DE10213124A1

DE10213124A1 - Rosettenventil für Tuben

Info

Publication number: DE10213124A1
Application number: DE2002113124
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Ahrens; Elvira Ahrens; Roland Knauer
Original assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-23
Filing date: 2002-03-23
Publication date: 2003-10-02
Also published as: DE20221920U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rosettenventil für Tuben, das durch Umstülpen eines urgeformten Rohventiles erzeugt wird, zum automatischen Verschließen von Tuben (2) aus Kunststoff oder Metall, die für Zahnpasta, Klebstoffe, Farben, Creme und ähnliche, mittelviskose Flüssigkeiten und Pasten eingesetzt werden. DOLLAR A An einem Ventilrohr (1) aus einem elastischen Material mit rundem oder wenigstens teilweise vieleckigem Ventilrohr (1) sind in einer unteren Ebene (5) radiale Stege (7) auf der Innenseite (8) nach innen weisend und auf der Außenseite (3) radiale Stege (7') nach außen weisend angeformt. In einer oberen Ebene (4) sind radial nach außen weisende Sterne (6) angeformt, die später nach innen gestülpt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rosettenventil für Tuben, zum automatischen Verschließen von Tuben aus Kunststoff oder Metall, die für Zahnpasta, Klebstoffe, Farben, Creme und ähnliche, mittelviskose Flüssigkeiten und Pasten eingesetzt werden.
Tuben haben für Zahnpasta und Klebstoff auch heute noch eine sehr hohe Verbreitung. Besonders beliebt sind sogenannte Standtuben, die in Gebrauchspausen auf dem Kopf stehen.
Nachteilig wirkt sich bei Tuben die permanente Öffnung des Tubenhalses aus, wenn der Deckel abgeschraubt ist. Es gibt bisher aufgrund der extrem geringen Abmessungen der Öffnung kein praktikables automatisches Verschlusssystem, welches die Geometrie einer Tube nicht wesentlich verändert. Bekannt geworden sind lediglich Hauben aus Gummi oder TPE, zum Beispiel in der DE 88 00 409.0, in denen Schlitze eingestanzt worden sind. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig und mit hohen Fehlerquoten behaftet.
Auch eine eigene Lösung aus der DE OS 196 46 060 lässt sich nicht ohne zusätzliches Klemmteil in einer Tube unterbringen.
Ziel der Erfindung ist es, ein zusätzliches Teil zu finden, welches einen automatischen Verschluss der Öffnung einer Tube bewirkt, unabhängig davon, ob der Deckel zu oder abgeschraubt ist.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem an einem Ventilrohr aus einem elastischen Material mit rundem oder wenigstens teilweise vieleckigem Ventilrohr in einer unteren Ebene radiale Stege auf der Innenseite nach innen weisend und auf der Außenseite radiale Stege nach außen weisend angeformt sind, wobei die Stege einen kleineren Querschnitt aufweisen als der innere Querschnitt des Ventilrohres. Dieser Teil des Rosettenventils für Tuben bildet nach dem Umstülpen des Ventilrohres eine Verankerung unterhalb des Halses der Tube. Genauer gesagt entfalten sich diese Stege im inneren der Schulter der Tube.
Weiterhin ist zur Befestigung des Rosettenventils ein Spannbund vorgesehen, der in einen Hinterschnitt des Halses der Tube geklemmt wird.
Der eigentlichen automatischen Abdichtung der Öffnung der Tube dienen radiale Sterne, die an der Außenseite des Ventilrohres in einer oberen Ebene angeformt sind. Die obere Ebene befindet sich gegenüber der unteren Ebene nahe des oberen Endes des Ventilrohres.
Die Höhe der Sterne entsprechen wenigstens dem Innenradius des Ventilrohres im Zustand der Urformung.
Nach dem Umstülpen des Ventilrohres mit seinen Sternen nach innen hin bilden die Seitenwände und die Außenkanten der Sterne eine für Flüssigkeiten dichten Rosette.
Die Sterne berühren sich dichtend unter federnder Vorspannung. In einer speziellen Version befinden sich zwischen den Seitenwänden der Sterne kapillare Abstände.
Am oberen Ende des Ventilrohres ist ein nach innen zeigender Spannbund angeformt, der nach dem Umstülpen nach außen weist.
Die Wanddicke des runden oder vieleckigen Ventilrohres ist verglichen mit der Höhe der Sterne relativ gering. Um eine symmetrische Zugspannung auf die Sterne des umgestülpten Ventilrohres zu erreichen, ist es vorteilhaft, das Ventilrohr über die Sterne hinaus zu verlängern. Eine definierte Vorwölbung der umgestülpten Sterne in Richtung des Innenraumes der Tube erreicht man erfindungsgemäß durch eine Anschrägung der Seitenwände der Sterne. Die Dicke der Sterne und die Wanddicke des Ventilrohres sowie das Elastizitätsmodul des Materials beeinflussen die Schließkraft des Rosettenventils. Dabei kann das Ventil aus thermoplastischem Elastomer (TPE) aus Silikon oder Gummi hergestellt sein. Das Ventilrohr und die Tube selbst auf einer Maschine im Zwei-Komponenten-Verfahren auf unterschiedlichen Materialien spritzgegossen sind. Die in der unteren Ebene angeformten inneren und äußeren Stege können ebenfalls die Form von Sternen, jedoch mit geringerem Querschnitt haben.
Bei zugeschraubtem Deckel drückt eine innere Dichthülse auf die einzelnen Sterne. Dadurch wird eine Justierung der Sterne und eine doppelte Abdichtung der Öffnung erreicht.
Weitere Ausführungen zur vorliegenden Erfindung entnehmen Sie bitte den nachfolgenden Beispielen und Figuren.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Ventilrohres von oben,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Ventilrohres schräg von unten,
Fig. 3 ein umgestülptes Rosettenventil schräg von oben,
Fig. 4 ein umgestülptes Rosettenventil schräg von unten,
Fig. 5 bis 7 eine Tube mit eingebautem Rosettenventil,
Fig. 9 ein Deckel für eine Tube,
Fig. 10 eine Tube mit Rosettenventil und Spannring,
Fig. 11 eine Tube mit Rosettenventil und Spannring.
Fig. 1 zeigt ein spritzgegossenes Rosettenventil vor dem Umstülpen schräg von oben. Dabei sieht man auf das obere Ende 18 des Ventilrohres 1 aus einem TPE der Shore-A-Härte 35. Unter dem oberen Ende 18 befindet sich die obere Ebene 4, in der radial nach außen weisende Sterne 6 mir der Dicke 0,7 mm an der Außenseite 3 angeformt sind. 10 mm unterhalb befindet sich die untere Ebene 5. In dieser Ebene weisen sechs kleinere Stege 7 nach außen und weitere sechs kleinere Stege 7' nach innen. Diese Stege 7, 7' haben hier die Form von Sternen, deren Querschnitt gegenüber den Sternen 6 verkleinert ist. Die Stege 7, 7' dienen nach dem Umstülpen des Ventilrohres 1 der Verankerung im Hals 17 der Tube. Die Sterne 6 bilden später ein dichtendes Rosettenventil.
Zur Innenseite 8 hin ist am oberen Rand 18 ein Spannbund 19 angeformt, der später nach außen weisen wird.
In Fig. 2 ist das gleiche Ventilrohr 1 mit den angeformten Sternen 6 und Stegen 7, 7' wie in Fig. 1 zu sehen, dabei ist hier eine Ansicht schräg von unten gewählt. In der Darstellung "verdeckte Kanten in grau" sieht man auf die Stege 7' in der Innenseite 8.
Eingetragen sind weiterhin die radiale Höhe H der Sterne 6 und der Innenradius R des Ventilrohres, die beide etwa gleich sind. Wir wählen die Höhe H hier 0,1 mm größer, um beim umgestülpten Rosette 12 nach Fig. 3 eine Vorspannung der Kanten 10 und Seitenflächen 9 zu erzielen. Die Rosette 12 in Fig. 3 weist leicht in Richtung der unteren Ebene 5. Das konnte erreicht werden durch eine Anschrägung 14 der Seitenwände 9 der Sterne 6.
Der Umstülpvorgang selbst erfolgte automatisch in einem speziellen Automaten, wobei die Sterne 6 mit dem oberen Teil 18 des Ventilrohres 1 durch dessen Innenseite 8 hindurch gezogen wurde. Im Ergebnis dessen ist die ehemalige Innenseite 8 nun außen und die Außenseite 3 nun innen angeordnet.
In Fig. 4 wurde das gleich, umgestülpte Rosettenventil um 180° gedreht. Dabei schaut man auf die jetzt inneren Stege 7', zwischen denen sich nichtkapillare Abstände 28 befinden. Sie dienen einerseits dem Durchfluss der Flüssigkeiten und Pasten. Andererseits bilden sie eine Stütze gegen das Zusammendrücken des Ventilrohres 1. Das ist notwendig, da die jetzt außen angeordneten Stege 7 unter dem Kragen der Tube 2 zum Anschlag kommen sollen (Fig. 6) und ein Herausrutschen des Rosettenventils verhindern. Der Spannbund 19 ist nun nach außen umgestülpt, er kommt auf dem Hals 17 der Tube 2 zur Auflage.
Ein Ring 20 aus TPE um das Ventilrohr 1 gezogen würde die Schließkraft des Ventiles erhöhen, er ist hier nicht eingezeichnet.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein in die Tube 2 eingebautes Rosettenventil. Im Schnitt B-B ist die Tube 2 im Längsschnitt zu sehen, in deren Hals 17 Ist von dem Innenraum der Tube 2 her das umgestülpte Ventilrohr eingesetzt ist.
Dabei schlagen die Stege 7 von innen her an die Schulter 29 der Tube 2. Damit wird ein Herauspressen des Rosettenventils verhindert.
Von der Gegenseite her drückt ein Spannbund 19 auf den Hais 17 der Tube 2, womit das Ventil ausreichend fixiert ist.
Zusätzlich kann die Abdichtung des Deckels 23 durch den elastischen Spannbund 19 verbessert werden. Die Flüssigkeit bzw. Paste fließt durch die nichtkapillaren Abstände 28 der Stege 7'. Die Rosette 12 verschließt die Öffnung der Tube 2 automatisch.
Fig. 8 zeigt ein mit Fig. 1 vergleichbares Rosettenventil im urgeformten Zustand. Die Stege 7 und 7' haben hier die Form von Scheibensegmenten. In Fig. 9 wird ein Deckel 23 im Schnitt dargestellt, in dessen Innenkontur eine Dichthülse 22 angeformt ist. Sie drückt im zugeschraubten Zustand auf die Sterne 6 des Rosettenventils.
Das Rosettenventil kann auch mit einem separaten Spannring 30 nach Fig. 10 geklemmt werden. Dazu rastet dieser Spannbund in einen Hinterschnitt des Halses der Tube ein.
In Fig. 11 ist ein Rosettenventil mit einem zweiten, unteren Spannbund 19' zwischen dem Hals 17 der Tube 2 und dem Spannring 30 eingeklemmt. Um den unteren Spannbund 19' krempelt sich, wie in der DE OS 196 46 060, das Ventilrohr 1 um den Spannbund 19' herum und zwar von innen nach außen.

Claims

1. Rosettenventil für Tuben, das durch Umstülpen eines urgeformten Rohventiles erzeugt wird, zum automatischen Verschließen von Tuben (2) aus Kunststoff oder Metall, die für Zahnpasta, Klebstoffe, Farben, Creme und ähnliche, mittelviskose Flüssigkeiten und Pasten eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet,
dass an einem Ventilrohr (1) aus einem elastischen Material mit rundem oder wenigstens teilweise vieleckigem Ventilrohr (1) in einer unteren Ebene (5) radiale Stege (7) auf der Innenseite (8) nach innen weisend und auf der Außenseite (3) radiale Stege (7') nach außen weisend angeformt sind, wobei die Stege (7) einen kleineren Querschnitt aufweisen als der innere Querschnitt des Ventilrohres (1)
dass auf der Außenseite (3) in einer oberen Ebene (4) radiale Sterne (6) angeformt sind,
dass in der oberen Ebene (4) die radiale Höhe (H) der Sterne (6) wenigstens dem Innenradius (R) des Ventilrohres (1) im Zustand der Urformung entspricht und
dass nach dem Umstülpen des Ventilrohres (1) mit seinen Sternen (6) nach innen hin, die Seitenwände (9) und die Außenkanten (10) der Sterne (6) sich in Form einer für Flüssigkeiten (11) dichten Rosette (12) unter federnder Vorspannung berühren oder sich zwischen den Seitenwänden (9) der Sterne (6), kapillare Abstände (13) befinden.

2. Rosettenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende (18) in der Innenseite (8) des Ventilrohres (1) ein umzustülpender Spannbund (19) angeformt ist.

3. Rosettenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kapillaren Abstände (13) zur Mitte hin größer werden.

4. Rosettenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Ventilrohres (1) verglichen mit der Höhe (H) der Stege (7) relativ gering ist.

5. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilrohr (1) ohne Sterne (6) und Stege (7) nach außen hin verlängert ist.

6. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sterne (6) an dem noch nicht umgestülpten Ventilrohr (1) von innen nach außen in Richtung der Umstülprichtung (15) eine Anschrägung (14) aufweisen.

7. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Außenmantel (16) des umgekrempelten Ventilrohres (1) ein elastischer, ringförmiger oder schlauchförmiger Körper (20) angeordnet ist.

8. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ablängen des Ventilteiles (1) die Schließkraft der Ventile beeinflussbar ist.

9. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Ventilteil (1) aus einem Silikon, aus Gummi oder einem TPE gefertigt ist.

10. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den umgestülpten Stegen (7') nichtkapillare Abstände (18) bestehen.

11. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilteil (1) und die Tube (2) selbst im Zweikomponenten-Verfahren einteilig spritzgegossen sind.

12. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im geschlossenen Zustand der Tube (2) eine Dichthülse (22) in einem Deckel (23) auf die umgestülpten Sterne (6) gepresst ist.

13. Rosettenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das umgestülpte Rosettenventil mit einem Spannring (30) im Hals (17) der Tube (2) geklemmt wird.