DE2425149C3 - Sprühdosenventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprühdosenventil, das aus einem Ventildeckel, einem an dessen Innenseite anliegenden Dichtungsring und einem einstückigen Ventilkörper besteht, der sowohl einen hohlen, den Sprühkopf tragenden, unten geschlossenen Ventilschaft als auch einen am Dichtungsring unter Federwirkung anliegenden Dichtteil und außerdem einen Anschlußstutzen für das Steigrohr umfaßt, ferner mit einer ■unterhalb des Dichtungsringes angeordneten, vom übrigen Dosenraum abgesonderten Kammer und mit jeweils zumindest einer Verbindungsbohrung in dem Anschlußstutzen und dem hohien Ventilschaft, deren Verbindung bei geschlossenem Ventil durch den Dichtungsring unterbrochen ist.

Ein derartiges Sprühdosenventil ist aus der österreichischen Patentschrift 2 43 671 bekannt und weist als Dichtteil eine Ringschneide auf, die den hohien Ventilschaft im Abstand umgibt Die Ringschneide greift als oberer Rand eines zylindrischen Teiles von unten her in den Dichtungsring und trennt die unterhalb des Dichtungsringes liegende Kammer in einen äußeren Teil und einen inneren Teil. Der äußere Teil ist über zumindest eine Verbindungsbohrung mit dem Inneren des Anschlußstutzens für das Steigrohr verbunden, während der innere Teil über eine Verbindungsbohrung mit dem Inneren des hohien Ventilschaftes in Verbindung steht. Beim Öffnen des Sprühdosenventiles wird die Ringschneide von dem Dichtungsring weggedrückt, so daß das Sprühmittel aus dem äußeren Teil der Kammer ungehindert in den inneren Teil und von dort durch die Verbindungsbohrung in den hohlen Ventilschaft gelangen kann.

Zur Bildung der unterhalb des Dichtungsringes angeordneten Kammer dient ein einstückig mit dem Ventilkörper verbundener, kegelstumpfförmiger Boden. Am äußeren Rand dieses Bodens befindet sich ein Ringflansch, der in den Ventildeckel eingezogen ist und mit dessen Hilfe der Ventilkörper im Ventildeckel gehalten ist.

Die kegelstumpfförmige Gestalt des die Kammer bildenden Bodens soll offensichtlich bei diesem bekannten Sprühdosenventil eine das Ventil schließende Federkraft erzeugen. Ob dies tatsächlich in der praktischen Anwendung funktioniert, erscheint zweifelhart.
Ferner steht für das Treibgas-Wirkstoffgemisch vom Inneren der Sprühdose bis in den Sprühkopf grundsätzlich nur ein Strömungsweg vom Inneren des Steigrohres in das Innere der Kammer und von dort in das Innere des hohlen Ventilschaftes zur Verfügung. Aus der britischen Patentschrift 10 76 329 ist ferner ein Sprühdosenventil bekannt, das ein Ventilgehäuse mit einem Anschlußstutzen für das Steigrohr und im Inneren des Ventilgehäuses einen federbelasteten Ventilkörper mit einem nach oben durch einen Dichtungsring greifenden hohlen Ventilschaft aufweist.

Das Innere des Ventilgehäuses steht über den Anschlußstutzen sowie eine Bohrung im Boden des Ventilgehäuses mit dem Inneren der Sprühdose in Verbindung. Der Dichtungsring wird beim Öffnen des Sprühdosenventiles verformt, wobei er sich mit seinem inneren Rand von seinem Sit? abhebt und mindestens eine Bohrung freigibt, die durch die Wand des hohien Ventilschaftes führt.

Aus der US Patentschrift 34 62 047 ist schließlich noch ein Sprühdosenventil bekannt, dessen Ventilkörper zum Öffnen des Ventiles gekippt wird. Der Venlilkörper besteht aus einem unteren, einem Steigrohr vergleichbaren zylindrischen Teil mit einer diesen oben abschließenden Stirnwand und einer auf dieser

mittjg angeordneten Kippstange. Wird das obere Ende der Kippstange aus der Mittellage verschwenkt, so löst sich die Oberfläche der Stirnwand von ihrer Anlage an einer Dichtung und gibt den Weg für das Treibmittel und den Wirkstoff frei. Hierbei kann reines Treibgas aus dem oberen Teil der Sprühdose unmittelbar in den Kopf oder Auslaßstutzen des Sprühdosenventiles gelangen und mit Wirkstoff vermischtes Treibgas, das sich im steigrohrförmigen Teil des Ventilkörpers befindet und durch eine Bohrung in der Stirnwand nach oben strömt, mitreißen.

Ferner befinden sich bei einem der in der US Patentschrift 34 62 047 dargestellten und beschriebenen Sprühdosenventile in der der Dichtung zugewandten Oberfläche der Stirnwand mehrere Nuten, die vom Rand der Stirnwand ausgehen und neben den Verbindungsbohrungen enden, die in der Stirnwand angeordnet sind. Diese Nuten und entsprechende Nuten am Umfang des Ventilkörpers begünsrjten die Strömung des reinen Treibgases aus dem oberen Teil der Sprühdose.

Der Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Sprühdosenventil mit einem axial verschiebbaren Ventilkörper zu schaffen, in dessen Innerem große Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, damit eine feine Zerstäubung der Wirkstoff partikel erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die unterhalb des Dichtungsringes angeordnete Kammer mit dem Gasraum der übrigen Dose in Verbindung steht daß der Dichtungsring mit seinem Innenrand in eine an sich bekannte Umfangsnut des Ventilkörpers greift und auf einem die Umfangsnut begrenzenden Flansch aufliegt, der auf seiner dem Dichtungsring zugewandten Seite mindestens eine von seinem Rand ausgehende Nut aufweist, die ebenso wie die in den Anschlußstutzen und den Ventilschaft führenden Verbindungsbohrungen in dem Bereich endet, den der Innenrand des Dichtungsringes beim Öffnen freigibt.

Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination wurde ein Sprühdosenventil geschaffen, dessen Dichtungsring gleichzeitig mit seinem inneren Rand drei verschiedene Strömungswege freigibt bzw. verschließt. Der eine Strömungsweg führt über die in dem Flansch befindliche Nut in die reine Gasphase des Treibgases im oberen Teil der Sprühdose, während der andere Strömungsweg zürn Treibgas-Wirkstoffgemisch im Steigrohr führt Diese beiden Strömungswege vereinen sich im Bereich des inneren Randes des Dichtungsringes, wobei durch das Auftreffen von reinem Treibgas auf das Treibgas-Wirkstoffgemisch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und eine Zerkleinerung der Wirkstoffpartikel in dem durch die Umfangsnut und den freien inneren Rand des Dichtungsringes gebildeten Ringkanal erzielt wird. Die praktische Erprobung und der Einsatz des erfindungsgemäßen Sprühdosenventiles im täglichen Gebrauch bestätigen die vorteilhafte Wirkung der beanspruchten Merkmale.

Schutz wird nur für einen Gegenstand begehrt, der zumindest sämtliche im Patentamt.och 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1: eine Seitenansicht durch das erfindungsgemäße Sprühdosenventil in größerem Maßstab;

Fig.2: eine Schnittansicht längs der Linie U-II in Fig. 1;

Fig.3: eine Teilansicht des Sprühdosenventiles in Ruhestellung und

F i g. 4: eine Teilansicht des Sprühdosenventiles in der Arbeitsstellung.

Ein erfindungsgemäßes Sprühdosenventil 1 für einen in den Figuren nicht dargestellten Aerosolbehälter umfaßt einen im Deckel 2 des Behälters axial verschiebbar angeordneten Ventilkörper 3, der in einstückiger Ausbildung aus einem von einer Druckfeder 4 beaufschlagten Anschlußstutzen 5 und einem rohrförmigen Ventilschaft 6 besteht der durch einen sich am Deckel 2 abstützenden Dichtungsring 7 greift Der Innenrand 8 des Dichtungsringes 7 ist verformbar ausgebildet und liegt in einer Umfangsnut 9 des Ventiischaftes 6. Die Umfangsnut 9 ist durch einen Außenwulst 10 am Ventilschaft 6 und einen Flansch 11 gebildet, der sich auf der dem Behälterinneren zugewandten Seite des Dichtungsringes 7 befindet

Der Dichtungsring 7 und der Ventilkörper 3 sind in einem an sich bekannten, zylindrischen sowie behälterseitig eingezogenen Vorsprung 12 des Deckels 2 angeordnet und sind dort durch ein kappenförmiges Halteteil 13 festgelegt.

Im Boden 14 des kappenförmigen Halteteiles 13 befinden sich Durchtrittsöffnungen 15 bzw. 16, durch die der Behälterinhalt in das Innere des kappenförmigen Halteteiles 13 eindringen und in die Gasphase übergehen kann. L'm dies zu erreichen, wird der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen 15 und 16 entsprechend klein gewählt

Auf dem Boden 14 des kappenförmigen Halteteiles 13 stützt sich schließlich auch die Feder 4 ab, die mit ihrem anderen Ende an dem Flansch 11 des Ventilkörpers 3 anliegt Die Ventilfeder 4 umgibt den Anschlußstutzen 5, der eine Längsbohrung 17 bzw. die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist. Der Anschlußstutzen 5 ragt mit seinem dem Flansch 11 abgewandten Ende 18 durch eine Öffnung 19 im Boden 14 des kappenförmigen Halteteiles 13 und trägt an seinem Außenumfang ein Steigrohr 20. Der Behälterinhalt kann somit durch das Steigrohr 20 unmittelbar durch das offene Ende 18 in den Anschlußstutzen 5 eindringen.

Von der Umfangsnut 9 des Ventilkörpers 3 führt ferner mindestens je eine Verbindungsbohrung 21 bzw. 22 in das Innere 23 des rohrförmigen Ventilschaftes 6 bzw. das Innere 24 des Anschlußstutzens 5. Dadurch wird erreicht, daß eine Verbindung zwischen dem auf dem Ventilschaft 6 sitzenden Sprühkopf 25 und dem Behälterinneren hergestellt wird, wenn sich zum Öffnen des Ventiles der Rand 8 des Dichtungsringes 7 verformt.

Aus F i g. 4 geht deutlich hervor, daß der Ventilkörper 3 beim Niederdrücken des Sprühkopfes 25 in das Behälterinnere verschoben wird, wobei sich der in der Umfangsnut 9 liegende Rand 8 des Dichtungsringes 7 etwas verformt und die Verbindungsbohrungen 21 und 22 freigibt. Der unter Druck stehende Behälterinhalt kann somit aus dem Inneren 24 des Anschlußstutzens 5 in die Umfangsnut 9 und von dort durch die Verbindungsbohrung 21 in das Innere 23 und schließlich von da in den Sprühkopf 25 strömen.

Es versteht sich, daß nicht nur jeweils eine in die Umfangsnut 9 führende Verbindungsbohrung 21 bzw. 22 vorgesehen sein muß und daß vielmehr in Anpassung an das zu versprühende Medium mehrere derartige Bohrungen angeordnet sein können.

Der erfindungsgemäße Ventilkörper 3 besteht im Ergebnis aus zwei zylindrischen Teilen, die durch eine

Zwischenwand 26 voneinander getrennt sind und nach außen führende Verbindungsbohrungen 21 und 22 aufweisen, deren außen liegende Öffnungen so nahe beieinander angeordnet sind, daß sie von einem gemeinsamen Verschlußkörper,d. h.dem Dichtungsring 7 gemeinsam verschließbar sind bzw. offen gegeben werden.

Insbesondere aus den Darstellungen der F i g. 3 und 4 geht hervor, daß der Flansch 11 auf seiner dem Dichtungsring 7 zugewandten Seite eine am Rand 28 des Flansches 11 beginnende Nut 29 aufweist, die kurz vor der durch den Flansch 11 in das Innere 24 des Anschlußstutzens 5 führenden Verbindungsbohrung 22 sowie in dem Bereich endet, den der verformbare Innenrand 8 des Dichtungsriages 7 freizugeben vermag. Wie vor allem aus Fig.4 hervorgeht, endet die Nut 29 somit an einer Stelle 30, die von dem verformbaren Rand 8 des Dichtungsringes 7 freigegeben wird, so daß das Medium auch an der Stelle 30 aus dem eine Kammer 31 bildenden Inneren des kappenförmigen Halteteiles 13 in die Verbindungsbohrung 21 strömen kann. Der mit der Nut 29 und der Stelle 30 verbundene Strömungsweg ist von Bedeutung, weil sich das Medium in dem Inneren 31 des kappenförmigen Halteteiles bzw. in der Kammer 31 in gasförmiger Form befindet.

Schließlich ist die Nut 29 bzw. der durch die Kammer 31 und die Bohrungen 15 und 16 führende Strömungsweg auch beim Füllen des Behälters von Bedeutung, da wegen der langen Füllzeit eine Füllung durch die Verbindungsbohrung 22 nicht praktikabel ist.

Beim Füllen hebt das unter großem Druck einströmende Medium die auf dem Flansch 11 aufliegende Lippe des Dichtungsringes 7 bzw. seinen dort noch aufliegenden Rand hoch, so daß eine große Querschnittsfläche für das einströmende Medium zur Verfügung steht. Das erfindungsgemäße Ventil gestattet dadurch eine sehr rasche Füllung der Sprühdose.

Aus F i g. 2 geht schließlich noch die Form des Flansches 11 hervor, der im Bereich der Nut 29 segmentförmig abgeflacht ist. Es versteht sich schließlich, daß mehrere Nuten 29 vorgesehen sein können, obwohl nur eine Nut 29 in F i g. 2 dargestellt ist.

Ebenso ist es möglich, andere Einzelheiten abzuwandein, ohne von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen, sofern ein innen durch den Anschlußstutzen 5 des Ventilkörpers 3 führender und im Bereich der Umfangsnul 9 endender Strömungsweg für das im Behälterinneren befindliche Medium vorgesehen ist.

Insbesondere ist es auch möglich, den Durchmesser der radial bzw. axial gerichteten Verbindungsbohrungen 21 bzw. 22 im Ventilkörper 3 entsprechend dem in der Sprühdose befindlichen Medium zu wählen, d. h. beispielsweise bei der Verwendung von Kohlensäure als Treibgas einen sehr geringen Durchmesser vorzusehen, während bei anderen Treibgasen oder aufgrund der Besonderheiten des zu versprühenden Mediums andere Durchmesser bzw. eine größere Anzahl von Bohrungen zu wählen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Sprühdosenventil, bestehend aus einem Ventildeckel, einem an dessen Innenseite anliegenden Dichtungsring, einem einstückigen Ventilkörper, der sowohl einen hohlen, den Sprühkopf tragenden, unten geschlossenen Ventilschaft als auch einen am Dichtungsring unter Federwirkung anliegenden Dichtteil und außerdem einen Anschlußstutzen für das Steigrohr umfaßt, ferner mit einer unterhalb des Dichtungsringes angeordneten, vom übrigen Dosenraum abgesonderten Kammer und mit jeweils zumindest einer Verbindungsbohrung in dem Anschlußstutzen und dem hohlen Ventilschaft, deren Verbindung bei geschlossenem Ventil durch den Dichtungsring unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die unterha'b des Dichtungsringes (7) angeordnete Kammer (31) mit dem Gasraum der übrigen Dose in Verbindung steht, daß der Dichtungsring (7) mit einem Innenrand (8) in eine an sich bekannte Umfangsnut (9) des Ventilkörpers (3) greift,
und auf einem die Umfangsnut (9) begrenzenden Flansch (11) aufliegt, der auf seiner dem Dichtungsring (7) zugewandten Seite mindestens eine von seinem Rand (28) ausgehende Nut aufweist, die ebenso wie die in den Anschlußstutzen (5) und den Ventilschaft (6) führenden Verbindungsbohrungen (21,22) in dem Bereich endet, den der Innenrand (8) des Dichtungsringes (7) beim Öffnen freigibt.

2. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den hohlen Ventilschaft (6) durchgreifenden und in der Umfangsnut (9) mündenden Verbindungsbohrungen (21) in an sich bekannter Weise radial verlaufen.

3. Sprühdosenventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die in den Anschlußstutzen (5) führenden Verbindungsbohrungen (22) in an sich bekannter Weise axial gerichtet sind.

4. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ventilfeder (4) einerseits am Flansch (11) und mit ihrem anderen Ende an einem die Kammer (31) begrenzenden, kappenförmigen Halteteil (13) abstützt.

5. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kappenförmige Halteteil (13) in seinem Boden (14) Durchtrittsöffnungen (15, 16) aufweist.

6. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der radial bzw. axial gerichteten Verbindungsbohrungen (21, 22) im Ventilkörper (3) entsprechend dem gewünschten Volumenstrom unterschiedlich groß ist.

7. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial bzw. axial gerichteten Verbindungsbohrungen (21, 22) in den Ventilkörper (3) für die Verwendung von Kohlensäure als Treibgas einen sehr geringen Durchmesser aufweisen.

8. Sprühdosenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (11) im Bereich der Nut (29) bzw. Nuten (29) segmentförmig abgeflacht ist.