CZ291555B6

CZ291555B6 - Štěrbinový uzávěr k uzavírání otvoru nádoby a nádoba se štěrbinovým uzávěrem

Info

Publication number: CZ291555B6
Application number: CZ19961323A
Authority: CZ
Inventors: Johannes Hins
Original assignee: Georg Menshen Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 2003-04-16
Also published as: EP0743259A1; US5743443A; ES2165450T3; DK0743259T3; CZ132396A3; DE59607916D1; DE29508151U1; PL314118A1; PL180362B1; EP0743259B1

Abstract

èt rbinov² uz v r (1) k uzav r n otvoru (12) n doby (22) sest v z membr ny (2), v jej st°edov sti (6) je vytvo°en vypouÜt c otvor (10) ve tvaru Üt rbiny, zhotoven z termoplastick ho elastomeru a spojen v jeden celek se z kladn st (3), z termoplastick ho materi lu s odliÜn²mi vlastnostmi od termoplastick ho elastomeru. Z kladn st (3) m t snic ku el (9) pro ut sn n Üt rbinov ho uz v ru (1) v otvoru (12). Pro otev°en vypouÜt c ho otvoru (10), p°i p°ekro en mezn hodnoty vnit°n ho tlaku uvnit° n doby (22), je st°edov st (6) p°eklopiteln z konvexn do konk vn polohy. N doba (22) se Üt rbinov²m uz v rem (1) je opat°ena hrdlem (11) pro upevn n Üt rbinov ho uz v ru (1) na n dob (22). Hrdlo (11) m upev ovac prvek (14) s v kem (17), v²klopn²m mezi uzav°enou a otev°enou polohou a opat°en²m t snic m prstencem (20), zasahuj c m do pr choz ho otvoru (21) v z kladn sti (3) Üt rbinov ho uz v ru (1) a voln dol haj c m na st°edovou st (6) membr ny (2) s vypouÜt c m otvorem (10).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká jednak štěrbinového uzávěru k uzavírání otvoru nádoby, který sestává z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny, a jednak nádoby se štěrbinovým uzávěrem, sestávajícím z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny.

Dosavadní stav techniky

Z francouzského patentového spisu FR 673 584 a evropského patentového spisu EP 395 380 je znám ventil, který je samostatně zhotoven z kaučuku nebo silikonového gumového materiálu, který je mechanicky trvale spojen s předem zhotoveným uzavíracím víkem nádoby. Za tímto účelem je v místě uzavíracího víka podél otvoru příslušného ventilu vytvořeno olemování. K docílení použitelnosti takto vytvořeného ventilu je potřeba celá řada jak výrobních, tak i montážních kroků, které hotový produkt odpovídajícím způsobem prodražují. Dále je nutno přijmout omezení, pokud se týká tvarování ventilu, a to z důvodu nezbytných elastických vlastností materiálu ze kterého je vytvořen a z důvodu dosažení dostatečně těsného spojení mezi ventilem a uzavíracím víkem, přičemž montážní práce musí být provedeny s odpovídající pečlivostí.

Z evropského patentového spisu EP 586 778 je dále znám předem zhotovený ventil s těsnicí přírubou, který je celý zhotoven z elastického materiálu a který může být v otvoru nádoby upevněn prostřednictvím upevňovacího prvku víčka.

Z francouzského patentového spisu FR 2 661 127 je znám ventil, který je tvořen tvarovým 30 tělesem, které je v jediném pracovním úkonu tvarováno prostřednictvím dvousložkového vstřikování.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje štěrbinový uzávěr k uzavírání otvoru nádoby, sestávající z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny, jehož podstata spočívá vtom, že membrána, zhotovená z termoplastického elastomeru, je spojena v jeden celek se základní částí, která je zhotovena z termoplastického materiálu 40 s odlišnými vlastnostmi od termoplastického elastomeru.

Podle výhodného provedení je základní část opatřena těsnicím kuželem pro utěsnění štěrbinového uzávěru v otvoru nádoby.

Podle dalšího výhodného provedení je základní část vytvořena jako uzavírací víko otvoru nádoby.

Podle dalšího výhodného provedení je termoplastický materiál ze skupiny plastových materiálů obsahujících polyolefiny.

Podle dalšího výhodného provedení je termoplastický materiál polypropylen.

- 1 CZ 291555 B6

Podle dalšího výhodného provedení je pro otevření vypouštěcího otvoru ve tvaru štěrbiny při překročení mezní hodnoty vnitřního tlaku uvnitř nádoby středová část membrány překlopena z konvexní do konkávní polohy.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje i nádoba se štěrbinovým uzávěrem, sestávajícím z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny, jejíž podstata spočívá vtom, že membrána zhotovená z termoplastického elastomeru je spojena v jeden celek se základní částí, která je zhotovena z termoplastického materiálu s odlišnými vlastnostmi od termoplastického elastomeru. Pro upevnění štěrbinového uzávěru na nádobě je hrdlo nádoby 10 opatřeno upevňovacím prvkem se zabudovaným víčkem, které je výklopné mezi uzavřenou a otevřenou polohou. Víčko je opatřeno těsnícím prstencem, zasahujícím do průchozího otvoru vytvořeného v základní části štěrbinového uzávěru a volně doléhajícím na středovou část membrány obsahující vypouštěcí otvor.

Podle výhodného provedení je průchozí otvor vytvořen v opěrné stěně základní části, s níž je membrána svojí stranou přivrácenou k víčku spojena v jeden celek.

Podle dalšího výhodného provedení je těsnící prstenec dimenzován tak, že nachází-li se víčko v uzavřené poloze, je středová část membrány, obsahující vypouštěcí otvor, překlopena do 20 konkávní polohy.

Hlavní výhoda navrženého řešení spočívá v tom, že u takto vytvořeného štěrbinového uzávěru je dosaženo co nejmenších nákladů na montáž, přičemž štěrbinový uzávěr je zhotoven velmi hospodárným způsobem.

Další výhodou je to, že štěrbinový uzávěr má zlepšené užitné vlastnosti, a to pokud se týká jeho funkce otevírání a uzavírání nezávisle na montáži.

Výhodou je i to, že rozdílné plastové materiály, z nichž je vyrobena membrána a základní část, 30 jsou přitom navzájem spojeny, takže výsledkem procesu formování je produkt, u kterého je pouze třeba následně vyříznutím v membráně vytvořit vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny. Kombinace těchto plastových materiálů umožňuje, že štěrbinový uzávěr je k dispozici jako předem zhotovený konstrukční prvek, přičemž základní část však může sama představovat uzavírací víčko, ve kterém je vytvořena membrána jako vložená součást uzavíracího víčka.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 první příklad 40 provedení štěrbinového uzávěru v řezu, obr. 2 druhý příklad provedení štěrbinového uzávěru v řezu a první příklad jeho umístění v otvoru nádoby s upevňovacím prvkem, obr. 3 formu pro dvousložkové vstřikování plastů v částečném řezu a obr. 4 třetí příklad provedení štěrbinového uzávěru v řezu a druhý příklad jeho umístění v otvoru nádoby.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn štěrbinový uzávěr L který sestává z membrány 2 a základní části 3, které jsou zhotoveny z rozdílných plastových materiálů. Membrána 2 a základní část 3 jsou navzájem spojeny v jeden celek, čímž štěrbinový uzávěr 1 v podstatě tvoří jednodílný tvarový kus z plastového materiálu, který je zhotoven dvousložkovým vstřikováním v jednom pracovním úkonu.

-2CZ 291555 B6

Ačkoliv pro zhotovení štěrbinového uzávěru 1 mohou být použity různé plastové materiály, nejvýhodnějším materiálem pro zhotovení membrány 2 je termoplastický elastomer. Vhodnými materiály pro zhotovení základní části 3 jsou zejména polyolefíny, například polypropylen. Mělo by však být zřejmé, že plastové materiály tohoto druhu použité pro zhotovení membrány 2 a základní části 3 jsou vhodné pro zhotovení jednodílného tvarového kusu vzájemným spojením při procesu dvousložkového vstřikování.

Štěrbinový uzávěr 1 může mít tvar rotačně symetrického tělesa, přičemž membrána 2 má přibližně kuželovitý tvar. Membrána 2 je tvořena obvodovou stěnou 4, na jejíž konec navazuje volná část 5, která může být vytvořena jako pružný měch. Ve volné části 5 je vytvořena středová část 6, v jejímž středu je vytvořen vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny, který může být vytvořen i ve tvaru krátkého jednoduchého výřezu. Tento vypouštěcí otvor 10 však může být taktéž vytvořen například ve tvaru kříže.

Základní část 3 je tvořena opěrnou stěnou 7, která má rovněž kuželovitý tvar, který odpovídá kuželovitému tvaru obvodové stěny 4. Opěrná stěna 7 je spojena s obvodovou stěnou 4 a podle prvního příkladu provedení, znázorněného na obr. 1, je opěrná stěna 7 umístěna z vnější strany části obvodové stěny 4. Na spodní konec opěrné stěny 7 navazuje směrem dolů se rozšiřující těsnicí kužel 9, mezi nímž a opěrnou stěnou 7 je na vnější straně základní částí 3 vytvořena radiální montážní příruba 8.

Středová část 6 se může překlápět mezi konvexní a konkávní polohou. Vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny je přitom ve znázorněné konkávní poloze středové části 6 uzavřen a otevře se teprve tehdy, když se středová část 6 za působení vnitřního tlaku překlopí do konvexní polohy.

Vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny je na základě elastických vlastností materiálu, ze kterého je membrána 2 zhotovena, uzavřen, nachází-li se středová část 6 membrány 2 v konkávní poloze, jak je znázorněno například na obr. 1. Vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny zůstává trvale uzavřen, pokud tlak, působící zevnitř na středovou část 6, nepřekročí předem stanovenou mez. Mezní hodnota vnitřního tlaku může být stanovena vhodným dimenzováním membrány 2 tak, že je-li tento tlak vyšší než spád tlaku kapaliny nacházející se v nádobě 22, která by měla být pomocí štěrbinového uzávěru 1 uzavřena, musí být vyvinut, například rukou, na nádobu 22 dodatečný tlak, aby byl vypouštěcí otvor 10 propustný.

Na obr. 2 je znázorněn druhý příklad provedení výše popsaného štěrbinového uzávěru 1, který se od štěrbinového uzávěru 1 podle obr. 1 liší v tom, že podle potřeby je opěrná stěna 7 umístěna z vnitřní strany části obvodové stěny 4. Štěrbinový uzávěr 1 je umístěn v otvoru 12, který je vytvořen v hrdle 11 nádoby 22. Těsnicí kužel 9 je dimenzován tak, aby mohl být těsně vsazen do otvoru 12. Na hrdle 11 je vytvořena horní okrajová plocha 13, na niž může doléhat montážní příruba 8 štěrbinového uzávěru L

Na hrdle lije vytvořen vnější závit, na němž je našroubován svým vnitřním závitem upevňovací prvek 14, zhotovený z vhodného tvarově stálého termoplastického materiálu, jako je například polyethylen nebo polypropylen. Prostřednictvím upevňovacího prvku 14 je fixována poloha štěrbinového uzávěru 1 v otvoru 12. Upevňovací prvek 14 může mít na svém horním konci vytvořenu obvodovou upínací část 15, která svojí spodní stranou 16 při našroubovaném upevňovacím prvku 14 na hrdlo 11 přijde do styku s montážní přírubou 8 štěrbinového uzávěru

1. Tím dojde k pevnému, těsnění zaručujícímu, upnutí montážní příruby 8 mezi horní okrajovou plochou 13 hrdla 11 nádoby 22 a spodní stranou 16 obvodové upínací části 15 upevňovacího prvku 14. Je ovšem zřejmé, že namísto upevňovacího prvku 14 může být použit i jiný prvek tohoto typu, například ve tvaru úchytky.

Na upínacím prvku 14 může být dále připevněno víčko 17, například pomocí kloubového závěsu vytvořeného na víčku 17, které je výklopné mezi uzavřenou a otevřenou polohou a které může

- 3 CZ 291555 B6 mít ve střední části na své vnitřní straně vytvořeno směrem dolů vyčnívající vyboulení 19, jehož obrys odpovídá středové části 6 membrány 2 v konkávní poloze. Vyboulení 19 přitom plní dodatečně funkci zavírání vypouštěcího otvoru 10 ve tvaru štěrbiny. Víčko 17 může být v uzavřené poloze zajištěno na upevňovacím prvku 14 pomocí západky opatřené výstupkem, který slouží k uvolnění víčka 17 a k jeho odklopení.

Hrdlo 11 může být jednak součástí nádoby 22 nebo může být vytvořeno jako zvlášť zhotovený plastový díl 23, jak je znázorněno například na obr. 2, který je vhodným způsobem, například vlepením nebo tepelným zatavením, spojen s nádobou 22. Tento zvlášť zhotovený plastový díl 23 může být vyroben z materiálu o vyšší tvarové stálosti, než je materiál, ze kterého je zhotovena nádoba 22, a to zejména v případě, je-li požadováno, aby nádoba 22 byla vytvořena jako ohebný konstrukční prvek.

Štěrbinový uzávěr 1 může být v otvoru 12 stabilně upevněn i jinými než dříve popsanými způsoby, tj. například vlepením či tepelným zatavením, a to z důvodu možnosti jeho vyjmutí. Těleso štěrbinového uzávěru 1 může být dále přizpůsobeno libovolné nádobě 22, resp. tvaru otvoru 12 hrdla 11 nádoby 22, takže výše uvedený tvar štěrbinového uzávěru 1, který je vytvořen jako rotačně symetrické těleso, může být jednou z jeho variant.

V předchozím byl popsán štěrbinový uzávěr J, který byl vytvořen jako zvlášť zhotovený konstrukční prvek, umožňující jeho uvolnění nebo stálé upevnění v otvoru 12 hrdla 11 nádoby 22 nebo na uzavíracím víku. Štěrbinový uzávěr 1 ovšem může být také i součástí uzavíracího víka, ve kterém je vytvořen jako jednodílná součást analogickým způsobem dvousložkového vstřikování. Základní část 3 může sama představovat uzavírací víko, ve kterém je vytvořena membrána 2 jako vložená součást uzavíracího víka.

Na obr. 4 je znázorněn další příklad provedení štěrbinového uzávěru 1 a upevňovacího prvku 14 k uchycení štěrbinového uzávěru 1 na zde blíže neznázoměné nádobě 22. Uspořádání podle obr. 4 se liší od dříve popsaného provedení v tom, že ve střední části víčka 17 je na jeho vnitřní straně vytvořen směrem dolů těsnicí prstenec 20 nebo utěsňovací kužel, který doléhá na středovou část 6 membrány 2. V uzavřené poloze víčka 17, znázorněné na obr. 4, zasahuje těsnicí prstenec 20 do průchozího otvoru 21 vytvořeného na horním konci opěrné stěny 7 základní části 3. Opěrná stěna 7 je následkem toho, oproti příkladu provedení podle obr. 1, příslušně prodloužena. Membrána 2 je svojí stranou přivrácenou k víčku 17 spojena s opěrnou stěnou 7 v jeden celek. V oblasti průchozího otvoru 21 se nachází středová část 6 membrány 2 s vypouštěcím otvorem 10 a prostřednictvím těsnicího prstence 20 je vyhnuta do zde znázorněné konkávní polohy. Uspořádání podle obr. 4 má zlepšenou těsnicí funkci oproti uspořádání podle obr. 2. Zbývající konstrukční prvky jsou objasněny prostřednictvím obr. 2 a vjemu příslušném popisu.

Na obr. 3 je schematicky znázorněna forma pro dvousložkové vstřikování plastů, která sestává z první tvarové formy 30 a druhé tvarové formy 3L Mezi oběma spolupůsobícími tvarovými formami 30, 31 je vytvořena dutina 32, vyznačená na obr. 3 šrafováním, která odpovídá tvaru základní části 3 štěrbinového uzávěru l·. V druhé tvarové formě 31 je umístěn axiálně pohyblivý středový díl 33, který se může nacházet oproti první tvarové formě 30 v předsunuté poloze, jak je znázorněno pomocí šipek A, B na obr. 3, ve které je obrys příslušné plochy membrány 2 v dotyku s příslušným obrysem plochy středové části 3, čímž se vytvoří uzavřený formovací prostor 34, vyznačený na obr. 3 křížem šrafovanými čarami, který odpovídá tvaru membrány 2. Formovací prostor 34 přitom částečně zasahuje i do dutiny 32.

V předsunuté poloze středového dílu 33 se při prvním plnicím úkonu vstřikování nejprve vstříkne do dutiny 32 termoplastický materiál pro zhotovení tvaru základní části 3, a to zde blíže neznázoměným vstřikovacím otvorem. Jakmile tento materiál vstříknutý do dutiny 32 poněkud ochladne, tj. dosáhne dostatečné tvarové stálosti, je axiálně pohyblivý středový díl 33 odtažen

-4CZ 291555 B6 zpět až k dorazu, čímž se vytvoří formovací prostor 34 pro zhotovení membrány 2. Prostřednictvím zde blíže neznázoměného dalšího vstřikovacího otvoru je pak v dalším procesu formování plastový materiál určený pro zhotovení membrány 2 vstříknut do formovacího prostoru 34, kde je ponechán k následnému vytvrzení.

Při vstřikování do formovacího prostoru 34 přichází plastový materiál membrány 2 do styku s obvodovou stěnou 2 základní části 3, přičemž oba plastové materiály jsou přitom navzájem svařeny, čímž se dosáhne navzájem pevného spojení membrány 2 a základní části 3.

Po vytvrdnutí plastových materiálů v dutině 32 a ve formovacím prostoru 34 jsou tvarové formy 30, 31, v nichž je vytvořena dvousložková tvarová součást, navzájem odděleny. Při tomto procesu oddělování může být ve středové části 6 membrány 2 zhotoven prostřednictvím řezného nástroje vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

Po vytvrdnutí plastových materiálů v dutině 32 a ve formovacím prostoru 34 jsou tvarové formy 30, 31, v nichž je vytvořena dvousložková tvarová součást, navzájem odděleny. Při tomto procesu oddělování může být ve středové části 6 membrány 2 zhotoven prostřednictvím řezného nástroje vypouštěcí otvor 10 ve tvaru štěrbiny. PATENTOVÉ NÁROKY

1. Štěrbinový uzávěr k uzavírání otvoru nádoby, sestávající z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny, vyznačující se tím, že membrána (2) zhotovená z termoplastického elastomerů je spojena v jeden celek se základní částí (3), která je zhotovena z termoplastického materiálu s odlišnými vlastnostmi od termoplastického elastomerů.

2. Štěrbinový uzávěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní část (3). je opatřena těsnicím kuželem (9) pro utěsnění štěrbinového uzávěru (1) v otvoru (12) nádoby (22).

3. Štěrbinový uzávěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že základní část (3) je vytvořena jako uzavírací víko otvoru (12) nádoby (22).

4. Štěrbinový uzávěr podle nároků 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že termoplastický materiál je ze skupiny plastových materiálů obsahujících polyolefiny.

5. Štěrbinový uzávěr podle nároku 4, vyznačující se tím, že termoplastický materiál je polypropylen.

6. Štěrbinový uzávěr podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že pro otevření vypouštěcího otvoru (10) ve tvaru štěrbiny při překročení mezní hodnoty vnitřního tlaku uvnitř nádoby (22) je středová část (6) membrány (2) překlopitelná z konvexní do konkávní polohy.

7. Nádoba se štěrbinovým uzávěrem, sestávajícím z membrány, v jejíž středové části je vytvořen vypouštěcí otvor ve tvaru štěrbiny, vyznačující se tím, že membrána (2), zhotovená z termoplastického elastomerů, je spojena v jeden celek se základní částí (3), která je zhotovena z termoplastického materiálu s odlišnými vlastnostmi od termoplastického elastomerů, přičemž pro upevnění štěrbinového uzávěru (1) na nádobě je hrdlo (11) nádoby (22) opatřeno upevňovacím prvkem (14) se zabudovaným víčkem (17), které je výklopné mezi uzavřenou a otevřenou polohou, přičemž víčko (17) je opatřeno těsnicím prstencem (20), zasahujícím do průchozího otvoru (21) vytvořeného v základní části (3) štěrbinového uzávěru (1) a volně doléhajícím na středovou část (6) membrány (2) obsahující vypouštěcí otvor (10).

-5CZ 291555 B6

8. Nádoba se štěrbinovým uzávěrem podle nároku 7, vyznačující se tím, že průchozí otvor (21) je vytvořen v opěrné stěně (7) základní části (3), s níž je membrána (2) svojí stranou přivrácenou k víčku (17) spojena v jeden celek.

5 9. Nádoba se štěrbinovým uzávěrem podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že těsnicí prstenec (20) je dimenzován tak, že nachází-li se víčko (17) v uzavřené poloze, je středová část (6) membrány (2), obsahující vypouštěcí otvor (10), překlopena do konkávní polohy.