DE2151464A1

DE2151464A1 - Ventil fuer eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung

Info

Publication number: DE2151464A1
Application number: DE19712151464
Authority: DE
Inventors: David Kerr; Curtis Williard Stone
Original assignee: Precision Valve Corp
Current assignee: Precision Valve Corp
Priority date: 1970-10-22
Filing date: 1971-10-15
Publication date: 1972-04-27
Also published as: US3735955A; AU459632B2; ES396184A1; CA959020A; CH522154A; BR7107023D0; AU3482271A; GB1346220A; SE371583B; ZA717026B; BE774229A; FR2111578A5; NL7114464A

Description

J i-, CM cvl

DR.-ING. ULRICH KNOBLAUCH _{e FRANKFURT/MAIN 1p DEN} J i- PATENTANWALT kühhornshofweg 10 POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 3425 TELEFON: 561078 DRESDNER BANK, FRANKFURT/M. 230O308 TELEGRAMM: KNOPAT

PRECISION VALVE CORPORATION, Yonkers (V.St.A.)

Ventil für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung, das durch eine Abwärts- oder eine Kippbewegung betätigbar ist.

Ventile bekannter Aerosol-Abgabevorrichtungen werden entweder durch eine Vertikal- oder eine Kippbewegung des Ventilkörpers in bezug auf den Druckbehälter betätigt. In beiden Fällen legt eine entsprechende Bewegung des Ventilkörpers eine Ventilöffnung frei, wodurch eine Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters und der Austrittsdüse hergestellt wird. Ventilanordnungen, die auf beide Bewegungen ansprechen, sind erwünscht. Bei einigen Ausführungen, wie der nach der US-Patentschrift 3 241 722, muß das Material in dem Behälter nacheinander zwei Ventilöffnungen passieren, bis es die Austrittsöffnung erreicht. Das abzugebende Fluid wird durch den in dem Behälter herrschenden Druck über einen Kanal zur Düse gedrückt.

Die Ventilöffnungen sind gewöhnlich verhältnismäßig klein, so daß sie durch Teilchen verstopft werden können, die in dem abgegebenen Fluid suspendiert sind. Diese Schwierigkeit tritt ins» besondere bei Substanzen wie Stärke, Farbe oder AntiSchweißmitteln auf, die in Druckbehältern verpackt sind. Durch das Verstopfen der Ventilöffnung wird der gesamte Behälter unbrauchbar.

209818/0633

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für eine Aerosol-Abgabevorrichtung mit Reserveventilöffnungen zu schaffen, so daß der Behälter beim Verstopfen einer Ventilöffnung nicht unbrauchbar wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgab© bei einem Ventil für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung, das durch eine Abwürts- oder Kippbewegung betätigbar ist, dadurch gelöst, daß der Ventilkörper mit einem nach oben ragenden hohlen Ventilschaft axial um einen Winkel in bezug auf das Ventilgehäuse bewegbar ist und einen Kanal aufweist, der mit einer axialen Ventilöffnung an seinem unteren Ende und einer transversalen Ventilöffnung zwischen seinen Enden in Verbindung steht, daß zwischen einem auf den Ventilkörper eine nach oben gerichtete Kraft ausübenden Mittel und der axialen Ventilöffnung ein Dichtungsbauteil angeordnet ist, das diese axiale Ventilöffnung abdichtet, wenn der Ventilkörper seine Ruhelage einnimmt, und diese axiale Ventilöffnung freigibt, wenn der Ventilkörper um einen Winkel in bezug auf das Ventilgehäuse gekippt wird, um eine Verbindung mit dem Kanal in dem Ventilkörper herzustellen, und daß ein Dichtungsmittel vorgesehen ist, das die transversale Ventilöffnung abdichtet, wenn der Ventilkörper die Ruhelage einnimmt, und aus der Dichtungslage entfernbar ist, wenn der Ventilkörper in bezug auf das Ventilgehäuse nach unten bewegt wird, um eine Verbindung mit dem Kanal herzustellen.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Ventilanordnung eine Scheibe, die auf einer Schraubenfeder in dem Ventilgehäuse angeordnet 1st und einen nach oben herausragenden Konus auf ihrer oberen Oberfläche aufweist, der durch, eine Feder gegen das untere Ende des Ventilkörpers gedruckt wird, der einen hohlen hochstehenden Ventilschaft aufweist, der sich von der Ventilanordnung zu einer äußeren Austrittsdüse erstreckt. Die beiden Ventilöffnungen erstrecken sich durch die Wände

209818/0633

des Ventilkörpers zu dem Kanal In dem Ventilschaftteil. Die erste öffnung erstreckt sich transversal bzw· quer durch die Seite des Ventilkörpers und wird durch den inneren Rand einer herkömmlichen ringförmigen Dichtung abgesperrt. Die andere Öffnung erstreckt sich in axialer Richtung vom unteren Ende des Ventilkörpers zum Inneren des hohlen Ventilschafts. Wenn der Ventilkörper axial nach unten bewegt wird, wird die erste dieser Öffnungen von der ringförmigen Dichtung getrennt, so daß ein Durchgang vom Behälter zum hohlen Ventilschaftkanal und zur Austrittsdüse geöffnet wird. Venn der Ventilkörper gekippt oder geneigt wird, ist die zweite öffnung nicht mehr durch den hervorstehenden Konus verschlossen, so daß ein weiterer getrennter Kanal vom Behälter zum Ventilschaftkanal gebildet wird,

Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprUclien gekennzeichnet·

Die Erfindung und ihre l/eiterbildungen werden im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer teilweise im Schnitt dargestellten Seitenansicht einer unter Druck (Innendruck) stehenden Abgabevorrichtung das erfindungsgemäße Ventil in der geschlossenen Stellung oder Lage,

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Ventils in der Stellung, die es während einer Axialbetätigung einnimmt,

Fig. 3 ähnlich wie Fig. 2 die Stellung des Ventils während einer Kipp- oder Heigungsbetätigung und

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Abwandlung.

209818/0633

Die dargestellte Abgabevorrichtung enthält einen zylindrischen Behälter 11, der oben durch einen Ilalterungsdeckel 12 verschlossen ist, der durch eine herkömmliche Falz mit einer umgebördelten Dichtung 13 am Behälter befestigt ist. Der mittlere Teil des Halterungsdeckels steigt nach oben an, so daß er einen Sockel 14 bildet, in dem die Ventilanordnung 15, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird, passend eingefalzt ist.

Die Ventilanordnung 15 umfaßt einen Betätigungsknopf 21, einen Ventilkörper 22 mit einem hohlen Ventilschaft 27, einer Scheibe 23, einer Schraubenfeder 24, einem Ventilgehäuse 25 und einem Tauchrohr 26. Die Scheibe 23 hat einen Durchmesser, der nur etwas kleiner als der Durchmesser der öffnung im Ventilgehäuse 25 ist, in dem die Scheibe angeordnet ist. Durch das Tauchrohr, des Ventilgehäuse und den Ventilkörper verlaufen axiale Kanäle zur Austrittsd-Üse oder Sprühdüse im Knopf 21 · Der Ventilkörper 22 enthält eine in Querrichtung verlaufende oder transversale erste Ventilöffnung 28, die längs eines verjüngten Teils 29 des nach oben ragenden hohlen Schafts 27 angeordnet ist. Eine zweite axiale Ventilöffnung 23 in der Unterseite des Ventilkörpers 22 steht mit dem axialen Kanal des hohlen Ventilschaftes 27 über einen axialen Kanal 34 in Verbindung. Die Ventilöffnungen 28 und 33 können kreisförmig sein oder eine andere geeignete Form aufweisen. Der Ventilkörper 22 wird durch die Kraft der Schraubenfeder 24 über die Scheibe 23 in Richtung auf ein Schließen nach oben gedrückt, wobei die Aufwärtsbewegung durch das Anstoßen eines Absatzes 31 an der Unterseite einer ringförmigen Dichtung 32 begrenzt wird. Die Scheibe 23 hat einen konischen Vorsprung 23a auf ihrer Oberseite, der sich in die zweite Ventilöffnung 33 erstreckt und diese abdichtet, sowie einen Federaufnahmebolzen 23b auf ihrer Unterseite.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, liegt das untere Ende des Ventilkörpers 22 nicht unmittelbar auf der Oberfläche der

209818/0633

Scheibe 23 auf, sondern die Berührung erügt zwischen der inneren Oberfläche der Ventilöffnung 33 und dein konischen Vorsprung 23a. Wie aus den Figuren ferner zu ersehen ist, hat das untere Ende des Ventilkörpers 22 einen abgeschrägten äußeren Teil 30. Dies wird aus Gründen bevorzugt, die aus folgender Erläuterung der Betätigungsarten ersichtlich werden.

Betätigungsarten

Mean das Ventil geschlossen ist bzw. seine Ruhelage einnimmt, sind die Ventilöffnungen 28 und 33 jeweils durch die Dichtung 32 und den konischen Vorsprung 23a dicht verschlossen. Bei der Axialbetätigungsart nach Fig. 2 bewirkt eine nach unten auf den Botätigungsknopf 21 ausgeübte Kraft eine Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 22, bei der das unter Druck stehende Erzeugnis indem Behälter wie folgt in die Atmosphäre freigelassen wird. Die nach unten gerichtete Kraft bewirkt eine Abwärtsbewegung des abgeschrägten Teils 30, der über dem verjüngten Teil 29 des Ventilkörpers 22 liegt. Diese Bewegung des abgeschrägten Teils 30 bewirkt eine Ablenkung oder Verbiegung des inneren Randes der Dichtung 32 nach unten, so daß die transversale erste Ventilöffnwng 20 für das unter Druck stehende Produkt geöffnet wird. Das Produkt strömt durch die Kanäle in dem Tauchrohr 26, durch das Ventilgehäuse 25 _f die Ventilöffnung 20, den Axialkanal des Schaftes 27 und die Austrittsdüse im Knopf 21.

Eine horizontal auf den Knopf 21 ausgeübte Kraft bewirkt die Freigabe des unter Druck stehenden Materials in der in Fig. 3 dargestellten Weise. Die Horizontalkraft bewirkt ein Kippen (Neigen oder Schwenken) des Ventilkörpers 22 in bezug auf das Ventilgehäuse. Die erste Ventilöffnung 20 bleibt verschlossen, weil durch das Kippen des Ventilkörpers 22 nur eine geringfügige oder keine Axialbewegung seines Teils 29 in bezug auf

209818/0633

215U64

die Dichtung 32 bewirkt wird· Das Kippen des Ventilkörpers 22 bewirkt jedoch solange eine seitliche Bewegung der unter Federdruck stehenden Scheibe 23» bis ihr Rand mit der inneren Wand des Ventilgehäuses 25 in Berührung kommt. Eine weitere seitliche Bewegung des unteren Endes des Ventilkörpers 22 bewirkt, daß die Ventilöffnung 33 auf dem konischen Vorsprung 23a der Platte 23 aufsitzt, so daß der Vorsprung 23a außer Eingriff mit der Ventilöffnung 33 gebracht wird. Die Abschrägung des äußeren Teils 30 des unteren Endes des Ventilkörpers 22 erleichtert diesen Vorgang. Die Ventilöffnung 33 wird dadurch freigegeben, so daß das unter Druck stehende Produkt über die Kanäle des Ventilkörpers 22 und den Schaft 27 sowie die Düse des Knopfes 21 in die Atmosphäre austreten kann.

Ein Vorteil dieser Kippbewegung ist die verhältnismäßig kurze horizontale Stoßbewegung, die zur Betätigung erforderlich ist. Wenn der Durchmesser der Scheibe 23» wie erwähnt, nur etwas kleiner als der der inneren Öffnung des Ventilgehäuses 25, in dem die Scheibe 23 angeordnet 1st, gewählt wird, bewirkt eine geringfügige horizontale Verschiebung des Knopfes 21, daß der Rand der Scheibe 23 die Innenseite der Wand des Ventilgehäuses 25 berührt, und das Ausstoßen des Produkts auslöst. Große Verschiebungen des Knopfs 21 sind nicht erforderlich.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung auf der Oberseite der Scheibe 23 eine sphärische Kuppe 123a, und derjenige Teil der inneren Oberfläche der Ventilöffnung 33, der die Kuppe berührt - siehe Bezugszahl 36 - ist mit mehreren konzentrischen erhabenen Rippen oder Wulsten versehen, deren Scheitel oder Scheitellinien dem Krümmungsradius der Kuppe angepaßt sind. Diese scharfen Rippen oder Wulste haben das Bestreben, irgendwelche festen Teilchen des ausströmenden Materials, die ansonsten an der einzigen flachen inneren Ober-

209818/0633

-7- 215U64

fläche der Ventilöffnung 33 festgedrtickt werden, einzufangen und zu zerschneiden. Der Benutzer kann das Ventil nach Delieben axial betätigen oder kippen oder durch Ausüben einer hinreichenden Kraft auf den Auslaßknopf die Abgabe des I Iaterials durch die Ventilöffnungen zur gleichen Zeit bewirken und dadurch die Ausgabegeschwindigkeit erhöhen.

Wenn die eine Ventilöffnung 28 oder die andere Ventilöffnung 33 verstopfen sollte, wird dadurch der übrige Betrieb nicht beeinträchtigt, da beide Ventilöffnungen Λ/ahlweise freigegeben werden können, um den einen oder anderen der zwischen dem Tauchrohr 26 und dem Axialventilkörperschaft 27 parallel geschalteten Kanäle als Umleitung benutzen zu können. Ein nach der Erfindung ausgebildeter Behälter ist daher sehr zuverlässig.

Diese Zuverlässigkeit steht im Gegensatz zu den Schwierigkeiten, die bei Ventilen mit mehreren zwischen dem Druckbehälter und der Atmosphäre hintereinander angeordneten öffnungen auftreten. Wenn eine einzige öffnung bei einem derartigen Ventil blockiert bzw. verstopft ist, ist das Ventil völlig wirkungslos. Die Tatsache, daß andere Öffnungen frei sind, ist unerheblich, weil ein Hindernis in einer Folge von öffnungen ausreicht, um diese Folge zu schließen. Dagegen sind nach, der Erfindung Parallelkanäle vorgesehen, so daß, wenn der eine durch Verstopfen einer bestimmten öffnung geschlossen ist, der andere Kanal nicht behindert wird und der Benutzer mit dem AussprUhon des Materials durch die nicht versperrte öffnung fortfahren kann.

Außerdem ist es nach der Erfindung durch einfache Abwandlungen, die im Bereich fachmännischen Könnens liegen, möglich, zwei verschiedene unter Druck stehende in dem Behälter gespeicherte Material fen abwechselnd oder gleichzeitig auszusprUhen.

209818/0633

Claims

, 215U64

Patentansprüche

Ventil für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung, das durch eine Abwärts- oder durch eine Kippbewegung betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (22) mit einem nach oben ragenden hohlen Ventilschaft (27) axial um einen Winkel in bezug auf das Ventilgehäuse (25) bewegbar ist und einen Kanal (34) aufweist, der mit einer axialen Ventilöffnung (33) an seinem unteren Ende und einer transversalen Ventilöffnung (28) zwischen seinen Enden in Verbindung steht, daß zwischen einem auf den Ventiikörper (22) eine nach oben gerichtete Kraft ausübenden Mittel (24) und der axialen Ventilöffnung (33) ein Dichtungsbauteil (23) angeordnet ist, das diese axiale Ventilöffnung (33) abdichtet, wenn der Ventilkörper (22) seine Ruhelage einnimmt, und diese axiale Ventilöffnung (33) freigibt, wenn der Ventilkörper (22) um einen Uinkel in bezug auf das Ventilgehäuse (25) gekippt wird, um eine Verbindung mit dem Kanal in dem Ventilkörper (22) herzustellen, und daß ein Dichtungsmittel (32) vorgesehen ist, das die transversale Ventilöffnung (28) abdichtet, wenn der Ventilkörper (27) die Ruhelage einnimmt, und aus der Dichtungslage entfernbar ist, wenn der Ventilkörper (22) in bezug auf das Ventilgehäuse (25) nach unten bewegt wird, um eine Verbindung mit dem Kanal ( 34) herzustellen.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (23) für die axiale Ventilöffnung (33) ein Bauteil mit Mnden umfaßt, die nach oben schräg nach innen verlaufen.

209818/0633

215U6A . 9 -
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (23) ein konisches Bauteil mit einem nach oben vorspringenden Scheitel (23a) umfaßt.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (23) einen sphärischen Abschnitt (123a) aufweist und die Wände der axialen Ventilöffnung (33), die das Dichtungsbauteil (23) berühren, mit mehreren konzentrischen Rippen (36) versehen sind, deren Scheitel den sphärischen Abschnitt (123a) berühren, vena, der Ventilkörper (22) seine Ruhelage einnimmt.
5. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (23) eine Scheibe umfaßt, die unter dem konischen Bauteil (23a) zentri3ch im Ventilgehäuse (25) liegt, wenn der Ventilkörper (22) die Ruhelage einnimmt, und so angeordnet ist, daß, wenn der Ventilkörper (22) um einen Winkel in bezug auf das Ventilgehäuse (25) gekippt ist, ein Teil des Scheibenumfangs die Innenseite der Ventilgehäusewand berührt und bewirkt, daß das Dichtungsbauteil (23) die axiale Ventilöffnung (33) freigibt.

209818/0633

Leerseite