CN1144743C - 用于定量阀的阀门密封圈 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于定量阀的阀门密封圈，该定量阀用于分配一种流体产品，尤其用于分配一种散布于气体推进剂中的粉末产品，所述的定量阀包括一个形成定量腔室(2)的阀体(1)，一个在所述定量腔室(2)中在静止位置与动作位置之间滑动的阀门杆(10)，所述阀门杆(10)与所述定量腔室(2)之间的密封由所述的阀门密封圈(3)实现，所述阀体(1)固定在一个固定盖帽(100)内，固定盖帽(100)用于将该阀装配到产品容器上，其特征在于：所述的阀门密封圈(3)包括一个径向的内接触区域(31)，所述的阀门杆(10)在该接触区域(31)上滑动，所述的接触区域(31)固定在一个刚性部件(50)上，因而当所述的阀门杆(10)运动时，所述阀门密封圈(3)的接触区域(31)能差不多保持固定的形状和位置，所述的接触区域(31)具有一个至少部分圆形的轮廓，用于减小所述阀门密封圈(3)与所述阀门杆(10)之间的接触面。

Description

用于定量阀的阀门密封圈
本发明涉及一种改进的用于定量阀的阀门密封圈和一种包括配有这种改进的阀门密封圈的定量阀的流体产品分配装置。
在该技术领域中，阀是常见的。它们主要与气雾剂容器一起使用，用于分配混掺有推进剂(在压力下溶解的气体)的流体产品。当阀为定量阀时，一般包括一个围成定量腔室的阀体，该定量腔室由一个为阀门密封圈和一个为定量腔室密封圈的两个环形密封圈和一个在静止位置与动作位置之间移动的阀门杆轴向地限定。这个阀门杆被一个弹簧压向静止位置，所述阀门杆上的一个凸肩靠压在所述阀门密封圈的底面上。为了操作定量阀，可压动阀门杆，阀门杆在阀体内沿环形密封圈的内部滑动直至动作位置，在阀门杆中一定量的产品就被喷出。然后弹簧使阀门杆回到静止位置。这种类型的定量阀主要在EP-0 551 782，EP-0 350 376，FR-2 615 173和FR-2 615 124中有所描述。
由阀特别是定量阀的阀门杆产生的问题主要涉及阀门密封圈处的密封。一方面，必须使阀门杆在弹簧作用下在动作位置和静止位置之间滑动的同时，防止泄漏的产生。另一方面，在阀门杆的静止位置处，尽管在定量腔室和容器中充满着压力，密封也必须是完好的。
为了解决这些问题，已知的阀通常包括一个圆柱形的阀门杆，该阀门杆在所述凸肩的延长端，至少在阀门杆在阀门密封圈内滑动的部分，具有一个恒值的外直径，其约等于(通常是稍大)阀门密封圈中央孔的外直径。为了确保在静止位置的密封，一般在所述凸肩附近配有一锥台部分，且该锥台部分沿所述阀门密封圈的厚度部分轴向地延伸。因此，阀门杆在阀门密封圈内有摩擦地滑动，弹簧施加的力大于所述的摩擦力，并且，在其静止位置处，邻接所述凸肩的锥台部分参与阀门密封圈的密封。
该种实施的缺点在于，阀门杆滑动时产生的摩擦可能相当大，这会引起所述阀门杆阻滞(所谓的阀门杆粘着现象)。不仅如此，摩擦力还会使阀门密封圈与阀门杆相接触的侧缘发生变形，使得产品会流入所述杆和所述密封圈之间。尤其在粉末状的产品情况下，这可能妨碍甚至中断该定量阀的工作。
特别是为了生态的原因，希望用对环境没有危害的或危害小的气体推进剂比如含氢氟烷(HFA)来替代那些对环境有危害的气体推进剂比如含氯氟烃(CFC)时，上述的这种现象更加显著。然而，使用这些对环境危害小或者没有危害的气体推进剂意味着阀体内部的压力显著增加，增大的幅度可能达到50％。因而需要在阀门密封圈处实现更好的密封，这意味着所述杆与所述密封圈之间的摩擦进一步增大。
克服这些缺点的一种可能的解决方法是使用一种硬度足够强的弹簧。但这需要一个较大的力来使该定量阀动作，而这不是所期望的。
另一种解决方法在于，在阀门杆涂覆一层硅酮以改善其摩擦性能。这种解决方法对诸如CFC之类的气体推进剂是相当令人满意的，但是当使用HFA气体时，这种解决方法就不足够。实际上，HFA气体逐渐喷出硅硐，使得多次使用之后，又出现阀门杆阻滞的问题。
本发明的一个目的是，提出一种用于定量阀的阀门密封圈，其这样设计使得，当所述的阀门杆相对于所述阀门密封圈运动时，能避免阀门杆在阀门密封圈中摩擦而产生的不希望的阻滞，并同时确保在运动过程中阀门密封圈处的密封。
本发明的另一个目的是，提出一种阀门密封圈，其设计使得，阀门杆以安全可靠的方式与硬度较小的弹簧一起工作，因而其操作容易。
本发明的再一个目的是，提出一种与对环境无害的气体推进剂一起工作的定量阀，所述的阀包括一根阀门杆，其可弹簧在作用下在阀门密封圈内在动作位置和静止位置之间无泄漏和无阻滞危险地滑动。
因此，本发明的主题是，一种用于定量阀的阀门密封圈，该定量阀用于分配一种散布在气体推进剂中的粉末状产品，所述定量阀包括一个形成定量腔室的阀体，一个在所述定量腔室中在静止位置与动作位置之间滑动的阀门杆，所述阀门杆与所述定量腔室之间的密封由所述的阀门密封圈实现，所述阀体固定在一个固定盖帽内，该固定盖帽用于将该阀装配在产品容器上。所述阀门密封圈包括一个径向的内接触区域，所述阀门杆在该接触区域上滑动，该接触区域固定在一个刚性部件上，因而当所述的阀门杆运动时，所述阀门密封圈的接触区域能差不多保持固定的形状和位置，所述接触区域具有一个至少部分圆形的轮廓，用于减小所述阀门密封圈与所述阀门杆之间的接触面，所述的刚性部件是所述固定盖帽的一部分，尤其是所述固定盖帽的径向内缘部分。因此，在接触面与阀门杆的相等尺寸处，阀门杆小摩擦地滑动，因而在保证良好密封的同时，避免出现阀门杆的阻滞。
因此，使用这类阀门密封圈可避免密封圈的各种变形，同时还能阻止产品陷进在阀门杆与密封圈之间。
优选的是，所述的阀门密封圈被固定，尤其是被扣紧在所述固定盖帽的径向内缘上。
另一种方式是，所述的阀门密封圈被直接模制在所述固定盖帽的所述径向内缘上。
本发明的另一个主题是，提出一种包括这样的密封圈的定量阀和一种包括这样的定量阀的流体产品分配装置。
参照附图，其它特征和优点体现在以下作为非限制性例子的详细描述中，其中：
图1为一个阀门密封圈的剖视图；
图2为本发明的一个实施方式的阀门密封圈的剖视图；
图3为本发明的一个优选实施方式的定量阀的剖视图，该定量阀配有图2所示的阀门密封圈，阀门杆处于静止位置；和
图4为与图3相似的视图，阀门杆处于动作位置。
本发明的以下描述将参考图示定量阀的例子，但显然本发明可适用于所有类型的定量阀。
如图3和图4所示，一个定量阀可包括一个围成定量腔室2的阀体1。该定量腔室2可由两个环形密封圈轴向地界定，两个环形密封圈为一个阀门密封圈3和一个定量腔室密封圈4。这两个密封圈可各自具有一个中央孔，在所述孔间穿过一个阀门杆10，该阀门杆10在阀体1内在图3所示的静止位置和图4所示的动作位置之间运动。该阀门杆10被一个弹性构件比如弹簧5压向静止位置，该弹性构件的一边靠在阀体1的底部，另一边靠在阀门杆的底端部。
阀体1可固定，比如嵌接在一个盖帽100上，该盖帽100然后固定，比如折边嵌接在任意容器或瓶子(图中未示出)的颈部。有利的是，在所述盖帽100和所述容器的颈部之间配置一个颈口密封圈101。
阀门杆10一般包括一个分配通道12，该阀门杆10以其外表面从一个径向孔13中通出。在阀门杆处于静止位置处，所述的径向孔13通向阀门密封圈3的外部，而在阀门杆处于动作位置处，所述的径向孔13通向定量腔室2的内部。
阀门杆10还可包括一个轴向凸肩11，该凸肩11在阀门杆10处于静止位置时靠在阀门密封圈3的底面上。该凸肩因此限定所述的静止位置，并起作象抵抗弹簧5的推力的限位部件一样的作用。
阀门杆10优选地还包括一个导管14，该导管在阀门杆的静止位置处将产品的存贮器或容器(图中未示出)接通到定量腔室2，使定量腔室可被充满，而在阀门杆的动作位置处，容器不与定量腔室连通。
这种定量阀的功能是典型的，使用者在阀门杆10上施加一个压力，阀门杆10就会逆着弹簧5的力移动并离开其静止位置。移动一开始，导管14就不再与定量腔室2连通，并且定量腔室2因此由阀门杆10在定量腔室密封圈4和阀门密封圈3处密封地封闭。当阀门杆10到达动作位置，阀门杆的径向孔13连通定量腔室2，因而可借助于分配通道12来分配包含在所述定量腔室中的定量产品。然后，使用者松开施加在阀门杆10上的压力，阀门杆10在弹簧5的作用下回到其静止位置，于此，导管14连通定量腔室2，从而将另一份剂量的产品装满到定量腔室中。
阀门密封圈3包括一个径向的内接触区域31，阀门杆10在该接触区域31上密封地滑动。根据本发明，这个接触区域31固定在一个刚性部件50上，其固定方式是，当所述的阀门杆10移动时，能几乎阻止所述的接触区域31的各种移动和/或变形。
参照图1，所述的刚性部件50是一个放置在所述阀门密封圈3内部的刚性***件。因此，当阀门杆10移动时，构成接触区域31的柔性部分由刚性***件轴向地卡住，从而防止产品渗入所述两元件之间，该刚性***件50比如可由不锈钢制成，该密封圈在所述元件周围注射成型。
根据图2到图4所示的本发明的一个实施方式，所述刚性元件是固定盖帽100的一部分或与其联成一体。特别的是，阀门密封圈3固定在所述盖帽径向内缘50的周围。密封圈3的接触区域31被所述盖帽的径向内缘轴向卡住。该密封圈3可注射模制成图2所示的形状，然后再固定比如扣压在盖帽100上，或者可将密封圈3直接模制在盖帽100上。
优选的是，阀门密封圈3的接触区域31还具有一个至少部分圆形的外形，用于减小所述密封圈与阀门杆10之间的接触面，并因此减小摩擦。同样，这种圆形也防止在所述接触区域31的端部处陷进产品。
阀门杆10在密封圈上很好地滑动，其外部尺寸因而要与密封圈配合，使得即便使用无危害的如HFA之类的气体，也能保证良好的密封，并能保证阀门杆在所述密封圈的中央通孔中良好地滑动，从而避免阀门杆的阻滞问题。
弹簧5的硬度应与阀门密封圈3上产生的摩擦力成正比，本发明因而可以使用硬度较小的弹簧。因此，本发明的定量阀的操作因操作所需要的力减小而变得容易。
本发明的阀门密封圈的另一个优点是，由于在阀门杆10回到静止位置时由密封圈3施加在阀门杆10上的摩擦力减小，所述阀门杆的移动速度就更快，这增大了该阀的可靠性。
因此，本发明保证了定量阀的操作可靠性以及阀门密封圈的完全密闭性，这尤其使得，尽管定量腔室内部的压力显著增大，使用对环境无危害的气体推进剂比如HFA成为可能。不仅如此，由于可以使用硬度较小的弹簧，这使该定量阀的操作变得容易。
本发明结合图示进行了说明，图示中定量阀在竖直位置上进行操作，显然这种定量阀也可以在倒置的位置上进行操作。

Claims (9)

1.用于定量阀的阀门密封圈，该定量阀用于分配一种流体产品，所述的定量阀包括一个形成定量腔室(2)的阀体(1)，和一个在所述定量腔室(2)中在静止位置与动作位置之间滑动的阀门杆(10)，所述阀门杆(10)与所述定量腔室(2)之间的密封由所述的阀门密封圈(3)实现，所述阀体(1)固定在一固定盖帽(100)内，所述固定盖帽(100)用于将所述阀装配到一产品容器上，其特征在于：所述的阀门密封圈(3)包括一个径向的内接触区域(31)，所述的阀门杆(10)在该接触区域(31)上滑动，所述的接触区域(31)固定在一个刚性部件(50)上，因而当所述的阀门杆(10)运动时，所述阀门密封圈(3)的接触区域(31)能保持固定的形状和位置，所述的接触区域(31)具有一个至少部分圆形的轮廓，用于减小所述阀门密封圈(3)与所述阀门杆(10)之间的接触面，所述的刚性部件(50)是所述固定盖帽(100)的一部分。
2.如权利要求1所述的阀门密封圈，其特征在于：所述的阀门密封圈(3)固定在所述固定盖帽(100)的径向内缘(50)上。
3.如权利要求1所述的阀门密封圈，其特征在于：所述的阀门密封圈(3)被直接模制在所述固定盖帽(100)的所述径向内缘(50)上。
4.如权利要求1所述的阀门密封圈，其特征在于：所述流体是一种分散在一推进剂气体中的粉末。
5.如权利要求1所述的阀门密封圈，其特征在于：所述刚性部件(50)是所述固定盖帽(100)的径向内缘(50)。
6.如权利要求2所述的阀门密封圈，其特征在于：所述的阀门密封圈(3)扣紧在所述固定盖帽(100)的所述径向内缘(50)上。
7.定量阀，其特征在于：该定量阀包括一个如权利要求1到6中任何一项所述的阀门密封圈。
8.流体产品的分配装置，其特征在于：该分配装置包括一个如权利要求7所述的定量阀。
9.按照权利要求8所述的分配装置，其特征在于：所述液体是一种药剂产品。
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