BESCHREIBUNG
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Ventil, das auf Aerosolbehälter aufmontiert wird und diese verschliesst.
Die sich im Handel befindlichen Aerosolventile haben alle ein Nachfliessen von Produkt, sobald sich das Ventil nach Verwendung wieder schliesst. Wird das Ventil mit flüssigen Gasen wie Frigen, Butan, Propan oder Dimethyläther als Treibmittel eingesetzt, so sieht man dieses Nachfiiessen nicht, weil diese Gase in ihrer Flüssigphase gleichzeitig Lösungsmittel sind und, mit dem Produkt gemischt, mit diesem beim Öffnen des Ventils ausgestossen werden und es dann in Kontakt mit dem atmosphärischen Druck zu einer explosionsartigen Verdunstung sowohl des Flüssiggases wie auch des Produktträgers (wie Alkohol oder Wasser) kommt.
Verwendet man aber als Ausstosskraft komprimierte Luft, Stickstoff oder auch federbelastete Kolben, so fehlt der Schnellverdunstungsfaktor Flüssiggas und die rabiate, das Nachfliessen verhehlende Verdunstung fällt weg.
Das Nachfliessen selbst ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. Bei sogenannten männlichen Ventilen ist ein Kolben mit Seitenlöchern versehen, welche bei geschlossenem Ventil in der Wandstärke einer Gummidichtungsscheibe liegen und also verschlossen sind.
Da das Zentralloch dieser Dichtungen ausgestanzt ist, weist es senkrechte Nuten auf, die je nach Qualität des Stanzmessers mehr oder weniger tief sind, und über welche noch nach Schliessung Produkt nachffiessen kann, bis der Gummi diese durch ein Hineinzwängen in die Seitenlöcher verschliesst. Bei sogenannten weiblichen Ventilen entsteht der Ventilverschluss durch ein Eindringen der Ringrippe eines Kolbens in eine Gummidichtungsscheibe. Die Kimme der meisten Ringrippen ist 0,4 bis 0,5 mm breit, wodurch es zu einem langsamen Eindringen des Kolbens in die Dichtung kommt. Hinzu kommt noch, dass die Dichtung auf einer Seite geschliffen ist, wodurch eine,gewisse Porosität entsteht, die durchlässiger ist als eine glatte Oberfläche.
Je nach Ventilqualität beträgt das festgestellte Nachfliessen ca.
0,03 ml pro Ventilöffnung. Dieses Nachfliessen ist nicht nur unschön; es führt auch, speziell bei Haarlacken, zu einer Verstopfung der Zerstäuberdüse durch Austrocknen des Filmbildners, wenn die Treibkraft kein Flüssiggas ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Mängel zu beheben, und sie hat zum Objekt ein Ventil für Aerosolbehälter, wie es im Anspruch 1 beschrieben und mittels der Zeichnung illustriert ist.
Die Erfindung wird im Nachstehenden ausführlich beschrieben und mit vorteilhaften, nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen illustriert. Dabei zeigt die Zeichnung in Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt des Erfindungsgegenstandes und in Fig. 2 eine Draufsicht auf den Erfindungsgegenstand ohne Ventilkappe und Dichtungsscheibe.
Das erfindungsgemässe Ventil besteht aus dem Ventilkörper 1, dem Kolben 2, der Druckfeder 3, der Dichtung 4, der Ventilkappe 5, der Behälterdichtung 6 und weist eine Kugel 7 und eine Kugel 8 auf.
Der Ventilkörper list mit dem seitlichen Kugelsitz 9 und dem Steigrohrhalter 10 versehen, in dem sich der Kugelsitz 11 befindet, und hat Längsrippen 12, die zur Führung der Feder 3 dienen.
Der Kolben 2 trägt die Feder 3. Er weist die Führungsrippen 13 auf und hat eine Ringrippe 14, deren Kimme kleiner als 0,25 mm, vorteilhafterweise sogar höchstens 0,2 mm breit ist. Im Zentrum des Kolbens 2 befindet sich die Bohrung 15, die als Sitz eines Ausgabeelementes 16 dient. Parallel zur Achse der Bohrung 15 befinden sich Senkrechtnuten 17, die in die Vertiefung 18, also unterhalb der Bohrung 15, münden. Die Ventilkappe 5 ist auf den Ventilkörper 1 so aufgerollt, dass er die Dichtung 4 dichtend auf die Kimme 19 des Ventilkörpers 1 aufdrückt, die Feder 3 spannend, die ihrerseits die Kimme 14 des Kolbens 2 dichtend in die Dichtung 4 eindrückt. Da der Kolben 2 eine zum Zentrum führende Steigung und die Ventilkappe 5 eine zum Zentrum führende Neigung aufweisen, wird die Dichtung 4 in die Nuten 17 gequetscht, diese dabei verschliessend.
Die Kugeln 7 und 8 gestatten, das erfindungsgemässe Ventil in jeder Lage zu verwenden, ohne dass es dabei zu einem Druckverlust wegen Austreten von Druckluft oder Stickstoff kommt: es kann lediglich Produkt austreten. Lässt man die Kugel 7 weg und verschliesst den Kugelsitz 9, so vermeidet die Kugel 8 ein Austreten von Druckluft oder Stickstoff, wenn man das Ventil mit dem Kolben nach unten hält. Lässt man beide Kugeln 7 und 8 weg und verschliesst den Kugelsitz 9, so kann das erfindungsgemässe Ventil wie ein normales Aerosolventil eingesetzt werden, wobei es aber den Vorteil eines sofortigen Schliessens und eines immer gleichbleibenden Querschnitts des Durchflusses hat.
Die Dichtung 4 ist vorzugsweise 1,5 mm dick, hat eine Härte von vorzugsweise 50 shore (entsprechend ca. 7,7 Brinell), höchstens aber 55 shore (entsprechend 8,5 Brinell), und ist auf beiden Seiten mit einer glatten Oberfläche versehen. Dank der Weichheit des Gummis und seiner Gummimasse - verglichen zu anderen Ventildichtungen - kann die Kimme 14 des Kolbens 2 schnell und tief in die Dichtung 4 einfahren, dort eine erste Verschlussstufe bildend, die um so dichter ist je glatter die Oberfläche ist, und die weiche Dichtung wird in die Nuten 17 gequetscht, so eine zweite Verschlussstufe verwirklichend.
Beim Drücken auf das Ausgabeelement 16 wird mittels des Kolbens 2 die Feder 3 zusammengedrückt; die Kimme 14 entfernt sich aus der Dichtung 4 und die gibt die Einläufe der Nuten 17 frei, so dass das Produkt, das über den Kanal 22 des Steigrohrhalters 10 in den Ventilkörper 1 unter Druck eingestossen wird, über die Nuten 17 und die Vertiefung 18 sowie das Ausgabeelement 16 ausgestossen wird.
Lässt der Druck auf das Ausgabeelement 16 nach, so drückt die Feder 3 den Kolben 2 gegen die Dichtung 4, in welche die Kimme 14 augenblicklich einfährt, und wobei die Dichtung 4 wieder augenblicklich in die Nuten 17 gequetscht wird. Durch den so bewirkten Doppelverschluss wird ein Nachfliessen ausgeschaltet.
Das erfindungsgemässe Ventil kann auch mit anderen Ventilkappen versehen werden, z. B. mit kleinerem Durchmesser oder einem Ventilteller für l-Zoll-Dosen.
Je nach Viskosität des Produktes oder der gewünschten Ausstossrate pro Zeiteinheit kann der Kolben 2 mit vier oder mehr Senkrechtnuten 17 versehen werden, oder solche mit einem grösseren Querschnitt haben.
Da jeglicher Druckverlust bei komprimierten Gasen als Treibkraft vermieden werden muss und Butylgummi am wenigsten luftdurchlässig ist, sind die Dichtungen 4 und 6 vorzugsweise aus Bromobutyl hergestellt, der zudem noch den Vorteil hat, lebensmittelbeständig zu sein.
DESCRIPTION
The present invention is a valve which is mounted on aerosol containers and closes them.
The commercially available aerosol valves all have a product reflow as soon as the valve closes again after use. If the valve is used as a propellant with liquid gases such as figs, butane, propane or dimethyl ether, you will not see this refill because these gases in their liquid phase are at the same time solvents and, mixed with the product, are expelled when the valve is opened and then there is an explosive evaporation of both the liquid gas and the product carrier (such as alcohol or water) in contact with the atmospheric pressure.
However, if compressed air, nitrogen or spring-loaded pistons are used as the ejection force, the rapid evaporation factor liquefied petroleum gas is missing and the volatile evaporation, which prevents the afterflow, is eliminated.
The backflow itself is due to several factors. In so-called male valves, a piston is provided with side holes which, when the valve is closed, lie in the wall thickness of a rubber sealing washer and are therefore closed.
Since the central hole of these seals is punched out, it has vertical grooves, which are more or less deep depending on the quality of the punching knife and through which the product can continue to flow after closing until the rubber closes it by squeezing it into the side holes. In so-called female valves, the valve closure occurs when the ring rib of a piston penetrates a rubber sealing washer. The rear sight of most ring ribs is 0.4 to 0.5 mm wide, which causes the piston to slowly penetrate the seal. In addition, the seal is ground on one side, which creates a certain porosity that is more permeable than a smooth surface.
Depending on the valve quality, the reflowing determined is approx.
0.03 ml per valve opening. This afterflow is not only unattractive; it also leads, especially in the case of hair lacquers, to blockage of the atomizer nozzle by drying out the film former if the driving force is not a liquid gas.
It is the object of the present invention to remedy these shortcomings and the object is a valve for aerosol containers, as described in claim 1 and illustrated by means of the drawing.
The invention is described in detail below and illustrated with advantageous, non-limiting exemplary embodiments. The drawing in FIG. 1 shows a view in section of the subject matter of the invention and in FIG. 2 shows a plan view of the subject matter of the invention without valve cap and sealing washer.
The valve according to the invention consists of the valve body 1, the piston 2, the compression spring 3, the seal 4, the valve cap 5, the container seal 6 and has a ball 7 and a ball 8.
The valve body is provided with the lateral ball seat 9 and the riser pipe holder 10, in which the ball seat 11 is located, and has longitudinal ribs 12 which serve to guide the spring 3.
The piston 2 carries the spring 3. It has the guide ribs 13 and has an annular rib 14, the rear sight of which is less than 0.25 mm, advantageously even at most 0.2 mm wide. In the center of the piston 2 there is the bore 15, which serves as the seat of an output element 16. There are vertical grooves 17 parallel to the axis of the bore 15, which open into the recess 18, that is to say below the bore 15. The valve cap 5 is rolled up on the valve body 1 in such a way that it presses the seal 4 onto the rear sight 19 of the valve body 1, tensioning the spring 3, which in turn presses the rear sight 14 of the piston 2 into the seal 4 in a sealing manner. Since the piston 2 has a slope leading to the center and the valve cap 5 has a slope leading to the center, the seal 4 is squeezed into the grooves 17, thereby closing them.
The balls 7 and 8 allow the valve according to the invention to be used in any position without there being a pressure loss due to the escape of compressed air or nitrogen: only product can escape. If the ball 7 is omitted and the ball seat 9 is closed, the ball 8 prevents leakage of compressed air or nitrogen if the valve is held with the piston downward. If both balls 7 and 8 are omitted and the ball seat 9 is closed, the valve according to the invention can be used like a normal aerosol valve, but it has the advantage of immediate closing and a constant cross-section of the flow.
The seal 4 is preferably 1.5 mm thick, has a hardness of preferably 50 shore (corresponding to approximately 7.7 Brinell), but at most 55 shore (corresponding to 8.5 Brinell), and is provided with a smooth surface on both sides . Thanks to the softness of the rubber and its rubber mass - compared to other valve seals - the rear sight 14 of the piston 2 can move quickly and deeply into the seal 4, forming a first sealing step there, the denser the smoother the surface, and the softer Seal is squeezed into the grooves 17, thus realizing a second sealing stage.
When pressing the output element 16, the spring 3 is compressed by means of the piston 2; the rear sight 14 is removed from the seal 4 and this releases the inlets of the grooves 17, so that the product which is pushed under pressure into the valve body 1 via the channel 22 of the riser pipe holder 10, via the grooves 17 and the recess 18 as well the output element 16 is ejected.
If the pressure on the dispensing element 16 diminishes, the spring 3 presses the piston 2 against the seal 4, into which the rear sight 14 immediately enters, and the seal 4 is immediately squeezed into the grooves 17. Due to the double closure created in this way, afterflow is switched off.
The valve according to the invention can also be provided with other valve caps, e.g. B. with a smaller diameter or a valve plate for 1-inch cans.
Depending on the viscosity of the product or the desired ejection rate per unit of time, the piston 2 can be provided with four or more vertical grooves 17 or have a larger cross section.
Since any pressure loss with compressed gases must be avoided as the driving force and butyl rubber is least air-permeable, the seals 4 and 6 are preferably made of bromobutyl, which also has the advantage of being food-resistant.