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Title:
VALVE ON A PRESSURE VESSEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/022330
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve on a pressure vessel (2) which has a valve body (4) in which a valve element (5) is arranged, which valve element has a closed position, in which, when the valve is arranged on the pressure vessel (2), the inner region of the pressure vessel (2) is separated from the outer region of the pressure vessel (2), and an open position, in which, when the valve is arranged on the pressure vessel, the inner region of the pressure vessel (2) is connected to the outer region of the pressure vessel, and means are provided for holding the valve element (5) in the closed position when it is in the non-actuated state.

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Inventors:
HORN MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/075153
Publication Date:
February 23, 2012
Filing Date:
June 29, 2011
Export Citation:
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Assignee:
LINDAL DISPENSER GMBH (DE)
HORN MICHAEL (DE)
International Classes:
B05B1/30; B65D83/44
Domestic Patent References:
WO2006095153A12006-09-14
WO2009129214A12009-10-22
Foreign References:
EP0315779A21989-05-17
US4650094A1987-03-17
Attorney, Agent or Firm:
VIÈL & WIESKE (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Ventil an einem Druckbehälter (2), der

• einen Ventilkörper (4) aufweist, in dem ein

• Ventilelement (5) angeordnet ist, welches über eine geschlossene Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter (2) angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters (2) von dem Außenbereich des Druckbehälters (2) getrennt ist, und eine offene Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter (2) angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters (2) mit dem Außenbereich des Druckbehälters (2) verbunden ist, verfügt,

• und Mittel (6) vorgesehen sind, um das Ventilelement (5) im unbetätigten Zustand in der geschlossenen Stellung zu halten,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil Regelmittel (9, 10, 11, 12) aufweist, um bei offener Stellung des Ventilelementes (5) die Produktaustrittsrate im Wesentlichen unabhängig von dem in dem Druckbehälter (2) herrschenden Druck zu regeln.

2. Ventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmittel einerseits eine Durchtrittsöffnung (9) in dem Teil des Ventilkörpers (4), der bei auf dem Druckbehälter (2) angeordnetem Ventil in Fließrichtung vor dem Ventilelement (5) angeordnet ist und andererseits Mittel (10, 11, 12) zum Regeln des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung (9) in Abhängigkeit von dem in dem Druckbehälter (2) herrschenden Druck umfassen.

3. Ventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (10, 11, 12) zum Regeln des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung (9) einen Stift (10) umfassen, der im Inneren der Durchtrittsöffnung (9) zwischen einer ersten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung (9) minimal ist und einer zweiten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung (9) maximal ist, verschiebbar ist, wobei Mittel (11, 12) zum Verlagern des Stiftes zur ersten Stellung bei maximalem Druck in dem Druckbehälter (2) und zur zweiten Stellung bei sinkendem Druck in dem Druckbehälter (2) vorgesehen sind.

4. Ventil gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Stiftes (10) in seinem in der Durchtrittsöffnung (9) gleitenden Bereich von dem ersten Bereich des Stiftes (10), der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung (9) befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes (10), der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung (9) befindet, sich stufenlos vermindert.

5. Ventil gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (10) in dem in der Durchtrittsöffnung (9) gleitenden Bereich einen oder mehrere über die Umfangsfläche gleichmäßig verteilte Längsschlitze aufweist, wobei der Querschnitt der Längsschlitze sich von dem ersten Bereich des Stiftes (10), der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung (9) befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes (10), der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung (9) befindet, stufenlos vergrößert.

6. Ventil gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (12) vorgesehen ist, um den Stift (10) gegen die Wirkung des Drucks in dem Druckbehälter (2) von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu verlagern.

7. Ventil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) in seinem zur Durchtrittsöffnung (9) hin gewandten Bereich eine Ausnehmung aufweist, in die die Mittel (10) zum Regeln des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung (9) eindringen können.

Description:
BESCHREIBUNG

Ventil an einem Druckbehälter

Die Erfindung betrifft ein Ventil an einem Druckbehälter, der

• einen Ventilkörper aufweist, in dem ein

• Ventilelement angeordnet ist, welches über eine geschlossene Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters von dem Außenbereich des Druckbehälters getrennt ist, und eine offene Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters mit dem Außenbereich des Druckbehälters verbunden ist, verfügt,

• und Mittel vorgesehen sind, um das Ventilelement im unbetätigten Zustand in der geschlossenen Stellung zu halten.

Derartige Ventile sind bekannt. Diese sind jedoch insofern von Nachteil, als die Produktaustrittsrate insbesondere von Aerosolen mit komprimierten Gase von dem Druck in dem Druckbehälter abhängig ist. Dies bedeutet, daß bei dem ersten Gebrauch des Druckbehälters, eine hohe Produktaustrittsrate erreicht wird, während am Ende des Gebrauchszyklus die Produktaustrittsrate deutlich niedriger ist.

Aus der US 4,650,094 A ist ein Schubregler, bestehend aus einem Differentialkolben, der sich auf eine Druckfeder abstützt, die sich in einem Auslaßkanal befindet, das im Innern eines unter Druck stehenden Behälters angeordnet ist, und einem Differentialkolben, dessen Abmessungen bezüglich jenen des Auslaßkanals derart sind, daß während der Ausgabe des Produktes jederzeit ein minimaler Durchgang für das Produkt verbleibt, wobei der Differentialkolben an den Enden Oberflächen mit unterschiedlichen Abmessungen aufweist, wobei die größere Oberfläche gegen den Strom des Produktes gerichtet ist und die Feder so tariert ist, daß sie unter einem vorbestimmten Druck im Behälter derart zusammengepreßt wird, daß der Differentialkolben eine erste Endposition einnimmt, in der er den Durchgang des Auslaßkanals auf einen minimalen Querschnitt reduziert, und daß sich die Feder proportional zum durch das Entweichen des Produktes aus dem Behälter bedingten Druckabfall entspannt und den Kolben verschiebt, derart, daß eine progressive Vergrößerung des Querschnittes des Durchgangs des Auslaßkanals erfolgt, bis der Kolben eine zweite Position einnimmt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist jedoch, daß der Schubregler im Bereich des Sprühkopfes angeordnet ist.

Aus der WO 2009/129214 AI ist ein Druckausgleichsorgan bekannt, das in einem Flüssigkeitsabgabekanal angeordnet wird. Bei diesem Druckausgleichsorgan, das relativ komplex aufgebaut ist, muß konstruktionsbedingt die Ventilfeder immer härter sein als die Feder des Durchflußreglers. Außerdem wird für die dort beschriebene Vorrichtung ein Spezialgehäuse benötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein derartiges Ventil zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist und bei dem der Druckabfall in dem Druckbehälter keine Auswirkungen auf die Produktaustrittsrate hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil im Austrittsbereich des Druckbehälters angeordnet ist und Regelmittel aufweist, um bei offener Stellung des Ventilelementes die Produktaustrittsrate im Wesentlichen unabhängig von dem in dem Druckbehälter herrschenden Druck zu regeln.

Diese Regelmittel ermöglichen es, trotz des sinkenden Drucks in dem Druckbehälter eine über den gesamten Gebrauchszyklus des Druckbehälters im Wesentlichen konstante Produktaustrittsrate zu erreichen. Es wird somit ein Durchflußmengenregler geschaffen, der es ermöglicht, den Druckabfall in dem Druckbehälter zu kompensieren. Gegenüber der in der US 4,650,094 A dargestellten Vorrichtung besteht der Vorteil darin, daß nicht neben dem in dem Austrittsbereich des Druckbehälters angeordneten Ventil noch ein Schubregler im Bereich des Sprühkopfes erforderlich ist, sondern das Ventil selbst die Regelmittel zum Regeln der Produktaustrittsrate aufweist. Im Gegensatz zu der aus der WO 2009/129214 AI bekannten Vorrichtung funktioniert der Durchflußmengenregler unabhängig von der Ventilfeder und es wird kein spezielles Ventilgehäuse benötigt, sondern der Durchflußmengenregler kann in jedes Standard-Aerosolventil eingebaut werden, denn der Durchflußmengenregler ist nicht im Ventilgehäuse angeordnet, sondern vor dem Ventilgehäuse im Bereich des Steigrohres. Zudem besteht er aus nur zwei Teilen und ist daher kostengünstig herstellbar. Eine Variante der Erfindung besteht darin, daß die Regelmittel einerseits eine Durchtrittsöffnung in dem Teil des Ventilkörpers, der bei auf dem Druckbehälter angeordnetem Ventil in Fließrichtung vor dem Ventilelement angeordnet ist und andererseits Mittel zum Regeln des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung in Abhängigkeit von dem in dem Druckbehälter herrschenden Druck umfassen.

Bei dieser Variante wird der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung in Abhängigkeit von dem in dem Druckbehälter herrschenden Druck geregelt, so daß bei hohem Druck ein kleiner freier Querschnitt der Durchtrittsöffnung gegeben ist, während bei niedrigem Druck ein großer freier Querschnitt der Durchtrittsöffnung vorliegt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Mittel zum Regeln des Durchtrittsquerschnitts einen Stift umfassen, der im Inneren der Durchtrittsöffnung zwischen einer ersten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung minimal ist und einer zweiten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung maximal ist, verschiebbar ist, wobei Mittel zum Verlagern des Stiftes zur ersten Stellung bei maximalem Druck in dem Druckbehälter und zur zweiten Stellung bei sinkendem Druck in dem Druckbehälter vorgesehen sind.

Durch Verschieben des Stiftes von der ersten Stellung in die zweite Stellung wird der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung verändert und auf diese Weise der sinkende Druck in dem Druckbehälter kompensiert.

In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß, daß der Querschnitt des Stiftes in seinem in der Durchtrittsöffnung gleitenden Bereich von dem ersten Bereich des Stiftes, der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes, der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung befindet, sich stufenlos vermindert.

Der obere Bereich des Stiftes kann beispielsweise als sich nach oben hin erweiternder Kegelstumpf ausgebildet sein. Diese stufenlose Querschnittsänderung im Bereich des Stiftes bewirkt eine stufenlose Änderung des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung und ermöglicht so eine Kompensation des sinkenden Drucks in dem Druckbehälter. In diesem Zusammenhang ist es möglich, daß der Stift in dem in der Durchtrittsöffnung gleitenden Bereich einen oder mehrere über die Umfangsfläche gleichmäßig verteilte Längsschlitze aufweist, wobei der Querschnitt der Längsschlitze sich von dem ersten Bereich des Stiftes, der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes, der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung befindet, stufenlos vergrößert.

Auch auf diese Weise wird erreicht, daß die Produktaustrittsrate in Abhängigkeit von dem in dem Druckbehälter herrschenden Druck geregelt werden kann.

Es ist zur Erfindung gehörig, daß eine Feder vorgesehen ist, um den Stift gegen die Wirkung des Drucks in dem Druckbehälter von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu verlagern.

Diese Feder arbeitet gegen die Wirkung des Drucks in dem Druckbehälter. Herrscht in diesem ein hoher Druck, wird die Feder zusammengedrückt und den Stift in die erste Stellung geschoben. Nimmt der Druck ab, drückt die Feder den Stift allmählich von der ersten in die zweite Stellung, wobei durch die Veränderung des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung die Produktaustrittsrate trotz des abnehmenden Drucks in dem Druckbehälter im Wesentlichen konstant bleibt.

Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der Ventilkörper in seinem zur Durchtrittsöffnung hin gewandten Bereich eine Ausnehmung aufweist, in die die Mittel zum Regeln des freien Querschnitts der Durchtrittsöffnung eindringen können.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ventil in offener Stellung bei hohem Druck in dem

Druckbehälter,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Ventil in offener Stellung bei niedrigem Druck in dem

Druckbehälter. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist das erfindungsgemäße Ventil einen Ventilteller 1 auf, der in dem Bereich, in dem er mit dem Druckbehälter 2 verbunden ist, eine Außendichtung 3 aufweist.

In dem Ventilkörper 4 ist als Ventilelement 5 ein Stern 5 gleitbar angeordnet, wobei der Stern zwischen einer geschlossenen Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter 2 angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters 2 von dem Außenbereich des Druckbehälters 2 getrennt ist, in eine offene Stellung, in der bei auf dem Druckbehälter 2 angeordnetem Ventil der Innenbereich des Druckbehälters 2 mit dem Außenbereich des Druckbehälters 2 verbunden ist, verschiebbar ist. Es sind als Feder 6 ausgestaltete Mittel vorgesehen, um den Stern 5 im unbetätigten Zustand in der geschlossenen Stellung zu halten Zwischen dem Ventilteller 1 und dem Stern 5 ist eine Innendichtung 7 angeordnet.

Der Ventilkörper 4 weist an seinem unteren, in den Druckbehälter 2 ragenden Ende einen rohrförmigen Fortsatz 8 (das Steigrohr) auf, durch das das Produkt aufsteigt. Am oberen Ende des rohrförmigen Teils 8 befindet sich die Durchtrittsöffnung 9, durch die das Produkt in den Ventilkörper 4 eintritt.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil ist innerhalb des rohrförmigen Teils 8 als Mittel zum Regeln des Durchtrittsquerschnitts ein Stift 10 geführt, der sich durch die Durchtrittsöffnung 9 hindurch erstreckt. Dieser Stift 10 ist zwischen einer ersten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung minimal ist (siehe Fig. 1) und einer zweiten Stellung, in der der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung maximal ist (siehe Fig. 2), stufenlos verschiebbar. An seinem unteren, in dem Druckbehälter 2 angeordneten, freien Ende weist der Stift 10 eine Platte 11 auf. Durch den Druck in dem Druckbehälter 2 wird der Stift 10 in die erste Stellung gedrückt. Eine Feder 11 dient dazu, den Stift 10 gegen die Wirkung des Drucks in dem Druckbehälter 2 von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu verlagern. Bei sinkendem Druck in dem Druckbehälter 2 verlagert sich daher der Stift 10 allmählich von der ersten in die zweite Stellung.

Der Querschnitt des oberen Bereichs des Stiftes 10, welcher in der Durchtrittsöffnung 9 gleitet, vermindert sich stufenlos von dem ersten Bereich des Stiftes 10, der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes 10, der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet.

Alternativ ist es auch möglich, daß der Stift 10 in dem in der Durchtrittsöffnung 9 gleitenden Bereich einen oder mehrere über die Umfangsfläche gleichmäßig verteilte Längsschlitze aufweist, wobei der Querschnitt der Längsschlitze sich von dem ersten Bereich des Stiftes 10, der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes 10, der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet, sich stufenlos vergrößert.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß der Stift 10 in dem in der Durchtrittsöffnung 9 gleitenden Bereich eine Anflächung aufweist, die dazu führt, daß der Querschnitt des oberen Bereichs des Stiftes 10, welcher in der Durchtrittsöffnung 9 gleitet, sich stufenlos von dem ersten Bereich des Stiftes 10, der sich in der ersten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet zu dem zweiten Bereich des Stiftes 10, der sich in der zweiten Stellung in der Durchtrittsöffnung 9 befindet, vermindert.

Auf diese drei Weisen wird erreicht, daß der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnung 9, durch den das Produkt durchtreten kann, bei hohen Drücken klein ist und mit abnehmendem Druck in dem Druckbehälter 2 sich vergrößert. Hierdurch wird der Druckabfall in dem Druckbehälter 2 kompensiert.