АЭРОЗОЛЬНЫЙ НАКЛОННЫЙ КЛАПАН И СПОСОБ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК B65D83/14 B65D37/00 B29C45/14 B23P15/00 

Изобретение относится к клапанам для подачи продуктов из контейнеров, находящихся под давлением, а точнее к аэрозольным наклонным клапанам, приводимым в действие наклоном штока наклонного клапана посредством надавливания пальцем на часть штокового стержня, проходящую над монтажной чашкой аэрозольного контейнера.

В известной конструкции аэрозольного наклонного клапанного узла полый выпускной штоковый стержень установлен в упруго деформируемой уплотняющей прокладке в верхней части контейнера, при этом штоковый стержень проходит через прокладку как наружу из контейнера, так и внутрь в контейнер. Часть выпускного штокового стержня, проходящая из контейнера наружу, имеет осевое или боковое выходное отверстие, а часть штокового стержня, проходящая в контейнер, имеет по меньшей мере одно боковое входное дозирующее отверстиe. Когда клапан приводят в действие посредством наклона, продукт течет из контейнера в боковое входное отверстие, вверх по полому штоковому стержню и из осевого или бокового выходного отверстия.

Кроме того, в этой известной конструкции наклонный клапан имеет, по существу, коническую штоковую чашку, расположенную под уплотняющей прокладкой и имеющую внешнюю периферийную кромку, которая обычно полностью входит в зацепление с нижней поверхностью уплотняющей прокладки с внутренней стороны контейнера. Чашка и уплотняющая прокладка образуют кольцеобразное пространство, окружающее штоковый стержень, причем это пространство соединено с полой внутренней частью штокового стержня посредством бокового входного дозирующего отверстия. Штоковая чашка посредством ее внешней периферийной кромки обычным образом входящая в зацепление с нижней поверхностью уплотняющей прокладки, как правило, предотвращает прохождение продукта из аэрозольного контейнера в кольцеобразное пространство и во входное отверстие штокового стержня. Однако когда посредством пальца прилагается давление к штоковому стержню, проходящему выше монтажной чашки, внешняя периферийная кромка штоковой чашки частично отсоединяется от поверхности уплотняющей прокладки. После этого продукт из контейнера (под действием среды, обеспечивающей движение) проходит между отсоединенной внешней периферийной кромкой чашки и прокладкой в кольцеобразное пространство, а затем через впускное дозирующее отверстие вверх по штоковому стержню и выходит из выходного отверстия штокового стержня. Когда давление, оказываемое пальцем на штоковый стержень, сбрасывают, внешняя периферийная кромка штоковой чашки вновь полностью входит в зацепление с уплотняющей прокладкой. После этого кольцеобразное пространство и выходное отверстие отсекаются от продукта в контейнере. В такой известной конструкции также используется пружина, служащая для смещения штоковой чашки, в частности ее внешней периферийной кромки, к уплотняющей прокладке.

Одна из трудностей, связанных с описанной выше известной конструкцией, заключается в том, что боковое входное дозирующее отверстие достаточно трудно выполнить, если штоковый стержень и штоковая чашка представляют собой контейнер в виде одной детали. Для того, чтобы это отверстие было эффективным, оно должно полностью находиться внутри кольцеобразного пространства, окружающего штоковый стержень и образованного посредством уплотняющей прокладки и штоковой чашки. Другими словами, дозирующее отверстие должно находиться ниже уплотняющей прокладки и верхней части штоковой чашки. Чтобы обычным образом выполнить входное отверстие, специальный инструмент вставляют снизу от верхней части полого штокового стержня для пробивки дозирующего отверстия с внутренней стороны стержня, либо, чтобы образовать дозирующее отверстие, специальный инструмент вставляют через донную часть штока в течение формования, после чего донную часть штока закрывают. Как вариант, из-за ограниченного пространства между стенкой чашки и штоковым стержнем сверло пропускают под углом поверх периферийной кромки штоковой чашки, с тем чтобы просверлить в штоковом стержне впускное отверстие, проходящее вниз под углом. Все из этих операций для формирования дозирующего отверстия нельзя считать удовлетворительными с точки зрения сложности и/или возможности контроля дозирующего отверстия.

Также необходимо, чтобы в узлах с наклонным клапаном, имеющих обычную конструкцию, штоковый стержень и штоковая чашка находились в фиксированном положении относительно друг друга для обеспечения устойчивого положения в поперечном и вертикальном направлениях и возможности управления работой наклонного клапана. Стержень и чашка могут быть изготовлены в виде одной детали, причем в этом случае возникают трудности, связанные с выполнением входного дозирующего отверстия. Однако если стержень и чашка штока изготовлены в виде двух отдельных деталей с последующим соединением друг с другом, требуется необходимая сборочная операция для предотвращения их разъединения в процессе работы, причем в этом случае две детали должны быть точно расположены по отношению друг к другу и сблокированы друг с другом для предотвращения значительного относительного перемещения, когда наклонный клапан приведен в действие. Но на практике этого добиться трудно. Когда штоковый стержень и штоковая чашка по отдельности изготовлены из необходимого материала, например из найлона, который гигроскопичен, и затем собраны, набухание собранных деталей в среде, в которой они находятся, может привести к разъединению стержня и чашки штока. Кроме того, если две отдельные детали недостаточно точно спроектированы, работа собранного наклонного клапана может привести к вытеснению штокового стержня из штоковой чашки.

Настоящее изобретение предназначено для создания аэрозольного наклонного клапана обычной конструкции, имеющего по меньшей мере одно боковое входное дозирующее отверстие, которое легко выполнить, а его размер может тщательно контролироваться. Далее, штоковый стержень и штоковую чашку формируют способом, который приводит к получению объединенных штокового стержня и штоковой чашки, по существу, функционирующих как узел, выполненный в виде одной детали, так что невозможно их относительное перемещение во время работы или разъединение относительно друг друга. В случае способа согласно настоящему изобретению первым формуют из пластика штоковый стержень, при этом полый стержень закрыт у своего основания и имеет кольцеобразное углубление в наружной стенке вблизи основания. В то же время чуть выше кольцеобразного углубления через боковую стенку штокового стержня легко выполняют по меньшей мере одно прецизионное боковое входное дозирующее отверстие. Затем вокруг штокового стержня формуют пластиковую штоковую чашку. Обычно считается, что это трудно выполнить из-за наличия дозирующего отверстия в кольцеобразном пространстве между штоковой чашкой, штоковым стержнем и уплотняющей прокладкой. Очевидно, что формование штоковой чашки не должно приводить к. заполнению входного дозирующего отверстия. При этом посредством использования экрана определенной формы, расположенного поверх входного отверстия, а также окружающего штоковый стержень и дополнительно действующего в качестве части формовочной полости для формования штоковой чашки и создания кольцеобразного пространства, обеспечивается уникальный способ получения требуемой конструкции штока наклонного клапана. Когда формуют штоковую чашку вокруг штокового стержня, кольцеобразный проходящий внутрь выступ штоковой чашки отформовывают в кольцеобразном углублении в наружной стенке штокового стержня. Когда экран отводят и удаляют остальную часть формовочной полости для штоковой чашки, получают полностью выполненный как одно целое, достаточно прочный наклонный клапан со штоковой чашкой и штоковым стержнем, сблокированными друг с другом посредством формирования, по существу, в виде единой детали, причем с контролируемым боковым входным дозирующим отверстием, проходящим к штоковому стержню в кольцеобразном пространстве между штоковой чашкой и штоковым стержнем. Штоковый стержень и штоковая чашка не могут перемещаться относительно друг друга при работе клапана, поэтому получается точно контролируемый наклонный клапан. Кроме того, формование выступа штоковой чашки в углублении в штоковом стержне позволяет избежать набухания найлоновых стержня и чашки, приводящего к разъединению, поскольку найлоновая чашка и найлоновый стержень набухают как одна деталь.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенных ниже описания, чертежей и пунктов формулы изобретения.

На фиг. 1 представлен вид в поперечном сечении наклонного клапана согласно настоящему изобретению, установленного внутри монтажной чашки для крепления к аэрозольному контейнеру.

На фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении альтернативного варианта осуществления конструкции наклонного клапана согласно настоящему изобретению, подобным образом установленного внутри монтажной чашки.

На фиг. 3 представлен увеличенный вид в поперечном сечении наклонного штока клапана согласно настоящему изобретению, иллюстрирующий штоковый стержень и штоковую чашку в положении объединения друг с другом в одно целое.

На фиг. 4 представлен схематический вид в поперечном сечении, иллюстрирующий способ, согласно которому наклонный штоковый стержень, штоковая чашка и дозирующее входное отверстие на фиг. 3 выполняют согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 и 2 в общем показаны диаметральные виды в поперечном сечении круглой конструкции. Подобные детали на фиг.1 и 2 обозначены одинаковыми номерами. Наклонный клапан 10 в сборе размещен внутри обычной металлической монтажной чашки 11. Монтажная чашка 11 имеет периферийный канал 12, который известным способом выполнен с загибом по отверстию верхней части аэрозольного контейнера (не показан). Обычный уплотнитель, например прокладка, многослойная пленка, разрезная прокладка или выпрессованная прокладка, обеспечивают уплотнение между каналом 12 и буртиком отверстия контейнера при загибе. Наклонный клапан в сборе прижат к основанию 13 монтажной чашки 11 так, как это показано. Аэрозольный контейнер наполняют продуктом и средой, обеспечивающей перемещение, по известной технологии, при этом конструкция согласно настоящему изобретению особенно пригодна для заполнения под давлением.

Наклонный клапан в сборе 10 включает в себя корпус 14, выполненный, например, из найлона. Корпус 14 имеет нижнюю штоковую часть 15, к донной части 16 которой прикреплена обычная погружная трубка (не показана), проходящая, по существу, до днища аэрозольного контейнера, содержащего продукт и среду, обеспечивающую перемещение. Корпус 14 также содержит часть 17. Как показано, основание 13 монтажной чашки обжато вокруг корпуса 14.

Наклонный клапан согласно настоящему изобретению включает в себя пластиковый штоковый стержень 18 и пластиковую штоковую чашку 19, причем подробности и их формирование дополнительно описаны далее со ссылкой на фиг.3 и 4. Штоковый стержень 18 и штоковая чашка 19 могут быть выполнены, например, из найлона, а возможно из ацеталя. Штоковая чашка 19 имеет внешнюю периферийную кромку 20, которая обычно полностью входит в зацепление по ее периферии с нижней поверхностью гибкой прокладки 21, выполненной, например, из бутиловой резины. Цилиндрическая прокладка 21 имеет центральное круглое отверстие 22, окружающее штоковый стержень 18 и входящее с ним в плотное соприкосновение, и верхнюю поверхность 23, которая входит в соприкосновение с нижней поверхностью 24 основания 13 монтажной чашки. Штоковый стержень 19, как показано, имеет верхнюю часть 18а, которая проходит над прокладкой и монтажной чашкой, и нижнюю часть 18b, которая проходит под прокладкой внутри штоковой чашки 19.

Корпус 14 имеет большое количество зубцов 25, которые проходят по его верхней внешней периферии, при этом между зубцами выполнены промежутки 26 для известного вида заполнения контейнера под давлением. Зубцы 25 обеспечивают расположение прокладки 21 по центру и ее удержание. Также по верхней внутренней периферии корпуса 14 расположены выступы 27, которые смещают прокладку 21 для обеспечения ее вхождения в прочный уплотняющий контакт с нижней стороной 24 основания монтажной чашки. Корпус 14 в части 17 также включает в себя большое количество внутренних выступов 28, которые удерживают нижний конец пружины 29, при этом верхний конец пружины 29 смещает штоковую чашку 19, как показано, вверх к прокладке 21, так что внешняя периферийная кромка 20 штоковой чашки 19 обычно полностью залепляется с прокладкой 21.

При работе наклонного клапана верхний конец 18а штокового стержня 18 наклоняют давлением пальца, например, в направлении стрелки X, показанной на фиг.1. Затем внешняя периферийная кромка 20 штоковой чашки 19 частично отделяется от прокладки 21 практически с левой стороны на фиг.1 для показанного направления наклона. Далее продукт из аэрозольного контейнера под действием среды, обеспечивающей перемещение, принудительно подается вверх по погруженной трубке (не показана) к полой нижней штоковой части 15 корпуса 14 через часть 17 корпуса 14 и вдоль наружной боковой стенки штоковой чашки 19, по части внешней периферийной кромки 20 штоковой чашки 19, которая отсоединена от прокладки 21 посредством наклонного действия, и в кольцеобразное пространство 30 между нижней частью 18b стокового стержня и внутренней боковой стенкой штоковой чашки 19. Внутри кольцеобразного пространства 30 давление продукта выравнивается и продукт проходит вокруг, по меньшей мере к одному входному дозирующему отверстию 31, расположенному с одной стороны нижнего конца 18b штокового стержня.

Продукт проходит через входное дозирующее отверстие к полому проходу 32 в штоковом стержне 18 для выхода у его верхней части. Когда давление на наклонный клапан сбрасывают, упругая прокладка 21 и пружина 29 действуют таким образом, чтобы закрыть клапан посредством смещения всей внешней периферийной кромки 20 штоковой чашки 19 назад в состояние полного контакта с прокладкой 21, за счет чего прекращается какое-либо дальнейшее перемещение продукта в кольцеобразное пространство 30.

Фиг.2, по существу, идентична фиг.1 и отражает те же функции. Помимо этого, гибкая прокладка 21 проходит в криволинейное кольцеобразное углубление 33 в штоковом стержне 18 для улучшения уплотнения между прокладкой 21 и штоковым стержнем 18, если это необходимо.

На фиг.3 представлены объединенные штоковый стержень 18 и штоковая чашка 19, сблокированные друг с другом в виде одной детали, причем с боковым входным дозирующем отверстием 31, расположенным внутри кольцеобразного пространства 30 между нижней частью 18b штокового стержня 18 и штоковой чашкой 19. Безусловно, может быть выполнено более одного дозирующего отверстия 31, например два или четыре, расположенных аналогичным образом внутри кольцеобразного пространства 30 по периферии нижней части 18b штокового стержня 18. На фиг.3 в увеличенном масштабе представлены штоковый стержень и штоковая чашка, показанные на фиг.1 и 2, при этом соответствующие детали обозначены одинаковыми номерами. На фиг.4 схематически представлен способ формирования конструкции согласно фиг.3.

На фиг. 4 показан штоковый стержень 18 с верхней и нижней частями 18а и 18b, которые вначале формуют в виде одной детали в процессе первой обычной операции инжекционного формования. Конструкция штокового стержни 18 содержит кольцеобразное углубление 34, отформованное в нем и проходящее по его периферии. В течение этой первоначальной формовочной операции по меньшей мере одно боковое входное дозирующее отверстие 31, имеющее заданный и контролируемый размер, легко формуют через боковую стенку штокового стержня 18, так что оно проходит от наружной стенки через внутреннюю стенку в выпускное отверстие 32 полости штокового стержня 18.

После этой операции сформированный штоковый стержень 18, имеющий по меньшей мере одно дозирующее отверстие 31, перемещают к отдельному формовочному посту, центрируют и удерживают в форме 37 в показанном положении. Затем вниз в показанное положение перемещают кольцеобразный экран 38, а после этого донную, радиально внутреннюю кольцеобразную часть 39 экрана 38 приводят в непосредственный уплотняющий контакт с наружной боковой стенкой нижней части 18b штокового стержня 18, с тем чтобы изолировать боковое внутреннее дозирующее отверстие 31 так, как показано, а также верхнюю часть 18а штокового стержня 18. Кольцеобразный экран 38 с донной кольцеобразной частью 39, форма 37 и основание 18d штокового стержня 18 с кольцеобразным углублением 34 теперь определяют кольцеобразную закрытую формовочную полость 36 с показанной формой поперечного сечения. Форма этой формовочной полости полностью соответствует форме штоковой чашки 19, показанной на фиг.3. Затем пластмассу вводят под давлением в кольцеобразную формовочную полость 36, чтобы отформовать штоковую чашку 19, имеющую направленный внутрь кольцеобразный выступ 35, показанный на фиг.3. Кольцеобразный выступ 35 полностью заполняет кольцеобразное углубление 34 в штоковом стержне 18. Кольцеобразная часть 39 экрана 38 не только действует таким образом, чтобы изолировать дозирующее отверстие 31 для предотвращения прохождения в него формовочного материала, но и так, чтобы сформировать кольцеобразное пространство 30 между штоковым стержнем 18 и штоковой чашкой 19. После того, как отформована штоковая чашка 19, форму 37 и экран 38 с донной частью 39 полностью удаляют, оставляя соединенные, по существу, выполненные в виде одной детали штоковый стержень 18 и штоковую чашку 19 согласно фиг.3.

Как можно видеть на фиг.1-3, полностью отформованные штоковый стержень 18 и штоковая чашка 19, по существу, представляют собой конструкцию в виде одной детали, при этом невозможно их разъединение или относительное перемещение в процессе работы. Штоковый стержень и штоковая чашка соединены в одну прочную конструкцию, при этом набухание найлоновых стержня и чашки не приводит к разъединению. Кроме того, боковое входное дозирующее отверстие 31, имеющее точный размер, расположено внутри кольцеобразного пространства 30, образованного между штоковым стержнем и штоковой чашкой. В собранном виде, показанном на фиг.1, получается усовершенствованный и экономичный наклонный клапан.

Для квалифицированных специалистов в этой отрасли будет очевидно, что могут быть выполнены различные изменения настоящего изобретения, не выходящие за пределы его объема и существа. Поэтому представленные варианты осуществления конструкции следует рассматривать как носящие иллюстративный характер, а не ограничивающие их. Также следует иметь в виду, что такие термины, как "верхний", "нижний", "внутренний", "наружный" и соответствующие им термины, касающиеся местоположения, используемые в описании, предназначены для указания расположения применительно к фиг.1-4 и не предполагают каких-либо ограничений в иных расположениях.

Изобретение относится к клапанам для подачи продуктов из контейнеров, находящихся под давлением. Аэрозольный наклонный клапан содержит соединенные в одно целое отформованный полый штоковый стержень и отформованную коническую штоковую чашку. Верхняя внешняя периферийная кромка штоковой чашки обычно полностью входит в зацепление с прокладкой, окружающей штоковый стержень, за исключением того случая, когда клапан наклонен. Наружная нижняя стенка штокового стержня и внутренняя стенка штоковой чашки образуют кольцеобразное пространство. По меньшей мере одно отформованное дозирующее отверстие ниже верхней кромки штоковой чашки проходит из кольцеобразного пространства через штоковый стержень. Штоковый стержень отформован с получением кольцеобразного углубления вокруг его нижнего конца и по меньшей мере одного дозирующего отверстия. Отформованный штоковый стержень вставляют в формовочную полость. Нижняя часть кольцеобразного экрана блокирует дозирующее отверстие и вместе с формовочной полостью и нижней частью штокового стержня определяет конфигурацию штоковой чашки. Формуют штоковую чашку, имеющую кольцеобразный выступ, проходящий в кольцеобразное углубление для образования прочных и полностью соединенных в одно целое штоковой чашки и штокового стержня, по существу, функционирующих как одна деталь. Технический результат аэрозольного клапана - обеспечение эффективной работы входного дозирующего бокового отверстия клапана, которое для этого должно полностью находиться внутри кольцеобразного пространства, окружающего штоковый стержень и образованного посредством уплотняющей прокладки и штоковой чашки, а также отверстие это легко выполнить, а его размер - тщательно контролируется. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ формирования аэрозольного наклонного клапана, составляющего со штоком одно целое, имеющего штоковый стержень и штоковую чашку, включающий инжекционное формование штокового стержня с формованием кольцеобразного углубления в наружной стенке штокового стержня вблизи от одного его конца с формованием полого выпускного канала в штоковом стержне и с формованием по меньшей мере одного бокового входного дозирующего отверстия через боковую стенку штокового стержня вблизи от кольцеобразного углубления, введение отформованного штокового стержня в форму, определяющую открытую полость, имеющую стенки, расположенные, по существу, на расстоянии от штокового стержня, размещение кольцеобразного экрана вокруг штокового стержня таким образом, что нижняя часть внутренней стенки экрана блокирует по меньшей мере одно входное дозирующее отверстие, а нижняя часть наружной стенки экрана вместе со стенками полости определяет закрытую формовочную полость, имеющую конфигурацию формуемой штоковой чашки, впрыск формовочного материала в закрытую полость для образования штоковой чашки, включая формование кольцеобразного выступа на штоковой чашке, проходящего в кольцеобразное углубление на штоковом стержне, удаление экрана и формы для формования штоковой чашки и штокового стержня, соединенных в одно целое. 2. Способ по п. 1, в котором нижняя часть кольцеобразного экрана при его удалении после формования штоковой чашки определяет кольцеобразное пространство между внутренней поверхностью штоковой чашки и наружной поверхностью штокового стержня, при этом по меньшей мере одно боковое входное дозирующее отверстие в соединенных в одно целое штоковой чашке и штоковом стержне располагают так, чтобы обеспечить сообщение между кольцеобразным пространством и полым выпускным каналом штокового стержня. 3. Способ по п. 2, дополнительно включающий введение соединенных в одно целое штокового стержня и штоковой чашки в корпус клапана, имеющий средство для смещения штоковой чашки и штокового стержня в верхнем направлении, размещение уплотняющей прокладки вокруг штокового стержня и на верхней части штоковой чашки и крепление корпуса к монтажной чашке аэрозольного клапана. 4. Аэрозольный наклонный клапан, размещенный в монтажной чашке, содержащий корпус, прикрепленный к монтажной чашке, шток, имеющий полый штоковый стержень и штоковую чашку, уплотняющую прокладку, окружающую штоковый стержень и удерживаемую в положении у нижней поверхности монтажной чашки, причем штоковая чашка имеет внешнюю периферийную кромку, смещенную к уплотняющей прокладке и полностью входящую с ней в зацепление, когда клапан закрыт, при этом внешняя периферийная кромка штоковой чашки частично отсоединяется от уплотняющей прокладки, когда клапан наклонен, для обеспечения прохождения продукта между ними, внутренняя стенка штоковой чашки и наружная стенка штокового стержня образуют кольцеобразное пространство, по меньшей мере одно входное дозирующее отверстие проходит через боковую стенку штокового стержня из кольцевого пространства к отверстию в полости штокового стержня, причем по меньшей мере одно входное дозирующее отверстие расположено ниже внешней периферийной кромки штоковой чашки, причем штоковый стержень составляет первый отформованный элемент с входным дозирующим отверстием, отформованным в нем, штоковая чашка составляет второй отформованный элемент, формуемый вокруг и внутри первого отформованного элемента с образованием соединенных в одно целое штокового стержня и штоковой чашки. 5. Клапан по п. 4, в котором штоковый стержень в наружной стенке вблизи его нижнего конца первоначально имеет кольцеобразное отформованное углубление, внутри которого формуют кольцеобразный проходящий внутрь выступ штоковой чашки для формирования соединенных в одно целое штокового стержня и штоковой чашки. 6. Клапан по п. 4 или 5, в котором по меньшей мере одно входное дозирующее отверстие проходит в боковом направлении через боковую стенку штокового стержня. 7. Клапан по любому из пп. 4-6, в котором штоковый стержень и штоковая чашка выполнены из найлона.