DE2161032B2

DE2161032B2 - Sprühkopf für Aerosolbehälter

Info

Publication number: DE2161032B2
Application number: DE2161032A
Authority: DE
Inventors: Gary Courtland Islington Ontario Winder (Kanada)
Original assignee: Air Guard Control of Canada Ltd
Current assignee: Air Guard Control of Canada Ltd
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1971-12-09
Publication date: 1981-01-08
Also published as: AU456469B2; DE2161032C3; AU3675171A; BR7108189D0; CA940888A; FR2117658A5; JPS5410727B1; DE2161032A1; IT945375B; US3666144A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprühkopf zur periodischen Abgabe von unter Druck stehender Sprühflüssigkeit aus einem Aerosolbehälter, mit einem eine Kammer aufweisenden Gehäuse zur Aufnahme von Sprühflüssigkeit aus dem Aerosolbehälter sowie mit einem die Kammer verschließenden Auslaßventil mit einem Ventilsitz und einem aus einem Teil aus elastischem Material und einem Teil aus magnetisierbarem Material bestehenden Ventilkörper, der vom Behälterdruck in der durch Anlage des Teils aus elastischem Material am Ventilsitz gebildeten Schließstellung gehalten ist und durch Erregung eines mit dem Gehäuse verbundenen Elektromagneten in die Öffnungsstellung bewegbar ist

Bei einem bekannten Sprühkopf dieser Art (US-PS 87 149) besteht der Ventilkörper aus einem buchsenförmigen Element aus magnetisierbarem Material, in dessen Innenbohrung ein Teil aus elastischem Material eingesetzt ist, das in der Schließstellung dichtend auf dem Ventilsitz aufliegt Bei Erregung des Elektromagneten wird das buchsenförmige Element in Richtung seiner Längsachse bewegt, so daß der Ventilsitz freigegeben wird und die in der den Ventilkörper aufnehmenden Kammer vorhandene Sprühflüssigkeit auftreten kann, wahrend das Teil aus elastischem Material den Behälter gegenüber der Kammer abdichtet.

Bei diesem bekannten Sprühkopf hat der Ventilkörper ein verhältnismäßig großes Gewicht, was dazu führen kann, daß bei auf einen Aerosolbehälter aufgesetztem Sprühkopf der Dnick der Sprühflüssigkeit bei relativ stark entleertem Behälter nicht mehr ausreicht, um den Ventilkörper sicher gegen den Ventilsitz zu pressen. Viel wesentlicher ist jedoch, daß der Ventilkörper sich infolge seines hohen Gewichtes bei Schüttelbewegungen o. ä. vom Ventilsitz lösen kann, so daß dann ungewollt Sprühflüssigkeit aus dem Sprühkopf austritt

Um darüberhinaus bei dem bekanrrten Sprühkopf eine schnelle Bewegung des buchsenförmigen Elementes aus der Dichtungsstellung in eine Stellung zu erreichen, in der die direkte Abdichtung des Behälters erfolgt, soll sich das buchsenförmige Element nur über eine sehr kurze Strecke bewegen. Falls diese Strecke nämlich zu groß ist, besteht die Gefahr, daß sich infolge

is der Strömung von Flüssigkeit von der Austrittsöffnung des Behälters um das buchsenförmige Element herum und aus dem Ventilsitz heraus Strömungskräfte ergeben, die die Bewegung des Ventilkörpers behindern. Wenn aber ein geringer Hub des buchsenförmigen Elementes vorgesehen wird, sind die Abstände zwischen dem aus elastischem Material bestehenden Teil des Ventilkörpers und dem Ventilsitz sowie der diesem in der Kammer gegenüberliegenden Austrittsöffnung des Behälters sehr klein, so daß die Gefahr besteht daß beim Quellen des elastischen Materials dieses gleichzeitig zur Anlage am Ventilsitz und an der Austrittsöffnung des Behälters kommt wodurch der Sprühkopf funktionsunfähig wird.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, einen Sprühkopf zu schaffen, der auch bei abnehmendem Behälterinnendruck noch eine ausreichende Dichtwirkung entfaltet und der selbst bei heftigen Bewegungen, etwa Schüttelbewegungen eine zuverlässige Dichtung beibehält, ohne daß seine Funktionsfähigkeit durch ein eventuelles Quellen des Teils aus elastischem Material beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Sprühkopf der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet daß das Teil ;:u^c magnetisierbarem Material eine eine Mittelöffnung aufweisende Scheibe ist und daß das Teil aus elastischem Material mit der Scheibe unverbunden mittig an der dem Aerosolbehälter zugewandten Seite der Scheibe angeordnet ist und in der Öffnungsstellung die Mittelöffnung verschließend an der Scheibe anliegt

Bei dem erfindungsgemäßen Sprühkopf ist somit der aus magnetisierbarem Material bestehende Teil des Ventilkörpers eine Scheibe, hat also eine verhältnismäßig geringe Masse, wodurch der Ventilkörper ein relativ

so geringes Gewicht hat. Auf diese Weise besteht nicht die Gefahr, daß der Ventilkörper durch Schüttelbewegungen o. ä. aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird, und es ergibt sich auch dann noch eine zuverlässige Schließstellung, wenn der Behälterdruck

bereits abgenommen hat, so daß also der Behälterinhalt in weit größerem Umfang ausgenutzt werden kann, als dies bei dem bekannten Sprühkopf der Fall war.

Darüberhinaus braucht bei dem Ventilkopf gemäß der Erfindung das Teil aus elastischem Material nicht

mehr an die axiale Abmessung des Teils aus magnetisierbarem Material angepaßt zu sein, wie dies bei dem bekannten Sprühkopf der Fall war, wodurch einerseits dieses Teil aus elastischem Material ebenfalls sehr klein und leicht ausgebildet werden kann, so daß

«>5 sich dadurch das gesamte Gewicht des Ventilkörpers noch weiter verringern läßt, und wodurch andererseits ein Quellen in axialer Richtung die Funktionsfähigkeit des Sprühkopfei nicht beeinträchtigt, da ausreichend

Platz vorhanden ist, um eine Ausdehnung des elastischen Teils zu ermöglichen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das dem Behälter abgewandte Ende des Teils aus elastischem Material in das obere Ende einer Dichtungsstange eingesteckt sein. Diese Dichtungsstange kann sich in der Mittelöffnung eines Topfkerns befinden, in dessen Ringraum der Elektromagnet eingesetzt ist

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert ι ο

F i g. 1 zeigt in einer auseinandergezogenen, perspektivischen Darstellung einen Sprühkopf.

Fig.2 zeigt einen Schnitt durch den Sprühkopf gemäß F i g. 1 nach dem Aufsetzen auf einen Aerosolbehälter.

Ein im wesentlichen zylindrisch geformter Sprühkopf 10 ist zur periodischen Abgabe von Sprühflüssigkeit im Paßsitz in einem gebördelten Rand 12 eines Aerosolbehälters 14 befestigt Der Sprühkopf hat ein Gesamtgehäuse 15, das in ein unteres Gehäuse 16 und ein oberes Gehäuse 22 unterteilt ist im unleren Gehäuse 16 befindet sich ein Elektromagnet 18 zum Bewegen eines Auslaßventils 20, das nach dem Aufsetzen des Sprühkopfes durch den Druck des unter Druck stehenden Aerosolbehälters geschlossen gehalten wird.

Wie sich aus Fig.2 ergibt, wird das Ventil 20 beim Einschalten des Elektromagneten 18 geöffnet, und eine bestimmte Menge der Sprühflüssigkeit wird durch eine übliche Sprühkopfdüse 23 abgegeben.

Der Sprühkopf 10 wird vorzugsweise auf einem aufrecht stehenden Aerosolbehälter, wie in Fig.2 dargestellt verwendet, und die Beschreibung der Figuren bezieht sich auf diese Stellung. Allerdings kann der Sprühkopf auch in jeder anderen Stellung, auch in der umgekehrten Stellung, mit passenden Aerosolbehäl- J5 tern benutzt werden.

Das untere Gehäuseteil 16 hat einen oberen röhrenförmigen Teil 24, der am unteren Ende in eine Wand 26 ausläuft, die eine Mittelöffnung 28 aufweist Ein unterer röhrenförmiger Teil 30 führt von der Wand 26 nach unten und ist in einem Ring 32 zum Verbinden des unteren Gehäuseteiles 16 am Aerosolbehälter 14 befestigbar. Am oberen röhrenförmigen Teil 24 ist ein Außengewinde vorhanden, das in ein Innengewinde 34 des oberen Gehäuseteiles 22 einschraubbar ist An der Außenseite zwischen den röhrenförmigen Teilen 24 und 30 ist ein Paar diametral gegenüberliegender Ösen 36 bzw. 38 zum Befestigen einer Schutzhülle (nicht dargestellt) angebracht Eine in axialer Richtung verlaufende Rille 40 in der Innenfläche des oberen röhrenförmigen Teils 24 endet in einer im wesentlichen rechtwinkligen Einziehung 42 der Wand 26; in diese Rille werden elektrische Zuleitungen 44 einer Spule 46 des Elektromagneten 18 angebracht Die Zuleitungen führen nach oben durch die Rille 40 und über den Rand « des unteren Gehäuseteiles 16 in eine außen liegende, sich in axialer Richtung erstreckende Rille 49 des oberen röhrenförmigen Teils 24 des unteren Gehäuseteiles 16. Der Ring 32 hat innere und äußere Leisten 48 bzw. 50, die sich vom Rand des Ringes nach unten erstrecken. In «> der äußeren Le'ate 50 sind in axialer Richtung verlaufende Schlitze 52 eingeformt, um ein Zusammendrücken der Leiste zum Einsetzen des Ringes 32 in den gebördelten Rand 12 des Aerosolbehälters 14 zu ermöglichen. Die Leiste 50 bildet eine ringförmige 6^r> Einziehung 54, die den gebördelten Rand 12 aufnimm, und so den Ring32aui dem Behälter 14 befestigt.

In der inneren Leiste 48 sind in axialer Richtung

verlaufende Schlitze 56 vorgesehen, die ein Verbiegen der Leiste 48 zur Aufnahme einer sich nach innen erstreckenden, umlaufenden Verbreiterung 58 der Leiste 48 in eine ringförmige Einziehung 60 ermöglichen, die sich am unteren röhrenförmigen Teil 30 des unteren Gehäuseteiles 16 außen umlaufend befindet Die ringförmige Einziehung 54 und die ringförmige Verbreiterung 58 sind relativ zueinander in axialer Richtung so ausgerichtet daß beim Einsetzen des Ringes 32 in den Behälter 14 das untere Gehäuseteil 16 automatisch mit einem Aerosolventil 62 fluchtet und dieses Ventil 62, wie sich aus der weiteren Beschreibung ergibt, geöffnet wird.

Der Elektromagnet 18 besteht aus der Spule 46 und den Anschlußleitungen 44. Die Spulenwicklungen befinden sich auf einem Spulenkörper 64, der in einen Topfkern 68 mit einer Bodenwand 70 einsetzbar ist Ein innerer röhrenförmiger Teil 72 erstreckt sich von der Bodenwand 70 nach oben und wird von der ringförmigen Einziehung 66 begrenzt Der ^:.:,nere röhrenförmige Teil 72 weist eine öffnung 74 auf, dir: den oberen Teil einer Einlaßöffnung bildet, durch die die Sprühflüssigkeit in Richtung zum Ventil 20 hindurchtritt Die Bodenwand 70 ist mit öffnungen 76 und 78 versehen, die sich gegenüberliegend am inneren röhrenförmigen Teil 72 befinden. Die Öffnung 78 nimmt einen Feststellzapfen 80 der Wand 26 des unteren Gehäuseteiles 16 auf; der Zapfen befindet sich gegenüberliegend von der rechtwinkligen Einziehung 42 Nf£h Einsetzen des Zapfens 80 in die öffnung 78 liegt die Einziehung 42 Buchtend mit der Öffnung 76 und nimmt die Anschlußleitungen 44 auf.

Wie sich deutlicher aus F i g. 2 entnehmen läßt sitzt der Spulenkörper 64 verhältnismäßig fest in der ringförmigen Einziehung 66 und wird in dieser Lage durch einen durch Reibung wirkenden Dichtring 82 gehalten.

Das obere Gehäuseteil 22 hat eine Stirnward 84, von der sich ein sechseckiger, vorspringender Teil 86 nach oben erstreckt Der vorspringende Teil 86 erlaubt das / .nsetzen eines Schraubenschlüssels zum Verschrauben des oberen Gehäuseteils 22 mit dem unteren Gehäuseteil 16. Die Wand 84 bildet drei koaxiale und gestufte Einziehungen 88, 90 und 92. Der Durchmesser der unteren Einziehung 88 ist so gewählt daß das obere Ende des Spulenkerns 68 festgepreßt wird, wodurch ein Verlust an Sprühflüssigkeit zwischen oberem und unterem Gehäuseteil vermieden wird. Die mittlere Einziehung 90 und die obere Einziehung 92 bilden zusammen eine Kammer, in der eine einen Teil des Ventilkörpers bildende Scheibe 94 aus magnetisierbarem Material durch das von dem Elektromagneten 18 gebildete Feld bewegt wird Die Scheibe kann sich nur in dem durch die Einziehung 90 gebildeten Teil der Kammer frei be-vegen, so daß sie sich r.icht im oberen Teil der Kammer festsetzen kann. Eine Mittelöffnung % in der Scheibe 94 ermöglicht das Einpassen über einen Ventilsitz 98 der sich von der Stirnwand 84 des Gehäuseteils 22 nach urten erstreckt Der Ventilsitz 98 kann durch ein einen Bestandteil des Ventilkörpers 99 bildendes Teil 100 aus elastischem Material, das teilweise durch Reibung in einer in axialer Richtung liegenden Einziehung 102 am oberen Ende einer nichtmagnetisierbaren, auch einen Bestandteil des Ventilkörpers 99 bildenden Dichtungsstange 104 gehalten wird, dicht verschlossen werden. Die Einziehung 102 weist im Inneren verlaufende Rippen 106 zum Befestigen des Teils 100 durch Reibung auf; dadurch

kann aurh eine Ausdehnung in radialer Richtung des Teils ausgeglichen werden, wenn die Sprühflüssigkeit den Teil zum Quellen bringt. Weiterhin wird dadurch das Einsetzen des Teils 100 in die Dichtungsstange 104 erleichtert. Gegebenenfalls kann auf die Rippen 106 auch verzichtet werden.

Die Dichtungsstange 104 sitzt locker im oberen Bereich der Einlaßöffnung 74, so daß das Teil 100 durch den Druck aus dem Aerosolbehälter gegen den Ventilsitz 98 gepreßt wird. In der in F i g. 2 dargestellten Lage wird die Scheibe 94 bei Stromfluß durch die Spule 46 zum Elektromagneten hingezogen, wodurch das obere Ende des Teils 100 mitgenommen und das Teil vom Ventilsitz 98 weggezogen wird, so daß die Sprühflüssigkeit aus der durch die Einziehungen 90 und 92 gebildeten Kammer austreten kann.

Wie bereits ausgeführt, bildet die öffnung 74 im röhrenförmigen Teil 72 des Spulenkernes 68 den oberen Teii der Finiaüöffnung. Eine röhrenförmige Zuleitung 108 ist mit ihrem oberen Teil 110 fest in die öffnung 74 eingepreßt, und eine in axialer Richtung liegende öffnung 112 erstreckt sich durch die röhrenförmige Leitung 108 und bildet den unteren Teil der Einlaßöffnung. Sprühflüssigkeit aus dem Behälter 14 tritt durch die Öffnungen 112 und 74 hindurch und in die von den Einziehungen 90 und 92 gebildete Kammer ein.

Der obere Teil 110 der röhrenförmigen Zuleitung 108 wird so weit in den Spulenkern 68 eingeschoben, bis eine Schulter 113 die Unterseite des Spulenkernes fest auf der röhrenförmigen Zuleitung 108 abschließt. Ein unterer Teil 114 der Zuleitung 108 endet in zwei gegenüberliegenden, in axialer Richtung verlaufenden Schlitzen 116. die den Zugang zur Einlaßöffnung bilden.

Die röhrenförmige Zuleitung 108 ist so ausgebildet, daß beim Einsetzen des unteren Gehäuseteiles 16 in den Ring 32 ihr unteres Ende automatisch in das Aerosolventil 62 eingreift und eine Dichtungsplatte 118 niederdrückt, die sonst durch eine Druckfeder 122 in der Ventilhöhe 120 fest verschließend wirkt. Eine Zuleitung 124 erstreckt sich vom Ventil 62 zum Boden des Behälters 14 und führt unter Druck stehende Sprühflüssigkeit vom Boden des Behälters 14 zum Ventil 62.

Wenn der Sprühkopf bei umgekehrt gestelltem Behälter benutzt wird, ist die Zuleitung 124 nicht notwendig.

Der obere Teil 110 der röhrenförmigen Zuleitung 108 hat eine engere ringförmige Einziehung 126 zur Aufnahme eines Dichtungsringes 128. Eine Kugel 130 kann sich frei in der Einlaßöffnung zwischen Dichtungsring 128 und Dichtung 99 bewegen und bildet ein Sicherheitsvenü¹. wenn der Sprühkopf 10 vom Behälter 14 entfernt wird. Beim Abnehmen des Sprühkopfes 10 vom Behälter 14 wird die Kugel durch den Druck der Sprühflüssigkeit fest gegen den Dichtungsring gedruckt und verhindert somit den Austritt der unter Druck stehenden Sprühflüssigkeit Sobald der Sprühkopf wieder auf den Behälter 14 aufgesetzt wird, gleicht sich der Druck aus dem Behälter mit dem Druck oberhalb der Kugel in der Kammer und oberhalb der Einlaßöffnung aus, und die Kugel kann sich wieder vom Dichtungsring entfernen und frei bewegen.

Beim Zusammensetzen des Sprühkopfes 10 wird der ·, Spulenkörper 64 mit den Spulenwicklungen 46 in die ringförmige Einziehung 66 des Spulenkerns 68 eingesetzt und durch den Dichtring 82 befestigt. Der Spulenkörper 64 wird so eingesetzt, daß die Anschlußleitungen 44 sich durch die öffnung 76 im Spulenkern 68

ίο erstrecken. Der Spulenkern wird dann in das untere Gehäuseteil 16 auf den Zapfen 80 gesetzt, und die Anschlußleitungen werden in die rechteckige Einziehung 42 und in die in axialer Richtung verlaufende Rille gelegt.

ι-) Die Scheibe 94 wird in die Einziehung 90 im umgedrehten oberen Gehäuseteil gelegt, und die Anschlußleitungen werden in den äußeren Schlitz 49 eingelegt, während das Gehäuseteil 16 mit dem oberen Gehäuseteil 22 verscnraubi wird. Dann wird der Ventilkörper 99 in den oberen Teil 74 der Einlaßöffnung eingelegt, und die röhrenförmige Zuleitung 108 wird auf die öffnung 74 geschoben. Das Düsenteil 23 wird aufgesetzt, und der Sprühkopf kann dann an einem Ring 32 auf einen Aerosolbehälter 14 aufgesetzt werden.

r, Beim Betrieb werden die Anschlußleitungen 44 mit einer elektrischen Steuerschaltung (als Blockschaltbild bei 132 dargestellt) verbunden. Diese Schaltung verbirt.iit in periodischen Abständen eine Trockenzelle mit dem Elektromagneten 18, wodurch die Scheibe 94

in nach unten gezogen wird und die Sprühflüssigkeit die durch die Einziehungen 90 und 92 gebildete Kammer durch die Auslaßöffnung 134 zur Düse 23 verlassen kann.

Wenn der Elektromagnet 18 nicht erregt ist, wird die

)■> Dichtungsstange 104 vom Druck aus dem Aerosolbehälter 14 nach oben bewegt, so daß durch das Teil 100 ein fester Verschluß gegen den Ventilsitz 98 gebildet und ein Austreten von Sprühflüssigkeit verhindert wird Beim Einschalten des Elektromagneten wird die Scheibe 94 nach unten gegen das Teil 100 gezogen, so daß der Ventilkörper 99 sich nach unten bewegt und die Sprühflüssigkeit durch den Ventilsitz fließen und innerhalb einer durch die Steuerschaltung vorgegebenen Zeit durch die Düse 23 austreten kann. Beim

■ü Abschalten des Elektromagneten wird der Ventilkörper durch den Druck im Aerosolbehälter nach oben bewegt und das Teil 100 drückt fest gegen den Ventilsitz 98.

Das Teil 100 kann aus jedem Material hergestellt sein das beim Druck der Sprühflüssigkeit einen fester Verschluß auf den Ventilsitz 98 gewährleistet. Viele Dichtungsmaterialien werden von der Flüaiigkeii angegriffen und quellen auf; die Auswirkung dieses Aufquellens führt jedoch nur zu einer weiterer Bewegung des Ventilkörpers 99 in die öffnung 74. Das

Aufquellen hat also keine Auswirkung auf dit Arbeitsweise der Scheibe 94 beim Bewegen de; Ventilkörpers, wenn ein Flüssigkeitsstrahl aus der Düss 23 ausgesprüht werden solL

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprühkopf zur periodischen Abgabe von unter Druck stehender Sprühflüssigkeit aus einem Aerosolbehälter, mit einem eine Kammer aufweisenden Gehäuse zur Aufnahme von Sprühflüssigkeit aus dem Aerosolbehälter sowie mit einem die Kammer verschließenden Auslaßventil mi» einem Ventilsitz und einem aus einem Teil aus elastischem Material und einem Teil aus magnetisierbarem Material bestehenden Ventilkörper, der vom Behälterdruck in der durch Anlage des Teils aus elastischem Material am Ventilsitz gebildeten Schließstellung gehalten ist und durch Erregung eines mit dem Gehäuse verbundenen Elektromagneten in die Öffnungsstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil aus magnetisierbarem Material eine eine Mittelöffnung (96) aufweisende Scheibe (94) ist und daß das Teil (100) aus elastischem Materjai mit der Scheibe (94) unverbunden mittig an der dem Aerosölbehälier(14)zugewandten Seite der Scheibe (94) angeordnet ist und in der Öffnungsstellung die Mittelöffnung (96) verschließend an der Scheibe (94) anliegt

2. Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (100} aus elastischem Material mit seinem der Scheibe (94) abgewandten Ende in das obere Ende einer Dichtungsstange (104) eingesteckt ist.

3. Sprühkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 3aß die Dichtungsstange (104) in die Mittelöffnung (74) eines Topfkerns (68) eingesetzt ist, in dessen Ringraum sich die Spule (46) des Elektromagneten (18) befindet