BRPI0610525A2

BRPI0610525A2 - sistema de válvula aerossol de auto-purga

Info

Publication number: BRPI0610525A2
Application number: BRPI0610525-4A
Authority: BR
Inventors: Christian Bayer
Original assignee: Precision Valve Corp
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2012-10-30
Also published as: MX2007012150A; EP1868919B1; JP2008534403A; AR056302A1; EP1868919A4; AU2006231630B2; WO2006108043A3; ZA200708409B; AU2006231630A1; CN101171187A; BRPI0610525B1; BRPI0610525B8; EP1868919A2; US20060219740A1; RU2007140906A; WO2006108043A2; CA2602847A1; US7341169B2; ES2400193T3; KR20070118290A

Abstract

SISTEMA DE VáLVULA AEROSSOL DE AUTO-PURGA. Sistema de válvula aerossol de auto-purga, de pequena força para abertura, com ranhura furada na haste da válvula e gaxeta formando uma primeira válvula para fluxo do produto e propelente, ou propelente. Um elemento de válvula de retenção, elemento de solicitação e primeira abertura do alojamento formando uma segunda válvula para fluxo do produto. O acionamento da haste da válvula abre seqüencialmente a primeira válvula e, em seguida, a segunda válvula. Após atuação, a segunda válvula se fecha antes da primeira válvula, e propelente da segunda abertura do alojamento, purgar a haste de válvula e atuador até que a primeira válvula se feche. Nenhuma mola de retorno de fechamento da primeira válvula atua diretamente sobre a haste de válvula, permitindo fácil abertura. A gaseta na ranhura da haste e fluxo de produto e propelente fecham totalmente a primeira válvula após a segunda válvula se fechar. Elevado teor de produtos sólido e/ou de resina podem ser dispensados através do atuador com inserto de interrupção mecânica.

Description

"SISTEMA DE VÁLVULA AEROSSOL DE AUTO-PURGA" Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a sistemas de válvula aerossol, para a dispensa de produtos de recipientes pressurizados de aerossol e, mais particularmente, refere-se a um conjunto de válvula de abertura fácil que purga, automaticamente, o produto na haste da válvula quando do fechamento completo do conjunto de válvula. Fundamentos da Invenção

Certos produtos dispensados por válvulas aerossol têm em sua fórmula alto teor sólido e/ou resinoso suscetível de entupir a válvula e o atuador do aerossol após o uso, por exemplo, tintas e certos sprays para cabelo e anti-transpirantes. Sabe-se, muito bem, que usuários de tinta em recipientes de aerossol são instruídos para inverter o recipiente após o uso, e operar o atuador da válvula até que um jato limpo do propelente seja expelido do bocal, indicando, com isso, que não restou resíduo substancial de tinta na válvula e no atuador capaz de entupir e tornar inoperante o pulverizador. Neste processo, ocon-e perda significativa do propelente. Em adição, sistemas de válvula tradicionais para tinta não se prestam para o uso de insertos mecânicos para interrupção no bocal, os mencionados insertos tendo canais pequenos que entopem facilmente. Seria desejável o uso de tais insertos para a melhoria dos modelos para a pulverização do produto.

Foram concebidos sistemas de válvula aerossol para eliminar parcialmente os problemas acima com a inclusão de recursos para auto-purga (purga automática). No entanto, estes sistemas são caros, envolvem múltiplas molas, exigem uma força excessiva para abrir, não funcionam adequadamente, e/ou são de fabricação ou montagem difíceis. Um exemplo de sistema com múltiplas molas é mostrado na patente U.S. 3.749.291 (Prussin, Mason).

Válvulas aerossol são, geralmente, operadas por molas de retorno metálicas que contatam e atuam diretamente no corpo da haste da válvula para retomá-la para sua posição fechada após cessar o acionamento da válvula. A mola exerce uma força significativa para cima, exigindo, por isso, uma força significativa para baixo, por parte do usuário para abrir, e manter aberto, o aerossol. A mola de retorno metálica, que também apresenta problemas de corrosão bastante conhecidos com certos produtos, adiciona custo significativo à montagem da válvula aerossol e exige uma operação de montagem em separado. Têm sido sugeridas, como alternativa, molas de retorno de plástico, mas sua moldagem pode ser difícil e cara, exigindo força significativa do usuário para abrir e mantê-las abertas, e estão mais sujeitas a falhas do que as molas de retorno metálicas.

Foram feitas várias tentativas para a eliminação das molas de retorno, tanto metálicas, quanto de plástico. A maior parte das tentativas mostrou-se inadequada e/ou demasiadamente complicada em sua concepção e construção. Uma tentativa bem sucedida é mostrada na patente U.S. 6.588.628 (Abplanalp, Bayer, Flynn), mas ela, assim como as várias outras tentativas, não fornece ou sugere um meio para a purga automática da válvula da tinta e de outros resíduos de produtos sólido/resinosos, conforme discutido acima.

Sumário da Invenção

Pretende-se que a presente invenção forneça um sistema de válvula aerossol de auto-purga, que seja também fácil de abrir e caracterizado pela ausência de qualquer mola de retorno atuando diretamente na haste da válvula. A presente invenção é para uso com um recipiente contendo um produto a ser dispensado e um gás propelente. A presente invenção compreende um copo de montagem, um alojamento de válvula aprisionado no copo de montagem, uma haste de válvula que se estende dentro e acima do mencionado alojamento de válvula, uma gaxeta de vedação para a haste da válvula, que trabalha junto com a haste para compor uma primeira válvula do sistema de válvula aerossol, uma extensão do alojamento de válvula, e um elemento de válvula de retenção e um elemento de solicitação posicionados dentro da extensão do alojamento de válvula, compondo uma segunda válvula do sistema de válvula aerossol. O elemento de solicitação pode ser, por exemplo, uma mola ou uma membrana flexível com aberturas bloqueáveis. O alojamento de válvula tem uma primeira abertura, e uma segunda abertura para a entrada do gás propelente do recipiente no alojamento de válvula. O elemento de válvula de retenção, por exemplo, uma esfera de retenção ou uma porção de uma membrana flexível, e a mencionada primeira abertura no alojamento da válvula compõem uma segunda válvula do sistema de válvula. A haste da válvula tem um canal interno para dispensa do produto, um ou mais orifícios que se estendem por toda a parede lateral da haste para a entrada do produto e do gás no canal interno da haste, e uma ranhura anular na parede lateral da haste dentro da qual se encaixa a gaxeta da haste vedando o mencionado um ou mais orifícios quando a haste da válvula aerossol não está acionada. A extensão do alojamento de válvula tem, aí, uma abertura para que o produto do recipiente entre. O elemento de solicitação, na extensão do alojamento de válvula, solicita o elemento de válvula de retenção na extensão do alojamento de válvula contra a primeira abertura do alojamento de válvula quando a válvula aerossol não está acionada; a mencionada haste de válvula aerossol, quando acionada, primeiro libera o mencionado um ou mais orifícios da haste e somente depois libera o elemento de válvula de retenção pelo acionamento da haste contra o elemento de válvula de retenção, para permitir que o produto entre na extensão do alojamento de válvula, no alojamento de válvula por um ou mais orifícios da haste e no canal interno da haste. O sistema de válvula aerossol, quando deixa de ser acionado, faz com que o elemento de válvula de retenção solicitado empurre a haste para cima, fechando a mencionada segunda válvula para o fluxo do produto, o que ocorre em seguida, antes do fechamento da primeira válvula separando a haste do elemento de válvula de retenção, o gás propelente fluindo pela mencionada segunda abertura do alojamento e pelo um, ou mais orifícios e canal interno da haste para purgar produto remanescente no alojamento, haste e atuador até que a mencionada primeira válvula seja fechada. A válvula aerossol é, além disso, caracterizada pela ausência de qualquer mola de retomo atuando diretamente na haste da válvula para fechar completamente a primeira válvula ou oferecer resistência, inicialmente, à abertura da primeira válvula. O fechamento da primeira válvula é iniciado pelo elemento de válvula de retenção solicitando a haste da válvula para cima, seguido, após a separação do elemento de válvula de retenção e haste, pela gaxeta atuar contra a ranhura da haste para ajudar no fechamento completo da primeira válvula.

A presente invenção fornece uma abertura da válvula com pouca força, uma vez que não há uma mola de retorno presente para ser acionada, e a haste da válvula, ao ser acionada, move-se por certa distância antes de encontrar o elemento de válvula de retenção solicitado. Por se opor à válvula para purga com duas molas, onde a haste da válvula trabalha contra, e, comprimir uma mola de retorno que ela contata desde o começo da compressão da haste da válvula, na presente invenção, a compressão inicial exigirá consideravelmente menos força por parte do usuário. Manter o sistema de válvula aberto também exigirá menos força. Além disso, ao cessar o acionamento tendo a haste da válvula sido separada do elemento de válvula de retenção, o sistema de válvula permanecerá completamente fechado enquanto se auto-purga, sem a necessidade de uma mola de retorno para a haste da válvula. Insertos mecânicos para interrupção também podem ser usados no atuador da válvula sem risco de entupimento por produtos que, por formulação, tenham alto teores de sólidos e/ou produtos resinosos. O projeto da presente invenção também é de fabricação e montagem simples e econômica.

Outros aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão aparentes a partir da descrição, desenhos e reivindicações a seguir. Breve Descrição dos Desenhos

Fig. 1 é uma vista superior lateral, em seção parcial, do conjunto de válvula aerossol da presente invenção, montado num recipiente para aerossol contendo produto e propelente;

Fig. 2 é uma vista superior lateral, em seção parcial do conjunto de válvula aerossol da presente invenção, o conjunto de válvula sendo mostrado na posição fechada;

Fig. 3 é uma vista superior lateral, em seção parcial, correspondendo à Fig. 2, mas com o conjunto de válvula sendo mostrado em posição de purga, parcialmente aberto ou parcialmente fechado, onde somente o propelente está fluindo;

Fig. 4 é uma vista superior lateral, em seção parcial, correspondendo à Fig. 2, mas com o conjunto de válvula sendo mostrado em outra posição de purga parcialmente aberto ou parcialmente fechado, onde somente o propelente está fluindo; e

Fig. 5 é uma vista superior lateral, em seção parcial,correspondendo a Fig. 2, mas com o conjunto de válvula sendo mostrado na posição totalmente aberta, onde tanto o produto quanto o propelente estão fluindo.

Descrição Detalhada do Modo de Realização

Com referência à Fig. 1 um sistema ou conjunto de válvula aerossol, designado de maneira geral como 10, está ajustado e dobrado na porção 11 do pedestal do fechamento de um copo de montagem metálico 12 de um recipiente pressurizado 13 para aerossol. O recipiente 13 é um compartimento único contendo ambos o propelente 14 e um dos produtos 15 mencionados anteriormente, a serem dispensados. Quando o conjunto de válvula aerossol é aberto completamente, o propelente 14 forçará, para cima, o produto 15 pelo tubo de imersão 16 e conjunto de válvula 10 para ser dispensado ao ambiente externo, o propelente 14 entrando, também, no conjunto de válvula e misturando- se com o produto, tudo da maneira que será descrita adiante. Fig. 2 mostra o sistema de válvula aerossol 10 numa posição fechada. O alojamento para válvula é preso no pedestal 11 do copo de montagem de maneira convencional. A haste de válvula 18 se estende tanto dentro, quanto acima do alojamento de válvula 17. A haste de válvula 18 inclui um canal interno 19 para dispensa do produto, uma ranhura anular 20 em sua parede lateral, e um ou mais orifícios 21 na ranhura 20, pelos quais a parede lateral da haste se comunica com o canal interno 19. A gaxeta de vedação 22, anular, elástica, com uma abertura central 23, trabalha em conjunto com a haste 18 para formar uma primeira válvula do sistema de válvula 10. A gaxeta anular 22 encaixa-se dentro da ranhura anular 20 da haste da válvula e veda o um ou mais orifícios 21 para impedir a entrada do produto ou propelente no canal interno 19 da haste. Um atuador convencional 40 (ver Fig. 1) é posicionado no topo da haste 18 e é usado para acionar o conjunto de válvula aerossol. O atuador 40 inclui um inserto mecânico para interrupção 41 convencional em seu bocal. A porção média 18a da haste da válvula 18 é essencialmente cilíndrica. Estendendo-se abaixo da porção 18a há quatro pernas de haste 18b espaçadas à 90°, sendo três das pernas mostradas na Fig. 2.

O alojamento de válvula 17 tem uma extensão 24 do alojamento de válvula que se estende para baixo, definindo um espaço interno 25, um niple de fundo 26 protuberante para prender um tubo de imersão 26 convencional, e uma abertura 27 no espaço interior 25 para a entrada do produto do recipiente. Dentro do espaço interior 25, é posicionada uma mola de solicitação 28 para solicitar uma esfera de retenção 29 contra uma primeira abertura 30 no fundo do alojamento de válvula 17, na posição da Fig. 2. A esfera de retenção 29 e a primeira abertura 30 compõem uma segunda válvula do sistema de válvula 10. A extensão 24 do alojamento de válvula pode ser um membro separado preso ao alojamento de válvula 17 conforme mostrado, ou pode ser formado com o alojamento de válvula 17. Na última hipótese, um flange integral ou um estreitamento interno para o alojamento ou uma arruela para ajuste por interferência no alojamento define uma abertura para servir, efetivamente, como a primeira abertura no alojamento da válvula contra a qual a esfera de retenção 29 é solicitada. O alojamento de válvula 17 também tem uma segunda abertura 31 na sua parede lateral para a entrada do propelente 14 na válvula conforme será discutido adiante.

Passando agora à operação do sistema de válvula aerossol da presente invenção, é feita referência à Fig. 3. Fig. 3 (e Figs. 4 e 5) tem exatamente as mesmas partes descritas na Fig. 2 acima, e somente difere no posicionamento relativo dessas partes. Fig. 3 mostra o sistema de válvula aerossol numa posição parcialmente aberta, com a haste 18 tendo sido inicialmente comprimida em relação à posição da Fig. 2. Como pode ser visto, o fundo 32 da haste 18 ainda está afastado da esfera de retenção 29 (como está na Fig. 2). A gaxeta 22 não está mais completamente encaixada na ranhura 20 e não veda mais o um ou mais orifícios 21 da haste. O gás propelente 14 entra pela abertura lateral 31 do alojamento de válvula e passa para cima para e por um ou mais orifícios 21 da haste e para fora pelo canal .19 da haste para o atuador 40 e para o exterior pelo bocal do atuador. Neste processo, o propelente 14 retira qualquer produto residual da haste e atuador na eventualidade improvável de que reste algum após a operação de auto- purga descrita adiante. O produto, neste estado de abertura ainda não passou pelo sistema uma vez que a segunda válvula permanece fechada pela esfera de retenção 29. Deve-se notar que para a posição da haste na Fig. 3 (e a posição da haste mostrada na Fig. 4), o movimento de acionamento para baixo da haste 18 não sofreu resistência de nenhuma mola de retorno normalmente em contato e oferecendo resistência ao movimento da haste para baixo. Desta maneira, o acionamento inicial da válvula requer menos força para abertura, um aspecto importante para os usuários. Fig. 4 mostra o fundo 32 da haste 18 mais comprimida na abertura e quase fazendo contato com, mas não desalojando, ainda, a esfera de retenção 29 de sua posição fechada contra os lados da primeira abertura 30 no alojamento de válvula 17. As condições operacionais do sistema de válvula aerossol são, salvo indicação em contrário, conforme descrito acima para a Fig. 3.

Referindo-nos agora à Fig. 5, o sistema de válvula aerossol está completamente aberto, na posição de dispensa do produto. A compressão adicional da haste 18 da válvula faz com que seu fundo 32 desaloje a esfera de retenção 29 da abertura 30, a esfera 29, por seu turno, comprimindo sua mola de solicitação 28. O propelente 14 força, agora, o produto 15 para cima, pelo tubo de imersão 16 (ver Fig. 1), para o niple 26, pelo foro 27, para a câmara 25 e em volta da esfera de retenção 29 pela abertura 30, para cima, ao longo das laterais da haste 18 no alojamento de válvula 17, para a ranhura 20 da haste, e pelo um ou mais orifícios 21 da haste para o canal 19 da haste de válvula 18. Ao mesmo tempo, o gás propelente 14 continua a fluir pela abertura 31 do alojamento de válvula, para ser liberado e dispensado com o produto 15 para fora pelo canal 19 da haste de válvula 18 no, e para fora, do atuador 40. Deve-se notar por seu posicionamento nesta Fig. 5 que a gaxeta 22 está quase, mas não completamente fora da ranhura 20 da haste da válvula.

Quando cessa o acionamento do sistema de válvula aerossol (isto é, o usuário tira seu dedo do atuador), o produto 15 continua a fluir até que a esfera de retenção 29 seja empurrada, pela mola de solicitação 28, de volta para a posição da Fig. 4, para o ponto em que a esfera de retenção encaixa-se na abertura 30 para cortar o fluxo do produto. A gaxeta 22, agora, acomoda-se contra a parede superior 40 da ranhura 20, e a elasticidade da gaxeta de borracha 22 impele a haste 18 para cima, sem a necessidade de uma mola de retorno convencional. Este empurrão para cima da haste 18 continua até a posição da Fig. 3, neste ponto o fondo 32 da haste 18 sendo separado da esfera de retenção 29. Nas posições das Figs. 4 e 3 descritas acima, durante a operação de fechamento do sistema de válvula aerossol, o fluxo do produto pela segunda válvula cessou devido ao assentamento da esfera de retenção 29 contra a abertura 30. No entanto, a tinta 15, por exemplo, ainda está presente no interior do alojamento de válvula 17, nos orifícios 21 da haste, no canal 19 e no atuador. Os um ou mais orifícios 21 ainda não foram vedados pela gaxeta .22, e é iniciada a purga automática do produto tinta no alojamento de válvula .17 e na haste 18. O propelente 14 continua a fluir pela abertura lateral 31 no alojamento da válvula, e pela ranhura 20, orifícios 21 e canal 19, para remover e evacuar, daí, a tinta ou outros produtos. Desta maneira, se impede o entupimento pela secagem de produto residual da natureza dos acima mencionados que, de outro modo, poderiam permanecer no alojamento de válvula 17, orifícios da haste 21 e haste 18, bem como no atuador. Um benefício adicional é que o bocal do atuador pode usar insertos mecânicos conhecidos de interrupção com canais pequenos.

Com a continuação do fechamento do sistema de válvula aerossol, a gaxeta 22 continua a trabalhar contra a superfície 40 da ranhura da haste, até que a gaxeta 22 elástica se aloje completamente de volta na ranhura .20 para vedar o um ou mais orifícios 21. Esta é a posição completamente fechada,como mostrada na Fig. 2. Os fluxos do produto e do propelente contra a haste durante a operação de fechamento, mostrada na seqüência das Figs. 3 e 2, também ajudam no fechamento completo do sistema de válvula aerossol.

Peritos no assunto perceberão que variações e/ou modificações podem ser feitas na presente invenção sem fugir do espírito e escopo da invenção. O presente modo de realização deve, por isso, ser considerado como ilustrativo e não restritivo. Termos de posicionamento, conforme usados nas especificações, foram usados e concebidos em relação ao posicionamento mostrado nos desenhos e, não se pretende que sejam restritivos, anão ser quando especificado.

Claims

1. Sistema de válvula aerossol de auto-purga de pequena força para abertura, para uso com um recipiente contendo um produto a ser dispensado e um gás propelente, caracterizado pelo fato de compreender em combinação: um copo de montagem, um alojamento de válvula aprisionado pelo copo de montagem, uma haste de válvula que se estende dentro e por cima do mencionado alojamento de válvula, uma gaxeta de vedação para a haste de válvula que trabalha juntamente com a haste para compor uma primeira válvula do sistema de válvula aerossol, uma extensão do alojamento de válvula, e um elemento de válvula de retenção e elemento de solicitação posicionado dentro da extensão do alojamento de válvula, o mencionado alojamento de válvula tendo uma primeira abertura, e uma segunda abertura para entrada do gás propelente do recipiente no alojamento de válvula, o mencionado elemento de válvula de retenção e a mencionada primeira abertura do alojamento de válvula compreendendo uma segunda válvula do sistema de válvula aerossol, a mencionada haste de válvula tendo um canal interno para dispensa do produto, um ou mais orifícios estendendo-se pela parede lateral da haste para entrada do produto e gás no canal interno da haste, e uma ranhura anular na parede lateral da haste dentro da qual é encaixada a gaxeta da haste vedando o mencionado um ou mais orifícios quando a haste de válvula aerossol não está acionada, a mencionada extensão do alojamento de válvula tendo, aí, uma abertura para que o produto do recipiente entre na extensão do alojamento de válvula, o mencionado elemento de solicitação na extensão do alojamento de válvula solicitando o mencionado elemento de válvula de retenção contra a mencionada primeira abertura do alojamento de válvula quando a válvula aerossol não está acionada, a mencionada haste de válvula aerossol quando acionada liberando primeiro o um ou mais orifícios e somente após a liberação o mencionado elemento de válvula de retenção pelo acionamento da haste contra o elemento de válvula de retenção para permitir que o produto entre na extensão do alojamento de válvula, no alojamento de válvula, em um ou mais orifícios da haste e no canal interno da haste, o mencionado sistema de válvula aerossol ao deixar de ser acionado resultando no elemento de válvula de retenção solicitado empurrar a haste para cima para fechar a mencionada segunda válvula para o fluxo do produto que se segue após isso, antes da primeira válvula ser fechada pela separação da haste do elemento de válvula de retenção e o fluxo do gás propelente pela mencionada segunda abertura do alojamento e por um ou mais orifícios da haste e canal interno para purgar o produto remanescente na haste até que a mencionada primeira válvula é fechada, a mencionada válvula aerossol sendo além disso distinguida pela ausência de qualquer mola de retorno atuando diretamente na haste da válvula para fechar completamente a primeira válvula, ou oferecer, inicialmente, resistência à abertura da primeira válvula, e onde o fechamento de primeira válvula é iniciado pelo elemento de válvula de retenção solicitando a haste da válvula para cima seguido, após a separação do elemento de válvula de retenção e haste, pela atuação da gaxeta contra a ranhura da haste para ajudar no fechamento completo da primeira válvula.

2. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mencionado elemento de válvula de retenção compreender uma esfera de retenção.

3. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da extensão do alojamento de válvula ser um membro separado montado no alojamento de válvula.

4. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do mencionado elemento de solicitação ser uma mola de solicitação.

5. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da segunda abertura do mencionado alojamento de válvula se estender através da parede lateral do alojamento de válvula.

6. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação -1, caracterizado pelo fato do mencionado um ou mais orifícios da parede lateral da haste ser posicionado na ranhura anular na parede lateral da haste.

7. Sistema de válvula aerossol de acordo com a reivindicação Is caracterizado pelo fato de ter um atuador montado no topo da haste, o mencionado atuador incluindo um inserto mecânico para interrupção em seu bocal.