DE60210791T2

DE60210791T2 - Anordnung für eine verschliessbare fluidumverbindung

Info

Publication number: DE60210791T2
Application number: DE60210791T
Authority: DE
Inventors: Laurens Last
Original assignee: Itsac NV
Current assignee: Itsac NV
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: EP1434684B1; WO2003031161A1; ATE323587T1; JP4189673B2; US7690528B2; NL1019138C2; JP2005504664A; CA2463519C; EP1434684A1; DE60210791D1; AU2002329116B2; CA2463519A1; US20040265420A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen einer verschließbaren Fluidverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
WO 99/05446 und WO 00/07902 offenbaren eine Anordnung, in welcher der Stopfen, auf der Seite, die dem aufnehmenden Element zugewandt ist, mit elastischen Hakenelementen bereitgestellt ist, wobei jedes Hakenelement eine nach innen gerichtete Hakenfläche und eine nach außen gerichtete Hakenfläche aufweist.
Die Bohrung des aufnehmenden Elementes bildet einen ringförmigen Absatz, hinter dem die nach außen gerichteten Hakenflächen eingreifen, wenn der Stopfen in seiner Aufnahme ist. Die nach innen gerichteten Hakenflächen können auf einem Absatz eines Einsteckelementes, das in die Bohrung und dem Stopfen einzusetzen ist, eingreifen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anordnung bereitzustellen.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung mit einer verbesserten Wirkung der Hakenelemente bereitzustellen.
Die Erfindung stellt eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 13 (Anmerkung des Übersetzers „Anspruch 1") bereit, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stopfen mit einem ersten Hakenelement oder mehreren ersten Hakenelementen und mit einem zweiten Hakenelement oder mehreren zweiten Hakenelementen bereitgestellt ist, wobei die ersten Hakenelemente jedes eine nach außen gerichtete Hakenfläche und die zweiten Hakenelemente jedes eine nach innen gerichtete Hakenfläche aufweisen.
Die Erfindung ermöglicht es, die Wirkung der ersten Hakenelemente und der zweiten Hakenelemente einzeln zu optimieren. Es ist offensichtlich, dass der Designer im Vergleich zu den Hakenelementen gemäß dem Stand der Technik mit dieser Lösung eine viel größere Freiheit hat.
Die ersten und zweiten Hakenelemente sind vorzugsweise abwechselnd um den Umfang des Stopfens herum angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anordnung außerdem ein Einsteckelement, das einen röhrenförmigen Teil aufweist, das in die Bohrung des aufnehmenden Elementes passt und mit einem inneren Durchlass für das Fluid versehen ist, wobei das Einsteckelement einen Kopf und einen Absatz, der hinter dem Kopf liegt, hat und eine Aussparung zum Aufnehmen der nach innen weisenden Hakenelemente des Stopfens aufweist, wodurch der Stopfen mit dem Einsteckelement verbunden ist.
Die Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf die Zeichnungen detaillierter beschrieben, in welcher:
1 einen Querschnitt durch eine Form nach dem Spritzgießen des Kunststoffmaterials zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht von der Seite des Stopfens der Anordnung zeigt, welche unter Benutzung der in 1 gezeigten Form hergestellt wurde,
3 die Anordnung gemäß 2 in einer Ansicht von der Seite des Stopfens zeigt,
4 einen Querschnitt entlang Linie IV-IV in 3 zeigt,
5 einen Querschnitt entlang Linie V-V in 3 zeigt, und
6 ein Viertelsegment des in 1–5 gezeigten Stopfens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zeigt.
1 zeigt eine Form 1 zum Spritzgießen einer Anordnung zum Erzeugen einer verschließbaren Fluidverbindung, wobei die Anordnung ein aufnehmendes Element 20 und einen assoziierenden Stopfen 30 umfasst.
Um 1 einfacher zu deuten, wird das Design der Anordnung, welche durch Verwendung der Form spritzgegossen wird, nun in Bezug auf 2–6 erläutert.
Es ist beabsichtigt mit der gezeigten Anordnung eine Fluidverbindung für beispielsweise eine Flüssigkeit, ein Gas, flüssige Substanzen, Pulver, wie beispielsweise Seifen, kosmetische Cremes, Getränke, Sirup, etc., zu erzeugen.
Das aufnehmende Element 20 hat einen Körper mit einer Vorderseite 25 und einer Rückseite 26, eine längliche, im Wesentlichen zylindrische Bohrung 27, die sich durch den Körper von einer Einstecköffnung 24 für ein Einsteckelement an der Vorderseite 25 erstreckt, wobei die Bohrung 27 an ihren beiden Enden offen ist.
An der Rückseite 26 ist die Bohrung 27 von einer vorspringenden ringförmigen Wand 28 des Körpers beschränkt. Die Innenseiten der ringförmigen Wand 28 bildet eine Aufnahme 29 für den Stopfen 30, die sich um die Bohrung 27 herum erstreckt, wobei der Stopfen 30 zum Verschließen der Bohrung 27 benutzt wird.
Der untere Teil des Körpers des aufnehmenden Elementes 20 ist insbesondere derart geformt, um zwischen zwei Wänden eines flexiblen Kunststoffstempels abgedichtet zu werden.
Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform könnte der Körper des aufnehmenden Elementes mit einem anderen Design auch derart geformt werden, so dass es in dem Nacken einer Flasche, eines Tanks oder eines anderen Behälters oder dergleichen, oder in einem ringförmigen auf einem flexiblen Stempel angeordneten Sicherungselement positioniert wird. Das letztere Design ist insbesondere als Bag-in-Box-System bekannt.
Außerdem kann die Anordnung eines Stopfens und eines aufnehmenden Elementes auch ein assoziierendes Einsteckelement (nicht dargestellt) aufweisen, welches einen röhrenförmigen Teil aufweist, der in die Bohrung 27 in dem aufnehmenden Element 20 passt und einen Kopf an dem Ende aufweist. In dem Einsteckelement ist ein innerer axialer Durchlass für das Fluid vorgesehen. Der axiale Durchlass ist an einem Ende offen und ist mit einer oder mehreren Öffnungen an dem Kopf an dem anderen Ende bereitgestellt. Beispielsweise ist das Einsteckelement mit einer Vielzahl von querlaufenden Durchlässen bereitgestellt, welche den axialen Durchlass, in der Nähe einer Sackgasse davon, mit dem äußeren Umfang des Einsteckelementes verbindet.
Der Stopfen 30 hat eine ringförmige Wandung 31 und eine Endwandung 32 und einen Hohlraum 33, welcher zu der Einstecköffnung 24 hin offen ist, wobei der Hohlraum 33 dafür vorgesehen ist, den Kopf des Einsteckelementes aufzunehmen.
Die Endwandung 32 bildet eine zylindrische Aussparung 34, deren Durchmesser dem Durchmesser eines zylindrischen Vorsprungs des Kopfes des Einsteckelementes angepasst ist. Diese ergänzende Form gewährleistet, dass der Stopfen 30 an dem Kopf in der korrekten Position verbleibt und sich nicht neigen kann.
Wie der 6 zu entnehmen ist, hat der Stopfen 30 Hakenfinger 37, 38, die entlang dem Umfang an der Seite, die der Einstecköffnung 24 des aufnehmenden Elementes 20 zugewandt ist, angeordnet sind.
Bei dieser Anordnung haben die ersten Hakenfinger 37 nur einen nach außen zeigende Hakenfläche und die zweiten Hakenfinger 38 haben nur eine nach innen zeigende Hakenfläche. Die ersten und zweiten Hakenfinger 37, 38 sind in diesem Fall abwechselnd angeordnet, beispielsweise sind zwei oder vier von jedem Typ vorhanden.
Die Hakenfinger 37, 38 können radial nach innen und nach außen unter Beeinflussung der Kräfte, die auf die Hakenfinger 37, 38 wirken, federn. Die Federwirkung kann durch geeignete Dimensionierung der Hakenfinger, insbesondere der Länge und des Querschnitts der Hakenfinger, eingestellt werden. Insbesondere kann die Federwirkung der Hakenfinger 37 unabhängig von der der Hakenfingern 38 eingestellt werden.
In der geschlossenen Position des Stopfens 30 greifen die nach außen zeigenden Hakenfinger 37 hinter einer Absatzfläche 40 des aufnehmenden Elementes 20 ein und tragen auf diese Weise zum Halten des Stopfens 30 in der Aufnahme bei (4).
Die nach innen zeigenden Hakenfinger 38 sind vorgesehen, um hinter einer assoziierenden Absatzfläche des Kopfes des Einsteckelementes einzugreifen, um somit den Stopfen 30 auf den Kopf des Einsteckelementes zu halten, wenn der Stopfen 30 in die Aufnahme 29 gezogen wird.
Wie nachfolgend beschrieben wird, spielen die nach innen zeigenden Hakenfinger 38 auch beim Spritzgießen und Auswerfen der Anordnung eine Rolle.
Gemäß einer Variante, die nicht gezeigt ist, ist es möglich, dass der Stopfen mit einem einkreisenden Kragen anstelle von Hakenfingern, wie beispielsweise aus der WO 99/05446 bekannt, bereitgestellt wird.
Die Form 1 umfasst einen Kern 2 mit einem zapfenförmigen Kernkörper 3 und mit einem Kopf 4, welcher das freie Ende des Kerns 2 bildet.
Der Kopf 4 des Kerns 2 definiert den Hohlraum 33 in dem Stopfen 30. Der Kernkörper 3 definiert die Bohrung 27 in dem aufnehmenden Element 20.
Die Form 1 umfasst ferner einen Formring, welcher sich um den Kern 2 herum erstreckt und einen ersten Formabschnitt 10 und einen zweiten Formabschnitt 11 aufweist, die sich jeweils über 180° um den Kern 2 herum und über die Länge des Kerns 2 erstrecken. Außerdem umfasst die Form 1 einen dritten Formabschnitt 12, der sich in Bezug auf den Kopf des Kerns 2 quer erstreckt.
Die Formabschnitte 10, 11, 12, zusammen mit dem Kern 2, bilden einen Formhohlraum für den Stopfen 30 und einen Formhohlraum für das aufnehmende Element 20, der in Linie mit dem Formhohlraum für den Stopfen 30 liegt.
Die Formabschnitte 10, 11, 12 können voneinander getrennt werden, um die Anordnung nach Spritzgießen auszuwerten.
Der Kern 2 und die Formabschnitte 10, 11, 12 sind derart geformt, dass der Formhohlraum für den Stopfen 30 unter einem Abstand von dem Formhohlraum für das aufnehmende Element 20 angeordnet ist.
Die Formabschnitte 10, 11 des Formrings, die um den Kern 2 herum angeordnet sind, begrenzen zusammen eine ringförmige Dichtfläche 15 durch die der Formring in einem Bereich zwischen dem Formhohlraum für den Stopfen 30 und dem Formhohlraum für das aufnehmende Element 20 in einer abdichtenden Art und Weise gegen den Kern 2 während des Spritzgießens drückt, so dass die Formhohlräume komplett voneinander getrennt sind.
Die Form 1 ist mit wenigstens einer ersten Rinne 16, welche sich in dem Formhohlraum für den Stopfen 30 öffnet und mit wenigstens einer zweiten Rinne 17, welche sich in dem Formhohlraum für das aufnehmende Element 20 öffnet, bereitgestellt.
Während des Spritzgießens der Anordnung unter Benutzung der Form 1 wird bevorzugt ein erstes Kunststoffmaterial in den Formhohlraum für den Stopfen 30 zu spritzen und ein zweites Kunststoffmaterial, welches anders als das erste Kunststoffmaterial ist, in den Formhohlraum für das aufnehmende Element 20 zu spritzen.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform hat das erste Kunststoffmaterial für den Stopfen 30, nach Abkühlen, eine andere Härte als das zweite Kunststoffmaterial für das aufnehmende Element 20. Dieser Härteunterschied kann für die Abdichtungswirkung des Stopfens, die zu erzielen ist, und zum zuverlässigen Verbinden des Stopfens mit dem Kopf des Kerns und/oder eines zu benutzenden Einsteckelementes vorteilhaft genutzt werden.
Wenn das für das aufnehmende Element 20 zu benutzende Kunststoffmaterial relativ weich wäre, könnte die relativ weiche Qualität des aufnehmenden Elementes genutzt werden, um eine Abdichtung zwischen dem aufnehmenden Element und dem Einsteckelement zu erhalten, wenn das aufnehmende Element in Kombination mit einem Einsteckelement, welches in die Bohrung in dem aufnehmenden Element einzustecken ist, benutzt wird. Insbesondere wäre es möglich, auf einen separaten Dichtring zwischen dem aufnehmenden Element und dem Einsteckelement zu verzichten.
Um eine hohe Ausstoßrate zu erzielen, wird bevorzugt das Spritzgießen des ersten und zweiten Kunststoffmaterials im Wesentlichen gleichzeitig durchzuführen.
Der Kopf des Kerns 2 ist derart geformt, dass nach dem Spritzgießen der Stopfen 30 an dem Kern 2 befestigt ist, und zwar derart, dass, nachdem die Formabschnitte 10, 11, 12, welche um den Kern herum liegen, voneinander getrennt worden sind, der Stopfen 30 in die Bohrung 27 in dem aufnehmenden Element 20 mit Hilfe des Kerns 2 gezogen werde kann, wobei das Element 20 dann durch einen Anschlag gestützt wird (nicht gezeigt).
Mit dem Stopfen 30, welcher veranschaulicht ist, wird die Befestigung an dem Kern 2 insbesondere durch die nach innen zeigenden Hakenfinger 38 erzielt, welche während des Spritzgießens geformt werden.
Die Form 1 ermöglicht es auch, dass ein Kunststoffmaterial nur in den Formhohlraum für das aufnehmende Element gespritzt wird, ohne dass irgendein Kunststoffmaterial in den Formhohlraum für den Stopfen, oder umgekehrt, gespritzt wird.
Wie deutlich in 1 zu sehen, bildet der dritte Formabschnitt 12 die Wandung des Formhohlraums für den Stopfen 30, welche gegenüber dem Kopf 4 des Kerns 2 liegt und benachbart zu einer ringförmigen Formhohlraumwandung 42 ist, die einer ringförmigen Dichtungsfläche 43 des Stopfens 30 entspricht. Auf diese Art und Weise ist die Dichtungsfläche 43 frei von Teilnähten und drückt in der geschlossenen Position der Anordnung gegen die ringförmige Aufnahme 29 des aufnehmenden Elementes 20, welche ebenfalls frei von Teilnähten ist.

Claims

Anordnung zum Erzeugen einer verschließbaren Fluidverbindung, die Anordnung umfasst ein aufnehmendes Element (20) und einen Stopfen (30), das aufnehmende Element (20) hat einen Körper mit einer Bohrung (27), die sich durch den Körper erstreckt, mit einer Aufnahme (29), die sich durch die Bohrung (27) erstreckt, für den Stopfen (30), der verwendet wird, um die Bohrung (27) abzusperren, wobei der Stopfen (30) auf der Seite bereitgestellt ist, die dem aufnehmenden Element (20) zugewandt ist, und elastische Hakenelemente mit nach innen und nach außen gerichteten Hakenflächen aufweist und die Bohrung (27) des aufnehmenden Elementes (20) einen Absatz bildet, hinter den die nach außen gerichteten Hakenflächen eingreifen, wenn der Stopfen (30) in seiner Aufnahme (29) ist und es für die nach innen gerichteten Hakenflächen möglich ist, auf einem Absatz eines Einsteckelementes, das in die Bohrung (27) einzusetzen ist, einzugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen mit einem ersten Hakenelement oder mehreren ersten Hakenelementen (37) und mit einem zweiten Hakenelement oder mehreren zweiten Hakenelementen (38), die um den Umfang herum bereitgestellt sind, versehen ist, wobei die ersten Hakenelemente (37) jedes eine nach außen gerichtete Hakenfläche und die zweiten Hakenelemente (38) jedes eine nach innen gerichtete Hakenfläche aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die ersten und die zweiten Hakenelemente abwechselnd um den Umfang des Stopfens herum angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, außerdem ein Einsteckelement umfassend, das einen röhrenförmigen Teil aufweist, der in die Bohrung des auf nehmenden Elementes passt und mit einem inneren Durchlass für das Fluid versehen ist, wobei das aufnehmende Element einen Kopf und einen Absatz, der hinter dem Kopf liegt, hat und der Absatz eine Aussparung zum Aufnehmen der nach innen weisenden Hakenelemente des Stopfens aufweist, wodurch der Stopfen mit dem Einsteckelement verbunden ist.
Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Anordnung derartig ausgelegt ist, dass der Stopfen von der Bohrung frei ist, wenn das Einsteckelement vollständig in die Bohrung eingesetzt ist.
Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stopfen teilweise in die Bohrung vorsteht, wenn das Einsteckelement vollständig in die Bohrung eingesetzt ist.