on which a connection part -138- of the container -16- is tightly fastened (Fig. 9). The first liquid from the container 16 can thus flow to the valve element 110 via the inflow path 134.
The housing 76 also has a second inflow path 140 in the form of an opening in FIG
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--88-- opens. - 14-- to the inflow path --140-- and the liquid in the container --16-- flows to the inflow path --134--.
In this position, the actuating device --18-- is tilted in order to also incline the valve pin 82 (Fig. 10), so that the annular seat surface --102-- of the valve element --100-- is slightly removed from the valve seat - 104-- is lifted off, which enables a flow of liquid through the inflow path 140 and further through the channels --108-- and the bore --106-- of the valve pin --82-- until it finally reaches the outlet opening --20-- exits. Subsequent to this partial opening of the valve element --100--, which occurs at the beginning of the opening phase of the dispensing valve, the lugs --128 and 130 - initially come into contact and then actuate the valve element 110--.
With further movement of the valve element --100 - the lugs --128 and 130 - of the valve elements - 100 and 110 - cause the valve element --110 - to lift off its valve seat --120 - and thus allow the liquid to from the container --16-- through the inflow path - -134--, around the valve element --110--, through the channels --116-- and through the channels --132-- into the mixing chamber --88 - to flow.
So when both valve elements 100 and 110 are open (FIG. 11), the liquids mix out
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--16-- inod. like. Form. When enough substance has been drained and the valve element - 100 - is moved into the blocking position, the valve element - 110 - returns to the position shown in FIG. 10 and is therefore in front of the valve element - 100 - closed. This requires the liquid to continue to flow out of the container -14- into the mixing chamber -88- and to flush out those substances that had previously entered through the valve element -110-.
At the end of each work cycle, the valve element -100- remains open for a short time after the valve element -110- has already closed, and thus causes a flow through the inflow path-140- and a flushing of the mixing chamber -88-, so that only liquid from container 14 remains in it, which of course does not react with the contents of container 14 if it gets back into it.
As FIG. 15 shows, the container -14-is provided with a conventional cap -12- which carries the housing -76-modified in accordance with the invention, which is shown in FIGS. 7, 9, 10, 11, 12 and 13 is reproduced. A conventional immersion tube --77-- can be connected to the housing -76-, which is connected to the inflow path --134-- of the housing --76--. The inflow path --140-- is used to connect with the space of the container - 14-- which is filled with liquid vapor, whereas the immersion tube is immersed in the liquid, as is usual with deodorant sprays, starches or color spray products.
Accordingly, when using the modified dispensing valve according to FIG. 15, single-phase atomization of an aerosol product is possible, with one of the two separate liquids in the lower part of the container -14 - in liquid form, the other in the upper part of the container -14-in vapor form is present, and said vapor phase is connected to the inflow path 140.
In accordance with the foregoing expressions, it is understandable that separate liquids are to be understood as meaning single-phase aerosol systems of liquids in a single container, as well as several liquids including a propellant gas or vapor.
In the context of this description, separate liquids are also to be regarded as a liquid at the bottom of a container and a vapor located above it, which is used for expelling.
It is clear to a person skilled in the art that the self-cleaning and self-flushing dispensing valve according to the invention can be used for various purposes. It will mainly be used where it is necessary to keep the valve elements as well as the mixing chamber and nozzle clean after the working cycle, thus preventing the build-up of debris in the valve mechanism which in previous designs caused the valves to malfunction. In addition, it emerges from the above description that the operation of the dispensing valve according to the invention prevents contamination of mutually reactive liquids due to residues in the valve housing which could remain in contact with one of the reactive liquids.
PATENT CLAIMS:
1. Dispensing valve, with a chamber enclosed by a housing, in which two (a first and a second) valve elements coupled to one another by appropriately designed coupling sections are movably arranged and held in the closed position by a spring device, into chamber two (a first and a second ), the connection with a first and a second liquid container guarantee inflow paths open, of which the first is covered by the first valve element in the closed position, while the second opens directly into the chamber, the second valve element is connected to an actuator surrounding an outlet opening and to Delivery of a mixture of the two
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(66, 68; 128, 130) of the two valve elements (38, 40;
100, 110) an intermediate space is formed which ensures a chronological sequence of opening and closing of the valve elements when the dispensing valve is actuated (FIGS. 2, 9).
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