Auf einen elastisch nachgiebigen Behälter aufgesetztes Ventil
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein auf einen elastisch nachgiebigen Behälter aufgesetztes Ventil zur Abgabe des Behälterinhaltes, bei welchem ein auf den Behälterinhalt ausgeübter Druck ein Abheben eines Verschlussteiles von seinem Sitz entgegen der Kraft einer Feder bewirkt, und die Feder als flexible Arme aus nichtmetallischem Werkstoff ausgebildet ist, die im Raume zwischen dem Verschlussteil und der Ausgabeöffnung angeordnet sind.
Tuben aus elastischem Kunststoff haben die Eigenschaft, infolge ihrer federnden Eigenschaften nach dem Herauspressen eines Teiles ihres Inhaltes ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen. Nach dem Nachlassen des Auspressdruckes tendieren sie deshalb dazu, Luft einzusaugen. Für einige Produkte ist dies von Nachteil, da diese sich im Innern der Tube in Gegenwart von Luft verändern. Beispiele solcher Produkte sind Zahnpasten und gewisse parfumierte Toilettencremen. Das Vorhandensein von Luft, namentlich von fein verteilter Luft in gewissen Zahnpasten kann dafür verantwortlich sein, dass sich die festen und flüssigen Bestandteile voneinander trennen. Zudem kann die Gegenwart von Luft dazu führen, dass gewisse ätherische ble, welche insbesondere Zahnpasten beigemischt werden, oxydieren.
Bei andern Produkten, beispielsweise Rasiercremen, kann das Vorhandensein von Luft die Oxydation von Parfum-Komponenten bewirken. Ausserdem besteht bei solchen Kunststofftuben der weitere Nachteil, dass nach einer teilweisen Entleerung beim Herauspressen eine Mischung des eingefüllten Produktes zusammen mit Luft herausgespritzt wird, wodurch unerwünschte Spritzer entstehen. Ausserdem haben diese Tuben, sofern sie nicht durchsichtig sind, den Nachteil, dass man nicht weiss, wie weit sie noch gefüllt sind.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Arme im wesentlichen auf einem zum Verschlussteil konzentrischen Kreis angeordnet sind und von der Mittelsenkrechten auf diesen Verschlussteil auf ihrer ganzen Länge mindestens angenähert den gleichen radialen Abstand haben und gleichsinnig geneigt sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Behälter;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Behälter gemäss Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellungsweise;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Ventilteil in einem gegenüber Fig. 1 vergrösserten Masstab;
Fig. 4 eine Ansicht des Ventilteiles gemäss Fig. 3;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 und 4 dargestellten Ventilteiles;
Fig. 6 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante eines Behälters mit Ventil;
Fig. 7 eine Ansicht des Ventilteiles gemäss Fig. 6;
Fig. 8 eine Ansicht des Ventilteiles gemäss Fig. 7 von der Unterseite.
Ein federnder, zusammendrückbarer Behälter 1, insbesondere in Form einer Tube aus Polyäthylen oder einem ähnlichen Kunststoff mit einem im Innern angebrachten Überzug aus Polyvinyliden-Chlorid, weist einen rohrförmigen Körper 2, eine Schulter 3, einen Hals 4 und eine Auslassöffnung 5 auf. Auf der Aussenseite des Halses 4 ist ein Aussengewinde 6 vorgesehen, auf welches eine mit einem Innengewinde 8 versehene Kappe 7 aufgeschraubt ist. Die Kappe 7 besteht ebenfalls aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Urea-Formaldehyd mit einem holzhaltigen Füller und weist einen Ausguss 9 auf. Eine Ventilscheibe 11 oder ein Ventilteller, welche aus einem verhältnismässig weichen Kunststoff, insbesondere aus PVC besteht, weist einen Zentrierkegel 12 auf, der in die Auslassöffnung 5 hineinragt.
Dieser Zentrierkegel dient nicht nur zur Zentrierung der Ventilscheibe 11 relativ zur Auslassöffnung 5, sondern hat ausserdem die Funktion eines Nadelventiles in der Auslassöffnung 5, wobei sich der Durchflussquerschnitt mit zunehmender Abhebung der Ventilscheibe 11 vom Ventilsitz vergrössert. Die Ventilscheibe weist ferner einen ringförmigen Ansatz 13 auf, welcher auf der Stirnseite 14, die den Ventilsitz bildet, zum Aufliegen bestimmt ist und die Auslassöffnung 5 umgibt und abschliesst. Auf der dem ringförmigen Ansatz gegenüberliegenden Seite der Ventilscheibe 11 befinden sich Arme 15, welche zusammen mit der Ventilscheibe aus einem einzigen Stück bestehen. Diese Arme 15 sind gleichsinnig geneigt, so dass sie zur Ventilscheibenfläche einen Winkel von etwa 45o bilden, und auf einem Kreis angeordnet, wie dies aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht.
Dieser Kreis ist konzentrisch zur Ventilscheibe 11.
Diese Arme 15 liegen gegen eine Schulter 16 in der Kappe 7 an und sind so lang, dass sie die Ventilscheibe 11 gegen die Stirnseite 14 drücken. Durch die Neigung der Arme 15 weicht jeder derselben bei einem Abheben der Ventilscheibe 11 von ihrem Sitz unabhängig vom andern aus. Der Zentrierkegel 12 ist so ausgebildet, dass er die Auslassöffnung 5 nicht gänzlich schliesst, wenn sich die Ventilscheibe
11 in der Verschlusslage befindet, d. h. wenn die Stirnseite der Ventilscheibe 11 gegen die Stirnseite 14 anliegt.
Nachfolgend seien die Verhälnisse bei einer gefüllten Tube betrachtet. Wenn sich die Kappe 7 in der Verschlusslage befindet, ist sie satt auf den Hals 4 aufgeschraubt, so dass die Arme 15 durch die Schultern 16 umgebogen sind. Dadurch drückt der ringförmige Ansatz 13 dichtend gegen die Stirnseite 14. Dies bewirkt, dass selbst bei einem Zusammenpressen des Tubenkörpers 2 die Ventilscheibe 11 gegen die Stirnseite 14 gepresst wird als Folge der vergrösserten Schliesskraft, welche durch die Arme 15 erzeugt wird.
Durch eine Schraubverdrehung der Kappe 7 um etwa eine Vierteldrehung - was durch Markierungen kenntlich gemacht ist - kommt diese in die Öffnungsposition. In Fig. 1 ist die Öffnungslage dargestellt. In dieser Lage befinden sich die Arme 15 in einer derartigen Stellung, dass sie die Ventilscheibe
11 immer noch leicht gegen die Stirnseite 14 drükken. Wenn nun die Tube zusammengepresst wird, genügt der Druck des Tubeninhaltes, dass die Ventilscheibe 11 von ihrem Sitz angehoben wird, und zwar entgegen der Federkraft der Arme 15. Ein Teil des Inhaltes der Tube ergiesst sich nun von der Auslassöffnung 5 her um die Ventilscheibe 11 herum und gelangt hierauf in den Ausguss 9. Da sich die Ventilscheibe 11 von der Stirnseite 14 abhebt, wird der Zentrierkegel 12 etwas aus der Auslassöffnung 5 zurückgezogen, wodurch sich der Durchflussquer schnitt leicht vergrössert.
Wenn der Druck auf den Tubenkörper nachlässt, wird die Ventilscheibe 11 durch die federnden Arme 15 in ihre Abdichtstellung zurückgedrückt. Da die Tube bestrebt ist, ihre ursprüngliche Form wieder einzunehmen, entsteht im Innern der Tube ein Sog, welcher bewirkt, dass die Ventilscheibe 11 wieder in ihre Dichtungslage zurückkehrt. Während sich die Ventilscheibe 11 in ihre Dichtungslage zurückbewegt, entsteht die Tendenz, dass ein Teil des sich in der Kappe befindlichen Materials in der Nähe des Ausgusses in die Tube zurückgesaugt wird.
Die Kappe 7 kann ohne weiteres in ihrer Öffnungsposition belassen werden, da die federnden Vorsprünge 15 die Ventilscheibe in die Verschlusslage drücken. Sobald ein Teil des Tubeninhaltes herausgepresst werden soll, genügt es, diese zusammenzupressen. Beim Transport der Tube ist es jedoch zweckmässig, wenn die Kappe 7 in die Verschlusslage gedreht wird.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante ist in den Fig. 6 bis 8 dargestellt, die nun beschrieben wird.
Eine aus zusammendrückbarem Kunststoff bestehende Tube 20 weist einen Hals 21 auf, der sich an eine Schulter 22 anschliesst. Ein Einwegventil in Form einer in sich geschlossenen Baueinheit 23 ist in den Hals 21 bis zum Schulteransatz hineingestossen. Diese Einheit 23 wird in ihrer Lage durch Klebstoff festgehalten.
Die Baueinheit 23 weist ein Gehäuse auf, das einen Hauptteil 24, eine Ausflussöffnung 25 und eine Scheibe 26 enthält, welche auf dem Hauptteil 24 befestigt ist. Eine Öffnung 27 in der ringförmigen Scheibe 26 dient für den Durchfluss des Materials.
Die Seitenwand 28 dieser Öffnung 27 ist konisch ausgebildet. Eine bewegliche Ventilscheibe 29, die im Innern des Gehäuses liegt, besteht aus einem kreisförmigen Teil mit vier mit der Ventilscheibe ein einziges Stück bildenden Armen 30. Diese Ventilscheibe 29 ist aus einem sehr gut federnden PVC Kunststoff hergestellt. Von der Unterseite der Ventilscheibe 29 ragt ein ringförmiger Ansatz 31 mit keilförmiger Querschnittsform ab, welcher in die Öffnung 27 hineinragt und die Ventilscheibe 29 zentriert. Die Fläche 32 dieses Ansatzes 31 hat den gleichen Neigungswinkel wie die Seitenwand 28.
Wenn sich die Ventilscheibe 29 gegen die Dichtungsfläche 33 der Scheibe 26 anlegt, verbleibt ein schmaler Spalt 34 zwischen der Aussenfläche 32 und der Seitenwand 28. Die Arme 30 entsprechen hier den Armen 15 in der erstbeschriebenen Ausführungsform.
Bezüglich der Ventilscheibenfläche sind die Arme um 20 bis 70) geneigt, vorzugsweise um etwa 35 bis 55ç). Die freien Enden der Arme 30 drücken gegen den Hauptteil 24. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist auch hier eine ringförmige Ausnehmung 35 zwischen dem Rand der Ventilscheibe 29 und der Seitenwand des Hauptteiles 24 vorhanden.
Die Lage 36, in welcher die Arme 30 an der Ventilscheibe 29 befestigt sind, ist so getroffen, dass ihr Abstand vom Ventilscheiben-Zentrum grösser ist als derjenige des Ansatzes 31, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Jeder Arm 30 befindet sich im gleichen radialen Abstand von der Ventilscheibenachse, und die gegenseitigen Abstände sind gleich gross. Die Vorsprünge haben die Form von Kreisringsegmenten, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist, d. h. die Arme haben von einer Mittelsenkrechten auf den Verschlussteil auf ihrer ganzen Länge den gleichen radialen Abstand.
Bei gefüllter Tube ist es lediglich notwendig, auf diese einen Druck auszuüben, um den Inhalt herauszupressen. Das einzige Verschlussorgan ist somit die bewegliche Ventilscheibe 29, welche in gleicher Weise funktioniert wie die Ventilscheibe 11 der zuerst beschriebenen Ausführungsform.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform weist die Ventilscheibe eine ringförmige Vertiefung auf der der Dichtungsfläche entgegengesetzten Seite auf. Die federnden Arme bestehen dabei mit einer zweiten Scheibe aus einem einzigen Stück, welche sich im Ventilgehäuse befindet, wobei die Arme zwischen der Ventilscheibe und der zweiten Scheibe liegen. Die freien Enden der Arme greifen dabei in die ringförmige Vertiefung ein und gleiten beim Verbiegen der Arme auf ihrer Grundfläche. Wenn die Ventilscheibe von ihrem Sitz abgehoben wird, fliesst der Inhalt des Behälters oder der Tube um die Ventilscheibe herum, gelangt in den Raum zwischen den Armen, hernach durch Öffnungen in der zweiten Scheibe und schliesslich zum Ausfluss. Durch das Eingreifen der Arme in die ringförmige Vertiefung erfolgt die Zentrierung der Ventilscheibe.
Unter elastisch nachgiebigem Behälter soll ein solcher verstanden werden, welcher auf Grund seiner Materialeigenschaften im teilweise oder ganz entleerten Zustand wieder weitgehend sein ursprüngliches Volumen annimmt.
Die Ventilscheibe könnte auch aus anderem Material als Kunststoff bestehen und beispielsweise als Konus ausgebildet sein mit von seiner Wand abstehenden Ansätzen. Die Arme brauchen mit dem Ventilteller nicht notwendigerweise aus einem einzigen Stück zu bestehen, sondern könnten auch auf andere Weise an diesem festgemacht sein.
Valve placed on a resilient container
The present invention relates to a valve attached to an elastically resilient container for dispensing the container contents, in which a pressure exerted on the container contents causes a closure part to lift from its seat against the force of a spring, and the spring as flexible arms made of non-metallic material is formed, which are arranged in the space between the closure part and the dispensing opening.
Tubes made of elastic plastic have the property of resuming their original shape after part of their contents have been pressed out due to their resilient properties. After the squeezing pressure has decreased, they tend to suck in air. This is a disadvantage for some products, as they change inside the tube in the presence of air. Examples of such products are toothpastes and certain perfumed toilet creams. The presence of air, especially finely divided air, in certain toothpastes can be responsible for the fact that the solid and liquid components separate from one another. In addition, the presence of air can lead to certain essential oils, which are especially mixed with toothpastes, being oxidized.
With other products, such as shaving creams, the presence of air can cause perfume components to oxidize. In addition, there is the further disadvantage of such plastic tubes that after a partial emptying when pressing out a mixture of the filled product is sprayed out together with air, which causes undesirable splashes. In addition, unless they are transparent, these tubes have the disadvantage that you do not know how far they are still full.
The invention is characterized in that the arms are arranged essentially on a circle concentric to the closure part and have at least approximately the same radial distance from the center perpendicular to this closure part over their entire length and are inclined in the same direction.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Show it:
1 shows a longitudinal section through a container;
FIG. 2 shows a section through a container according to FIG. 1 in an exploded view;
3 shows a section through a valve part on a scale that is enlarged compared to FIG. 1;
FIG. 4 shows a view of the valve part according to FIG. 3;
Fig. 5 is a perspective view of the valve part shown in Figs. 3 and 4;
6 shows a longitudinal section through a variant embodiment of a container with a valve;
FIG. 7 shows a view of the valve part according to FIG. 6;
8 shows a view of the valve part according to FIG. 7 from the underside.
A resilient, compressible container 1, in particular in the form of a tube made of polyethylene or a similar plastic with a coating made of polyvinylidene chloride on the inside, has a tubular body 2, a shoulder 3, a neck 4 and an outlet opening 5. An external thread 6 is provided on the outside of the neck 4, onto which a cap 7 provided with an internal thread 8 is screwed. The cap 7 also consists of a plastic, preferably urea-formaldehyde with a wood-containing filler, and has a spout 9. A valve disk 11 or a valve disk, which consists of a relatively soft plastic, in particular PVC, has a centering cone 12 which protrudes into the outlet opening 5.
This centering cone not only serves to center the valve disc 11 relative to the outlet opening 5, but also has the function of a needle valve in the outlet opening 5, the flow cross-section increasing as the valve disc 11 is lifted away from the valve seat. The valve disk also has an annular shoulder 13 which is intended to rest on the end face 14 which forms the valve seat and which surrounds and closes off the outlet opening 5. On the side of the valve disc 11 opposite the annular extension, there are arms 15 which, together with the valve disc, consist of a single piece. These arms 15 are inclined in the same direction, so that they form an angle of approximately 45 ° with the valve disk surface, and are arranged on a circle, as can be seen from FIGS. 4 and 5.
This circle is concentric with the valve disk 11.
These arms 15 rest against a shoulder 16 in the cap 7 and are so long that they press the valve disk 11 against the end face 14. Due to the inclination of the arms 15, each of them deviates independently of the other when the valve disk 11 is lifted from its seat. The centering cone 12 is designed so that it does not completely close the outlet opening 5 when the valve disc is closed
11 is in the closed position, d. H. when the end face of the valve disk 11 rests against the end face 14.
The relationships with a filled tube are considered below. When the cap 7 is in the closed position, it is screwed tightly onto the neck 4 so that the arms 15 are bent over by the shoulders 16. As a result, the annular projection 13 presses sealingly against the end face 14. This has the effect that, even when the tube body 2 is pressed together, the valve disc 11 is pressed against the end face 14 as a result of the increased closing force generated by the arms 15.
By screwing the cap 7 by about a quarter turn - which is indicated by markings - this comes into the open position. In Fig. 1 the opening position is shown. In this position, the arms 15 are in such a position that they the valve disc
11 still press lightly against the end face 14. When the tube is now compressed, the pressure of the tube contents is sufficient to lift the valve disk 11 from its seat, against the spring force of the arms 15. Part of the contents of the tube now pours out from the outlet opening 5 around the valve disk 11 around and then reaches the spout 9. Since the valve disc 11 lifts off the end face 14, the centering cone 12 is withdrawn somewhat from the outlet opening 5, whereby the flow cross-section is slightly enlarged.
When the pressure on the tube body subsides, the valve disc 11 is pushed back into its sealing position by the resilient arms 15. Since the tube strives to resume its original shape, a suction is created inside the tube, which causes the valve disk 11 to return to its sealing position. As the valve disc 11 moves back into its sealing position, there is a tendency for some of the material in the cap to be sucked back into the tube in the vicinity of the spout.
The cap 7 can easily be left in its open position, since the resilient projections 15 press the valve disc into the closed position. As soon as part of the tube content is to be pressed out, it is sufficient to squeeze it together. When transporting the tube, however, it is useful if the cap 7 is rotated into the closed position.
A preferred embodiment variant is shown in FIGS. 6 to 8, which will now be described.
A tube 20 made of compressible plastic has a neck 21 which adjoins a shoulder 22. A one-way valve in the form of a self-contained unit 23 is pushed into the neck 21 up to the shoulder. This unit 23 is held in place by adhesive.
The assembly 23 has a housing which contains a main part 24, an outflow opening 25 and a disc 26 which is fastened on the main part 24. An opening 27 in the annular disc 26 is used for the flow of the material.
The side wall 28 of this opening 27 is conical. A movable valve disk 29, which is located inside the housing, consists of a circular part with four arms 30 forming a single piece with the valve disk. This valve disk 29 is made of a very resilient PVC plastic. An annular shoulder 31 with a wedge-shaped cross-sectional shape protrudes from the underside of the valve disk 29, which protrudes into the opening 27 and centers the valve disk 29. The surface 32 of this extension 31 has the same angle of inclination as the side wall 28.
When the valve disc 29 rests against the sealing surface 33 of the disc 26, a narrow gap 34 remains between the outer surface 32 and the side wall 28. The arms 30 here correspond to the arms 15 in the embodiment described first.
With respect to the valve disc surface, the arms are inclined by 20 to 70), preferably by about 35 to 55 °). The free ends of the arms 30 press against the main part 24. As described in the first embodiment, an annular recess 35 is also present between the edge of the valve disk 29 and the side wall of the main part 24.
The position 36 in which the arms 30 are fastened to the valve disk 29 is such that their distance from the valve disk center is greater than that of the extension 31, as shown in FIG. Each arm 30 is located at the same radial distance from the valve disc axis, and the mutual distances are the same. The projections are in the form of circular ring segments, as can be seen from FIG. H. the arms have the same radial spacing over their entire length from a central perpendicular to the closure part.
When the tube is full, it is only necessary to exert pressure on it in order to squeeze out the contents. The only closure member is thus the movable valve disc 29, which functions in the same way as the valve disc 11 of the embodiment described first.
In a further possible embodiment, the valve disc has an annular recess on the side opposite the sealing surface. The resilient arms consist of a single piece with a second disk, which is located in the valve housing, the arms being between the valve disk and the second disk. The free ends of the arms engage in the annular recess and slide on their base when the arms are bent. When the valve disc is lifted from its seat, the contents of the container or tube flow around the valve disc, enter the space between the arms, then through openings in the second disc and finally to the outlet. By engaging the arms in the annular recess, the valve disc is centered.
An elastically flexible container is to be understood as one which, due to its material properties, largely assumes its original volume again in the partially or completely emptied state.
The valve disk could also consist of a material other than plastic and be designed, for example, as a cone with projections protruding from its wall. The arms do not necessarily have to consist of a single piece with the valve disk, but could also be attached to this in some other way.