DE2010608C - Zur Abgabe insbesondere aus einem Aerosolbehälter geeignetes Meßventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Abgabe einer vorbestimmten Menge eines strömenden Mediums aus einem Behälter dienendes Meßventil, dessen Gehäuse an dem Behälter zum Verschließen von dessen öffnung anbringbar ist und einen mit einem Auslaßkanal versehenen Ventilschaft zwischen einer Füllstellung und einer Entleerungsstellung hin und her bewegbar lagert, wobei der Ventilschaft und das Ventilgehäuse eine Dosierkammer und einen den Ventilschaft umgebenden Nebenschluß bilden, und wobei einerseits der Auslaßkanal relativ zu dem Nebenschluß und andererseits der Ventilschaft relativ zum Gehäuse so angeordnet ist, daß in der Füllstellung die Dosierkammer mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht und der Auslaßkanal von der Dosierkammer abgesperrt ist, während in der Entleerungsstellung die Dosierkammer vom Inneren des Behälters abgesperrt und über den Nebenschluß in Verbindung mit dem Auslaßkanal ist.

Ein solches Meßventil ist bereits bekannt in Gestalt eines Ausschankventils mit Meßbecher für Flaschen, bei dem durch Verschieben des mit dem Ventilschaft verbundenen Ausgußrohres der Einlauf in den Meßbecher geschlossen und der Meßbecherauslauf dadurch geöffnet wird, daß am Umfang des Ventilschafts vorgesehene Nuten mit einem Nebenschluß zum Inhalt des Meßbechers in Verbindung treten und zugleich ein kegeliger Ansatz des Schaftes unterhalb der Nuten von einer Ringdichtung freikommt. Außerdem ist eine durch das Ventil betätigbare Belüftung des Meßbechers vorgesehen, da der Inhalt nicht durch ein bewegliches Ventilteil verdrängt, sondern unter dem Einfluß des Atmosphärendrucks ausgestoßen wird. Bei einem solchen Ventil hat daher in der Abgabestellung die Atmosphäre freien Zutritt, und zwar nicht nur über die vorgesehene Belüftung, sondern nach Entleeren des Inhalts auch über den zur Abgabe geöffneten Nebenschluß, so daß vorübergehend von der Luft mitgeführte Verunreinigungen in den Meßbecher gelangen können. Da die Ruhestellung des Ventils jedoch bei dieser Ausführung der Ladestellung entspricht und außerdem der Behälterbzw. Flascheninhalt normalerweise nicht unter Druck steht, kommt dem Einfluß der Atmosphäre hier keine besondere nachteilige Bedeutung zu, zumal Atmosphärendruck sowieso für die Entladung des Meßbechers erforderlich ist.

Demgegenüber betrifft die Erfindung ein Meßventil, das besonders für die Verwendung in Verbindung mit einem Aerosolbehälter geeignet ist, um jeweils vorbestimmte Mengen des Behälters abzugeben. Bis-

her übliche Meßventile und Abgabegeräte sind in den USA.-Patentschriften 2 980301 und 3001524 geneigt und beschrieben. Meßventile dieser allgemeinen Bauart kommen zur Abgabe einer großen Zahl verschiedener Substanzen zur Verwendung, darunter S beispielsweise Insektizide, Toilettemittel und Medikamente.

Bei den bekannten Ventilen wird der Ventilschaft gegen die Wirkung einer Feder bewegt, um die Meßkammer des Ventils mit dem Inneren des Behälters in Verbindung zu bringen und eine Ladung oder Dosis des Aerosolmaterials in der Meßkammer anzusammeln. Der Schaft wird dann freigegeben und bewegt sich in seine Ruhe- oder Entladestellung, bei der die Meßkammer gegenüber dem Inneren de^. Behälters abgesperrt und in Verbindung mit der Umgebung gebracht wird, wobei der Inhalt der Meßkammer durch einen Auslaßkanal bzw. eine Auslaßkammer abgegeben wird.

Das Ventil .verbleibt dann bis zur nächsten Benutzung in der Ruhe- oder Entladestellung.

In dieser Stellung hat daher die Außenluft Zugang zur Meßkammer, wobei die Menge der aufgenommenen Luft eine Funktion des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Benutzungen ist. Es hat sich as nun gezeigt, daß dieses Eindringen von Luft eine Veränderung bzw. Beeinträchtigung der von dem Meßventil abzugebenden Dosis bzw. Beschickung ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eindringen von Luft in die Meßkamrner während der Ruhestellung des Ventils zu verhindern.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß der Ventilschaft in eine Schließstellung bewegbar ist, bei der der Auslaßkanal relativ zum Ventilgehäuse eine Stellung einnimmt, die ihn vom Nebenschluß zu der Dosierkammer trennt, und daß der Ventilschaft in der Entleerungsstellung eine Zwischenstellung zwischen der Füllstellung und der Schließstellung einnimmt.

Durch die Erfindung wird somit in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Dosierkammer des Ventils, dessen Ruhestellung der Stellung nach dem Entleeren und nicht etwa der Füllstellung entspricht, trotzdem in der Ruhestellung einen Verschluß gegen die Atmosphäre erhält, indem der beim Entleeren offene Nebenschluß von der Dosierkammer nach außen durch eine über die Entleerungsstellung hinausgehende Bewegung des Ventilschafts verschlossen wird und diese Schließstellung des Ventilschafts de:r Ruhelage des Meßventils entspricht. Da die Entladung der Dosierkammer während der Bewegung des Schaftes aus der Ladestellung in die Schließstellung erfolgt, steht die Dosierkammer mit der Atmosphäre praktisch während dieser Bewegung des Schaftes nur für eine Zeitspanne in Verbindung, während derer*i die Abgabe erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine den Ventilschaft in Richtung seiner Schließstellung belastende Feder vorgesehen ist, die eine im Ventilgehäuse angeordnete Dichtung und eine Schulter des Ventilschafts nach der Füllstellung in Reibungseingriff, eine Geschwindigkeitsverzögerung des Ventilschafts hervorrufend, bringt. Dadurch wird bei der Benutzung des Ventils in vorteilhafter Weise erreicht, daß nach dem einleitenden Ladevorgang durch eine anfängliche raschere Bewegung des Ventilschaftes das Absperren der Dosierkammer gegenüber dem Behälter erfolgt, während anschließend mit durch Reibung verlangsamter Bewegung des Schaftes ausreichend Zeit für eine vollständige Entladung der abgemessenen Dosis zur Verfügung steht.

Weiter können nach der Erfindung zweckmäßig Maßnahmen vorgesehen werden, durch die während der Füllstellung eine Verdunstung des Behälterinhalts durch Entspannung vermindert oder vermieden wird. Zu diesem Zwcek können beispielsweise die Einlaßöffnungen zur Dosierkammer in besondere Weise, beispielsweise erweitert, ausgebildet sein. So kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform eines . Meßventils nach der Erfindung dadurch, daß mindestens ein Teil der Dosierkammer von einer den Ventilschaft innerhalb des Gehäuses umgebenden Füllzone gebildet ist, die mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht, wenn der Ventilschaft sich in der nullstellung befindet.

Die Erfindung ist nachstehend in Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Aerosolbehälter mit einer Ausführungsform eines Meßventils nach der Erfindung, wobei das Ventil in der Schließstellung gezeigt ist,

F i g. 2 einen der F i g. 1 ähnlichen Schnitt, wobei das Ventil in der Ladestellung gezeigt ist,

F i g. 3 vergrößert einen Teil der F i g. 2,

F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3,

F i g. 5 wiederum einen der F i g. 1 ähnlichen Schnitt, wobei das Ventil in der Entladestellung gezeigt ist,

F i g. 6 vergrößert einen Teil der F i g. 5 und

Fi g. 7 bis 12 den F i g. 1 bis 6 entsprechende Darstellungen für eine abgewandelte und gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 6 ist das Meßventil nach der Erfindung als Ganzes mit 10 bezeichnet und an einen Behälter 11 angebaut. Die Verbindung des Ventils 10 mit dem Behälter 11 kann in der verschiedensten Weise erfolgen, wobei in der Zeichnung eine typische Anordnung dargestellt ist. Das Ventil 10 weist ein Ventilgehäuse, das relativ zu dem Behälter 11 fest angebracht ist, sowie einen Ventilschaft auf, der gegenüber dem Behälter und gegenüber dem Ventilgehäuse bewegbar ist.

Zu dem Ventilgehäuse des Ausführungsbeispids gehört eine Gehäuseschale 13 aus verhältnismäßig starrem Kunststoff oder aus Metall, eine Becherdichtung 14 aus elastischem Material, ein Abstandsring

15 aus starrem Material und eine Dichtungsscheibe

16 aus elastischem Material. Eine äußere Hülse 19 od. dgl klemmt einen Flansch 18 der Gehäuseschale 13 gegen die Dichtungsscheibe 16, wodurch gleichzeitig die Becherdichtung 14 und der Abstandsring 15 zwischen der Schale 13 und der Dichtungsscheibe 16 gehalten werden. Die Hülse 19 besteht aus leicht verformbarem bzw. kalt verformbarem Metall, das sich leicht so um die Gchäuseschale 13 und die Dichtungsscheibe 16 verformen läßt, um, wie gezeigt, die gewünschte Klemmwirkung zu erzielen. Die Hülse 19 ist auch um die öffnung 20 des Behälters 11 herum verformt unter Zwischenschaltung einer weiteren Dichtung 21, um so das Mcßvcntil 10 am Behälter zu lagern und diesen zu verschließen.

Der Ventilschaft 24 besteht bei diesem Ausfiih-

rungsbeispiel aus zwei gegossenen bzw. gespritzten Kunststoffteilen 25 und 26, kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet sein. Eine einen Vorsprung 28 innerhalb der Gehäuseschale 13 und einen Vorsprung 29 am Ventilschaft 24 umgebende Feder 27 drückt den Schaft in die in F i g. 1 gezeigte geschlossene Stellung.

Innerhalb des Ventilschafts 24 sind eine Meßkammer 30 und eine Auslaßkammer 31 vorgesehen. Der Auslaßkammer 31 ist eine Auslaßöffnung 32 zugeordnet. Seitliche öffnungen 33 und 34 im Schaftteil 26 führen zu der Meßkammer 30.

Die Becherdichtung 14, der Abstandsring 15 und die Dichtungsscheibe 16 bilden zusammen einen den Schaft umgebenden Nebenschluß 36 innerhalb des Ventilgehäuses. Die Gehäuseschale 13 und die Becherdichtung 14 bilden zusammen eine den Ventilschaft umgebende Ladezone 37 innerhalb des Ventilgehäuses, öffnungen 38 in der Gehäuseschale 13 stellen die Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters 11 und der Ladezone 37 her. Ein ringförmiger Flansch 40 kann am Schaftteil 25 vorgesehen sein.

Wie erwähnt, befindet sich das Ventil gemäß F i g. 1 in der Schließ- oder Ruhestellung. Um einen Abgabevorgang einzuleiten, wird der Ventilschaft 24 unter Zusammendrückung der Feder 27 einwärts in ·· » ^-_»_ιι.,_ „„„an Fi p. 2 und 3 gedrückt. Ein ehe. Durch diese größere öffnung wird der doppelte Vorteil erreicht, daß einmal ein durch Entspannung entstehendes Verdampfen des Behälterinhalts unterdrückt oder vermieden wird und daß zum anderen die Meßkammer sich rascher und einheitlicher füllt.

Bei der abgewandelten und bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Meßventils gemäß Fig. 7 bis 12, die Fig. 1 bis 6 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind entsprechende ίο Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Unterschied der beiden Ausführungsbeispiele nach F i g. 1 bis 6 und nach F i g. 7 bis 12 liegt hauptsächlich im Aufbau des Ventilschaftes 24. Die Becherdichiung 14 α und ihr Eingriff mit der Gehäuse-X₅ schale 13 gemäß F i g. 7 unterscheidet sich geringfügig von der Form der Becherdichtung 14 der Fig. 1. Funktion und Arbeitsweise sind jedoch praktisch die gleichen. Die Meßkammer 30 fehlt bei dem Ventilschaft 24 der Ausführung nach F i g. 7. Das innenlieao gende Ende des Ventilschafts weist eine ringförmige Schulter 45 auf, die mit der Becherdichtung 14 a in der gleichen Weise in Eingriff kommt wie der Flansch 40 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Ein Durchlaß 46 ist an der Außenseite des Schaftes 24 vorgesea₅ hen und ergibt eine Verbindung zwischen zwei mit axialem Abstand voneinander liegenden Stellen des Schaftes.

Ventil der Fig. 7 dient die Ladezone 37

durch die Ottnungen jo, uic uu«.—- _. __.. Schaftöffnungen 33, 34 in die Meßkammer 30, wie durch Pfeile in F i g. 3 angedeutet ist.

Der Schaft wird dann freigegeben und bewegt sich unter Federwirkung über die in F i g. 5 und 6 gezeigte Entladestellung wieder in die Schließstellung gemäß Fig. 1. Dabei bewegt sich der Ventilschaft 24 zunächst relativ schnell und bringt den Flansch 40 in Eingriff mit der Becherdichtung 14. Durch diesen Eingriff wird die Ladezone "37 abgesperrt. Der Flansch 40 und die Becherdichtung 14 sind vorzugsweise so dimensioniert, daß sie in einen die Schaftbewegung verlangsamenden Reibungseingriff treten, wodurch genügend Zeit für die Abgabe der abgemessenen Dosis erreicht wird.

Während der Schaft 24 sich über seine Entladestellung bewegt, strömt der Inhalt der Meßkammer 30 über die öffnung 33, den Nebenschluß 36, die öffnung 32 und die Auslaßkammer 31 zur Atmosphäre aus, wie durch Pfeile in F i g. 6 angedeutet ist. Wenn der Ventilschaft seine in Fig. 1 gezeigte . «-ο—ii „™,;M,_t steht die öffnung 32 der

„,„ „. ... Beschreibung und den Ansprüchen verwendet ist, bezieht sich auf die Ladezone 37 des Ausfühnmgsbeispiels der F i g. 7 und auf Meßkammer 30 und Ladezone 37 des AusfüHrungsbeispiels der Fig·¹·

Wird beim zweiten Ausfühningsbeispiel dei Ventilschaft 24 nach innen in die Ladestellung gemäß F i g. 8 und 9 gedruckt, so strömt Material aus dem Behälter 11 durch die öffnungen 38 der Gehäuse-

schale 13 in die Ladezone 37. Während des Ladevorgangs ist die Ladezone 37 von der Auslaßkammer 31 im Ventilschaft 24 abgesperrt.

Wird der Ventilschaft 24 freigegeben, so bewegt er sich unter der Wirkung der Feder 27 in eine Zwi-

schensteilung gemäß Fig. 11 und 12 und danr» weite! in die Schließstellung gemäß F i g. 7. Wenn er sich ir der Zwischenstellung befindet, tritt die Schulter 4! des Schaftes mit der Becherdichtung 14 α in Eingrif und sperrt die Verbindung zwischen dem Behälter 11 50 und der Ladezone 37. Zur oleichen Zeh wird ein(

also die Meßkammer mit %_ρχζξ^^^Ζ Abgabevorgang etwa fur die gliche ^<™ £ Verbindung. Dabei wird Plüsch jede Gefahr emer Änderung der Dosierung durch ^™^^atmO sphärischer Luft in die M^am^mer ^™¹^ Vorzugsweise ist die öffnung jM to MeBkammer

ffS grö^dßeno^ÖrS S^SSf 5SSPS Nebenschluß 36 und die Auslaßöffnung 32 herge

Wenn der Schaft 24 seine Schließstellung erreicht

^_rf ^₆ ^ezone 37 praktisch von dem Schaft aus F^ ^ ^-^ _{u abge}

J^cL Die Ladezone ist jedoch auch von der AuslaE _k7_{mmer 31 durch die} Dichtungsscheibe 16 abgesper vollständig gegenüber allen anderen Bere chen und Kammern isolier,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   I. Zur Abgabe einer vorbestimmten Menge eines strömenden Mediums aus einem Behälter s dienendes Meßventil, dessen Gehäuse an dem Behälter zum Verschließen von dessen öffnung anbringbar ist und einen mit einem Auslaßkanal versehenen Ventilschaft zwischen einer Füllstellung und einer" Entleerungsstellung hin und her bewegbar lagert, wobei der Ventilschaft und das Ventilgehäuse eine Dosierkammer und einen den Ventilschaft umgebenden Nebenschluß bilden, und wobei einerseits der Auslaßkanal relativ zu dem Nebenschluß und andererseits der Ventilschaft reJativ zum Gehäuse so angeordnet ist, daß in der Füllstellung die Dosierkammer mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht und der Auslaßkanal von der Dosierkammer abgesperrt ist, während in der Entleerungsstellung die Do- ao sierkammer vom Inneren des Behälters abgesperrt und über den Nebenschluß in Verbindung mit dem Auslaßkanal ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (24) in eine Schließstellung bewegbar ist, bei der der Auslaß- as kanal (31, 32) relativ zum Ventilgehäuse (13) eine Stellung einnimmt, die ihn vom Nebenschluß (36) zu der Dosierkammer (30, 37; 37) trennt, und daß der Ventilschaft (24) in der Entleerungssieiiung eine Zwischenstellung zwischen der Füllstellung der Schließstellung einnimmt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Ventilschaft (24) in Richtung seiner Schließstellung belastende Feder (27) vorgesehen ist, die eine im Ventilgehäuse (13) angeordnete Dichtung (14; 14 a) und eine Schulter (40; 45) des Ventilschafts (24) nach der Füllstellung in Reibungseingriff, eine Geschwindigkeitsverzögerung des Ventilschafts (24) hervorrufend, bringt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Dosierkammer eine Meßkammer (30) innerhalb des Ventilschafts (24) gehört, der eine erste öffnung (33) im Ventilschaft zugeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Dosierkammer (30,37; 37) von einer den Ventilschaft (24) innerhalb des Gehäuses (13) umgebenden Füllzone (37) gebildet ist, die mit dem Inneren des Behälters (11) in Verbindung steht, wenn der Ventilschaft (24) sich in der Füllstellung befindet.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (24) eine zweite öffnung (34) mit Abstand von der ersten öffnung (33) aufweist, wobei in der Füllstellung eine Verbindung der Meßkammer (30) mit dem Inneren des Behälters (11) über beide öffnungen (33, 34) und die Füllzone (37) herstellbar ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste öffnung (33) sich zwischen dem Auslaßkanal (32) und der zweiten öffnung (34) befindet, und daß in der Entleerungsstellung die Füllzone (37) mit der Meßkammer (30) über die zweite öffnung (34) und die Meßkanimcr (30) ihrerseits mit dem Nebenschluß (36) über die erste öffnung (33) in Verbindung steht.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (24) zwischen zwei mit axialem Abstand liegenden Stellen seiner Außenseite einen Durchlaß (46) aufweist, über den eine Verbindung zwischen der Füllzone (37) und dem Nebenschluß (36) in der Entleerungsstellung herstellbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite öffnung (34) etwa anderthalbmal größer als die erste öffnung (33) ist.