DE1575851C3

DE1575851C3 - Self-closing spray valve

Info

Publication number: DE1575851C3
Application number: DE19611575851
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Siebel, Carl Gisbert, 4000 Dusseldorf
Priority date: 1961-07-05
Filing date: 1961-07-05
Publication date: 1977-08-04

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 beweg.-bar 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.The invention relates to a self-closing spray valve for gas and / or liquid solutions containing pressure vessel, with a valve stem "opposite to that within a valve housing in the opening direction the action of a compression spring can move axially which is supported on the valve housing, wherein in the valve stem an axial outlet channel with the interior of the pressure vessel by means of a radial one Outlet channel is connected, which is in an annular groove in the Valve stem opens, the radial outlet channel of which in the closed position by an elastic, annular Sealing washer is closed, the cylindrical inner circumference of which with radial prestress in the annular groove engages and the outer edge of which is tightly clamped between the valve housing and cover dome, with in Closed position the shoulder of the annular groove facing the container under the action of the closing pressure spring rests tightly against the sealing washer, while the one from the annular groove in the valve stem to the one above the Forces acting in the circumferential sections of the hole in the sealing washer lying in the neutral bending zone a force component which is radial to the valve stem and an axially parallel force component that occurs on the the upper edge of the sealing washer are largest.

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 Dichtungs-" «o scheibe verringert wird, setzt die gerade Schulter beim I 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 Ausspreiz- J widerstand der Dichtung ist die Gefahr einer Dichtungs-? beschädigung gegeben. Damit ist auch eine verhältnis-? mäßig 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.A valve of the aforementioned type is known from DT-PS 8 42 563, in which the annular groove of the valve stem on the side facing the container is limited by an annular shoulder perpendicular to the axis of the valve cone, through which the valve cone can slide through the sealing washer under the The effect of the pressure prevailing in the container is to be avoided. Besides that _; thus the specific surface pressure in the sense of a seal between the valve plug and sealing "is reduced" o slice, sets the straight shoulder while I pressure filling a container with liquefied propellant ". the pressing out of the sealing washer from the groove: a greater resistance, so that a higher pressure is required to push the seal out of the groove. damage given. This is also a proportional? moderately large fluctuation range of the filling times and] a reduced security of the seal.! Due to the chemical action of drugs on} the sealing washer, this may jam against the valve stem in such a way that an actuation. the spray valve is not or hardly possible.

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.The object of the invention is to shorten the filling time for aerosol containers, the range of fluctuation: to noticeably prevent the filling times and at the same time ensure an adequate sealing and supporting effect guarantee.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei geschlossenem Ventil auch die von der Ringnut im * Ventilschaft auf die unterhalb der neutralen Biegezone j liegenden Umfangsabschnitte des Lochs in der Dich- |The invention solves this problem in that when the valve is closed, the ring groove in the * Valve stem on the circumferential sections of the hole in the sealing | lying below the neutral bending zone j

tungsscheibe einwirkenden Kräfte in eine zum Ventil- j schaft jeweils radiale und eine achsparallele Kraftkom- -ponente zerfallen, wobei diese Kraftkomponenten am ij unteren Lochrand der Dichtungsscheibe am größten sind.tung disc forces acting in a j for each valve stem and a radial axis-parallel Kraftkom- - component decay, said force components are most ij lower hole edge of the sealing disk is greatest.

Hierdurch wird eine hohe spezifische Flächenpressung zwischen Dichtungsscheibe und dem dem Behälterinneren zugekehrten Teil der Ringnut des Ventilschaftcs 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.This creates a high specific surface pressure between the sealing washer and the inside of the container facing part of the annular groove of the valve stem achieved, the resulting groove shape at the same time in the sense of favoring the flow of the liquefied propellant gas into the filling container when pressure filling has the effect of shortening the filling time and, moreover, moving it out and re-entry of the hole edge of the sealing washer from the annular groove of the valve stem or into this back favors. In addition, the invention also has a jamming of the valve against a swollen sealing washer.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist dasIn an expedient embodiment of the invention that is

Ringnutprofil im Ventilschaft bogenförmig ausgebildet Aus der CH-PS 3 20 235 und aus der GB-PS 8 20 104Annular groove profile in the valve stem designed in the shape of a curve From CH-PS 3 20 235 and from 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,known arcuate groove shapes did not suggest the invention because the known groove shapes with the associated sealing washer only for sealing, but not also for supporting the Serve valve stem against the spring pressure. In contrast, according to the invention, in addition to the sealing function the support of the valve stem can also be effected, although this is not readily apparent to a person skilled in the art It was evident that when the groove wall facing the container is beveled, in addition to an improvement in the Fill ratios also a sufficient sealing and supporting effect could be achieved such that the propellant gas flow is less strongly deflected by the round groove and the formation of eddies is prevented,

die den Energieverbrauch und den Durchflußwiderstandthe energy consumption and the flow resistance

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erhöhen und sich somit auf die Füllzeit verlängernd auswirken. Die letztgenannten bekannten Ventile sehen auch andere Lösungen für das Füllen eines mit den entsprechenden Ventilen ausgerüsteten Behälters vor, nämlich nur durch den Ventilschaft, während mit dem erfindungsgemäßen Ventil ausgestattete Behälter auch bei aufgesetztem Abgabekopf mit Treibgas und Wirkstoff gefüllt werden können.increase and thus have a longer effect on the filling time. See the latter known valves also propose other solutions for filling a tank equipped with the appropriate valves, namely only through the valve stem, while also equipped with the valve according to the invention container can be filled with propellant gas and active ingredient when the dispensing head is in place.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, the invention is illustrated using two exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 ein Sprühventil in senkrechtem Längsschnitt in geschlossenem Zustand,F i g. 1 a spray valve in a vertical longitudinal section in the closed state,

Fig.2 das Sprühventil nach Fig. 1 in geöffnetem Zustand.2 shows the spray valve according to FIG. 1 in the open state.

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 airi 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.In the figures, a self-closing spray valve for a gas-liquid solution, e.g. B. in liquefied Propellant gas dissolved insecticide, containing, illustrated pressure vessel, not shown, in the essentially of a housing 1, a valve stem 2, an elastic sealing washer 3 and a closing spring 4 consists. The valve stem 2 is against the action of the closing pressure spring 4 and the elasticity of the Sealing washer can be moved in the opening direction. The edge of the hole of the sealing washer 3 is radial Bias is used in an annular groove 5 of the valve stem, the greatest width of which by about a third is dimensioned larger than the thickness of the sealing washer. In the case of the in FIG. 1 closed position of the valve are the from the annular groove 5 in the valve stem 2 to the above and below the neutral bending zone lying circumferential sections of the hole in the sealing washer 3 simultaneously acting forces in a force component that is approximately radial to the valve stem 2 and one that is approximately axially parallel is broken down. As a result the profile shape of the ring groove are the two force components at the upper and lower edge of the hole the largest size of the sealing washer. In the embodiment in FIG. 1 and 2 this is indicated by a achieved in the transverse profile approximately circular arc-shaped annular groove. Of course, the profile of the ring groove can also have the shape of a chain line or a parabola or the like or also be V-shaped. It is only essential that in the area of the edge of the hole facing or facing away from the container in the Sealing washer has a particularly high specific surface pressure, through which both the upper as well as airi lower inner edge a special good sealing effect is achieved. Depending on the radial preload and the type of The material for the sealing washer is the formation of an annular space 6 between the bottom of the annular groove 5 and the cylindrical inner surface of the hole in the sealing washer. But even when used of highly elastic material for the sealing washer, which completely fills the groove, becomes the intended purpose of an increased specific surface pressure both at the top and at the bottom Hole edge achieved by the inventive decomposition of forces through the annular groove.

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.The annular groove 5 covers at least one radial outlet channel 7, which extends in the direction of flow of the gas-liquid solution opens into an axial outlet channel 8 of the valve stem 2, which in the area of the radial Outlet channel 7 begins and is only open to the outer end.

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.On the valve stem part 9 enclosing the axial outlet channel 8 there is a plastic part Spray cap 10 firmly but detachably attached, the chamber 11 of which the axial outlet channel 8 with a nozzle-shaped spray opening 12 in the spray head 10 connects. The spray head has a support surface 13 for the pressure finger of the person operating the valve.

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.The outer valve stem part 9 surrounding the axial outlet channel 8 protrudes through a central opening 14 in the dome 15 of a container lid 16 therethrough. In the dome, the valve housing 1 is used, the middle opening 14 in the dome facing, outside beveled end face the outer edge of the sealing washer against the inside of the dome by pressing the cylindrical part of the dome underneath a part 17 of the valve housing which is enlarged in diameter is clamped tightly and tightly.

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.The valve stem 2 is on the side of the annular groove facing the container with over the circumference of the Valve stem 2 spaced apart, radially outwardly projecting auxiliary supports 18 for the sealing washer Mistake. The support surfaces 19 of the auxiliary supports are obliquely downward in the direction of the Container directed, d. H. in the present embodiment that their surfaces in cross section a Represent extension of the circular arc-shaped profile of the annular groove. In the case of a V-shaped groove the support surfaces would represent an extension of the lower conical boundary surface of the groove.

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.The base circle of the cross section of the valve stem in the area of the auxiliary supports 18 corresponds in diameter that of the outer valve stem part surrounding the outlet channel 8, while the tip circle of the auxiliary supports 18 is only slightly larger, so that between the valve stem and the valve housing existing free annular space 20 has an unusually large passage cross section for the container liquid forms. The support surfaces 19 of the auxiliary supports 18, which are inclined towards the container, and between the auxiliary supports provided longitudinal grooves 21 each extending over large circumferential sections avoid a sharp one Redirection of the flowing medium and the associated throttling effects.

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.On the side of the auxiliary supports 18 facing the container, one is greatly reduced in diameter inner guide shaft part 22 on guide jaws 23 provided inside the valve housing 1 guided axially displaceable The guide jaws are with the inner wall and the bottom of the valve housing 1 connected and designed as relatively narrow ribs. They close gaps between them, the connecting channels 24 between the interior of the container and the valve housing form.

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-The two ends of the guide shaft part 22 surrounding compression spring 4 are on the dem Container facing end face of the auxiliary supports 18 on an annular shoulder 25 and on this facing End face 26 of the guide jaws 23 of the valve housing supported. The inner guide shaft 22 of the valve cone is in the area of that lying on the annular shoulder 25 outer end of the closing compression spring 4 on a short length in diameter approximately the inner diameter adapted to the closing compression spring, the outer diameter of which is approximately that of the outer valve stem part 9 is equivalent to. The main portion of the inner guide shaft part 22 is opposite to the inner diameter of the Closing compression spring 4 dimensioned smaller, to a friction between the moving relative to each other Avoid sharing. The guide jaws 23 also expediently have the closing pressure

feder zugekehrten Stirnseite 26 das innere Ende der Schließfeder außen umgebende nicht dargestellte Ansätze, durch die das Federende festgelegt ist.spring facing end face 26 surrounding the inner end of the closing spring outside, not shown Approaches by which the end of the spring is determined.

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.The valve housing 1 is provided in the bottom with a passage opening 27 which is inserted into a Container-directed approach 28 for a slipped onto this dip tube 29 opens. The approach 28 is provided with a tooth-shaped annular collar 30 through which a detent-like connection between Dip tube and the approach 28 is achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Self-closing spray valve for pressure vessels containing gas and / or liquid solutions, with a valve stem that is inside a valve housing in the direction of opening opposite to the Effect of a closing compression spring is axially movable, which is supported on the valve housing, wherein in the valve stem an axial outlet channel with the interior of the pressure vessel by means of a radial Outlet channel is connected, which opens into an annular groove in the valve stem, the radial outlet channel is closed in the closed position by an elastic, annular sealing washer, the cylindrical of which Inner circumference engages with radial bias in the annular groove and its outer edge between Valve housing and cover dome is tightly clamped, with the one facing the container in the closed position Shoulder of the ring groove under the action of the closing pressure spring on the sealing washer tight while the one from the annular groove in the valve stem to the one above the neutral bending zone Circumferential portions of the hole in the sealing washer forces acting into one to the valve stem each radial and an axially parallel force component decay, which at the top of the Sealing washer are largest, as a result characterized in that when the valve is closed, the ring groove (5) in the valve stem (2) also opens the circumferential sections of the hole in the sealing washer (3) acting below the neutral bending zone in a to Valve stem each radial and one axially parallel force component disintegrate, these force components are largest at the lower edge of the hole in the sealing washer.

2. Self-closing spray valve according to claim 1, characterized in that the annular groove profile is arcuate.