EP0238800A2 - Druckbehälter mit Auslassventil - Google Patents
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- EP0238800A2 EP0238800A2 EP87101046A EP87101046A EP0238800A2 EP 0238800 A2 EP0238800 A2 EP 0238800A2 EP 87101046 A EP87101046 A EP 87101046A EP 87101046 A EP87101046 A EP 87101046A EP 0238800 A2 EP0238800 A2 EP 0238800A2
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- EP
- European Patent Office
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- plastic body
- sealing
- pressure vessel
- bushing
- sealing surface
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
- B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
- B65D83/44—Valves specially adapted therefor; Regulating devices
- B65D83/46—Tilt valves
Definitions
- the invention relates to a pressure vessel with an outlet valve for dispensing a gaseous medium or for nebulizing liquids with the aid of a propellant gas, which is located together with the liquid to be conveyed under increased pressure in the pressure vessel and when opening an outlet nozzle through it with entrainment of Liquid particles relaxed to the outside.
- the invention relates to a pressure vessel with an outlet valve, which has a plastic body which is held in the pressure vessel by a bushing made of rubber-elastic material in such a way that the bushing at the same time forms the closure element of an outlet channel of the outlet valve by being close to an end face a sealing flange of the exhaust valve is supported axially biased, the grommet sealingly engaging over the mouth of the exhaust duct on the outer circumference of the exhaust valve in the interior of the pressure vessel.
- Pressure vessels for distributing liquids in finely dispersed form in the flow of a propellant gas, which is located together with the liquid in the pressure vessel, are used as spray cans in a large number of applications in the industrial and service sectors, as well as in the field of private consumption, for example for the provision known from household chemicals.
- a propellant gas which is located together with the liquid in the pressure vessel.
- a pressure vessel has an outlet valve with an essentially tubular plastic body, the inner longitudinal channel of which is closed at one end by a plate-shaped sealing flange which projects radially outwards, so that the basic shape of the plastic body is T-shaped .
- the outlet channel which extends over almost the entire axial length of the outlet valve, opens axially in front of the sealing flange on the circumferential surface of the plastic body in several openings penetrating the annular wall of the plastic body.
- a rubber-elastic bushing is received under slight axial preload in such a way that it is supported with an end face on the facing sealing surface of the radially outwardly projecting sealing flange of the plastic body.
- the bushing encloses the plastic body on its circumference close downstream of the openings in the outlet channel and surrounds the openings to form an annular space which is sealed by the end face of the bushing in connection with the sealing surface of the sealing flange on which the bushing is supported.
- the bushing also serves to support and accommodate the entire outlet valve in the tank wall of the Druckbe holder, so that by virtue of the rubber-elastic material properties the plastic body is elastically supported in an opening of the pressure vessel, and the plastic body can be moved relative to this, in the wall of the pressure vessel relative to this, in the scope of the elasticity of the grommet, in particular by laterally acting forces, opposite the Bushing is tiltable.
- the material elasticity of the bushing provides a restoring force which, after the actuating force has been released, returns the plastic body to its starting position which is coaxial with the bushing, a reliable gas-tight seal being produced again between the end face of the bushing and the associated sealing surface of the sealing flange of the plastic body.
- This exhaust valve generally works very satisfactorily and reliably using a simple molded rubber part or a plastic injection molded part and can be manufactured economically.
- Moisture absorption in many cases means that the contents of the spray container become unusable as a result of chemical reactions with the propellant gas and / or the liquid to be conveyed.
- the invention is therefore based on the object to provide a pressure vessel of the type mentioned in the preamble of claim 1, the outlet valve of which ensures a reliable seal between the valve closure member and the sealing surface of the valve seat, regardless of the ambient temperatures, without additional parts thereby being fitted into the Valve must be inserted or the effort for the production of the outlet valve and thus the pressure vessel increases disproportionately.
- At least the sealing surface of the sealing flange is profiled and is integrally provided with at least one raised ring-shaped element for sealing engagement with the end face of the bushing under locally increased sealing pressure.
- the ring-shaped element is to be formed by the outer circumferential ring edge of the sealing surface as a result of an inclination of the sealing surface to the longitudinal center axis of the plastic body of the exhaust valve in such a way that this angle of inclination is less than 90 °.
- the advantages of the subject matter of the invention are in particular that, while reducing or increasing the sealing surface and increasing the specific sealing force, an annular edge is pressed elastically into the end face of the rubber-elastic bushing sleeve with the result that even with reduced elasticity of the bushing sleeve, a reliable seal of the container interior to the outside in Area of the outlet valve is achieved and thus an increased pressure in the interior of the container remains over a long period of time. At the same time, any moisture escaping through the outlet channel through its outlet openings is reliably shut off in this area by the edge seal effective between the bushing and the sealing flange of the plastic body, so that creepage distances in the area of the seal for the penetration of moisture are reliably avoided.
- the embodiment with a sealing edge of the sealing flange radially delimiting he ring has proven to be particularly advantageous in terms of production technology for the shape design in the injection molding of the plastic body, a collet-type split expanding mandrel being able to be used in view of the further axial support of the bushing on its other end face by an integral flange of the plastic body of the valve.
- Fig. 1 denotes a housing insert which forms a deep-drawn annular sleeve body which is inserted in a pressure-tight manner by means of a sealing ring 2 into a pressure container 3, in this case a spray can, and forms an integral use unit therewith.
- a sealing ring 2 In a central bore of the housing insert 1, an outlet valve 4 is inserted in a pressure-tight manner, that is to say before the connection to the pressure vessel 3, the housing insert 1 is received on the associated circumferential section of the outlet valve 4 and then the assembly consisting of the outlet valve 4 and the housing insert 1 into an upper opening of the Pressure vessel 3 used.
- the outlet valve 4 consists of two parts, an essentially tubular plastic body 5 with an integra len sealing flange 6 at its lower end, located in the interior of the pressure vessel 3, and a bushing 7 made of rubber-elastic material, which is received axially pre-stressed on the circumference of the plastic body 5 and on the one hand on an integral receiving flange 8 of the plastic body 5 and on the other hand on the sealing flange 6 of the plastic body 5 supports.
- the bushing 7 tightly encloses the plastic body 5 and at the same time provides for the pressure-tight bushing of the plastic body 5 through the central opening of the housing insert 1 from the interior of the pressure container 3 to the outside.
- the bushing 7 is provided with an integral ring projection 9.
- the tubular plastic body 5 forms an outlet channel 10, which extends essentially over the axial length of the plastic body 5 and on the one hand opens axially into an outlet opening 11, while inside the pressure container 3 near the sealing flange 6, it extends radially into circumferential openings on the circumference of the tubular plastic body 5 opens.
- the rubber-elastic bushing 7 At least in the area of the openings 12, the rubber-elastic bushing 7 has an enlarged inner diameter, so that the tight sealing seat in the upper region on the circumference of the plastic body 5 is left and an annular space 13 is formed, which allows a fluid flow through the openings 12 and the outlet channel 10 through the Exhaust valve 4 allows to the outside.
- the bushing 7 is supported with a substantially flat end face 14 on a sealing surface 15 of the sealing flange 6, the sealing surface 15 in FIG. 1 being inclined at an angle to the longitudinal central axis of the outlet valve 4 which is less than 90 °, so that there is a course of this sealing surface 15 in relation to the cylindrical part of the plastic body 5 in the manner of a portion of a conical surface.
- the circumferential limitation of the sealing surface forms an annular edge 16, which initially occurs in line contact between the sealing flange 6 and the end face 14 of the bushing, which preferably consists of elastic, but sufficiently strong sealing rubber.
- the ring edge 16 penetrates elastically into the bushing 7 on its end face 14 and realizes an annular sealing area of extraordinarily high sealing effect between the Annulus 13 and the interior of the container 3 by a propellant gas and a liquid are under increased pressure, wherein in the establishment of a fluid connection between the outer atmosphere and the interior of the container 3 in the wake of an opening of the exhaust valve 4 in connection with a relaxation of the Propellant gas is entrained to the outside through the outlet channel 10 of the outlet valve and atomized through the outlet opening 11.
- the outlet valve In the state shown in FIG. 1, the outlet valve is closed, the ring edge 16, which is elastically pressed into the bushing 7, determines the sealing area between the sealing surface 15 and the end face 14 of the bushing 7. At the same time, the elastic sealing sleeve 7 ensures that the plastic body 5 of the exhaust valve 4 is in a vertical, neutral starting position in relation to the pressure vessel 3 or to the housing insert 1.
- a pressure actuation which opens the outlet valve is preferably carried out in this case by an actuating force acting laterally in the region of the mouthpiece, ie the outlet opening 11 on the rigid plastic body 5, by a finger of an operator in the direction of the arrow, as indicated.
- a termination of the pressure actuation is due to the material elasticity of the grommet 7 to return the plastic body 5 to its vertical starting position, the ring edge 16 completely resuming its sealing position as shown in FIG Sealing surface 14 causes. Due to the propellant gas pressure, a slight deflection of the plastic body is sufficient its rest position in order to control the sealing report between the ring edge 16 and the end face 14 of the grommet 7 very delicately and to allow a precisely metered outlet of the propellant gas stream provided with liquid particles through the outlet valve 4 to the outside.
- the formation of the ring edge 16 due to the oblique arrangement of the sealing surface 15 ensures a sealing area with a very high surface pressure, with the result of an extremely reliable sealing of the interior of the pressure vessel 3 to the outside under all conditions of use, ie even at low temperatures, in which the elasticity of Bushing sleeve is lower than at higher temperatures, so that on the one hand a drop in the propellant gas pressure in the interior of the container is reliably avoided over a long period of time and on the other hand reliably overcomes the sealing barrier due to moisture that passes through the outlet channel 10 and the openings 12 in the direction of the interior of the container creeps is prevented. This applies even if the atmosphere in the interior of the container is hygroscopic and promotes diffusion of moisture in the container.
- the ring edge 16 is formed by an annular projection 17 at the end of the associated sealing surface 15, which for the rest is essentially at right angles to the longitudinal central axis of the plastic body 5. Since the plastic body 5 is preferably manufactured as an injection molded part, the shape of the sealing flange 6, with the formation of the ring edge 16, allows requirements for the structural design of the injection mold to be taken into account. Preferably, for the design of the sealing surface 15 of the sealing flange 6 with regard to the receiving flange 8, a mandrel divided in the manner of a collet with slotted, expandable segments is used.
- the left half of the illustration in FIG. 2 also shows an exemplary embodiment that is slightly modified compared to the illustration in the right half.
- This relates in FIG. 2 to the deformation or contact of the end face 14 of the bushing on the sealing face 15 of the sealing flange 6. That is, it is possible that - as shown in the left half - the sealing only takes place in the area of the annular projection 17 , which is also a dense plant ge of the remaining end face 14 on the remaining sealing surface 14 prevented.
- it is also - as shown in the right half - to realize both a flat contact of the end face 15 on the sealing surface 15 and an elastic pressing of the ring projection 17 with the ring edge 16 on the end face 14 of the bushing 7.
- the outer radial boundary surface 19 can run at an obtuse angle to the sealing surface 15.
- FIG. 3 shows further embodiments for the design of the ring projection, different designs for a ring-shaped element with local concentration of the sealing seat being shown on the left and right of the longitudinal central axis of the plastic body 5.
- an annular projection 17 of roof-shaped cross-section is injection molded onto the sealing flange, while the right side shows the formation of a curvilinearly delimited annular projection 17, which each press elastically into the end face 14 of the through sleeve 7 with its upper annular edge 16 facing the through sleeve 7 .
- each ring projection 18 takes special account of the requirements for the design of the injection mold.
- the invention provides an outlet valve for pressure vessels, in particular spray cans, which is distinguished by excellent functional reliability, a long service life and excellent sealing properties.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter mit einem Auslaßventil zur Ausgabe eines gasförmigen Mediums oder zur Vernebelung von Flüssigkeiten mit Hilfe eines Treibgases, das sich zusammen mit der zu fördernden Flüssigkeit unter erhöhtem Druck in dem Druckbehälter befindet und sich bei Öffnung einer Auslaßdüse durch diese hindurch unter Mitreißen von Flüssigkeitsteilchen nach außen entspannt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Druckbehälter mit einem Auslaßventil, welcher einen Kunststoffkörper aufweist, der durch eine Durchführungshülse aus gummielastischem Material in dem Druckbehälter derart gehalten ist, daß die Durchführungshülse zugleich das Verschlußelement eines Auslaßkanals des Auslaßventils bildet, indem es mit einer Stirnfläche dicht an einem Dichtungsflansch des Auslaßventils axial vorgespannt abgestützt ist, wobei die Durchführungshülse zugleich die Mündung des Auslaßkanals auf dem Außenumfang des Auslaßventils im Innenraum des Druckbehälters abdichtend übergreift.
- Druckbehälter zum Verteilen von Flüssigkeiten in fein dispergierter Form im Strom eines Treibgases, das sich gemeinsam mit der Flüssigkeit in dem Druckbehälter befindet, sind als Spraydosen in einer Vielzahl von Applikationen im industriellen und Dienstleistungsbereich, wie auch im Bereich des privaten Verbrauchs, z.B. für die Bereitstellung von Haushaltschemikalien bekannt. Für derartige Massenbedarfsartikel besteht das Erfordernis der Verknüpfung niedriger Hrstellungskosten mit einem hohen Gebrauchswert, d.h. einer zuverlässigen Funktion des Sprayspenders, wobei sich das Interesse auf den Spraykopf, d.h. auf eine zuverlässige Funktion sowie einfache Handhabung des Auslaßventils des Spraybehälters konzentriert.
- Besondere Bedeutung gewinnt dabei eine zuverlässige Abdichtung des Auslaßventils unter allen Einsatzbedingungen, d.h. unabhängig von der Umgebungstemperatur sowie ein verzögerungsfreies definiertes Öffnungs- und Schließverhalten des Auslaßventils in Abhängigkeit von dessen Betätigung durch eine Bedienungsperson.
- In einer den skizzierten Erfordernissen bereits weitgehend entsprechenden Ausführungsform weist ein Druckbehälter ein Auslaßventil mit einen im wesentlichen rohrförmigen Kunststoffkörper auf, dessen innerer Längskanal an einem Ende durch einen plattenförmigen, nach außen radial vorspringenden Dichtungsflansch abgeschlossen ist, so daß die Grundform des Kunststoffkörpers T-förmig ist. Der Auslaßkanal, der sich über nahezu die gesamte axiale Länge des Auslaßventils erstreckt, mündet dabei axial vor dem Dichtungsflansch an der Umfangsfläche des Kunststoffkörpers in mehreren, die Ringwand des Kunststoffkörpers durchsetzenden Durchbrüchen.
- Als Ventilschließkörper ist auf dem Umfang des Kunststoffkörpers eine gummielastische Durchführungshülse unter leichter axialer Vorspannung derart aufgenommen, daß sie sich mit einer Stirnfläche an der zugewandten Dichtungsfläche des radial nach außen vorspringenden Dichtungsflansches des Kunststoffkörpers abstützt. Die Durchführungshülse umschließt dabei den Kunststoffkörper an seinem Umfang dicht stromab der Durchbrüche des Auslaßkanals und umgibt die Durchbrüche unter Bildung eines Ringraumes, der durch die Stirnfläche der Durchführungshülse in Verbindung mit der Dichtungsfläche des Dichtungsflansches, an dem sich die Durchführungshülse abstützt, abgedichtet ist. Mit einem integralen Radialflansch dient die Durchführungshülse zugleich der Lagerung und Aufnahme des gesamten Auslaßventils in der Behälterwand des Druckbe hälters, so daß vermöge der gummielastischen Materialeigenschaften der Kunststoffkörper dieser elastisch in einer Öffnung des Druckbehälters abgestützt ist, und der Kunststoffkörper im Rahmen der Elastizität der Durchführungshülse relativ zu dieser, in der Wandung des Druckbehälters fixierten Durchführungshülse bewegbar, insbesondere durch seitlich angreifende Kräfte, gegenüber der Durchführungshülse neigbar ist. Eine derartige Betätigung führt zu einer lokalen Unterbrechung des Dichtungssitzes zwischen der Stirnfläche der Durchführungshülse und der zugehörigen Dichtungsfläche des Dichtungsflansches des Kunststoffkörpers mit der Folge, daß Treibgas mit in diesem mitgeführten Flüssigkeitspartikeln durch die Durchbrüche des Kunststoffkörpers in den Auslaßkanal des Auslaßventils und sodann nach außen gefördert wird.
- Zugleich sorgt die Materialelastizität der Durchführungshülse für eine Rückstellkraft, die den Kunststoffkörper nach Aufhebung der Betätigungskraft in seine, zur Durchführungshülse koaxiale Ausgangslage zurückführt, wobei zwischen der Stirnfläche der Durchführungshülse und der zugehörigen Dichtungsfläche des Dichtungsflansches des Kunststoffkörpers wieder eine zuverlässige gasdichte Abdichtung hergestellt wird.
- Dieses Auslaßventil arbeitet im allgemeinen sehr zufriedenstellend und zuverlässig unter Verwendung eines einfachen Gummiformteils bzw. eines KunststoffspritzteAls und kann wirtschaftlich hergestellt werden.
- Schwierigkeiten, über längere Zeiträume eine zufriedenstellende Funktion eines mit einem solchen Auslaßventil ausgerüsteten Spraybehälters zu gewährleisten und einen allmählichen Druckabfall in dem Druckbehälter durch eine gewisse Leckage im Dichtungsbereich gänzlich auszuschlie ßen, sind allerdings dann aufgetreten, wenn das Auslaßventil anhaltend niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist, die zu einem Verlust an Elastizität und zu einer gewissen Versprödung der aus einem Gummimaterial bestehenden Durchführungshülse führen. Ein weiteres Problem besteht bei einem Langzeiteinsatz derartiger Ventile darin, zuverlässig das Eindringen von Feuchtigkeit durch den Auslaßkanal in den Behälterinnenraum zu vermeiden, insbesondere dann, wenn in diesem eine hygroskopische Atmosphäre und Neigung zur Feuchtigkeitsaufnahme in Kombination mit relativ niedrigen Umgebungstemperaturen auftritt, die die Abdichtfunktion der Durchführungshülse nachteilig beeinflussen können. Feuchtigkeitsaufnahme führt in vielen Fällen dazu, daß infolge von chemischen Reaktionen mit dem Treibgas und/oder der zu fördernden Flüssigkeit der Inhalt des Spraybehälters unbrauchbar wird. Insbesondere besteht bei bestimmten Teibmitteln die Neigung, im Zusammenhang mit Wasser Filme an den im Behälterinnenraum liegenden Dichtungsteilen des Ventils zu bilden, die bei einer Ventilbetätigung aufreißen und sich in diesem Zusammenhang unkontrolliert zwischen den Dichtungsflächen des Auslaßventils in einzelnen Teilen ablagern können, mit der Folge, daß eine zuverlässige Abdichtung des Spraybehälters nicht mehr erzielt werden kann.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckbehälter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, dessen Auslaßventil unabhängig von den Umgebungstemperaturen eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Ventilverschlußkörper und der Dichtungsfläche des Ventilsitzes gewährleistet, ohne daß hierdurch zusätzliche Teile bei der Montage in das Ventil eingefügt werden müssen oder sich der Aufwand für die Herstellung des Auslaßventils und damit des Druckbehälters unverhältnismäßig erhöht.
- Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest die Dichtungsfläche des Dichtungsflansches profiliert und zum Dichtungseingriff mit der Stirnfläche der Durchführungshülse unter lokal erhöhtem Dichtungsdruck integral mit wenigstens einem erhabenen Ringformelement versehen ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll das Ringformelement durch die äußere, umlaufende Ringkante der Dichtungsfläche infolge einer Neigung der Dichtungsfläche zur Längsmittelachse des Kunststoffkörpers des Auslaßventils derart gebildet werden, daß dieser Neigungswinkel kleiner als 90° ist.
- Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes bestehen insbesondere darin, daß unter Verringerung oder Vergrößerung der Dichtfläche und Erhöhung der spezifischen Dichtkraft eine Ringkante elastisch in die Stirnfläche der gummielastischen Durchführungshülse mit dem Ergebnis gedrückt wird, daß auch bei verminderter Elastizität der Durchführungshülse eine zuverlässige Abdichtung des Behälterinnenraums nach außen im Bereich des Auslaßventils erzielt wird und damit ein erhöhter Druck im Innenraum des Behälters über einen langen Zeitraum bestehen bleibt. Zugleich wird über den Auslaßkanal gegebenenfalls durch dessen Mündungsöffnungen austretende Feuchtigkeit zuverlässig in diesem Bereich durch die zwischen der Durchführungshülse und dem Dichtungsflansch des Kunststoffkörpers wirksame Kantendichtung abgesperrt, so daß Kriechwege im Bereich der Dichtung für das Eindringen von Feuchtigkeit zuverlässig vermeiden werden.
- Die Ausführungsform mit einer die Dichtungsfläche des Dichtungsflansches radial begrenzenden Ringkante er weist sich fertigungstechnisch für die Formgestaltung bei der Spritzgießherstellung des Kunststoffkörpers als besonders vorteilhaft, wobei im Hinblick auf die weitere axiale Abstützung der Durchführungshülse an ihrer anderen Stirnfläche durch einen integralen Flansch des Kunststoffkörpers des Ventils ein spannzangenartig geteilter Form-Spreizdorn angewandt werden kann.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Druckbehälters nach der vorliegenden Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- Fig. 1 ein Oberteil eines Druckbehälters mit Auslaßventil im Längsschnitt,
- Fig. 2 bis Fig. 4 weitere Ausführungsformen des Auslaßventils in schematischer Darstellung.
- In Fig. 1 ist mit 1 ein Gehäuseeinsatz bezeichnet, der einen tiefgezogenen Ringhülsennkörper bildet, welcher druckdicht vermittels eines Dichtungsringes 2 in einen Druckbehälter 3, in diesem Fall einer Spraydose, eingesetzt ist und mit diesem eine integrale Verwendungseinheit bildet. In eine zentrale Bohrung des Gehäuseeinsatzes 1 ist ein Auslaßventil 4 druckdicht eingesetzt, d.h. vor der Verbindung mit dem Druckebehälter 3 wird der Gehäuseeinsatz 1 auf dem zugehörigen Umfangsabschnitt des Auslaßventils 4 aufgenommen und dann die aus Auslaßventil 4 und Gehäuseeinsatz 1 bestehende Baueinheit in eine obere Öffnung des Druckbehälters 3 eingesetzt. Das Auslaßventil 4 besteht aus zwei Teilen, einem im wesentlichen rohrförmigen Kunststoffkörper 5 mit einem integra len Dichtungsflansch 6 an seinem unteren, im Innenraum des Druckbehälters 3 befindlichen Ende, sowie einer Durchführungshülse 7 aus gummielastischem Material, die auf dem Umfang des Kunststoffkörpers 5 axial vorgespannt aufgenommen ist und sich einerseits an einem integralen Aufnahmeflansch 8 des Kunststoffkörpers 5 sowie andererseits an dem Dichtungsflansch 6 des Kunststoffkörpers 5 abstützt. In seinem oberen Bereich umschließt die Durchführungshülse 7 den Kunststoffkörper 5 dicht und sieht gleichzeitig die druckdichte Durchführung des Kunststoffkörpers 5 durch die zentrale Öffnung des Gehäuseeinsatzes 1 hindurch vom Innenraum des Druckbehälters 3 nach außen vor. Zu diesem Zweck ist die Durchführungshülse 7 mit einem integralen Ringvorsprung 9 versehen.
- Der rohrförmige Kunststoffkörper 5 bildet einen Auslaßkanal 10, der sich im wesentlichen über die axiale Länge des Kunststoffkörpers 5 erstreckt und einerseits außen axial in einer Ausgabeöffnung 11 mündet, während er innerhalb des Druckbehälters 3 nahe des Dichtungsflansches 6 radial in Umfangsöffnungen auf dem Umfang des rohrförmigen Kunststoffkörpers 5 mündet. Zumindest im Bereich der Öffnungen 12 weist die gummielastische Durchführungshülse 7 einen vergrößerten Innendurchmesser auf, so daß der feste Dichtungssitz im oberen Bereich am Umfang des Kunststoffkörpers 5 verlassen und ein Ringraum 13 gebildet wird, der eine Fluidströmung durch die Öffnungen 12 und den Auslaßkanal 10 durch das Auslaßventil 4 nach außen ermöglicht.
- Die Durchführungshülse 7 stützt sich mit einer im wesentlichen ebenen Stirnfläche 14 an einer Dichtungsfläche 15 des Dichtungsflansches 6 ab, wobei die Dichtungsfläche 15 in Fig. 1 unter einem Winkel zur Längsmittelachse des Auslaßventils 4 geneigt ist, der kleiner als 90° ist, so daß sich ein Verlauf dieser Dichtungsfläche 15 im Verhältnis zum zylindrischen Teil des Kunststoffkörpers 5 in der Art eines Abschnittes einer Kegelmantelfläche ergibt. Dies hat zur Folge, daß die Umfangsbegrenzung der Dichtungsfläche eine Ringkant 16 bildet, die zunächst zu einer Linienberührung zwischen dem Dichtungsflansch 6 und der Stgirnfläche 14 der Durchführungshülse, die vorzugsweise aus elastischem, jedoch hinreichend festem Dichtungsgummi besteht, erfolgt. Je nach Maß der elastischen Vorspannkraft, mit der die Durchführungshülse zwischen dem Aufnahmeflansch 8 und dem Dichtungsflansch 6 auf dem Kunststoffkörper 5 aufgebracht ist, dringt die Ringkante 16 elastisch in die Durchführungshülse 7 an deren Stirnfläche 14 ein und verwirklicht einen Ringdichtungsbereich von außerordentlich hoher Dichtwirkung zwischen dem Ringraum 13 und dem Innenraum des Behälters 3, indem sich unter erhöhtem Druck ein Treibgas sowie eine Flüssigkeit befinden, wobei bei der Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der äußeren Atmosphäre und dem Innenraum des Behälters 3 im Gefolge einer Öffnung des Auslaßventils 4 im Zusammenhang mit einer Entspannung des Treibgases durch den Auslaßkanal 10 des Auslaßventils nach außen Flüssigkeitspartikel mitgerissen und durch die Auslaßöffnung 11 hindurch zerstäubt werden.
- Nachfolgend wird die Funktion des Auslaßventils 4 erläutert.
- In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand ist das Auslaßventil geschlossen, wobei die Ringkante 16, die sich elastisch in die Durchführungshülse 7 eindrückt, den Dichtungsbereich zwischen der Dichtungsfläche 15 und der Stirnfläche 14 der Durchführungshülse 7 bestimmt. Zugleich sorgt die elastische Dichtungshülse 7 dafür, daß sich der Kunststoffkörper 5 des Auslaßventils 4 in einer vertikalen, neutralen Ausgangslage im Verhältnis zu dem Druckbehälter 3 bzw. zu dem Gehäuseeinsatz 1 befindet. Eine das Auslaßventil öffnende Druckbetätigung erfolgt in diesem Fall vorzugsweise durch eine seitlich im Bereich des Mundstückes, d.h. der Auslaßöffnung 11 an dem starren Kunststoffkörper 5 angreifenden Betätigungskraft durch einen Finger einer Betätigungsperson in Pfeilrichtung, wie angegben.
- Unter dem Einfluß einer derartigen seitlichen Betätigungskraft neigt sich der Kunststoffkörper 5 entsprechend, während die elastische Durchführungshülse 7 im Bereich ihrer Durchführung durch den Gehäuseeinsatz 1 sowie im Behälterinnenraum in ihrer Lage durch den Gehäuseeinsatz 1 unverhändert festgehalten ist, so daß sich der Dichtungseingriff unter Neigung des Kunstsstoffkörpers 5 im linken Bereich des Dichtungsflansches 6 (Fig. 1) verstärkt, während im rechten Bereich eine Entlastung und Lösung der Ringkante 16 von der Durchführungshülse 7 eintritt, so daß Treibgas in Pfeilrichtung durch den entstehenden Spalt zwischen der Ringkante 16 bzw. der sich anschließenden Dichtungsfläche 15 und der Durchführungshülse 7 in den Ringraum 13 und durch die Öffnungen 12 in den Auslaßkanal durch die Auslaßöffnung 11 nach außen unter Mitführung von Flüssigkeitspartikeln entweichen kann.
- Eine Beendigung der Druckbetätigung wird aufgrund der Materialelastizität der Durchführungshülse 7 zu einer Rückstellung des Kunststoffkörpers 5 in seine vertikale Ausgangslage, wobei die Ringkante 16 vollständig wie in Fig. 1 gezeigt, wieder ihre Dichtungslage einnimmt und unter erhöhter Flächenpressung eine elastische Deformation der Durchführungshülse 7 an der Dichtungsfläche 14 hervorruft. Aufgrund des Treibgasdruckes genügt bereits eine geringfügige Auslenkung des Kunststoffkörpers aus seiner Ruhelage, um sehr feinfühlig den Dichtungsbericht zwischen der Ringkante 16 und der Stirnfläche 14 der Durchführungshülse 7 zu steuern und einen genau dosierbaren Austritt des mit Flüssigkeitspartikeln versehenen Treibgasstromes durch das Auslaßventil 4 nach außen zu gestatten.
- Zur schnellen Austragung größerer Spraymengen aus dem Druckbehälter 3 ist es auch möglich, unter Angriff im Bereich des Schraubgewindes des Kunststoffkörpers 5 für das Aufschrauben einer hier nicht gezeigten Verschlußkappe, den Kunststoffkörper 5 vertikal nach unten in Richtung des Behälterinnenraums zu drücken und dadurch eine vollständige Trennung des Dichtungsflansches 6 von der Durchführungshülse 6 mit entsprechend vergrößertem Durchflußquerschnitt für die Fluidströmung nach außen herbeizuführen.
- Die Ausbildung der Ringkante 16 infolge der schrägen Anordnung der Dichtungsfläche 15 sorgt für einen Dichtungsbereich mit sehr hoher Flächenpressung, mit dem Ergebnis einer äußerst zuverlässigen Abdichtung des Innenraums des Druckbehälters 3 nach außen unter allen Einsatzbedingungen, d.h. auch bei niedrigen Temperaturen, in denen die Elastiztität der Durchführungshülse geringer ist als bei höheren Temperaturen, so daß einerseits ein Abfall des Treibgasdruckes im Innenraum des Behälters zuverlässig auch über einen langen Zeitraum vermieden wird und andererseits zuverlässig eine Überwindung der Dichtungsbarriere durch Feuchtigkeit, die durch den Auslaßkanal 10 und die Öffnungen 12 in Richtung des Innenraums des Behälters kriecht, verhindert ist. Dies gilt selbst dann, wenn die Atmosphäre im Innenraum des Behälters hygroskopisch ist und eine Diffusion von Feuchtigkeit in dem Behälter begünstigt. Durch die Dichtungsanordnung wird mit hin zuverlässig jede Verunreinigung der inneren Atmosphäre des Druckbehälters durch eindringende Fremdstoffe von außen und damit auch schädliche Reaktionen im Inneren des Behälterinnenraums verhindert, mit der Folge, daß der Spraybehälter über lange Zeiträume zuverlässig in gewünschter Weise funktioniert und etwaige Beeinflussungen der Qualität der Abdichtung durch solche Reaktionen vollständig vermieden werden.
- In den Fig. 2 bis 4 sind schematisch weitere Ausführungsformen für die Gestaltung der Abdichtung des Auslaßventils dargestellt, wobei lediglich die Durchführungshülse 7 geschnitten angedeutet ist. In Fig. 2 wird die Ringkante 16 durch einen Ringvorsprung 17 am Ende der zugehörigen Dichtungsfläche 15 gebildet, die im übrigen im wesentlichen rechtwinklig zur Längsmittelachse des Kunststoffkörpers 5 verläuft. Da der Kunststoffkörper 5 vorzugsweise als Spritzgußteil gefertigt wird, kann durch die Formgebung des Dichtungsflansches 6 unter Ausbildung der Ringkante 16 Erfordernissen für die konstruktive Gestaltung der Spritzgußform Rechnung getragen werden. Vorzugsweise wird für die Gestaltung der Dichtungsfläche 15 des Dichtungsflansches 6 mit Rücksicht auf den Aufnahmeflansch 8 ein spannzangenartig geteilter Formdorn mit geschlitzten, aufspreizbaren Segmenten verwendet.
- Wie auch in den Fig. 3 und 4 zeigt auch in Fig. 2 die linke Hälfte der Darstellung eine leicht gegenüber der Darstellung in der rechten Hälfte modifiziertes Ausführungsbeispiel. Dies bezieht sich in Fig. 2 auf die Deformation bzw. Anlage der Stirnfläche 14 der Durchführungshülse an der Dichtungsfläche 15 des Dichtungsflansches 6. D.h. es ist sowohl möglich, daß - wie in der linken Hälfte gezeigt - die Abdichtung lediglich im Bereich des Ringvorsprungs 17 erfolgt, der zugleich eine dichte Anla ge der übrigen Stirnfläche 14 an der übrigen Dichtungsfläche 14 verhindert. Es ist jedoch ebenfalls - wie in der rechten Hälfte gezeigt - sowohl eine flächige Anlage der Stirnfläche 15 an der Dichtungsfläche 15 als auch ein elastisches Eindrücken des Ringvorsprungs 17 mit der Ringkante 16 an der Stirnfläche 14 der Durchführungshülse 7 zu verwirklichen. Im übrigen kann zur Erleichterung der Gestaltung der Spritzgußform die äußere radiale Begrenzungsfläche 19 stumpfwinklig zur Dichtungsfläche 15 verlaufen.
- Fig. 3 zeigt weitere Ausführungsformen für die Gestaltung des Ringvorsprungs, wobei links und rechts der Längsmittelachse des Kunststoffkörpers 5 jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen für ein Ringformelement unter lokaler Konzentration des Dichtungssitzes dargestellt sind. In der linken Hälfte ist an den Dichtungsflansch ein Ringvorsprung 17 von dachförmigem Querschnitt angespritzt, während die rechte Seite die Ausbildung eines krummlinig begrenzten Ringvorsprungs 17 zeigt, die sich jeweils mit ihrer der Durchführungshülse 7 gewandten oberen Ringkante 16 in die Stirnfläche 14 der Durchführungshülse 7 elastisch eindrücken. In einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, ergänzend zu dem Ringvorsprung 17 an der Durchführungshülse 7 eine Dichtungswulst 18 auszubilden, die in Anlage mit der Dichtungsfläche 15 des Dichtungsflansches 6 steht. Auf diese Weise kann die Dichtungscharakteristik des Auslaßventils 4 weiter spezifiziert und den speziellen Bedürfnissen angepaßt werden.
- Dieser Zweck wird auch durch eine Ausbildung des Dichtungsflansches 6 mit integralen Doppel-Ringvorsprüngen 17 erreicht, durch die die Dichtwirkung in Abhängigkeit von den elastischen Eigenschaften des Materials der Durchführungshülse 7 weiter variiert werden kann. Dabei ist in der linken Hälfte mit jeweils dreieckigem Querschnitt jedes Ringvorsprungs 18 auf Erfordernisse für die Gestaltung der Spritzgußform besonders Rücksicht genommen.
- Durch die Erfindung wird ein Auslaßventil für Druckbehälter, insbesondere Spraydosen, geschaffen, das sich durch eine ausgezeichnete Funktionssicherheit, lange Lebensdauer und vorzügliche Dichteigenschaften auszeichnet.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1210309B (de) * | 1959-05-15 | 1966-02-03 | Cecil Wolfson | Aerosol-Druckpackung zum Eingeben eines Getraenkekonzentrats in eine waesserige Fluessigkeit |
US3954208A (en) * | 1975-01-08 | 1976-05-04 | Brill Roy N | Dispenser valve structure |
US4171757A (en) * | 1976-06-08 | 1979-10-23 | Diamond George B | Pressurized barrier pack |
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-
1987
- 1987-01-26 EP EP87101046A patent/EP0238800A3/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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