DE1149308B - Dosierventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

W22373Ic/85g

ANMELDETAG: 9. DEZEMBER 19S7

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT; 22. MAI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dosierventil und Sprühkopf für Sprühdosen oder Flaschen, bei dem in einem Ventilgehäuse, welches gleichzeitig als Verschlußkappe des Dosen- bzw. Flaschenhalses dient, ein in das Innere der Dose bzw. Flasche ragender rohrförmiger Teil mittels eines Flanschringes eingespannt ist und ferner innerhalb des Ventilgehäuses ein Dosierraum vorgesehen ist, in dem ein federbelasteter Ventilkörper geführt ist und durch elastische Dichtungen die einzelnen Teile gegenseitig abgeschirmt sind, wobei der Ventilkörper als starrer Schieber ausgebildet ist, ferner in dem Ventilschaft des Ventilkörpers eine Querbohrung vorgesehen ist und das Ende des Ventilschaftes als Flansch ausgebildet ist, der in der Ruhestellung an einer zwischen Ventilgehäuse und Ventilkappe eingespannten elastischen Dichtung anliegt.

Die Erfindung besteht dabei darin, daß der Ventilschaft eine Einschnürung aufweist, die so angeordnet ist, daß sie sich in der Füllstellung des Ventilschaftes innerhalb der Kappenmunddichtung befindet und dabei in dieser Stellung zwischen dem inneren Durchmesser des Dichtungsringes und der Oberfläche der Einschnürung des Ventilschaftes einen freien Ringraum bildet, wobei das als Hohlzylinder ausgebildete Ende des Ventilschaftes einen Flansch aufweist, an den sich der obere Rand eines Ventiltellers anlegt, wobei gegebenenfalls eine elastische Dichtung zwischengeschaltet ist, die die Bewegungen des Ventilschaftes mitmacht.

Eine weitere Bauform gemäß der Erfindung sieht vor, daß der Kanal des Ventilschaftes gegen das Innere des Hohlzylinders in an sich bekannter Weise durch eine Zwischenwand abgeschlossen ist, wobei sowohl der Ventilschaftkanal als auch das Hohlzylinderinnere mindestens je eine Bohrung od. dgl. nach außen haben.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform kann so ausgebildet sein, daß der Ventilschaft bis zum Flansch oberhalb des Hohlzylinders massiv ausgebildet ist, wobei über den Ventilschaft — einen Ringraum bildend — ein Rohr geschoben ist und der Ringraum einerseits — knapp oberhalb dem Flansch oder der Kappenmunddichtung — mit mindestens einer Bohrung od. dgl. mit dem Gehäuseinneren verbunden ist, andererseits — nahe seinem oberen Ende — eine Sprühdüse oder eine Verbindung zu einer Sprühdüse aufweist.

Die erfindungsgemäßen Ventile besitzen also an dem Ventilkörper eine elastische Dichtungsscheibe, die an der Auf- und Abwärtsbewegung des Ventilkörpers teilnimmt. Bei der erfindungsgemäßen Ventil-Dosierventil

Anmelder:

Wilhelm Waldherr, Mannheim, Käfertaler Str. 162

Wilhelm Waldherr, Mannheim, ist als Erfinder genannt worden

ausführung ist daher die Abdichtung des Füllkanals gegen außen nicht mehr erforderlich, sondern nur gegen das Gehäuseinnere. Diffusionserscheinungen, die bei derartigen Sprühbehältern besonders unangenehm sind, können sich also nur an der Abdichtung der oberen Dichtungsscheibe in der Kappe ergeben, denn selbst wenn an der unteren Dichtung Diffusion erfolgt, kann sich eine solche Erscheinung nicht schädlich auswirken, da das Diffundieren nicht ins Freie, sondern in das Innere des Ventilgehäuses, also in den Dosierraum, erfolgt.

Diese mit dem Ventilschaft auf und ab gehende elastische Dichtungsscheibe wird, wenn ein Druck auf sie ausgeübt wird, gepreßt und daher im Durchmesser größer, wenn der Druck nachläßt, wird der Durchmesser wieder kleiner, so daß die Reibung aufhört und der Ventilschaft leicht hoch geht.

Wird der Behälter gefüllt, in dem z. B. ein Gemisch von Treibgas und Füllgut durch den Ventilkanal zugeführt wird, so wird der Ventilschaft in seiner Abwärtsbewegung in dem Augenblick gehemmt, wo die elastische Dichtungsscheibe in die enge Zone des 'Ventilgehäuses, am Ende des Dosierraumes, eintritt.

Von diesem Augenblick an wirkt der Druck des in den Behälter einzufüllenden Gemisches auf den auf einer Feder ruhenden Ventilteller und hebt diesen von der Dichtung ab, so daß dem Gemisch der Weg über die Kanäle im Ventilteller nach dem Behälterinneren freigegeben wird.

Beim Aussprühen, wenn also der Ventilschaft nach unten gedrückt wird, gelangt die elastische Dichtungsscheibe ebenfalls in die enge Zone des Ventilgehäuses am Ende des Dosierraumes und dichtet diesen da-

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Fig. 3 das gleiche Ventil in Sprühstellung, Fig. 4 eine andere Bauform in Füllstellung, Fig. 5 das gleiche Ventil in Ruhestellung und Fig. 6 das gleiche Ventil in Sprühstellung, Fig. 7 eine dritte Bauform eines Ventils gemäß der Erfindung in Ruhestellung.

In die Halsmundöffnung eines nicht dargestellten Behälters kann ein Dosierventil mittels einer Ventil-Deckelkappe 2 eingesetzt werden. Das Ventil-

durch gegen das Behälterinnere ab, so daß die im Dosierraum vorhandene Menge wunschgemäß ausgesprüht werden kann. Läßt man den Sprühkopf los, federt der Ventilschaft wieder zurück, und der Dosierraum füllt sich von neuem.

Selbstverständlich kann beim Füllen auch so vorgegangen werden, daß die Füllung des Behälters nur durch den Ventilschaft oder nur durch den Ringraum zwischen Dichtungsring und Ventilschaft erfolgt.

Es wurde bei Ventilen, bei denen der Durchmesser io gehäuse 3 besteht aus einem zylindrischen Oberteil 4 des Ventilschaftes mit dem inneren Durchmesser des mit Flanschring S und einem Fußteil 6 von etwas Dichtungsringes etwa gleich ist, bereits der Versuch geringerem Durchmesser. Über den Fußteile ist ein gemacht, die Füllung durch den Zwischenraum zwi- Schlauche gezogen, der bis zum Boden des Sprühschen dem inneren Dichtungsringdurchmesser und der behälters reicht. Zwischen die Deckelkappe 2 und Ventilschaftoberfläche durchzuführen. Dies ging nur 15 den Halsrand des Behälters ist eine elastische Dichdadurch, daß mit Hilfe des Treibgasdruckes die Dich- tung 9 eingelegt, während eine weitere elastische Dichtung beim Füllvorgang nach innen gequetscht wurde, tung 10 das Ventilgehäuse 3 gegen die Kappe 2 abso daß durch den sich dadurch bildenden Ringraum dichtet. In dem Ventilgehäuse 3 ist ein Ventilschaft 11 die Füllung möglich war. Abgesehen davon, daß ein geführt, der in seinem Inneren einen Kanal 12 hat. erhöhter Druck notwendig ist, um die Ränder des 20 Zur Führung des Ventilschaftes 11 dient sowohl ein Dichtungsringes nach innen zu pressen, bleiben diese an seinem Ende vorgesehener Flansch 13, der mit Ränder dann sehr häufig und leicht in ihrer unteren Spiel in dem Oberteil 4 des Ventilgehäuses gleitet, als Stellung hängen, so daß nach Abheben des Füllkopfes auch ein an den Flansch 13 anschließender Hohlaus dem Inneren des Behälters Füllgut aussprüht. Um zylinder 14 von etwas kleinerem Durchmesser, der sich dieses Aussprühen abzustellen, ist es dann notwendig, 25 i_m Unterteil 6 des Ventilgehäuses 3 führt. Zwischen den Ventilschaft mechanisch hochzuziehen, was häufig dem Hohlzylindermantel 14 und der Innenfläche des zu Beschädigungen und Unbrauchbarwerden der Ven- Oberteils 4 entsteht ein Ringraum 15, der als Dosiertile geführt hat. Alle diese Nachteile können bei der raum dient. In der Wandung des Hohlzylindermantels erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auftreten, da 14 ist eine Verbindungsöffnung 16 vorgesehen, so daß der Dichtungsring in seiner Ruhelage bleibt und nicht 30 der Dosierraum über das Innere des Hohlzylinders mit beansprucht wird. dem Inneren des Ventiltellers verbunden ist. Von dem Es sind verschiedene Dosierventile bekannt, die in Kanal 12 des Ventilschaftes 11 besteht in das Innere etwa der gleichen Art und Weise zum Aussprühen des Hohlzylinders 14 keine direkte Verbindung, da funktionieren, bei denen jedoch keine Füllung durch diese beiden Räume durch eine Zwischenwand 7 gedas Ventil selbst möglich ist. Es ist ferner auch ein 35 trennt sind. Vom Kanal 12 des Ventilschaftes 11 führt Ventil bekannt, bei dem eine Einschnürung am Ven- eine Bohrung 24 nach außen, die sich in Ruhestellung tilschaft an jener Stelle vorgesehen ist, wo die Quer- knapp oberhalb der Dichtung 10 befindet, so daß in bohrung zur Austriebsleitung in Richtung zur Sprüh- dieser Stellung der Kanal 12 mit dem Freien verbundüse angeordnet ist, so daß bei jedesmaligem Betäti- den ist. Das Ende des Hohlzylinders 14 wird von dem gen des Sprühkopfes diese Bewegung unter starkem 40 ebenfalls hohl ausgebildeten Ventilteller 17 aufgenom-Wegquetschen der dort gebrauchten, den Ventilschaft men, wobei zwischen dem Hohlzylinder 14 und dem umfassenden Dichtungsscheibe durchgeführt werden Ventilteller 17 ein elastischer Dichtungsring 18 anmuß, damit die Öffnung für den Durchgang des geordnet ist. Der Ventilteller 17 wird durch eine Sprühgutes überhaupt freigelegt wird. Ganz im Gegen- Druckfeder 19 ständig nach oben gedrückt, wobei der satz dazu wird bei dem Füllen durch das erfindungs- 45 etwas eingezogene Boden des Ventilgehäuseuntergemäße Dosierventil nur eine ganz geringe, gegebenen- teils 6 als Federteller dient.

falls auch gar keine Bewegung des Ventilschaftes ge- Auf den Ventilschaft 11 ist ein Sprühkopf 20 aufbraucht, weil nämlich innerhalb des Ventils ein zwei- gesetzt. Der Ventilschaft 11 ist an seinem oberen Ende tes Ventil als Füllventil angeordnet ist oder aber die 21 von etwas geringerem Durchmesser, so daß ein bei einer bestimmten Stellung sich rund um den Ven- 50 Ringraum 23 entsteht, der mit der Sprühöffnung 25 tilschaft herum ergebende Ringraumverbindung für verbunden ist und die ihrerseits in die Sprühdüse 26 das Füllen anbietet. In diesem Falle braucht der Ven- ausmündet.

tilschaft beim Aufsetzen eines entsprechend ausgebil- I_n Fig. 1 ist der Füllvorgang bei einem derartigen deten Füllkopfes nur so weit eingedrückt zu werden, Ventil skizziert. Ein Füllkopf 27, der mit einer Dichdaß die Einschnürung beim Füllen innerhalb der 55 tung 28 versehen ist, die den oberen Teil der Deckel-Dichtung im Kappenmund zu stehen kommt. Dieses kappe 2 gut dichtend umfaßt, ist auf den Ventilschaft verhältnismäßig geringe Eindrücken geschieht auch 11 auf gesetzt, so daß der Füllkanal 29 mit dem Ventilnur einmalig, also während des Füllens, während bei schaftkanal 12 in direkter Verbindung steht. Der Füllder üblichen Betätigung zur Sprühentnahme des Füll- kopf 27 ist dabei so ausgebildet, daß dann, wenn die gutes aus dem Behälter diese Einschnürung sozusagen 60 Dichtungen 28 auf der Deckelkappe 2 aufsitzen, der außer Funktion bleibt. Ventilschaft 11 so weit nach unten gedrückt ist, daß

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen und den Ansprüchen. Es zeigt

Fig. 1 eine Bauform des erfindungsgemäßen Ventils in Füllstellung,

Fig. 2 das gleiche Ventil in Ruhestellung und

der Dichtungsring 18 so weit in den Ventilgehäuseunterteil 6 hineingedrückt ist, daß er diesen Teil abdichtet. Der Kanal 12 steht über die Bohrung 24 mit 65 dem Dosierraum 15 in Verbindung und dieser wieder über die Bohrung 16 mit dem Inneren des Hohlzylinders 14. Wenn nun durch den Kanal 29 des Füllkopfes 27 das Gemisch aus Füllgut und Treibgas unter Druck

zugeführt wird, wird der Ventilteller 17 gegen den Druck der Feder 19 nach unten gepreßt, so daß die Füllung durch die Kanäle 29 und 12 über die Bohrung 24, den Dosierraum 15, die Bohrung 16, das Innere des Hohlzylinders 14 und den freien Zwischenraum 30 zwischen der Dichtung 18 und dem oberen Rand des Ventiltellers 17 in das Innere des Behälters erfolgen kann. Wird die Füllung abgestellt, so daß der Fülldruck aufhört, wird der Ventilteller 17 sofort unter dem Druck der Feder 19 nach oben gedrückt und der Spalt 30 geschlossen. Damit ist das Behälterinnerenach außen hin abgedichtet. Wird der Füllkopf 27 dann abgehoben, geht der Ventilschaft 11 unter dem Druck der Feder 19, unterstützt von dem Innendruck im Behälter, in seine Ruhestellung (s. Fig. 2).

Besonders vorteilhaft ist die Füllung des Behälters mittels der in dem Ventilschaft 11 vorgesehenen Einschnürung 40 durchzuführen, die in solcher Höhe oberhalb des Flansches 13 angebracht ist, daß die Einschnürung 40 beim Füllen (s. Fig. 1) innerhalb der Dichtung 10 im Kappenmund steht, so daß zwischen dem inneren Durchmesser des Dichtungsringes 10 und der Oberfläche der Einschnürung 40 des Ventilschaftes 11 ein Ringraum 41 entsteht. Die Füllung, die mit Hilfe des auf dem Ventilschaft 11 aufgesetzten Füllkopfes 27 erfolgt, bietet die Möglichkeit, nicht nur durch den Ventilschaftkanal 12, sondern auch durch den Ringraum 41 ein Gemisch von Füllgut und Treibgas einzupressen, wodurch die Füllung wesentlich beschleunigt werden kann. Gegebenenfalls können im oberen Ende des Ventilschaftes 11 Querbohrungen angeordnet sein, die in den Kanal 12 führen, so daß dann die Füllung durch diese Querbohrungen erfolgen kann. Auch in diesem Fall kann gleichzeitig durch den Kanal 12 und den Ringraum 41 gefüllt werden. Je nach der Ausbildung des Füllkopfes 27 kann also durch den Kanal des Ventilschaftes und den Ringraum an dem Dichtungsring gleichzeitig oder nur durch den Kanal bzw. nur durch den Ringraum beim Dichtungsring gefüllt werden.

In der Ruhestellung ist die Dosierkammer 15 mit dem Behälterinneren durch den Ringraum 31, der zwischen dem Ventilteller 17 und dem Gehäuseunterteil 6 besteht, in Verbindung. Der Betätigungsweg des Ventils kann dadurch begrenzt werden, daß man den Sprühkopf 20 an seinem unteren Ende so ausbildet, daß er in der Betätigungsstellung mit seinem Rand 37 auf der Oberfläche der Deckelkappe 2 aufsitzt. Dies ist auch in der in Fig. 3 dargestellten Betätigungsstellung zu erkennen. In dieser Stellung ist der Dichtungsring 18 gerade in die Einschnürung des Überganges vom Ventilgehäuseoberteil zum Ventilgehäuseunterteil 6 eingepreßt, so daß keine Verbindung vom Behälterinneren zum Dosierraum 15 besteht. Gleichzeitig hat sich der Flansch 13 des Ventilschaftes 11 von der Dichtung 10 entfernt, so daß die in der Ruhestellung bestandene Abdichtung des Dosierraumes 15 nach oben hin aufgehoben ist. Bei der Abwärtsbewegung des Ventilschaftes 11 gelangt auch die Bohrung 24, die in der Ruhestellung oberhalb der Dichtung 10 steht, unterhalb des unteren Randes dieser Dichtung in den Dosierraum, so daß also der Dosierraum 15 über die Bohrung 24 mit dem Kanal 12 verbunden ist, wodurch das dort vorhandene Gemisch aus Füllgut und Treibgas über den Ringraum 23 in die Öffnung 25 gelangt und durch die Düse 26 aussprüht.
""Eine ähnliche Ausführungsform ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Bei dieser Bauform ist zwischen dem Kanal 12 des Ventilschaftes und dem Inneren des Hohlzylinders 14 keine Trennwand mehr vorgesehen, so daß also sozusagen der Kanal 12 durch den ganzen Ventilschaft bis zum Ende hindurchgeführt ist. Zur Bildung des Flansches 13 und der Gestaltung des Ringraumes für die Dosierkammer 15 ist der Ventilschaft gegen sein Ende, auf einem Teil 14', entsprechend verstärkt. Diese Verstärkung 14" geht dann wieder in das wesentlich dünnere Schaftende 32 über,

ίο welches von dem Hohlraum des Ventiltellers 17 aufgenommen wird. Zwischen dem oberen Ende des Ventiltellers 17 und der durch die Verjüngung gebildeten Schulter 33 ist der Dichtungsring 18 vorgesehen. Da die Verbindung vom Ventilschaftkanal 12 in das Innere des Ventiltellers direkt erfolgt, erübrigt sich die Anbringung einer Bohrung in dem Teil 14'.

Beim Füllen (s.Fig.4) wird ein Füllkopf 34 mit einer elastischen Ringdichtung 35 auf das obere Ende des Ventilschaftes 11 aufgeschoben und dieser so weit nach unten gedrückt, bis die Dichtung 18 in den engen Teil des Ventilgehäuses 3 eingepreßt ist, so daß die Verbindung zwischen Behälterinnerem und Dosierraum unterbrochen ist. Wird nun durch den Füllkanal 36 des Füllkopfes 34 ein Gemisch aus Füllgut und Treibgas zugeführt, so gelangt dies durch Kanal 12 des Ventilschaftes 11 in das Innere des Ventiltellers 17, der durch den Druck, mit dem dieses Gemisch zugeführt wird, entgegen der Wirkung der Feder 19, nach unten gepreßt wird, so daß wieder ein Spalt 30 zwischen dem oberen Rand des Ventiltellers 17 und dem Dichtungsring 18 entsteht, durch den das Gemisch über den Ringraum 31 in das Innere des Behälters gelangt. Wird die Füllung abgestellt, so daß der Fülldruck aufhört, schnellt der Ventilteller nach oben, und die Verbindung zwischen Behälterinnerem und dem Ventilkanal 12 ist unterbrochen. Nach Abziehen des Füllkopfes 34 geht der Ventilschaft 11 in seine Ruhestellung (s. Fig. 5).
Wird durch einen Druck auf den Sprühkopf 20 das Ventil betätigt, so wird der Ventilschaft 11 aus seiner Ruhestellung (s. Fig. 5) in die Betätigungsstellung (s. Fig. 6) gebracht, die sich einerseits durch das Einpressen der Dichtung 18 in den Ventilgehäuseunterteil 6, andererseits durch das Aufsetzen der Unterkante 37 des Sprühkopfes auf den Deckel 2 ergibt. In der Betätigungsstellung ist die Bohrung 24, die in der Ruhestellung oberhalb der Dichtung 10 stand, unterhalb dieser Dichtung in den Dosierraum 15 gelangt, so daß der Inhalt des Dosierraumes 15 durch diese Bohrung in den Ventilschaftkanal 12 und von dort wieder über eine Querbohrung 22 in den Ringraum 23 kommt und über die Öffnung 25 zur Sprühdüse 26 austritt.
Eine weitere Bauform ist, nur in Ruhestellung, in Fig. 7 dargestellt. Hier ist über einen massiven Ventilschaft 11 ein Rohr 38 mit Spiel geschoben, so daß zwischen dem Inneren dieses Rohres und dem Ventilschaft 11 ein Ringraum 39 entsteht. Gegebenenfalls können in diesem Ringraum irgendwelche Nocken od. dgl. zur Distanzhaltung vorgesehen sein. Im Rohr 38 ist eine Bohrung 24' oder 24" angebracht, so daß in der Betätigungsstellung der Dosierraum 15 über eine dieser Bohrungen mit dem Ringraum 39 in Verbindung steht, von wo eine Aussprühöffnung in die

c₅ Sprühdüse 26 des Sprühkopfes 20 führt. Unterhalb des Flansches 13 ist wieder ein Hohlzylinder 14" vorgesehen, dessen Inneres durch Bohrungen 16" mit dem Dosierraum 15 verbunden ist.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Dosierventil und Sprühkopf für Sprühdosen oder Flaschen, bei dem in einem Ventilgehäuse, welches gleichzeitig als Verschlußkappe des Dosen- bzw. des Flaschenhalses dient, ein in das Innere der Dose bzw. Flasche ragender rohrförmiger Teil mittels eines Flanschringes eingespannt ist und ferner innerhalb des Ventilgehäuses ein Dosierraum vorgesehen ist, in dem ein federbelasteter Ventilkörper geführt ist und durch elastische Dichtungen die einzelnen Teile gegenseitig abgeschirmt sind, wobei der Ventilkörper als starrer Schieber ausgebildet ist, ferner in dem Ventilschaft des Ventilkörpers eine Querbohrung vorgesehen ist und das Ende des Ventilschaftes als Flansch ausgebildet ist, der in der Ruhestellung an einer zwischen Ventilgehäuse und Ventilkappe eingespannten elastischen Dichtung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (11) eine Einschnürung (40) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie sich in der Füllstellung des Ventilschaftes (11) innerhalb der Kappenmunddichtung (10) befindet und dabei in dieser Stellung zwischen dem inneren Durchmesser des Dichtungsringes (10) und der Oberfläche der Einschnürung (40) des Ventilschaftes (11) einen freien Ringraum bildet, wobei das als Hohlzylinder (14) ausgebildete Ende des Ventilschaftes (11) einen Flansch aufweist, an den sich der obere Rand eines Ventiltellers (17) anlegt, wobei gegebenenfalls eine elastische Dichtung (18) zwischengeschaltet ist, die die Bewegungen des Ventilschaftes (11) mitmacht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (12) des Ventilschaftes (11) gegen das Innere des Hohlzylinders (14) in an sich bekannter Weise durch eine Zwischenwand (7) abgeschlossen ist, wobei sowohl der Ventilschaftkanal als auch das Hohlzylinderinnere mindestens je eine Bohrung (16,24) od. dgl. nach außen haben.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (11) bis zum Flansch oberhalb des Hohlzylinders massiv ausgebildet ist, wobei über den Ventilschaft (11) — einen Ringraum (39) bildend — ein Rohr (38) geschoben ist und der Ringraum einerseits — knapp oberhalb dem Flansch oder der Kappenmunddichtung — mit mindestens einer Bohrung (24', 24") od. dgl. mit dem Gehäuseinneren verbunden ist, andererseits — nahe seinem oberen Ende — eine Sprühdüse oder eine Verbindung zu einer Sprühdüse aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2721010, 2 746 796,
788 925.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1027 147, 1 027 945,
033 147.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

© 309 597/104 5.63