аэрозольный клапан

Формула изобретения

1. Аэрозольный клапан, содержащий монтажный колпачок, имеющий основание для крепления кожуха клапана, указанный кожух клапана окружает выполненные за одно целое шток клапана, через который проходит канал, и корпус клапана, имеющий верхнюю поверхность, при этом выполненные за одно целое шток клапана и корпус клапана возвратно-поступательно перемещаются в вертикальном направлении в кожухе клапана, шток клапана имеет канавку для размещения прокладки, которая имеет отверстие, проходящее радиально через внутреннюю стенку канавки и связанное с каналом в штоке клапана, и уплотнительную прокладку, расположенную в канавке штока клапана и перекрывающую отверстие штока при закрытом положении клапана, при этом канавка для размещения прокладки имеет участок с верхней и нижней аркообразной частью, причем верхний конец верхней аркообразной части переходит в верхнюю скошенную наружу часть штока клапана, а нижний конец нижней аркообразной части незначительно возвышается над верхней поверхностью корпуса клапана.

2. Аэрозольный клапан по п.1, в котором верхняя скошенная наружу часть канавки, предназначенной для размещения прокладки, в штоке клапана, имеет угол от около 15 до около 45°.

3. Аэрозольный клапан по п.1, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма.

4. Аэрозольный клапан по п.1, в котором диаметр отверстия штока клапана составляет примерно от 0,004 дюйма до 0,024 дюйма.

5. Аэрозольный клапан по п.2, в котором верхняя скошенная наружу часть канавки, предназначенной для размещения прокладки, имеет угол около 30°.

6. Аэрозольный клапан по п.5, в котором диаметр отверстия штока клапана составляет примерно 0,013 дюйма.

7. Аэрозольный клапан по одному из пп.1, 4, 5 или 6, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма.

8. Аэрозольный клапан по п.1, в котором верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

9. Аэрозольный клапан по п.1, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма и верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

10. Аэрозольный клапан по п.2, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма и верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

11. Аэрозольный клапан по п.4, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма и верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

12. Аэрозольный клапан по п.5, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма и верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

13. Аэрозольный клапан по п.6, в котором нижний конец аркообразного участка канавки в штоке клапана выступает над верхней поверхностью корпуса клапана не более чем на 0,004 дюйма и верхняя часть аркообразного участка канавки имеет по существу меньший радиус кривизны по сравнению с нижней частью аркообразного участка канавки.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение касается клапана для находящегося под давлением аэрозольного баллона, полное открытие которого достигается с помощью очень ограниченного вертикального хода.

Предшествующий уровень техники

Аэрозольные баллоны широко применяются для упаковки различных текучих материалов, находящихся как в жидком, так и в порошкообразном состоянии. Обычно продукт и пропеллент находятся в баллоне под давлением, превышающим атмосферное, а вывод продукта из баллона осуществляется посредством ручного открытия дозирующего клапана при создании давления внутри баллона, обеспечивая прохождение продукта через клапан и соединительные каналы к выходному отверстию.

Распределительный клапан, размещенный в монтажном колпачке, имеющем уплотнительную прокладку, обычно установлен в верхнем отверстии баллона, которое часто называется закраиной отверстия контейнера. Монтажный колпачок имеет центральную опорную часть для крепления распределительного клапана, профильную часть, выступающую наружу из опорного основания и соединенную с идущей вверх частью корпуса, участок корпуса, входящий в канал полусферической формы, который заканчивается на участке в виде юбки и имеет конфигурацию, позволяющую соединение с закраиной отверстия контейнера. Уплотнительная прокладка обычно размещена в участке канала и проходит вниз вдоль части участка корпуса. После установки уплотнительной прокладки на монтажный колпачок последний ставится на контейнер и прижимается хомутом. Специалистам в области аэрозольных баллонов эта операция хорошо известна.

Аэрозольный распределительный клапан обычно включает полый шток клапана, имеющий цельную расширяющуюся часть основания, который обычно относится к корпусу штока клапана. В нейтральном положении шток клапана и корпус штока клапана образуют канавку штока клапана. Корпус клапана охватывает корпус штока клапана и крепится к опорному участку монтажного колпачка. Пружина размещена между дном корпуса клапана и нижней частью корпуса штока клапана, и во многих случаях полая трубка (погружная трубка) проходит от наружного основания корпуса клапана к дну аэрозольного баллона.

Канавка штока клапана имеет одно или несколько отверстий, проходящих через стенку канавки штока клапана и связанных с каналом в полом штоке клапана. Кольцевая уплотнительная прокладка клапана, имеющая центральное отверстие для штока клапана, расположена в кольцевой канавке штока клапана, при этом отверстие (отверстия) на канавке расположено таким образом, чтобы прокладка закрывала отверстие (отверстия), когда клапан находится в закрытом положении. Когда за счет вертикального опускания штока клапан открывается, шток клапана перемещается по осевой линии вниз от положения "закрыто", чтобы высвободить отверстие (отверстия) в кольцевой канавке штока клапана из-под контроля или из герметичного контакта с прокладкой. В этом случае продукт, находящийся в аэрозольном баллоне, под воздействием давления, генерируемого пропеллентом, проходит вверх через трубку погружения в корпус клапана, а затем через отверстие (отверстия) в кольцевой канавке штока клапана направляется в полость штока клапана и затем наружу через выходное отверстие пусковой кнопки, колпачка или через выпускное отверстие в верхней части штока клапана.

До сих пор в большинстве имеющихся в продаже аэрозольных баллонов с вертикальным ходом клапана для полного открытия струи аэрозоля клапан должен переместиться в пределах от 0,8 мм до 1,0 мм.

С недавних пор продавцы и покупатели аэрозольной продукции отдают предпочтение аэрозольной упаковке, в которой продукт выводится из баллона с помощью очень короткого хода штока клапана. И продавцы и покупатели в сокращении пути перемещения штока клапана видят средство облегчения приведения аэрозольного клапана в действие. Кроме того, в аэрозольных клапанах известных конструкций запорное устройство может удерживать клапан в частично открытом состоянии посредством контроля за положением штока до неполного опускания штока клапана. В таком неполном опускании шток клапана препятствует полному открытию выпускного отверстия, что часто приводит к тому, что в аэрозольной струе появляются крупнозернистые или капельные фракции.

Следует отметить, что коммерческий аэрозольный клапан должен полностью открываться с помощью короткого хода штока клапана. Конструкция такого клапана включает корпус клапана, имеющий в своей верхней центральной части полый, обращенный наружу участок, и отдельно отлитый шток клапана с разрезными щелями в основании, выступающими в сторону корпуса клапана; при этом разрезные щели оказываются ниже уплотнительной прокладки, расположенной около штока клапана и сверху корпуса клапана. При опускании штока клапана нижняя часть прокладки немедленно отделяется от верхней поверхности корпуса клапана, что позволяет пропелленту/продукту проходить через пространство между нижней частью прокладки и верхней поверхностью корпуса клапана в полый, выходящий наружу участок корпуса клапана и в щели штока клапана. При использовании такого аэрозольного клапана возникает одна трудность, заключающаяся в том, что необходимо проводить операцию по сборке корпуса клапана и штока клапана. Кроме того, описанный выше аэрозольный баллон требует использования штока с прямым хвостовиком. Такой шток намного труднее герметично соединить с прилегающей прокладкой; упомянутые штоки приходится наклонять, чтобы добиться бокового разбрызгивания. Более того, штоки с прямым хвостовиком надо наклонять, чтобы протащить прокладку поверх отверстия штока клапана во время закрытия клапана, и поэтому при медленном закрывании или при его отсутствии особенно в том месте, где размещен продукт/пропеллент в аэрозольном баллоне, происходит существенное разбухание прокладки.

Сущность изобретения

Задача изобретения заключается в создании цельного (изготовленного за одно целое) штока аэрозольного клапана/корпуса клапана, имеющего отверстие штока клапана, которое перекрывается окружающей прокладкой, причем клапан открывается полностью в результате относительно короткого вертикального перемещения штока клапана.

Усовершенствованный аэрозольный клапан согласно изобретению содержит уплотненный цельный шток клапана и корпус клапана, при этом отверстие штока расположено на той части штока клапана, которая примыкает к верхней поверхности корпуса клапана в канавке для размещения прокладки, имеющей аркообразную нижнюю часть и скошенное наружу плечико.

Чертежи

На фиг.1 изображен поперечный разрез узла аэрозольного клапана согласно изобретению, на котором показана конфигурация штока клапана и корпуса клапана.

На фиг.2 изображен увеличенный поперечный разрез штока клапана и корпуса клапана согласно изобретению.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 изображен узел аэрозольного клапана, в целом обозначенный ссылочным номером (10). Более конкретно, клапанный узел включает цельный шток клапана/корпуса клапана, в целом обозначенного ссылочным номером (14), шток клапана/корпуса клапана, имеющий участок (16) штока, через который проходит канал (18); участок (20) корпуса клапана и кольцеобразную канавку (22) (подробно показана на фиг.2); канавка (22) имеет отверстие (24) штока, которое проходит через стенку на участке канавки и соединяется с каналом (18). Участок (20) корпуса клапана окружен корпусом (26) клапана, корпус клапана имеет вытянутый ниппель (28) с проходящим через него каналом (30); ниппель (28) предназначен для размещения погружной трубки (29) (показана в частичном разрезе). Корпус (26) клапана крепится на участке основания (32) монтажного колпачка (34) (показан в частичном разрезе). Участок (16) штока клапана окружен размещенной в канавке (22) кольцеобразной прокладкой (36); эта прокладка предназначена для перекрытия отверстия (24), когда клапан находится в закрытом положении. Чтобы завершить клапанный узел, следует отметить, что пускатель (не показан) с соответствующими каналами, проходящими к выпускному отверстию, размещается сверху участка (16) штока клапана.

На фиг.2 в увеличенном масштабе показаны новый шток клапана и корпус клапана согласно изобретению.

На фиг.2 участок (16) штока клапана расположен сверху цельного участка (20) корпуса клапана. К новым конструктивным элементам штока клапана/корпуса клапана относятся форма канавки (22) и ее положение относительно участка (20) корпуса/клапана.

Канавка (22) имеет аркообразный участок (40), заканчивающийся в его верхней части (42) выступающим вверх и скошенным наружу плечиком (44). На наружном конце отверстие (24) штока проходит через аркообразный участок (40) канавки (22);

наиболее предпочтительно, чтобы оно проходило через центр аркообразного участка (40). Конец нижней части (46) аркообразного участка (40) незначительно возвышается над верхней поверхностью (48) участка (20) корпуса клапана.

Было установлено, что наличие верхней части канавки для размещения прокладки штока клапана, заканчивающейся в верхней части выступающим вверх и скошенным наружу плечиком, имеет критическое значение для получения полной и быстрой струи без капельных фракций. Применение полностью аркообразной канавки приводит к неполному открытию клапана на начальной стадии функционирования, а в некоторых случаях к появлению в выходной струе капель.

Было установлено, что следующие параметры канавки и отверстия штока клапана обеспечивают быстрое открытие клапана и удовлетворительные характеристики струи:

(а) угол верхней части скоса - 30 градусов

(b) длина верхней части скоса - 0,029 дюйма

(с) радиус верхнего аркообразного участка - 0,005 дюйма

радиус нижнего аркообразного участка - 0,010 дюйма

(d) высота аркообразного участка - 0,020 дюйма

(е) диаметр отверстия штока клапана - 0,013 дюйма

(f) расстояние между нижним концом аркообразного участка штока клапана и верхней поверхностью корпуса клапана - 0,001 дюйма.

Прокладка, используемая с вышеописанной канавкой штока клапана, имеет следующие характеристики:

(а) толщина прокладки - 0,046 дюйма

(b) внутренний диаметр прокладки - 0,102 дюйма.

Предполагается, что элементы, перечисленные ниже, могут варьироваться по своим размерам в следующих пределах:

(а) угол скоса верхнего наклонного участка канавки от 15 градусов до 45 градусов

(b) диаметр отверстия штока от 0,010 дюйма до 0,024 дюйма

(с) толщина прокладки от 0,040 дюйма до 0,060 дюйма.

Ввиду очевидности того факта, что данное изобретение достаточно хорошо проработано, чтобы соответствовать заявленным выше задачам, многочисленные модификации и варианты могут быть включены в настоящее изобретение специалистами в данной области, а формула изобретения охватывает все такие модификации и варианты, которые не выходят за рамки объема и сущности настоящего изобретения.