DE1575851B2 - Selbstschliessendes spruehventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstschließendes Sprühventil für Gas- und/oder Flüssigkeitslösungen enthaltende Druckbehälter, mit einem Ventilschaft, der innerhalb eines Ventilgehäuses im Öffnungssinn entgegen der Wirkung einer Schließdruckfeder axial bewegbar ist, die über das Ventilgehäuse abgestützt ist, wobei in dem Ventilschaft ein axialer Auslaßkanal mit dem Inneren des Druckbehälters mittels eines radialen Auslaßkanals verbunden ist, der in eine Ringnut in dem Ventilschaft mündet, dessen radialer Auslaßkanal in Schließstellung durch eine elastische, ringförmige Dichtungsscheibe geschlossen ist, deren zylindrischer Innenumfang mit radialer Vorspannung in die Ringnut eingreift und deren Außenrand zwischen Ventilgehäuse und Deckeldom dicht eingespannt ist, wobei in Schließstellung die dem Behälter zugekehrte Schulter der Ringnut unter der Wirkung der Schließdruckfeder an der Dichtungsscheibe dicht anliegt, während die von der Ringnut im Ventilschaft auf die oberhalb der neutralen Biegezone liegenden Umfangsabschnitte des Lochs in der Dichtungsscheibe einwirkenden Kräfte in eine zum Ventilschaft jeweils radiale und eine achsparallele Kraftkomponente zerfallen, die am oberen Rand der Dichtungsscheibe am größten sind.

Ein Ventil der vorgenannten Gattung ist aus der DT-PS 8 42 563 bekannt, bei dem die Ringnut des Ventilschaftes auf der dem Behälter zugekehrten Seite durch eine zur Achse des Ventilkegels senkrechte Ringschulter begrenzt ist, durch die das Hindurchrutsehen des Ventilkegels durch die Dichtungsscheibe unter der Wirkung des im Behälter herrschenden Druckes vermieden werden soll. Abgesehen davon, daß hierdurch die spezifische Flächenpressung im Sinne einer Abdichtung zwischen Ventilkegel und Dichtungsscheibe verringert wird, setzt die gerade Schulter beim Druckfüllen eines Behälters mit verflüssigtem Treibgas dem Herausdrücken der Dichtungsscheibe aus der Nut einen größeren Widerstand entgegen, so daß ein höherer Druck zum Herausdrücken der Dichtung aus der Nut erforderlich ist. Durch den höheren Ausspreizwiderstand der Dichtung ist die Gefahr einer Dichtungsbeschädigung gegeben. Damit ist auch eine verhältnismäßig große Schwankungsbreite der Füllzeiten und eine verminderte Sicherheit der Abdichtung gegeben.

Durch die chemische Einwirkung von Wirkstoffen auf die Dichtungsscheibe kann sich diese gegenüber dem Ventilschaft derart verklemmen, daß eine Betätigung des Sprühventils nicht oder kaum noch möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Füllzeit für Aerosolbehälter zu verkürzen, die Schwankungsbreite der Füllzeiten merklich zu verhindern und gleichzeitig eine ausreichende Abdicht- und Abstützwirkung zu gewährleisten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei geschlossenem Ventil auch die von der Ringnut im Ventilschaft auf die unterhalb der neutralen Biegezone liegenden Umfangsabschnitte des Lochs in der Dichtungsscheibe einwirkenden Kräfte in eine zum Ventilschaft jeweils radiale und eine achsparallele Kraftkomponente zerfallen, wobei diese Kraftkomponenten am unteren Lochrand der Dichtungsscheibe am größten sind.

Hierdurch wird eine hohe spezifische Flächenpressung zwischen Dichtungsscheibe und dem dem Behälterinneren zugekehrten Teil der Ringnut des Ventilschaftes erzielt, wobei die dadurch bedingte Nutform gleichzeitig sich im Sinne einer Begünstigung der Strömung des verflüssigten Treibgases in den Füllbehälter beim Druckfüllen im Sinne einer Verkürzung der Füllzeit auswirkt und darüber hinaus das Herausbewegen und Wiedereintreten des Lochrandes der Dichtungsscheibe aus der Ringnut des Ventilschaftes bzw. in diese zurück' begünstigt. Darüber hinaus wirkt die Erfindung auch einer Verklemmung des Ventils durch eine gequollene Dichtungsscheibe entgegen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist das Ringnutprofil im Ventilschaft bogenförmig ausgebildet. Aus der CH-PS 3 20 235 und aus der GB-PS 8 20 104 bekannte bogenförmige Nutformen haben die Erfindung nicht nahegelegt, weil die bekannten Nutformen mit der zugehörigen Dichtungsscheibe nur zum Abdichten, nicht aber auch zum Abstützen des Ventilschaftes gegen den Federdruck dienen. Dagegen soll gemäß der Erfindung neben der Abdichtfunktion auch die Abstützung des Ventilschaftes bewirkt werden, wobei es für den Fachmann nicht ohne weiteres erkennbar war, daß bei Abschrägung der dem Behälter zugewandten Nutwand neben einer Verbesserung der Füllverhältnisse auch noch eine ausreichende Abdicht- und Abstützwirkung erzielt werden könnte, derart, daß der Treibgasstrom durch die runde Nut weniger stark abgelenkt wird und Wirbelbildungen verhindert werden, die den Energieverbrauch und den Durchflußwiderstand

is erhöhen und sich somit auf die Füllzeit verlängernd e i auswirken. Die letztgenannten bekannten Ventile sehen e ! auch andere Lösungen für das Füllen eines mit den c- ; entsprechenden Ventilen ausgerüsteten Behälters vor, e I nämlich nur durch den Ventilschaft, während mit dem π I erfindungsgemäßen Ventil ausgestattete Behälter auch j bei aufgesetztem Abgabekopf mit Treibgas und e I Wirkstoff gefüllt werden können.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 ein Sprühventil in senkrechtem Längsschnitt in geschlossenem Zustand,

F i g. 2 das Sprühventil nach F i g. 1 in geöffnetem Zustand.

In den Figuren ist ein selbstschließendes Sprühventil für einen eine Gas-Flüssigkeitslösung, z. B. in verflüssigtem Treibgas gelöstes Insektizid, enthaltenden, nicht dargestellten Druckbehälter veranschaulicht, das im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, einem Ventilschaft 2, einer elastischen Dichtungsscheibe 3 und einer Schließfeder 4 besteht. Der Ventilschaft 2 ist entgegen der Wirkung der Schließdruckfeder 4 und der Elastizität der Dichtungsscheibe im Öffnungssinne bewegbar. Der Lochrand der Dichtungsscheibe 3 ist mit radialer Vorspannung in einer Ringnut 5 des Ventilschafts eingesetzt, deren größte Breite um etwa ein Drittel größer bemessen ist als die Dicke der Dichtungsscheibe. Bei der in F i g. 1 geschlossenen Stellung des Ventils werden die von der Ringnut 5 im Ventilschaft 2 auf die oberhalb und unterhalb der neutralen Biegezone liegenden Umfangsabschnitte des Loches in der Dichtungsscheibe 3 gleichzeitig einwirkenden Kräfte in eine zum Ventilschaft 2 jeweils etwa radiale und eine etwa achsparallele Kraftkomponente zerlegt. Infolge der Profilform der Ringnut sind dabei die beiden Kraftkomponenten am oberen und unteren Lochrand der Dichtungsscheibe am größten bemessen. Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 1 und 2 wird dies durch eine im Querprofil etwa kreisbogenförmige Ringnut erzielt. Selbstverständlich kann das Profil der Ringnut aber auch die Form einer Kettenlinie oder einer Parabel od. dgl. aufweisen oder auch V-förmig ausgebildet sein. Wesentlich ist lediglich, daß im Bereich des dem Behälter zu- bzw. abgekehrten Lochrandes in der Dichtungsscheibe eine besonders hohe spezifische Flächenpressung vorhanden ist, durch die sowohl am oberen als auch am unteren Innenrand ein besonders guter Abdichtungseffekt erzielt wird. In Abhängigkeit von der radialen Vorspannung und der Art des Werkstoffes für die Dichtungsscheibe ist die Bildung eines Ringraumes 6 zwischen dem Boden der Ringnut 5 und der zylindrischen Innenfläche des Loches in der Dichtungsscheibe möglich. Aber selbst bei Verwendung von stark elastischem Werkstoff für die Dichtungsscheibe, der die Nut vollkommen ausfüllt, wird der angestrebte Zweck einer erhöhten spezifischen Flächenpressung sowohl am oberen als auch am unteren Lochrand durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kräftezerlegung durch die Ringnut erzielt.

Die Ringnut 5 überdeckt mindestens einen radialen Auslaßkanal 7, der in Strömungsrichtung der Gas-Flüssigkeitslösung in einen axialen Auslaßkanal 8 des Ventilschafts 2 mündet, welcher im Bereich des radialen Auslaßkanals 7 beginnt und nur zum äußeren Ende hin offen ist.

Auf den den axialen Auslaßkanal 8 umschließenden Ventilschafteil 9 ist eine aus Kunststoff bestehende Sprühkappe 10 fest, aber lösbar aufgesetzt, deren Kammer 11 den axialen Auslaßkanal 8 mit einer düsenförmigen Sprühöffnung 12 im Sprühkopf 10 verbindet. Der Sprühkopf besitzt eine Auflagefläche 13 für den Druckfinger der das Ventil bedienenden Person.

Der den axialen Auslaßkanal 8 umgebende äußere Ventilschaftteil 9 ragt durch eine mittlere Öffnung 14 in den Dom 15 eines Behälterdeckels 16 hindurch. In den Dom ist das Ventilgehäuse 1 eingesetzt, dessen der mittleren Öffnung 14 im Dom zugekehrte, außen abgefaßte Stirnfläche den Außenrand der Dichtungsscheibe gegen die Innenseite des Domes durch Eindrücken des zylindrischen Teiles des Domes unter einen im Durchmesser erweiterten Teil 17 des Ventilgehäuses fest und dicht verspannt.

Der Ventilschaft 2 ist auf der dem Behälter zugekehrten Seite der Ringnut mit über den Umfang des Ventilschafts 2 in Abständen angeordneten, radial nach außen vorspringenden Hilfsstützen 18 für die Dichtungsscheibe versehen. Die Stützflächen 19 der Hilfsstützen sind schräg abwärts in Richtung zum Behälter gerichtet,- d. h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel, daß ihre Flächen im Querschnitt eine Verlängerung des kreisbogenförmigen Profils der Ringnut darstellen. Im Falle einer V-förmigen Nut würden die Stützflächen eine Verlängerung der unteren kegelförmigen Begrenzungsfläche der Nut darstellen.

Der Grundkreis des Querschnitts des Ventilschafts im Bereich der Hilfsstützen 18 entspricht im Durchmesser dem des den Auslaßkanal 8 umgebenden äußeren Ventilschaftteils, während der Kopfkreis der Hilfsstützen 18 nur geringfügig größer bemessen ist, so daß der zwischen dem Ventilschaft und dem Ventilgehäuse vorhandene freie Ringraum 20 einen ungewöhnlich großen Durchtrittsquerschnitt für die Behälterflüssigkeit bildet. Die zum Behälter hin geneigten Stützflächen 19 der Hilfsstützen 18 sowie zwischen den Hilfsstützen vorgesehene, jeweils über große Umfangsabschnitte reichende Längsnuten 21 vermeiden eine scharfe Umlenkung des strömenden Mediums und damit verbundene Drosselwirkungen.

Auf der dem Behälter zugekehrten Seite der Hilfsstützen 18 ist ein im Durchmesser stark verringerter innerer Führungsschaftteil 22 an innerhalb des Ventilgehäuses 1 vorgesehenen Führungsbacken 23 axial verschieblich geführt. Die Führungsbacken sind mit der Innenwandung und dem Boden des Ventilgehäuses 1 verbunden und als verhältnismäßig schmale Rippen ausgebildet. Sie schließen Zwischenräume zwischen sich ein, die Verbindungskanäle 24 zwischen dem Inneren des Behälters und des Ventilgehäuses bilden.

Die beiden Enden der den Führungsschaftteil 22 umgebenden Schließdruckfeder 4 sind an der dem Behälter zugekehrten Stirnseite der Hilfsstützen 18 auf einer Ringschulter 25 und an der dieser zugekehrten Stirnseite 26 der Führungsbacken 23 des Ventilgehäuses abgestützt. Der innere Führungsschaft 22 des Ventilkegels ist im Bereich des an der Ringschulter 25 liegenden äußeren Endes der Schließdruckfeder 4 auf geringer Länge im Durchmesser etwa dem Innendurchmesser der Schließdruckfeder angepaßt, deren Außendurchmesser etwa demjenigen des äußeren Ventilschaftteils 9 entspricht Der Hauptabschnitt des inneren Führungsschaftteils 22 ist gegenüber dem Innendurchmesser der Schließdruckfeder 4 geringer bemessen, um eine Reibung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen zu vermeiden. Zweckmäßig besitzen auch die Führungsbacken 23 im Bereich ihrer der Schließdruck-

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feder zugekehrten Stirnseite 26 das innere Ende der Schließfeder außen umgebende nicht dargestellte Ansätze, durch die dasFederende festgelegt ist.

Das Ventilgehäuse 1 ist im Boden mit einer Durchtrittsöffnung 27 versehen, die in einen in den Behälter gerichteten Ansatz 28 für ein auf diesen aufgeschobenes Tauchrohr 29 einmündet. Der Ansatz 28 ist mit einem zahnförmigen Ringbund 30 versehen, durch die eine rastenähnliche Verbindung zwischen Tauchrohr und dem Ansatz 28 erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbstschließendes Sprühventil für Gas- und/ oder Flüssigkeitslösungen enthaltende Druckbehälter, mit einem Ventilschaft, der innerhalb eines Ventilgehäuses im Öffnungssinn entgegen der Wirkung einer Schließdruckfeder axial bewegbar ist, die über das Ventilgehäuse abgestützt ist, wobei in dem Ventilschaft ein axialer Auslaßkanal mit dem Inneren des Druckbehälters mittels eines radialen Auslaßkanals verbunden ist, der in eine Ringnut in dem Ventilschaft mündet, dessen radialer Auslaßkanal in Schließstellung durch eine elastische, ringförmige Dichtungsscheibe geschlossen ist, deren zylindrischer Innenumfang mit radialer Vorspannung in die Ringnut eingreift und deren Außenrand zwischen Ventilgehäuse und Deckeldom dicht eingespannt ist, wobei in Schließstellung die dem Behälter zugekehrte Schulter der Ringnut unter der Wirkung der Schließdruckfeder an der Dichtungsscheibe dicht anliegt, während die von der Ringnut im Ventilschaft auf die oberhalb der neutralen Biegezone liegenden Umfangsabschnitte des Lochs in der Dichtungsscheibe einwirkenden Kräfte in eine zum Ventilschaft jeweils radiale und eine achsparallele Kraftkomponente zerfallen, die am oberen Rand der Dichtungsscheibe am größten sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem Ventil auch die von der Ringnut (5) im Ventilschaft (2) auf die unterhalb der neutralen Biegezone liegenden Umfangsabschnitte des Lochs in der Dichtungsscheibe (3) einwirkenden Kräfte in eine zum Ventilschaft jeweils radiale und eine achsparallele Kraftkomponente zerfallen, wobei diese Kraftkomponenten am unteren Lochrand der Dichtungsscheibe am größten sind.

2. Selbstschließendes Sprühventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringnutprofil bogenförmig ist.