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EP1765697B1 - Dosierventil und vorrichtung zur abgabe einer vorzugsweise kosmetischen flüssigkeit - Google Patents

Dosierventil und vorrichtung zur abgabe einer vorzugsweise kosmetischen flüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
EP1765697B1
EP1765697B1 EP05754391A EP05754391A EP1765697B1 EP 1765697 B1 EP1765697 B1 EP 1765697B1 EP 05754391 A EP05754391 A EP 05754391A EP 05754391 A EP05754391 A EP 05754391A EP 1765697 B1 EP1765697 B1 EP 1765697B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
sealing element
metering
valve element
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP05754391A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1765697A1 (de
Inventor
Reinhard Neuhaus
Bernhard Jasper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aptar Dortmund GmbH
Original Assignee
Seaquist Perfect Dispensing GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seaquist Perfect Dispensing GmbH filed Critical Seaquist Perfect Dispensing GmbH
Publication of EP1765697A1 publication Critical patent/EP1765697A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1765697B1 publication Critical patent/EP1765697B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/44—Valves specially adapted for the discharge of contents; Regulating devices
    • B65D83/52—Metering valves; Metering devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49405—Valve or choke making

Definitions

  • the present invention relates to a metering valve for dispensing a preferably cosmetic liquid according to the preamble of claim 1, a device with such a metering valve, a method for producing such a metering valve and a use of such a metering valve or such a device.
  • cosmetic liquid is to be understood in a narrow sense hair spray, hair coat, a deodorant, a foam, a gel, a paint spray, a sunscreen or skin care agent o.
  • other personal care products cleansing products, cosmetics o. The like.
  • suspensions and fluids, in particular with gas phases are preferably included.
  • other liquids for example, air freshener, and in particular also technical fluids and fluids, such as rust remover o, the like., Can be used.
  • cosmetic liquid is often referred to below.
  • a device for the metered atomization of a cosmetic liquid comprising a metering valve with a movable valve element in a valve housing.
  • the valve element together with the valve housing forms an inlet-side inlet valve and a discharge-side outlet valve.
  • the valve element is preferably provided with an attached spray head o. The like.
  • the valve element is moved axially, whereby initially the inlet-side inlet valve of the metering valve is closed and only then the discharge-side outlet valve of the metering valve is opened. Then, the liquid preferably containing a blowing agent can escape from the metering chamber formed in the valve housing and be atomized and dispensed by the connected spray head.
  • the WO 2004 / U22143 A2 relates to a metering valve for metered delivery of a pressurized cosmetic fluid.
  • the metering valve has a valve housing and a movable valve element on the valve element is formed an inclined against the longitudinal axis of the valve element rotationally symmetric portion.
  • a sealing element is arranged in a circumferential groove on the rotationally symmetric portion of the valve element.
  • the sealing element may be molded onto the valve element.
  • the US 2,837,249 relates to a metering valve for metered delivery of a cosmetic liquid.
  • the metering valve comprises a valve housing and a movable valve element. With an inlet side and discharge side seal, the valve element forms an inlet-side inlet valve and a discharge-side outlet valve.
  • a return spring biases the valve element. The spring presses the inlet side seal against the housing.
  • a metering valve for the metered atomization of a cosmetic liquid wherein a container containing the liquid comprises a metering valve with a movable valve element in a valve housing.
  • the valve element together with the valve housing forms an inlet-side inlet valve and a discharge-side outlet valve.
  • a return spring biases the valve element. The spring presses the inlet side seal against the housing.
  • the publication US 5,769,283 relates to an aerosol container for atomizing cosmetic liquids, wherein the container containing the liquid comprises a metering valve with a movable valve element in a valve housing.
  • a metering chamber is formed by a guide bush which is concentrically surrounded by an elastic sleeve.
  • the sleeve functions simultaneously as an inlet-side sealing element and in conjunction with the valve element as an inlet valve.
  • the valve element is biased by a tension spring against the guide bush.
  • the elastic sleeve is defined by the valve housing and by the guide bushing on the housing.
  • the publication US 3,055,560 discloses a metering valve for metered delivery of pressurized fluids.
  • the metering valve has a valve housing with a movable valve element, and an inlet side and a outlet-side sealing element.
  • the movable valve element forms an inlet-side inlet valve and an outlet-side outlet valve.
  • the inlet-side sealing element is slidably secured to the valve element by an annular shoulder at the end of the valve element and by a helical spring which is supported on the upper surface of a disc covering the sealing element and on an opposite shoulder of the valve element.
  • a further tension spring is arranged on the valve element.
  • the metering valve has a valve housing, a movable valve element and an inlet-side sealing element and a discharge-side sealing element. Together with the seals, the valve element forms an inlet-side inlet valve and a discharge-side outlet valve.
  • the inlet-side sealing element is fixed to the valve housing by a seal holder.
  • the known metering valves are not ideal for pressure filling and / or sealing and / or do not allow optimal securing of the seal with a simple structure.
  • the present invention has for its object to provide a metering valve and a device for the metered delivery of a preferably cosmetic liquid and a method for producing such a metering valve or such a device, wherein the metering valve easy to manufacture, better seals and / or universal use.
  • the sealing element is fixed to the valve element by means of a return spring associated with the valve element.
  • a return spring associated with the valve element.
  • One aspect is to make the sealing element at least partially substantially annular or sleeve-shaped.
  • the sealing element seals at least substantially radially.
  • the sealing element is - at least in the sealing area - either radially inwardly or outwardly supported. This makes it possible to seal better than the prior art, in particular since the sealing element, which preferably consists of a soft material, can not deflect radially.
  • valve seat or the sealing element can also be conical in order to achieve an optimum radial sealing seat in the closed state.
  • the sealing member for sealing between the valve element and the valve housing with the inlet valve closed is preferably made of a softer or more elastic material than the valve element and the valve housing. This allows a stable formation of the metering valve, in particular of the valve housing, which can therefore better withstand higher propellant and Gund. Therefore, the proposed metering valve and a device provided with such a metering device are universally applicable.
  • the sealing element is molded directly onto the valve element.
  • this can be done directly in
  • the sealing element can also be used as a prefabricated part in the injection mold and the valve element can be molded onto the sealing element of the injection mold for the valve element.
  • the assembly can be done in the usual manner without additional mounting step for the sealing element.
  • the sealing element is arranged in the region of a free end on the valve element. This is in particular a corresponding end-side arrangement of the inlet valve and a possible attachment of the sealing element on the valve element beneficial.
  • the sealing element may for example also be arranged, in particular molded, in a region of the valve element which is at a distance from the end of the valve element.
  • the sealing element, the valve element and the valve housing are each injection molded from plastic to enable a cost-effective mass production.
  • the injection molding is done with such precision and such a choice of materials that no post-processing to achieve the desired sealing effect is required.
  • the sealing element is self-locking. This can be achieved, for example, in that the sealing element engages in a preferably undercut recess of the valve element. However, this is achieved in a particularly preferred manner by the sealing element being injection-molded directly onto the valve element or vice versa, in order to form a non-detachable composite.
  • valve member forms both the inlet valve and the outlet valve of the metering valve.
  • valve element is preferably at least substantially rigid, in particular in the operating or axial direction.
  • the metering valve is used for metered delivery of a cosmetic liquid containing particles, wherein distributed projections are used in a metering chamber of the metering valve for temporary deposition of the particles to counteract a bottom-side settling of the particles and in particular clogging of the intake valve, wherein on the Projections settled particles are discharged from the liquid during delivery.
  • This allows a better distribution of the particles in the discharged liquid.
  • This is beneficial for particle-containing formulations or suspensions, which are increasingly being used, in order to be able to ensure as uniform a distribution as possible and thus uniform properties.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a proposed device 1 with a metering valve 2 for metered delivery of a preferably cosmetic liquid 3 o. The like.
  • a discharge of the liquid 3 via a non-illustrated, connected to the metering valve 2 - preferably mounted thereon - spray head for atomization and dispensing the liquid 3.
  • the liquid 3 is under pressure or can be pressurized.
  • the liquid 3 contains a blowing agent, preferably a volatile and / or flammable blowing agent, compressed gas, carbon dioxide or the like.
  • the cosmetic liquid 3 in the aforementioned sense is particularly preferably a particle-containing mixture or suspension.
  • the device 1 further comprises a container 4 for the liquid 3 and a lid 5 carrying the metering valve 2.
  • the metering valve 2 has a movable valve element 6 and a valve housing 7.
  • the valve element 6 is in the representation example axially - in the illustration according to Fig. 1 vertically - guided in the valve housing 7 movable and forms the discharge side a projecting connector 8 for connection of the spray head not shown o.
  • the metering valve 4 has an inlet-side inlet valve 9, a discharge-side outlet valve 10 and a metering space 11 formed therebetween in the valve housing 7.
  • a valve member 6 associated return spring 12 is arranged, which biases the valve element 6 in the illustrated, unactuated position, ie here upwards.
  • the exhaust valve 10 In the unactuated position, the exhaust valve 10 is closed and the intake valve 9 is opened. In this state, the dosing chamber 11 is filled with the liquid 3 (in the figures, this is not shown for reasons of simplification), the liquid 3 from the container 4 via an inlet-side riser 13 through the open inlet valve 9 in the dosing 11 or one respected can flow.
  • the inlet valve 9 Upon actuation of the valve element 6 - ie pushing down of the valve element 6 against the force of the return spring 12 - the inlet valve 9 is first closed and only then the exhaust valve 10 is opened. In this actuated state, the liquid present in the dosing chamber 11 3 can be discharged through the open outlet valve 10, in particular due to the said blowing agent flow independently and, for example, sprayed from the connected to the connector 8, not shown spray head or to be atomized. The metering valve 2 accordingly emits only a certain or metered quantity of liquid 3 with each actuation,
  • valve element 6 and the valve housing 7 are preferably each formed einstükkig and injection molded from plastic, in particular from a relatively hard or rigid plastic, such as polyamide or polyoxymethylene (POM).
  • plastic in particular from a relatively hard or rigid plastic, such as polyamide or polyoxymethylene (POM).
  • POM polyoxymethylene
  • a sealing element 14 made of a softer or more elastic material than the valve element 6 and the valve housing 7 is also provided according to the proposal between the valve element 6 and the valve housing.
  • the sealing element 14 is injection-molded onto the valve element 7, preferably directly in the injection mold used to produce the valve element 6 or in a separate injection mold.
  • the sealing element 14 may for example also be inserted as a prefabricated part into the injection mold and the valve element 6 may be molded or the sealing element 14 may be attached to the prefabricated valve element 6.
  • the sealing element 14 preferably surrounds the valve element 6 annularly and has a frusto-conical or rounded insertion region 15 in the illustrated embodiment in order to facilitate insertion into a corresponding sealing section of the valve housing 7 for preferably radial sealing against the sealing element 14 when the inlet valve 9 is closed.
  • the sealing element 14 has a lateral projection, in particular an annular flange 16 or the like, for fixing to the valve element 6, the projection or annular flange 16 being between an abutment for the return spring 12 on the valve element 6 and the associated end the return spring 12 is arranged and thereby fixed.
  • This allows a very secure fixing of the sealing element 14 on the valve element 6, in particular even if the sealing element 14 is molded onto the valve element 6, since with different materials a release of the sealing element 14 from the valve element 6 can not always be completely ruled out.
  • the sealing element 14 is also preferably injection molded, in particular from a suitable elastomer, preferably from a thermoplastic elastomer (TPE), a thermoplastic polyurethane (TPU) or high pressure produced low density polyethylene (LDPE).
  • a suitable elastomer preferably from a thermoplastic elastomer (TPE), a thermoplastic polyurethane (TPU) or high pressure produced low density polyethylene (LDPE).
  • the injection of the sealing member 14 to the valve element 6 has the advantage that the sealing member 14 forms no separate part and therefore does not require a separate assembly step and beyond the further advantage that a very good seal between the sealing member 14 and the associated valve member 6 without additional measures can be achieved.
  • the sealing element 14 is arranged at a free end of the valve element 6 such that in the unactuated state, an axial inlet channel 17 in the valve housing 7 to the dosing chamber 11 is not blocked.
  • the valve element 14 In the actuated state - ie when depressed valve element 6 - the valve element 14 is at least partially inserted with a front end of the valve element 6 in the supply channel 17 for radial sealing at a sealing portion of the valve housing 7,
  • other valve designs are possible, for example, a plate-like design and / or an axial seal.
  • the outlet valve 10 has in the illustrated example, a separate sealing element 18, which is in particular annular and is held by the valve housing 7 against a ring portion of the lid 5 sealing.
  • the separate sealing element 18 seals radially to a shaft portion of the valve element 6 or fitting 8 from.
  • unactuated state is the outlet valve 10 is closed and accordingly no liquid 3 can emerge from the metering chamber 11 on the discharge side,
  • valve element 6 When the valve element 6 is actuated, the valve element 6 or the connecting piece 8 is displaced axially in such a way that a radial passage channel 19 moves past the separate sealing element 18 into the interior of the valve housing 7, ie is released towards the metering chamber 11 (this position is not shown) ).
  • the outlet valve 10 is opened, and liquid 3 can flow out of the metering chamber 11 through the passageway 19 in an axial recess 20 and through this from the connector 8 also in the spray head o.
  • the valve element 6 or the connecting piece 8 is displaced axially in such a way that a radial passage channel 19 moves past the separate sealing element 18 into the interior of the valve housing 7, ie is released towards the metering chamber 11 (this position is not shown) ).
  • the outlet valve 10 is opened, and liquid 3 can flow out of the metering chamber 11 through the passageway 19 in an axial recess 20 and through this from the connector 8 also in the spray head o.
  • the like Not shown.
  • valve designs are possible.
  • the molded or possibly also injected sealing element 14 can also be used for other valves - that is to say independently of the present metering valve 2 - for such or similar devices 1 for dispensing and, in particular, atomising cosmetic liquids 3.
  • the proposed device 1, and the proposed metering valve 2 can be used for any type of cosmetic liquids 3, as already explained above. Particularly suitable, however, is the use of such or similar metering valve 2 for the metered delivery of a cosmetic liquid 3 containing particles, wherein in the metering chamber 11 of the metering valve 2 distributed projections for temporary deposition of the particles are used to a bottom-side settling of the particles and in particular clogging counteract the intake valve 9 of the metering valve 2, and the particles are discharged from the liquid 3 again during the delivery.
  • the projections are preferably distributed in the vertical direction or spaced and more preferably by the turns of the return spring 12 and / or other recesses, indentations, edges o.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosierventil zur Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung mit einem derartigen Dosierventil, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Dosierventils und eine Verwendung eines derartigen Dosierventils oder einer derartigen Vorrichtung.
  • Unter dem Begriff "kosmetische Flüssigkeit" sind in einem engeren Sinn Haarspray, Haarlack, ein Deodorant, ein Schaum, ein Gel, ein Farbspray, ein Sonnen- oder Hautpflegemittel o. dgl, zu verstehen. Vorzugsweise werden in einem weiteren Sinn aber auch sonstige Körperpflegeprodukte, Reinigungsprodukte, Kosmetika o. dgl., und auch Suspensionen und Fluide, insbesondere mit Gasphasen, umfaßt. Jedoch können als sonstige Flüssigkeiten, beispielsweise Luftverbesserer, und insbesondere auch technische Flüssigkeiten und Fluide, wie Rostlöser o, dgl., eingesetzt werden. Nachfolgend wird jedoch aus Vereinfachungsgründen und aufgrund des Nutzungsschwerpunkts oft nur von kosmetischer Flüssigkeit gesprochen.
  • Aus der US 2002/190085 A1 ist eine Vorrichtung zur dosierten Zerstäubung einer kosmetischen Flüssigkeit bekannt, wobei ein die Flüssigkeit enthaltender Behälter ein Dosierventil mit einem bewegbaren Ventilelement in einem Ventilgehäuse aufweist. Das Ventilelement bildet zusammen mit dem Ventilgehäuse ein zulaufseitiges Einlaßventil und ein abgabeseitiges Auslaßventil. Das Ventilelement ist vorzugsweise mit einem aufgesteckten Sprühkopf o. dgl. zur Abgabe und Zerstäubung der Flüssigkeit versehen. Durch Niederdrücken des Sprühkopfes wird das Ventilelement axial bewegt, wodurch zunächst das zulaufseitige Einlaßventil des Dosierventils geschlossen und erst anschließend das abgabeseitige Auslaßventil des Dosierventils geöffnet wird. Dann kann die vorzugsweise ein Treibmittel enthaltende Flüssigkeit aus dem im Ventilgehäuse gebildeten Dosierraum entweichen und vom angeschlossenen Sprühkopf zerstäubt und ausgegeben werden.
  • Die WO 2004/U22143 A2 betrifft ein Dosierventil zur dosierten Abgabe eines unter Druck stehenden kosmetischen Fluides. Das Dosierventil weist ein Ventilgehäuse und ein bewegbares Ventilelement auf Am Ventilelement ist ein gegen die Längsachse des Ventilelementes geneigter rotationssymmetrischer Abschnitt ausgebildet. In einer umlaufenden Nut auf dem rotationssymmetrischen Abschnitt des Ventilelements ist ein Dichtelement angeordnet. Das Dichtelement kann an das Ventilelement angespritzt sein.
  • Die US 2,837,249 betrifft ein Dosierventil zur dosierten Abgabe einer kosmetischen Flüssigkeit. Das Dosierventil weist ein Ventilgehäuse und ein bewegbares Ventilelement auf Mit einer einlaßseitige und abgabeseitigen Dichtung bildet das Ventilelement ein zulaufseitiges Einlaßventil und ein abgabeseitiges Auslaßventil. Eine Rückstellfeder spannt das Ventilelement vor. Die Feder drückt die einlaßseitige Dichtung gegen das Gehäuse.
  • Aus der Druckschrift JP 0 725 1884 ist ein Dosierventil zur dosierten Zerstäubung einer kosmetischen Flüssigkeit bekannt, wobei ein die Flüssigkeit enthaltender Behälter ein Dosierventil mit einem bewegbaren Ventilelement in einem Ventilgehäuse aufweist. Das Ventilelement bildet zusammen mit dem Ventilgehäuse ein zulaufseitiges Einlaßventil und ein abgabeseitiges Auslaßventil. Eine Rückstellfeder spannt das Ventilelement vor. Die Feder drückt die einlaßseitige Dichtung gegen das Gehäuse.
  • Die Druckschrift US 5,769,283 betrifft ein Aerosolbehälter zur Zerstäubung von kosmetischen Flüssigkeiten, wobei der die Flüssigkeit enthaltende Behälter ein Dosierventil mit einem bewegbaren Ventilelement in einem Ventilgehäuse aufweist. Eine Dosierkammer wird durch eine Führungsbuchse, die konzentrisch von einer elastischen Hülse umgeben ist, gebildet. Die Hülse funktioniert gleichzeitig als einlaßseitiges Dichtelement und in Verbindung mit dem Ventilelement als Einlaßventil. Das Ventilelement ist durch eine Spannfeder gegen die Führungsbuchse vorgespannt. Die elastische Hülse ist durch das Ventilgehäuse und durch die Führungsbuchse am Gehäuse festgelegt.
  • Die Druckschrift US 3,055,560 offenbart ein Dosierventil zur dosierten Abgabe von unter Druck stehenden Flüssigkeiten. Das Dosierventil weist ein Ventilgehäuse mit einem bewegbaren Ventilelement, sowie ein einlaßseitiges und ein auslaßseitiges Dichtelement auf. Mittels der Dichtelemente bildet das bewegbare Ventilelement ein einlaßseitiges Einlaßventil und ein auslaßseitiges Abgabeventil. Das einlaßseitige Dichtelement ist am Ventilelement durch einen ringförmigen Absatz am Ende des Ventilelements und durch eine Spiralfeder, die sich an der oberen Fläche einer das Dichtelement bedeckenden Scheibe und an einem gegenüberliegenden Absatz des Ventilelements abstützt, verschiebbar gesichert. Zur Vorspannung des Ventilelements ist eine weitere Spannfeder am Ventilelement angeordnet.
  • Aus der Druckschrift US 2,721,010 ist ein Dosierventil zur dosierten Zerstäubung von unter Druck stehenden Flüssigkeiten bekannt. Das Dosierventil weist ein Ventilgehäuse, ein bewegbares Ventilelement und ein einlaßseitiges Dichtelement und ein abgabeseitiges Dichtelement auf. Gemeinsam mit den Dichtungen bildet das Ventilelement ein zulaufseitiges Einlaßventil und ein abgabeseitiges Auslaßventil. Das einlaßseitige Dichtelement ist am Ventilgehäuse durch eine Dichtungshalterung festgelegt.
  • Zum Füllen von Behältern mit einer kosmetischen Flüssigkeit unter Druck wird neben dem sogenannten "Undercup"-Verfahren, bei dem das Füllen durch Abheben bzw. vor dem Aufsetzen eines Deckels mit dem Dosierventil auf den Behälter, also vor dem endgültigen Schließen des Behälters unter Umgehung des Dosierventils erfolgt, zunehmend die sogenannte "Druckbefüllung" eingesetzt, bei der das Füllen durch das Dosierventil hindurch bzw. am Dosierventil vorbei zwischen dem Deckel und einem abgabeseitigen Dichtelement des Dosierventils erfolgt. Beim Füllen werden zunehmend höhere Fülldrücke eingesetzt, um die Füllzeit zu reduzieren.
  • Die bekannten Dosierventile sind für die Druckbefüllung und/oder zur Abdichtung nicht ideal und/oder gestatten keine optimale Sicherung der Dichtung bei einfachem Aufbau.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dosierventil und eine Vorrichtung zur dosierten Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Dosierventils oder einer derartigen Vorrichtung anzugeben, wobei das Dosierventil einfach herstellbar, besser dichtet und/oder universeller einsetzbar ist.
  • Die obigen Aufgabe wird durch ein Dosierventil gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10, ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung ist das Dichtungselement am Ventilelement mittels einer dem Ventilelement zugeordneten Rückstellfeder festgelegt. Dies gestattet eine sichere Festlegung des Dichtelements bei einfachem Aufbau und einfacher Herstellung des Dosierventils, da eine Rückstellfeder üblicherweise ohnehin eingebaut wird. Weitere Maßnahmen, beispielsweise ein Einklemmen des Dichtungselements zwischen Ventilgehäuseteilen, erübrigen sich. Dies gestattet daher eine Vereinfachung des Aufbaus und der Montage des Dosierventils.
  • Ein Aspekt liegt darin, das Dichtungselement zumindest abschnittsweise im wesentlichen ring- oder hülsenförmig auszubilden. Bei geschlossenem Einlaßventil dichtet das Dichtungselement zumindest im wesentlichen radial. Das Dichtungselement ist - zumindest im dichtenden Bereich - entweder radial innen oder außen abgestützt. Dies ermöglicht eine gegenüber dem Stand der Technik bessere Abdichtung, insbesondere da das vorzugsweise aus einem weichen Material bestehende Dichtungselement radial nicht ausweichen kann.
  • Bedarfsweise können der Ventilsitz bzw, das Dichtungselement auch konisch ausgebildet sein, um einen optimalen radialen Dichtsitz im geschlossenen Zustand zu erreichen.
  • Das Dichtungselement zur Abdichtung zwischen dem Ventilelement und dem Ventilgehäuse bei geschlossenem Einlaßventil besteht vorzugsweise aus einem weicheren oder elastischeren Material als das Ventilelement und das Ventilgehäuse. Dies ermöglicht eine stabile Ausbildung des Dosierventils, insbesondere des Ventilgehäuses, das dementsprechend besser höheren Treibmittel- und Fülldrücken standhalten kann. Daher sind das vorschlagsgemäße Dosierventil und eine mit einem derartigen Dosierventil versehene Vorrichtung universell einsetzbar.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtungselement unmittelbar an das Ventilelement angespritzt. Dies kann beispielsweise direkt in der Spritzgießform für das Ventilelement erfolgen, Bedarfsweise kann das Dichtungselement auch als vorgefertigtes Teil in die Spritzgießform eingesetzt und das Ventilelement an das Dichtungselement angespritzt werden. In beiden Fällen wird eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht, wobei die Montage in der bisher üblichen Weise ohne zusätzlichen Montageschritt für das Dichtungselement erfolgen kann.
  • Entsprechende Vorteile ergeben sich, wenn das Dichtungselement am Ventilelement insbesondere durch Aufstecken angebracht wird.
  • Vorzugsweise ist das Dichtungselement im Bereich eines freien Endes am Ventilelement angeordnet. Dies ist insbesondere einer entsprechend endseitigen Anordnung des Einlaßventils und einem möglichen Aufstecken des Dichtungselements auf das Ventilelement zuträglich.
  • Jedoch kann das Dichtungselement beispielsweise auch in einem von dem Ende des Ventilelements beabstandeten Bereich des Ventilelements angeordnet, insbesondere angespritzt sein.
  • Vorzugsweise sind das Dichtungselement, das Ventilelement und das Ventilgehäuse jeweils aus Kunststoff spritzgegossen, um eine kostengünstige Massenfertigung zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise erfolgt das Spritzgießen mit einer derartigen Präzision und eine derartige Wahl der Materialien, daß keine Nachbearbeitung zur Erzielung der gewünschten Dichtwirkung erforderlich ist.
  • Insbesondere ist das Dichtungselement selbstsichernd ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Dichtungselement in eine vorzugsweise hinterschnittene Aussparung des Ventilelements eingreift. Besonders bevorzugt wird dies jedoch dadurch erreicht, daß das Dichtungselement unmittelbar an das Ventilelement angespritzt wird oder umgekehrt, um einen nichtlösbaren Verbund zu bilden.
  • Ganz besonderes bevorzugt bildet das Ventilelement sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil des Dosierventils. Hierzu ist das Ventilelement vorzugsweise zumindest im wesentlichen starr ausgebildet, insbesondere in Betätigungs- bzw. axialer Richtung.
  • Besonders bevorzugt wird das Dosierventil zur dosierten Abgabe einer kosmetischen Flüssigkeit verwendet, die Partikel enthält, wobei verteilte Vorsprünge in einem Dosierraum des Dosierventils zur temporären Ablagerung der Partikel verwendet werden, um einem bodenseitigen Absetzen der Partikel und insbesondere Zusetzen des Einlaßventils entgegenzuwirken, wobei die auf den Vorsprüngen abgesetzten Partikel von der Flüssigkeit bei der Abgabe mit ausgetragen werden. So wird eine bessere Verteilung der Partikel in der ausgetragenen Flüssigkeit ermöglicht. Dies ist für partikelhaltige Formulierungen bzw. Suspensionen, die zunehmend verwendet werden, zuträglich, um möglichst gleichmäßige Verteilungen und damit einheitliche Eigenschaften sicherstellen zu können.
  • Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittdarstellung einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung mit einem vorschlagsgemäßen Dosierventil zur dosierten Abgabe einer kosmetischen Flüssigkeit gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1 mit einem Dosierventil 2 zur dosierten Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit 3 o. dgl. Insbesondere erfolgt eine Abgabe der Flüssigkeit 3 über einen nicht dargestellten, an das Dosierventil 2 angeschlossenen - vorzugsweise darauf aufgesteckten - Sprühkopf zur Zerstäubung und Ausgabe der Flüssigkeit 3.
  • Die Flüssigkeit 3 steht unter Druck oder ist unter Druck setzbar. Insbesondere enthält die Flüssigkeit 3 ein Treibmittel, vorzugsweise ein flüchtiges und/oder brennbares Treibmittel, komprimiertes Gas, Kohlendioxid o. dgl. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der kosmetischen Flüssigkeit 3 im eingangs genannten Sinne um eine partikelhaltige Mischung bzw, Suspension.
  • Die Vorrichtung 1 weist ferner einen Behälter 4 für die Flüssigkeit 3 und einen das Dosierventil 2 tragenden Deckel 5 auf.
  • Das Dosierventil 2 weist ein bewegbares Ventilelement 6 und ein Ventilgehäuse 7 auf. Das Ventilelement 6 ist beim Darstellungsbeispiel axial - bei der Darstellung gemäß Fig. 1 vertikal - im Ventilgehäuse 7 bewegbar geführt und bildet abgabeseitig ein vorspringendes Anschlußstück 8 zum Anschluß des nicht dargestellten Sprühkopfs o. dgl.
  • Das Dosierventil 4 weist ein zulaufseitiges Einlaßventil 9, ein abgabeseitiges Auslaßventil 10 und einen dazwischen im Ventilgehäuse 7 gebildeten Dosierraum 11 auf.
  • Im Dosierraum 11 ist eine dem Ventilelement 6 zugeordnete Rückstellfeder 12 angeordnet, die das Ventilelement 6 in die dargestellte, unbetätigte Stellung, hier also nach oben, vorspannt.
  • In der unbetätigten Stellung ist das Auslaßventil 10 geschlossen und das Einlaßventil 9 geöffnet. In diesem Zustand ist der Dosierraum 11 mit der Flüssigkeit 3 gefüllt (in den Figuren ist dies aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt), wobei die Flüssigkeit 3 aus dem Behälter 4 über eine zulaufseitige Steigleitung 13 durch das offene Einlaßventil 9 in den Dosierraum 11 ein- bzw. nachströmen kann.
  • Beim Betätigen des Ventilelements 6 - also Herunterdrücken des Ventilelements 6 gegen die Kraft der Rückstellfeder 12 - wird zunächst das Einlaßventil 9 geschlossen und erst danach das Auslaßventil 10 geöffnet. In diesem betätigten Zustand kann dann die im Dosierraum 11 befindliche Flüssigkeit 3 über das geöffnete Auslaßventil 10 abgegeben werden, insbesondere aufgrund des genannten Treibmittel selbstständig ausströmen und beispielsweise von dem an das Anschlußstück 8 angeschlossenen, nicht dargestellten Sprühkopf versprüht bzw, zerstäubt werden. Das Dosierventil 2 gibt dementsprechend bei jeder Betätigung nur eine bestimmte bzw. dosierte Menge an Flüssigkeit 3 ab,
  • Beim Rückstellen des Dosierventils 2 in die unbetätigte Stellung wird erst das Auslaßventil 10 geschlossen und erst dann das Einlaßventil 9 geöffnet, um Flüssigkeit 3 in den Dosierraum 11 nachströmen zu lassen,
  • Das Ventilelement 6 und das Ventilgehäuse 7 sind vorzugsweise jeweils einstükkig ausgebildet und aus Kunststoff spritzgegossen, insbesondere aus einem relativ harten bzw. steifen Kunststoff, wie Polyamid oder Polyoxymethylen (POM).
  • Zur Abdichtung des Einlaßventils 9 im geschlossenen Zustand ist vorschlagsgemäß zusätzlich zwischen dem Ventilelement 6 und dem Ventilgehäuse 7 ein Dichtungselement 14 aus einem weicheren oder elastischeren Material als das Ventilelement 6 und das Ventilgehäuse 7 vorgesehen.
  • Bei der ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Dichtungselement 14 an das Ventilelement 7 angespritzt, vorzugsweise unmittelbar in der zur Herstellung des Ventilelements 6 verwendeten Spritzgußform oder in einer separaten Spritzgußform. Alternativ kann das Dichtungselement 14 beispielsweise auch als vorgefertigtes Teil in die Spritzgußform eingelegt und das Ventilelement 6 angespritzt sein oder das Dichtungselement 14 auf das vorgefertigte Ventilelements 6 aufgesteckt sein.
  • Das Dichtungselement 14 umgibt das Ventilelement 6 vorzugsweise ringförmig und weist beim Darstellungsbeispiel einen kegelstumpfförmigen oder abgerundeten Einführbereich 15 auf, um ein Einführen in einen konrespondierenden Dichtungsabschnitt des Ventilgehäuses 7 zur vorzugsweise radialen Abdichtung gegen das Dichtungselement 14 bei geschlossenem Einlaßventil 9 zu erleichtern.
  • Das Dichtungselement 14 weist bei der ersten Ausführungsform einen seitlichen Vorsprung, insbesondere einen Ringflansch 16 o. dgl., zur Festlegung am Ventilelement 6 auf, wobei der Vorsprung bzw.. Ringflansch 16 zwischen einem Widerlager für die Rückstellfeder 12 am Ventilelement 6 und dem zugeordneten Ende der Rückstellfeder 12 angeordnet und dadurch festgelegt ist. Dies ermöglicht eine sehr sichere Festlegung des Dichtungselements 14 am Ventilelement 6, insbesondere auch wenn das Dichtungselement 14 an das Ventilelement 6 angespritzt ist, da bei unterschiedlichen Materialien ein Lösen des Dichtungselements 14 vom Ventilelement 6 nicht immer ganz ausgeschlossen werden kann.
  • Das Dichtungselement 14 ist vorzugsweise auch spritzgegossen, insbesondere aus einem geeigneten Elastomer, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischen Polyurethan (TPU) oder unter hohem Druck hergestelltem Polyethylen niedriger Dichte (LDPE).
  • Durch das Spritzgießen wird eine kostengünstige Massenfertigung ermöglicht, insbesondere wobei eine Nachbearbeitung der Dichtungsflächen - einerseits am Dichtungselement 14 und andererseits am Ventilelement 6 oder Ventilgehäuse 7 - nicht erforderlich ist,
  • Das Anspritzen des Dichtungselements 14 an das Ventilelement 6 hat den Vorteil, daß das Dichtungselement 14 kein separates Teil bildet und daher keinen separaten Montageschritt erfordert und darüber hinaus den weiteren Vorteil, daß eine sehr gute Abdichtung zwischen dem Dichtungselement 14 und dem damit verbundenen Ventilelement 6 ohne zusätzliche Maßnahmen erreichbar ist.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist das Dichtungselement 14 an einem freien Ende des Ventilelements 6 derart angeordnet, daß im unbetätigten Zustand ein axialer Zulaufkanal 17 im Ventilgehäuse 7 zum Dosierraum 11 nicht blockiert wird. Im betätigten Zustand - also bei niedergedrücktem Ventilelement 6 - ist das Ventilelement 14 zumindest teilweise mit einem vorderen Ende des Ventilelements 6 in den Zuführkanal 17 zur radialen Abdichtung an einem Dichtungsabschnitt des Ventilgehäuses 7 eingeführt, Jedoch sind grundsätzlich auch andere Ventilkonstruktionen möglich, beispielsweise eine tellerartige Ausbildung und/oder eine axiale Abdichtung.
  • Das Auslaßventil 10 weist beim Darstellungsbeispiel ein separates Dichtungselement 18 auf, das insbesondere ringförmig ausgebildet ist und vom Ventilgehäuse 7 gegen einen Ringabschnitt des Deckels 5 dichtend gehalten ist. Das separate Dichtungselement 18 dichtet radial zu einem Schaftabschnitt des Ventilelements 6 bzw. Anschlußstücks 8 ab. Im dargestellten, unbetätigten Zustand ist das Auslaßventil 10 geschlossen und kann dementsprechend keine Flüssigkeit 3 aus dem Dosierraum 11 abgabeseitig austreten,
  • Beim Betätigen des Ventilelements 6 wird das Ventilelement 6 bzw. das Anschlußstück 8 derart axial verschoben, daß ein radialer Durchlaßkanal 19 an dem separaten Dichtungselement 18 vorbei in das Innere des Ventilgehäuses 7 bewegt, also zum Dosierraum 11 hin freigegeben wird (diese Stellung ist nicht dargestellt). So wird das Auslaßventil 10 geöffnet, und Flüssigkeit 3 kann aus dem Dosierraum 11 durch den Durchlaßkanal 19 in eine axiale Aussparung 20 und durch diese aus dem Anschlußstück 8 hinaus in den nicht dargestellten Sprühkopf o. dgl. ausströmen.
  • Insbesondere sind auch andere Ventilkonstruktionen möglich. Bedarfsweise kann das angespritzte oder ggf. auch eingespritzte Dichtungselement 14 auch für sonstige Ventile - also unabhängig von dem vorliegenden Dosierventil 2 - für derartige oder ähnliche Vorrichtungen 1 zur Abgabe und insbesondere Zerstäubung von kosmetischen Flüssigkeiten 3 eingesetzt werden.
  • Generell sind die vorschlagsgemäße Vorrichtung 1, und das vorschlagsgemäße Dosierventil 2 für jegliche Art von kosmetischen Flüssigkeiten 3 einsetzbar, wie bereits oben erläutert. Besonders geeignet ist jedoch die Verwendung eines derartigen oder ähnlichen Dosierventils 2 zur dosierten Abgabe einer kosmetischen Flüssigkeit 3, die Partikel enthält, wobei im Dosierraum 11 des Dosierventils 2 verteilte Vorsprünge zur temporären Ablagerung der Partikel verwendet werden, um einem bodenseitigen Absetzen der Partikel und insbesondere Zusetzen des Einlaßventils 9 des Dosierventils 2 entgegenzuwirken, und die Partikel von der Flüssigkeit 3 bei der Abgabe wieder mit ausgetragen werden. In der Gebrauchslage des Dosierventils 2 bzw, Behälters 1 sind die Vorsprünge vorzugsweise in vertikaler Richtung verteilt oder beabstandet angeordnet und besonders bevorzugt durch die Windungen der Rückstellfeder 12 und/oder sonstige Ausnehmungen, Einbuchtungen, Kanten o. dgl, vom Ventilelement 6 und/oder Ventilgehäuse 7 im Dosierraum 11 gebildet.
  • Bei der Abgabe der Flüssigkeit 2 - also bei Erreichen des betätigten Zustands des Dosierventils 2 - werden dann die auf den Vorsprüngen abgesetzten Partikel von der ausströmenden Flüssigkeit 3 mitgerissen und dadurch zumindest weitgehend gleichmäßig in der Flüssigkeit 3, insbesondere beim anschließenden Versprühen, verteilt.

Claims (12)

  1. Dosierventil (2) zur dosierten Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit (3), mit einem bewegbaren Ventilelement (6), einem Ventilgehäuse (7), einem zulaufseitigen Einlaßventil (9), einem abgabeseitigen Auslaßventil (10), wobei das Einlaßventil (9) ein Dichtungselement (14) zur Abdichtung zwischen dem Ventilelement (6) und dem Ventilgehäuse (7) bei geschlossenem Einlaßventil (9) aufweist, wobei durch Betätigen des Ventilelements (6) zunächst das Einlaßventil (9) schließbar und erst dann das Auslaßventil (10) zur dosierten Abgabe der Flüssigkeit (3) öffenbar ist, wobei das Dichtungselement (14) am Ventilelement (6) angeordnet und am Ventilelement (6) mittels einer dem Ventilelement (6) zugeordneten Rückstellfeder (12) gesichert ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Dichtungselement (14) einen seitlichen Vorsprung zur Festlegung am Ventilelement (6) mittels der Rückstellfeder (12) aufweist und mittels der Rückstellfeder (12) am Ventilelement (6) festgelegt ist.
  2. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) zumindest abschnittsweise im wesentlichen ring- oder hülsenförmig ausgebildet ist, bei geschlossenem Einlaßventil (9) radial dichtet und radial innen abgestützt ist, und/oder daß das Dichtungselement (14) radial innen vom Ventilelement (6) abgestützt ist.
  3. Dosierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) am Ventilelement (6) angebracht, insbesondere darauf aufgesteckt ist.
  4. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) an das Ventilelement (6) oder das Ventilelement (6) an das Dichtungselement (14) angespritzt ist.
  5. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) einen Ringflansch (16) zur Festlegung am Ventilelement (6) mittels der Rückstellfeder (12) aufweist.
  6. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) das Ventilelement (6) ringförmig umgibt und/oder daß das Dichtungselement (14) einen kegelstumpfförmigen oder abgerundeten Einführbereich (15) für das Ventilelement (6) oder das Ventilgehäuse (7) aufweist.
  7. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14) in eine vorzugsweise hinterschnittene. Aussparung (23) des Ventilelements (6) eingreift, und/oder daß das Dichtungselement (14) aus einem weicheren oder elastischeren Material als das Ventilelement (6) und das Ventilgehäuse (7) besteht, und/oder daß das Dichtungselement (14) aus einem Elastomer hergestellt, insbesondere spritzgegossen ist.
  8. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (14), das Ventilelement (6) und/oder das Ventilgehäuse (7) einstückig ausgebildet und/oder spritzgegossen ist bzw, sind.
  9. Dosierventil nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (6) und/oder das Ventilgehäuse (7) aus Polyamid, Polyoxymethylen oder einem anderen harten Kunststoff hergestellt ist bzw. sind, und/oder daß das Ventilelement (6) sowohl das Einlaßventil (9) als auch das Auslaßventil (10) betätigt bzw. bildet, und/oder daß das Ventilelement (6) starr ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung (1) zur dosierten Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit (3), mit einem Behälter (4) für die Flüssigkeit (3) und einem Dosierventil (2),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Dosierventil (2) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4), insbesondere die Flüssigkeit (3), unter Druck steht oder bringbar ist und/oder ein Treibmittel enthält, insbesondere ein flüchtiges und/oder brennbares Treibmittel, komprimiertes Gras und/oder Kohlendioxid, und/oder daß die Flüssigkeit (3) zerstäubbar ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Dosierventils (2) zur dosierten Abgabe einer vorzugsweise kosmetischen Flüssigkeit (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein bewegbares Ventilelement (6) und/oder ein Ventilgehäuse (7) des Dosierventils (2) aus Kunststoff spritzgegossen wird bzw. werden und wobei das Dichtungselement (14) aus einem weicheren oder elastischeren Material als das Ventilelement (6) und/oder das Ventilgehäuse (7) unmittelbar an das Ventilelement (6) angespritzt wird, wobei das Anspritzen unmittelbar in der Spritzform für das Ventilelements (6) erfolgt,
    and wobei das Dichtungselement (19) einen seitlichen Vorsprung zur Festlegung am Ventilelement (6) mittels der Rückestellfeder (12) aufweist und mittels der Rückstellfeder (12) am Ventilelement festgelegt ist.
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