JP6045614B2 - エアゾール容器用の弁組立体 - Google Patents

Description

本発明は、弁ヘッドと、少なくとも一つの放出要素（Ａｂｇａｂｅｅｌｅｍｅｎｔ）と、封止リングと圧縮バネとを備えた弁機構と、弁機構のための収容室を備えたエアゾール用の弁組立体に関する。収容室はその表面に弁機構を挿入するための取付け開口部を備えている。弁ヘッドと接続された収容室の取付け開口部は、放出要素のための流出開口部を備えた面により閉鎖されている。放出要素が圧縮バネの作用下で封止リングに軸方向に支持されている時に、封止リングが、この面と収容室の取付け開口部を取囲む環状の座部の間に挟み込まれており、かつ放出要素の開口部を閉鎖する。放出要素は、軸あるいはアクチュエータである。放出要素の下側で収容室は、エアゾール容器の内部空間との液体接続部を作るスタンドパイプあるいは別の特殊な構成部品のための接合部を備えている。

先に記載された特徴を備えた弁組立体は特許文献１から知られている。公知の弁組立体の弁ヘッドは、プラスチックから成り、かつ一体に形成された、弁機構が挿入される収容室を備えている。続いて、収容室はプラスチック製キャップにより閉鎖され、このキャップは弁ヘッドと溶接により密に接続される。軸が圧縮バネの作用下で封止リングに軸方向に支持されている時、封止リングは軸の周囲側の環状溝内に係合する。環状溝の上側で、軸の直径は離れて位置する部分の直径よりも大きい。小さい直径で構成された軸の部分が、プラスチック製キャップの流出開口部内に挿入され、それにより高圧ガス（Ｔｒｅｉｂｍｉｔｔｅｌ）のための環状の流出横断面が生じるまで、弁組立体により閉鎖されたエアゾール容器を圧力充填するために、軸は収容室の内部にかなりの距離を押下げられる。液体は封止部と軸の間の間隙を通って収容室内に流れ、収容室を通り抜けて流れ、そこからエアゾール容器の内部空間に達する。軸は構造的に限定されて小さい直径を備え、かつ収容室の内部で可動シートにより案内されているので、流路には顕著な圧力損失があり、そのことが充填速度に不利に作用する。

独国特許出願公開第３８０７１５６号明細書

この背景から見て、本発明の根底を成す課題は、圧力充填の際に大きな流れ断面を解放し、かつ圧力の充填後再度気密に閉鎖されている、弁組立体内部の流路を設けることである。

本発明の対象およびこの課題の解決手段は、請求項１による弁組立体である。

本発明によれば、収容室の外周に複数のガス流路が配置されており、これらのガス流路が弁ヘッドの下側から封止リングの周囲まで延びており、放出要素と放出要素を取囲む流出開口部の間に、封止リングの端面で終わる間隙が設けられており、間隙とガス流路が弁組立体により閉鎖されるエアゾール容器を圧力充填するための一つの流路を形成する。弁組立体により閉鎖されるエアゾール容器を圧力充填する場合に、封止リングの端面には高圧が発生する。放出要素は、放出要素の開口部が封止リングにより閉鎖されている位置にとどまっていてもよい。封止リングは放出要素により下側で支持されているので、封止リングはさらに収容室を封止し、高圧ガスが収容室内に入ることを阻止する。それに対して、封止リングの端面と隣接した面の間の封止力は、封止リングの端面に作用する充填圧力のために減少する。封止リングの端面に作用する充填圧力により、封止リングは変形し、封止リングの端面と収容室を閉鎖する面の間の流路はロックを解除される。高圧ガスは封止リングの全周にわたって半径方向に放出し、かつ直接接続するガス流路を通ってエアゾール容器の内部空間内に案内される。充填過程が終了し、外側から封止リングの端面に作用する圧力が軽減した後、封止リングは再度十分な封止作用によりカバー面に当接する。充填されるエアゾール容器の内圧が封止リングの周辺側の縁部に作用し、かつ封止リングのプリロードを増大させることも、封止作用に役立つ。同時に、圧力充填に使用された流路は、再度安全に閉鎖されている。

記載した充填は、特に高圧ガスによる充填に関する。独立した方法工程においては製品が供給されてもよい。この目的で、放出要素は下方に向かって押し当てられるので、放出要素の開口部は弁機構の収容室と接続し、放出要素とその開口部を通る製品による充填は、収容室と下側で閉鎖されるスタンドパイプにより行われる。

充填の別の様式を除外すべきではない。分配弁の開口部が弁機構の収容室と接続するまで、放出要素が下方に向かって押し当てられた場合、本発明による弁機構により、例えば高圧ガスによる充填も可能になる。その際に高圧ガスの流路は、間隙、封止リングおよびガス流路を介しても、放出要素、その開口部を介しても、収容室と下側で接続されたスタンドパイプを通って延びている。

以下に説明する弁組立体の多数の構造的な態様は本発明による思想に該当する。第一の実施の変形によれば、収容室の取付け開口部は弁ヘッドの上側に通じており（ｚｕｇａｅｎｇｌｉｃｈ）、放出要素のための流出開口部は蓋内に配置されており、この蓋は弁ヘッドに固定されており、かつ収容室の取付け開口部を閉鎖する。弁組立体の収容室は、弁ヘッドの外側から、弁機構、すなわち少なくとも一つの放出要素、封止リングおよび圧縮バネを備えている。引続いて、収容室は蓋を取付けることにより逆に一層閉鎖されるはずである。本発明の記載した構造的構成により、僅かな数の取付け工程を特徴とする、簡単でかつ全自動式の取付けが可能になる。弁組立体により閉鎖されるエアゾール容器の圧力充填のために設けられたガス流路は、弁ヘッドの下側から蓋の面まで延びている。

弁ヘッドと蓋はプラスチックから成るのが好ましく、弁ヘッドと蓋を接続するための複数の可能な手段が考慮に値する。従って、蓋は弁機構と溶接されるかあるいは貼り付けられてもよい。代替的に、蓋と弁ヘッドは、爪接続により形状一体的に接続されてもよい。このような爪接続の有利な構造的態様は、弁ヘッドがその上側に蓋が突出部無しで挿入可能であるカラーを備えていること、および蓋が爪要素によりカラーの内側に固定されていることが考慮されている。この構造的態様により、極めて簡単な取付けが可能になり、破壊すること無く着脱できない接続が生じる。実施の変形によれば、蓋は弁ヘッドの上側に形成されたカラーを備え、かつ爪要素によりカラーの外側に固定されている。カラーと蓋から成る機構は、具体的な構造的態様には関係なく、高い形状安定性を備えていることを特徴としており、このことは弁組立体の機能に有利に作用する。

弁ヘッドと収容室は、プラスチックから成るのが有効であり、かつ両方の機能を一つにまとめる一体の射出成形部材としてコストを安く製造できる。プラスチック製の射出成形部材は、弁ヘッドの形状と弁機構のための形成された収容室を備えている。収容室は弁ヘッドの一体化された構成部品であり、かつ弁ヘッドと一体に接続されている。弁ヘッドの上側端面には、この構成の場合、溝が封止リングのための座部と共に成形されている。ガス流路は溝の周囲に配置されており、かつ弁ヘッドの下側まで延びている。

弁ヘッドが多くの応用のために標準化された寸法を有する一方で、収容室の長さと直径は、弁機構の構造的構成と弁機構の弁要素の態様に依存している。従って、収容室と弁ヘッドが、互いに組み合わせることができる、独立した構成部品から成るのが有利である。本発明の有利な構成は、収容室と弁ヘッドが独立した構成部品から成り、弁ヘッドが収容室を取付けるための開口部を備え、収容室を形成する構成部品が弁ヘッドの上側で開口部内に挿入可能であることが考慮される。この構成において、全取付け工程、すなわち弁ヘッド内へ収容室を挿入する工程、収容室に弁要素を装着する工程、一つの側から、すなわち弁ヘッドの上側で、蓋により収容室を閉鎖する工程を実施することができる。これにより著しい程度で弁組立体の取付けが単純化される。

収容室を形成する独立した構成部品は、その端面側に封止リングのための環状の座部と外側の縦方向リブを備えているのが有効であり、縦方向リブは座部から突出しており、かつ座部に当接する封止リングを備えている。その際に、縦方向リブは、弁ヘッドの開口部の内部の肩部面に当接するカラーを備えている。弁ヘッドの開口部の内部の肩部面も、複数のリブからなる機構から成るのが有効であり、リブの幅とリブの間隔は、収容室を形成する構成部品の外側の縦方向リブに適合されている。弁ヘッドと収容室を形成する構成部品は、プラスチック射出成形部材としてコストを安く製造することができる。

先に記載した本発明の構成において、弁機構のための収容室は常に蓋により閉鎖されており、この蓋は放出要素のための開口部を備え、かつ弁ヘッドの上側あるいは外側に固定されている。同様に本発明の思想により包括されるべきである二つの構造的変形は、収容室と弁ヘッドが独立した構成部品から成ることが考慮されており、放出要素のための流出開口部は弁ヘッド内に配置されており、弁ヘッドの下側には収容室を構成する構成部品を固定するための突起部が形成されている。この構造的態様において、蓋はいらない。収容室は、まず第一に弁機構を備える必要があり、前もって組立てられた組立体として弁ヘッドの下側に固定することができる。弁ヘッドの下側に固定のために設けられた突起部は、収容室を形成する構成部品が挿入可能であるスリーブとして構成されているのが好ましい。収容室はその端面側に封止リングのための環状座部ならびに外側の縦方向リブを備えているのが好ましく、縦方向リブは座部から突出しており、かつ座部上に当接する封止リングを囲んでいる。突起部と収容室は、溶接接合、接着接合、形状一体的なコネクタ接続、ネジ接続あるいは爪接続により互いに接続されている。

以下に、本発明をただ一つの実施例を描写した図を基にして説明する。

エアゾール容器の弁組立体の部分断面の斜視図を示す。 図１に示した対象の分解組立図を示す。 図１に示した弁組立体の一つの切断平面の断面図を示す。 図１に示した弁組立体の別の切断平面の断面図を示す。 弁組立体により閉鎖されたエアゾール容器を充填する場合における、図１に示した弁組立体を切断した際の流路を示す。 弁組立体の別の態様を斜視図で、一部を断面で示す。 図５に示した対象の分解組立図を示す。 図５に示した弁組立体の弁ヘッドの平面図を示す。 弁組立体により閉鎖されるエアゾール容器を圧力充填する場合の、図５に示した弁組立体の流路を示す。 弁組立体の実施の変形を示す。 弁組立体の別の実施の変形を示す。 本発明に該当する弁組立体の別の態様の一つ目の外観を示す。 本発明に該当する弁組立体の別の態様の二つ目の外観を示す。 本発明に該当する弁組立体の別の態様の三つ目の外観を示す。

複数の実施例に示した弁組立体の基本的な構成には、弁ヘッド１、軸の形態の放出要素３と、封止リング４および圧縮バネ５を備えた弁機構２、ならびに弁機構のための収容室６が属しており、この収容室は、その下側にスタンドパイプのための接合部７を、ならびにその上側に弁機構２を挿入するための取付け開口部を備えている。弁ヘッドと接続された収容室６の取付け開口部は、放出要素３のための流出開口部９を備えた面８により閉鎖されている。放出要素３が圧縮バネ５の作用下で封止リング４に軸方向に支持されている時に、封止リング４は、この面８と収容室６の取り付け開口部を取囲む環状の座部１９の挟み込まれており、かつ放出要素３の開口部１１を閉鎖する。開口部１１は配量開口部を形成する。

放出要素３は管状弁要素であり、この弁要素は図３ａと３ｂの描写によれば、止まり孔１２に接続している少なくとも一つの開口部１１を有する止まり孔１２を備えている。開口部１１は実施例において、放出要素３の壁部を通って半径方向に延びている。放出要素３は案内部分１３を備えており、この案内要素は弁機構２の圧縮バネ５に支持されており、かつ収容室６の内部で軸方法可動に案内されている。開口部１１は案内部分１３の外部に配置されており、かつ環状溝１４内に通じている。図３ａと３ｂに示した作動位置において、封止リング４は環状溝１４に係合し、かつ開口部１１を閉鎖する。圧力下で起立しているエアゾール容器から製品を引渡すために、放出要素３が押下げられており、開口部１１は解放され、圧力下で起立している充填材料を開口部１１と止まり孔１２を通って流出させる。

封止リング４がリング円盤として形成されており、かつ封止の目的に適したポリマーから成ると有利である。エラストマーの封止材料が、特に天然ゴム、合成ゴム、あるいは熱可塑性のエラストマーであるのが好ましい。

収容室６の外周にガス流路１５が配置されており、これらのガス流路が弁ヘッド１の下側から封止リング４の周囲まで延びていることが、図１および図３ａあるいはｂから比較からわかる。これらのガス流路１５は、放出要素３と放出要素を取囲む流出開口部９の間に設けられている間隙と共に、弁組立体により閉鎖されたエアゾール容器１６を圧力充填するための流路を形成する。流路は図４に示してある。放出要素は、圧力充填時に図４に示した位置にある。放出要素３と放出要素を取囲む流出開口部９の間には、封止リング４の端面で終わる間隙（ｓ）が設けられている。エアゾール容器１６を圧力充填する場合、弁組立体の外側における圧力ｐ_１は、まだ充填されていないエアゾール容器１６の内側の圧力ｐ_２よりも大きい。封止リング４の端面には圧力ｐ_１が発生する。封止リング４は下側では放出要素３により支持されており、かつ収容室６を封止する。封止リング４の端面側に作用する圧力ｐ_１の作用の下では、封止リング４は弾性的に変形し、封止リング４の端面側と収容室６を閉鎖する面８との間の流路は解放される。高圧ガスは、矢印により示した流路に沿って封止リング４の全周にわたり半径方向に流れ、かつ直接接続しているガス流路１５を通ってエアゾール容器１６の内部空間に案内される。外側から封止リング４の端面に作用する圧力の充填経過と解放が済んだ後、封止リング４は再度十分な封止作用により面８に当接する。同時に、圧力充填のために使用されてきた流路は、再度安全に閉鎖されている。

図１〜３に示した実施例において、収容室６の取付け開口部は弁ヘッド１の上側に通じており、放出要素３のための流出開口部９は蓋１７内に配置されており、この蓋は弁ヘッド１に固定されており、かつ収容室６の取付け開口部を閉鎖する。ガス流路１５は蓋１７の下側の面まで延びている。

収容室６と弁ヘッド１は、図１〜３に示した実施例において、独立した部材から成っており、これらの部材は、好ましくはプラスチックから成り、かつコストの安い射出成型部材として製造されてもよい。弁ヘッド１は収容室６を組立てるための開口部１８を備えている。図２の分解組立図からは、収容室６を形成する部材が弁ヘッド１の上側で開口部１８に挿入可能であることが見てとれる。図１および２からは、収容室６がその端面側において、封止リング４のための環状座部１９ならびに外側の縦方向リブ２０を備えていることも明らかである。縦方向リブ２０は座部１９から突出しており、かつ座部１９に載っている環状リング４を囲んでいる。収容室６を形成する部材を支持するために、縦方向リブ２０はカラー２１により構成されており、このカラーは弁ヘッド１の開口部１８内部の肩部面２２に当接する。図２からは、肩部面２２が多数のリブ２３から成り、これらのリブが弁ヘッド１の開口部内に配置されていることがわかる。収容室６の開口部１８の内部のリブ２３と収容室６の外側に形成された縦方向リブ２０は、それらの支持面（Ａｕｆｌａｇｅｆｌａｅｃｈｅ）に関して対応する。リブの数とリブ間の間隔は充填過程の通過率を決定する。

弁ヘッド１と蓋１７は、プラスチックから成り、かつ図１に示した実施例では、溶接継手２４により材料一体的に接合されている。溶接継手２４は特にレーザー技術により製造できる。超音波、赤外線等を使用した別の溶接方法も同様に可能である。

蓋１７と弁ヘッド１は、代替的に爪接続によっても接続できる。このような爪接続の可能な構成は図９と１０に示してある。図９の実施例において、弁ヘッド１はその上側にカラー２５を備えており、このカラー内に蓋１７が突出部無しで挿入され、かつ爪要素２６によりカラー２５の内側に固定されている。爪接続は対象物が破壊することなく着脱できないように構成されている。図１０に示した実施の変形によれば、蓋１７は弁ヘッド１の上側に形成されたカラー２５’を外側で取囲んでおり、かつ爪要素２６’によりカラー２５’の外側に固定されている。

図５〜７に示した本発明の態様によれば、弁ヘッド１と収容室６は、一体のプラスチック製の射出成形部材２７として一緒に構成されている。収容室６は弁ヘッド１の一体の構成部品として弁ヘッドと一体に接続されている。弁ヘッド１の上側端面には、溝２８が封止リング４のための座部１９と共に成形されている。図５〜７の描写によれば、ガス流路１５は溝２８の周囲に配置されており、かつ弁ヘッド１の下側まで延びている。ガス流路１５は、放出要素３と放出要素を取囲む流出開口部９の間に設けられている間隙ｓと共に、弁組立体により閉鎖されたエアゾール容器１６をガス充填するための流路を形成する。ガス充填のための流路は図８に示してある。

先に記載した実施例において、収容室６の取付け開口部は、弁ヘッド１の上側では手が届く位置にあり、従って弁組立体の完全な取付けは弁ヘッド１の上側で行うことができる。

図１１ａ〜１１ｃは、本発明に該当する弁組立体の別の態様を示しており、この態様において、収容室６と弁ヘッド１は独立した構成部品から成り、弁ヘッド１の下側における収容室６の取付けが行われる。その際に、下側とはエアゾール容器の圧力空間に曝されている、弁ヘッド１の同じ側を示す。図１１ａ〜１１ｃに示した実施例において、放出要素３のための流出開口部９が弁ヘッド１内に配置されており、弁ヘッド１の下側には収容室６を形成している構成部品を固定するための突起部２９が形成されている。収容室６はその端面側に封止リング４のための環状の座部１９と外側の縦方向リブ２０を備えており、これらのリブは座部１９から突出しており、かつ座部１９上で当接している封止リング４を囲んでいる。突起部２９と収容室６は、実施例では溶接シーム３０により材料一体的に接合されている。レーザー溶接を使用するのは好ましい。溶接接合の代わりに、突起部２９と収容室６は、例えば形状一体的なコネクタ接続、あるいはネジ接続、あるいは爪接続により接続されていてもよい。

Claims (15)

1. 弁ヘッド（１）と、
   少なくとも一つの放出要素（３）と、封止リング（４）と、圧縮バネ（５）とを備えた弁機構（２）と、
   弁機構（２）のための収容室（６）を備えたエアゾール用の弁組立体であって、
   収容室（６）がその上側に弁機構（２）を挿入するための取付け開口部を備えており、弁ヘッド（１）と接続された収容室（６）の取付け開口部が、放出要素（３）のための流出開口部（９）を備えた蓋（１７）の下側の面（８）により閉鎖されており、放出要素（３）が圧縮バネの作用下で封止リング（４）に軸方向に支持されている時に、封止リング（４）が、この面（８）と収容室（６）の取付け開口部を取囲む座部（１９）の間に挟み込まれており、かつ放出要素（３）の開口部（１８）を閉鎖する弁組立体において、収容室（６）の外周に複数のガス流路（１５）が配置されており、これらのガス流路が弁ヘッド（１）の下側から封止リング（４）の周囲まで延びていること、および放出要素（３）と放出要素を取囲む流出開口部（９）の間に、封止リング（４）の端面で終わる間隙（ｓ）が設けられており、間隙（ｓ）とガス流路（１５）が弁組立体により閉鎖されるエアゾール容器（１６）を圧力充填するための一つの流路を形成すること、および
   収容室（６）の取付け開口部は弁ヘッド（１）の上側に通じており、放出要素（３）のための流出開口部（９）は蓋（１７）内に配置されており、この蓋は弁ヘッド（１）に固定されており、かつ収容室（６）の取付け開口部を閉鎖し、
   収容室（６）と弁ヘッド（１）が独立した構成部品から成り、弁ヘッド（１）が収容室（６）を取付けるための開口部（１８）を備え、収容室（６）を形成する構成部品が弁ヘッド（１）の上側で開口部（１８）内に挿入可能であることを特徴とする弁組立体。
2. ガス流路（１５）が蓋（１７）の面まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の弁組立体。
3. 弁ヘッド（１）と蓋（１７）はプラスチックから成り、かつ溶接部あるいは接着部により接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁組立体。
4. 弁ヘッド（１）と蓋（１７）はプラスチックから成り、かつ爪接続により形状一体的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁組立体。
5. 弁ヘッド（１）がその上側に、蓋（１７）が突出部無しで挿入されているカラー（２５）を備えていること、および蓋（１７）が爪要素（２６）によりカラー（２５）の内側に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の弁組立体。
6. 蓋（１７）が弁ヘッド（１）の上側に形成されたカラー（２５’）を外側で取囲んでおり、かつ爪要素（２６’）によりカラー（２５’）の外側に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の弁組立体。
7. 弁ヘッド（１）と収容室（６）が、共に一体のプラスチック製射出成型部材として構成されており、弁ヘッド（１）の上側端面には、封止リング（４）のための座部（１９）を備えた溝（２８）が成形されており、ガス流路（１５）が溝（２８）の周囲に配置されており、かつ弁ヘッド（１）の下側まで延びていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の弁組立体。
8. 収容室（６）がその端面側に封止リング（４）ための環状の座部（１９）と外側の縦方向リブ（２０）を備えており、縦方向リブ（２０）が座部（１９）から突出しており、かつ座部（１９）に当接している封止リング（４）を囲んでいることを特徴とする請求項１に記載の弁組立体。
9. 縦方向リブ（２０）が、弁ヘッド（１）の開口部の内部の肩部面（２２）に当接するカラー（２１）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の弁組立体。
10. 肩部面（２２）が複数のリブ（２３）から成ることを特徴とする請求項９に記載の弁組立体。
11. 弁ヘッド（１）と収容室（６）が独立して製造されたプラスチック製射出成型部材であるであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の弁組立体。
12. 収容室（６）と弁ヘッド（１）が独立した構成部品から成り、放出要素（３）のための流出開口部（９）は弁ヘッド（１）内に配置されており、弁ヘッド（１）の下側には収容室（６）を構成する構成部品を固定するための突起部（２９）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弁組立体。
13. 突起部（２９）は、収容室（６）を形成する構成部品が挿入可能であるスリーブとして構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の弁組立体。
14. 収容室（６）を形成する構成部品が、その端部側に封止リング（４）のための環状の座部（１９）と外側の縦方向リブ（２０）を備えており、縦方向リブ（２０）が座部（１９）から突出しており、かつ座部（１９）上で当接する封止リング（４）を囲んでいることを特徴とする請求項１３に記載の弁組立体。
15. 突起部（２９）と収容室（６）が、溶接部、接着部、コネクタ接続部、ネジ接続部あるいは爪接続部により互いに接続されていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の弁組立体。

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