DE19650706A1

DE19650706A1 - Sternventil

Info

Publication number: DE19650706A1
Application number: DE19650706A
Authority: DE
Inventors: Elvira Ahrens; Hans-Joachim Ahrens; Liselotte Reuleke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-12-08
Publication date: 1998-05-28

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem speziellen Ventil, welches auf die im Haushalt und in der Technik zahlreich verwendeten Kunststoffflaschen, auf Tuben und auf Gläser, dichtend aufgesetzt wird.

Damit dosiert man, je nach Intensität und Dauer des Druckes auf die Flasche, Waschmittel, Duschbadezusätze, Sonnenschutzmittel, Medizin, Zahnpaste, Honig, PKW-Waschanlagenzusatz, Lösungsmittel, Konzentrate Tinten usw.

Der Vorteil solcher, sich automatisch wieder verschließenden Ventile ist ein sofortiger Zugriff zum Inhalt, da man keinen separaten Verschluß entfernen muß und die Flaschen mit der Düse nach unten aufgestellt oder eingehangen werden können.

Man verwendet lediglich einen Transportschutz. Bisherige Kugel- und Federventile sind teuer in der Fertigung.

Ventile aus Elastomeren, z. B. nach DE-OS 195 10 007 A1 und Schlitzventile weisen Öffnungen oder kreuz- oder sternförmige Schlitze in einer Elastomerhaube auf. Diese Schlitze müssen präzise aneinander anliegen, so daß sie nicht im hocheffektiven Spritzguß eingeformt werden können. Beim üblichen Spritzgießen würden durch die formgebenden Bleche kapillare Schlitze zwischen den Segmenten entstehen und damit kein dichtes Ventil.

Man stanzt die Schlitze bisher offensichtlich in einem separaten Arbeitsgang. Dieser ist kostenaufwendig und mit Ausschußrisiken verbunden.

Außerdem ist mit der maximalen Stanztiefe die Schließkraft des Ventiles begrenzt.

Ziel der Erfindung ist es, ein spezielles Ventil zu schaffen, dessen kreuz- oder sternförmige Schlitze während des Urformens, also des Spritzgießens oder des Vulkanisierens bereits eingebracht werden können. Außerdem soll eine eventuelle technologische Nachbearbeitung dieses Ventiles mit nahezu beliebiger Schließkraft vereinfacht werden.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem aus einem elastischen Material ein haubenförmiges Ventilteil mit oder ohne einen Spannbund gefertigt wird, auf dessen ventilseitiger Außenkontur relativ flache Sterne angeformt sind, die nach außen oder schräg nach oben weisen. Diese Sterne sind so gestaltet, daß beim Umstülpen des Ventilteiles und damit der Sterne von außen nach innen, sich die Außenkanten und die Seitenwände der Sterne in Form einer für Flüssigkeit dichten Rosette berühren.

Dabei befindet sich auf der Innenseite der Ventilseite des Ventilrohres und/oder der Sterne selbst eine Materialverdickung. Sie führt zu einem speziellen Schwindungsverlauf zur Masseanhäufung hin und unter anderem dadurch zu einem geringen Kippmoment der Sterne beim Umstülpen.

Unter einer Rosette versteht man bekanntlich ein Ornamentmotiv oder einen Edelsteinschliff, das bzw. der innerhalb des Kreises wie eine Blüte vom Zentrum ausstrahlt.

Da die hier infrage kommenden Materialien eine Reißdehnung von mehreren hundert Prozent aufweisen, ist das Umstülpen oder Umkrempeln mit einem Dorn leicht möglich. Dabei ist die radiale Höhe der Sterne möglichst größer als der Innenradius bzw. als die halbe Innenweite der angeformten Ventilhülse zu wählen, um eine federnde Vorspannung in der Rosette zu erzielen.

Die Wanddicke des Ventilrohres, welches rund oder vieleckig sein kann, wählt man relativ zur Höhe der Sterne gering, um geringe Öffnungsdrücke für das Ventil zu erreichen.

Der angeformte Spannbund befindet sich nach dem Umstülpen auf der Außenseite.

Er dient dazu, von einem Adapter dichtend auf den Hals der Flasche geschraubt zu werden.

Um den Spannbund herum kann auch ein Kunststoff- Klemmring oder ein Schraubadapter selbst befestigt oder im Zwei-Komponenten-Verfahren angeformt sein, der die Aufspannung auf eine Flasche und dessen Montage erheblich erleichtert.

Der Idealfall tritt ein, wenn es gelingt, das Sternventil mit dem Adapter im Zwei-Komponenten- Verfahren spritzzugießen und gleichzeitig noch während des Entformvorganges das Ventilrohr mit seinen äußeren Sternen umzustülpen. Tatsächlich gelingt das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Spritzgieß- oder Urformwerkzeug. Man öffnet das Werkzeug so, daß zunächst die Sterne frei werden. Dann zieht man einen Bund, dessen Durchmesser etwas größer als der der Innenbohrung des Ventilrohres ist, durch das Ventilteil hindurch. Auch ein Hinterschnitt auf dem Formstift im Bereich der Materialverdickung genügt zum Umstülpen der Sterne.

Auf der Seite des Spannbundes soll sich ein Abstreiferrohr befinden, gegen dessen Widerstand das Umstülpen erfolgt.

Das Ventilteil bzw. das daraus durch Umstülpen hergestellte Sternventil können aus einem Silikon, aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder aus Gummi sein.

Der Spannbund kann auch eine Ringwulst besitzen, die die Abdichtung auf der Flasche verbessert.

Ein ganz anderes Öffnungsverhalten des Sternventiles erhält man, wenn die Sterne eine Anschrägung erhalten. Zeigt diese Anschrägung im umgestülpten Zustand nach außen, so ist der Öffnungsdruck kleiner als der Belüftungsdruck für den Behälter. Das kann für Trinkflaschen mit Auslaufstop vorteilhaft sein. Zeigt die Abflachung als konkave Mulde nach innen, so stemmen sich die Seitenwände der Sterne beim erhöhten Innendruck gegeneinander. Der Öffnungsdruck ist also höher als der Belüftungsdruck. Das ist für Geschirrspülmittel, Kosmetika usw. von Vorteil.

Ein geometrisch präzise berechenbares Ventilteil kann einen vieleckigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise sind an einen hohl ausgebildeten Hexaeder außen dreieckförmige Stege angeformt.

Selbige lassen sich exakt zur Innenseite umstülpen, so daß eine dichte Rosette entsteht. An dieses Hexaeder läßt sich vorteilhaft ein Spannbund anformen.

Eine interessante Ausführungsform ergibt sich bei Anwendung in einem Tintenfaß, welches sich mit einem Sternventil automatisch verschließt und somit auslaufsicher ist - ideal für unterwegs.

Zum Nachfüllen von Fasermarkern wird in dieser Erfindung ein Doppelsternventil vorgeschlagen: Eine innere Rosette dichtet das Nachfüllfläschchen nach außen hermetisch ab. In der Nähe des Gewindes der Flasche, also nach außen hin, ist eine zweite Rosette - eine Stiftrosette - an geformt worden, die den Fasermarker gegen Umkippen sichert und das Faß zusätzlich abdichtet. Auch ist vorgesehen die äußere Stiftrosette mit einer Öffnung für den Stift zu versehen. Das bedeutet, daß die entsprechenden Sterne im noch nicht umgestülpten Zustand außen eine konkave Ausnehmung besitzen.

Letztlich sei auch die Anwendung in einer Zahnpastentube erwähnt, in dessen Hals man ein erfindungsgemäßes Sternventil einpreßt. Um die Ventilseite herum ist eine Ausnehmung zum Ausfedern des Ventilrohres eingebracht. Um die Tube ohne Deckel eintrockensicher aufstellen zu können, sind einige Standfüße an der Tube angeformt worden, die deren Öffnung überragen.

Weitere Ausführungen zur vorliegenden Erfindung sind bitte den nachfolgenden Beispielen und Figuren zu entnehmen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 Schnitt durch ein Ventilteil im Zustand nach der Urformung,

Fig. 2 Draufsicht auf selbiges Ventilteil,

Fig. 3 perspektivische Ansicht des Sternventiles nach dem Urformen,

Fig. 4 zum geschlossenen Sternventil umgestülptes Ventilteil mit Spannbund,

Fig. 5 Tintenfaß mit Doppel-Sternventil,

Fig. 6 Draufsicht auf das Tintenfaß,

Fig. 7 Zahnpastentube mit Sternventil,

Fig. 8 Zahnpastentube mit Standfüßen.

In der Fig. 1 ist ein Ventilteil 3 mit sechs Stück, an seinem Ventilrohr 4 angeformten, schräg nach oben weisenden Sternen 6 dargestellt.

Verwendet wird ein kostengünstiges thermoplastisches Elastomer mit einer außerordentlich hohen Reißdehnung von 350% und mit hoher Dauerelastizität.

Am unteren Rand ist ein Spannbund 5 angeformt, der u. a. für die Einspannung in einen Adapter 17 wichtig ist Die radiale Höhe H der einzelnen Sterne 6 ist um ca. 10% größer als der Innenradius R des Ventilrohres 4. Dieses Ventilteil 3 ist sozusagen der im Massenverfahren hergestellte Rohkörper des späteren Sternventils. Die Materialverdickung 30 auf der Ventilseite 28 bewirkt eine Schwindung zur Masseanhäufung hin und damit ein leichtes Umstülpen dieses Ventilteiles 3 zum Sternventil.

Außerdem bewirkt ein Hinterschnitt 38 auf dem passenden Formstift 25 ein Umstülpen des Ventilteiles 3 noch im Spritzgießwerkzeug.

In Fig. 2 ist die Draufsicht auf ein eben beschriebenes Ventilteil 3 mit den schräg nach oben weisenden Sternen 6 zu sehen.

Mit einem Montagedorn mit einem Bund, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser 2 × R des Ventilrohres 4 ist, kann man nun extern das vorher beschriebene Ventilteil 3 umstülpen. Das wird man bei der Montage des Ventilteiles 3 auf den Hals 19 einer Flasche 1 automatisch eintakten.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Ventilteil 3 in einer perspektivischen Draufsicht gezeichnet. Hier läßt sich das vorteilhaft bequeme Umstülpen der Sterne 6 schon erkennen.

Zur Herstellung eines Sternventiles nach Fig. 4 stülpt man die Sterne 6 nach innen, so daß sich eine für Flüssigkeit 2 undurchlässige Rosette 8 ergibt.

Die Seitenwände 7 und die Außenkanten 16 der Stege 6 berühren sich nun unter federnder Vorspannung. Der Bund 5 wandert beim Umstülpen von innen nach außen.

Die Außenkanten 16 der Sterne 6 federn am äußeren Ende etwas nach außen, da sie die ursprüngliche Kontur annehmen wollen.

Beim Drücken auf eine elastische Kunststoffflasche 1 dehnt sich das äußere Ventilrohr 4 elastisch auf, so daß sich die Sterne 6 der Rosette 8 voneinander entfernen sind nach dem Nachlassen des Druckes wieder automatisch schließen.

Eine recht interessante Anwendung des Sternventiles in einem Tintenfaß 33 zeigt Fig. 5. Hier ist ein Doppelsternventil geschaffen worden, bei dem an ein im Durchmesser abgesetztes Ventilrohr 4 eine innere, dichtende Rosette 8 und am oberen Flaschenrand eine Stiftrosette 32 angeformt sind. Dieses Doppelsternventil ist in der gezeichneten Form bereits umgestülpt worden. Die Stiftrosette stabilisiert den Fasermarker bzw. Textmarker gegen umkippen. In der inneren, durchbrochenen Fortführung des Ventilrohres 4 befindet sich ein Schwämmchen.

Die Abwandlung dieses Nachfüllfläschchens für Marker zu einem auslaufsicheren Tintenfaß für Füllhalter, dann ohne Saugschwämmchen, ist anhand von Fig. 5 leicht vorstellbar.

Eine Draufsicht auf das eben beschriebene Tintenfaß 33 mit der dichtenden Rosette 8 und der Stiftrosette 32 zeigt Fig. 6.

Die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Sternventiles scheinen sehr groß zu sein. So stellt Fig. 7 eine Zahnpastentube 35 mit einem in dessen Hals eingepreßten Sternventil dar. Der Ringraum 39 um das Ventilrohr 4 herum ermöglicht ein federndes Öffnen der Rosette 8. Der Kappenstift 40 der preiswerten Steckkappe 37 dichtet die Rosette perfekt und drucksicher ab.

In Fig. 8 ist diese neuartige Zahnpastentube 35, auf ihren Standfüßen 36 stehend, auf einem Regal dargestellt.

Die Tube ist somit eintrockensicher und äußerst bequem für eine sofortige Handhabung ohne lästige Schraub- oder Klappdeckel benutzbar.

Auch für Kosmetika, technische Fette und Klebstoff ist diese Standtube 35 mit einem Sternventil vorteilhaft einsetzbar.

Bezugszeichenliste

1

Kunststofflaschen

2

Flüssigkeiten

3

Ventilteil

4

Ventilrohr

5

Spannbund

6

Sterne

6'

Sterne der Stiftrosette

7

Seitenwand

8

Rosette

9

Verschluß

10

11

12

13

14

15

16

Außenkanten

17

Adapter

18

19

Hals der Flasche

20

21

Umstülprichtung

22

Anschrägung

23

Mulde

24

25

Formstift

26

27

H radiale Höhe
R Innenradius

28

Ventilseite

29

Innenseite des Ventilrohres

30

Materialverdickung

31

Wanddicke

32

Stiftrosette

33

Tintenfaß

34

Einsatz

35

Tube

36

Standfuß

37

Kappe

38

Hinterschnitt

39

Ringraum

40

Kappenstift

Claims

1. Sternventil zum automatischen Verschließen von Behältern (1), von elastischen Kunststoffflaschen (1) mit Flüssigkeiten (2), wie Waschmittel, Duschbadzusätze, Sonnenschutzmittel, Zahnpaste, Honig, Waschanlagenzusatz, Lösungsmittel, Farbkonzentrate, Tinten, usw. dadurch gekennzeichnet,

- daß ein haubenförmiges Ventilteil (3) aus einem elastischen Material gefertigt ist, auf dessen Ventilseite (28) seines runden oder vieleckigem Ventilrohres (4) nach außen oder schräg nach oben weisende, relativ flache Sterne (6), (6') angeformt sind, deren radiale Höhe (H) wenigstens dem Innenradius (R) des Ventilrohres (4) im Zustand der Urformung entspricht, wobei das Ventilrohr (4) und/oder die Sterne (6), (6') auf der Innenseite (29) der Ventilseite (28) eine Materialverdickung (30) aufweist bzw. aufweisen und
- daß nach einem Umstülpen des Ventilteiles (3) mit seinen Sternen (6), (6') nach innen hin, die Seitenwände (7) und die Außenkanten (16) der Sterne (6), (6') sich in Form einer für Flüssigkeit (2) dichten Rosette (8), (32) unter federnder Vorspannung berühren.

2. Sternventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein angeformter Spannbund (5) in einen Verschluß (9) eingepaßt ist.

3. Sternventil nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß um den Spannbund (5) herum ein Klemmring oder der Adapter (17) selbst im Zweikomponenten- Verfahren angeformt ist.

4. Sternventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß wenigstens das Ventilteil (3) aus einem Silikon, aus Gummi oder einem TPE gefertigt ist.

5. Sternventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Spannbund (5) von einem Adapter (17) dichtend auf einen Behälter (1) gepreßt ist.

6. Sternventil nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß am Spannbund (5) wenigstens ein in oder um den Hals (19) des Behälters (1) passender Dichtkragen (20) angeformt ist.

7. Sternventil nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Ventilrohr (4) rund oder vieleckig und ohne Sterne (6) verlängert ist.

8. Sternventil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Sterne (6) an dem noch nicht umgestülpten Ventilteil (3) von innen nach außen eine Verringerung der Wanddicke (31) aufweisen.

9. Sternventil nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschrägung (22) der Rosette (8) in Form einer Mulde (23) in Richtung des Behälters (1) gewölbt ist.

10. Sternventil nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet,

- daß an der Seite des Spannbundes (5) und im Werkzeug (27) eine Abstreiferhülse (26) angeordnet ist, gegen deren Widerstand zwangsweise und das Ventilteil (3) der Formstift (25) durch das Ventilrohr (4) zu ziehen ist.

11. Sternventil nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

- daß oberhalb der Rosette (8) eine Stiftrosette (32) gemeinsam an einem Einsatz (34) eines Tintenfasses (33) angeordnet ist.

12. Sternventil nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Materialverdickung (30) in dem vom Ventilrohr (4) ausgehenden Teil der Sterne (6) befindet.