KR960008273B1

KR960008273B1 - 수축가능한 챔버를 가지는 계량 밸브

Info

Publication number: KR960008273B1
Application number: KR1019880011368A
Authority: KR
Inventors: 존 하우 레트 데이비드
Original assignee: 베스팍 피엘씨; 마이클 알란 탈보트
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1988-09-03
Publication date: 1996-06-21
Also published as: EP0307127A1; DK165233B; HK55492A; FI87260C; MY101033A; FI884095A; JPH01131375A; ATE69025T1; NO173645C; KR890005436A; DK165233C; ES2025782T3; PT88427A; NO883961L; PT88427B; SG58892G; IE60151B1; BR8804594A; ZA886414B; FI884095A0

Abstract

내용 없음.

Description

수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브

제1도는 폐쇄된 상태의 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브의 단면도.

제2도는 개방된 상태의 제1도의 밸브의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 용기 3 : 용기 몸체

6 : 스템 8 : 스템의 내부 단부

9 : 밸브체 12 : 슬리브

14 : 수축가능한 챔버 16 : 견부

18 : 내부 챔버 21 : 흡입 밸브 수단

28 : 관형 돌기 29 : 리브

31 : 슬로트 37 : 플랜지

본 발명은 탄성체 슬리브가 밸브체를 덮어서 그 사이에 수축가능한 챔버를 형성하는 형태의 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브에 관한 것이다.

이러한 형태의 밸브에서는, 필요한 밸브 요소들의 복잡한 형상 때문에 플라스틱 재료로 성형하기 어려우며 또한 다수의 요소들이 포함되므로 복잡한 조립 공정을 필요로 하는 문제가 있다. 결국, 그러한 밸브들은 제조하기에는 비경제적이었다.

본 발명에 따라서, 대체로 원통형이고 내부 챔버를 한정하는 밸브체, 이 밸브체를 동축상으로 에워싸서 이 밸브체와의 사이에 수축가능한 챔버를 형성하는 탄성체 슬리브, 상기 내부 챔버와 수축가능한 챔버 사이에 유체 흐름 경로를 제공하는 챈널수단, 내부 챔버를 관통하여 동축상으로 연장하고 축방향으로 슬라이드 가능한 밸브 작동 스템, 밸브가 개방된 상태에서 내부 챔버로부터 유체를 분배하도록 내부 챔버의 외측 단부에서 스템과 밸브체 사이에 작동가능한 배출 밸브 수단 및 밸브가 폐쇄된 상태에서 내부 챔버로 유체를 도입하도록 내부 챔버의 내측 단부에서 밸브체와 스템 사이에서 작동가능한 흡입 밸브 수단으로 구성되는 가압 분배 용기에 사용되는 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브에 있어서, 흡입 밸브 수단은 그것을 관통하여 연장하는 스템의 내측 단부와 상호작용하는 슬리브의 환형의 시일부분을 포함하고, 슬리브는 또한 밸브체의 내측 단부를 포갤 수 있게 수용하는 환형 견부를 포함하며, 견부 및 시일부분은 각기 상대적으로 두껍고 얇은 재료로 일체로 형성되며, 시일부분이 변형되는 동안 밸브체상에 슬리브를 확실히 위치시키도록 견부는 비교적 견고하고 시일부분은 비교적 가요성인 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브가 개시된다. (내측 및 외측이라는 용어는 다르게 언급되지 않는한 용기에 대해 내측 또는 외측으로 향하는 축방향을 나타내도록 사용된다).

그러한 배열의 장점은 슬리브 및 시일부분이 일체로 형성되어 요소들의 개수를 감소시키는 것이다. 또한, 시일부분의 가요성은 스템 및 시일부분의 상대적 위치에 대해 제조 공차를 완화시킨다. 또다른 장점은, 견부의 강도 및 밸브체상의 정지 위치에 견부를 확실하게 위치시키는 방법 때문에 수축가능한 챔버를 형성하는 슬리브의 상대적으로 가요성인 측벽들과 가요성 시일부분 사이가 고도로 격리될 수 있다는 것이다. 그러므로, 측벽들, 견부 및 시일부분은 흡입 밸브 수단과 수축가능한 챔버의 작동시 상호작용하게 되는 단점이 배제되게 일체로 형성된다. 또다른 장점은 슬리브가 단일의 간단한 작업으로 용이하게 성형된다는 것이다.

시일은 또한 그 축방향 외측 선단부에 방사상 외측으로 연장하는 환형 플랜지를 바람직하게 포함하는바, 플랜지는 밸브체의 유사하게 연장하는 플랜지와 용기의 림사이에 사용되는 밀폐 가스켓 수단을 제공한다.

그러한 장치의 장점은, 분리된 가스켓 요소의 필요성이 배제된다는 것이다. 이러한 장치는, 또한 슬리브, 밸브체 및 용기 림이, 밸브체와 용기 림 사이에 유밀시일을 형상하도록 주름진 밸브페룰을 추가함으로써 함께 포갤 수 있게 위치되고 연결되므로 조립을 단순화한다.

챈널 수단은 수축가능한 챔버와 연통하게 밸브체의 내측 단부로부터 축방향으로 연장되는 밸브체내의 슬리브를 바람직하게 포함하는 바, 최소한 슬로트의 내측 단부는 내부 챔버내로 방사상으로 연장하여 수축가능한 챔버와 흡입 밸브수단에 인접한 내부 챔버내의 한 지점 사이에 흐름 통로를 제공한다.

그러한 슬리브의 장점은, 구비된 흐름 통로가 수축가능한 챔버를 밸브가 폐쇄되어 있을때 슬리브를 점유하여 수축가능한 챔버안으로 직접 흡입 밸브 수단을 관통하는 유체로 다시 채워지게 한다는 것이다. 이러한 배열은, 재충전 흐름 통로가 흡입 밸브 수단으로부터 내부 챔버 길이를 따라서 그리고 그후에 수축가능한 챔버의 도입구를 통과하는 우회적인 통로를 취하는 선행기술 배열과 구별된다. 그리하여 본 발명은 수축가능한 챔버를 더욱 빨리 재충전시킨다. 또다른 장점은, 방사상으로 이동하는 성형 공구를 사용할 필요가 없기 때문에 슬리브가 밸브체의 특징부로서 용이하게 성형된다는 것이다.

바람직하게는, 슬리브의 시일부분이 부분적으로 원형 횡단면의 방사상 내향으로 방향잡힌 환형 리브를 지니는 관형 돌기를 포함한다.

그러한 리브의 징점은 시일부분과 스템 사이의 마찰이 감소되어 작동이 원활해진다는 것이다.

이제 첨부 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 단지 예로서 설명할 것이다.

제1도의 밸브(1)는 원통형 용기 몸체(3)를 지니는 가압 분배 용기(2)와 함께 도시되어 있다. 밸브(1)는 주름진 밸브페룰(5)에 의해 용기 몸체(3)의 림(4)상의 제위치에 보지된다.

밸브 스템(6)은 밸브(1)로부터 용기 몸체(3)에 대해 외측 방향으로 돌출하는 외부 단부(7) 및 밸브(1)로부터 용기(2)에 대해 내측 방향으로 돌출하는 내부단부(8)를 지니는 바, 밸브(1)는, 그를 따라 스템(6)이 왕복적으로 슬라이드가능한 대칭축(10)을 한정하는 대체로 원통형의 밸브체(9)를 지닌다.

밸브체(9)는, 용기(2)에 대해 내측 축방향으로 치수가 점차로 감소하도록 직경이 단차가 져 있는 외표면(11)을 지닌다. 관형 측벽(38)을 지니는 대체로 관형의 탄성체 슬리브(12)는 밸브체(9)를 동축상으로 에워싼다. 슬리브(12)는 밸브체(9)의 외부 단부(13)둘레에 밀폐가능하도록 끼워맞춰진다.

슬리브(12)의 환형 견부(16)는, 견부가 축(10)에 대해 방사상 내측으로 연장하여 밸브체의 내부 단부(15)와 접촉하도록 측벽(38)의 내부 단부(17)에서 슬리브재료를 두껍게 함으로써 형성된다. 외표면(11)의 단차가져진 테이퍼 때문에, 환형 챔버(14)가 슬리브(12)와 밸브체의 외부 단부(13)와 내부 단부(15) 중간의 외표면 사이에 형성된다. 견부(16)는 밸브체의 내부 단부(15)를 포갤 수 있게 수용하도록 형성되어 있으며, 이러한 방법으로 슬리브(12)는 밸브체(9)와 동축상으로 정렬되게 확실히 위치된다.

그리하여 환형 챔버(14)는 환형 견부(16)에 의해 용기(2)에 대해 최내부 단부에서 폐쇄된다.

밸브체(9)내에 형성되어 있는 내부 챔버(18)는, 스템의 외부 단부(7)가 통과하는 배출구(19) 및 스템의 내부 단부(8)가 통과하는 흡입구(20)로부터 축상으로 연장한다. 배출 밸브 수단(33)은, 밸브페룰(5)에 의해 밸브체(9)와 밀폐 접촉하게 보지되는 환형의 탄성체 시일(23)과 상호작용하는 스템(6)의 방사상 외측으로 돌출하는 환형 플랜지(22)에 의해 배출구(19)내에 형성되어 있다. 시스템의 방사상으로 연장하는 구멍(24)은 스템내의 축방향으로 연장하는 배출 챈널(25)과 연통하는 바, 구멍(24)은, 스템의 위치가 구멍이 시일(23)에 의해 에워싸이도록 되어 있는 제1도에 도시된 바와같은 밸브(1)가 폐쇄된 상태에서 내부 챔버(18)의 외측에 배치되어 있다. 시일(23)은 내부 챔버(18)로부터 슬리브(6)둘레로의 유체의 누출을 방지할뿐 아니라 구멍(24)이 대기와 직접 연통하는 것을 방지한다. 이는, 장치가 사용되지 않는 경우에 스템(6)에 갇혀진 유체의 어떤 열화도 방지하고 스템으로부터 페룰(5)의 외부로의 누출 또는 배출을 방지한다. 스템(6)은, 내부 챔버(18)에 형성된 스템 플랜지(22)와 견부(27) 사이에 압축되어 보지되는 코일 스프링(26)에 의해 외측으로 바이어스되어 있다.

흡입 밸브 수단(21)은, 스템(6) 둘레에 밀봉 끼워맞춰지게 치수잡혀진 방사상 내측으로 돌출하는 리브(29)를 지니는 슬리브(12)의 관형 연장부(28)를 포함한다. 스템(6)의 내부 단부(8)는, 밸브(1)가 제1도에 도시된 바와같은 폐쇄 상태에 있을때 환형 개구부(30)가 스템(6)과 리브(29) 사이에 형성되도록(그러므로 흡입 밸브 수단(21)이 개방 상태로 있도록)직경이 감소된다.

밸브체(9)의 내측 단부(15)상에 축상으로 연장하는 슬로트(13)가 형성되어 있고, 환상의 챔버(14)와 연통되도록 슬리브의 환경견부(16)보다 멀리 슬리브가 축상으로 뻗어있다. 슬리브(31)는, 반경 방향으로 연장하여 흡입 밸브 수단(21)에 인접한 지점에서 내부 챔버(18)와 연통하는 내측 단부(32)를 지닌다. 내부 챔버(18)는 이 지점에서 직경이 감소되어 있지만, 축 방향으로 연장하는 스페이서 리브(34)가 내부 챔버(18)내에 구비되고 스템(6)과 내부 챔버 벽 사이의 틈새를 유지하도록 방사상 내측으로 돌출한다. 스페이서 리브(34)는 또한 스템(6)을 축(10)과 정렬되게 유지시킨다.

슬리브(12)는, 외부 단부(35)에, 방사상 외측으로 연장하는 환형 플랜지(36)를 지니는바, 이 플랜지는 밸브체(9)의 방사상 외측으로 연장하는 플랜지(27)와 용기(2)의 림(4)사이에서 가스켓 수단으로 작용한다. 슬리브(12)의 원통형 측벽(38)은 플랜지(36)와 견부(16)사이에서 연장한다. 리브(29)를 포함하는 연장부, 플랜지(36), 측벽(38) 및 견부(16)는 모두, 천연 또는 합성 고무이거나 열가소성 탄성체인 탄성 재료로 일체로 성형된다. 견부(16)의 방사상 두께는 1.4mm로서 0.5mm의 연장부상의 두께와 비교할 때 훨씬 두껍다. 결국, 견부(16)는 비교적 견고한 반면에 연장부(28)는 비교적 가요성이다. 리브(29)는 연장부(28)로부터 방사상 내측으로 0.54mm 돌출한다. 측벽(38)의 방사상 두께는 비교적 가요성이도록 0.55mm이다. 이 가요성은 측벽(38)의 방사상 내측 변형에 의해 환형 챔버(14)가 수축할 수 있게 한다. 리브(29)는 반원 횡단면이며 그것이 이완된 상태에서 스템(6)의 직경보다 약간 작으나 내부 단부(8)의 직경 보다 큰 내경을 갖는다.

제2도는 스템(6)이 용기(2)에 대해 내측으로 눌려져 구멍(24)이 내부 챔버(18)와 연통함으로써 배출 밸브 수단(33)을 개방시키는 개방상태의 밸브를 도시하고 있다. 이 상태에서, 눌려진 스템(6)은 연장부(28)의 리브(29)와 밀봉 접촉하여 흡입 밸브 수단(21)이 폐쇄된 상태에 있게 된다. 리브(29)를 통해 스템의 침투는 연장부(28)의 탄성 변형에 의해 가능하게 된다.

사용시에, 용기 몸체(3)는 분배되는 가압 유체로 채워져 있으며, 일단 밸브(1)가 밸브 스템의 초기 호수(呼水 : priming) 행정에 의해 호수됐다면 내부 챔버(18)와 환형 챔버(14)가 유체로 채워진다.

스템(6)이 용기(2)에 대해 내측으로 눌려져 밸브(1)가 개방 상태에 있는 경우, 내부 챔버(18)는 대기압을 받게되고 구멍(24)을 통하여 내부 챔버(14)로부터 배출 챈널(25)을 통해 분배되게 유체의 흐림이 시작된다. 챔버(18)내의 압력 감소는 슬리브(31)를 통해서 환형 챔버(14)로 전달되므로 측벽(38)을 가로질러 압력차가 발생하고 측벽(38)은 제2도에 도시된 바와같이 몸체(3)를 향하여 방사상 내측으로 수축하여 유체를 환형챔버로부터 슬로트를 통해서 내부 챔버(18)로 배출한다. 그후에 평형 상태에 도달하면 측벽(38)이 더욱 변형되는 것이 몸체(3)와의 접촉에 방지되고 유체의 흐름이 억제된다. 그후에 밸브 스템이 방출되고 스프링의 압력에 의해 제1도에 도시된 정규 위치로 귀환하고, 그렇게 하면서 배출 밸브 수단(33)을 폐쇄하고 흡입 밸브 수단(21)을 개방한다. 그후에 측벽(38)이 변형되지 않은 원통형 형상으로 이완되고, 그렇게하면서 환형 챔버(14)내에 흡입이 이루어진다. 그와 동시에, 환형 챔버(14)를 유체로 재충전하도록 재충전 흐름 통로가, 용기(2)내로부터 스템(6)의 내부 단부(8) 둘레의 환형 개구부(30)를 통해 유입밸브 수단(21)에 인접한 위치에서 내부 챔버(18)안으로 그리고 슬리브(31)를 통해서 형성된다. 그후에, 입력이 측벽(38)의 모든 측부에서 평형을 이루고 재충전 흐름이 중단되는 평형조건에 도달한다. 그후에 밸브는 다른 작동 준비를 한다.

밸브(1)의 반복된 작동중에, 각각의 작동시에 분배되는 유체의 양은 거의 일정하게 유지됨이 발견됐다. 환형 챔버(14)의 치수를 조정함으로써, 소정의 계량된 분량이 분배될 수 있도록 분배 양을 조정할 수 있다.

본 발명의 대체 실시예에서는, 배출 밸브 수단(33)의 시일(23)이, 2개의 축방향으로 이격된 밸브 시이트들이 밀봉 요소내에 일체로 형성된 이중 시이트 장치(도시안됨)를 포함한다. 그러한 장치는 생성물의 외부오염을 더욱 방지한다.

밸브는 계량된 분배되는 양이 밸브 방향과 무관하기 때문에 어떤 방향으로든 작동되야 하는 가압 분배 용기에 적용된다. 그러므로, 본 밸브는 의약 제품을 코에 투여하는 분배기에 특별히 적용될 수 있다.

Claims

원통형이고 내부 챔버(18)를 한정하는 밸브체(9), 밸브체를 동축상으로 에워싸서 밸브체와의 사이에 수축가능한 챔버(14)를 형성하는 탄성체 슬리브(12), 내부 챔버와 수축가능한 챔버 사이에 유체 흐름 통로를 제공하는 챈널 수단(31), 축방향으로 슬라이드 가능하고 내부 챔버를 관통하여 동축상으로 연장하는 밸브 작동 스템(6), 밸브가 개방된 상태에서 내부 챔버로부터 유체를 분배하도록 내부 챔버의 외부 단부에서 스템과 밸브체 사이에서 작동가능한 배출 밸브 수단, 및 밸브가 폐쇄된 상태에서 내부 챔버로 유체를 받아들이도록 내부 챔버의 내부 단부에서 밸브체와 스템 사이에서 작동가능한 흡입 밸브 수단(21)으로 구성되며, 흡입 밸브 수단(21)은 슬리브를 관통하여 연장하는 스템의 내부 단부(8)와 상호 작용하는 슬리브의 환형 시일부분(29)을 포함하고, 슬리브는 밸브체의 내부 단부(15)를 포개질 수 있게 수용하는 환형 견부(16)를 더 포함하는, 가압 분배 용기(2)에 사용되는 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브에 있어서, 견부는 상대적으로 두꺼운 재료로, 시일부분은 상대적으로 얇은 재료로 되어 있고, 일체로 형성되어 견부는 상대적으로 견고하고 시일부분은 상대적으로 가요성이 있어서 시일부분이 변형되는 동안 슬리브를 밸브체상에 확실히 위치시키는 것을 특징으로 하는 수축가능한 챔버를 지니는 계량 밸브.
제1항에 있어서, 슬리브가 축방향 외측 선단부에 방사상 외측으로 연장하는 환형 플랜지(36)를 더 포함하고, 플랜지는 사용시에 밸브체의 유사하게 연장하는 플랜지(37)와 용기의 림(4)사이에 밀봉 가스켓 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 수축가능한 챔버를 지니는 밸브.
제1항에 있어서, 챈널 수단은 밸브체의 내부 단부(15)로부터 축상으로 연장하여 수축가능한 챔버와 연통하는 밸브체내의 슬리브(31)를 포함하고, 최소한 슬리브의 내부 단부는 내부 챔버내로 방사상으로 연장하여 수축가능한 챔버와 흡입 밸브 수단에 인접한 내부 챔버내의 지점 사이에 흐름 통로를 제공하는 것을 특징으로 하는 수축가능한 챔버를 지니는 밸브.
제1항에 있어서, 슬리브의 시일부분은, 부분적인 원형 횡단면을 갖는 방사상 내측으로 향하는 환형 리브(29)를 지니는 관형 돌기(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수축가능한 챔버를 지니는 밸브.