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PATENTANSPRÜCHE
1. Selbstschliessender Verschluss zur Verbindung mit einer Packung mit mindestens einer deformierbaren Wandung zum Spenden des Packungsinhalts durch Druck auf diese Wandung, gekennzeichnet durch: - eine Scheibe (16) mit einem Auflager (20) und einem nach aussen ragenden Verschliesskörper (22); und - eine Membran (18) mit einem Flansch (24) zum Verbin den mit dem Auflager (20) der Scheibe (16), wobei die
Scheibe (16) und die Membran (18) zwei Verschlussteile sind; - einen elastischen, mit dem Flansch (24) einteiligen Zwi schenabschnitt (26), welcher Flansch (24) in Richtung des
Verschliesskörpers (22) verläuft;
und - einen den Verschliesskörper (22) mit Spiel umgebenden schlauchförmigen Hals (28), der in eine offene Lippe (34) ausläuft, welche eine enge Gleitpassung mit der Aussen fläche des Verschliesskörpers (22) bewirkt, um mit diesem zusammen ein Ventil zu bilden, das Ganze zum Zwecke, bei unbelasteter Packung (12) den Verschluss dadurch geschlossen zu halten, dass die
Lippe (34) gegen den Verschliesskörper (22) drückt, wo bei der Zwischenabschnitt (26) eine konkave Form hat, und bei belasteter Packung (12) diesen Abschnitt (26) in konvexe Form zu bringen, wenn das Ventil durch Druck auf die Packungswandung geöffnet wird.
2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschliesskörper (22) eine Längssymmetrieachse aufweist, und dass der Zwischenabschnitt (26) so ausgebildet ist, dass er im unbelasteten Zustand einen ersten positiven Winkel von 5 bis 150 mit einer Ebene senkrecht zu dieser Längsachse aufweist.
3. Verschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der beim Auspressvorgang deformierte Zwischenabschnitt (26) der Membran (18) einen negativen Winkel von höchstens - 80 mit der Ebene senkrecht zur Längsachse des Verschliesskörpers (22) bildet.
4. Verschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel des Zwischenabschnittes (26) bei montierter Scheibe (16) innerhalb des Bereiches von 30 bis 5 liegt.
5. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (40) zum Einschnappen in die Wandung (14) der Packung (12) umfasst, welche Mittel derart ausgebildet sind, dass der Winkel des Zwischenabschnitts (26) der Membrane nach dem Einschnappen um nicht mehr als + 1" ändert.
6. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (20) der Scheibe (16) perforiert ist, und dass der Verschliesskörper (22) nahe seinem äusseren Ende einen Kegelstumpf (30) aufweist und in ein im wesentlichen zylindrisches Ende (32) ausläuft.
7. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflager (20) der Scheibe (16) mit sich vereinigenden Speichen (23) versehen ist, und dass der Verschliesskörper (22) im Zentrum der Scheibe (16) angeordnet ist.
8. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der schlauchförmige Hals (28) der Membran (18) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (36) hat, der die Lippe (34) mit dem Zwischenabschnitt (26) verbindet.
9. Verschluss nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (34) in geschlossener Stellung des Ventils am Übergang des Kegelstumpfes (30) in das im wesentlichen zylindrische Ende (32) am Verschliesskörper (22) anliegt.
10. Verschluss nach den Ansprüchen 2 und 7 für Tuben mit einem Spendedruck von 20 bis 200 Millibar, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (24) der Membran (18) zum Einpassen im Inneren der Tube (12) vorgesehen ist, dass der Hals (28) mit dem Zwischenabschnitt (26) einteilig ausgebildet und mit einem an den Zwischenabschnitt (26) angrenzenden weiteren Abschnitt (36) sowie mit einem in die Lippe (32) auslaufenden Kegelstumpfabschnitt (38) versehen ist, um in Verbindung mit dem Verschliesskörper (22) ein Ventil zu bilden, und dass ferner der Zwischenabschnitt (26) so ausgebildet ist, dass er im montierten unbelasteten Zustand eine konkave Form mit einem positiven Winkel von 50 bis 15 mit einer Ebene senkrecht zur Tubenachsehat, und dass die Verschlussteile (16, 18) unter sich mit Vorspannung montiert sind, das Ganze derart,
dass die Lippe (34) im geschlossenen Zustand des Ventils gegen den Übergangsbereich von Kegelstumpfabschnitt (30) und zylindrischem Ende (32) des Verschliesskörpers (22) drückt, um den Zwischenabschnitt (26) unter Spannung zu setzen und den ersten Winkel um etwa 2" zu verringern, und dass der Zwischenabschnitt (26) bei belasteter, geöffneter Tube (12) eine konvexe Form mit einem negativen Winkel von 30 bis 80 mit einer Ebene senkrecht zur Tubenachse hat.
11. Verschluss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (18) einen Durchmesser von etwa 60 mm hat.
12. Verschluss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Membran (18) 20 bis 35 mm beträgt und der Winkel des montierten Zwischenabschnitts (26) der Membran (18) 10 bis 12O beträgt.
13. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (16) und die Membran (18) relativ zueinander drehbar sind, wobei die Scheibe (16) einen zylindrischen Ansatz (47) aufweist, in welchem Öffnungen (51) angeordnet sind, die ins Tubeninnere münden, mit welchem der Verschluss zu verbinden ist, und die Membran (18) mit einem Abschnitt (52) versehen ist, der mit einem entsprechenden Abschnitt (48) der Scheibe (16), welcher Nuten (54) aufweist, in dichtendem Eingriff steht, und dass die Öffnungen (51) und die Nuten (54) der Verschlussteile (16, 18) sich in einer ersten Drehstellung überdecken, so dass eine Verbindung zwischen dem Tubeninneren und dem Zwischenraum (57) zwischen den Verschlussteilen (16, 18) entsteht, wobei in einer zweiten Drehstellung keine Überdeckung dieser Öffnungen (51) und Nuten (54) gegeben ist,
so dass diese Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Tubeninnem unterbrochen ist.
Die Erfindung betrifft einen selbstschliessenden Verschluss zur Verbindung mit einer Packung mit mindestens einer deformierbaren Wandung zum Spenden des Packungsinhalts durch Druck auf diese Wandung.
Selbstschliessende Verschlüsse für Tüben o. dgl., bei denen bei Beaufschlagung von Druck auf die Tube fliessbares Material gespendet wird, sind seit vielen Jahren allgemein bekannt. Ständig wurden Bemühungen unternommen, um Verschlüsse dieser Art zu entwickeln, die billig herzustellen sind und dennoch den Materialfluss zuverlässig unterbrechen und die Tube abdichten, sobald auf die Tube kein Druck mehr ausgeübt wird.
Das am 31. Dezember 1935 erteilte US-Patent 2 025 810 betrifft einen selbstschliessenden Verschluss mit einer einzigen Membrane. Bei dieser Vorrichtung ist eine flache Membrane mit einer darin vorgesehenen Öffnung so ausgebildet, dass sie in Ruhestellung die Oberseite einer Spindel umgibt.
Wird auf die Tube gedrückt, so wird die Membrane zum Öffnen des Ventils nach aussen gewölbt; das Patent besagt, dass die Membrane in ihre Ruhestellung zurückkehrt, sobald kein Druck mehr ausgeübt wird. Der geringste Druck auf die Tube würde jedoch dazu führen, dass die Membrane nach aussen durchgebogen wird, so dass der Verschluss nicht
sicher ist. Diese Verschlusseinheit war zum Aufschrauben auf den Tubenhals vorgesehen.
Später dann wurden Vorrichtungen entwickelt, bei denen der Verschluss ein fester Bestandteil der eigentlichen Tube war. Nach dem Stand der Technik jedoch waren diese Verschlussvorrichtungen häufig in der Herstellung relativ kompliziert und teuer, zum Verschliessen der Tube nicht sicher oder mit anderen betrieblichen Nachteilen behaftet.
Es ist daher die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, selbstschliessende Verschlüsse für Spendertuben und -pakkungen mit mindestens einer deformierbaren Wandung zu verbessern.
Eine andere Zielsetzung der Erfindung ist die Schaffung verbesserter selbstschliessender Verschlüsse, deren Membranen sich bei Betätigung des Verschlusses aus einer konkaven in eine konvexe Stellung bewegen, um eine ausreichende Austrittsfläche für die zu spendende Substanz zu bilden, und automatisch in eine konkave Stellung zurückkehren, sobald der Spendevorgang beendet ist, um eine zuverlässige Abdichtung zu erhalten.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Senkung der Kosten und die Verbesserung der Verschlusszuverlässigkeit von Tuben o. dgl. zum Spenden fliessbaren Materials, wenn die Tube druckbeaufschlagt wird.
Der erfindungsgemässe selbstschliessende Verschluss ist gekennzeichnet durch: - eine Scheibe mit einem Auflager und einem nach aussen ragenden Verschliesskörper; und - eine Membran mit einem Flansch zum Verbinden mit dem
Auflager der Scheibe, wobei die Scheibe und die Mem bran zwei Verschlussteile sind; - einen elastischen, mit dem Flansch einteiligen Zwischen abschnitt, welcher Flansch in Richtung des Verschliess körpers verläuft;
und - einen den Verschliesskörper mit Spiel umgebenden schlauchförmigen Hals, der in eine offene Lippe ausläuft, welche eine enge Gleitpassung mit der Aussenfläche des
Verschliesskörpers bewirkt, um mit diesem zusammen ein
Ventil zu bilden, das Ganze zum Zwecke, bei unbelasteter Packung den
Verschluss dadurch geschlossen zu halten, dass die Lippe gegen den Verschliesskörper drückt, wobei der Zwischen abschnitt eine konkave Form hat, und bei belasteter Pak kung diesen Abschnitt in konvexe Form zu bringen, wenn das Ventil durch Druck auf die Packungswandung geöff net wird.
Vorzugsweise kann der Verschliesskörper eine Längssymmetrieachse aufweisen und der Zwischenabschnitt kann so ausgebildet sein, dass er im unbelasteten Zustand einen ersten positiven Winkel von 5 bis 15 mit einer Ebene senkrecht zu dieser Längsachse aufweist.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen beispielsweise vier Ausführungsformen und dienen zusammen mit einer entsprechenden Beschreibung zur Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verschlusses, der in das offene Ende einer Tube eingesetzt ist,
Fig. 2 einen Querschnitt der Ausführungsform nach Fig. 1 entlang den Linien 2-2,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bewegung der Membrane nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform, wobei der Verschluss in seiner geschlossenen und verriegelten Stellung gezeigt ist,
Fig. 6 eine Ansicht eines Teiles des Verschlusses von unten,
Fig. 7 eine Ansicht des zweiten Teils des Verschlusses von unten,
Fig. 8 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform, und
Fig. 9 eine Ansicht des Verschlusses, wobei die Membrane durchsichtig ist.
Gemäss Fig. 1 ist ein Verschluss 10 in das Ende einer Tube 12 mit einer Wandung 14 eingesetzt, welche Tube eine fliessbare Substanz 15 enthält.
Der Verschluss 10 umfasst eine Scheibe 16 und eine Membran 18. Bei der hier dargestellten Ausführungsform besitzt die Scheibe 16 ein Auflager 20 und einen Verschliesskörper 22. Die Membran umfasst einen Flansch 24, einen nach innen zum Verschliesskörper 22 verlaufenden Zwischenabschnitt 26 und einen schlauchförmigen Hals 28.
Gemäss Fig. 2 ist der aufliegende Teil, das sog. Auflager 20, der Scheibe 16 mit drei Ausschnitten 21 versehen, damit das von der Tube 12 gespendete fliessbare Material die Scheibe 16 passieren kann. Das Auflager 20 ist mit drei Speichern 23 ausgebildet, die sich an der Längsachse der Tube treffen, wobei in diesem Bereich der Verschliesskörper 22 aufgesetzt ist.
Das Auflager 20 ist so auszubilden, dass der Verschliesskörper 22 im wesentlichen unbeweglich ist, wenn das von der Tube gespendete Material durch die Scheibe 16 gedrückt wird.
Entsprechend der hier gezeigten Ausführungsform weist der Verschliesskörper 22 einen runden Querschnitt auf und erstreckt sich über das Ende des Halses 28 der Tube hinaus nach aussen. Die Aussenfläche des Verschliesskörpers ist querschnittsmässig kegelförmig abgestuft. Am äusseren Ende des Verschliesskörpers ist ein Abschnitt 30, vorzugsweise stärker kegelig, während das Ende 32 des Verschliesskörpers zylindrisch ist, bzw. einen sehr geringen Anzug aufweisen kann.
Wie gezeigt, ist der Flansch 24 der Membran 18 verhältnismässig dick. Er ist zur Bildung eines Verschlusses mit dem Aussenrand des Auflagers 20 der Scheibe 16 verbunden.
Diese Einheit wird in das freie Ende der Wandung 14 der Tube 12 eingesetzt. Der elastisch deformierbare Zwischenabschnitt 26 der Membran ist so ausgebildet, dass er in der normalen Ruhestellung der Membran bezüglich des Tubeninnern konkav ist.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist die nicht montierte Membran 18, d.h. der Zwischenabschnitt 26, gegenüber einer Normalebene zur Symmetrieachse einen Winkel von 2 + (3 -: 13) , d.h. 5-150 auf. Wird nun die Scheibe 16 auf die Membran 18 montiert, verringert sich dieser Winkel um die 2" auf 3-13. Diese Winkel sind positiv. Wird der Verschluss montiert (Fig. 1), so vergrössert sich der Winkel des Zwischenabschnittes 26 (zufällig) wieder auf 5-15, d.h. um ungefähr 2".
Wird nun die Tube durch Druck geöffnet, geht der Abschnitt 26 in die konvexe, ausgestülpte Lage, unter Bildung eines (negativen) Winkels von ca. 8".
Der Zwischenabschnitt 26 hat somit in seiner unbelasteten konkaven Form ohne Montage des Verschliesskörpers 22 einen ersten positiven Winkel von etwa 5 bis 15 , bezüglich einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Tube. Der in einem Stück mit dem Zwischenabschnitt 26 und dem Flansch 24 ausgebildete Hals 28 verläuft gleichachsig mit dem Verschliesskörper 22, wobei er jedoch diesen nicht berührt. Er endet in einem offenen kreisförmigen Mund mit einer Lippe 34. Die Lippe 34 bewirkt eine enge Gleitpassung mit der Aussenfläche des Verschliesskörpers 22 in geschlossener Stellung des Verschlusses. Die beiden bilden zusammen das Tubenventil.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 1 umfasst der Hals 28 der Membran 18 einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 36, der sich mit seitlichem Abstand entlang des Verschliesskörpers 22 erstreckt und einen stärker geneigten Abschnitt 38, der in der Lippe 34 endet. Die Lippe 34 hat eine solche Form, dass sie im Bereich des Überganges vom stärker abgestuften Abschnitt 30 in das Ende 32 des Ver schliesskörpers 22 dichtend anliegt.
Um die Membran 18 und die Scheibe 16 zum Verschluss zusammenzusetzen, wird der Verschliesskörper 22 gegen die Lippe 34 der Membran 18 gedrückt, wobei der Zwischenabschnitt 26 um etwa 20 um den Flansch 24 geschwenkt und angehoben wird. Infolge des Druckes des Verschliesskörpers gegen die Lippe 34 bildet in der Ruhestellung der Zwischenabschnitt der Membran 18 nach erfolgter Montage einen zweiten positiven Winkel von im wesentlichen 3 bis 13 , wobei die Membrane in dieser Lage gespannt ist, wie dies Fig. 3 zeigt.
Beim Zusammenbau der Scheibe 16 und der Membran 18 soll möglichst kein Radialdruck erzeugt werden, um einen nachteiligen Einfluss auf die Wirkung der Membrane zu vermeiden.
In der geschlossenen Stellung liegt die Lippe 34 bevorzugt an der Schnittlinie des kegelstumpfförmigen Abschnitts 30 und des zylindrischen Endes 32 am Verschliesskörper 22 an, wobei die Lippe 34 so ausgebildet ist, dass sie eine die Schnittlinie einfassende Oberfläche hat.
Die Höhe des Verschliesskörpers 22 kann je nach Wunsch aus funktionellen und ästhetischen Gründen zusammen mit der Höhe des Halses 28 der Membran variieren. In jedem Falle jedoch sollten die Höhe des Verschliesskörpers und die Abmessungen der Membranabschnitte so aufeinander abge- stimmt sein, dass der Verschliesskörper nach dem Zusammenbau der Membran um einen Winkel von etwa 2" aus seiner vorgesehenen Ruhestellung (5-150) in seine Ruhestellung nach dem Zusammenbau(3-130) anhebt.
Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich, bewirkt die der Membran 18 eigene Vorspannung bei dieser Anordnung einen dichten Verschluss zwischen der Lippe 34 der Membran 18 und dem End- und dem Kegelstumpfabschnitt des Verschliesskörpers 22. Auf diese Weise wird ein dichter Ventilabschluss gegen Leckage oder Tropfen nach dem Spendevorgang geschaffen.
Für den Tubenbenutzer ist es von Vorteil, das Ventil zum Spenden bzw. zur Abgabe des Tubeninhalts betätigen zu können, ohne dass die Tube übermässig stark gedrückt werden muss. Das Fliessvermögen des zu spendenden Materials ist ein Faktor, der in Betracht gezogen werden muss.
Bei freifliessenden Produkten kann die Membran 18 z.B.
einen Durchmesser von 15 bis 35 mm (bevorzugt 20 bis 35 mm) haben, wobei nach dem Zusammenbau der erste Winkel in Ruhestellung des Zwischenabschnitts der Membrane möglichst bei etwa 10 liegt. Bei pastenartigen Produkten würde der entsprechende erste Winkel etwa 12" betragen.
Wird der Ventildurchmesser, d.h. der Durchmesser der Membrane 18 vergrössert, so lässt sich die gleiche Hebelarmbewegung durch einen kleineren ersten Winkel in Ruhestellung erreichen. Bei Ventildurchmessern bis zu 60 mm sind nach dem Zusammenbau in Ruhestellung erste Winkel bis herunter auf 5 normal. Aus praktischen Gründen ist in Ruhelage nach dem Zusammenbau mit der Tube 12 wiederum der ausgebildete erste positive Winkel von 5 bis 15 für den Zwischenabschnitt der Membrane 18 erreicht, während der resultierende zweite positive Winkel in der Ruhelage vor dem Zusammenbau mit der Tube 12, wie erwähnt, von 3 bis 13 variieren kann.
Der Flansch 24 der Membrane 18 kann mit einem Wulstring 40 zum Klemmpassen in eine Ringnut 42 in der Tubenwandung ausgebildet sein. Wird der Verschluss 10 durch Klemmpassen in die Tube 12 eingesetzt, so ist darauf zu achten, dass die Membrane 18 nicht gepresst wird, um die Verschlussfunktion von Membrane 18 und Verschliesskörper 22 nicht zu beeinträchtigen. Dem Einführen des Verschlusses 10 sollte durch die Wandung der Tube möglichst kein wesentlicher Radialdruck entgegenstehen. Wird Radialdruck erzeugt, so sollte dieser nicht höher sein als der Druck, bei dem der erste Winkel der Membrane um höchstens t 1" verschoben würde.
Wie hierin vorgesehen, sollte der Flansch 24 der Membrane 18 relativ zum Zwischenabschnitt 26 verhältnismässig dick sein, um die Radialdrücke aufnehmen zu können, die dann auftreten, wenn der Zwischenabschnitt 26 durch Druck auf elastische Abschnitte der Tube 12 nach aussen gedrückt wird.
Andererseits muss der Zwischenabschnitt 26 im Verhältnis zum Flansch 24 relativ dünn sein, um eine Durchbiegung des Zwischenabschnitts zu ermöglichen, wenn die Membrane sich aus ihrer geschlossenen Ruhestellung in die geöffnete Stellung bewegt.
Die Membrane 18 wird bevorzugt durch Spritzen aus Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, hergestellt. Doch können auch andere Herstellungsverfahren und Materialien benutzt werden. Der Zwischenabschnitt 26 der Membrane 18 hat eine Dicke von etwa 0,20 bis 0,40 mm. Es ist offensichtlich, dass das Material zur Herstellung der Membrane stark genug sein muss, um eine Brechen zu verhindern, wobei dennoch die Elastizität so ausreichend beibehalten werden muss, um eine Durchbiegung bei manuellem Drücken der Tube zu ermöglichen.
Der Zwischenabschnitt 26 der Membrane bildet in der ge öffneten Stellung des Ventils einen negativen Winkel von höchstens 8" und möglichst nicht mehr als 5 , bezüglich einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Tube.
Wie in der Beschreibung erwähnt, kehrt der Zwischenabschnitt 26 der Membrane 18 in seine ursprüngliche Winkelruhestellung mit positivem Winkel von 5-15 zurück, sobald auf die Tube kein Druck mehr ausgeübt wird.
Die Wirkungsweise des selbstschliessenden Verschlusses ist dergestalt, dass die Betätigung der Membrane sowohl beim Öffnen als auch Schliessen der Tube praktisch sofort erfolgt.
Aufgrund der eingebauten Vorspannung der Membrane erfolgt die Durchbiegung des elastischen Zwischenabschnitts 26 erst dann, wenn ein vorbestimmter Druck erreicht wird. Je nach Ventil abmessungen schwankt dieser Druck im allgemeinen von etwa 20 bis 200 Millibar.
Bei Erreichen des Öffnungsdruckes in der Tube ergibt sich eine verhältnismässig grosse Axialbewegung des Zwischenabschnitts der Membrane aus seiner geschlossenen ersten Winkelstellung (5-150) in seine geöffnete Winkelstellung (-3 - :80). Durch diese Bewegung wird die Lippe 34 so weit vom Verschliesskörper 22 abgehoben, dass zwischen dem Ende 32 und der Innenseite des schlauchförmigen Halses 28 der Membrane eine grosse Ausflussöffnung für den Tubeninhalt entsteht. Die gespendete Substanz kann relativ ungehindert entlang dem Verschliesskörper 22 und durch die geöffnete Lippe 34 fliessen.
Das Ventil des selbstschliessenden Verschlusses verhindert nicht nur Leckage, wenn der Tube ein geringerer Druck als der vorbestimmte Wert zuteil wird, sondern trennt auch die gespendete Substanz sauber ab und bewirkt einen dichten Abschluss, wenn der Tube kein Druck mehr vermittelt wird und der Zwischenabschnitt der Membrane in seine Ruhestellung zurückkehrt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 4 ist der schlauchförmige Hals 28 der Membrane 18 mit einem Bundabschnitt 44 ausgebildet, der einen weitgehend konstanten Durchmesser und einen stark geneigten Abschnitt 46 aufweist, welcher die Form eines Kegelstumpfes hat und in die Lippe 34 ausläuft. Der Zwischenabschnitt 26 und der Bundabschnitt 44 bilden an ihrer Verbindung ein Gelenk. Bei die ser Ausführungsform ist zwischen dem Verschliesskörper 22 und dem schlauchförmigen Hals 28 der Membrane 18 ein breiterer Durchgang für den Durchfluss des Materials vorgesehen.
Die Scheibe 16 und die Membrane 18 können äusserst billig, beispielsweise aus Kunststoff nach herkömmlichen Spritzgussverfahren, hergestellt und durch Klemmpassen, Schweissen oder andere bekannte Methoden leicht zu einem Verschluss zusammengebaut werden.
Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf eine Tube beschrieben ist, eignet sich der erfindungsgemässe selbstschliessende Verschluss in gleicher Weise für jede Spenderpackung, die mindestens eine deformierbare Wandung umfasst und bei der der Packungsinhalt durch den Verschluss gespendet wird, indem man über die Wandung auf den Pakkungsinhalt drückt.
Die Winkel der Zwischenabschnitte der Membrane sind hierin mit Bezug auf eine Normalebene zur Längsachse der Tube beschrieben (Fig. 3). Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Winkel der Membrane auch mit Bezug auf die Längsachse des Verschliesskörpers berechnet werden können.
Wie in den Figuren 5 bis 7 gezeigt, besitzt die Scheibe 16 einen zylindrischen Ansatz 47, der an einem Ende in eine Umfangsprofilnut 49 eines Bodenabschnitts 48 eingreift.
Die Speichen 23 sind in diesem Falle durch eine massive Wandung 50 ersetzt, doch ist offensichtlich, dass die Speichern verwendet werden können, wenn sie durch eine getrennte Scheibe abgedeckt sind, die eine Fliessverbindung zwischen der Innenseite des Behälters und der Innenseite des Verschlusses verhindert. Im Ansatz 47 ist eine Anzahl durchgehender Öffnungen 51 vorgesehen. Um diese Öffnungen ohne Einsatz eines Spritzgusswerkzeuges mit seitlich verschiebbaren Platten herzustellen, sind diese Öffnungen 51 - wie in Fig. 6 gezeigt - als Nuten ausgebildet, die von der Mitte aus radial im gleichen Abstand verlaufen, wie die Aussenflächen des Ansatzes 47 und die sich in axialer Richtung von der Unterseite des Bodenabschnitts 48 aus bis zu einem Punkt erstrecken, der höher liegt, als die Oberseite des Bodenabschnitts 48.
Die Profilnut 49 dient dem Zweck, die Scheibe 16 mit der Membrane 18 zu verriegeln, und wird in Verbindung mit der Membrane 18 noch ausführlicher beschrieben werden.
Der Flansch 24 der Membrane 18 besitzt einen Bodenabschnitt 52, von dem aus eine Umfangslippe 53 vorspringt, welche nach oben divergiert, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
Die Umfangslippe läuft zum freien Ende hin konisch zusammen und ist zumindest an diesem freien Ende dünnwandig ausgebildet, um die für die noch zu beschreibende Art des Zusammenbaus erforderliche Elastizität sicherzustellen. In der in Fig. 5 gezeigten Stellung steht das Ende 32 des Verschliesskörpers 22 in dichtendem Eingriff mit der Lippe 34, so dass das Ventil geschlossen ist. In der Innenfläche des Flansches 24 ist eine Anzahl Nuten 54 ausgebildet. Diese Nuten sind im gleichen Winkelabstand voneinander angeordnet, wie die Öffnungen 51 der Scheibe 16. Die Nuten 54 und 51 können durch Drehen von Scheibe 16 und Membran 18 relativ zueinander in Eingriff gebracht und voneinander gelöst werden. Um diese Drehbewegung zu erleichtern, weist die Membrane 18 bei der dargestellten Ausführungsform eine Vielzahl axialer Vorsprünge 55 auf.
Wie in der Einleitung erwähnt, besteht der Verschluss nur aus zwei Teilen, wobei beabsichtigt ist, diese Teile oder Elemente durch Klemmpassen miteinander zu verbinden. Um diese Zielsetzung zu ereichen, ist die Profilnut 49 entsprechend Fig. 5, d.h. mit zwei weitgehendst parallelen Innenflächen 49a und 49b ausgebildet, die auf einen Kreisumfang 49c treffen. Bedingt durch diese Konstruktion weist der Bodenabschnitt 48 eine umlaufende und nach aussen divergierende Lippe 56 auf, die von den Innenflächen 49a, 49b einerseits und der Aussenfläche 49d andererseits begrenzt wird. Es ist somit möglich, durch einfache Klemmwirkung den Verschluss auf ein entsprechend ausgebildetes Teil einer Flasche o. dgl.
aufzubringen. Es liegt auf der Hand, dass durch Zusammenbringen der Verschlussteile 16 und 18 die Umfangslippe 53 auf der Innenfläche 49a gleitet. Da der maximale Durchmesser der Umfangslippe 53 grösser ist als der Mindestdurchmesser der Innenfläche 49a, werden die Umfangslippe 53 und die entsprechende Lippe 56 des Bodenabschnitts 48 elastisch am Ende des Einschiebens verformt, wobei diese beiden Lippen ihre ursprüngliche Form wiedererhalten, wenn die Umfangslippe 53 den Umfang 49c passiert, wodurch zwischen den Verschlussteilen 16 und 18 eine Dichtverbindung hergestellt wird. In dieser Lage können die Verschlussteile 16 und 18 relativ zueinander gedreht, nicht jedoch voneinander getrennt werden. Der gleiche Zustand wird erreicht, wenn die Lippe 56 des Bodenabschnitts 48 mit einem entsprechend geformten Teil eines Behälters, beispielsweise einer Flasche, in Eingriff gebracht wird.
Somit ist es möglich, die beiden Teile des Verschlusses auf einfachste Weise miteinander zu verbinden und auf ebenso einfache Weise den Verschluss auf einem Behälter anzubringen.
Befinden sich die Teile 16 und 18 des Verschlusses relativ zueinander in einer solchen Winkelstellung, dass die Öffnungen 51 und die Nut 54 genau übereinstimmen, so besteht eine Verbindung zwischen dem die Innenseite des Verschlusses bildenden Zwischenraum 57 und der Innenseite des Behälters.
Um jedoch den Verschluss auch dann zu blockieren, wenn auf die Tube o. dgl. ein äusserer Druck ausgeübt wird, der normalerweise zum Öffnen des Verschlusses führen würde, braucht lediglich die Membrane 18 so gedreht zu werden, dass die entsprechenden Nuten 54 sich mit den Öffnungen 51 der Scheibe 16 nicht mehr genau decken. Die Verbindung zwischen der Innenseite des Verschlusses und dem Innenraum der Tube ist jetzt unterbrochen, so dass ein auf den Tubeninhalt ausgeübter Druck nicht mehr auf die Membrane übertragen wird und diese somit in keiner Weise mehr eine Verformung oder Belastung erfährt.
Es gilt als vorausgesetzt, dass die Scheibe 16 und die Membran 18 mit zusammenwirkenden Teilen zur Erzeugung eines Signals ausgestattet werden können, aufgrund dessen sich feststellen lässt, wenn sich die Verschlussteile durch gegenseitigen Eingriff in verriegelter oder unverriegelter Stellung befinden.
Bei der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsform wird das zu spendende Material dem Zwischenraum 57 des Verschlusses auf ähnliche Weise wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform in weitgehend radialer Richtung zugeführt, wobei jedoch, im Gegensatz zu dieser vorbeschriebenen Ausführungsform, die Zufuhr nicht vom Umfang des Verschlusses, sondern vom Mittelabschnitt her erfolgt. Darüber hinaus ist der Verschluss zum Aufschrauben auf eine Tube o. dgl.
vorgesehen. Ungeachtet der Konstruktionsunterschiede jedoch sind die allgemeinen Bezeichnungen aus den Fig. 5 bis 7 auch bei den Fig. 8 und 9 beibehalten worden, da die Funktion der Teile grundsätzlich gleich ist.
Die Scheibe 16 besitzt eine elastische Umfangslippe 58 zur Verbindung mit der Membrane 18 durch Klemmwirkung, wobei die Membrane 18 zu diesem Zweck einen Umfangswulst 59 aufweist, an den die Lippe 58 beim Zusammensetzen gedrückt wird. Hierdurch werden die beiden Verschlussteile so miteinander verbunden, dass die relativ zueinander gedreht werden können. Die Wandung 50 der Scheibe 16 hat des weiteren einen muffenförmigen Verbindungsabschnitt 60, der, wie gezeigt, innen mit Gewinde versehen ist, so dass ein Aufschrauben auf eine normale Tube, wie beispielsweise eine Zahnpastatube, möglich ist. Eine nach unten offene Aussparung 61 ist im Verschliesskörper 22 ausgebildet und kann über Öffnungen 62 mit dem Zwischenraum 57 des Verschlusses in Verbindung gebracht werden.
Die Membrane 18 ist mit einer Muffe 63 ausgestattet, die in entgegengesetzter Richtung zum Abschnitt 36 verläuft und mit ihrem freien Ende in einer Ausparung 64 in der Wandung 50 geführt ist.
Die Muffe 63 besitzt Öffnungen 65 (Fig. 9), die mit den Öffnungen 62 in genaue Überdeckung gebracht werden können.
Es ergibt sich, dass im ersteren Fall eine Verbindung zwischen der Innenseite des Verschlusses und der Tube hergestellt wird, und dass diese Verbindung im letztgenannten Falle nicht besteht, wobei ähnlich der vorbeschriebenen Ausführungsform die Verriegelung des Verschlusses somit durch Drehen der beiden Verschlussteile relativ zueinander erfolgt. Um diese Drehbewegung zu begrenzen und ausserdem einen Anhaltspunkt über die erreichte Winkelstellung zu erhalten, können die Verschlussteile mit zusammenwirkenden Teilen, z.B.
einem oder mehreren Vorsprüngen 66 der Membrane 18 und Aussparungen 67 von entsprechender Umfangsausdehnung in der Scheibe 16 versehen sein. Der Vorsprung 66 sollte möglichst so ausgebildet sein, dass er eine Drehbewegung über die Stellung hinaus wirksam verhindert, in welcher der Verschluss geschlossen ist, d.h. die Öffnungen 62 und 65 sich nicht überdecken, und in der geöffneten Stellung, wenn die Überdeckung der Öffnungen 62 und 65 gegeben ist.
Der untere Kantenabschnitt des zur Membran 18 gehörenden Flansches 24 kann gezahnt sein, so dass der Flansch nach dem Aufschrauben am Ende der Tube gesichert ist.
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PATENT CLAIMS
1. Self-closing closure for connection to a package with at least one deformable wall for dispensing the contents of the package by pressure on this wall, characterized by: - a disc (16) with a support (20) and an outwardly projecting closure body (22); and - a membrane (18) with a flange (24) for connecting to the support (20) of the disc (16), the
Disc (16) and the membrane (18) are two closure parts; - An elastic, with the flange (24) one-piece inter mediate portion (26), which flange (24) in the direction of
Closure body (22) runs;
and - a sealing neck (28) surrounding the sealing body (22) with play, which ends in an open lip (34), which causes a close sliding fit with the outer surface of the sealing body (22), in order to form a valve therewith , the whole for the purpose of keeping the closure closed when the pack (12) is unloaded by the fact that the
Lip (34) presses against the closing body (22), where the intermediate section (26) has a concave shape, and when the packing (12) is loaded, bring this section (26) into a convex shape when the valve is pressed by the packing wall is opened.
2. Closure according to claim 1, characterized in that the closing body (22) has a longitudinal axis of symmetry, and that the intermediate section (26) is designed such that in the unloaded state it has a first positive angle of 5 to 150 with a plane perpendicular to this Has longitudinal axis.
3. Closure according to claim 1 or 2, characterized in that the deformed during the pressing-out intermediate section (26) of the membrane (18) forms a negative angle of at most - 80 with the plane perpendicular to the longitudinal axis of the closure body (22).
4. Closure according to claim 3, characterized in that the angle of the intermediate section (26) when the disc (16) is mounted is within the range from 30 to 5.
5. Closure according to claim 1, characterized in that it comprises means (40) for snapping into the wall (14) of the pack (12), which means are designed such that the angle of the intermediate section (26) of the membrane after snapping by no more than +1 "changes.
6. Closure according to claim 1, characterized in that the support (20) of the disc (16) is perforated and that the closing body (22) has a truncated cone (30) near its outer end and in a substantially cylindrical end (32 ) expires.
7. Closure according to claim 6, characterized in that the support (20) of the disc (16) is provided with unifying spokes (23), and that the closing body (22) is arranged in the center of the disc (16).
8. Closure according to claim 6, characterized in that the tubular neck (28) of the membrane (18) has a frustoconical section (36) which connects the lip (34) to the intermediate section (26).
9. Closure according to claim 6, characterized in that the lip (34) bears in the closed position of the valve at the transition of the truncated cone (30) into the substantially cylindrical end (32) on the closing body (22).
10. Closure according to claims 2 and 7 for tubes with a dispensing pressure of 20 to 200 millibars, characterized in that the flange (24) of the membrane (18) is provided for fitting inside the tube (12), that the neck ( 28) is formed in one piece with the intermediate section (26) and is provided with a further section (36) adjoining the intermediate section (26) and with a truncated cone section (38) which runs out into the lip (32) in order to be connected to the closing body (22 ) to form a valve, and that the intermediate section (26) is designed such that, in the assembled, unloaded state, it has a concave shape with a positive angle of 50 to 15 with a plane perpendicular to the tube axis, and that the closure parts (16, 18 ) are mounted below each other with pre-tension, the whole thing in such a way
that the lip (34) in the closed state of the valve presses against the transition area from the truncated cone section (30) and the cylindrical end (32) of the closing body (22) in order to put the intermediate section (26) under tension and the first angle by approximately 2 " to reduce, and that the intermediate section (26) has a convex shape with a negative angle of 30 to 80 with a plane perpendicular to the tube axis when the open tube (12) is loaded.
11. Closure according to claim 10, characterized in that the membrane (18) has a diameter of approximately 60 mm.
12. Closure according to claim 10, characterized in that the diameter of the membrane (18) is 20 to 35 mm and the angle of the assembled intermediate section (26) of the membrane (18) is 10 to 12O.
13. Closure according to claim 1, characterized in that the disc (16) and the membrane (18) are rotatable relative to one another, the disc (16) having a cylindrical projection (47) in which openings (51) are arranged, which open into the interior of the tube, with which the closure is to be connected, and the membrane (18) is provided with a section (52) which with a corresponding section (48) of the disc (16), which has grooves (54), in sealing engagement, and that the openings (51) and the grooves (54) of the closure parts (16, 18) overlap in a first rotational position, so that a connection between the tube interior and the intermediate space (57) between the closure parts (16, 18) arises, with these openings (51) and grooves (54) not overlapping in a second rotational position,
so that this connection between the space and the tube interior is broken.
The invention relates to a self-closing closure for connection to a package with at least one deformable wall for dispensing the contents of the package by pressure on this wall.
Self-closing closures for tubs or the like, in which flowable material is dispensed when pressure is applied to the tube, have been generally known for many years. Efforts have constantly been made to develop closures of this type which are inexpensive to manufacture and nevertheless reliably interrupt the flow of material and seal the tube as soon as pressure is no longer applied to the tube.
U.S. Patent 2,025,810, issued December 31, 1935, relates to a self-closing closure with a single membrane. In this device, a flat membrane with an opening provided therein is formed so that it surrounds the top of a spindle in the rest position.
If the tube is pressed, the membrane is arched outwards to open the valve; the patent states that the membrane returns to its rest position as soon as pressure is no longer applied. The slightest pressure on the tube would lead to the membrane being bent outwards, so that the closure would not
for sure is. This closure unit was designed to be screwed onto the tube neck.
Later, devices were developed in which the closure was an integral part of the actual tube. According to the state of the art, however, these closure devices were often relatively complicated and expensive to manufacture, were not safe for closing the tube, or had other operational disadvantages.
It is therefore the main object of the present invention to improve self-closing closures for dispensing tubes and packages with at least one deformable wall.
Another object of the invention is to provide improved self-closing closures, the membranes of which move from a concave to a convex position when the closure is actuated to form a sufficient exit area for the substance to be dispensed, and automatically return to a concave position as soon as the Dispensing is complete to get a reliable seal.
Another purpose of the invention is to reduce costs and improve the reliability of the closure of tubes or the like for dispensing flowable material when the tube is pressurized.
The self-closing closure according to the invention is characterized by: a disk with a support and a closing body protruding outwards; and - a membrane with a flange for connection to the
Support of the disc, the disc and the membrane are two closure parts; - An elastic, with the flange one-piece intermediate section, which flange runs in the direction of the closing body;
and a tubular neck surrounding the closure body with play, which ends in an open lip which has a close sliding fit with the outer surface of the
Closing body causes to go along with this one
To form a valve, the whole for the purpose, with the packaging unloaded
To keep the closure closed by pressing the lip against the closing body, the intermediate section has a concave shape, and to bring this section into a convex shape when the package is loaded when the valve is opened by pressure on the packing wall.
The closure body can preferably have a longitudinal axis of symmetry and the intermediate section can be designed such that in the unloaded state it has a first positive angle of 5 to 15 with a plane perpendicular to this longitudinal axis.
The accompanying drawings show, for example, four embodiments and together with a corresponding description serve to explain the basic ideas of the invention.
Show it:
1 shows a cross section of an embodiment of the closure according to the invention, which is inserted into the open end of a tube,
2 shows a cross section of the embodiment according to FIG. 1 along lines 2-2,
3 shows a schematic representation of the movement of the membrane according to FIG. 1,
4 shows a cross section of a second embodiment,
5 shows a section through a third embodiment, the closure being shown in its closed and locked position,
6 is a view of part of the closure from below,
7 is a bottom view of the second part of the closure,
8 shows a section through a fourth embodiment, and
Fig. 9 is a view of the closure, wherein the membrane is transparent.
1, a closure 10 is inserted into the end of a tube 12 with a wall 14, which tube contains a flowable substance 15.
The closure 10 comprises a disc 16 and a membrane 18. In the embodiment shown here, the disc 16 has a support 20 and a closure body 22. The membrane comprises a flange 24, an intermediate section 26 which extends inwards to the closure body 22 and a tubular neck 28 .
2, the overlying part, the so-called support 20, of the disc 16 is provided with three cutouts 21 so that the flowable material donated by the tube 12 can pass through the disc 16. The support 20 is formed with three stores 23 which meet on the longitudinal axis of the tube, the closure body 22 being placed in this area.
The support 20 is to be designed in such a way that the closure body 22 is essentially immobile when the material donated by the tube is pressed through the disk 16.
According to the embodiment shown here, the closure body 22 has a round cross section and extends outward beyond the end of the neck 28 of the tube. The outer surface of the closure body is stepped in a conical cross section. At the outer end of the closing body is a section 30, preferably more conical, while the end 32 of the closing body is cylindrical, or may have a very slight tightening.
As shown, the flange 24 of the membrane 18 is relatively thick. It is connected to the outer edge of the support 20 of the disk 16 to form a closure.
This unit is inserted into the free end of the wall 14 of the tube 12. The elastically deformable intermediate section 26 of the membrane is designed such that it is concave with respect to the interior of the tube in the normal rest position of the membrane.
As shown in Fig. 3, the unmounted membrane 18, i.e. the intermediate section 26, with respect to a normal plane to the axis of symmetry, an angle of 2 + (3 -: 13), i.e. 5-150 on. If the disc 16 is now mounted on the membrane 18, this angle is reduced by 2 "to 3-13. These angles are positive. If the closure is installed (FIG. 1), the angle of the intermediate section 26 increases (randomly) again at 5-15, ie around 2 ".
If the tube is now opened by pressure, section 26 goes into the convex, turned-out position, forming a (negative) angle of approximately 8 ".
The intermediate section 26, in its unloaded concave shape without mounting the closing body 22, has a first positive angle of approximately 5 to 15 with respect to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube. The neck 28 formed in one piece with the intermediate section 26 and the flange 24 runs coaxially with the closing body 22, but does not touch it. It ends in an open circular mouth with a lip 34. The lip 34 effects a close sliding fit with the outer surface of the closure body 22 in the closed position of the closure. The two together form the tube valve.
In the preferred embodiment according to FIG. 1, the neck 28 of the membrane 18 comprises a frustoconical section 36, which extends at a lateral distance along the closure body 22 and a more inclined section 38, which ends in the lip 34. The lip 34 has such a shape that it bears sealingly in the region of the transition from the more graduated section 30 into the end 32 of the closing body 22.
In order to assemble the membrane 18 and the disk 16 for closure, the closing body 22 is pressed against the lip 34 of the membrane 18, the intermediate section 26 being pivoted and raised by approximately 20 around the flange 24. As a result of the pressure of the closing body against the lip 34, the intermediate section of the membrane 18 forms a second positive angle of essentially 3 to 13 in the rest position after assembly, the membrane being tensioned in this position, as shown in FIG. 3.
When assembling the disk 16 and the membrane 18, radial pressure should not be generated as far as possible in order to avoid an adverse influence on the action of the membrane.
In the closed position, the lip 34 preferably abuts the cutting line of the frustoconical section 30 and the cylindrical end 32 on the closing body 22, the lip 34 being designed in such a way that it has a surface enclosing the cutting line.
The height of the closing body 22 can vary as desired, for functional and aesthetic reasons, together with the height of the neck 28 of the membrane. In any case, however, the height of the closing body and the dimensions of the membrane sections should be coordinated with one another in such a way that the closing body after assembly of the membrane by an angle of approximately 2 "from its intended rest position (5-150) to its rest position after Assembly (3-130) lifts.
As can be seen from this description, the prestressing of the diaphragm 18 in this arrangement brings about a tight seal between the lip 34 of the diaphragm 18 and the end and the truncated cone section of the closure body 22. In this way, a tight valve seal against leakage or dripping after the Donation process created.
It is advantageous for the tube user to be able to operate the valve for dispensing or dispensing the tube contents without having to press the tube excessively. The fluidity of the material to be dispensed is a factor that must be considered.
For free-flowing products, the membrane 18 can e.g.
have a diameter of 15 to 35 mm (preferably 20 to 35 mm), the first angle after the assembly being in the rest position of the intermediate section of the membrane being about 10 if possible. For pasty products, the corresponding first angle would be approximately 12 ".
If the valve diameter, i.e. the diameter of the membrane 18 increases, the same lever arm movement can be achieved by a smaller first angle in the rest position. With valve diameters up to 60 mm, after assembly in the rest position, first angles down to 5 are normal. For practical reasons, in the rest position after assembly with the tube 12, the first positive angle of 5 to 15 formed for the intermediate section of the membrane 18 is again reached, while the resulting second positive angle in the rest position before assembly with the tube 12, as mentioned , can vary from 3 to 13.
The flange 24 of the membrane 18 can be formed with a bead ring 40 for clamping in an annular groove 42 in the tube wall. If the closure 10 is inserted into the tube 12 by means of clamping fits, it must be ensured that the membrane 18 is not pressed in order not to impair the closure function of the membrane 18 and the closure body 22. The insertion of the closure 10 should, as far as possible, be prevented by the wall of the tube from being subjected to any substantial radial pressure. If radial pressure is generated, this should not be higher than the pressure at which the first angle of the membrane would be shifted by at most t 1 ".
As provided herein, the flange 24 of the membrane 18 should be relatively thick relative to the intermediate section 26 to accommodate the radial pressures that occur when the intermediate section 26 is urged outward by pressure on elastic portions of the tube 12.
On the other hand, the intermediate section 26 must be relatively thin in relation to the flange 24 in order to allow the intermediate section to deflect when the membrane moves from its closed rest position into the open position.
The membrane 18 is preferably produced by injection molding from plastic, for example polypropylene. However, other manufacturing processes and materials can also be used. The intermediate section 26 of the membrane 18 has a thickness of approximately 0.20 to 0.40 mm. It is obvious that the material used to make the membrane must be strong enough to prevent breakage, yet the elasticity must be maintained enough to allow deflection when the tube is pressed manually.
The intermediate section 26 of the membrane forms in the ge open position of the valve a negative angle of at most 8 "and if possible not more than 5, with respect to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tube.
As mentioned in the description, the intermediate section 26 of the membrane 18 returns to its original angular rest position with a positive angle of 5-15 as soon as no more pressure is exerted on the tube.
The mode of operation of the self-closing closure is such that the membrane is actuated practically immediately both when opening and closing the tube.
Due to the built-in pre-tensioning of the membrane, the elastic intermediate section 26 does not deflect until a predetermined pressure is reached. Depending on the valve dimensions, this pressure generally varies from about 20 to 200 millibars.
When the opening pressure in the tube is reached, there is a relatively large axial movement of the intermediate section of the membrane from its closed first angular position (5-150) to its open angular position (-3 -: 80). As a result of this movement, the lip 34 is lifted from the closing body 22 to such an extent that a large outflow opening for the tube contents is created between the end 32 and the inside of the tubular neck 28 of the membrane. The dispensed substance can flow relatively unhindered along the closure body 22 and through the opened lip 34.
The valve of the self-closing closure not only prevents leakage when the tube is subjected to a lower pressure than the predetermined value, but also cleanly separates the dispensed substance and provides a tight seal when the tube is no longer supplied with pressure and the intermediate section of the membrane returns to its rest position.
In the preferred embodiment according to FIG. 4, the tubular neck 28 of the membrane 18 is formed with a collar section 44, which has a largely constant diameter and a strongly inclined section 46, which has the shape of a truncated cone and runs out into the lip 34. The intermediate section 26 and the collar section 44 form a joint at their connection. In this embodiment, a wider passage for the flow of the material is provided between the closing body 22 and the tubular neck 28 of the membrane 18.
The disk 16 and the membrane 18 can be produced extremely cheaply, for example from plastic by conventional injection molding processes, and can easily be assembled to form a closure by clamping fits, welding or other known methods.
Although the invention is described with particular reference to a tube, the self-closing closure according to the invention is equally suitable for any dispenser package which comprises at least one deformable wall and in which the contents of the package are dispensed through the closure by pressing the contents of the package over the wall presses.
The angles of the intermediate sections of the membrane are described herein with reference to a normal plane to the longitudinal axis of the tube (FIG. 3). However, it goes without saying that the angles of the membrane can also be calculated with reference to the longitudinal axis of the closure body.
As shown in Figures 5 to 7, the disc 16 has a cylindrical projection 47 which engages at one end in a circumferential profile groove 49 of a bottom portion 48.
The spokes 23 are replaced by a solid wall 50 in this case, but it is obvious that the accumulators can be used if they are covered by a separate disc which prevents flow connection between the inside of the container and the inside of the closure. A number of through openings 51 are provided in extension 47. In order to produce these openings without the use of an injection molding tool with laterally displaceable plates, these openings 51 - as shown in FIG. 6 - are designed as grooves which run radially from the center at the same distance as the outer surfaces of the extension 47 and which are in Extend axially from the bottom of the bottom portion 48 to a point higher than the top of the bottom portion 48.
The profile groove 49 serves the purpose of locking the disk 16 with the membrane 18 and will be described in more detail in connection with the membrane 18.
The flange 24 of the membrane 18 has a bottom section 52, from which a peripheral lip 53 projects, which diverges upwards, as shown in FIG. 5.
The circumferential lip tapers conically towards the free end and is thin-walled at least at this free end in order to ensure the elasticity required for the type of assembly to be described. In the position shown in FIG. 5, the end 32 of the closing body 22 is in sealing engagement with the lip 34, so that the valve is closed. A number of grooves 54 are formed in the inner surface of the flange 24. These grooves are arranged at the same angular distance from one another as the openings 51 of the disk 16. The grooves 54 and 51 can be brought into engagement and detached from one another by rotating the disk 16 and membrane 18 relative to one another. In order to facilitate this rotary movement, the membrane 18 has a plurality of axial projections 55 in the embodiment shown.
As mentioned in the introduction, the closure consists of only two parts, the intention being to connect these parts or elements to one another by means of clamp fits. To achieve this objective, the profile groove 49 is according to Fig. 5, i.e. formed with two largely parallel inner surfaces 49a and 49b, which meet a circumference 49c. Due to this construction, the bottom section 48 has a circumferential lip 56 which diverges outwards and which is delimited by the inner surfaces 49a, 49b on the one hand and the outer surface 49d on the other hand. It is thus possible, by a simple clamping action, to close the closure onto a correspondingly designed part of a bottle or the like.
to apply. It is obvious that by bringing the closure parts 16 and 18 together, the peripheral lip 53 slides on the inner surface 49a. Since the maximum diameter of the peripheral lip 53 is larger than the minimum diameter of the inner surface 49a, the peripheral lip 53 and the corresponding lip 56 of the bottom portion 48 are elastically deformed at the end of the insertion, these two lips returning to their original shape when the peripheral lip 53 is circumferential 49c happens, whereby a sealing connection is made between the closure parts 16 and 18. In this position, the closure parts 16 and 18 can be rotated relative to one another, but cannot be separated from one another. The same condition is achieved when the lip 56 of the bottom section 48 is brought into engagement with a correspondingly shaped part of a container, for example a bottle.
It is thus possible to connect the two parts of the closure to one another in the simplest manner and to attach the closure to a container in an equally simple manner.
If the parts 16 and 18 of the closure are in such an angular position relative to one another that the openings 51 and the groove 54 exactly match, there is a connection between the space 57 forming the inside of the closure and the inside of the container.
However, in order to block the closure even when an external pressure is exerted on the tube or the like, which would normally lead to the opening of the closure, only the membrane 18 need be rotated so that the corresponding grooves 54 align with the Do not cover openings 51 of disk 16 exactly. The connection between the inside of the closure and the interior of the tube is now interrupted, so that a pressure exerted on the contents of the tube is no longer transmitted to the membrane and the membrane is therefore in no way deformed or stressed.
It is assumed that the disk 16 and the membrane 18 can be equipped with cooperating parts for generating a signal, on the basis of which it can be determined when the closure parts are in a locked or unlocked position due to mutual engagement.
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the material to be dispensed is supplied to the interstice space 57 of the closure in a largely radial direction in a manner similar to that in the previously described embodiment, however, in contrast to this previously described embodiment, the supply is not circumferential the closure, but from the middle section. In addition, the closure for screwing onto a tube or the like.
intended. Regardless of the design differences, however, the general designations from FIGS. 5 to 7 have also been retained in FIGS. 8 and 9, since the function of the parts is basically the same.
The disc 16 has an elastic circumferential lip 58 for connection to the membrane 18 by clamping action, the membrane 18 for this purpose having a circumferential bead 59 against which the lip 58 is pressed during assembly. As a result, the two closure parts are connected to one another in such a way that they can be rotated relative to one another. The wall 50 of the disk 16 also has a sleeve-shaped connecting section 60 which, as shown, is internally threaded so that it can be screwed onto a normal tube, such as a toothpaste tube. A downwardly open recess 61 is formed in the closure body 22 and can be connected to the intermediate space 57 of the closure via openings 62.
The membrane 18 is equipped with a sleeve 63 which runs in the opposite direction to the section 36 and is guided with its free end in a recess 64 in the wall 50.
The sleeve 63 has openings 65 (FIG. 9) which can be brought into exact overlap with the openings 62.
It follows that in the former case a connection is established between the inside of the closure and the tube, and that this connection does not exist in the latter case, similar to the above-described embodiment the locking of the closure thus taking place by rotating the two closure parts relative to one another. In order to limit this rotary movement and also to get an indication of the angular position reached, the closure parts can be made with interacting parts, e.g.
one or more projections 66 of the membrane 18 and recesses 67 of corresponding circumferential extent in the disk 16. The protrusion 66 should, if possible, be designed such that it effectively prevents a rotational movement beyond the position in which the closure is closed, i.e. the openings 62 and 65 do not overlap, and in the open position when the openings 62 and 65 overlap.
The lower edge portion of the flange 24 belonging to the membrane 18 can be serrated, so that the flange is secured at the end of the tube after being screwed on.