DE2931283A1

DE2931283A1 - Tropfhindernder einwegeventil- flaschenverschluss fuer kontrollierte fluessigkeitsabgabe

Info

Publication number: DE2931283A1
Application number: DE19792931283
Authority: DE
Inventors: Leonidio Jose Da Costa
Original assignee: CONCEICAO JOSE MANUEL FONSECA FERNANDES DA; COSTA LEONIDIO JOSE DA
Current assignee: COSTA, LEONIDIO JOSE DA, LISSABON, PT
Priority date: 1978-08-02
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-02-21
Also published as: CH648254A5; ZA793856B; BR7904933A; IT7924863A0; GB2026428A; IT1122681B; ES483102A1; FR2432662B1; IE791480L; GB2026428B; CA1141686A; PT68380A; DE2931283C2; IE48785B1; JPS5555949A; FR2432662A1; US4261484A

Description

HOFFMANN · EITXE & PARTNER

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - DIPL.-I NG. W.EITLE ■ DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) . D-8000 MDN CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29il9 (PATHEJ

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1. LEONIDIO JOSE DA COSTA, LISSABON/PORTUGAL

2. JOSE MANUEL FONCESA FERNANDES DA CONCEICAO LISSABON/PORTUGAL

Tropfhindernder Einwegeventil-Flaschenverschluss für kontrollierte Flüssigkeitsabgabe .""_.!".:

Es sind Einwegeventile zum Einsetzen in den Flaschenhals ; bekannt, die sicherstellen sollen, dass die in der jeweiligen Flasche enthaltene Flüssigkeit nicht verfälscht worden ist. Die bisher bekannten Ventile dieser Art haben jedoch bestimmte Nachteile, die mit den verschiedenen Anforderungen, denen sie zu genügen haben, zusammenhängen.

Ventile der hier betrachteten Art müssen vor allem vollständig

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unzerstörbar sein, d.h. sie dürfen unter keinen Umständen zulassen, dass in die Flasche, in deren Hals sie eingesetzt sind, irgendeine Flüssigkeit hineingelangen kann. Ausserdem muss ein solches Ventil eine beträchtliche und kontrollierte Flüssigkeitsdurchflussmenge aus der Flasche heraus zulassen, da die Ventile üblicherweise bei Flaschen benützt werden, in denen alkoholische Getränke enthalten sind, die normalerweise in kleinen Portionen abgegeben werden. Die Abgabe durch das Ventil ist also wichtig für eine bequeme und wirksame Verwendung der Flasche, in die das Ventil eingesetzt ist. Es ist zusätzlich anzustreben, dass das Ventil so ausgebildet ist, dass an der Flasche keine Flüssigkeit herunterrinnen kann, denn dadurch könnte die wiederholte Abgabe der in der Flasche enthaltenen Flüssigkeit beeinträchtigt werden.

Eine weitere anzustrebende Eigenschaft des Ventils ist die, dass das Ventil nur aus dem Flaschenhals entfernt werden kann, wenn es dabei zerstört wird, so dass derjenige, der die Flasche benützt, dann feststellen kann, dass das Ventil in betrügerischer Absicht entfernt worden ist.

Schliesslieh muss das Ventil auf wirtschaftliche Weise herstellbar und leicht in die Flaschenöffnung einsetzbar sein.

Ventile, die in wirtschaftlich zufriedenstellender Weise zugleich sämtlichen aufgeführten Anforderungen genügen, sind nicht bekannt.

Es gibt zwar einige Ventile, die gänzlich unzerstörbar sind, doch bestehen sie aus einer grossen Anzahl von

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Einzelteilen, so dass beim Einsetzen dieser Ventile in den Flaschenhals mehrere Punkte zu berücksichtigen sind (üblicherweise nicht weniger als fünf). Der Flaschenhals muss besonders geformt sein, beispielsweise so, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, und es muss ein Befestigungsgurtband des Ventils in Aluminium oder Plastik vorgesehen sein. Die Maschinen, mit denen ein derartiges Gurtband angebracht wird und mit denen solche Ventile hergestellt und zusammengesetzt werden, sind teuer, benötigen eine genaue Abstimmung und sind im Betrieb empfindlich.

Daraus folgt, dass für die Herstellung derartiger Ventile und ihren Zusammenbau viel Zeit benötigt wird, denn sie bestehen aus fünf oder sechs Einzelteilen, manchmal sogar aus sieben. Ein Hersteller derartiger Ventile braucht gleichzeitig eine Anzahl von Spritzgussmaschinen, wenigstens soviele, wie Plastikbauteile im Ventil enthalten sind, so dass auch von da her mit hohen Herstellungskosten zu rechnen ist. Schliesslich steuert auch die unregelmässige äussere Erscheinung der bekannten Ventile und ihre Grosse dazu bei, dass die Verpackung sehr platzaufwendig wird und in einem einzigen Behälter nur wenige Stücke dieser Ventile untergebracht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Mängel zu beseitigen, weshalb ein Ventil geschaffen wird, das folgende Eigenschaften auf:

(a) Es soll praktisch nicht missbraucht werden können, d.h. es soll praktisch nicht zulassen, dass in eine Flasche, auf die es aufgesetzt ist, Flüssigkeit hineingelangen kann, und es soll sich nicht aus dem Flaschenhals herausnehmen lassen, ohne dass es zerstört wird.

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(b) Es soll leicht und wirtschaftlich hergestellt werden können und aus einer geringen Anzahl von Einzelteilen aufgebaut sein. Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeisoiels besteht es aus nur drei Einzelelementen.

(c) Es soll keine spezielle Flaschenhalsgestaltung benötigen, oder anders ausgedrückt, das Ventil soll an jedem beliebigen geformten Flaschenhals angebracht werden können, denn es befindet sich zur Gänze innerhalb des Flaschenhalses.

(d) Seine Grosse und seine geometrische aussere Gestallt ermöglichen ein leichtes und wirtschaftlich vorteilhaftes Verpacken. Das erfindungsgemässe Ventil ist aussen praktisch zylindrisch, hat also für das Verpacken eine ideale Gestalt, und ist auch kleiner als die bekannten Ventile für den angegebenen Zweck, denn nach dem Einsetzen in den Flaschenhals ist es darin vollkommen aufgenommen.

(e) Obgleich das Ventil nicht missbräuchlich benutzt werden kann, kann dennoch vom Inhalt der Flasche eine gewisse Mindestmenge pro Zeit abgegeben werden, d.h., das Ventil führt trotz seiner Wirksamkeit nicht dazu, dass normale Getränkemengen nur übermässig langsam abgegeben werden können.

Das erfindungsgemässe Ventil erfüllt alle die vorgenannten Bedingungen* Anhand der Zeichnung soll nun ein Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben werden, so dass daraus die mit der Erfindung verbundenen Vorteile und Eigenschaften im einzelnen deutlich werden. Es zeigen:

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Fig. 1 Darstellungen von Flaschenhalsformen, die zur Verwendung mit bekannten Einwege-Flaschenverschlüssen speziell gestaltet sind;

Fig. 2 zwei Flaschenhälse, die für die Benutzung mit sogenannten "Pilfer-Proof"-Verschlüssen gestaltet sind;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines "Pilfer-Proof"-Kapselverschlusses ;

Fig. 4 die Längsschnittdarstellung eines Verschlussventils gemäss der Erfindung, das in einen Flaschenhals eingesetzt ist und dessen Ventilkörper die Schliessteilung einnimmt;

Fig. 5 eine Teilansicht der Ventileinheit gemäss Fig. von unten;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch den Ventükörper gemäss Linie S-B in Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht (Hälfte weggelassen) auf den Körper der Ventileinheit aus Fig. 4;

Fig. 8 die Halbdarstellung einer Draufsicht auf den Giessereinsatz der Ventileinheit der Fig. 4;

Fig. 9 eine Schnittdarstellung,in Durchmesserebene durch die Giessereinheit gemäss der Linie C-D in Fig. 8;

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Fig. 10 die Hälfte der Unteransicht der Giessereinheit aus der Ventileinheit gemäss Fig. 4;

Fig. 11-13 Draufsicht, Ansicht bzw. Längsschnitt und Unteransicht des Ruckschlagventilkörpers der Ventileinheit aus Fig. 4;

Fig. 14 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht in einer axial verlaufenden Schnittebene bei geöffnetem Rückschlagventilkörper.

Wie bereits an früherer Stelle erwähnt, kann der Einwegeventil-Flaschenverschluss an Flaschenhälsen beliebiger Form und bis zu einem gewissen Grad auch unabhängig von der Art des bei der Flasche verwendeten Verschlusses benützt werden, da der Ventil-Flaschenverschluss zur Gänze wie ein Korken innerhalb des Flaschenhalses untergebracht ist. Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist an einer Flasche dargestellt, dessen Hals für einen sogenannten "Pilfer-Proof"-Verschluss ausgebildet ist, d.h. für eine Aluminiumschraubkappe, die mittels zerbrechlicher Stege mit einem unteren Ring verbunden ist, der an einem oder an mehreren, am Flaschenhals vorhandenen Rillen festgelegt ist, wie dies aus der Fig. 3 deutlich wird. Diese Art Flaschenverschluss wird bei alkoholischen Getränken überwiegend verwendet, die ihrer Natur und ihres Preises wegen besonders gern gefälscht werden, und es besteht deshalb ganz besonderes Interesse daran, den Einwegeventil-Flaschenverschluss gemäss der Erfindung in Verbindung mit derartigen Verschlusskapseln zu verwenden, da die bisher zum Einsatz kommenden Ventile, die Verfälschungen verhindern sollen, besondere Flaschenhalsformen benötigen, von denen Beispiele in der Fig. 1 angedeutet sind.

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Hiermit wiederum ist verbunden, dass spezielle Verschlusskappen verwendet werden, was es erforderlich macht, dass Flaschen hergestellt werden, die der jeweils verwendeten, Fälschenungen verhindernden Ventileinheit angepasst sind. Neben diesen Unbequemlichkeiten oder Nachteilen müssen bei Verwendung der bekannten Einwegeventil-Flaschenverschlüsse erheblich höhere Kosten eingerechnet werden.

Die für alle Flaschenhälse verwendbare Ventileinheit besteht aus drei Hauptteilen, nämlich aus dem Rumpfteil 1, der für sich in den Fig. 5 bis 7 dargestellt ist, aus dem Giesskörper 10, der im einzelnen in den Fig. 8 bis 10 dargestellt ist, und aus dem Rückschlagventilkörper 16, gemäss dem Aufbau entsprechend den Fig. 11 bis 13.

Der Rumpfteil 1 ist aussen schwach konisch, so dass er, einmal in einen Flaschenhals eingesetzt, daraus als gesamte Einheit kaum noch herausgezogen werden kann. Das untere Ende des Rumpfteils 1 endet in einer zylindrischen Wand 2, an die sich nahe dem Unterrand ein das Einsetzen des Rumpfteils in den Flaschenhals erleichternder, konisch abgeschrägter Abschnitt anschliesst. Der Aussendurchmesser dieses untersten Abschnittes des Rumpfteils 1 ist kleiner als der nominale Innendurchmesser des Flaschenhalses.

Am oberen Ende ist am Rumpfteil 1 ein in einer Durchmesserebene liegender, nach aussen abstehender Ringflansch angeformt. Seine Aufgabe ist es, zu verhindern, dass sich Flüssigkeitstropfen bilden. Bekanntlich bilden sich Tropfen, weil die Flüssigkeit an der Aussenwand des Flaschenhalses haftet. Der Ringflansch 3 sorgt dafür, dass der Giesstrahl sauber abgeschnitten wird, wenn die Flasche senkrecht gerichtet wird. Die Bildung von Tropfen wird auf diese Weise

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verhindert, so dass es viel leichter wird, die Flüssigkeit aus der Flasche herauszugiessen.

Der Ringflansch 3 ist mit dem Rumpfteil 1 in einem Stück geformt, wobei hierzu sich besonders Niederdruckpolyäthylen eignet, was sehr elastisch ist und somit auch gegenüber der Schraubkapsel eine gute Dichtwirkung hat. Die äussere Umfangsflache des Rumpfteils 1 ist von ringförmigen Rippen 4, 4¹ umgeben, die die Aufgabe haben, sich fest an die glatte Innenfläche des Flaschenhalses anzulegen und auf diese Weise die gesamte Ventilanordnung im Flaschenhals zu befestigen. Die Anzahl der Rippen kann nach Belieben gewählt werden, doch sollte bei ihrer Anordnung darauf geachtet werden, dass sich in unmittelbarer Nähe des Niveaus, auf dem sich auf der Innenseite des Rumpfteils 1 eine Unterteilungswand 5 befindet, keine derartigen Rippen vorhanden sind. An dieser Stelle vorhandene ümfangsrippen würden nämlich Einfluss auf den ringförmigen Rückschlagventilsitz 6 haben, da sich der Rumpfteil dort elastisch verformen würde, und dies könnte das Abdichten des Rückschlagventils, das dem Ventilsitz genau angepasst ist, nachteilig beeinflussen. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich (siehe Fig. 6) im oberen Bereich des Rumpfteils 1 drei Rippen 4, wobei daran zu denken ist, dass in diesem Bereich erhöhte Reibungskräfte auftreten, während im unteren Bereich nur eine einzige umlaufende Dichtrippe 4' vorgesehen ist, die nicht nur dafür sorgt, dass die Haftung im Flaschenhals nochmals verbessert wird, sondern die auch verhindert, dass Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen Flaschenhals und Aussenflache des Rumpfteils 1 eindringt.

Der ringförmige Ventilsitz 6 für das Rückschlagventil 16

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ist etwa in der Mitte zwischen dem oberen Flanschring 3 und dem Unterrand des Ventilkörpers 1, mit diesem in einem Stück, ausgeformt. Der Sitz weist eine vorzugsweise kreisförmige öffnung auf, die durch den Innenrand der in einer Durchmesserebene liegenden Teiltrennwand 5 begrenzt wird. Besonders deutlich zeigt die Fig. 4, dass der eigentliche Ventilsitz 6 für den Rückschlagventilkörper 16 durch den Ringrand einer die öffnung umgebenden Ringnut 6' gebildet wird. Diese Ringnut 6' erhöht die Elastizität des Öffnungsrandes, so dass der nur aufliegende Rückschlagventilkörper 16 bereits sehr gut abdichtet und damit jeder Versuch, eine Fremdflüssigkeit in die Flasche einzufüllen, verhindert wird.

Die Dicke der Zwischenwand 5 nimmt zur Wand des Rumpfteils 1 hin ab, und zwar befindet sich in der Oberseite eine Vertiefung 6¹¹, die an die Wand angrenzt und mit 45° Neigung in die Ebene der Oberseite übergeht. Diese Vertiefung soll die Strömung von irgendwelcher Flüssigkeit, die durch die Ausgussöffnung des Giesskörpers 10 eintritt, von den Begrenzungswänden 17' des Rückschlagventilkörpers 16 wegleiten und damit verhindern, dass sich der Ventilkörper von seinem Sitz abhebt. Die Zwischenwand 5 stellt die Basis oder den Boden einer Kammer 7 dar, in der der Giesskörper 10 aufgenommen wird, welcher in die Kammer einfach eingesetzt wird. Der Giesskörper ist für sich in den Fig. 8 bis 10 dargestellt. Die Innenwandfläche der Kammer 7 ist geringfügig konisch nach oben verengt, wodurch vermieden werden soll, dass der Giesskörper aus der Kammer heraustritt oder herausgezogen werden kann, nachdem die ganze Ventileinheit in den Flaschenhals eingesetzt wurde. Einen noch verstärkt festen Halt erhält der Giesskörper 10 dadurch, dass sich

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die Wände der Ventileinheit während des Einsetzens in den Flaschenhals um ein geringes einwärts bewegen. Der Innendurchmesser 7' am Grund der Kammer 7 ist somit geringfügig grosser als der Durchmesser 7'¹ der Kammer nahe der Piaschenmündung (Fig. 5).

Eine Ringführung 9 für einen Schaft 18 des Rückschlagventilkörpers 16 ist in einem Stück an der unterseitigen Fläche der Trennwand 5 und an der Seitenwand 2 des Rumpfteils 1 mittels vier radial verlaufenden Armen 8 angeformt. Die Ringführung 9 liegt koaxial zur Längsachse des Rumpfteils 1 und der nach unten reichende Schaft 18 des Rückschlagventils 16 ist mit Gleitsitz in die Ringführung eingesetzt, wie dies die Fig. 4 erkennen lässt.

Der Rumpfteil 1 mit allen seinen aufgezählten Einzelkomponenten besteht aus einem Werkstoff, der ausreichend elastisch ist, damit die gewünschten Eigenschaften vorliegen. Vorzugsweise wird er aus Niederdruckpolyäthylen hergestellt, und zwar besonders günstig im Spritzforraverfahren.

Der Giesskörper 10 dient als Führungselement für einen nach oben reichenden Schaftteil 19 des Rückschlagventilkörpers 16 und sorgt ausserdem für einen wirbelfreien, gleichmässigen Strom der aus der Flasche austretenden Flüssigkeit. Die mögliche Strömungsmenge ist derart bemessen, dass die üblich angebotene Menge eines alkoholischen Getränks innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne eingegossen werden kann. Der Giesskörper 10 dient ausserdem als obere Begrenzung für die Bewegung des Rücksehlagventilkörpers 16, wenn letzterer von seinem Sitz 6, 6'beim Umkippen der Flüssigkeit enthaltenden Flasche, wobei die

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Flüssigkeit einen Druck auf den Ventilkörper ausübt, in seiner Verschiebung begrenzt wird.

Die Aussengestalt des Giesskörpers 10 ist geringfügig konisch mit leichter Durchmesserabnahme nach oben. Am unteren Ende 11 verjüngt sich allerdings der Giesskörper etwas in der entgegengesetzten Richtung, damit das Einstecken in die Kammer 7 des Rumpfteils 1 erleichtert wird. Im Giesskörper befinden sich vier Flügel oder Arme 12, die darin radial verlaufen und an ihren inneren Enden eine konzentrische zylindrische Wand 13 tragen, deren Aussendurchmesser dem Durchmesser der Platte 17 des Rückschlagventilkörpers 16 entspricht. Von der Innenseite der zylindrischen Wand 13 erstrecken sich vier Trennwände 14 radial einwärts bis zu einem derart bemessenen Abstand von der Längsachse des Giesskörpers, dass zwischen ihnen der obere Schaftabschnitt 19 des Rückschlagventilkörpers gleitend geführt werden kann.

Die zylindrische Wand 13 geht an ihrem oberen Ende in einen kappenförmigen Teil mit kegelstumpfförmiger Oberfläche 15 über, wodurch eine Fläche gebildet wird, die den Flüssigkeitsstrom beendet, und dieser kegelstumpfförmige Abschnitt geht dann in eine ebene Abschlussfläche 15¹ über, die in der Ebene des oberen Endes des Giesskörpers liegt. Die zylindrische Wand 13, die kegelstumpfförmige Fläche 15 und die obere ebene Abschlussfläche~~15' formen somit eine Kammer, in der die Arme oder Flügel 14 als Führungsrippen für den oberen Schaftteil 19 des Rückschlagventilkörpers 16 enthalten sind,zwischen denen der gesamte Schaftteil Aufnahme findet, wenn das Ventil beim Neigen der Flasche durch den Flüssigkeitsdruck in Öffnungsrichtung verschoben wird, wobei dann die obere Begrenzungsfläche

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17 des Rückschlagventilkörpers 16 am Unterrand der zylindrischen Wand 13 zur Anlage kommt, wie dies in der Fig. 14 dargestellt ist.

Betrachtet man die Fig. 14, so erkennt man, dass bei vollständig angehobenem Rückschlagventilkörper, wenn also dieser an der zylindrischen Wand 13 von unten anliegt, die geometrische Gestalt der Unterfläche der Platte des Rückschlagventilkörpers 1 6 komplementär zur Zylinderwand 13 und der kegelstumpfförmigen Oberfläche 15 des Giesskörpers ist, wodurch ein Strömungskanal für die Flüssigkeit gebildet wird, wie er in der Fig. 14 mit Pfeilen angedeutet ist und durch den die Flüssigkeit ohne Turbulenz aus der Flasche herausströmen kann.

Es sei noch bemerkt, dass aufgrund der Geometrie des Ventils der Strömungsweg an der Übergangsstelle von der zylindrischen Wand 13 auf die kegeistumpfförmige Zone 15 eingeengt wird. Hierdurch erhält die Flüssigkeit eine höhere Strömungsgeschwindigkeit, was einen Giesstrahl zur Folge hat, der vermeiden hilft, dass sich am Flaschenhalsende Flüssigkeit ansetzt. Dieses Merkmal der Erfindung ist von grosser Bedeutung, denn dadurch lässt sich ein beträchtlicher Flüssigkeitsstrom auf praktische und leichte Weise aus der Flasche ausgiessen.

Das Rückschlagventil -16, das im einzelnen in den Fig. 11 bis 13 wiedergegeben ist, besteht aus einer kreisförmigen, wie in der Zeichnung gezeigten Platte mit beiderseits kegelförmigen Profil (die Neigung der Kegelflächen ist unterschiedlich) . Der grösste Durchmesser der Platte, der sich am Oberrand befindet, ist gleich dem Aussendurchmesser der

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zylindrischen Wand 13 des Giesskörpers, so dass die Platte 17 und die Wand 13 perfekt aufeinanderpassen, wenn beim Ausgiessen aus der Flasche der Ventilkörper in seine höchste Stellung angehoben ist. Die Erzeugende 17' der ersten Kegelfläche der Platte 17 hat eine derartige Neigung, dass der Abstand von dieser Erzeugenden zum Rand des Ventilsitzes 6 im Rumpfteil 1 und derjenige von der Aussenflache der zylindrischen Wand 13 des Giesskörpers zur Innenfläche der Wand 10 des Giesskörpers gleich sind, wenn der Ventilkörper vollständig angehoben ist. Hierdurch wird eine Abschnürung oder Turbulenz während des Ausgiessens der Flüssigkeit aus der Flasche vermieden.

Die Neigung der kegelförmigen obereb Zone 17'' ist mit Hinblick auf eine perfekte Abdichtung gegenüber der Randkante des Ventilsitzes 6 im Rumpfteil gewählt. Der Ventilkörper 16 besitzt einen nach unten reichenden oder unteren zylindrischen Führungsschaft 18, der in der Ringführung 9 gleitend geführt ist. Der Schaft 18 ist hinreichend läng, so dass der Schwerpunkt des Ventilkörpers soweit nach unten gerückt ist, dass er von selbst .abwärts in Richtung auf den Ventilsitz gleitet, wenn die Neigung der Flasche nach dem Ausgiessen von Flüssigkeit wieder verringert wird. Auch dieses Merkmal der Erfindung ist von grosser Bedeutung, denn hierdurch wird es praktisch unmöglich, eine Flüssigkeit in die Flasche hineinzubringen.

Im Hinblick auf dasselbe Ziel ist der nach oben stehende Schaftteil 19 des Ventilkörpers, der zwischen den inneren Randkanten der Führungen 14 geführt wird, kegelstumpfförmig mit zum freien Ende hin. abnehmendem Durchmesser, wobei seine Länge exakt im Hinblick auf die benötigte Verschiebung

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des Ventilkörpers im Rumpfteil bemessen ist. Mit dieser Anordnung und Bemessung der gewünschten geführten Bewegung des Ventilkörpers wird für ein gutes Funktionieren der Einheit gesorgt.

Die Ventilplatte des Ventilkörpers weist auf ihrer Oberseite eine kegelförmige Vertiefung 20 auf, die lediglich den Zweck hat, den Ventilkörper leichter zu machen und den Schwerpunkt nach unten zu verlegen, wobei andererseits Flüssigkeit, die in fälscherischer Absicht von oben in die Flaschenöffnung eingegossen werden soll, durch das Eigengewicht des in der Vertiefung 20 enthaltenen Teils dazu beiträgt, dass das Ventil umso besser schliesst.

Sowohl der Giesskörper als auch der Rückschlagventilkörper müssen erfindungsgemäss aus einem starren Plastikmaterial hergestellt sein, das in der Lage ist, irgendwelchen Deformationskräften, die beim Einstecken des Ruiapfteils 1 in den Flaschenhals auf jenen einwirken, standzuhalten. Hierfür eignet sich Polystyrol, welches aber auch durch Werkstoffe vergleichbarer Eigenschaften ersetzt werden kann, wenn diese sich dazu eignen, in Spritzform— verfahren verarbeitet zu werden.

Mit der Erfindung ist also ein tropfhindernder Einwegeventil-Flaschenverschluss geschaffen worden, mit dem eine gesteuerte Flüssigkeitsabgabe aus der Flasche möglich ist und der durch Einstecken in den Flaschenhals für praktisch jede Art von Flaschenhalsöffnung verwendbar ist, insbesondere für Flaschen, die mit sogenannten "PiIfer-Proof"-Verschlusskappen verschlossen werden. Die Ventileinheit' besteht lediglich aus drei Einzelteilen, und zwar aus einem im wesentlichen

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zylindrischen, geringfügig konisch gestalteten Rumpfteil mit einem oberen, die Tropfenbildung verhindernden Randflansch und einer im Inneren angeformten Teiltrennwand, an der sich der Sitz eines im wesentlichen kreisförmigen Ventils befindet. Radial verlaufende Trennwände oder Arme tragen einen Führungsring für den Schaft eines Rückschlagventilkörpers und sind mit der Teiltrennwand in einem Stück geformt. Die im Rumpfteil auf diese Weise entstandene obere Kammer nimmt einen Giesskörper auf., der ebenfalls leicht konisch ist. In diesem Giesskörper wird von radialen Armen oder Wänden eine Zylinderwand getragen, die zur Austrittsöffnung hin in eine kegelstumpfförmige Fläche übergeht. Sie formt in Verbindung mit der inneren Zylinderfläche des Giesskörpers einen ringförmigen Ausgussbereich. Der Giesskörper weist ferner Führungsrippen auf, die die Verschiebungsbewegung eines oberen Schaftteils eines in der Anordnung enthaltenen Rückschlagventilkörpers führen, welcher bei Verschiebung in Aüsflussrichtung gegen den Unterrand der genannten inneren Zylinderwand anläuft. Die Form der Basis des Rückschlagventils ist gleich der der inneren kegelstumpfförmigen Fläche, mit der die Anordnung verbunden ist, wodurch bei angehobenem Ventilkörper während des Ausströmens der Flüssigkeit, wenn die Flasche gekippt ist, gemeinsam mit der Innenwand des Giesskörpers ein kreisringförmiger Ausgusskanal gebildet wird, der ein turbulenzfreies, kontrolliertes Ausgeben der Flüssigkeit ermöglicht. Der Rumpfteil besteht im allgemeinen aus einem flexiblen Material, wie Polyäthylen, während der Giesskörper und der Rückschlagventilkörper aus einem starren Material, wie etwa Polystyrol, hergestellt sind. .

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Claims

HOFPAIAiNN.· ΉΙΤΧ,Κ & PARTNER PATENTANWÄLTE 2331233 DR, ING. E. HOFFMANN {1930-197«) · DlPl.-ING. W.EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPl.-ING. W. LEHN DIPL.-iNG. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 {STERNHAUS) ■ D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE) . .3.2. 406

1. LEONIDIO JOSS DA COSTA, LISSABON/PORTUGAL

2. JOSE MANUEL FONSECA FERNANDES DA CONCEICAO LISSABON/PORTUGAL

Tropfhindernder Einwegeventil-Flaschehverschluss für kontrollierte Flüssigkeitsabgabe

PATENTANS P R Ü CHE

Einwegeventil für eine Flasche, mit Mitteln zum Verhindern des Tropfens und für eine kontrollierte Flüssigkeitsabgabe aus der Flasche, welches in die Flaschenhalsöffnung einsetzbar ist, die einen Flaschenhals zur Aufnahme von "Pilfer-Proof"-Verschlusskapseln geeignet ist, wobei Gestaltung und Anordnung der Ventileinheit derart sind, dass das einmal in die Flaschenhalsöffnung eingesetzte Ventil kaum daraus entfernbar

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ist, und dass die in den Flaschenhals eingesetzte Ventilanordnung einen besonderen Flaschenverschluss erübrigt, wobei der Verschluss aus nur drei Elementen, einem Ventilrumpfteil, einem Giesskörper und einem Rückschlagventilkörper, besteht, dadurch gekennzeichnet , dass der Rumpfteil (1) röhrenförmig ist und seine äussere Mantelfläche geringfügig konische Gestalt hat, welche an einem Ende von einer Zylinderwand (2) fortgesetzt wird, an die sich ein kegelstumpfförmiger Wandabschnitt (2¹) anschliesst, deren Aussendurchmesser am freien Ende kleiner als der Innendurchmesser der Flaschenhalsöffnung ist, in die die Ventileinheit eingesetzt wird, dass am oberen Ende des Rumpfteils ein auswärtsgerichteter ebener-Flanschring (3) angeformt ist/ der sich auf den öffnungsrand des Flaschenhalses auflegt, dass auf der äusseren Mantelfläche mit Abstand zueinander ringförmige Rippen (4, 4¹) umlaufen, dass eine innere, quer verlaufende Teiltrennwand einen ringförmigen Sitz (6) für einen Rückschlagventilkörper (15) bildet, wobei der Ventilsitz (6) konzentrisch zum Rumpfteil (1) angeordnet ist, und dass radial verlaufende Wände (8) eiir^ stückig mit der Wand des Rumpfteils (1) und der Teiltrennwand (5) ausgebildet sind und einen Führungsring (9) für einen unteren Schaft (18) des Rückschlagventilkörpers (16) als Gleitlagerführung tragen.

Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , dass die quer verlaufende Teiltrennwand (5) etwa in der Längsmitte des Rumpfteils (1) verläuft und zusammen mit dem oberen Abschnitt des Rumpfteils (1) eine obere Kammer (7) bildet, in der sich ein Giesskörper (10) befindet, wobei die

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Innenflächen der Rumpfteilwand geringfügig einwärts geneigt sind, dass der Innendurchmesser des Rumpfteils an der Teiltrennwänd (5) geringfügig grosser als am oberen Öffnungsrand ist.

3. Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aussenflache des Rumpfteils im Bereich der Kammer (7) drei Ringrippen (4) umlaufen, deren unterste mit Abstand oberhalb der quer verlaufenden Teiltrennwand (5) liegt, und dass eine umlaufende Ringrippe (4') mit Abstand unterhalb der quer verlaufenden Teiltrennwand (5).um den unteren Abschnitt des Rumpfteils (1) herumläuft.

4. Ventileinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Sitz (6) für den Rückschlagventilkörper (16) durch eine Kreisringnut (6¹) in der quer verlaufenden Teiltrennwand (5) elastisch verformbar ist, wobei die ringförmige Nut (6') zum kreisförmigen Ventilsitz (6) konzentrisch liegt, und dass die Dicke der Quertrennwand zur Seitenwand des Rumpfteils (1) hin abnimmt, und zwischen der ringförmigen Nut (6') und der Seitenwand eine an die Seitenwand angrenzende Vertiefung (6^ri) angeordnet ist, deren Übergang eine Neigung von etwa 45 aufweist.

5. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass das Rumpfteil (1) vorzugsweise aus Niederdruckpolyäthylen im Injektionsformverfahren einstückig hergestellt ist.

6. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

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gekennzeichnet , dass der in der oberen Kammer (7) des Rumpfteils enthaltene Giesskörper (10) sich gegen sein unteres Ende hin aussen konisch verjüngt, so dass der kleinste Durchmesser kleiner als der Normaldurchmesser der oberen Öffnung des Rumpfteils (1) ist, dass im Giesskörper (10) radial einwärts verlaufende Rippen (12) eine konzentrisch angeordnete Zylinderwand (13) tragen, deren Aussendurchmesser gleich dem Aussendurchmesser einer Ventilplatte (17) des Rückschlagventilkörpers (16) ist, dass die Rippen (12) sich radial einwärts in Führungsrippen (14) für einen oberen Schaftteil (19) des Rückschlagventilkörpers (16) fortsetzen, und dass die zylindrische Wand (13) sich nach oben kappenartig in einer kegelig einwärts verlaufenden Wand (15) fortsetzt, die in einer kreisförmigen Abschlussplatte (15") endet und so gemeinsam mit der koaxialen Innenfläche der Zylinderwand und einem oberen, kegelstumpfförmigen Bereich einen kreisringförmigen Auslasskanal bildet für die Abgabe von Flüssigkeit ohne Wirbelbildung.

7. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Strömungsquerschnitt im Übergangsbereich von der zylindrischen Wand (13) auf die kegelförmige Wand (15) durch die gegenüberstehende, kegelförmig verlaufende Innenwandfläche des Giesskörpers (10) eine Einengung besitzt.

8. Ventileinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h n-e t , dass der Abstand des Unterrandes der zylindrischen Wand (13) von

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der Unterseite der kreisförmigen Deckfläche (15'-)--etwa gleich der Länge des oberen Schaftabschnittes (19) des Ventilkörpers (16) ist, so dass die Ventilplatte (17) des angehobenen Ventilkörpers am Unterrand der zylindrischen Wand (13) anliegt und dabei die Unterfläche (17¹, 17") der Ventilplatte (17) mit den Innenflächen des Giesskörpers einen ringförmigen Flüssige keitsdurchlasskanal bildet.

9. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass der Giesskörper ein vorzugsweise aus Polystyrol im Injektionsformverfahren hergestellter , einheitlicher Körper ist.

10. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , dass der Rückschi agventi!körper (16) eine kreisförmige Ventilplatte (17) mit kegeistumpfförmigem Profil aufweist, deren Erzeugende verschiedene Steigungen haben, dass der Durchmesser des oberen Randes der Ventilplatte (17) gleich dem Aussendurchmesser der inneren zylindrischen Wand (13) des Giesskörpers (10) ist_# dass die Steigung der Erzeugenden der unteren kegelstumpfförmigen Fläche (17) der Ventilplatte derart ist, dass deir Abstand zwischen diesem unteren FläGhenabschnitt (17*) und dem Ventilsitz (6) im Rumpfteil (1) bei vollständig angehobenem Ventilkörper (16) gleich dem Abstand der zylindrischen Wand (13) von der Innenwandfläche des Giesskörpers (10) ist, und dass der obere kegelstumpfförmige Flächenabschnitt (17¹¹) eine Neigung aufweist, die einen perfekten Ventilsitz des

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— ρ —

Rückschlagventilkörpers (16) im Ventilsitz (6) des Rumpfteils (1) ergibt.

11. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass die Länge eines nach unten gerichteten zylindrischen Schaftes (18) des Rückschlagventilkörpers (16) derart bemessen ist, dass der Schwerpunkt des Rückschlagventilkörpers nach unten verlegt ist, und dass der obere Schaftabschnitt (19) kürzer ist und sich konisch verjüngt, wodurch die Schwerpunktlage nach unten rückt.

12. Ventileinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in der Oberseite der Ventilplatte (17) zur Gewichtsverminderung und zum Absenken des Schwerpunktes sowie zur Aufnahme von oben eingefüllter Flüssigkeit eine napfartige Ausnehmung (20) vorgesehen ist.

13. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , dass der Rückschlagventilkörper (16) vorzugsweise aus Polystyrol im Injektionsformverfahren in einem Stück geformt ist.

14. Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass sie innerhalb einer "PiIfer-Proof"-Verschlusskappe mittels des ebenen Ringflansches (3) gehalten wird, so dass das Einsetzen der Ventileinheit in den Flaschenhals gleichzeitig mit dem Anbringen der Verschlusskappe • auf dem Flaschenhals erfolgt.

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15. Ventileinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpfteil (1) einen zylindrischen Abschnitt (2) aufweist, durch den beim Einsetzen der Ventileinheit in die Flaschenhalsöffnung mit einer automatischen Verkorkvorrichtung ein stabilisierendes Gleichgewicht erzielt wird.

03000870755