CN1946617A - 一种平坦垫环高度减小的阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及倾斜/枪式阀设计的改进,更特别地涉及粘结/堵塞问题。该阀包括杯状体(5),具有加大的、垂直地延伸的圆形底座(21)端的阀杆(10),以及它们之间的由弹性体聚合物制成的垫环(22)。该垫环(22)设置有平坦下表面,该下表面基本上在阀杆的加大的底座的整个平坦上表面上延伸以保证密封效果。垫环(22)在杯状体下面的高度H小于4mm。
Description
技术领域
本发明涉及倾斜/枪式阀的设计改进,更具体地涉及粘结/堵塞问题。
背景技术
通常,倾斜阀用于分发湿敏产品如单组分或双组分聚氨酯(PU)泡沫体系、粘合剂、密封剂等,或非湿敏产品如装在加压罐或容器中的牙膏。该产品可具有高粘性或低粘性。
在超过25年的时间里,与本发明相关的这种形式的倾斜/枪式阀用于分发气溶胶罐的容纳物。
典型的倾斜阀由杯状体、具有底座和垫圈/密封件的阀杆构成,该垫圈/密封件称为垫环且由弹性体聚合物制成。
该弹性体聚合物是疏水的或亲水的,热塑性的或非热塑性的弹性体聚合物。
通过倾斜空心阀杆,垫环将不再处于密封结构,并且阀因而打开并以一种容易控制的方式释放容器容纳物。
适用于垫环的弹性聚合物例子是:苯乙烯-丁二烯、丁烯-苯乙烯、硅橡胶、异丙基醚(Kraton,Shell)、氯化聚乙烯(Tyrin,Dupont DeNemours)、表氯醇均聚物或共聚物、乙丙橡胶(Nordel,Dupont deNemours)、氟弹性体(Viton,Kalrez,Dupont de Nemours)、alcryn MPR(氯化烯烃互聚物合金)、Santoprene和Trefsin(Advanced ElastomerService,Exxon)。
然而,已知的是,当这些类型的容器中存储有能与水蒸气反应的产品如OCF,1KPU(单组分聚亚安酯)胶水或密封剂时,透过由各种橡胶制成的垫环的水扩散是造成倾斜阀粘结/堵塞的原因。
发明内容
为了解决湿气渗入预聚物的问题,现在发现,阀的一种新设计特别有效。
尽管所使用的垫环弹性体具有或可以具有亲水特性,但该新设计不出现粘结/卡塞现象。
根据本发明提供的倾斜阀包括杯状体,具有加大的、垂直地延伸的圆形底座端的阀杆,以及它们之间的由弹性体聚合物制成的垫环,其中垫环设置有平坦的内表面,该内表面基本上在阀杆的加大的底座的全部上表面上延伸以保证密封效果。
还发现,选择某适当的杯状体的孔、阀杆底部和垫环的基部的尺寸和高度,可以实现特别有效的密封。
在不受任何解释限制的情况下假定,在现有技术的垫环中存在反应组分之间的内部环形反应区域,该反应组分如从内侧扩散进入垫环的MDI,和从外侧经由中央的空心阀杆上的孔而进入的湿气。这将形成阻碍阀杆倾斜的“硬套”。
根据本发明的平坦结构使得该硬套远离阀杆轴形成。形成于垫环外部的套不再是一个问题。
而且,增加了垫环和阀杆的密封表面,且减小了反应组分和垫环之间的接触表面。通过减小处于杯状体下面的垫环部分的厚度,大大减小了阀的蠕变(creep)。
附图说明
参考附图将更好且更进一步地理解本发明,其中:
图1示出了标准倾斜/枪式阀;
图2是根据本发明的新设计的一个实施例的剖视图;
图3示出了根据本发明的阀的各种其它实施例;
图4示出了垫环的几个变体的剖视图;
图5示出了根据本发明的阀的阀杆底部的三种可能形状。
具体实施方式
图1以剖视图示出了传统的倾斜/枪式阀的一个实例,主要示出了杯状体5、具有底座11和垫圈/密封件12的阀杆10。
里面的称为垫环的垫圈/密封件12由弹性体聚合物制成。该弹性体聚合物是疏水的或亲水的、热塑性的或非热塑性的弹性体聚合物。
通过倾斜空心阀杆10,垫环将不再处于密封构造,并且容纳物将可以到达位于阀杆底部、底座12上方的孔13。因而阀门打开并以一种容易控制的方式释放容器的容纳物。
图2示出了新的设计,其中在正视图中示出了根据本发明的阀处于关闭和打开位置的剖视图。阀的打开是通过推动阀杆(枪式动作,图2b)或倾斜阀杆(图2c)。
改善来自于不同形状的阀杆21、垫环22和杯状体的结合,更具体地是,杯状体的孔、垫环的基部和阀杆底部的相对直径。
杯状体的孔径(Φ1)、垫环基部直径(Φ2)和阀杆底部直径(Φ3)结合薄的垫环基部(H),把容器容纳物与垫环之间的接触表面减至最小,如图3中的其它实施例所示。
根据本发明的一个实施例,该设计特征在于以下尺寸或比率:
比率杯状体孔径/阀杆底部直径=比率1;
比率垫环基部直径/阀杆底部直径=比率2;
在杯状体下面的垫环部分以mm为单位的高度=H,
阀的该测量是在无压状态下进行的。
为了提供根据本发明的特别有效的阀,确定地定义了如下一组条件。
条件1:0mm<H<4mm和
条件2:0<比率1×H<2.8或条件3:0mm<比率2×H<5
因此非常希望的是,至少也满足上面条件2和3中一个条件。
本发明的倾斜阀具有典型值,比率1是0.60且比率2是1.20,其中传统阀的典型值范围是,比率1是从0.7到0.9且是比率是2从1.4到1.6。
而且,垫环与产品接触的计算面积对于通常尺寸的阀有利地处于150和250mm2之间,但可以小于150,甚至小于100mm2,其中对于传统倾斜阀,该接触面积处于200到300mm2之间。
因而根据本发明,垫环和阀杆具有平坦的设计,就是说,垫环和阀杆的下端设置有平坦的表面,且这样的表面将大体上协作以密封阀的容纳物。图3示出了另外的一些例子。
图4a-c示出了垫环的其它设计,且图5a-c示出了阀杆的其它设计。
图5a示出了底部圆盘上表面具有微小曲率的阀杆。相似地,图5b和5c中的圆盘外部环形部分呈现突出部分。垫环的外部圆盘可以具有如图4a,4b和4c所示的形状。上述的阀杆/垫环的任何组合是可能的。
根据另一实施例,可以具有任何类型的形状的、比基本垫环材料硬度更高或更低的插入物结合在垫环底部中。当在垫环底部中放置这种插入物时,不一定应用上述条件,甚至可以使用现有垫环设计。图6示出了这种情况。
本发明的垫环还能用化学涂层进行处理,或联接到弹簧装置以弥补垫环的可能的差的“敏捷特性”,且因而弥补阀的可能的差的“敏捷特性”。
根据本发明,可以通过喷雾或浸入涂层液,或通过等离子体处理来进行涂层处理。该涂层可以是反应性的或不反应性的。
注意到,根据本发明的阀的总体性能具有重大改善。
根据本发明的气溶胶或容器可以竖直地或水平地储存,并且可每天摇动。已发现的是,根据本发明设计并处理的阀仍然有效,且在45℃、90%RH(相对湿度)的环境下12个月后没有碰到阀的泄漏、粘结或堵塞。
Claims (9)
1.一种倾斜/枪式阀,它包括杯状体,具有加大的、垂直地延伸的圆形底座端的阀杆,以及它们之间的、由弹性体聚合物制成的垫环,其中所述垫环设置有平坦内表面,该平坦内表面基本上在所述阀杆加大底座的整个平坦上表面上延伸以保证密封效果,其中所述垫环的内表面高度H小于4mm。
2.根据权利要求1所述的阀,其中所述高度H小于3mm。
3.根据权利要求1所述的阀,其中所述高度H小于2mm。
4.根据前述任一权利要求的倾斜/枪式阀,其中所述垫环的高度H和杯状体孔直径/阀杆底部直径的比率的数学乘积小于2.8。
5.根据权利要求4所述的阀,其中所述比率小于2。
6.根据前述要求的任一权利要求的倾斜/枪式阀,其中所述垫环的高度H和垫环底座直径/阀杆底部直径的比率的数学乘积小于5。
7.根据权利要求6所述的阀,其中所述比率小于4。
8.根据前述任一权利要求的倾斜/枪式阀,其中所述弹性体聚合物是疏水的或亲水的、热塑性的或非热塑性的弹性体聚合物。
9.用于给定倾斜/枪式阀的一种由弹性体聚合物制成的垫环,该垫环设置有平坦下表面,该平坦下表面能够基本上在对应阀杆加大底座的整个平坦上表面上延伸,且该平坦下表面的厚度小于4mm,优选地小于3mm。
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