DE1954740A1 - Spray valve for aerosol container - Google Patents
Spray valve for aerosol containerInfo
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Description
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Scovill Manufacturing Company, Waterbury, Connecticut, USAScovill Manufacturing Company, Waterbury, Connecticut, USA
Sprühventil für AerosolbehälterSpray valve for aerosol containers
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sprühventil für Aerosolbehälter und bezweckt hauptsächlich, das Zusetzen an irgendeiner Stelle des Strömungssystems zu vermeiden. Damit soll ein glatter Durchfluß von der Drosselöffnung am Eintritt des Ventilgehäuses auf dem gesamten Weg bis zu dem Betätigungsorgan sichergestellt werden, indem Stellen plötzlicher Expansion vermieden werden.The invention relates to a spray valve for aerosol containers and is primarily intended to be clogging to be avoided at any point in the flow system. This is intended to ensure a smooth flow from the throttle opening at the entry of the valve housing all the way to the actuator are ensured by places sudden expansion should be avoided.
Es hat sich herausgestellt, daß herkömmliche Aerosolventile mit bestimmten Materialien, die einen hohen Prozentsatz metallischer Salze enthalten, wie dies bei Antischweißpräparaten der Fall ist, nicht zufriedenstellend arbeiten. Insbesondere war dort ein Zusetzen der Öffnung am Ventilschaft zu verzeichnen und auch, obgleich in geringerem Ausmaß, durch Kristallisation im unteren Teil des Federau&atzes oder des Ventilgehäuses. It has been found that conventional aerosol valves with certain materials that contain a high percentage of metallic salts, as is the case with antiperspirant preparations are not working satisfactorily. In particular, there was clogging of the opening on the valve stem and also, albeit to a lesser extent, due to crystallization in the lower part of the spring assembly or the valve housing.
Erfindungsgemäß werden solche Fehlerquellen durch eine neuartige Formgebung und Konstruktion des Ventilschaft es wie auch des Ventilgehäuses herabgemindert. Als erstes wird der Ventilschaft so ausgebildet, daß er von seiner Eintritteöffnung ab einen eich allmählich erweiternden Strömungskanal aufweist, der eine turbulente Strömung hoher Geschwindigkeit er- According to the invention, such sources of error are reduced by a novel shape and construction of the valve stem as well as the valve housing. First, the valve stem is designed so that it has a gradually widening flow channel from its inlet opening, which creates a turbulent flow at high speed.
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zeugt, wobei die Seitenwände des Kanals nahe der Eintrittsöffnung so geformt und angeordnet sind, daß etwaige Reste des zu versprühenden Materials, wie sie in dem Schacht zwischen den einzelnen Betätigungen des Ventils zurückbleiben, fortgerissen werden. Weiterhin erhält das Ventilgehäuse eine im wesentlichen glatte Innenwand, die sich allmählich längs eines relativ langen Strömungskanals durch den Betätigungsaufsatz bis zu einer Öffnung im Boden des Ventilgehäuses erweitert. Diese Öffnung ist beinahe so weit wie der Bodenab- ^ schnitt des Gehäuses in seinem Inneren, wobei lediglich eine schmale Schulter ν «bleibt, die einen Sitz für die Ventilfeder bildet» und die Seitenwände des Gehäuses selbst so glatt wie möglich sind und zum Bereich des Ventilkopfes hin zusammenlaufen. testifies, wherein the side walls of the channel near the inlet opening are shaped and arranged so that any remnants the material to be sprayed as it remains in the shaft between the individual actuations of the valve, be swept away. Furthermore, the valve housing is given a substantially smooth inner wall which gradually extends along its length a relatively long flow channel expanded through the actuating attachment to an opening in the bottom of the valve housing. This opening is almost as wide as the bottom section of the housing in its interior, with only one narrow shoulder ν «remains, which has a seat for the valve spring forms »and the side walls of the housing itself are as smooth as possible and converge towards the area of the valve head.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, das in den Figuren dargestellt ist.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment which is shown in the figures.
Davon ist Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mit - einem Mittelschnitt, der die wesentlichen Teile des gesamten1 is a perspective illustration thereof - a middle section showing the essential parts of the whole
Ventils erkennen läßt;
f Valve can be recognized;
f
Fig. 2 ein Längsschnitt durch das Ventil in geschlossenem Zustand;2 shows a longitudinal section through the valve in the closed state;
Fig. 3 ein Längsschnitt durch das Ventil in geöffnetem Zustand,wobei das Ventilglied selbst ungeschnitten erscheint; 3 shows a longitudinal section through the valve in the open state, the valve member itself appearing uncut;
Fig. 4 ein abgebrochener Längsschnitt gemäß einem Teil der Fig. 2 jedoch in größerem Maßstab;FIG. 4 shows a broken longitudinal section according to part of FIG. 2, but on a larger scale; FIG.
Fig. 5 ein ebensolcher Längsschnitt in einer gegenüber Fig. 4 senkrecht-stehenden Ebene;FIG. 5 shows a longitudinal section of the same kind in a plane perpendicular to FIG. 4; FIG.
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Pig. 6 eine Seitenansicht des Ventilgliedes, wobei ein Stück weggebrochen erscheint, um eine der Eintrittsöffnungen des Ventilschaftes zu zeigen;Pig. 6 is a side view of the valve member, wherein a Part appears broken away to reveal one of the inlet openings of the valve stem;
Pig. 7 eine Draufsicht auf den Ventilschaft;Pig. 7 is a plan view of the valve stem;
Pig. 8 ein Querschnitt gemäß der Linie 8-8 in Pig. 5 undPig. Figure 8 is a cross-section along line 8-8 in Pig. 5 and
Pig. 9 ein solcher gemäß der Linie 9-9 in Pig. 5·Pig. 9 one such according to line 9-9 in Pig. 5 ·
Das dargestellte Ventil ist funktionsmäßig ein solches, wie es in dem amerikanischen Patent 3 158 298 von Briechle angegeben ist. Ein solches Ventil ist durch Krippen zu betätigen und erlaubt einen kräftigen Gasaustritt.The valve shown is functionally such as that disclosed in Briechle's US Pat. No. 3,158,298 is specified. Such a valve can be operated by cribs and allows a powerful gas outlet.
Die dargestellte Metallkappe 10 besitzt einen.gewalzten Band 11 zur Verbindung mit der Mündung eines Behälters sowie eine zentrale Erhebung 12, deren Decke 13 eine zentrale Öffnung 14 aufweist. Ebenso besitzt ein ringförmiger Ventilsitz 15 eine zentrale Öffnung 16, die mit der Öffnung 14 der Kappe fluchtet, und liegt an der Unterseite der Decke 13 der Kappe an. Das Ventilgehäuse besteht aus einem einstückigen Preßkörper aus einem geeigneten Kunststoff, der im wesentlichen schalenförmigaisgebildet ist und einen Boden 17 sowie eine Seitenwand 18 mit einer leicht geneigten InnenfLäche 19 aufweist, die zu einem verstärkten zylindrischen Abschnitt 20 führt. Dieser Abschnitt 20 trägt ringsherum Rippen 21, die mit der Unterseite der Kappendecke 13 in Verbindung stehen, um ein rasches Pullen zu gestatten, wenn der Ventilsitz 15 niedergedrückt wird. Die Wand der Erhebung der Kappe ist bei 22 eingedrückt, um das Ventilgehäuse in der Kappe festzuhalten.The illustrated metal cap 10 has a rolled Volume 11 for connection to the mouth of a container as well a central elevation 12, the ceiling 13 of which has a central opening 14. An annular valve seat 15 also has a central opening 16, which is aligned with opening 14 of the cap, and rests on the underside of the ceiling 13 of the cap. The valve body consists of a one-piece pressed body made of a suitable plastic which is essentially shell-shaped is and a bottom 17 and a side wall 18 with a has slightly inclined inner surface 19, which leads to a reinforced cylindrical section 20. This section 20 carries all around ribs 21 which are connected to the underside of the cap top 13 are in communication to allow a quick pull when the valve seat 15 is depressed. The wall of elevation the cap is depressed at 22 to retain the valve housing in the cap.
Das Ventilglied besitzt einen Kopf 23 mit einer leicht ausge-The valve member has a head 23 with a slightly designed
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nommenen Oberseite 24» deren Kante 25 an dem als Dichtung ausgebildeten Ventilsitz 15 dichtend zur Anlage kommt. Im übrigen aber entfält die gewöhnlich vorgesehene Ausnehmung auf der Oberseite des Ventilkopfes. Ein Ventilschaft 26 ragt von dem Ventilkopf durch die zentralen Öffnungen des Ventilsitzes 15 und der Kappendecke nach oben und endet in Gestalt eines hohlzylindrischen Abschnittes 27. Mit 28 ist ein Betätigungsknopf bezeichnet, der satt auf den zylindrischen Ventilschaft aufgesetzt ist und einen Austrittskanal 29 aufweist. In den Ventilschaft ist eine rings um seinen Fuß herum verlaufende Nut 30 eingeformt, deren Höhe geringer als die Dicke des Ventilsitzes 15 ist, so daß der letztere dennoch um den Ventilschaft herum abzudichten vermag, wenn das Ventil geschlossen ist.taken top 24 »whose edge 25 on that designed as a seal Valve seat 15 comes to bear sealingly. Otherwise, however, unfold the usually provided recess on the Top of the valve head. A valve stem 26 protrudes therefrom Valve head through the central openings of the valve seat 15 and the cap top and ends in the form of a hollow cylindrical section 27. With 28 is an actuating button which is placed snugly on the cylindrical valve stem and has an outlet channel 29. In the valve stem a groove 30 is formed around its foot, the height of which is less than the thickness of the valve seat 15 so that the latter is still able to seal around the valve stem when the valve is closed.
An Strömungskanälen tritt zunächst innerhalb des Ventilschaftes ein rechteckig profilierter Kanal 31 auf, der von dem zylindrischen Abschnitt 32 bis etwas über die Nut 30 hinausreicht. Während sich die Seitenwände dieses Kanals ganz dicht gegenüberstehen, ist der Kanal indessen breit genug, um die Nut 30 anzuschneiden, so daß zwei einander gegenüberliegende Eintrittsöffnungen 33 entstehen. Kurz oberhalb der Nut 30 treten zwei Seitenkanäle 34 und 35 mit auseinanderlaufenden Flächen 36 und 37 nahe des Bodens und ebenso auseinanderlaufenden Flächen 38 und 39 in der Nähe des Austritts auf, die in die Bohrung des zylindrischen Abschnitts 32 übertreten. Dies ergibt eine Strömung mit hoher Geschwindigkeit insbes. im Bereich des Schaftfußes, und gleichzeitig wird eine plötzliche Expansion in dem gesamten Kanal im Inneren des Ventilschaftes vermieden. Nach erfolgter Betätigung wird eine kleine Menge Flüssigkeit in dem Betätigungsknopf 28 und dem Ventilschaft verbleiben, die sich um die Öffnungen 32 und 33 herum ansammeln wird. Aufgrund der Tatsache jedoch, daß die Seitenwände des rechteckigen KanalsAt flow channels, a rectangular profiled channel 31 occurs first within the valve stem, which is from the cylindrical section 32 extends slightly beyond the groove 30. While the side walls of this channel are very close to each other, the channel is wide enough to to cut the groove 30 so that two opposite inlet openings 33 arise. Step just above the groove 30 two side channels 34 and 35 with diverging surfaces 36 and 37 near the bottom and also diverging Areas 38 and 39 near the outlet that go into the Bore of the cylindrical portion 32 exceed. This results in a high speed flow, especially in the area of the stem foot, and at the same time a sudden expansion in the entire channel inside the valve stem is avoided. Once actuated, a small amount of fluid will remain in the actuator button 28 and valve stem, which will accumulate around openings 32 and 33. Because of the fact, however, that the side walls of the rectangular channel
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31 einander in geringem Abstand gegenüberstehen und unmittelbar von diesen Öffnungen wegführen, wird die verbliebene Flüssigkeit von diesen mittels Kapilarkräften weggezogen, wie dies durch die Krümmung des Miniskus 40 in Pig. 4 zum Ausdruck kommt.31 face each other at a small distance and lead directly away from these openings, the remaining one will be Liquid pulled away from them by capillary forces, like this by the curvature of the miniscus 40 in Pig. 4 to Expression comes.
Ein sich vom Boden 17 des Ventilgehäuses nach unten erstreckender Zapfen 41 dient zur Aufnahme eines Tauchrohres Die Eintrittsöffnung 43 am Boden dieses Zapfens 41 besitzt notwendigerweise einen geringen Durchmesser, etwa in der Grössenordnung von 0,4 mm, um dem Ventil die Flüssigkeit zuzuteilen. Von dieser Öffnung 43 strömt die Flüssigkeit durch einen verhältnismäßig langen Kanal 44» der sich allmählich, vorzugsweise mit glatten, leicht gekrümmten Seitenwänden, wie aus der Zeichnung ersichtlich, bis zu einer Mündung 45 zum Gehäuseinneren erweitert. Diese Mündung besitzt einen nur wenig geringeren Durchmesser als die Gehäuseinnenwand 18, um eine schmale Schulter 46 als Auflager für die Ventilfeder 47 zu bilden. Diese Feder drückt auf die Unterseite des Ventilkopfes 23, um ihn auf dem Ventilsitz 15 zu halten. Die Mündung 45 ist mehrmals so groß wie die Eintrittsöffnung 43 und besitzt vorzugsweise zumindest den zehnfachen Querschnitt. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß sich die Flüssigkeit unter der Einwirkung des Treibgases allmählich entspannen kann, so daß keine plötzlichen Zustandsänderungen auftreten, die zu einer Kristallisation !Uhren könnten, wo das Material in das Ventilgehäuse eintritt. Dieses Prinzip einer glatten Strömung ist in dem gesamten Ventilgehäuse wie auch um das Ventilglied herum sowie an den Öffnungen 32 und 33 und danach in dem Ventilschacht selbst beibehalten.A pin 41 extending downward from the bottom 17 of the valve housing is used to receive a dip tube The inlet opening 43 at the bottom of this pin 41 necessarily has a small diameter, approximately of the order of magnitude of 0.4 mm to distribute the liquid to the valve. From this opening 43 the liquid flows through a relatively long channel 44 'which gradually emerges, preferably with smooth, slightly curved side walls, as if from the drawing can be seen, extended to a mouth 45 to the interior of the housing. This mouth has an only slightly smaller one Diameter than the housing inner wall 18 to to form a narrow shoulder 46 as a support for the valve spring 47. This spring presses on the underside of the valve head 23 to hold it on the valve seat 15. The mouth 45 is several times as large as the inlet opening 43 and has preferably at least ten times the cross section. In this way it is ensured that the liquid is under the Exposure to the propellant gas can gradually relax, so that no sudden changes in state occur that lead to a Crystallization! Clocks could be where the material enters the valve housing. This principle is a smooth flow in the entire valve housing as well as around the valve member and at the openings 32 and 33 and then in the valve shaft maintain yourself.
Vorzugsweise so dicht wie möglich an dem Ventilglied ist •ine Dampfablassöffnung vorgesehen, die, wie gezeigt, einfach au* einem Loch 48 innerhalb einer kleinen Erhebung 49 auf demPreferably, as close as possible to the valve member, a steam vent opening is provided, which, as shown, simply forms a hole 48 within a small elevation 49 on the
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Ventilgehäuse bestehen kann. Auf diese Weise mischen sich Dampf und Flüssigkeit unmittelbar vor Austritt des Ventilgehäuses, um eine vorzeitige Mischung auszuschließen.Valve housing can exist. This way they mix Vapor and liquid immediately before exiting the valve body to prevent premature mixing.
Gemäß einer abgewandelten, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform ist der Strömungskanal 44 kegelstumpf förmig ausgebildet, was sich in der Praxis als zweckmäßig erwiesen hat.According to a modified one, not shown in the drawings Embodiment, the flow channel 44 is frustoconical, which is useful in practice has proven.
Der Grad, in dem die Kristallisation stattfindet, hängt mit dem T emperaturabfall zusammen, der während der Expansion stattfindet, und es hat sich gezeigt, daß unter Verwendung der erfindungsgemäßen Expansions ζ one eine gute Sprühwirkung erzielt wird, wobei ein deutlicher Temperaturanstieg innerhalb der das Ventil durchsetzenden Mischung zu verzeichnen ist.The degree to which crystallization takes place depends coincides with the drop in temperature that occurs during expansion takes place, and it has been shown that using the expansion ζ one according to the invention a good spray effect is achieved, with a significant increase in temperature within the mixture penetrating the valve to be recorded is.
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00 98 19/053 600 98 19/053 6
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