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Verschluss, insbesondere für eine Ausgabevorrichtung nach Art der biegsamen Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluss für Behälter, in welchen ein innerer Druck erzeugt werden kann, wie Tuben, Flaschen od. dgl., wobei der Verschluss ein starres Gehäuse mit Mitteln zum
Befestigen an einem Behälter besitzt, welches Gehäuse einen axialen Durchgang sowie einen mit diesem in Verbindung stehenden seitlichen Auslass bzw.
Durchlass aufweist und in dessen axialem Durchgang ein
Kolben in axialer Richtung gleitbar gelagert ist, der an seinem inneren Ende einen ringförmigen, dicht in die Innenfläche des Gehäuses passenden Flansch aufweist und dessen äusseres Ende durch eine Öffnung am äusseren Ende des Gehäuses herausragen kann, wobei der Kolben abwechselnd in Stellungen zum Herstel- len oder Unterbrechen der Verbindung von Behälterinneren und Auslassöffnungen bewegbar ist.
Der Gegenstand der Erfindung verbessert den vorstehend beschriebenen Verschluss in der Weise, dass der Kolben aus weichem synthetischem Material besteht und sein Flansch, der vorzugsweise schräg nach unten gerichtet ist, eine scharfe Unterkante besitzt, welche elastisch gegen die Innenfläche des axialen
Durchganges anliegt.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird erreicht, dass durch das weiche, synthetische Kunststoffmaterial des Kolbens und durch die scharfe Unterkante des Flansches eine besonders einwandfreie Abdichtung nach beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens erzielt wird, so dass dieser die Ausgabevorrichtung je nach der Ausbildung derselben entweder öffnen oder schliessen kann. Der Zwischenraum innerhalb des Ausgussteils oberhalb oder ausserhalb des Ringflansches ist zur Raumluft hin entlüftet. um die Bewegung des Kolbens zu erleichtern, indem das Entstehen von Unterdruck oder Überdruck verhindert wird. Ferner kann durch den erfindungsgemässen Verschluss die Menge des ausgegebenen Materials genau dosiert werden. wobei der Verschluss derart arbeitet, dass kein Rückstand des Materials an der Aussenseite der Austrittsöffnung des Behälters zurückbleibt.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist am Kolben oberhalb des ersten Flansches ein zweiter Flansch mit scharfer Unterkante vorgesehen, wobei vorzugsweise der schräg nach unten gerichtete Flansch eine Durchlassöffnung hat. Bei dieser Ausbildung bewirkt der obere Flansch die eigentliche Abdichtung, während der untere Flansch als eine Art Schabvorrichtung dient, wodurch die reinigende und schliessende Wirkung der oberen scharfen Kante nicht so sehr belastet wird. Durch die schräge Stellung des unteren Flansches gleitet bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens dieser über Restbestände des Tubeninhaltes, während dieser bei der Abwärtsbewegung sicher mitgenommen wird. Diese sich ausgezeichnet bewehrte Abdichtung hat nun zu verschiedenen Ausführungen Anlass gegeben.
So kann zwischen Flansch und Gehäuse eine Feder zum Halten des Kolbens in seiner unteren Kolbenstellung das Gehäuse in der Innenfläche des axialen Durchlasses in axialer Richtung Durchströmnuten aufweisen, die sich in der äusseren Stellung des Kolbens unterhalb des Flansches befinden.
Der Verschluss gemäss der Erfindung eignet sich für deformierbare Behälter jeder Art wie Quetschtuben, elastische Behälter aus plastischem Material od. dgl. und kann so gebaut werden, dass sie entweder selbstschliessend oder aber selbstöffnend ist, d. h. die eine Bauart der Ausgabevorrichtung kann durch Betätigung, nämlich Drücken, mit dem Finger des Benützers geöffnet werden, so dass während der Dauer
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des Quetschens auf den Behälter das in ihm enthaltene Material austritt und sich der Behälter selbsttätig schliesst, wenn der Finger des Benützers entfernt wird. In der andern Bauart der Vorrichtung öffnet sich der Behälter selbsttätig, wenn Druck auf seinen Körper, z.
B. durch Quetschen, ausgeübt wird, und wird durch Betätigung, nämlich Drücken, mit dem Finger auf das Ende der Ausgabevorrichtung geschlossen.
Ferner eignet sich der Verschluss bei Trommeln, Flüssigkeitsbehältern oder Gefässen als Gasauslass und als Verschluss für Luftschläuche von Fahrzeugreifen, z. B. für Automobile.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen steht. In diesen zeigen Pig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Axialschnitt, eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 ist eine Teilansicht und teilweise ein Schnitt ähnlich wie Fig. l, jedoch von einem andern Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 4 eine ähnliche Darstellung des Verschlusses gemäss Fig. 3, aber in geschlossener Stellung. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Verschluss nach den Fig. 3 und 4. Fig. 6 stellt einen axialen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.
Fig. 7 ist ein axialer Teilschnitt in vergrössertem Massstab durch die Ausgussöffnung einer andern Ausführungsform der Erfindung und Fig. 8 ein axialer Teilschnitt einer gegenüber der Fig. 7 etwas abgeänderten Ausführungsform. Die Fig. 9 und 10 stellen zwei Ausführungsformen des Verschlusses gemäss der Erfindung für die Verwendung als Gasauslassventile dar. Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Ausführungsform des Verschlusses zur Verwendung als Luftschlauchventil für Bereifungen, Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht mit teilweisem Axialschnitt einer Quetschtube von der in Fig. 1 dargestellten Art, jedoch mit selbsttätig öffnendem Verschluss.
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird auf ihre in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen und werden diese eingehend beschrieben. Es wird aber betont, dass dadurch keine Einschränkung der Erfindung beabsichtigt ist und dass verschiedene Abänderungen und Abwandlungen, wie sie einem auf dem Gebiet der Erfindung Fachkundigen unterkommen, als gleichfalls in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.
Zunächst auf die Fig. 1 und 2 bezugnehmend, bezeichnet 10 einen biegsamen Behälter von der bekannten Art der Quetschtuben, an dem ein starrer Ausgussteil 11 in irgendeiner geeigneten Weise, z. B. durch Bördeln, Verlöten oder mittels passender Klebstoffe befestigt ist. Der Ausgussteil 11 weist einen
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12, einen rohrförmigen Oberteil 13 von verkleinertem Durchmesserund einen Über-Auslass 15 durch seine Wand versehen, während der Übergangsteil 14 von einem Entlüftungsloch 16 durchbrochen ist.
Innerhalb des Ausgussteiles 11 ist ein Kolben 17 aus weichem, synthetischem Material gleitbargelagert, der dicht in die Innenfläche des Oberteils 13 passt. Der Kolben 17 ist mit Ausnahme seines äusseren Endes 18 hohl. Dieses Ende 18 des Kolbens 17 ragt durch das offene Ende des Oberteils 13 heraus. Die Wand des hohlen Abschnittes des Kolbens 17 ist mit einer seitlichen Öffnung 19 versehen, die auf den Seitenauslass 15 des Ausgussteils 11 aufdecken kann, wenn der Kolben 17 in seine innere Stellung bewegt wird, wodurch das Innere des Kolbens und damit das Innere des Tubenkörpers 10 zur Atmosphäre geöffnet und das Austreten des Behälterinhalts ermöglicht.
Am inneren Ende des Kolbens 17 ist ein ringförmiger Flansch 20 vorgesehen, der dicht an die Innenfläche des Übergangsteils 14 des Ausgussteils 11 passt und sich als zylindrischer Rand 21 mit einer scharfen Unterkante fortsetzt, die elastisch dicht in die Innenfläche des zylindrischen Unterteils 12 des Ausgussteiles 11 passt. Der Inhalt des Behälters wird auf diese Weise wirksam am Eindringen zwischen Kolben und Ausgussteil gehindert und der Kolben durch auf den Behälterinhalt ausgeübten Druck leicht beweglich gemacht, z. B. wenn man den Behälter quetscht.
Im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 sind die Innenfläche des Ausgussteils 11 und die Au- ssenfläche des Kolbens 17 zylindrisch. Um sie an gegenseitiger Verdrehung zu hindern, ist der Kolben mit einem Vorsprung 22 versehen, der sich in einem Schlitz 23 bewegen kann, der in der Innenwand des Oberteils 13 ausgebildet ist.
Wie man sieht, ist diese Vorrichtung selbstschliessend, wenn durch ganz leichtes Quetschen des Behälters ein Druck auf dessen Inhalt ausgeübt wird. Der Behälter wird geöffnet, indem man den Kolben 17 mit dem Finger herunterdrückt, bis die Seitenöffnung 19 mit dem Auslass 15 zur Deckung kommt. Bei dieser Stellung des Kolbens bewirkt ein Druck auf den Behälter 10, dass ein Teil seines Inhalts durch die genannten aufeinander aufdeckenden Öffnungen austritt. Wenn eine genügende Menge davon ausgegeben wurde, bewirkt ein Wegnemen des Fingers vom äusseren Ende 18 des Kolbens 17, dass der Druck im Be-
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hälter den Kolben sofort hinausschiebt, wodurch der Ausgang durch die Öffnungen 15 und 19 geschlossen wird.
In vielen Fällen kann es erwünscht sein, die Wirkungsweise der Ausgabevorrichtung umzukehren, um sie selbstöffnend statt selbstschliessend zu machen. Eine solche Vorrichtung ist in den Fig. 3,4 und 5 dari gestellt. Darin ist der Behälter 30 von der Art der plastischen Flaschen und weist den üblichen Halsteil 31 von kleinerem Durchmesser auf, der aussen mit dem ringförmigen Vorsprung 32 versehen ist. Ein Ausguss- teil 33, bestehend aus dem Unterteil 34, dem dünneren Oberteil 35 und dem Schulter- oder Übergangs- teil 36, ist am Halsteil 31 des Behälters auf irgendeine Weise befestigt, z. B. durch Bördeln des Unterteils
34 des Ausgussteils um den Vorsprung 32. Der Oberteil 35 des Ausgussteils ist mit einem seitlichen Auslass
37 versehen, während der Schulter- oder Übergangsteil 36 mit einer Entlüftungsöffnung 38 ausgestattet ist.
Ein Kolben 39 ist im Ausgussteil 33 gleitbargelagert und umfasst einen zylindrischen Teil 40, der mit ringförmig umlaufenden Dichtungsrippen 40a und 40b versehen ist, die dicht in die zylindrische Innenwand des Oberteils 35 passen, sowie einem verjüngten, im Querschnitt nicht kreisförmigen Aussenteil 41, der durch eine Öffnung von entsprechendem Querschnitt am äusseren Ende 42 des Oberteils 35 herausragt. Der nicht kreisförmige Querschnitt des Kolbenaussenteils 41 und die entsprechende Gestalt der Öffnung im äu- sseren Ende des Oberteils sichern den Kolben gegen ein Verdrehen innerhalb des Ausgussteils.
Der Kolben 39 ist an seinem inneren Ende mit einem ringförmigen Flansch 43 versehen, der einen zylindrischen Fortsatz 44 aufweist, wobei Flansch und Fortsatz dicht in die Innenflächen des Schulterteils
36 bzw. des Unterteils 34 des Ausgussteils passen. Der Kolben ist mit einer Seitenöffnung 45 versehen, die auf den Seitenauslass 37 aufdeckt, wenn der Kolben in seiner in Fig. 3 dargestellten äusseren Stellung ist.
Die innere Stellung des Kolbens 39 ist in Fig. 4 dargestellt, worin die Öffnungen 45 und 37 nicht auf- einander aufdecken und der Behälter geschlossen ist. Dies ist die normale Stellung der Vorrichtung. Sie wird nach Gebrauch durch Niederdrücken des Kolbens von Hand aus herbeigeführt. Wenn man einen Teil des Inhalts des Behälters 30 ausgeben will, bewirkt seitlicher Druck auf diesen, z. B. durch leichtes Quet- schen, dass sich der Kolben nach aussen bewegt und die Öffnungen 45 und 37 zur Deckung bringt, wodurch die Ausgabevorrichtung geöffnet wird.
In der Ausführung gemäss Fig. 6 ist der Behälterhals 50 mit einem Ausgussteil 51 ausgestattet, der ei- nen Zylinder von gleichförmigem Durchmesser mit einer nach innen ragenden, ringförmigen oberen Wand
52 an seinem äusseren Ende aufweist. Ein Kolben 53 aus einem weichen synthetischen Material gleitet in der durch den inneren Rand der Wand 52 bestimmten Öffnung und ist an seinem inneren Ende mit einem ringförmigen Flansch 54 versehen, der in Berührung mit der inneren Oberfläche des Ausgussteils 51 gleitet.
Infolge des weichen Kolbenmaterials ergibt der Flansch 54 eine vollkommene Abdichtung ohne allzu grossen Widerstand durch Reibung bei seiner Bewegung im Ausgussteil. Letzterer ist mit einem seitlichen Auslass 55 versehen, der so angeordnet ist, dass der Flansch 54 des Kolbens über oder unter dem Auslass
55 steht, je nachdem der Kolben 53 in seine äussere oder in seine innere Stellung gebracht wird, wodurch der Behälter geöffnet oder geschlossen wird. Ebenso wie bei der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 wird die Ausgabevorrichtung durch Druck auf den Behälterkörper geöffnet und durch Fingerdruck auf das äussere Ende des Kolbens geschlossen.
Durch Anbringung einer kleinen Öffnung 56 in der Endwand 52 wird die Entlüftung des Zwischenraums innerhalb des Ausgussteils über dem Flansch 54 erreicht. DerAusgussteil51 wird auf den Halsteil 50 des Behälters einschnappen gelassen oder auf andere Weise aufgebördelt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen je eine der Vorrichtung gemäss Fig. 6 ähnliche Vorrichtung, die je eine individuelle und zwei gemeinsame Abänderungen aufweisen. Der Kolben 53 umfasst in beiden Fällen nicht nur den Flansch 54, sondern auch einen ringförmigen Fortsatz 57, der am inneren Ende des Kolbens angeordnet ist. Der Fortsatz 57 ist vorwiegend konisch und seine grössere Basis steht mit der inneren Oberfläche des Ausgussteils 51 in Berührung. Ferner weist er eine oder mehrere Durchbrechungen 58 auf. Der Fortsatz 57 wirkt als Führung des Kolbens 53 und begrenzt auch dessen Einwärtsbewegung durch Anschlagen gegen eine nach innen vorspringende Rippe 59 an der Innenfläche des Ausgussteils 51.
Die zweite gemeinsame Abänderung der Ausführungen gemäss den Fig. 7 und 8 gegenüber jener gemäss Fig. 6 ist das Vorhandensein eines Innengewindes 60 am erweiterten Verbindungsteil 61 des Ausgussteils 51.
Die individuelle Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 7 besteht darin, dass der seitliche Auslass 55 die Form einer herausragenden Düse 62 hat, um das Ausrichten des Strahls zu erleichtern, der beim Quetschen auf den Behälter aus dem Auslass 55 austritt.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 8 hat ihren Seitenauslass in der Gestalt eines Schlitzes, dessen beide ge-
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genüberliegende Ränder durch einen oder mehrere, nicht dargestellte Stege verbunden sind, um den Schlitz auch während des Ausquetschens des Behälterinhalts eng zu erhalten. Der Schlitz 55 ist an seiner Oberseite von einer herausragenden Lippe 63 begrenzt, die den doppelten Zweck verfolgt, erstens die Richtung des Strahls aus dem Schlitz 55 anzuzeigen und zweitens als Bürste zum Aufstreichen der enti leerten Materialmenge zu dienen.
Es wurde beobachtet, dass beim Benützen der Ausgabevorrichtung nach den Fig. 3 - 8 das Material in den seitlichen Auslässen 37 und 55 in den Behälter zurückgesaugt wird, sobald der Quetschdruck auf den Behälter aufhört, so dass praktisch kein Material in diesen Öffnungen verbleibt.
Fig. 9 zeigt den Verschluss in Gestalt eines Gasauslassventils oder einer Lüftungskappe. Der Kolben 53 hat seine äusserste Stellung in dem Gehäuse 51 erreicht, das aus einem Stück mit einer Hilfszwischenwand 65 hergestellt ist. die in eine Schraubkappe 66 mit einer kleinen Entlüftungsöffnung 67 eingeschnappt ist.
Der Kolben wird ständig in seine innerste Stellung durch eine Feder 68 gedrängt, die zum Schutz gegen Korrosion mit einem plastischen Überzug versehen ist. Die Kappe 66 wird auf die Öffnung einer Trommel, eines Behälters, Tanks od. dgl. aufgeschraubt, um das Entweichen von Gasdruck zu ermöglichen, der infolge von Temperaturänderungen oder von chemischen Reaktionen auftreten kann. Der innere Gasdruck verschiebt den Kolben 53 entgegen der Kraft der Feder 68, so dass der Auslass 55 freigelegt wird. Dies gestattet einer Gasmenge, durch den Auslass 55 und die Öffnung 67 aus dem Behälter zu entweichen. Nach Abfallen des Druckes wird der Kolben 53 mittels der Feder 68 in seine innerste Stellung zurückgeführt.
Fig. 10 zeigt eine etwas verschiedene Ausführung der Lüftungskappe gemäss Fig. 9. Das Gehäuse 51 ist aus einem Stück mit der konkaven oberen Wand der Schraubkappe 66 hergestellt.
Fig. 11 stellt ein Einlassventil für einen Luftschlauch einer Bereifung dar. Der Kolben 53 kann sich innerhalb des Gehäuses 51 in Längsrichtung bewegen. Der obere Teil 69 des Gehäuses ist verengt und trägt Aussengewinde, so dass eine Kappe 70 auf das Gehäuse 51 aufgeschraubt werden kann. Der untere Teil 71 des Gehäuses ist erweitert und hat Innengewinde, mittels dessen er auf den Lufteinlasskanal 72 des Schlauches 73 aufgeschraubt wird. In der Innenwand des Gehäuses 51 sind vier Rinnen 74 angebracht, wie deutlich aus Fig. 12 ersichtlich ist. Durch den oberen Teil 69 zugeführte Luft drückt den Kolben 53 nieder, so dass sein Flansch 54 etwa auf halber Länge der Rinnen 74 liegt. Die Luft kann dann in den Luftschlauch einströmen. Sobald der äussere Luftdruck aufhört, drückt der innere Luftdruck den Kolben 53 hinauf und schliesst so den Verschluss.
Fig. 13 zeigt eine Quetschtube 10 aus plastischem Material, die einen Ausgussteil 51 mit einem selbsttätig öffnenden Verschluss aufweist. Der Kolben 53 wird durch die Feder 68 nach innen gedrängt.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verschluss für Behälter, in welchen ein innerer Druck erzeugt werden kann, wie Tuben, Flaschen od. dgl., wobei der Verschluss ein starres Gehäuse mit Mitteln zum Befestigen an einem Behälter besitzt, welches Gehäuse einen axialen Durchgang sowie einen mit diesem in Verbindung stehenden seitlichen Auslass bzw.
Durchlass aufweist und in dessen axialem Durchgang ein Kolben in axialer Richtung gleitbar gelagert ist, der an seinem inneren Ende einen ringförmigen, dicht in die Innenfläche des Gehäuses passenden Flansch aufweist und dessen äusseres Ende durch eine Öffnung am äusseren Ende des Gehäuses herausragen kann, wobei der Kolben abwechselnd in Stellungen zum Herstellen oder Unterbrechen der Verbindung von Behälterinneren und Auslassöffnung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus weichem synthetischem Material besteht und sein Flansch, der vorzugsweise schräg nach unten gerichtet ist, eine scharfe Unterkante besitzt, welche elastisch gegen die Innenfläche des axialen Durchganges anliegt.