AT413978B - Luftventil für einen deckel eines trinkbehälters - Google Patents

Description

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AT 413 978 B

Die Erfindung betrifft ein Luftventil für einen Deckel eines Trinkbehälters mit einer Ringmembran, wobei der Deckel zumindest eine Luftdurchtrittsöffnung aufweist.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Luftventile für Deckel eines Trinkbehäl-5 ters bekannt, wobei diese entweder einen relativ komplexen Aufbau aufweisen oder jedoch nur bei speziellen Druckverhältnissen eine zuverlässige Luftzufuhr gewährleisten.

Aus der DE 101 09 064 A1 ist ein Öffnungssystem mit Rückbelüftungsmechanik bekannt, bei dem zur Erzielung eines Druckausgleichs zwischen Behälter-Innerem und Behälter-Äußerem io Belüftungsöffnungen vorgesehen sind, die in der Wand zwischen einer Vorkammer und dem Behälter-Äußeren angeordnet sind. Zum Verschluss der Belüftungsöffnungen ist ein Belüftungsventil in Form einer Lippe aus einem flexiblen Material vorgesehen, die gegen eine Wand des Deckel- oder Aufsatzteils abdichtet. Das Lippenventil gibt somit bei Überschreiten einer bestimmten Druckdifferenz die Belüftungsöffnung frei, so dass der Unterdrück im Behälter 15 nahezu ausgeglichen wird.

Aus der DE 44 40 211 C1 ist ein druckbetätigter Behälterverschluss bekannt, bei dem zum Druckausgleich ein als Ringmembran ausgebildeter Dichtungsteil vorgesehen ist, der den Deckel zur Umgebung hin abdichtet. Bei Überschreiten eines gewissen Druckunterschieds wird ein 20 Spalt zwischen dem elastischen Dichtungsteil und einem Rohrstück einer verlängerten Behälterschulter zum Druckausgleich freigegeben.

In der US 5 240 149 A ist ein Behälterverschluss mit einer Lufteintrittsöffnung geoffenbart, bei dem ein Luftventil mit einer Ringmembran vorgesehen ist, die an einer zylindrischen, sich ins 25 Behälter-Innere erstreckenden Deckelschürze dichtend anliegt.

Aus der US 2002/0121525 A1 ist ein Trinkmundstück mit einem Luftventil bekannt, das eine Ringmembran umfasst. Die Ringmembran ist hierbei einstückig mit einem Flüssigkeitsventil ausgebildet und dichtet ebenfalls gegen eine vertikal auskragende Deckelschürze ab. 30

Aus der CH 686 244 A ist ein Trinkverschluss bekannt, bei welchem in einem Deckel Lüftungskanäle vorgesehen sind. Die ins Flascheninnere gerichteten Öffnungen der Kanäle sind hierbei von als Klappen ausgebildeten Endbereichen einer mittig mit dem Deckel verbundenen Membran verschließbar. 35

Weiters ist aus der US 5 706 973 A ein Luftventil bekannt, bei dem ein ein Luftventil und ein Trinkventil aufweisender Einsatzteil an der Deckelunterseite aufgesteckt wird, wobei das Luftventil aus einem in einem Kugelsegment angeordneten Schlitz besteht, wobei das Kugelsegment von einer Nut umschlossen wird und an einen zylindrischen Aufsteckteil anschließt. Um 40 den gewünschten Lufteintritt zu ermöglichen, ist ein bestimmtes Verhältnis des Radius des Kugelsegments, der Länge des erweiterten Schlitzes, sowie des Durchmessers der das Kugelsegment umschließenden Nut vorgesehen. Bei einer derartigen Ausgestaltung kommt es jedoch häufig ungewollterweise zu einem Verkleben der Schlitzöffnung, so dass derartige Luftventile nur eine unzureichende Luftzufuhr gewährleisten. 45

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, ein Luftventil zu schaffen, das konstruktiv einfach aufgebaut ist und zugleich zuverlässig bei Vorliegen eines Unterdrucks auf der Innenseite des Deckels einen Lufteintritt ermöglicht. so Dies wird bei dem Luftventil der eingangs angeführten Art dadurch erzielt, dass an der Deckelinnenseite ein Aufnahmeelement mit einer umlaufenden, zur Deckelinnenseite offenen Nut befestigt ist, welches Aufnahmeelement zumindest eine mit der Luftdurchtrittsöffnung des Deckels in Verbindung stehende Lufteintrittsöffnung aufweist, die in der Nut mündet, wobei in der Nut ein Ring ersetzbar bzw. eingesetzt ist und durch die Vorspannung zumindest einer Nut-55 wand, die als Ringmembran ausgebildet ist, bei gleichen Drücken beidseits der Lufteintrittsöff- 3

AT 413 978 B nung sowie bei einem Überdruck auf der Deckelinnenseite die Lufteintrittsöffnung abgedichtet ist und bei einem Unterdrück auf der Deckelinnenseite die Lufteintrittsöffnung freigegeben ist.

Mit Hilfe des in einer Nut eines Aufnahmeteils ersetzbaren bzw. eingesetzten Rings wird ein 5 konstruktiv einfaches Luftventil geschaffen, das zuverlässig den gewünschten Lufteintritt bei Vorliegen eines Unterdrucks auf der Deckelinnenseite gewährleistet. Zudem erfolgt durch die Vorspannung der Ringmembran kein vollkommener Druckausgleich beidseits des Luftventils, so dass in der aufgesetzten Stellung des Deckels auf einem Flüssigkeitsbehälter im nichtgebrauchten Zustand ein gewisses Restvakuum im Flüssigkeitsbehälter vorliegt, welches vor-io teilhaftenweise einem ungewollten Austritt von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter entgegenwirkt. Für eine gute Dichtwirkung der im nicht-gebrauchten Zustand am Ring anliegenden Ringmembran, ist es von Vorteil, wenn der in der eingesetzten Stellung des Rings der Lufteintrittsöffnung 15 des Aufnahmeelements zugewandte Endbereich des Rings im Querschnitt im Wesentlichen konisch ausgebildet ist.

Wenn der in der eingesetzten Stellung des Rings der Lufteintrittsöffnung des Aufnahmeelements zugewandte Endbereich des Rings zumindest eine Aussparung aufweist, die in der 20 eingesetzten Stellung des Rings fluchtend mit der Luftdurchtritts- bzw. Lufteintrittsöffnung angeordnet ist, ist vorteilhaftenweise ein ungehinderter Lufteintritt zuverlässig gewährleistet.

Wenn der Ring im Aufnahmeelement mittels einer Schnappverbindung befestigbar bzw. befestigt ist, ergibt sich eine konstruktiv besonders einfache, kostengünstig herzustellende Verbin-25 düng zwischen dem Ring und dem Aufnahmeelement.

Um die innere Nutwand als Ringmembran ausbilden zu können, ist es günstig, wenn der Ring an seiner Außenseite eine umlaufende Wulst zum Einschnappen in der Nut des Aufnahmeelements aufweist. Dies ist insbesondere von Vorteil, da somit die innere Nutwand als Ringmemb-30 ran ausgebildet sein kann, und demzufolge die durch das Luftventil eintretende Luft direkt ins Innere des Flüssigkeitsbehälters geleitet wird.

Wenn die Ringmembran zum Festlegen der Vorspannung der Ringmembran zumindest eine Dünnstelle aufweist, kann durch die Größe, die Anzahl sowie die Wandstärke der Dünnstellen 35 das im Flüssigkeitsbehälter in der nicht-benutzten Stellung verbleibende Restvakuum auf einfache Weise festgelegt werden.

Wenn der Ring über einen sich nach innen erstreckenden Verbindungsflansch mit einem sich in Richtung einer vorzugsweise mittigen Deckel-Öffnung erstreckenden Befestigungsring verbun-40 den ist, kann gleichzeitig mit dem Einsetzen des Rings in die Nut des Aufnahmeelements auch ein an dem Befestigungsring angebrachtes Ventilelement eines Trinkventils fixiert werden.

Wenn im Verbindungsflansch zumindest eine Lüftungsöffnung vorgesehen ist, kann durch die Luftdurchtrittsöffnung im Deckel und durch die Lufteintrittsöffnung im Aufnahmeelement einge-45 tretene Luft ungehindert in das Innere eines Flüssigkeitsbehälters, auf dem der Deckel aufgesetzt wird, eintreten.

Um einen Lufteintritt möglichst ungehindert zuzulassen, ist es von Vorteil, wenn die Lüftungsöffnung des Verbindungsflansches in der eingesetzten Stellung des Rings benachbart der so inneren, als Ringmembran ausgeführten Nutwand angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen: Fig.1 eine auseinandergezogene Ansicht eines Trink-Mundstücks mit einem 55 Trink- und einem Luftventil; Fig.2 einen Querschnitt des Trink-Mundstücks gemäß Fig. 1 in 4

AT 413 978 B seiner zusammengesetzten Stellung; Fig.3 eine perspektivische Ansicht des Trink-Mundstücks gemäß Fig.2; Fig.4 im Detail einen Schnitt des Endabschnitts des Trink-Mundstücks mit einer Membran in ihrer Schließstellung; Fig.5 im Detail einen Schnitt des Endabschnitts des Trinkmundstücks gemäß Fig.4, jedoch mit der Membran in ihrer Offenstellung; Fig.6 im Detail einen 5 Schnitt des Luftventils, mit einer Ringmembran in einer Schließstellung; Fig.7 einen Schnitt gemäß Fig.6, jedoch mit der Ringmembran in einer Offenstellung, Fig.8 eine Draufsicht auf den Deckel mit dem im Querschnitt ovalen Trink-Mundstück; und Fig.9 eine Draufsicht auf den Deckel gemäß Fig.8 mit einem Schnitt gemäß der Linie IX-IX in Fig.2. io In Fig.1 ist das aus einem thermoplastischen Elastomer bestehende weiche Trink-Mundstück 1 gezeigt, das auf einem Deckel 2, der aus einem harten Kunststoffmaterial besteht, beispielsweise Polypropylen, aufgebracht ist, wobei das an eine mittige Deckel-Öffnung 2' anschließende Trink-Mundstück 1 und der Deckel 2 mittels eines 2-Komponenten-Spritzguss-Verfahrens einstückig hergestellt sind. Im oberen Endabschnitt T des Trink-Mundstücks 1 ist als Trinkventil 15 eine Ventilanordnung 3 (s. Fig.2 und 3) mit einer flexiblen Membran 4 vorgesehen, die mit dem Trink-Mundstück 1 einstückig ausgebildet ist.

Die Membran 4 weist in der in Fig.1 gezeigten entspannten Schließstellung eine nach innen gewölbte Konusform auf, wobei in der Mantelfläche vier entlang einer Kreislinie angeordnete 20 Ventilöffnungen 5 (vgl. auch Fig.4 und 8) vorgesehen sind. Anschließend an die Membran 5 ist im Inneren des Trink-Mundstücks 1 eine Rastnut 6 zur Aufnahme eines Membran-Auflageelements 7 vorgesehen. Das Membran-Auflageelement 7 ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und mit einer oberen entsprechend der Konusform der Membran 4 nach innen gewölbten Ventilsitzfläche 8 versehen. 25

Zur Befestigung des Membran-Auflageelements 7 mit dem Deckel 2 ist das Membran-Auflageelement 7 über einen plattenförmigen Steg 9 mit einem Befestigungsring 10 verbunden.

Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, in welchen das Membran-30 Aufnahmeelement 7 in der Rastnut 6 des Trink-Mundstücks 1 aufgenommenen Stellung gezeigt ist, erfolgt durch das Einsetzen eines Rings 11, der über einen Verbindungsflansch 12 mit dem Befestigungsring 10 des plattenförmigen Steges 9 verbunden ist, zugleich die Bildung eines Luftventils 13 und die Befestigung des Membran-Aufnahmeelements 7 im Trink-Mundstück 1 zur Bildung des Trinkventils 3. 35

Die Funktionsweise der als Trinkventil ausgestalteten Ventilanordnung 3 mit der Membran 4 und dem Membran-Auflageelement 8 geht insbesondere aus den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Detailansichten hervor, wobei die Membran 4 in Fig.4 in ihrer einwärts gewölbten Schließstellung und in Fig.5 in ihrer auswärts gewölbten Offenstellung gezeigt ist. 40

Wie in Fig.4 ersichtlich, liegen die Ventilöffnungen 5 der Membran 4 in ihrer Schließstellung auf der vollflächigen Ventilsitzfläche 8 des Membran-Auflageelements 7 auf und eine mittige Ventilöffnung 15 des Auflageelements 7 wird von der Stirnfläche der konischen Membran 4 abgedeckt, so dass ein Flüssigkeitsdurchtritt in der Schließstellung der Membran 4 verhindert wird. 45

Ferner ist in Fig.4 im Detail die Rastnut 6 des elastischen Trink-Mundstücks 1 ersichtlich, in dem das Membran-Auflageelement 7 mittels einer Schnappverbindung aufgenommen wird. An die Rastnut 6 schließt direkt die Membran 4 an, wobei durch eine ringförmige Rastzunge 16 des Membran-Auflageelements 7 eine Art Kippfläche zum Umschnappen der Membran 4 von ihrer so einwärts gewölbten Schließstellung in ihre auswärts gewölbte in Fig.5 gezeigte Offenstellung gebildet wird.

Ferner ist in Fig.4 noch ersichtlich, dass das Trink-Mundstück 1 einen sich über die Membran 4 hinaus erstreckenden, erhöhten Rand 17 aufweist, der als Membranschutz dient und zugleich 55 auch als Distanzelement ausgebildet ist, so dass sich die Membran 4 auch in ihrer auswärts 5

AT 413 978 B gewölbten Offenstellung nicht über den Rand 17 hinaus erstreckt (vgl. Fig.5). Somit kann nur erschwert Zugang zu der Membran 4 erlangt werden, so dass ein ungewolltes Zurückschnappen der Membran weiter erschwert wird. 5 In Fig.5 ist die Membran 4 unter einer von außen senkrecht zur Längserstreckung des Trink-Mundstücks 1 in Pfeilrichtung 18 aufgebrachten Druckkraft, welche sich automatisch durch den Anpressdruck der Lippen beim Trinken bzw. Saugen ergibt, bzw. unter einem bei einer Trink-bzw. Saugbewegung angelegten Unterdrück an das Trinkmundstück 1 gezeigt. Die Membran 4 schnappt hierbei in ihre auswärts gewölbte Offenstellung um, in welcher die Ventilöffnung 15 im io Membran-Auflageelement 7 sowie die entlang einer Kreislinie in der Mantelfläche der konischen Membran 4 verteilten Ventilöffnungen 5 der Membran 4 freigegeben sind und somit Flüssigkeit bzw. Flüssignahrung über das Trink-Mundstück 1 entnommen werden kann. Sobald der Unterdrück an der Außenseite der Membran 4 nicht mehr angelegt wird bzw. die in Pfeilrichtung 18 wirkende Kraft beim Absetzen des Trink-Mundstücks 1 von den Lippen nicht mehr wirkt, 15 schnappt die Membran automatisch wieder in ihre in Fig.4 gezeigte Schließstellung um, so dass aus einem Trinkbehälter auf einfache Weise Flüssigkeit bzw. Flüssignahrung, wie beispielsweise Milchnahrung, entnommen werden kann und zugleich eine tropffreie, gut abdichtende Ventilanordnung in einer Nicht-Gebrauchsstellung gegeben ist. 20 In den Figuren 6 und 7 ist im Detail das auch in den Figuren 2 und 3 ersichtliche Luftventil 13 dargestellt, das Luftdurchtrittsöffnungen 19 im Deckel 2 und damit in Verbindung stehende Lufteintrittsöffnungen 20 in einem Aufnahmeelement 21 (vgl. auch Fig.1) aufweist, das über einen Flansch 22 mit dem Deckel 2 in einem Zweikomponenten-Spritzguss-Verfahren einstückig hergestellt ist. Der Flansch 22 wird zudem von einem Dichtungsring 23 (vgl. Fig. 1) umge-25 ben der für einen dichten Abschluss des schürzenartigen Deckels 2 mit dem Flaschenhals eines Flüssigkeitsbehälters vorgesehen ist, wobei der Deckel 2 entweder mittels einer Schrauboder Schnappverbindung auf dem Flaschenhals befestigt wird.

Das ringförmige Aufnahmeelement 21 weist eine Nut 24 auf (vgl. Fig.1), in die der Ring 11 30 eingesetzt ist. Der Ring 11 weist an seinem Außenumfang eine Wulst 25 auf, durch welche der Ring 11 in der Nut 24 des Aufnahmeelements 21 mittels einer Schnappverbindung befestigt werden kann.

In der in Fig.6 gezeigten Schließstellung des Luftventils 13 liegt die als Ringmembran ausgebil-35 dete innere Nutwand 26 des Aufnahmeelements 21 durch ihre Vorspannung an dem in der Nut 24 eingesetzten Ring 11 dichtend an, wobei die innere Nutwand 26 zur Festlegung ihrer Vorspannung und somit in Folge zur Bestimmung des in der Nicht-Gebrauchsstellung einer Trinkflasche vorliegenden Restvakuums Dünnstellen 27 (vgl. Fig.1) aufweist. 40 Sofern an dem Trink-Mundstück 1 jedoch ein Unterdrück durch eine Trink- bzw. Saugbewegung eines Benutzers angelegt wird, hebt die Ringmembran 26 geringfügig von einem als Dichtkonus 28 ausgebildeten Endbereich des Rings 11 ab, so dass Luft von außen durch die Luftdurchtrittsöffnungen 19 im Deckel 2, die Lufteintrittsöffnungen 20 im Aufnahmeelement 21 und mit den Luftdurchtrittsöffnungen 19 bzw. den Lufteintrittsöffnungen 20 fluchtend angeordnete Aus-45 sparungen 29 im Dichtkonus 28 eintreten kann (vgl. Fig.7).

Ferner sind im Verbindungsflansch 12, über den der Ring 11 mit dem Befestigungsring 10 des Stegs 9 zur Befestigung des Membran-Auflageelements 8 (s. Fig.1) verbunden ist, Lüftungsöffnungen 30 vorgesehen, die in der eingesetzten Position des Rings 11 fluchtend mit Luftdurch-50 trittsöffnungen 19 bzw. den Lufteintrittsöffnungen 20 angeordnet, so dass ein ungehinderter Lufteintritt in Richtung eines Pfeils 31 in einen Flüssigkeitsbehälter ermöglicht wird.

Da durch das Einsetzen des Rings 11 in die Nut 24 zugleich das Membran-Auflageelement 7 im Trink-Mundstück 1 angebracht wird, kann bei Verwendung des Deckels 2 durch die Kombinati-55 on von dem Luftventil 13 und dem Trinkventil 3 ein weitestgehend tropffreier Trinkbehälter

Claims (10)

1. 6 AT 413 978 B erzielt werden, der insbesondere als Ernährungshilfe zum Verabreichen von Milchnahrung geeignet ist. In den Figuren 8 und 9 ist insbesondere ersichtlich, dass das Trink-Mundstück 1 in Draufsicht 5 oval ausgebildet ist, so dass das Trink-Mundstück 1 beim Benutzen nur in einer bestimmten Ausrichtung, nämlich in seiner quer-ovalen Ausrichtung im Mund aufgenommen werden kann. Wie insbesondere Fig. 9 zu entnehmen ist, ist in der im Mund aufgenommenen Stellung der Steg 9 des Membran-Auflageelements 7 zwischen den Zähnen flach orientiert, so dass ein io Zusammenbeißen bzw. -drücken des weichen Trink-Mundstücks 1 in Pfeilrichtung 18 möglich ist, wodurch das Umschnappen der Membran 4 in ihre in Fig.5 gezeigte Offenstellung begünstigt wird. Des Weiteren sind die Zähne insbesondere von Kindern auch im Falle eines Sturzes weitgehend durch das weiche Trink-Mundstück 1 geschützt, da kein direkter Kontakt mit dem wesentlich steiferen Steg 9 auftritt. Zudem ist das gesamte Trink-Mundstück 1 inklusive dem 15 Steg 9 auch in Richtung seiner kleineren Achse flexibel, so dass ein Nachgeben bei ungewollten stoßartigen Bewegungen möglich ist. Des Weiteren kann das steifere Membran-Auflageelement 7 samt Steg 9, Befestigungsring 10 und Ring 11 bei einem Sturz auch nach innen gedrückt werden, da dieses lediglich durch die Schnappverbindung in der Rastnut 6 des Trink-Mundstücks 1 sowie der Schnappverbindung in der Nut 24 des Aufnahmeelements 21 20 eingesetzt ist, so dass sich das Verletzungsrisiko bei einem Sturz weiter verringert. Patentansprüche: 1. Luftventil (13) für einen Deckel (2) eines Trinkbehälters mit einer Ringmembran, wobei der Deckel (2) zumindest eine Luftdurchtrittsöffnung (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Deckelinnenseite ein Aufnahmeelement (21) mit einer umlaufenden, zur Deckelinnenseite offenen Nut (24) befestigt ist, welches Aufnahmeelement (21) zumindest eine mit der Luftdurchtrittsöffnung (19) des Deckels (2) in Verbindung stehende Luftein- 3o trittsöffnung (20) aufweist, die in der Nut (24) mündet, wobei in der Nut (24) ein Ring (11) ersetzbar bzw. eingesetzt ist und durch die Vorspannung zumindest einer Nutwand (26), die als Ringmembran ausgebildet ist, bei gleichen Drücken beidseits der Lufteintrittsöffnung (20) sowie bei einem Überdruck auf der Deckelinnenseite die Lufteintrittsöffnung (20) abgedichtet ist und bei einem Unterdrück auf der Deckelinnenseite die Lufteintrittsöffnung 35 (20) freigegeben ist.
2. 2. Luftventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der eingesetzten Stellung des Rings (11) der Lufteintrittsöffnung (20) des Aufnahmeelements (21) zugewandte Endbereich (28) des Rings (11) im Querschnitt im Wesentlichen konisch ausgebildet ist. 40
3. 3. Luftventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der eingesetzten Stellung des Rings (11) der Lufteintrittsöffnung (20) des Aufnahmeelements (21) zugewandte Endbereich (28) des Rings (11) zumindest eine Aussparung (29) aufweist.
4. 4. Luftventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (11) im Aufnahmeelement (21) mittels einer Schnappverbindung befestigbar bzw. befestigt ist.
5. 5. Luftventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (11) an seiner Außenseite eine umlaufende Wulst (25) zum Einschnappen in der Nut (24) des Aufnahmeele- 50 ments (21) aufweist.
6. 6. Luftventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Nutwand (26) als Ringmembran ausgebildet ist.
7. 7. Luftventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ring- 7 AT 413 978 B membran (26) zum Festlegen der Vorspannung der Ringmembran (26) zumindest eine Dünnstelle (27) aufweist.
8. 8. Luftventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (11) 5 über einen sich nach innen erstreckenden Verbindungsflansch (12) mit einem sich in Rich tung einer vorzugsweise mittigen Deckel-Öffnung erstreckenden Befestigungsring (10) verbunden ist.
9. 9. Luftventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsflansch (12) io zumindest eine Lüftungsöffnung (30) vorgesehen ist.
10. 10. Luftventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsöffnung (30) des Verbindungsflansches (12) in der eingesetzten Stellung des Rings (11) benachbart der inneren, als Ringmembran ausgeführten Nutwand (26) angeordnet ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 55