DE69405393T2

DE69405393T2 - Selbstschliessende anordnung

Info

Publication number: DE69405393T2
Application number: DE69405393T
Authority: DE
Inventors: Billy Nilson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2014-05-21
Also published as: NO954477D0; US5857595A; DK0700353T3; SE9301924L; NO954477L; JPH09502409A; FI955296A0; JP3327472B2; WO1994029187A1; EP0700353B1; EP0700353A1; SE9301924D0; SE501740C2; FI955296A; NO307776B1; DE69405393D1; AU6986394A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbstschließende Einrichtung, die es erlaubt, eine fließfähige Substanz wie etwa Lebensmittel verschiedener Art aus einem Behälter auszugeben, wobei die Anordnung eine flexible Membran mit einer Auslaßöffnung umfaßt sowie einen vorzugsweise konischen, in Bezug auf die Membran festen und innerhalb davon angeordneten Bolzen oder Stift, wobei der Bolzen so mit der Auslaßöffnung zusammenwirkt, daß die Membran in ihrer normalen Position mit ihrer Auslaßöffnung federnd in Anlage an dem Bolzen ruht, sodaß bei Auflegen einer Druckdifferenz über die Membran zum Ausgeben der Substanz aus dem Behälter sich die Membran vom Bolzen wegbewegt und so die Auslaßöffnung freigibt.
Aus dem Stand der Technik sind viele verschiedene Lösungen auf dem Sektor selbstschließender Vorrichtungen zur Ausgabe von fließbaren Substanzen aus verschiedenen Behältern bekannt, wobei eine typische Vorrichtung eine federnde Membran umfaßt, die die Auslaßöffnung der Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verschließt.
Eine solche Vorrichtung ist in der US-PS 4 141 474 offenbart, die eine Ausgabeanordnung lehrt, die einfach hergestellt und verwendet werden kann. Jedoch ist diese bekannte Anordnung mit bestimmten Nachteilen behaftet, in erster Linie in Bezug auf die Herstellung der Anordnung. Die Hauptschwierigkeit bei der Herstellung besteht im Spritzgießen der Schließmembran, die in der Anordnung enthalten ist, da es sich als schwierig erwiesen hat, eine Membran von gleichmäßiger Dicke herzustellen. Die gleichmäßige Dicke der Membran ist wichtig, um die Membran in Bezug auf den mit ihr zusammenwirkenden Bolzen korrekt zu bewegen, so daß die Ausgabeöffnung verläßlich geöffnet und geschlossen wird, wenn die Anordnung aktiviert wird.
Eine weitere Konstruktion ist in der US-PS 4 699 300 offenbart.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben benannten Nachteile zu vermeiden, die im Zusammenhang mit selbstschließenden Anordnungen für Behälter oder andere Gefäße auftreten.
In Übereinstimmung mit dem erfinderischen Konzept wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine Membran mit mindestens zwei Deformationszonen bereitgestellt wird, die Abschwächungen in der Membrandicke haben und in verschiedenen Abständen von der Membranauslaßöffnung angeordnet sind, jeweils in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil des folgenden Hauptanspruchs. Diese Deformationszonen erlauben eine Steuerung der Bewegung der Membran, so daß deren Auslaßöffnung sich immer symmetrisch und gleichförmig in Bezug auf den mit der Membran zusammenwirkenden Bolzen bewegt.
Dadurch, daß die Membran in dieser Weise gestaltet wird, wird eine selbstschließende Schließvorrichtung erreicht, die einfach herzustellen ist im Hinblick auf die Tatsache, daß die Dicke der Membran nicht länger ein kritischer Parameter bei der Herstellung ist, entweder in Bezug auf ihre Dicke oder in Bezug auf eine gleichförmige Dicke über die Membran. Eine erfindungsgemäße Schließvorrichtung kann ebenfalls billig hergestellt werden.
Weiterhin erhält man eine selbstschließende Schließvorrichtung, die sowohl verläßlich im Gebrauch ist, als auch eine lange Lebensdauer besitzt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nun in größerem Detail beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine axiale Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen selbstschließenden Schließvorrichtung zeigt, die auf einem Behälter angebracht ist, wobei die Anordung von der Seite gezeigt wird mit der Membran in ihrer Ruhestellung, das heißt mit der geschlossenen Anordnung;
Fig. 2 die Schließvorrichtung aus Fig. 1 in einem ersten Öffnungszustand;
Fig. 3 die Schließvorrichtung aus Fig. 1, wenn sie vollständig geöffnet ist;
Fig. 4 eine axiale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung, die mit einer Dosier- oder Ausgabevorrichtung in Form eines Ausgabebehälters oder einer Ausgabekammer, die auf einem Behälter montiert ist, kombiniert ist, wobei die Schließvorrichtung im geschlossenen Zustand gezeigt wird;
Fig. 5 die Anordnung aus Fig. 4 in einem Substanz-Dosier- oder Ausgabezustand;
Fig. 6 eine axiale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen selbstschließenden Schließanordnung, die auf einer Dosier- oder Ausgabevorrichtung angebracht ist mit einer Ausgabebegrenzung in Form einer Ausgabekammer in der Füllposition, mit der Membran in ihrer geschlossenen Position;
Fig. 7 die Anordnung aus Fig. 6 in einem Dosier- oder Ausgabezustand;
Fig. 8 eine axiale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen selbstschließenden Schließvorrichtung, die mit einem Luftsaug-Ausgabebehälter kombiniert ist, mit der Membran in einer Füllposition; und
Fig. 9 die Anordnung aus Fig. 8 in einem Dosier- oder Ausgabezustand.
Fig. 1-3 stellen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung da, die ein Hauptgehäuse 1 umfaßt, das im Schnitt gezeigt wird und auf dem ein Behälter 2 angebracht ist, der eine fließbare Substanz enthält. Im dargestellten Fall ist der Behälter komprimierbar, das heißt er kann zusammengedrückt werden, um seinen Inhalt auszugeben und kann zum Beispiel die Form einer herkömmlichen Röhre mit leicht federnden Wänden haben. Das Hauptgehäuse 1 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial und hat die Form eines Ringes, der über die Ausgabeöffnung des Behälters 2 gepreßt oder geschweißt ist. Das Hauptgehäuse beinhaltet weiterhin eine Membran 3, die aus einem Teil mit dem Hauptgehäuse 1 gegossen oder spritzgegossen ist, und die eine mittlere, kreisförmige Ausgabeöffnung 4 besitzt. Die Membran 3 enthält Deformationszonen in der Form von kreisförmigen Faltungen 5 und 6, die in gegenseitigen, unterschiedlichen Abständen von der Öffnung 4 und um diese herum angeordnet sind. Die Faltungen 5, 6 sind so orientiert, daß die Membran eine konische Form hat, wobei der enge Teil der Membran in die Ausgaberichtung in der Nähe der Öffnung 4 zeigt, wobei die Membran aber in ihrer Ganzheit eine leicht konische Form aufweist mit dem Scheitel des Konus nach innen in Richtung Behälter 2 zeigend, was schon bei der Herstellung erreicht wird. Wie in Fig. 1a dargestellt, beinhalten die Faltungen Abschwächungen 7, vorzugsweise in der Form von Rillen.
Die Schließanordnung beinhaltet ebenfalls einen zentralen Bolzen oder Stift 8, der einen konischen Abschnitt 9 umfaßt, der das Zusammenarbeiten mit der Öffnung 4 in der Membran 3 gewährleistet. Der Bolzen 8 wird durch einen leicht konischen Ring 10 mit Hilfe von speichenartigen Armen 11 mittig gehalten.
Das ringförmige Hauptgehäuse 1 befindet sich in der Nähe der Membran 3 mit einer inneren Rille 12, die eine Form komplementär zu den äußeren Umrissen des leicht konischen Ringes 10 aufweist. Wenn der Stift 8 angebracht wird, wird der Ring 10 von der Seite des Hauptgehäuses in die Rille 12 gedrückt, die dazu vorgesehen ist, in Richtung des Behälters 2 zu zeigen.
In der konstruktiven Gestaltung der Schließvorrichtung wird die Rille 12 so angeordnet, daß der Bolzen 8 der Öffnung 4 gegenüber liegt, und die Membran in Widerlage mit dem Bolzen 8 bei einem vorbestimmten Grad an Spannung bringt. In ihrer normalen Position schließt die Membran den Behälter, wie in Fig. 1 dargestellt.
Wenn der Innendruck des Behälters erhöht wird, zum Beispiel durch Zusammendrücken des Behälters, bewegt sich die Membran 3, und damit die Öffnung 4, vom konischen Abschnitt 9 des Bolzens 4 weg, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, und eine im Behälter befindliche Substanz wird herausgedrückt. Sobald der Behälterdruck wieder normal ist, führt die Spannung in der Membran dazu, daß die Membrän wieder in die Position, wie in Fig. 1 dargestellt, zurückkehrt, wodurch der Behälter wieder verschlossen wird. Wenn der Innendruck des Behälters steigt, wird die Membran primär gleichförmig in den Faltungen 5, 6 verformt, während die verbleibenden Teile der Membran im wesentlichen unbeeinflußt davon bleiben, was bedeutet, daß die Öffnung 4 in der Membran allgemein geradlinig und symmetrisch in der Substanzausgaberichtung vom Bolzen 8 weg und zu ihm hin bewegt wird, und immer zur selben Ausgangsposition zurückkehrt, was wesentlich ist für eine verläßliche Langzeitfunktion der Anordnung, wie auch dafür, daß die Schließbewegung der Membran nicht durch trockene, verkrustete Substanz behindert wird.
Die Fig. 4-9 stellen verschiedene Konstruktionen dar, in denen die Schließeinrichtung, wie sie in den Fig. 1-3 dargestellt ist, mit verschiedenen Typen von Dosier- oder Ausgabebehältern kombiniert wurde.
Diese Kombinationen gewährleisten, daß die erfindungsgemäße Schließvorrichtung zusammen mit anderen Standardtypen von Behältern verwendet werden kann, zum Beispiel mit nichtkomprimierbaren Behältern.
Im Fall der Ausführungsform, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wird die Schließvorrichtung 1 an einem Ende einer vorzugsweise zylindrischen Ausgabekammer 13 angebracht, die verformbare Wände hat und die an ihrem anderen Ende mit einem ringförmigen Abschnitt 14 versehen ist, der ein Absperrventil enthält. Die innere Oberfläche des ringförmigen Teiles 14 ist mit inneren Schraubgewinden 15 versehen zur Verbindung mit einem ausgewählten Standardbehälter. Der Ringabschnitt 14 beinhaltet einen inneren Flansch 20, der ein Absperrventil 16 trägt, das mit Gleitstiften 17 versehen ist. In der Nähe der Gleitstifte 17 befinden sich Stoppeinrichtungen in der Form von Haken 18 und eine Schließoberfläche 19, die die Bewegung des Absperrventiles 16 begrenzt zwischen der offenen Position aus Fig. 4 und der geschlossenen Position aus Fig. 5. Im Gebrauch sollte die Anordnung im allgemeinen vertikal stehen, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Im Start- oder Normalzustand der Anordnung aus Fig. 4 ist das Absperrventil 16 offen und die Schließvorrichtung 1 ist geschlossen, wodurch fließbare Substanz in die Ausgabekammer 13 unter dem Einfluß der Schwerkraft fließen kann, bis der Ausgabebehälter gefüllt ist.
Wenn die Substanz ausgegeben werden soll, drückt der Benutzer die Wände des Ausgabebehälters, entweder direkt oder indirekt, wie es von den Pfeilen 21 in Fig. 5 angedeutet ist, so daß der Druck im Ausgabebehälter in Bezug auf den Umgebungsdruck ansteigt. Damit wird das Absperrventil 16 nach oben gedrückt und schließt den Eingang des Substanzbehälters, so daß sich der Druck im Ausgabebehälter wesentlich erhöhen kann, damit sich die Membran 3 öffnen und der Inhalt der Ausgabekammer 13 durch die Ausgabeöffnung 4 hinausgepreßt werden kann. Wenn der Druck nach dem Gebrauch wieder einen normalen Grad annimmt, wird das Absperrventil wieder geöffnet und die Membran 3 wieder geschlossen.
Die Fig. 6 und 7 stellen eine Variante der Ausführungsform aus den Fig. 4 und 5 dar, wobei der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen im wesentlichen darin liegt, daß das Absperrventil 16' mit einem verlängerten, röhrenförmigen Körper ausgestattet ist, der den Bolzen 8 überlappt und umgibt und dessen Bewegung von den Gleitstiften 17' vom Bolzen 8 gesteuert wird. Befindet sich das Absperrventil in seiner normalen, geöffneten Position ruht das untere Ende des Gehäuses auf den Armen 11, was unter anderem bedeutet, daß die Haken 18, die unter Bezugnahme auf die vorangegangenen Fig. erwähnt wurden, nicht nötig sind, was unter dem Herstellungsaspekt ein Vorteil sein kann. Abgesehen von diesem Unterschied arbeitet die Anordnung analog zu der Anordnung, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist.
Jedoch besteht eine wichtige Funktion des Gehäuses 22 darin, daß eine Ausgabe- oder Dosierbegrenzung stattfindet. Wie aus Fig. 7 offenbar ist, begrenzt das Gehäuse 22 das Ausmaß, bis zu dem die Ausgabekammer komprimiert werden kann, und damit auch die Menge an Substanz, die von der Ausgabekammer in einer definierbaren Weise ausgegeben werden kann. Die Fig. 8 und 9 stellen eine weitere Variante mit einem Luftsaugbehälter dar. Im Fall dieser Ausführungsform wird der Behälter 13, der im wesentlichen in derselben Weise wie die oben beschriebenen Ausgabekammern hergestellt worden ist, mit einer erfindungsgemäßen Schließvorrichtung 1,1' an seinen beiden Enden versehen, wobei die Anordnung 1 in derselben Weise funktioniert wie in der vorherbeschriebenen Auführungsform und daher nicht weiter im Detail beschrieben werden muß, während die andere Anordnung wie in einem Luftsaug-Absperrventil funktioniert. Unter dem Konstruktionsaspekt besteht der einzige Unterschied bei dieser Variante darin, daß die Behälterwände vorzugsweise in hohem Grad elastisch verformbar sind, und daß der Bolzen 8 an einer Scheibe 23 angebracht ist, die mit Luftlöchern 24 anstelle von Armen 11 versehen ist.
Fig. 9 zeigt, daß das Ventil 1' im Ausgabezustand der Vorrichtung geschlossen ist, wenn die Wände des Behälters 13 elastisch vom Benutzer verformt werden, und zeigt weiterhin, daß die Schließvorrichtung 1 als Resultat des höheren Innendruckes geöffnet ist, wodurch Substanz in sie ausgegeben wird.
Sofort, nachdem der Benutzer keine Kraft mehr auf die Behälterwände 13 ausübt, fällt der Behälterdruck, und damit schließt sich die Schließvorrichtung 1. Da die Behälterwände elastisch sind, streben die Wände danach, ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen, womit der Druck im Behälter weiter fällt, wobei das Ventil 1' geöffnet wird und Luft in den Behälter strömen und den Behälterdruck ausgleichen kann, so daß das Ventil 1' wieder geschlossen wird.
Es ist einzusehen, daß die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen der Erfindung in vielerlei Hinsicht modifiziert werden können, ohne den Rahmen der folgenden Ansprüche zu verlassen.
Zum Beispiel kann eine Druckdifferenz über das Ventil auf eine andere Weise erzielt werden als durch Verformen der Behälter- oder Kammerwände. Alternativ kann diese Druckdifferenz mit Hilfe eines verstellbaren Druckkolbens oder einer ähnlichen Vorrichtung erzielt werden.

Claims

1. Selbstschließende Einrichtung, die es erlaubt, eine in einem Behälter (2) befindliche fließfähige Substanz daraus auszugeben, wobei die Anordnung eine flexible Membran (3) mit einer Auslaßöffnung (4) umfaßt sowie einen vorzugsweise konischen, in Bezug auf die Membran festen und innerhalb davon angeordneten Bolzen (8), wobei der Bolzen so mit der Auslaßöffnung zusammenwirkt, daß die Membran in ihrer normalen Position mit ihrer Auslaßöffnung federnd in Anlage an dem Bolzen ruht, sodaß bei Auflegen einer Druckdifferenz über die Membran zum Ausgeben der Substanz aus dem Behälter sich die Membran federnd vom Bolzen wegbewegt und so die Auslaß öffnung freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) als Deformationszonen mindestens zwei Faltungen (5, 6) aufweist, die Abschwächungen (7) in der Dicke der Membran beinhalten und in gegenseitigen unterschiedlichen Abständen von der Auslaßöffnung (4) und um diese herum angeordnet sind, wodurch der Rest der Membran eine ungleichmäßige Dicke haben kann, ohne das gegenseitige Zusammenwirken von Bolzen (8) und Membran (3) beim Öffnen und Schließen der Schließeinrichtung nachteilig zu beeinflussen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschwächungen (7) die Form von Nuten haben.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) kreisförmig ist; und dadurch, daß die Auslaßöffnung (4) die Form eines zentral angeordneten kreisförmigen Loches hat.

4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationszonen als konzentrische Ringe mit dem Zentrum in der Auslaßöffnung (4) ausgebildet sind.