DE68902693T2

DE68902693T2 - Ausgabeventil.

Info

Publication number: DE68902693T2
Application number: DE8989306087T
Authority: DE
Inventors: James P Leigh; Henry G Roethel
Original assignee: Meyer Co
Current assignee: Meyer Co
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1993-01-28
Anticipated expiration: 2009-06-16
Also published as: JPH0245358A; AU611570B2; DE68902693D1; MX164420B; ZA894286B; EP0347231A1; ES2034636T3; BR8902897A; AU3647989A; PT90870B; PH25648A; CA1330784C; US4881669A; MY105115A; KR900000283A; ATE80127T1; PT90870A; EP0347231B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil des Typs, der zum Ausgeben von Getränken verwendet wird, und wird mit besonderem Bezug darauf beschrieben; es ist jedoch eine breitere Anwendung der Erfindung möglich, und sie könnte zur Bildung einer Vielfalt von Ventilen, Hähnen und Ausgabezapfen verwendet werden.
In der US-A-4 621 750 wird ein Ventil zum Ausgeben von Fluidprodukten offenbart, das eine rohrförmige Abflußdüse oder einen rohrförmigen Abflußkanal mit einer Längsbohrung hat, welche durch eine Öffnung in ihrer Seitenwand mit einem Einlaßkanal in Verbindung steht. In der rohrförmigen Abflußdüse befindet sich ein Ventil- oder Dichtungselement in Form eines elastischen Rohrs. Das Dichtungselement ist in der Düse komprimiert oder fest eingepaßt und dichtet um die Öffnung herum ab. Eine Griffanordnung ist so angeordnet, daß sie gewünschtenfalls ein Verschieben des Dichtungselements zwischen offenen und geschlossenen bzw. abgedichteten Positionen ermöglicht.
Dieses Ventil des Stands der Technik ist relativ kostengünstig herzustellen und schließt die Öffnung auf tropffreie, lecksichere Weise. Ein weiterer Vorteil des Ventils besteht darin, daß es aus nur zwei oder drei Elementen gebildet werden kann.
Die vorliegende Erfindung bietet eine bedeutende Verbesserung gegenüber Ventilen des oben beschriebenen Typs und verringert die Kosten des Ventils noch weiter, während seine Herststellung vereinfacht wird.
In Übereinstimmung mit einem Gesichtspunkt der Erfindung, ist eine Ausgabeverschlußanordnung, die einen Rohrabschnitt mit einer am Umfang nicht unterbrochenen Seitenwand, einen Fluidkanal, der durch die Seitenwand des Rohrabschnitts hindurch ausgebildet ist, und ein elastisches rohrförmiges Dichtungselement aufweist, das dichtend in der Seitenwand aufgenommen ist, wobei eine Einrichtung zum Wegbiegen des rohrförmigen Dichtungselements von dem Rohrabschnitt vorgesehen ist, um ein Strömen durch den Fluidkanal zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Dichtungselement zur Bildung eines rohrförmigen Teils einstückig mit dem Rohrabschnitt verbunden ist, wobei das rohrförmige Dichtungselement bezüglich des ersten Rohrabschnitts umgestülpt ist.
Der erste und der zweite rohrförmige Abschnitt des Körpers haben vorzugsweise eine zylindrische Gestalt und sind an einem verjüngten Übergangsbereich verbunden. Der innere Durchmesser des ersten rohrförmigen Abschnitts ist vorzugsweise wenigstens geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser des zweiten rohrförmigen Abschnitts.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Ausgabeventils mit einem rohrförmigen Körper, der einen ersten am Umfang nicht unterbrochenen Seitenwandabschnitt und eine Strömungskanalöffnung durch den ersten Seitenwandabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter relativ elastischer, am Umfang nicht unterbrochener Seitenwandabschnitt als eine einstückige Fortsetzung des ersten Wandabschnitts ausgebildet und so in den ersten Abschnitt eingestülpt wird, daß er dichtend über der Strömungskanalöffnung liegt.
Das Ventil ist so ausgeführt und aufgebaut, daß das gesamte Ventil aus einem einzigen Spritzgußkunststoffbestandteil gebildet werden kann. Dadurch wird das Ventil äußerst einfach und kostengünstig in der Herstellung. Als eine Folge ist es besonders für den Gebrauch als Wegwerfventil bei Getränkebehältern des "Behälter-mit-Innenbeutel-" oder des "Membran"-Typs geeignet.
Ein weiteres Ziel und ein weiterer Vorteil der Erfindung bestehen darin, daß das resultierende Ventil über einen weiten Bereich von Temperaturen verwendet werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Ventils, bei welchem das Ventilelement ein mit dem Ventilkörper einstückig ausgebildeter Abschnitt ist, um dadurch spezielle Gelenke, spezielle Bedienungseinrichtungen oder dergleichen zu beseitigen.
Anhand eines Beispiels wird die Erfindung bezugnehmend auf die dazugehörigen Zeichnungen weiter beschrieben, bei welchen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ist, die eine bevorzugte Ausführungsform eines Ausgabeventils gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine vordere Stirnansicht des in Fig. 1 gezeigten Ventils ist;
Fig. 3 eine geschnittene Teilansicht, gesehen auf der Linie 3-3 von Fig. 2, ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht durch das Ventil von Fig. 1 in seinem "wie geformt"-Zustand ist;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des mit einem Kreis versehenen Bereichs von Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ausgabeventils ist;
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 6 ist, die aber das Ventil von Fig. 6 vor dem Entfernen eines Abschnitts der darüberliegenden Ventilabdeckung zeigt;
Fig. 8 eine Schnittansicht, gesehen auf der Linie 8-8 von Fig. 7, ist;
Fig. 9 eine Schnittansicht des Ventilabschnitts der Ausführungsform von Fig. 6 ist, welche in dem "wie geformt"-Zustand gezeigt ist; und
Fig. 10 eine Schnittansicht wie Fig. 3 ist, aber eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Ausgabeventil A, das mit einer Abflußdüse 13 vom Behälter-mit- Innenbeutel-Typ verbunden ist. Wie bereits festgestellt, ist die Ventilanordnung der Erfindung besonders geeignet für den Gebrauch mit Wegwerfgetränkebehältern des Behältermit-Innenbeutel-Typs. Die Erfindung kann jedoch gleichermaßen gut an den Gebrauch in anderen Ventil- und Ausgabeumgebungen angepaßt werden.
Insbesondere und bezugnehmend auf Fig. 1 und 2, weist die Ventilanordnung A einen ersten Körperabschnitt 10 mit einer ersten insgesamt kreisförmigen Stirnfläche 12 auf, welche einen sich nach hinten erstreckenden Umfangsflanschabschnitt 14 hat. Wie gezeigt, erstrecken sich geeignete Stegabschnitte 16 zwischen dem äußeren Randabschnitt der Stirnfläche 12 und dem Flansch 14. Die Stegabschnitte 16 dienen dazu, dem Umfangsflansch 14 Steifigkeit zu verleihen. Der Flansch 14 ist ferner mit einer inneren Umfangsaussparung 18 versehen, die so positioniert und bemessen ist, daß sie eng und elastisch einen Flansch 20 aufnimmt, der sich von der Düsenanordnung B radial nach außen erstreckt. Die Düsenanordnung B könnte eine Vielfalt von Ausgestaltungen haben, ist aber zylindrisch und mit einer Vielzahl von im Abstand angeordneten, sich nach außen erstreckenden Flanschen 20, 22, 24 und 26 versehen gezeigt. Zur Unterstützung bei der Installierung des Körperabschnitts 10 auf der Düse B ist ein verjüngter Abschnitt 28 (siehe Fig. 4) um den Eingang zu dem sich nach hinten erstreckenden Umfangsflansch 14 herum vorgesehen.
Mit dem Körperabschnitt 10 ist ein zweiter Abschnitt 30 verbunden, der einen ersten rohrförmigen Abschnitt 32 aufweist, welcher durch einen Rohrabschnitt 34, der einen Auslaß- oder Abflußkanal bildet, mit der Stirnfläche 12 verbunden ist. Wie es am besten in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, hat der Abflußrohrabschnitt 34 einen zentralen Kanal 36, der durch die Stirnfläche 12 führt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der rohrförmige Abschnitt vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch und im wesentlichen rechtwinklig auf dem Verbindungsrohrabschnitt 34 angebracht. Gleichermaßen gut könnten jedoch andere Formen und Befestigungsanordnungen verwendet werden. Das äußerste Ende des Kanals 36 bildet einen Ventilsitz und ist durch einen zweiten Rohrabschnitt 38 abgeschlossen, welcher eng und mit Druck in dem ersten Rohrabschnitt 32 aufgenommen ist. Wie es am besten in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind die zylindrischen Rohrabschnitte 32 und 38 einstückig ausgebildet und an dem oberen Ende 40 miteinander verbunden. In Übereinstimmung mit der Erfindung sind die zwei Rohrabschnitte 32 und 38 integral als ein Stück mit der ursprünglichen "wie geformt"-Gestaltung ausgebildet, wie sie am besten in Fig. 4 gezeigt ist. Das heißt, der Rohrabschnitt 38 ist axial zu dem Rohrabschnitt 32 ausgerichtet und erstreckt sich von dessen oberem Ende nach oben. Wie es am besten in Fig. 5 gezeigt ist, ist der obere oder zweite Rohrabschnitt 38 mit dem unteren Rohrabschnitt 32 durch einen Übergangsbereich 44 verbunden. Der äußere Durchmesser Do des oberen Rohrabschnitts 38 ist geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser des unteren Rohrabschnitts dargestellt. Er ist jedoch größer als der innere Durchmesser Di des unteren Rohrabschnitts 32. Zusätzlich ist die innere Wandfläche 46 des unteren Rohrabschnitts 38 mit der inneren Wandfläche 48 des unteren Rohrabschnitts 32 durch eine verjüngte oder geneigte Wand 50 verbunden. Wie gezeigt, ist die Wand 50 mit einem 15º-Winkel bezüglich der Wandfläche 46 geneigt. Obwohl der verjüngte Übergangsbereich nicht absolut notwendig ist, erleichtert er das Umstülpen des oberen Rohrabschnitts in den unteren Rohrabschnitt. Außerdem hilft er, die Endposition des oberen Rohrabschnitts in dem unteren Rohrabschnitt festzustellen.
Der in Fig. 4 gezeigte Aufbau hat, wie bereits festgestellt, die "wie geformt"-Form der Ventilanordnung A. Zur Bildung der Ventilanordnung A könnten möglicherweise viele verschiedene Typen von Kunstharzmaterialien, die geeignete Festigkeits- und Elastizitätscharakteristika haben, verwendet werden. Vorzugsweise jedoch und in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform wird das Ventil in der Ausgestaltung von Fig. 4 durch Spritzgießen aus irgendeinem geeigneten Kunstharzmaterial, wie Silikonkautschuk, Latex oder einigen Vinylen, hergestellt.
Aus der Gestaltung von Fig. 4 wird der obere Rohrabschnitt 38 umgestülpt und in den unteren Rohrabschnitt 32 eingestülpt, um die in Fig. 2 und 3 gezeigte Position einzunehmen. In dieser Position ist der obere Rohrabschnitt 38 zusammengedrückt und wirksam in dem unteren Rohrabschnitt 32 fest eingepaßt und liegt dichtend über der von dem Auslaßende des Kanals 36 gebildeten Auslaßöffnung. Der obere Rohrabschnitt 38 wirkt also als ein Ventilelement zum Schließen des Kanals 36. Um das Auslaßende des Kanals 36 selektiv zu öffnen und um zu ermöglichen, daß ein Fluidströmen stattfindet, wird der Abschnitt des Rohrabschnitts 38, der über der Auslaßöffnung liegt, von dem Auslaßende des Kanals 36 weggebogen. Um erforderlichenfalls ein Umbiegen dieses Rohrabschnitts zu ermöglichen, könnten viele verschiedene Aufbauten verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch ist eine Grifflasche 54 oder dergleichen einstückig mit dem oberen Rohrabschnitt 38 ausgeformt, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Durch Ziehen an der Grifflasche 54 in die durch den Pfeil von Fig. 2 gezeigte Richtung ist es möglich, den darüberliegenden Wandabschnitt des Rohrabschnitts 38 umzubiegen, um zu ermöglichen, daß ein Strömen nach außen durch das untere Ende des Rohrabschnitts 32 stattfindet.
Es ist offensichtlich, daß die Erfindung es ermöglicht, daß das Ventil aus einem einzigen Kunststoffformteil gebildet wird, wodurch alle nachfolgenden Montagevorgänge oder dergleichen beseitigt werden. Zusätzlich ist das resultierende Ventilelement äußerst zuverlässig und mißbrauchsicher. Die gezeigte Anordnung ergibt auch einen tropffreien Verschluß.
Fig. 6 bis 9 zeigen eine zweite oder alternative Ausführungsform der Erfindung. Zum leichten Darstellen und Verstehen der Erfindung sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die durch einen Einstrich-( ' )Zusatz unterschieden sind. In Fig. 7 und 8 ist die Ventilanordnung A' umschlossen von einer Spritzgußkunststoff- Staubabdeckung 60 gezeigt. Die Staubabdeckung 60 weist einen zylindrischen Manschettenabschnitt 62 auf, der so angeordnet ist, daß er die Stirnwand 12' der Ventilanordnung A' eng aufnimmt. Ein innerer Flasch 64 oder dergleichen hält die Staubabdeckung auf der Stirnwand 12' an Ort und Stelle.
Von einer kreisförmigen Wand 66 erstreckt sich ein im wesentlichen rechteckiger Stirnabschnitt 64 nach außen. Der Abschnitt 64 ist so bemessen, daß er den Abschnitt 30' der Ventilanordnung A' eng umschließt. Der untere Teil des Abschnitts 64 ist mit einer Schwächungslinie oder einem zerbrechbaren Abschnitt 68 versehen, welche bzw. welcher sich völlig um den untersten Teil des Abschnitts 64 erstreckt. Um zu ermöglichen, daß der untere Abschnitt längs der Linie 68 weggerissen wird, ist eine Reißleine 70 vorgesehen. Dies legt das Abflußende des Abschnitts 30' der Ventilanordnung A' frei und ermöglicht, daß das Ventil für den Ausgabevorgang verwendet wird. Wie am besten in Fig. 8 gezeigt ist, ist die Betätigungsgrifflasche 54' der Ventilanordnung in das Innere des Abschnitts 30' umgebogen, wenn die Staubabdeckungsanordnung 60 an Ort und Stelle ist. Jedoch ist nach Entfernen des Wegreißabschnitts die Grifflasche freigelegt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Die Ventilanordnung kann dann zur Ausgabe von Fluiden verwendet werden.
Fig. 9 zeigt die geringfügig modifizierte, in der Ausführungsform mit Staubabdeckung verwendete Ventilanordnung. Speziell bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Ventilbetätigungs-Grifflasche 54' rechtwinklig zu dem Rohrabschnitt 38'. Zusätzlich ist das untere Ende des Rohrabschnitts 32' mit einer kleinen Aussparung oder Kerbe 72 versehen. Eine ähnliche Aussparung bzw. Kerbe 74 ist an dem oberen Ende des Rohrabschnitts 38' an der gezeigten Stelle vorgesehen. Somit kann sich der Griff 54, wenn der obere Rohrabschnitt 38' in den unteren Abschnitt 32' eingestülpt ist, genau horizontal durch die zusammenpassenden Kerben 72, 74 erstrecken. Somit erfordert die Betätigung des Ventils eine einfache horizontale Ziehbewegung an der Grifflasche 54'.
Fig. 10 stellt eine dritte Ausführungsform der Erfindung dar, die der Ausführung von Fig. 1 bis 5 ziemlich ähnlich ist. Bei dieser Darstellung sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die durch einen Zweistrich-(")Zusatz unterschieden sind. Wie dargestellt, weist die Ausführungsform von Fig. 10 eine Stirnwand 76 auf, die das Ende des zweiten Rohrabschnitts 38" verschließt. Zusätzlich ist die Grifflasche 54" so gelegen, daß sie sich, wie gezeigt, aus dem oberen Ende erstreckt, wenn das Ventil in der Betätigungsposition montiert ist. Durch Ziehen an der Grifflasche 54" nach oben wird der Rohrabschnitt 38" von dem unteren Abschnitt der Auslaßöffnung 36" weggezogen, um zu ermöglichen, daß ein Fluidstrom stattfindet.
Die Erfindung ist bezugnehmend auf bevorzugte und alternative Ausführungsformen beschrieben worden. Im Rahmen der Ansprüche können Modifizierungen und Abänderungen durchgeführt werden.

Claims

1. Ausgabeverschlußanordnung, die

- einen Rohrabschnitt (32) mit einer am Umfang nicht unterbrochenen Seitenwand (48),

- einen Fluidkanal (36), der durch die Seitenwand (48) des Rohrabschnitts (32) hindurch ausgebildet ist, und

- ein elastisches rohrförmiges Dichtungselement (38) aufweist, das dichtend in der Seitenwand (48) aufgenommen ist,

- wobei eine Einrichtung (54) zum Wegbiegen des rohrförmigen Dichtungselements (38) von dem Rohrabschnitt (32) vorgesehen ist, um ein Strömen durch den Fluidkanal (36) zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Dichtungselement (38) zur Bildung eines rohrförmigen Teils einstückig mit dem Rohrabschnitt (32) verbunden ist, wobei das rohrförmige Dichtungselement (38) bezüglich des ersten Rohrabschnitts (32) umgestülpt ist.

2. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Rohrabschnitt (32) und das rohrförmige Dichtungselement (38) im wesentlichen zylindrisch sind.

3. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das rohrförmige Dichtungselement (38) in das Innere des Rohrabschnitts (32) eingestülpt und dadurch am Umfang komprimiert wird.

4. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 3, bei welcher die Seitenwände des Rohrabschnitts (32) und des rohrförmigen Dichtungselements (38) im wesentlichen die gleiche Dicke haben, aber durch einen relativ dünneren Zwischenabschnitt (44) miteinander verbunden sind.

5. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher der Rohrabschnitt (32) und das rohrförmige Dichtungselement (38) durch einen am Umfang nicht unterbrochenen verjüngten Abschnitt (44) miteinander verbunden sind.

6. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 3, 4 oder 5, bei welcher das rohrförmige Teil (32, 38) einstückig aus einem Kunstharzmaterial geformt ist.

7. Ausgabeverschlußanordnung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, bei welcher der Rohrabschnitt (32) einen inneren offenen Querschnitt hat, der geringfügig kleiner als der gesamte äußere Querschnitt des rohrförmigen Dichtungselements (38) ist.

8. Ausgabeverschlußanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei welcher die Einrichtung zum Umbiegen des rohrförmigen Dichtungselements (38) einen mit dem Dichtungselement (38) verbundenen Griff (54) aufweist.

9. Ausgabeverschlußanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, die eine Befestigungseinrichtung (14) zum Verbinden der Verschlußanordnung mit dem Abgabeende einer rohrförmigen Tülle aufweist, wobei die Befestigungseinrichtung ein Gehäuseteil hat, das in Strömungsbeziehung mit dem Fluidkanal (36) verbunden ist.

10. Ausgabeverschlußanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei welcher der Rohrabschnitt (32) mit einem Verbindungsabschnitt (34) versehen ist, der den Fluidkanal enthält.

11. Ausgabeverschlußanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, die von einer Abdeckung (60) umschlossen ist, welche eine geschwächte Reißleine (68) aufweist, um zu ermöglichen, daß zum Bereitstellen eines Zugangs zu der Umbiegeeinrichtung (54') ein Abschnitt der Abdeckung weggerissen wird.

12. Ausgabeverschlußanordnung nach den Ansprüchen 3, 8 und 11, bei welcher das Ende des rohrförmigen Dichtungselements (38"), das in den Rohrabschnitt (32") eingestülpt ist, durch eine quer verlaufende Wand (76) geschlossen wird und der Griff (54") sich von dem Inneren des Rohrabschnitts (32") nach außen erstreckt.

13. Verfahren zur Herstellung eines Ausgabeventils mit einem rohrförmigen Körper, der einen ersten am Umfang nicht unterbrochenen Seitenwandabschnitt und eine Strömungskanalöffnung durch den ersten Seitenwandabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter relativ elastischer, am Umfang nicht unterbrochener Seitenwandabschnitt als eine einstückige Fortsetzung des ersten Wandabschnitts ausgebildet und so in den ersten Abschnitt eingestülpt wird, daß er dichtend über der Strömungskanalöffnung liegt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem der zweite relativ elastische Seitenwandabschnitt mit dem ersten Seitenwandabschnitt durch einen dazwischenliegenden verjüngten Wandabschnitt verbunden wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei welchem der erste und zweite Seitenwandabschnitt gleichzeitig aus dem gleichen Kunstharzmaterial geformt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei welchem der rohrförmige Körper eine zylindrische Form hat, wobei der erste Rohrabschnitt einen offenen inneren Durchmesser aufweist, der geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser des zweiten rohrförmigen Abschnitts ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei welchem eine Grifflasche einstückig mit dem zweiten Rohrabschnitt ausgebildet wird.