DE2946814A1 - Fluid dispensing device in pressure vessel - has housing defining metering chamber closed by flexible diaphragm connecting with discharge valve - Google Patents
Fluid dispensing device in pressure vessel - has housing defining metering chamber closed by flexible diaphragm connecting with discharge valveInfo
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Abstract
Description
DosierventilDosing valve
Die Erfindung betrifft ein Dosierventil zur Abgabe eines flüssigen
oder pastösen Produktes aus einem einen Druckraum umschließenden Behälter mit einem
Ventilkörper mit einem Ventil, das durch eine Feder in Schließstellung gehalten
und gegen deren Druck in
Ein Dosierventil dieser Art wurde bereits vorgeschlagen. Es wird für Ein- und auch Zweikammerdosen verwendet. Einkammerdosen sind auch unter dem Namen Aerosolbehälter bekannt. Bei ihnen ist das Produkt und ein Treibgas in einem einzigen stabilen Behälter eingeschlossen. Eine Zweikammerdose dagegen besteht aus einem stabilen Außenbehälter und einem in diesem gehaltenen elastischen Beudtel. Der elastische Beutel enthält das Produkt,und das Treibgas befindet sich in dem Zwischenraum zwischen dem Beutel und dem stabilen Behälter. In beiden Fällen wird das Produkt bei Öffnen des Ventiles durch das Treibgas in Gemisch mit diesem oder allein aus dem Behälter ausgetrieben. Bei Verwendung normaler Ventile hängt das ausgetriebene Volumen im wesentlichen von der Öffnungszeit des Ventiles ab. Im allgemeinen werden die Ventile durch einfaches Drücken geöffnet. Diese einfache Handhabung verrührt oft dazu, daß das Ventil zu lange offen gehalten und zu viel Produkt ausgetrieben wird. Damit wird Produkt verschwendet. Bei Verwendung des vorgeschlagenen Dosierventiles dagegen wird unabhängig von der Öffnungszeit nur ein genau bemessenes Volumen abgegeben. Damit werden eine Verschwendung verhindert und eine therapeutische Anwendung erleichtert. Das abgegebene Volumen ist dabei gleich dem Inhalt der durch die elastische Membrane verschlossenen Kammer. Diese füllt sich in Ruhelage über einen sie mit dem Druckraum verbindenden Kanal. Bei Betätigen bzw. Öffnen des Dosierventiles wird dieser Kanal verschlossen und ein die Kammer mit dem Ventil verbindender Kanal wird geöffnet. Damit wird die Kammer mit der Atmosphäre verbunden.A metering valve of this type has already been proposed. It will be for One and two-chamber cans are used. Single chamber cans are also under the name Aerosol container known. They have the product and a propellant in one sturdy container included. A two-chamber box, on the other hand, consists of one stable outer container and an elastic Beudtel held in it. The elastic one The bag contains the product and the propellant gas is in the space between the bag and the sturdy container. In both cases the product will open upon opening of the valve by the propellant gas mixed with it or alone from the container expelled. When using normal valves, the expelled volume depends on the essentially depends on the opening time of the valve. In general, the valves opened by simply pressing. This easy handling stirred often results in the valve being kept open too long and too much product being expelled will. This means that product is wasted. When using the proposed metering valve on the other hand, regardless of the opening time, only a precisely measured volume is dispensed. This prevents waste and makes therapeutic use easier. The volume released is equal to the content of the elastic membrane locked chamber. In the rest position, this fills with the pressure chamber via one of them connecting channel. When the dosing valve is operated or opened, this channel becomes closed and a channel connecting the chamber to the valve is opened. This connects the chamber with the atmosphere.
Damit herrscht in der Kammer atmosphärischer Druck. Dieser Druck liegt niedriger als der Druck im Druckraum. Dieser höhere, im Druckraum herrschende Druck drückt nun die Membrane in die Kammer hinein. Dabei wird das in dieser enthaltene Produkt in den Kanal hinein- und durch das Ventil hinausgedrückt. Dieser Vorgang endet, sobald der gesamte Inhalt der Kammer ausgetrieben ist und die Membrane an der Innenwand der Kammer anliegt. Das heißt, daß nur das genau zu bemessende Volumen der Kammer unabhängig von der Öffnungszeit des Ventiles abgegeben wird. Beim anschließenden Loslassen und damit Schließen des Dosierventiles wird auch der die Kammer mit dem Ventil verbindende Kanal geschlossen. Der sie mit dem Druckraum verbindende Kanal wird wieder geöffnet. Uber diesen Kanal strömt Produkt in die Kammer ein, bis die Membrane ihre gespannte Ruhelage wiedergefunden hat und auf ihren beiden Seiten der gleiche Druck herrscht.This means that there is atmospheric pressure in the chamber. That pressure lies lower than the pressure in the pressure room. This higher pressure prevailing in the pressure chamber now pushes the membrane into the chamber. The contained in this Product pushed into the channel and out through the valve. This process ends as soon as the entire contents of the chamber are expelled and the membrane is attached rests against the inner wall of the chamber. That means that only the exact volume to be measured the chamber is released regardless of the opening time of the valve. During the subsequent Letting go and thus closing the dosing valve will also open the chamber with the Channel connecting valve closed. The channel connecting them to the pressure chamber will open again. Product flows into the chamber through this channel until the Membrane has found its tense rest position again and on both sides the same pressure prevails.
Dieses bekannte Dosierventil ist als ein integrales Bauteil ausgebildet. Das die Kammer umschließende Gehäuse ist einstückig mit dem Gehäuse des Dosierventiles ausgebildet. Die in den Kanälen verschiebbaren Kolben oder Schieber, die diese öffnen und schließen, sind mit dem Sprühkopf des Ventiles verbunden. Dies erschwert und verteuert die Herstellung, zumal auch bestimmte Toleranzen bei der Fertigung der Kanäle und der Schieber eingehalten weden müssen. Schließlich ist dieses Ventil auch nur als Dosierventil zu verwenden und kann nicht in einer einfacheren Bauart dort verwendet werden, wo eine Dosierung nicht benötigt wird.This known metering valve is designed as an integral component. The housing enclosing the chamber is integral with the housing of the metering valve educated. The pistons or slides that slide in the channels and open them and close, are connected to the spray head of the valve. This complicates and makes the production more expensive, especially since certain tolerances in the production of the Channels and the slide must be adhered to. After all, this valve is can also only be used as a metering valve and cannot be used in a simpler one design type can be used where dosing is not required.
Hiervon ausgehend stellt sich für vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Dosierventil zu schaffen, das ein in sich abgeschlossenes Bauteil aufweist und das auf einfache Weise so mit einem normalen Abgabeventil verbunden werden kann, daß insgesamt ein Dosierventil entsteht. Dabei soll das vorgeschlagene Prinzip der Volumenbemessung durch Verwendung einer Kammer, die mit einer Membrane verschlossen ist, beibehalten werden.Proceeding from this, the task at hand for the present invention is to create a metering valve that has a self-contained component and that can be easily connected to a normal dispensing valve, that a total of a metering valve is created. The proposed principle of Volume measurement by using a chamber that is closed with a membrane is to be retained.
Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich nach der Erfindung bei einem Dosierventil der eingangs genannten bzw. vorgeschlagenen Gattung dadurch, daß die Kammer auf den Ventilkörper aufsteckbar und in dem sie mit dem Druckraum verbindenden Kanal ein sich zur Kammer hin öffnendes Ventil angeordnet ist, wobei die Rückstellkraft der Membrane über der Schließkraft dieses Ventiles liegt.The solution to this problem arises according to the invention in a Dosing valve of the type mentioned or proposed in that the Chamber can be plugged onto the valve body and in which it connects to the pressure chamber Channel a valve opening towards the chamber is arranged, the restoring force the diaphragm is above the closing force of this valve.
Erfindungsgemäß bilden somit die Kammer mit der sie verschließenden Membrane und das Ventil, das sie mit dem Druckraum verbindet, ein in sich abgeschlossenes getrenntes Bauteil. Als solches wird es auf den Ventilkörper eines üblichen Abgabeventiles oder Aerosol-Sprühventiles aufgesteckt. Damit wird dies zu einem Dosierventil. Im Unterschied zu dem vorgeschlagenen Dosierventil entfallen weiter die Kanäle mit den in ihnen verschiebbaren Steuerschiebern zwischen Kammer und Ventil einerseits und Kammer und Druckraum andererseits. Dadurch wird die Herstellunt wesentlich vereinfacht und verbilligt. Die einzige Passung, die mit einer engen Toleranz hergestellt werden muß, ist die Steckverbindung zwischen Kammer und Ventilkörper. Die Abmessungen dieser Steckverbindung liegen über den Abmessungen der bei dem vorgeschlagenen Ventil vorhandenen Kanäle und Steuerschieber.According to the invention thus form the chamber with the one that closes it The membrane and the valve that connects it to the pressure chamber are self-contained separate component. As such, it is applied to the valve body of a conventional dispensing valve or aerosol spray valve attached. This turns this into a metering valve. in the In contrast to the proposed metering valve, the channels are also omitted the control slide between the chamber and valve, which can be moved in them, on the one hand and chamber and pressure space on the other hand. This significantly simplifies the manufacturing process and cheaper. The only fit made to a tight tolerance must, is the plug connection between the chamber and the valve body. The dimensions of this Plug connections are larger than the dimensions of the existing ones in the proposed valve Channels and control spool.
Deshalb lassen sie sich leichter einhalten.Therefore, they are easier to adhere to.
Das erfindungsgenäße Dosierventil arbeitet wie folgt: Infolge ihrer Elastizität und Eigenspannung nimmt die Membrane in Ruhe ihre gespannte Lage ein. In dieser Ruhelage hat die Kammer ihr maximales Volumen. Es sei angenommen, daß sie gefüllt ist. Nun wird das Abgabe- oder Sprühventil geöffnet oder betätigt. Dadurch wird die Kammer mit der Atmosphäre verbunden. Dadurch kommt der auf der Druckraumseite der Membrane lastende Druck zur Wirkung und drückt diese in die Kammer. Die Membrane drückt den Kammerinhalt aus dieser hinaus und legt sich schließlich an die Kammerinnenwand an. Bis zu diesem Zeitpunkt ist das Kammer volumen und nur das Kammervolumen abgegeben. Ein weiteres Öffnen des Abgabeventiles bleibt ohne Wirkung. Während dieses Abgabevorganges bleibt das Ventil zwischen Kammer und Druckraum geschlossen. Seine Schließkraft reicht aus, um die geringe Druckdifferenz zwischen dem höheren Druck im Druckraum auf der einen Seite und dem etwas niedrigeren Druck in der Kammer während deren Verbindung zur Atmosphäre während des Abgabevorganges auszugleichen und zu überwiegen. Nach der Abgabe des Kammerinhaltes wird das Abgabe- oder Sprühventil losgelassen und schließt. Die Verbindung der Kammer zur Atmosphäre wird unterbrochen. Nun kommt die Eigenelastizität oder Rückstellkraft der Membrane zur Wirkung. Sie kehrt in ihre Ruhelage zurück. Dabei löst sie sich von der Innenwand der Kammer und deren Volumen steigt an. Die Rückstellkraft der Membrane übersteigt die Schließkraft des Ventiles. Ebenso liegt sie über der durch den Druck im Druckraum auf sie ausgeübten Kraft. Nun öffnet sich das Ventil zwischen Druckraum und Kammer. Das Produkt strömt vom Druckraum in die Kammer ein und füllt diese. Schließlich wird der eben genannte Ausgangszustand erreicht, bei dem die Membrane gespannt und die Kammer gefüllt ist. Auf den beiden Seiten des zwischen Druckraum und Kammer liegenden Ventil es herrscht nun wieder der gleiche Druck. Infolge seiner Schließkraft nimmt es nun wieder seine Schließstellung ein. Bei Betätigen und Offnen des Abgabe- oder Sprühventiles läuft der eben beschriebene Abgabevorgang erneut an.The dosing valve according to the invention works as follows: As a result of their Elasticity and internal tension, the membrane assumes its tensioned position at rest. In this rest position, the chamber has her maximum volume. Be it assumed that it is filled. The dispensing or spray valve is now opened or actuated. This connects the chamber to the atmosphere. This comes about the pressure on the pressure chamber side of the membrane takes effect and pushes it into the chamber. The membrane pushes the chamber contents out of this and lies down finally to the inner wall of the chamber. Up to this point the chamber is volumetric and only the chamber volume is released. A further opening of the dispensing valve remains without effect. During this dispensing process, the valve remains between the chamber and Pressure chamber closed. Its closing force is sufficient to cope with the small pressure difference between the higher pressure in the pressure chamber on the one hand and the slightly lower one Pressure in the chamber during its connection to the atmosphere during the dispensing process balance and outweigh. After submitting the contents of the chamber, the submission or the spray valve is released and closes. The connection of the chamber to the atmosphere will be interrupted. Now comes the inherent elasticity or restoring force of the membrane to the effect. It returns to its resting position. In doing so, it detaches itself from the inner wall the chamber and its volume increases. The restoring force of the membrane exceeds the closing force of the valve. It is also higher than that caused by the pressure in the pressure chamber force exerted on them. Now the valve opens between the pressure space and the chamber. The product flows from the pressure chamber into the chamber and fills it. In the end the just mentioned initial state is reached, in which the membrane is stretched and the chamber is full. On both sides of the between the pressure space and the chamber lying valve, the pressure is now the same again. As a result of its closing force it now resumes its closed position. When actuating and opening the dispensing or spray valve, the dispensing process just described starts again.
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Appropriate refinements are characterized in the subclaims.
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch eine erste Ausführungsform des Dosierventiles, Fig. 2 ein Teilschnitt durch eine Ausführungsform des Ventiles zwischen Druckraum und Kammer, Fig. 3 ein Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform des Ventiles zwischen Druckraum und Kammer, Fig. 4 ein Teilschnitt durch eine noch andere Ausführungsform des Ventiles zwischen Druckraum und Kammer und Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 1 während des Abgabe-oder Entleerungsvorganges.Using the example of the embodiment shown in the drawing the Invention now further described. In the drawing: Fig. 1 is a side view, partly in section through a first embodiment of the metering valve, Fig. 2 shows a partial section through an embodiment of the valve between the pressure chamber and Chamber, Fig. 3 is a partial section through another embodiment of the valve between Pressure space and chamber, Fig. 4 is a partial section through yet another embodiment of the valve between the pressure space and chamber and FIG. 5 shows a representation accordingly Fig. 1 during the dispensing or emptying process.
Fig. 1 zeigt den Ventilkörper 12 des konventionellen Abgabe-oder Sprühventiles. Es befindet sich in dem Druckraum 14. Dieser ist mit dem Produkt, einer flüssigen oder pastösen Masse gefüllt. Er steht unter Druck. Der Druckraum 14 wird nach oben durch den Behälter-Deckel 16, auch Ventilteller genannt, abgeschlossen. Zum Ventilkörper gehören ein Zylinder 18, ein Verschlußglied 20, eine Dichtscheibe 22, eine Feder 24 und ein Sprühkopf 26. Dies entspricht konventioneller Bauweise. An den Zylinder 18 ist ein Stutzen 28 angesetzt. Er umschließt den Kanal 30. Dieser führt zur Kammer 32. Diese liegt in dem Gehäuse 34. Nach unten bzw. zum Druckraum 14 wird sie durch die Membrane 36 abgeschlossen. An seinem unteren offenen Ende weist das Gehäuse 34 einen Rand 38 auf. Diesen übergreift die Membrane 36 mit einem Wulst 40. Zwischen Druckraum 14 und Kammer 32 liegt das Ventil 42. Es besteht aus dem stutzenförmigen Gehäuse 44.1 shows the valve body 12 of the conventional dispensing or spray valve. It is located in the pressure chamber 14. This is with the product, a liquid or pasty mass filled. He is under pressure. The pressure chamber 14 is up by the container cover 16, also called valve plate, closed. To the valve body include a cylinder 18, a closure member 20, a sealing washer 22, a spring 24 and a spray head 26. This corresponds to a conventional design. To the cylinder 18 a connecting piece 28 is attached. It encloses the channel 30. This leads to the chamber 32. This is located in the housing 34. Downwards or to the pressure chamber 14, it is through the membrane 36 completed. At its lower open end, the housing 34 an edge 38 on. This overlaps the membrane 36 with a bead 40. Between Pressure chamber 14 and chamber 32 is the valve 42. It consists of the nozzle-shaped Housing 44.
In diesem ist der Ventilsitz 46 ausgebildet. In der gezeigten Schließstellung liegt das Ventilschließglied 48 am Ventilsitz 46 an. Eine Feder 50 drückt es in die gezeigte Schließstellung.The valve seat 46 is formed in this. In the shown closed position the valve closing member 48 rests against the valve seat 46. A spring 50 pushes it in the shown closed position.
Die Feder 50 stützt sich an einem Widerlager 52 ab. Dieses hat die Form einer einfachen, in das Gehäuse 44 hineingedrückten Scheibe. Diese Scheibe hat eine Öffnung. Diese bildet den Kanal 54 zwischen der Kammer 32 und dem Druckraum 14.The spring 50 is supported on an abutment 52. This one has the Form of a simple, pressed into the housing 44 Disc. This disc has an opening. This forms the channel 54 between the chamber 32 and the pressure space 14.
In Fig. 2 wird das schon in Fig. 1 gezeigte Ventil in einer leicht abgewandelten Ausführungsform dargestellt. Die Abwandlung besteht darin, daß das Ventilgehäuse 44 an seinem Innenende einen vorspringenden Rand 56 aufweist. Dieser liegt in einer Ausnehmung im Gehäuse 34 und wird dort durch einen vorspringenden Rand 58 gehalten. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform des Ventiles besteht dieses aus einem einfachen elastischen Halteteil 60 mit einem stopfenförmigen Ventilschließglied 48. In Fig. 2, the valve already shown in Fig. 1 is easy in a Modified embodiment shown. The modification is that the Valve housing 44 has a protruding edge 56 at its inner end. This lies in a recess in the housing 34 and is there by a protruding Edge 58 held. In the embodiment of the valve shown in FIG. 3 there is this from a simple elastic holding part 60 with a plug-shaped valve closing member 48.
Dieses legt sich in eine Öffnung 62 in der Wand des Gehäuses 34. This lies in an opening 62 in the wall of the housing 34.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist das Ventilschließglied 48 eine einfache Dichtscheibe. Diese ist mit einem durch die Öffnung 62 durchgeführten Stab 64 verbunden. Auf diesem sitzt ein Teiler 66. Dieser bildet das Widerlager für die Feder 50. Die Ventile können, unabhängig von ihrer Ausführungsform, an Jeder Stelle des Gehäuses 34 angeordnet werden. Wichtig ist, daß ihre Schließkraft etwas unter der Rückstellkraft der Membrane 36 liegt, damit es sich zum Füllen der Kammer 32 öffnet. Ansonsten werden an die Konstruktion des Ventiles 42 keine besonderen Anforderungen gestellt. Die Ausführungsform nach Fig. In the embodiment shown in FIG. 4, the valve closing member is 48 a simple sealing washer. This is carried out with a through the opening 62 Rod 64 connected. On this sits a divider 66. This forms the abutment for the spring 50. The valves, regardless of their embodiment, can be attached to any Place of the housing 34 are arranged. It is important that their closing force is something is under the restoring force of the diaphragm 36 so that it can fill the chamber 32 opens. Otherwise, there are no special requirements for the construction of the valve 42 Requirements. The embodiment according to Fig.
2 kann eingeklebt oder eingepreßt sein. 2 can be glued in or pressed in.
Fig. 5 zeigt das Dosierventil bei der Entleerung. Der Sprühkopf 26 ist in Pfeilrichtung gedrückt. Das Verschlußglied 20 hat sich von der Dichtscheibe 22 entfernt. Die Kammer 32 ist mit der Atmosphäre verbunden. Der auf der Druckraumseite der Membrane herrschende Druck, der den Atmosphärendruck übersteigt und nun zur Wirkung kommen kann, hat diese bereits in das Gehäuse 34 hineingetrieben. Dabei hat die Membrane 36 den Inhalt der Kammer 32 aus dieser ausgedrückt und über den Kanal 30 in den Zyliner 18 und von dort in Richtung der weiter eingezeichneten Pfeile in den Sprühkopf 26 getrieben. Dieser Abgabe- und Entleerungsvorgang endet, sobald die Membrane 36 vollständig an der Innenseite des Gehäuses 34 anliegt. Das Ventil 42 wird während dieses Entleerungsvorganges durch die Feder 50 geschlossen gehalten. Fig. 5 shows the metering valve during emptying. The spray head 26 is pressed in the direction of the arrow. The closure member 20 has moved from the sealing washer 22 removed. The chamber 32 is connected to the atmosphere. The one on the pressure chamber side The pressure prevailing in the membrane, which exceeds the atmospheric pressure and now to the Effect can come, this has already driven into the housing 34. Included has the membrane 36 expressed the contents of the chamber 32 from this and over the Channel 30 into the cylinder 18 and from there in the direction of the arrows further drawn driven into the spray head 26. This dispensing and emptying process ends as soon as the membrane 36 rests completely on the inside of the housing 34. The valve 42 is kept closed by the spring 50 during this emptying process.
Nach dem Entleeren wird der Sprühkopf 26 losgelassen. Die Feder 24 drückt das Verschlußglied 20 gegen die Dichtscheibe 22 in Schließstellung. Nun kommt die Eigenelastizität und Rückstellkraft der Membrane 36 zur Wirkung. Sie bewegt sich in ihre in Fig. 1 gezeigte Ruhelage. Dabei öffnet das Ventil 42. Aus dem Druckraum 14 strömt das Produkt durch den Kanal 54 in die Kammer 32 ein. Es ergibt sich der in Fig. 1 gezeigte Endzustand.After emptying, the spray head 26 is released. The spring 24 presses the closure member 20 against the sealing disk 22 in the closed position. Now comes the inherent elasticity and restoring force of the membrane 36 to the effect. Moves you in their rest position shown in Fig. 1. The valve 42 opens. From the pressure chamber 14, the product flows through the channel 54 into the chamber 32. It surrenders Final state shown in FIG. 1.
Die Kammer 32 ist mit Produkt gefüllt und das Dosierventil zur weiteren Abgabe einer abgemessenen Menge bereit.The chamber 32 is filled with product and the metering valve for further Delivery of a measured amount ready.
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