DE2043415A1

DE2043415A1 - Dosing valve for containers with pressure distributors

Info

Publication number: DE2043415A1
Application number: DE19702043415
Authority: DE
Inventors: Paul Jean Marie Michel Paris; Ramis Jean Marly le Roi Yvelines; Robert Henri Robert Paris; Blanie (Frankreich)
Original assignee: Societe Civile Idees, Paris
Priority date: 1970-08-28
Filing date: 1970-09-02
Publication date: 1972-03-09
Also published as: US3705667A; GB1327800A

Description

Anm.: IDEESNote: IDEES

31. August 1970August 31, 1970

Dosing valve for containers with pressure distributors

Die Erfindung betrifft Dosierventile für Behälter mit einem zu verteilenden Produkt, das aus dem Behälter unter der Einwirkung eines komprimierten Mediums in den Fällen ausge-The invention relates to metering valves for containers with a product to be distributed which emerges from the container under the action of a compressed medium in the cases

stoßen wird, wo eine im wesentlichen vorherbestimmte Menge eines Produkts bei jeder Betätigung des Ventils ausgestoßen werden soll.where a substantially predetermined amount of product is expelled each time the valve is actuated shall be.

Dieser unter Druck stehende Behältertyp mit einem Ventil wird häufig als Behälter vom Typ "Aerosol" bezeichnet, obgleich es sich in den meisten Fällen im physikalischen Sinne nidbt um eine Aerosol-Bildung handelt.This type of pressurized container with a valve is often referred to as an "aerosol" type container, although in most cases it does not work in the physical sense is an aerosol formation.

Er besteht in der Regel aus einer an ihrem oberen Ende geöffneten Flasche, wobei dieses obere Ende in den meisten Fällen einen Hals besitzt. Das eigentliche Ventil ist an dieser Öffnung oder an diesem Hals befestigt und mit einem Tauchrohr versehen, das bis in die Nähe des Behälterbodens reicht, um das auszustoßende Produkt aufzunehmen, und zwar selbst dann, wenn nur noch geringe Mengen davon vorhanden sind. Dem Ventil und dem Tauchrohr ist eine Dosierkammeq/zugeordnet. Das zu verteilende Produkt füllt die Dosierkammer mit einem bestimmten Fassungsvermögen und wird dann ausgestoßen. Die einzelnenIt usually consists of a bottle that is open at the top, this top end in most of the bottles Cases has a neck. The actual valve is attached to this opening or to this neck and with a dip tube provided that reaches close to the bottom of the container to receive the product to be ejected, even then, when only small amounts of it are left. A dosing chamber is assigned to the valve and the immersion tube. That too distributing product fills the dosing chamber with a certain Capacity and is then ejected. The single ones

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Vorgänge werden in den meisten Fällen durch das Ventil selbst und unter der Einwirkung des Treibmittels ausgelöst·In most cases, operations are carried out by the valve itself and released under the action of the propellant

Das unter Druck stehende Medium, das sog. "Treibmittel", kann aus einem Flüssiggas oder einem komprimierten Gas bestehen. Dieses richtet sich nach den physikalischen Einsatzbe&ngungen, bei desn ein Zusammenhang mit dem Druck-fölumen-Temperatur-Diagramm des Treibmittels oder der Mischungen der verwendeten Medien besteht. Die Erfindung läßt sich insbesondere auf komprimierte Gase anwenden, d.h. auf Gase, die sich unter den physikalischen Einsatzbedingungen zwischen dem Höchstdruck bei vollem Behälter und dem Mindestdruck bei leerem Behälter nicht verflüssigen.The pressurized medium, the so-called "propellant", can consist of a liquid gas or a compressed gas. This depends on the physical conditions of use, this is related to the pressure-volume-temperature diagram the propellant or the mixtures of the media used. The invention can in particular apply to compressed gases, i.e. gases which, under the physical conditions of use, differ between the Do not liquefy the maximum pressure when the container is full and the minimum pressure when the container is empty.

Es werden auf diesem Gebiet bereit mehrere Arten von Dosierventilen angeboten. Einige Ventile besitzen Dosierkammern aus nachgiebigen und verformbaren Taschen aus Natur- oder synthetischem Gummi, die den Vorteil haben, daß sie die Drücke außerhalb der Tasche ohne weiteres auf das in die Dosierkammer eingeführte Produkt übertragen. Aufgrund der Unverträglichkeit zahlreicher Produkte mit Natur- bzw. synthetischem Gummi und w der Verschlechterung der Eigenschaften dieser Gummiarten, durch die das zu verteilende Produkt oder das Treibmittel einen Teil ihrer Komponenten und insbesondere Zusätze verlieren, gehen diese Vorteile zum größten Teil wieder verloren. Darüber hinaus bewirken das aufeinanderfolgende Aufblasen und Entleeren der Tasche Änderungen des Volumens bei der Dosierung zwischen dem Beginn und dem Ende der Verwendung dieses Behälters. Dies ist zwar kein ins Gewicht fallender Nachteil; er ist jedoch mit der Gefahr einer Entstehung von Undichtigkeiten zwischen dem Innenraum und dem Raum außerhalb der Kammer verbunden, wodurch Treibmittel durch Eintritt in die Dosierkammer verloren gehen können und die Dosierung als solche nicht mehr gewähr leistet ist. Außerdem bilden eich bei derartigen Kammern häufigSeveral types of metering valves are already offered in the field. Some valves have metering chambers made of flexible and deformable pockets made of natural or synthetic rubber, which have the advantage that they readily transfer the pressures outside the pocket to the product introduced into the metering chamber. Due to the incompatibility of many products with natural or synthetic rubber and the deterioration of the properties w these rubbers through which the product to be distributed or the propellant lose some of their components and in particular additives, these benefits will be lost again for the most part. In addition, the successive inflation and deflation of the bag causes changes in volume in the dosage between the beginning and the end of use of this container. This is not a major disadvantage; He is associated with the risk of occurrence of leaks between the interior space and the space outside the chamber, which can go propellant through entry into the dosing chamber lost and the dosage is as such no longer provides guarantees. In addition, they often form in such chambers

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bei ihrem Abflachen unregelmäßige Falten, so daß nicht die volle Dosis des Produkts aus der Kammer ausgestoßen wird. Auch ermöglicht die in der Regel zylindrische Form dieser Kammern - unabhängig von allen Verbesserungen - kein vollständiges Abflachen und somit Entleeren der Kammern.irregular folds when they are flattened so that the full dose of the product is not expelled from the chamber. Also, the generally cylindrical shape of these chambers - regardless of any improvements - does not allow a complete one Flattening and thus emptying the chambers.

Weitere bereits existierende Vorrichtungen haben Dosierkammern, die aus einem mit einem Kolben versehenen Zylinder bestehen, wobei das Ausstoßen durch Verlagerung des Zylinders unter der Einwirkung des Treibmittels bewirkt wird. Die Erfahrung zeigt, daß derartige Systeme zu kompliziert sind, um bei niedrigen Kosten hergestellt zu werden. Darüber hinaus ergeben sich Schwierigkeiten bei der Anordnung des Ventils am oberen Teil des Behälters, da sich die Kammer zwangsläufig seitlich von dem Ventil und dem zentral angeordneten Tauchrohr befindet.Other existing devices have metering chambers consisting of a cylinder provided with a piston consist, the ejection being effected by displacement of the cylinder under the action of the propellant. The experience shows that such systems are too complex to be manufactured at low cost. Furthermore difficulties arise in the arrangement of the valve at the upper part of the container, since the chamber inevitably located to the side of the valve and the centrally located dip tube.

Es wurden Abwandlungen zu diesem System vorgeschlagen, bei denen der Zylinder in Achsrichtung ange-ordnet ist. Aufgrund der für die Abdichtung und die Betriebssicherheit erforderlichen großen Zahl von Ringen und Dichtungen wird das System noch komplizierter. Außerdem kann mit diesem heiklen Ventilsystem keine volle Betriebssicherheit erreicht werden.Modifications to this system have been proposed in which the cylinder is arranged in the axial direction. Because of The system becomes the large number of rings and seals required for sealing and operational safety even more complicated. In addition, full operational safety cannot be achieved with this delicate valve system.

Es lassen sich des weiteren Ventile anführen, deren Dosierkammern aus Polyäthylen eine in der Regel zylindrische Form aufweisen, die als Faltbalg ausgebildet sind, so daß die Hmmern sich abflachen können. Das Ausstoßen des Produkts aus der Kammer läßt sich ohne weiteres durch Abflachen der Kammer selbst unter dem Druck des Treibmittels erreichen. Diese Vorrichtung weist jedoch zahlreiche Nachteile auf. Die Kammer ist zwangsläufig parallel zu dem unter dem Ventil liegenden Tauchrohr ange-ordnet. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten,Valves can also be cited, the polyethylene metering chambers of which are generally cylindrical in shape have, which are designed as bellows so that the hammers can flatten. Ejecting the product the chamber can be easily reached by flattening the chamber even under the pressure of the propellant. This device however, it has numerous disadvantages. The chamber is necessarily parallel to the one below the valve Immersion tube arranged. This creates difficulties

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insbesondere durch die Nähe des Behälterhalses. Das Volumen der Kammer bleibt nicht gleichmäßig, da die Falten nach jedem Entleerungsvorgang nicht wieder in genau dieselbe Stellung zurückkehren. Außerdem bleibt in der Mitte der Kammer bei ihrer Abflachung ein im wesentlichen zylindrischer Raum bestehen, dessen Höhe der Summe der Stärke der Falten der Seitenwände entspricht, und dieser Raum bleibt mit dem zu verteilenden Produkt angefüllt, das häufig auch Blasen des Treibmittels enthält, wodurch die Ungenauigkeit der Dosierung nah erhöht wird. Darüber hinaus setzen sich an den Falten der Kammer zahlreiche Blasen des Treibmittels fest, die sich bei ψ der Öffnung des Ventils entspannen,und die Menge des zu verteilenden Produkts ändert sich mit dem Druck im Behälter.especially due to the proximity of the container neck. The volume of the chamber does not remain uniform because the folds do not return to exactly the same position after each emptying process. In addition, a substantially cylindrical space remains in the middle of the chamber when it is flattened, the height of which corresponds to the sum of the thickness of the folds of the side walls, and this space remains filled with the product to be distributed, which often also contains bubbles of the propellant, whereby the Inaccuracy of the dosage is increased closely. In addition, numerous bubbles of propellant accumulate on the folds of the chamber, which expand when the valve is opened, and the amount of product to be dispensed changes with the pressure in the container.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ein Dosierventil, das unter der Einwirkung eines Treibmittels - vorzugsweise ein komprimiertes Gas - arbeitet und eine axial um das Tauchrohr ange-.ordnete Dosierkammer besitzt. Diese Kammer besteht aus einem durch Druck verformbaren Weichmaterial mit guter Elastizität und guten physikalisch-mechanischen Eigenschaften, die es ermöglichen, mit größtmöglicher Genauigkeit selbst nach aufeinanderfolgendem Aufblasen und Entleeren die ursprüngliche Form wiedereinzunehmen. Die Form der Kammer ist so beschaffen, daß unter der Einwirkung des Drucks des Treibmittels diese Kammer sich vollständig abflacht und die vollständige Entleerung des Produkts unabhängig von seiner Konsistenz - zähflüssig odeVflüssig - gewährleistet.The device according to the invention is a metering valve, which under the action of a propellant - preferably a compressed gas - works and has a dosing chamber arranged axially around the immersion tube. This chamber consists of a soft material that can be deformed by pressure, has good elasticity and good physical-mechanical properties, the make it possible, with the greatest possible accuracy, even after successive inflation and deflation, the original To regain shape. The shape of the chamber is such that under the action of the pressure of the propellant this Chamber flattens completely and completely empties the product regardless of its consistency - viscous or liquid - guaranteed.

Die Kammer weist hauptsächlich parallel zum Tauchrohr verlaufende Falten, d.h. senkrecht zu der normalen Stellung des Behälters, auf. Dadurch wird vermieden, daß sich Gasblasen in den Falten festsetzen können. Sehr zahlreiche Werkstoffe eignen sich besonders für die Herstellung der Dosierkamraern gemäß der Erfindung. Die wichtigen Kennwerte dieser ProdukteThe chamber has folds that are mainly parallel to the dip tube, i.e. perpendicular to the normal position of the Container, on. This prevents gas bubbles from becoming lodged in the folds. Many materials are suitable is particularly suitable for the manufacture of the dosing cameras according to the invention. The important characteristics of these products

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dürfen in einer guten chemischen Trägheit sowohl in bezug auf das zu verteilende Produkt als auch das Treibmittel, einer guten Alterungsbeständigkeit uri guten mechanischen Eigenschaften (Dichtigkeit, Weichheit, Elastizität) erblickt werden. Zahlreiche Polymere oder Polykondensate eignen sich ganz besonders, insbesondere Polyolefine, z.B. das Polyäthylen oder das Polypropylen oder Polyamideallowed in a good chemical inertia both in relation to the product to be distributed and the propellant, one good aging resistance and good mechanical properties (tightness, softness, elasticity). Numerous polymers or polycondensates are particularly suitable, especially polyolefins, e.g. polyethylene or the polypropylene or polyamides

Was das Ventil selbst betrifft, so kann es aus herkömmlichen Werkstoffen bestehen. Es muß jedoch in seinem Umriß so beschaffen sein, daß kein toter Raum beim Abflachen der Dosierkammer bleibt. Anderenfalls könnten nämlich Blasen des Treibmittels, die in dem zu verteilenden Produkt eingeschlossen sind, durch ihre Entspannung das Volumen der auszustoßenden Produkte ändern, und es wurden bei einigen bereits angebotenen Vorrichtungen Volumenschwankungen des ausgestoßenen Produkts bis zu 40 % gegenüber der geplanten Dosis festgestellt. As for the valve itself, it can be made of conventional materials. However, its outline must be such that no dead space remains when the metering chamber is flattened. Otherwise, bubbles of the propellant, which are trapped in the product to be distributed, could change the volume of the products to be ejected as a result of their relaxation, and volume fluctuations of the ejected product of up to 40 % compared to the planned dose have been found in some devices already available.

Zum besseren Verständnis der technischen Merkmale und der Vorteile der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das natürlich sowohl in bezug auf die Art des Einsatzes als auch in bezug auf seine Ausführung keine Begrenzung darstellt· Dabei bezieht man sich auf die Abbildungen, die im einzelnen darstellen:To better understand the technical characteristics and the Advantages of the invention is described below an embodiment, of course, both with respect to the type of use as well as with regard to its execution is not a limit Figures showing in detail:

Die Abb. 1 einen Längsschnitt durch die Einheit Ventil-Do sie r kammer gemäß der Erfindung,Fig. 1 shows a longitudinal section through the valve-Do unit they r chamber according to the invention,

Die Abb. 2 einen Querschnitt durch die Kammer und das Tauchrohr gemäß a-a, wie sie in Abb. 1 dargestellt sind.Fig. 2 shows a cross section through the chamber and the immersion tube according to a-a, as shown in Fig. 1.

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Das Ventil besteht aus einem Körper 1, der das Tauchrohr trägt und an jeder Seite mit dem Axialrohr versehen ist, das das Tauchrohr aufnimmt, sowie mit Öffnungen 3, die den Durchgang des Produkts zur Dosierkammer oder nach außen gestatten. Dieser Ventilkörper nimmt eine Feder k auf, die die Rückkehr des Ventils 5 nach seiner Betätigung gestattet. Auf dem Innenansatz des Körpers wird ein Ring 6 durch ein Füllstück 7 gehalten. Dieses Füllstück ist mit Seitenlöchern 8 versehen, die eine Verbindung mit den Seitenlöchern 3 des Körpers auf-W weisen und den Durchgang des Produkts ermöglichen sollen. Ein Ring 9 liegt auf der oberen horizontalen Fläche des Körpers. Die Dosierkammer 10 umgibt den Körper vollständig und«verlängert ihn nach unten, um sich unten am Tauchrohr an dieses anzuschließen. Sie weist dadurch die Form von zwei Halbzylindern auf, die durch 2 Flächenwinkel vereinigt werden (Abb. l). Senkrecht gesehen haben sie die Form von zwei Trapezen (Abb. l).The valve consists of a body 1 which supports the dip tube and is provided on each side with the axial tube which receives the dip tube and openings 3 which allow the passage of the product to the dosing chamber or to the outside. This valve body houses a spring k which allows the valve 5 to return after its actuation. A ring 6 is held on the inner shoulder of the body by a filler piece 7. This patch is provided with side holes 8, the up a connection with the side holes 3 of the body have W and to enable the passage of the product. A ring 9 rests on the upper horizontal surface of the body. The metering chamber 10 completely surrounds the body and «extends it downwards in order to connect to the immersion tube at the bottom of the latter. As a result, it has the shape of two semi-cylinders, which are united by two flat angles (Fig. 1). Seen vertically, they have the shape of two trapezoids (Fig. 1).

Abb. 2 läßt erkennen, daß beim Abflachen der Dosierkammer die Flächenwinkel sich ebenfalls abflachen und die beiden Halbzylinder sich eng um das Tauchrohr schließen und keinen freien Raum lassen.Fig. 2 shows that when the metering chamber is flattened, the flat angles also flatten and the two Half cylinders close tightly around the immersion tube and leave no free space.

Alle diese Teile werden durch eine Kapsel 11 miteinander verbunden, die um den Körper faßt. Eine Dichtung 12 sorgt für die Dichtigkeit an dem das Ventil aufnehmenden Behälter. Dieses Ventil kann natürlich auch auf eine andere Kapsel montiert werden, z.B. einer sog. "Einzoll-Standardkapsel".All of these parts are connected to one another by a capsule 11 which fits around the body. A seal 12 ensures the tightness of the container receiving the valve. This valve can of course also be placed on a different capsule mounted, e.g. a so-called "one-inch standard capsule".

Das Arbeitsprinzip der Vorrichtung ist folgendes: Bei Betätigung des Ventils durch Eindrücken des Knopfes 13 schließt das sich abwärts bewegende Ventil 5 mit ihrer Nase Ik die Verbindung mit dem Behälter an der Dichtung. Bei seiner weite-The operating principle of the device is as follows: When the valve is actuated by pressing the button 13, the valve 5 moving downwards closes with its nose Ik the connection with the container on the seal. At his wide-

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ren Abwärtsbewegung läßt das Ventil ein Seitenloch 15 unter dem Ring 9 austreten und legt auf diese Weise eine Verbindung zwischen der Dosierkammer und außen frei. Der Irbalt der Dosierkammer wird durch die Öffnungen 3» 8 und 15 nach außen entleert. Diese Entleerung erfolgt durch die Einwirkung des Drucks im Innern des Behälters. Dieser Druck wird auf das in der Dosierkammer enthaltene Produkt durch die Wände dieser Kammer übertragen, die sich allmählich bis zur vollständigen Entleerung abflachen. Läßt man den Druckknopf los, dann gleitet das Ventilloch 15 wieder in den Ring 9 und verschließt den Weg nach außen. Der Vorsprung des Ventils 14, der sich vom Ring 9 löst, stellt wieder die Verbindung zwischen dem Innern des Behälters und der Dosierkammer her, die sich wieder füllt.Ren downward movement leaves the valve a side hole 15 below exit the ring 9 and in this way exposes a connection between the metering chamber and the outside. The irbalt of the dosing chamber is emptied to the outside through openings 3 »8 and 15. This emptying takes place through the action of the Pressure inside the container. This pressure is applied to the product contained in the dosing chamber through the walls of the latter Ventricles, which gradually flatten until they are completely empty. If you let go of the push button, then the valve hole 15 slides back into the ring 9 and closes the path to the outside. The projection of the valve 14, which detaches from the ring 9, establishes the connection between the interior of the container and the dosing chamber, which is again fills.

Claims

EXPECTATIONS

i. Dosing valve for containers with a product to be dispensed, which with each actuation of the valve under the action of a compressed medium is ejected in a predetermined amount. This valve essentially consists of a valve body as a cylinder that is open to the outside on one side and opens into a dip tube on the other side, which extends up to the proximity of the container bottom is sufficient. A compliant device in the cylinder which forms a valve is shown in one direction actuated by pressing the push button on the outside of the container at the end of the device. The said push button carries the nozzle for the discharged product. An elastic return device ensures that the device is actuated in the other direction. This dosing device is characterized by that a dosing chamber made of soft material, which opens into the side wall of the cylinder, at least on one Part of the height of the dip tube is arranged around this

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and consists of two symmetrical half-angles and two half-cylinders which enclose the dip tube on both sides. The device located in the cylinder is designed in such a way that during a working cycle ¹ - pressing and releasing the metering chamber fills and then the connection between the metering chamber and the interior of the container is interrupted. A connection is then created between the dosing chamber and the nozzle of the push button; the chamber flattens out and its contents emptied under the pressure of the propellant contained in the container.

2. Valve according to claim 1, characterized in that

the metering chamber closes off at its upper and lower end by parts with trapezoidal outlines.

3. Valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the dosing chamber is made of plastic.

k. Valve according to any one of the preceding claims, characterized in that the hole in the body of the valve has an upper and a lower ring and that the means forming a valve in the cylinder comprise two annular projections which seal with one or the other Ring between the rest position and the maximum indented position of the device. The cylinder walls have at least one opening between the two rings in order to create a connection between the metering chamber and the cylinder. At least one hole is located in the vicinity of the connection between the device in the cylinder and the push button, which, when the push button and device in the cylinder are in the maximum indented position, enables a connection between the nozzle and the cylinder and the dosing chamber.

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5. Device according to one of claims 1 - k _t, characterized in that the valve body and the upper ring are fixed by a ring element on the upper part of the container.

6. Device according to one of claims 1-5 »characterized in that that the push button forms a closure cap for the upper part of the container.

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