DE69217661T2

DE69217661T2 - AEROSOL VALVE WITH TILT ACTUATION

Info

Publication number: DE69217661T2
Application number: DE69217661T
Authority: DE
Inventors: Robert Henry Abplanalp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2012-07-03
Also published as: ZA924652B; JP3458231B2; AU666126B2; EP0592604A1; GB2257474B; ES2097920T3; EP0592604B1; PT100649A; CA2112568A1; PT100649B; CN1070355A; GB9213791D0; CN1042500C; WO1993001109A1; EP0592604A4; AU2371492A; MX9203871A; GB2257474A; CA2112568C; JPH06508810A

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für einen Druckbehälter, welcher herkömmlicherweise als Aerosolbehälter bezeichnet wird.The invention relates to a valve for a pressure vessel, which is conventionally referred to as an aerosol container.

Aerosolbehälter weisen normalerweise eine Ventileinheit auf, welche am Hals des Behälters angeordnet ist, welche durch Fingerdruck gegen einen Betätiger geöffnet wird, der an einem Endpunkt eines Ventilstiels (Ventilstange) angeordnet ist. Die Ventileinheit besitzt einen bewegbaren Ventilkörper und einen zugehörigen hohlen Ventilstiel, welcher von einer Dichtung abhebt, wodurch der Strom eines Produktes in einen hohlen Ventilstiel (Produktkanal) erlaubt wird.Aerosol containers typically have a valve assembly located on the neck of the container which is opened by finger pressure against an actuator located at an end point of a valve stem (valve rod). The valve assembly has a movable valve body and an associated hollow valve stem which lifts off a seal, thereby allowing the flow of product into a hollow valve stem (product channel).

Bei bestimmten Produkten z.B. Farben, ist es erforderlich, daß der Ventilstiel von dem Ventilkörper trennbar ist, um den Produktkanal zu reinigen, falls ein Eintrocknen und eine sich daraus ergebende Verstopfung auftreten sollten. Um das zuvor erwähnte Erfordernis des Entfernens des Ventilstiels zu ermöglichen, ist der Ventilstiel an einem Ende aus einem Guß mit dem Ventilbetätiger, so daß dadurch seine Trennung von dem Ventilkörper durch Ziehen an dem Betätiger möglich ist. An dem anderen Ende paßt der Ventilstiel mit einem bewegbaren Ventilkörper zusammen, der unterhalb einer flexiblen Dichtung angeordnet ist, wobei der Ventilstiel durch eine zentrale Öffnung in der flexiblen Dichtung durchläuft. Die Dichtung dichtet die Produktaustrittsöffnung in dem Ventilstiel, wenn das Ventil in einer geschlossenen Stellung ist. Durch Drücken des Ventilstiels wird die Produktöffnung in dem Stiel geöffnet, so daß das Produkt aus dem Behälter hinausfließt.For certain products, e.g. paints, it is necessary that the valve stem be separable from the valve body in order to clean the product passage should drying and consequent clogging occur. To facilitate the aforementioned requirement of removing the valve stem, the valve stem is integrally molded with the valve actuator at one end, thereby enabling its separation from the valve body by pulling on the actuator. At the other end, the valve stem mates with a movable valve body located beneath a flexible seal, the valve stem passing through a central opening in the flexible seal. The seal seals the product outlet opening in the valve stem when the valve is in a closed position. By pushing the valve stem, the product opening in the stem is opened, allowing the product to flow out of the container.

Spezieller weist das zuvor beschriebene Aerosolventil einen Behälterverschluß auf, herkömmlicherweise als eine Befestigungskappe bezeichnetwird, der auf den Behälterwulst aufgepresst ist. Innerhalb und gepreßt auf einem hochstehenden zentralen Abschnitt der Befestigungskappe, der herkömmlicherweise als ein Untersatz bezeichnet wird, ist ein Ventilgehäuse vorgesehen, das eine flexible Dichtung besitzt, die auf diesem angeordnet ist, wobei die Dichtung eine Abdichtung zwischen dem Ventilgehäuse und der Befestigungskappe bildet. Innerhalb des Gehäuses ist ein hin- und herbewegbares Ventil-Schließ/Öffnungsglied mit einem Ventilkörper und einem Ventilstiel, wobei der Körper und der Stiel in Verbindung stehende Durchgänge aufweisen, als Ausgang für das unter Druck stehende Produkt zu einer Austrittsöffnung, die in einem Fingerdruckbetätiger gelegen ist.More specifically, the aerosol valve described above comprises a container closure, commonly referred to as a mounting cap, which is press-fitted onto the container bead. Within and press-fitted onto an upstanding central portion of the mounting cap, commonly referred to as a base, is a valve housing having a flexible gasket disposed thereon, the gasket forming a seal between the valve housing and the mounting cap. Within the housing is a reciprocable valve closing/opening member comprising a valve body and a valve stem, the body and stem having communicating passages, as an outlet for the pressurized product to an outlet opening located in a finger pressure actuator.

Das oben beschriebene Aerosolventil wird in der Aerosolindustrie herkömmlicherweise als ein ruckspringendes oder "female" Ventil bezeichnet, im Gegensatz zu dem sogenannten vorspringenden oder "male" Ventil, bei dem der Ventilstiel einteilig mit dem Ventilkörper gegossen ist. Die US- Patente Nos. 3 033 473; 3 061 203; 3 074 601 und 3 209 960 beschreiben Aerosolventile vom "female" Typ, und das US-Patent No. 2 631 814 beschreibt ein Aerosolventil des "male" Typs.The aerosol valve described above is conventionally referred to in the aerosol industry as a return or "female" valve, as opposed to the so-called protruding or "male" valve in which the valve stem is molded integrally with the valve body. U.S. Patent Nos. 3,033,473; 3,061,203; 3,074,601 and 3,209,960 describe aerosol valves of the "female" type, and U.S. Patent No. 2,631,814 describes a "male" type aerosol valve.

Ferner ist in bekannten Aerosolventilen die Produktöffnung in dem Ventilstiel durch einen radialen Stift gebildet, der sich seitlich durch die Wand des Ventilstiels erstreckt, was als sogenannte Seitenwirkungs-Formung ("side action") bezeichnet wird. Das Vorhandensein des Seitenwirkungs- Stiftes erfordert das Entfernen des gegossenen Teils mit der Folge einer Zeitverzögerung im Gießbetrieb. Ferner bricht der Seitenwirkungs-Stift bei Öffnungsgrößen, die normalerweise in Aerosolventilen verwendet werden, häufig, was zu einer Unterbrechung des Gießbetriebs führt.Furthermore, in known aerosol valves, the product opening in the valve stem is formed by a radial pin extending laterally through the wall of the valve stem, which is referred to as side action molding. The presence of the side action pin requires removal of the molded part, resulting in a time delay in the molding operation. Furthermore, at orifice sizes normally used in aerosol valves, the side action pin often breaks, resulting in an interruption of the molding operation.

Zusätzlich dichtet in bisherigen Aerosolventilen die zentrale Öffnung der Dichtung radial gegen die Produktöffnung in dem Ventilstiel. Diese Dichtung der Ventilstielöffnung beim Schließen des Ventils verhindert, daß ein Rückfluß des Produkts aufgrund der Gravitation in dem hohlen Ventilstiel hinter die Ventilstielöffnung zurückfließt, mit der häufigen Folge, daß das verbliebene Produkt in dem hohlen Ventilstiel austrocknet und den Durchgang in dem Ventilstiel verstopft.In addition, in previous aerosol valves, the central opening of the seal seals radially against the product opening in the valve stem. This sealing of the valve stem opening when the valve is closed prevents a backflow of the product due to gravity in the hollow valve stem from flowing back behind the valve stem opening, with the frequent consequence that the remaining product in the hollow valve stem dries out and blocks the passage in the valve stem.

In der WO-A-88 04 266 ist ein "female" Aerosolventil mit einem bewegbaren, abgedichteten Ventilkörper-Ventilstiel offenbart, die innerhalb eines Ventilgehäuses angeordnet sind. Der Ventilkörper besitzt wenigstens eine hochstehende Wand, die einen Einschnitt in dem Ventilkörper mit einem Schlitz definiert, der sich von der oberen Schulter der hochstehenden Wand aus erstreckt. Der Schlitz stellt eine Verbindung mit dem Inneren des Behälters dar, wenn das Ventil betätigt wird. Der Ventilstiel besitzt eine längliche Öffnung durch diesen und ein Element, das reibschlüssig und lösbar innerhalb des Ventilkörpereinschnitts eingreift. Der Ventilstiel besitzt auch eine Öffnung, die mit der Längsöffnung des Ventilstiels ausgerichtet ist und welche an einem Ende mit dem Schlitz in dem Einschnitt des Ventilkörpers und an dem anderen Ende mit der Öffnung in dem Ventilstiel in Verbindung steht. Die zentrale Öffnung der Dichtung dichtet den Schlitz, der durch die hochstehende Wand des Ventilkörpers definiert ist, wenn das Ventil in einer geschlossenen Stellung ist.In WO-A-88 04 266 a "female" aerosol valve is disclosed having a movable, sealed valve body valve stem disposed within a valve housing. The valve body has at least one upstanding wall defining a recess in the valve body with a slot extending from the upper shoulder of the upstanding wall. The slot provides communication with the interior of the container when the valve is actuated. The valve stem has an elongated opening therethrough and a member frictionally and releasably engaging within the valve body recess. The valve stem also has an opening aligned with the longitudinal opening of the valve stem and which communicates at one end with the slot in the recess of the valve body and at the other end with the opening in the valve stem. The central opening of the seal seals the slot defined by the upstanding wall of the valve body when the valve is in a closed position.

Es hat sich ergeben, daß diese Anordnung nicht zum Gebrauch als ein schräg betätigtes Ventil geeignet ist, da die der schrägen Betätigung innewohnende Belastung den Schlitz in der Wand öffnen kann, was zu einer Lockerung des Ventilstiels führt. Der Ventilstiel und der Ventilkörper könnten dann getrennt werden.It has been found that this arrangement is not suitable for use as an angled actuated valve, since the stress inherent in the angled actuation may open the slot in the wall, resulting in loosening of the valve stem. The valve stem and valve body may then separate.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung der Konstruktion der WO-A 88 04 266 und ist auch für die Benutzung als ein Schrägventil ausgebildet.The present invention is an improvement on the design of WO-A 88 04 266 and is also designed for use as an inclined valve.

Die Aerosolventileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Weitere Ausbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.The aerosol valve unit according to the present invention is defined in claim 1. Further embodiments are defined in the subclaims.

Figur 1 ist eine Längsschnittansicht des Ventils der vorliegenden Erfindung in seinem geschlossenen Zustand,Figure 1 is a longitudinal sectional view of the valve of the present invention in its closed state,

Figur 2 ist eine Längsschnittansicht des Ventils der Figur 1 in einer geoffneten Stellung,Figure 2 is a longitudinal sectional view of the valve of Figure 1 in an open position,

Figur 3 ist eine Längsschnittansicht des Ventils der Figur 1, geöffnet durch schräge Betätigung,Figure 3 is a longitudinal sectional view of the valve of Figure 1, opened by oblique actuation,

Figur 4 ist eine Längsschnitteilansicht des Ventilkörpers der vorliegenden Erfindung,Figure 4 is a partial longitudinal sectional view of the valve body of the present invention,

Figur 5 ist eine Seitenansicht des Ventilkörpers der vorliegenden Erfindung,Figure 5 is a side view of the valve body of the present invention,

Figur 6 ist eine perspektivische Teilschnittansicht des Ventilkörpers der Figuren 4 bis 5,Figure 6 is a perspective partial sectional view of the valve body of Figures 4 to 5,

Figur 7 ist eine Ansicht entlang der Linie 7-7 des Ventilkörpers der Figur 4,Figure 7 is a view taken along line 7-7 of the valve body of Figure 4,

Figur 8 ist eine Teilschnittansicht der Ventilkörper-Ventilstielanordnung der vorliegenden Erfindung,Figure 8 is a partial sectional view of the valve body-valve stem assembly of the present invention,

Figur 9 ist eine Längsschnittansicht des Ventilstiels der vorliegenden Erfindung,Figure 9 is a longitudinal sectional view of the valve stem of the present invention,

Figur 10 ist eine Ansicht entlang der Linie 10-10 der Figur 9,Figure 10 is a view taken along line 10-10 of Figure 9,

Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht des Ventilstiels der Figur 9 undFigure 11 is a perspective view of the valve stem of Figure 9 and

Figur 12 ist eine Längsschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Ventilkörper- Ventilstielanordnung der vorliegenden Erfindung.Figure 12 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the valve body-valve stem assembly of the present invention.

Figur 1 ist eine Längsschnittansicht des Aerosolventils der vorliegenden Erfindung in einer geschlossenen Stellung. Die Befestigungskappe des Aerosolbehälters der teilweise abgeschnitten gezeigt ist, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. An die Befestigungskappe 10 ist ein Ventilgehäuse 12 und eine Dichtung 14 angecrimpt bzw. gebördelt. Innerhalb des Gehäuses 12 ist der Ventilkörper 16 angeordnet, der einen Hauptteil 16c, eine hochstehende zylindrische Wand 26, die sich von dem Hauptteil 16c aufwärts erstreckt, und ein Unterteil 16a, der sich von dem Hauptteil 16c nach unten erstreckt, besitzt. Der Hauptteil 16c und die hochstehende zylindrische Wand 26 besitzen eine innere zylindrische Fläche 22a, die einen Einschnitt 22 definiert. Figur 4 ist eine Schnittansicht des Ventilkörpers 16, die den Hauptteil 16c, die hochstehende zylindrische Wand 26, den Unterteil 16a und den Einschnitt 22 zeigt. Ein Ventilstiel 20 ist innerhalb des Einschnitts 22 des Ventilkörpers 16 angeordnet. Der Ventilkörper ist gegen die Dichtung 14 durch eine Feder 18 vorgespannt. Das Unterteil 16a des Ventilkörpers 16 ist zum Eingriff mit der Feder 18. Zum Beispiel kann die Feder 18 im Eingriff mit einer Ringnut 90 sein, wie es in den Figuren 1 und 4 gezeigt ist. Die Außenwand 16b des Hauptteils 16c des Ventilkörpers 16 ist vorzugsweise nach innen, entgegen dem Unterteil 16a des Ventilkörpers 16 spitz zulaufend, während die Innenwand 12a des Ventilgehäuses 12 sich vorzugsweise nach außen zu seiner Oberseite hin erweitert. Dadurch wird Raum bereitgestellt, der die Drehung des Ventilkörpers 16 während der schrägen Betätigung ermöglicht, welche weiter unten erläutert wird. Eine herkömmliche Tauchröhre 46 ist an der Unterseite des Gehäuses 12 befestigt, gezeigt.Figure 1 is a longitudinal sectional view of the aerosol valve of the present invention in a closed position. The mounting cap of the aerosol container, shown partially cut away, is generally designated by the reference numeral 10. A valve housing 12 and a seal 14 are crimped to the mounting cap 10. Disposed within the housing 12 is the valve body 16 which has a main portion 16c, an upstanding cylindrical wall 26 extending upwardly from the main portion 16c, and a base portion 16a extending downwardly from the main portion 16c. The main portion 16c and the upstanding cylindrical wall 26 have an inner cylindrical surface 22a defining a recess 22. Figure 4 is a A sectional view of the valve body 16 showing the main portion 16c, the upstanding cylindrical wall 26, the base portion 16a and the recess 22. A valve stem 20 is disposed within the recess 22 of the valve body 16. The valve body is biased against the seal 14 by a spring 18. The base portion 16a of the valve body 16 is adapted to engage the spring 18. For example, the spring 18 may engage an annular groove 90 as shown in Figures 1 and 4. The outer wall 16b of the main portion 16c of the valve body 16 is preferably tapered inwardly toward the base portion 16a of the valve body 16, while the inner wall 12a of the valve housing 12 is preferably tapered outwardly toward its top. This provides space to allow rotation of the valve body 16 during oblique actuation, which is discussed further below. A conventional dip tube 46 is shown attached to the bottom of the housing 12.

Die hochstehende zylindrische Wand 26, gezeigt in den Figuren 5 bis 6, definiert den oberen Teil des Einschnitts 22. Die obere Innenkante 26a der hochstehenden zylindrischen Wand ist abgeschrägt, um das Einsetzen des Ventilstiels 20 in den Ventilkörper 16 zu erleichtern. Die hochstehende zylindrische Wand 26 besitzt einen dünnen quaderförmigen Bereich 21a, auf den als ein dünner Bereich oder als dünne Schale Bezug genommen wird. Die Anordnung der dünnen Schale 21 a kann im wesentlichen gleichförmig sein wie es verdeckt in Figur 5 gezeigt ist. Der Querschnitt der dünnen Schale 21a ist in Figur 4 gezeigt; ihr Hinterteil ist in Figur 6 gezeigt. Die dünne Schale 21a läuft von der oberen Schulter 26b beinahe bis zu ihrem Boden. Unterhalb der dünnen Schale 21a ist ein Schlitz 21, der durch die zylindrische Wand 26 durchgeht. Der Schlitz 21 ist definiert durch die dünne Schale 21a und die zylindrische Wand 26. Der Schlitz 21 ist in Figur 5 verdeckt gezeigt; vgl. auch die Figuren 4 und 6. Vorzugsweise ist eine zweite dünne Schale 21a und ein Schlitz 21 an der gegenüberliegenden Seite der zylindrischen Wand 26 vorgesehen, vgl. Figur 6. Mehr als zwei Schlitze sind nicht bevorzugt, da diese die zylindrische Wand 26 schwächen können. Durch diese Schlitze 21 ergibt sich ein Durchgang des Produkts in den Ventilkörper 16, wie es unten erläutert werden wird. Unterhalb der Schlitze 21 sind Einschnitte 32 in der inneren Zylinderfläche 22a des Ventilkörpers 16, wie es beispielsweise in den Figuren 4 und 6 gezeigt ist. Figur 7 ist eine Oberansicht des Ventilkörpers entlang der Linie 7-7 der Figur 4 mit der zylindrischen Wand 26, der dünnen Schale 21a und den Einschnitten 32.The upstanding cylindrical wall 26, shown in Figures 5-6, defines the upper part of the recess 22. The upper inner edge 26a of the upstanding cylindrical wall is beveled to facilitate insertion of the valve stem 20 into the valve body 16. The upstanding cylindrical wall 26 has a thin cuboidal portion 21a, referred to as a thin portion or a thin shell. The arrangement of the thin shell 21a may be substantially uniform as shown in Figure 5. The cross section of the thin shell 21a is shown in Figure 4; its rear part is shown in Figure 6. The thin shell 21a runs from the upper shoulder 26b almost to its bottom. Below the thin shell 21a is a slot 21 passing through the cylindrical wall 26. The slot 21 is defined by the thin shell 21a and the cylindrical wall 26. The slot 21 is shown hidden in Figure 5; see also Figures 4 and 6. Preferably, a second thin shell 21a and a slot 21 are provided on the opposite side of the cylindrical wall 26, see Figure 6. More than two slots are not preferred as these can weaken the cylindrical wall 26. These slots 21 provide passage of the product into the valve body 16 as will be explained below. Below the slots 21 are cuts 32 in the inner cylindrical surface 22a of the valve body 16 as shown for example in Figures 4 and 6. Figure 7 is a top view of the valve body along line 7-7 of Figure 4 with the cylindrical wall 26, the thin shell 21a and the cuts 32.

Der Oberteil des spitz zulaufenden Ventilkörpers endet in einer ringförmigen Schulter 40, welche im Eingriff mit der Dichtung 14 ist, wenn das Ventil geschlossen ist, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Diese Schulter 40 ist vorzugsweise an ihrer Oberseite abgerundet, wie es in Figur 4 gezeigt ist, um die Abdichtung mit der Dichtung 14 zu verbessern, wenn das Ventil geschlossen ist, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Eine erste ringförmige Wand 40a ragt von der Schulter 40 nach unten, vorzugsweise geneigt zur Mitte des Ventilkörpers 16. Die erste ringförmige Wand 40a schneidet eine zweite ringförmige Wand 40b, welche senkrecht zu der hochstehenden zylindrischen Wand 26 ist, vgl. Figur 7. Die erste und die zweite ringförmige Wand 40a, 40b und die zylindrischen Wand 26 bilden einen ringförmigen Einschnitt 40c, der das Produkt gegen die Schlitze 21 richtet, wie es unten erläutert wird.The top of the tapered valve body terminates in an annular shoulder 40 which engages the seal 14 when the valve is closed as shown in Figure 1. This shoulder 40 is preferably rounded at its top as shown in Figure 4 to improve sealing with the seal 14 when the valve is closed as shown in Figure 1. A first annular wall 40a projects downwardly from the shoulder 40, preferably inclined toward the center of the valve body 16. The first annular wall 40a intersects a second annular wall 40b which is perpendicular to the upstanding cylindrical wall 26, see Figure 7. The first and second annular walls 40a, 40b and the cylindrical wall 26 form an annular recess 40c which directs the product toward the slots 21, as explained below.

Der Ventilstiel 20 ist innerhalb der Vertiefung bzw. des Einschnittes 22 des Ventilkörpers angeordnet, wie es beispielsweise in den Figuren 1 und 8 gezeigt ist. Der Ventilstiel 20, wie in Figur 9 gezeigt, weist einen inneren zylindrischen Teil 60 und einen äußeren zylindrischen Teil 62 auf. Eine Längsöffnung 63 geht durch den Ventilstiel 20. Vorzugsweise ragt ein unterer zylindrischer Teil 64 von dem inneren zylindrischen Teil 60 nach unten. Der untere zylindrische Teil 64 des Ventilstiels 20 hat gegenüberliegend angeordnete tangentiale Öffnungen 66, vgl. Figur 11. Die Querschnittsansichten der Figuren 1 und 8 beispielsweise gehen durch eine der tangentialen Öffnungen 66. Figur 10 ist eine Unteransicht des Ventilstiels entlang der Linie 10-10 der Figur 9, die die tangentialen Öffnungen 66 in dem unteren zylindrischen Teil 64 zeigt.The valve stem 20 is disposed within the recess 22 of the valve body, as shown for example in Figures 1 and 8. The valve stem 20, as shown in Figure 9, has an inner cylindrical portion 60 and an outer cylindrical portion 62. A longitudinal opening 63 passes through the valve stem 20. Preferably, a lower cylindrical portion 64 projects downwardly from the inner cylindrical portion 60. The lower cylindrical portion 64 of the valve stem 20 has oppositely disposed tangential openings 66, see Figure 11. For example, the cross-sectional views of Figures 1 and 8 are through one of the tangential openings 66. Figure 10 is a bottom view of the valve stem taken along line 10-10 of Figure 9, showing the tangential openings 66 in the lower cylindrical portion 64.

Der Boden des Einschnitts 22 des Ventilkörpers 16 beinhaltet vorzugsweise eine Umfangsnut 52, wie es beispielsweise in den Figuren 4 und 6 gezeigt ist. Der untere zylindrische Teil 64 des Ventilstiels ist in die Umfangsnut 52 eingesetzt, so daß eine Wirbelkammer 68 gebildet wird. Die Passung zwischen dem unteren zylindrischen Teil 64 und der Umfangsnut 52 bildet eine dichte Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 16 und dem Ventilstiel 20. Deshalb kann das Produkt nur durch die tangentialen Öffnungen 66 in die Wirbelkammer 68 eintreten. Der Teil des Bodens des Einschnitts 22 des Ventilkörpers 16, innerhalb der Umfangsnut 52, bildet den Boden 50 der Wirbelkammer 68. Der Gebrauch einer Wirbelkammer ist für verbesserte Sprüheigenschaften bevorzugt, speziell in Verbindung mit einem komprimierten Gastreibmittel, wie es weiter unten erläutert wird. Die tangentialen Öffnungen können ungefähr 152 µm (6 x 10&supmin;³ inch) breit und 254 µm (10 x 10&supmin;³ inch) hoch sein. Diese Abmessungen können abhängig von dem Produkt und von dem Treibmittel schwanken.The bottom of the recess 22 of the valve body 16 preferably includes a circumferential groove 52, for example as shown in Figures 4 and 6. The lower cylindrical portion 64 of the valve stem is inserted into the circumferential groove 52 to form a swirl chamber 68. The fit between the lower cylindrical portion 64 and the circumferential groove 52 forms a tight seal between the valve body 16 and the valve stem 20. Therefore, product can only enter the swirl chamber 68 through the tangential openings 66. The portion of the bottom of the recess 22 of the valve body 16 within the circumferential groove 52 forms the bottom 50 of the swirl chamber 68. The use of a swirl chamber is preferred for improved spray characteristics, especially in conjunction with a compressed gas propellant as will be discussed below. The tangential openings may be approximately 152 µm (6 x 10⁻³ inches) wide and 254 µm (10 x 10⁻³ inches) high. These dimensions may vary depending on the product and the propellant.

Figur 12 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ohne die Wirbelkammer. Der Ventilkörper 16 ist der gleiche, außer daß er keine Nut 52 aufweist. Der Ventilstiel 20 ist derselbe, außer daß er keinen unteren zylindrischen Teil 64 aufweist.Figure 12 shows another embodiment of the present invention without the swirl chamber. The valve body 16 is the same except that it does not have the groove 52. The valve stem 20 is the same except that it does not have the lower cylindrical portion 64.

Wieder mit Bezug auf Figur 8 besitzt der Ventilstiel 20 eine Öffnung 70 oberhalb der Wirbelkammer 68, welche in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als eine Steueröffnung des Produktstroms dient. Die Anordnung der Öffnung 70 oberhalb der Wirbelkammer erlaubt dem Produkt in dem Ventilstiel auf der Austrittsseite der Öffnung 70 in die Wirbelkammer zurückzufließen, und auf diese Art und Weist ist es weniger wahrscheinlich, daß das Produkt den Produktdurchgang des Ventilstiels verstopft. Ferner kann die Anordnung der Öffnung 70 auf der Austrittsseite der Wirbelkammer 68 auch einen Rest des Treibmittels in der Wirbelkammer nach dem Schließen des Aerosolventils bilden, wobei dieser Rest das Ausblasen des Ventilstiels und der Betätigerproduktdurchgänge des verbleibenden Produkts unterstützt, so daß dadurch ein Verstopfen vermieden oder reduziert wird. Die Öffnung kann einen Durchmesser von 330 µm (13 x 10&supmin;³ inch) besitzen, wobei dieser abhängig von dem Produkt und dem benutzten Treibmittel schwanken kann.Referring again to Figure 8, the valve stem 20 has an opening 70 above the swirl chamber 68 which, in a preferred embodiment of the invention, serves as a product flow control opening. The location of the opening 70 above the swirl chamber allows the product in the valve stem on the exit side of the opening 70 to flow back into the swirl chamber and in this way the product is less likely to clog the valve stem's product passage. Furthermore, the location of the opening 70 on the exit side of the swirl chamber 68 can also create a residue of the propellant in the swirl chamber after the aerosol valve closes, which residue assists in blowing out the valve stem and actuator product passages of the remaining product, thereby avoiding or reducing clogging. The orifice may have a diameter of 330 µm (13 x 10⊃min;3 inch) although this may vary depending on the product and the propellant used.

In der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform wird das Produkt, welches am Boden des Einschnitts 22 des Ventilkörpers eintritt, direkt durch die Öffnung 70 in den Ventilstiel 20 gelangen.In the embodiment shown in Figure 12, the product entering the bottom of the recess 22 of the valve body will pass directly through the opening 70 into the valve stem 20.

Vorzugsweise beinhaltet der Einschnitt 22 des Ventilkörpers 16 einen ringförmigen Vorsprung 54. Gleichzeitig sind ein Paar von ringförmigen Vorsprüngen 78 auf dem Ventilstiel 20 bevorzugt im Eingriff mit dem ringförmigen Vorsprung 54 des Ventilkörpers 16, im sicheren Zusammenhalt der Ventilkörper-Ventilstiel-Anordnung, wie es in Figur 8 gezeigt ist.Preferably, the recess 22 of the valve body 16 includes an annular projection 54. At the same time, a pair of annular projections 78 on the valve stem 20 are preferably in engagement with the annular projection 54 of the valve body 16, securely holding the valve body-valve stem assembly together, as shown in Figure 8.

Der äußere zylindrische Teil 62 des Ventilstiels 20 beinhaltet vorzugsweise einen ringförmigen Flansch 80. Der Flansch verhindert einen übermäßigen Versatz der Dichtung während der Betätigung. Die Form des ringförmigen Einschnitts 40c stimmt allgemein mit der Form des Flansches 80 überein. Ein Einschnitt 75 ist zwischen dem inneren und dem äußeren zylindrischen Teil 60, 62 des Ventilstiels 20 gebildet. Der Einschnitt besitzt eine ringförmige Schulter 77, welche den inneren und den äußeren zylindrischen Teil 60, 62 verbindet, und auf welcher die hochstehende zylindrische Wand 26 aufsitzt, wenn der Ventilkörper 16 und der Ventilstiel zusammengesetzt sind. Die innere Kante 82 des äußeren zylindrischen Teils 62 des Ventilstiels 20 ist spitz zulaufend, um das Einführen in den Ventilkörper 16 zu erleichtern.The outer cylindrical portion 62 of the valve stem 20 preferably includes an annular flange 80. The flange prevents excessive displacement of the seal during actuation. The shape of the annular recess 40c generally conforms to the shape of the flange 80. A recess 75 is formed between the inner and outer cylindrical portions 60, 62 of the valve stem 20. The recess has an annular shoulder 77 which connects the inner and outer cylindrical portions 60, 62 and upon which the upstanding cylindrical wall 26 sits when the valve body 16 and the valve stem are assembled. The inner edge 82 of the outer cylindrical portion 62 of the valve stem 20 is tapered to facilitate insertion into the valve body 16.

Der Betätigungsknopf 85 ist auf dem Oberteil des Ventilstiels 20 befestigt, wie es in Figur 1; gezeigt ist. Eine ringförmige Rippe oder ein Widerhaken 87 ist auf dem Ventilstiel 20 gebildet, wobei die Rippe 87 den Ventilstiel 20 mit dem Betätigungskhopf verankert und das Herausnehmen des Ventilstiels 20 aus dem Ventilkörper 16 erleichtert. Ein Kipp-Knopf 88 mit einer abgeschrägten Fläche 88a kann auch vorgesehen sein für eine kippende oder schräge Betätigung, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Die abgeschrägte Fläche 88a erleichtert den Eingriff und die fortdauernde Betätigung in einer schrägen Stellung bei längerem Gebrauch. Der Einschnitt 89 kann am Boden des Kipp- Knopfes 88 vorgesehen sein, so daß der Boden des Knopfes nicht die Basis der Befestigungskappe 10 während des Gebrauchs stören wird.The actuating button 85 is mounted on the top of the valve stem 20 as shown in Figure 1;. An annular rib or barb 87 is formed on the valve stem 20, the rib 87 anchoring the valve stem 20 to the actuating head and facilitating removal of the valve stem 20 from valve body 16. A tilt knob 88 having a beveled surface 88a may also be provided for tilting or inclined operation as shown in Figure 3. The beveled surface 88a facilitates engagement and continued operation in an inclined position during prolonged use. The notch 89 may be provided at the bottom of the tilt knob 88 so that the bottom of the knob will not interfere with the base of the mounting cap 10 during use.

In der in Figur 1 gezeigten geschlossenen Stellung des Aerosolventils dichtet die Dichtung 14 gegen die ringförmige obere Schulter 40 des Ventilkörpers 16 und die hochstehende zylindrische Wand 26 des Ventilkörpers 16, um einen Durchgang des Produkts durch den Schlitz 21 zu verhindern.In the closed position of the aerosol valve shown in Figure 1, the seal 14 seals against the annular upper shoulder 40 of the valve body 16 and the upstanding cylindrical wall 26 of the valve body 16 to prevent passage of the product through the slot 21.

In der in Figur 2 gezeigten geöffneten Stellung des Ventils drückt der vertikale Druck auf den Betätigungsknopf 85 den Ventilstiel 20 und den Ventilkörper 16, so daß die ringförmige Schulter 40 von der Dichtung 14 gelöst wird. Der unter Druck stehende Inhalt des Behälters kann daraufhin über die Schulter 40 in den ringförmigen Einschnitt 40c und durch die Schlitze 21 hindurchtreten. Das Produkt gelangt die Einschnitte 32 hinunter durch die tangentialen Öffnungen 66 in dem unteren zylindrischen Teil 64 in die Wirbelkammer 68. Das Produkt gelangt aus der Wirbelkammer 68 hinaus durch die Öffnung 70, den Ventilstiel hinauf zu der Austrittsöffnung 84 des Betätigungsknopfes 85.In the open position of the valve shown in Figure 2, vertical pressure on the actuator button 85 pushes the valve stem 20 and the valve body 16 so that the annular shoulder 40 is released from the seal 14. The pressurized contents of the container can then pass over the shoulder 40 into the annular recess 40c and through the slots 21. The product passes down the recesses 32 through the tangential openings 66 in the lower cylindrical part 64 into the swirl chamber 68. The product passes out of the swirl chamber 68 through the opening 70, up the valve stem to the outlet opening 84 of the actuator button 85.

Die tangentialen Eintritte 66 der Wirbelkammer 68 bewirken eine Kreisbewegung des austretenden Produktes und treibt die zwei Produktströme ineinander. Dieses bewirkt eine mechanische Zerlegung des Produkts. Die Teilchen innerhalb des Produktstromes werden zerteilt und aufgelöst und der Produktstrom wird angetrieben (angeregt). Dies stellt ein feineres, trockeneres Spray bereit. Die Benutzung einer Wirbelkammer ist bevorzugt, um das Sprühverhalten, speziell wenn als Treibmittel ein komprimiertes Gas verwendet wird, zu verbessern. Es wird angenommen, daß ein zufriedenstellendes Sprühverhalten mit komprimiertem Gastreibmittel erreicht werden kann, wenn das Produkt bei zeitweiser Benutzung ohne die Benutzung von Dampfanzapfungen ausgetrieben wird. Dampfanzapfungen können das verfügbare Treibmittel aufbrauchen, bevor das Produkt vollständig ausgetrieben ist.The tangential inlets 66 of the vortex chamber 68 cause a circular motion of the exiting product and drives the two product streams into each other. This causes a mechanical breakup of the product. The particles within the product stream are broken up and broken up and the product stream is propelled. This provides a finer, drier spray. The use of a vortex chamber is preferred to improve spray performance, especially when a compressed gas is used as the propellant. It is believed that satisfactory spray performance can be achieved with compressed gas propellant if the product is propelled intermittently without the use of steam bleeds. Steam bleeds can deplete the available propellant before the product is completely propelled.

Der Betrieb als ein kippend oder schräg zu betätigendes Ventil ist in Figur 3 gezeigt. Zur Betätigung des Ventils wird der Kipp-Knopf 88 nach vorne und unten gedrückt. Dies löst den vorderen Teil der Schulter 40 von der Dichtung 14, so daß Ventilkörper-Ventilstiel nach vorne drehen. Das Produkt gelangt über die Schulter 20 durch den Schlitz 21 hindurch, zur Abgabe, wie es oben mit Bezug auf Figur 2 beschrieben worden ist. Die spitz zulaufende Form des Ventilkörpers 16 und die konisch erweiterte Innenwand 12a des Ventilgehäuses stellen Raum für die Drehbewegung des Ventilkörpers 16 während der Kipp-Bewegung bereit.Operation as a tilting or canted valve is shown in Figure 3. To operate the valve, the tilt button 88 is pushed forward and downward. This disengages the front portion of the shoulder 40 from the seal 14 so that the valve body valve stem rotates forward. The product passes over the shoulder 20 through the slot 21 for dispensing as described above with reference to Figure 2. The tapered shape of the valve body 16 and the flared inner wall 12a of the valve housing provide space for the rotational movement of the valve body 16 during the tilting movement.

Der Behälter kann entweder als ein konventioneller oder als ein schräg betätigbarer Behälter verpackt kommen. Ein zusätzlicher Knopf kann in der Verpackung enthalten sein, um eine andere Benutzung bereitzustellen. Die Knöpfe können leicht ausgewechselt werden.The container can come packaged as either a conventional or a tilt-operated container. An additional button can be included in the packaging to provide a different use. The buttons can be easily replaced.

Es hat sich bei der schrägen Betätigung ergeben, daß ein Teil des Ventilstiels an der Basis der Befestigungskappe anliegen kann, vgl. Bereich "A" in Figur 3. Ubermäßiger Druck, der auf den Knopf 88 ausgeübt wird, könnte durch den Ventilstiel 20 auf den Ventilkörper 16 übertragen werden. Falls der Schlitz 21 in der Oberseite der zylindrischen Wand 26 läuft, wie es in der WO-A- 88 04 266 der Fall ist, könnte diese Kraft die Wand trennen, was zur Lockerung des Ventilstiels führen würde. Deshalb ist die Konstruktion der WO-A-88 04 266 für eine schräge Betätigung nicht geeignet. Die dünne Schale 21 a ist in der vorliegenden Erfindung ergänzt, um die zylindrische Wand in diesem Bereich zu verstärken und um eine feste Anpassung zwischen dem Ventilstiel und dem Ventilkörper zu erhalten. Solch eine Verstärkung erlaubt auch ein verläßlicheres Gießen.It has been found that in the oblique actuation a part of the valve stem may rest against the base of the mounting cap, see area "A" in Figure 3. Excessive pressure exerted on the button 88 could be transmitted through the valve stem 20 to the valve body 16. If the slot 21 runs in the top of the cylindrical wall 26, as is the case in WO-A-88 04 266, this force could separate the wall, resulting in the valve stem loosening. Therefore, the design of WO-A-88 04 266 is not suitable for oblique actuation. The thin shell 21a is added in the present invention to reinforce the cylindrical wall in this area and to obtain a tight fit between the valve stem and the valve body. Such reinforcement also allows for more reliable molding.

Die Verwendung der dünnen Schale ermöglicht ein Gießen des Ventilkörpers ohne die Verwendung von Seitenwirkungs-Stiften. Der Kernstift, der beim Gießen des Ventilkörpers 16 benutzt wird, hat hervorstehende Abschnitte auf entgegengesetzten Seiten, welche den Abstand zwischen dem Kernstift und dem Formhohlraum veiringert. Kunststoffüllungen in diesem Bereich bilden die dünne Schale 21a. Sogar größere Verlängerungen liegen unterhalb der hervorstehenden Abschnitte. Diese Verlängerungen berühren die äußere Wand des Formhohlraums, wodurch die Ansammlung von Kunststoff verhindert wird. Die Schlitze werden in diesen Bereichen gebildet. Die dünne Schale ist nach dem Gießen biegsam genug, weshalb der Kernstift leicht entfernt werden kann. Aus diesem Grund sind keine Seitenwirkungs-Stifte nötig, um die Schlitze 21 zu bilden. Wie oben im Hintergrund der Erfindung erläutert, können Seitenwirkungs-Stifte das Gießverfahren verlangsamen.The use of the thin shell allows the valve body to be molded without the use of side action pins. The core pin used in molding the valve body 16 has protruding portions on opposite sides which reduce the distance between the core pin and the mold cavity. Plastic fillers in this area form the thin shell 21a. Even larger extensions lie below the protruding portions. These extensions contact the outer wall of the mold cavity, preventing the accumulation of plastic. The slots are formed in these areas. The thin shell is flexible enough after molding that the core pin can be easily removed. For this reason, side action pins are not needed to form the slots 21. As explained above in the background of the invention, side action pins can slow down the molding process.

Die Schale ist vorzugsweise ungefähr 102 µm (4 x 10&supmin;³ inch) dick, was ein leichtes Entfernen des Kernstifts erlaubt und ausreichende Verstärkung während der schrägen Betätigung bereitstellt. Die zylindrische Wand 26 ist ungefähr 20 000-stel eines inches dick. Der Schlitz 21 kann 0,51 mm x 0,51 mm sein (0,020 inch x 0,020 inch).The shell is preferably about 102 µm (4 x 10-3 inches) thick, which allows easy removal of the core pin and provides sufficient reinforcement during oblique actuation. The cylindrical wall 26 is about 20,000ths of an inch thick. The slot 21 may be 0.51 mm x 0.51 mm (0.020 inch x 0.020 inch).

Beim Zusammensetzen der verschiedenen Ventilkomponenten wird zuerst ein Unteraufbau gemacht, der den Ventilstiel, den Ventilkörper, die Feder und die Dichtung aufweist. Solch ein Unteraufbau richtet aus und hält die richtige Position der Dichtung relativ zu dem Ventilkörper, wodurch ein schneller Zusammenbau des Unteraufbaus und der anderen Ventilkomponenten ermöglicht wird, ohne die Gefahr, daß sich die Ausrichtung der Dichtung zu den weiteren Komponenten vor der ständigen Positionierung der Dichtung durch Crimpen (Bördeln) des Ventils auf die Befestigungskappe verändern könnte.When assembling the various valve components, a sub-assembly is first made, comprising the valve stem, valve body, spring and seal. Such a sub-assembly aligns and maintains the correct position of the seal relative to the valve body, thus allowing rapid assembly of the sub-assembly and the other valve components without the risk of changing the alignment of the seal with the other components prior to permanent positioning of the seal by crimping the valve onto the mounting cap.

Die Konstruktion in den Ventilstiel-Ventilkörperpassteilen, die die Anordnung erleichtert und die Positionierung der Dichtung auf dem Ventilkörper stabilisiert, ist am besten in Figur 8 gezeigt. Beim Zusammenbau der Ventileinheit wird die Dichtung 14 über die Außemläche des Ventilstiels 20 gestülpt und letztendlich auf die ringförmige Schulter 40 des Ventilkörpers 16 gesetzt.The design in the valve stem-valve body mating parts which facilitates assembly and stabilizes the positioning of the seal on the valve body is best shown in Figure 8. In assembling the valve unit, the seal 14 is slipped over the outer surface of the valve stem 20 and ultimately seated on the annular shoulder 40 of the valve body 16.

Ferner ist die Höhe der zylindrischen Wand 26 vorzugsweise größer als die Dichtungsdicke, damit die obere Schulter der zylindrischen Wand 26 nicht unter die Dichtung 14 gelangen kann, während der Behälter mit Treibmittel druckgefüllt wird.Furthermore, the height of the cylindrical wall 26 is preferably greater than the seal thickness so that the upper shoulder of the cylindrical wall 26 cannot pass under the seal 14 while the container is being pressure filled with propellant.

Claims

1. Aerosol valve unit with a mounting cap (10), a valve housing (12) which is pressed into a base portion of the mounting cap (10), a valve body/valve stem arrangement (16, 20) which is arranged within the valve housing (12) such that the arrangement (16, 20) can be moved within the valve housing (12) between an open and a closed position of the valve, and a seal (14) which has a central opening which is aligned with a corresponding opening in the mounting cap (10) for receiving the valve stem (20) therein,

wherein the valve body (16) has a main body portion (16c) with an upper annular shoulder (40) for sealing against the seal (14), a cylindrical, upstanding wall portion (26) radially inward of the shoulder (40) extending from the top of the main body portion (16c), and a notch (40c) between the shoulder (40) and the upstanding wall portion (26), and wherein the valve stem (20) has an outer wall portion (62) frictionally and releasably engaging the outer surface of the upstanding wall portion (26) of the valve body (16) and extending into the valve body notch (40c) below the seal (14), and wherein the valve stem (20) has an opening (63) through its longitudinal axis and an opening (70) communicating with the notch (40) via at least one slot (21) in connected to the upright wall section (26),

characterized,

that the upstanding wall portion (26) has a continuous outer wall and an inner surface (22a) with at least one thin region (21a) extending from the upper shoulder (26b) of the upstanding wall portion (26) to the base of the upstanding wall portion (26) and terminating in the slot (21) in the upstanding wall portion (26), the slot (21) communicating with the interior of the container when the valve is actuated.

2. Aerosol valve unit according to claim 1, characterized in that the thin region (21a) is arranged near the outer diameter of the upstanding wall section.

3. Aerosol valve unit according to claim 1 or 2, characterized in that the thin region (21a) has a substantially uniform thickness.

4. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the end shoulder (26b) of the upstanding wall section (26) has a bevel (26a) to facilitate the insertion of the valve stem (20) into the valve body (16).

5. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve stem (20) has a radially extending annular flange (80) on the lower end of its outer wall portion (62).

6. Aerosol valve unit according to claim 5, characterized in that the annular flange (80) is substantially conformal in shape to the annular indentation (40c) in the valve body (16) so as to partially form a flow path to the slot (21) in the valve body.

7. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner surface (22a) of the upstanding wall portion (26) of the valve body (16) has at least one annular projection (54) and the outer surface of the inner wall part (60) of the valve stem (20) is positionable within the upstanding wall portion (26) of the valve body (16), which has at least one annular notch for receiving the annular projection (54) of the valve body (16) and thereby mutually blocking the position of the valve body (16) and the valve stem (20).

8. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the annular shoulder part (40) which seals against the seal (14) when the valve is not actuated is arranged such that it is at least partially detached from the seal (14) by vertical or oblique actuation of an actuating button (85; 88), thereby allowing the product to pass over a portion of the shoulder (40) of the main part (16c) of the valve body (16) which is detached from the seal (14) and subsequently exit through the valve body recess (40c) and the valve stem opening (63).

9. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that a cut (32) is provided in the inner side (22a) of the main body part (16c) which extends downwards from the slot (21) in the upstanding wall section (26) and which is in communication with the slot (21) in the upstanding wall section (26) and the opening (70) in the valve stem (20).

10. Aerosol valve unit according to one of claims 7 to 9, characterized in that the inner wall portion (60) of the valve stem (20) extends into a cavity (52) in the lower surface of the main body part (16c) and the opening (70) in the valve stem (20) is arranged adjacent to and on the lower surface of the main body part (16c).

11. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the main body part (16c) narrows inwardly towards its lower end and wherein the valve housing (12) has an upper inner diameter and a lower inner diameter, the upper inner diameter being larger than the lower inner diameter.

12. Aerosol valve unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the valve stem (20) has an inner wall portion (60) within and parallel to the wall portion (62) which frictionally and releasably engages the upstanding wall portion (26) of the valve body (16), the inner wall portion (60) terminating a portion adapted to be received at the bottom of the cavity (52) in the underside of the main body part (16c), and the longitudinal opening (63) in the valve stem (20) extending through the inner wall portion (60) and the opening (63) communicating with the end of the inner wall portion (60) are positioned within the valve body cavity (22) with a tangentially fed swirl chamber (68).

13. Aerosol valve unit according to claim 12, characterized in that the vortex chamber (68) has several tangential feeds (66).