DE2221190C2 - Ventil für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Venti! für eine unter Druck stehende Abgabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Ventil ist aus der GB-PS 16 655 bekannt.

Abgabevorrichtungen, die mit einem Ventil der gattungsgemäßen Art versehen sind, können insbesondere zur Abgabe von Aerosolen verwendet werden.

Derartige Aerosolabgabevorrichtungen enthalten gewöhnlich etneh Vorrat des Mittels oderErzeugnisses, das abgegeben werden soll, zusammen mit einer vorbestimmten Menge eines Treibmittels in flüssiger Form, und zwar in einem Druckbehälter, der mit dem Ventil versehen ist. Das Ventil wird durch Verschieben des Ventilkörpers relativ zum Druckbehälter betätigt, wobei diese Verschiebung die Ventilöffnung freigibt, die den Behälter mit einer Auslaßdüse verbindet Das abzugebende Erzeugnis und das Treibmittel v/erden durch den Druck des in dem Behälter enthaltenen Treibmittels über den freigegebenen Weg ausgestoßen.
Aufgrund ihrer gegenseitigen Löslichkeit können flüssige Erzeugnisse mit dem Treibmittel während ihrer Bewegung längs des erwähnten Weges vermischt bleiben. Unlösliche Teile einiger Erzeugnisse und Teilchen zerteilter oder pulverisierter Erzeugnisse können jedoch aus dem Erzeugnis- und Treibmittelstrom ausfallen und sich an Stellen längs des Strömungskanals ansammeln. Derartige Ansammlungen nicht abgegebener Erzeugnisteile können die Abgabevorrichtung unbrauchbar machen, inderr sie die Ventilöffnung so verstopfen, daß eine weitere Abgabe verhindert wird, oder indem sie sich an den Dichtungsflächen ansetzen und eine vollständige Abdichtung des Ventils verhindern, so daß das Treibmittelgas unkontrollierbar entweicht und der Treibmittelvorrat vorzeitig erschöpft ist. So werden bei dem gattungsgemäßen Ventil drei ringförmige, zueinander und in bezug auf die mittige Achse des Ventils konzentrische Rippen von unten an den Boden der ringförmigen Dichtung gedrückt, um einen dichten Verschluß zu bilden, wenn das Ventil seine geschlossene Lage einnimmt Während des geschlossenen Zustands werden angesammelte Feststoffteilchen des abzugebenden Erzeugnisses zur Seite gedrängt, so daß sie die Rillen zwischen den Rippen füllen. Da aber die Dichtwirkung durch die Berührung der oberen Stellen der Rippen mit der ringförmigen Dichtung erzielt wird, wird diese Dichtwirkung zunächst nicht durch das Vorhandensein von Feststoffteilchen beeinträchtigt Wenn sich jedoch weitere Teilchen in den Rillen ansammeln, kann die Dichtwirkung schließlich durch die große Menge von Teilchen beeinträchtigt werden.

Bei der aus der US-PS 32 89 949 bekannten Ventilanordnung weist ein Materialausgabeventil am Umfang eines Betätigungsgliedes Rippen auf, die wie Kolbenringe in einer Kolben-Zylinder-Anordnung wirken. Zusät7-lieh ist ein Treibmittelventil vorgeseh.;r, da sich das aus zugebende Material in einem anderen Behälter befindet als das Treibmittel, so daß das auszugebende Material nicht mit dem Treibmittelventil in Berührung kommt und infolgedessen die Gefahr eines Treibmittellecks durch Materialablagerungen nicht auftritt. Verunreinigungen der Dichtungsfläche des Materialausgabeventils durch das auszugebende Material könnten dort nur im geöffneten Zustand dieses Ventils auftreten. Gegebenenfalls würden sie nicht durch die Rippen beseitigt.

sondern allenfalls hin- und hergeschoben.

Der Erfindung liegt die Aufgab · zugrunde, ein Ventil der gattuiigsgemäßen Art anzugeben, bei dem die Diohtwirkung der Dichtung durch eine Ansammlung von Teilen des abzugebenden Erzeugnisses nicht beein trächtigt wird.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser Ausbildung des gattungsgemäßen Ventils bewirkt die Betätigungs-Relativbewegung zwischen Ventilkörper und Dichtfläche der Dichtung, daß Ansammlungen von Feststoffteilchen, die sich an der Dichtfläche festgesetzt haben; durch eine radiale Koni· pomente der Schließbewegung der Dichtung am Wulst zerteilt und durch die axiale Schließbewegüngskomponente teilweise abgeschabt werden. Vor dem Anlegen des Wulstes an der Dichtfläche der Dichtung ergibt sich zwischen beiden ein Ringspalt, durch den das durch den Wulst zerteilte Material in das Behälterinnere zurück-

fallen kann. Ferner wird die Ausgabeströmung beim Schließen bereits unterbrochen, bevor die Dichtung ihre Normallage einnimmt, in der sie in radialer Richtung gegen den Ventilkörper drückt und fest zusammengedrückt ist. Dies hat den Vorteil, daß Teilchen, die sich im Dichtungsbereich angesammelt haben, nachdem diese Ansammlungen zerteilt und teilweise abgeschabt wurden und nachdem sich die Dichtung bereits auf die Ventilöffnung gelegt, jedoch noch nicht ihre endgültige Schließstellung eingiflommen hat, nicht durch den Ausgabestrom mitgerissen werden, sondern aus dem Dichtungsbereich nach unten in den Behälter zurückfallen können. Anschließend drücke sich der Ringwulst in der Schließlage in die elastische Dichtung ein, so daß eine Art Labyrinthdichtung mit höherer Dichtwirkung entsteht Falls nach dem Schließen des Ventils noch weitere Teilchen an der Dichtfläche haften sollten, können sie bei der Öffnungsbesvegung durch den Ringwulst abgeschabt werden und nach unten in den Behälter fallen, bevor die Ventilöffnung freigelegt worden ist.

Bei der GB-PS 12 16 655 können die konzentrisch zum Ventilschaft auf der Schulter des Ventilkorpcrs ausgebildeten Rippen zwar an der Unterseite des Lkhtrings nach einer Ausgabe verbliebenes Material zerdrücken, nicht jedoch entfernen, weil das Material nicht herabfallen kann.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Teilschnittansicht eines nach der Erfindung ausgebildeten Ventils in geschlossenem Zustand und

Fig.2 eine ähnliche Teilschnittansicht desselben Ventils im betätigten Zustand mit um etwa 90° gegenüber der Lage nach F i g. 1 gedrehter Ventilöffnung.

Das Ventil 10 ist in einem Sockelteil 11 eines kappenförmigen Aufsatzverschlusses für einen nicht dargestellten Druckbehälter dicht eingebördelt. Das Ventil 10 hat ein Tauchrohr 12, einen Tauchrohraufnahmestutzen 13, ein Ventilgehäuse 14, eine Schraubenfeder 15 und einen Ventilkörper 16. Eine elastische ringförmige Dichtung 17 umgibt einen Teil des Ventilkörpers 16. Der Ventilkörper 16 hat einen nach oben ragenden hohlep zylindrischen Schaftteil 19, darunter einen konisch verjüngten Teil 20 mit einer Ventilöffnung 21, dann einen verjüngten zylindrischen Teil 22, der einen ihn umgebenden, vorspringenden, ringförmigen Wuh>t 23 aufweist, und schließlich einen unteren Teil 24 zur Aufnahme der Schraubenfeder 15. Der Obergang vom verjüngten Teil 22 zum unteren Teil 24 des Ventilkörpers 16 bildet einen schulterartigen Absatz 25. Wenn das Ventil seine geschlossene Lage nach F i g. 1 einnimmt, wird der Absatz 25 durch die Feder 15 gegen die Unterseite der Dichtung 17 gedruckt, so daß eine abgedichtete Grenzfläche entsteht, und der innere Rand der Dichtung 17 drückt dicht gegen die angrenzenden Oberflächen des Ventilkörpers 16, einschließlich der des zylindrischen Teils 22. den der Wulst 23 umgibt, wodurch die hauptsächliche Abdichtung bewirkt wird.

Das Ventil wird dadurch betätigt, daß der Schaftteil 19 gegen die Kraft der Feder 15 nach unten gedruckt wird. Während sich der Ventilkörper 16 nach unten bewegt, biegt der konische Teil 20 den inneren Rand der Dichtung 17 nach unten und von der Ventilöffnung 21 weg, bis die Ventilöffnung 21 freiwillig und das unter Druck stehende Erzeugnis aus dem Behälter über die Ventilöffnung 21 austreten kann. Während der Anfangsphase des offnungsvorgangsfobt der Absatz 25 von der Unterseite der Dichtung 17 ab und wird der innere Rand der Dichtung 17 teilweise vom Ventilkörper 16 weggebogen.
Dabei biegt sich der untere Teil des inneren Dichtungsrandes zuerst vom Ventilkörper weg. Da die Ventilöffnung 21 an einer höheren Stelle des Ventilkörpers 16 angeordnet ist als bei den meisten Ventilen dieser Art, ist der Hub des inneren Randes der Dichtung 17 beim Niederdrücken bis zur Freigabe der Ventilöffnung

ίο 21 etwas länger als es sonst erforderlich ist. Die Bedeutung dieses längeren Hubs ergibt sich aus nachstehender Beschreibung.

Während des Öffnungsvorganges bewegt sich der Ventilkörper 16 einfach nach unten, während sich Punkte auf der inneren Dichtungsfläche der Dichtung 17 sowohl nach unten als auch radial vom Ventilkörper 16 wegbewegen und ferner einer Kompression unterliegen. Dieses Verbiegen der Dichtung 17 hat eine Bewegung der inneren Dichtungsoberfläche der Dichtung 17 in Bezug zum Ventilkörper 16 und seinem einteilig mit diesem ausgebildeten Wulst 23 zur Folge Mit anderen Worten, ein vcrbestimmter Punkt auf der i-bdichtenden Oberfläche der Dichtung 17 bewegt sich wänrend des Öffnungsvorgangs um eine kürzere Strecke nach unten als der angrenzende Punkt am Ventilkörper 16. Wäh rend sich der Wulst 23 nach unten bewegt, ergibt sich daher eine vertikale Relativbewegung zwischen dem Wulst und der umgebenden inneren abdichtenden Oberfläche der Dichtung 117. Durch diese Relativbewegung werden Erzeugnisreste entfernt, die sich am Ventilkörper 16 oder auf den Dichtungsoberflächen befinden. Wenn der Erzeugnisrest in der Form von Agglomerationen oder Klumpen vorliegt, bewirkt der Wulst 23 eine Pulverisierung oder Zerkleinerung der Klumpen bei der Schließbewegung und ein Entfernen der Klumpen von der Dichtungsobe:rfläche.

Da die Ventilöffnung 2:1 im wesentlichen nicht eher freigegeben wird, als bis der Ventilkörper 16 seine Abwärtsbewegung nahezu beendet hat, können durch das Zusammenwirken des Wulstes 23 und des inneren Dichtungsrandes abgetragene Teilchen frei in den Behälter zurückf Jlen. Die längere Hubbewegung, die vor dem öffaan und nach dem Abbrechen des Erzeugnisstromes beim Schließen erforderlich ist, gewährleistet daher, daß das entfernte bzw. abgetragene Material die Möglichkeit bzw. Zeit hat abzufallen und nicht oben iU andersn Dichtungsoberflächen oder zur Ventilöffnung mitgenommenwird.
Der Wulst 23 kann in der Praxis zwar zahlreiche Querschnittsformen aufweisen, doch hat sich ein dreieckförmiger Wulst 23 als besonders wirksam erwiesen, der eine Basisdicke von oiiva 0,0864 mm und eine Höhe von 0,076 mm aufweist und an einem verjüngten, zylindrischen Teil (der dem Teil 22 entspricht) mit einem Durchmesser von etwa 3,215 mm ausgebildet ist.

Gewünschtenfalls können mehrere Wulste vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ventil für eiine unter Druck stehende Abgabevorrichtung mit einem Ventilgehäuse, einem axial in dem Ventilgehäuse zwischen einer offenen und einer geschlossenen S'.eliung hin- und herverschiebbaren Ventilkörper mit einsm nach oben führenden Auslaßkanal, der mit dem Inneren des Ventilgehäuses in Verbindung steht, mit einer Ventilöffnung, die sich radial von der Außenseite des Ventilkörpers zum Auslaßkanal erstreckt, mit einer ringförmigen elastischen Dichtung, die eine zentrale Öffnung mit einer Umfangswand aufweist, die eine Dichtungsfläche bildet, den Ventilkörper umgibt und die Ventilöffnung abdichtet, wenn sich der Ventilkörper in der Schließstellung befindet, und mit einem den Ventilkörper in die Schließstellung drückenden Mittel versehen ist, wobei mindestens ein ringförmiger Wulst den Ventilkörper auf der dem Ventilgehäuseinneren zugekehrte^ Seite der Ventilöffnung umgibt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,

daß sowohl die radiale Ventilöffnung (21) als auch der ringförmige Wulst (23) in einer Ringnut gegenüber der Ventilschaftumfangsfläche zurückgesetzt sind, daß der Wulst an der Dicb'.ungsfläche der zentralen Öffnung anliegt, wenn das Ventil die Schließstellung einnimmt, und daß die Dichtung (17) durch die obere Schulter der Ringnut aus der abdichtenden Lage abhebbar ist, indem die Dichtung nach unten und radial vo..i Ventilkörper (16) weg gebogen wird, wenn der Vemilkörpe*· relati- zum Gehäuse (14) nach unten bewegt wird um eine Verbindung zum Auslaßkanal herzustellen.

2. Ventil nach Anspruch 1, bei dem der Ventiikörper einen nach oben ragenden, hohlen, zylindrischen Schaftteil (19) mit dom Auslaßkanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (16) einen zylindrischen Teil (22) mit kleinerem Durchmesser als ^er Schaftteil (19) und einen dazwischen liegenden konischen Teil (20) aufweist, der sich von dem Schaftteil (19) zum zylindrischen Teil (22) hin verjüngt, wobei die radiale Ventilöffnung (21) in dem konischen Teil (20) und jeder Wulst (23) auf dem zylindrischen Teil (22) angeordnet ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Wulstes (23) im wesentlichen dreieckförmig ist.