DE69701474T2

DE69701474T2 - Verschlussmembran

Info

Publication number: DE69701474T2
Application number: DE69701474T
Authority: DE
Inventors: Sigurd Schwanenberg
Original assignee: Zeller Plastik Koehn Graebner and Co; Zeller Plastik GmbH
Current assignee: Obrist Closures Switzerland GmbH
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: AR009106A1; DE19640629A1; AU4864497A; MY131041A; DE69701474D1; CO4750698A1; EP0929464B1; WO1998014386A1; ATE190579T1; US6367668B1; TW434170B; EP0929464A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlußmembran für einen Verpackungsbehälter, umfassend eine Verschlußdecke mit einer Innenfläche, die dem Inneren des Verpackungsbehälters zugewandt ist, und einer Außenfläche, die nach außen gerichtet ist, wobei die Verschlußdecke mindestens einen Schlitz aufweist, an dem sie automatisch und elastisch öffnet, um Produkt auf Innendruck im Behälter hin auszugeben und wieder schließt, um Austritt des Produktes bei Druckentlastung zu verhindern.
Derartige Verschlußmembranen sind bereits in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt geworden. Es wird beispielsweise verwiesen auf die EP-A-545 678, weiter auch auf die EP-B-146 464, die EP-A-442 379 und die US-PS-2 175 052. Darüber hinaus wird auch auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 19613130.8 verwiesen. Der Offenbarungsgehalt letztgenannter Patentanmeldung wird hiermit vollinhaltlich in den Offenbarungsinhalt vorliegender Anmeldung mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale der genannten Patentanmeldung in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
Eine derartige Verschlußmembran wird hinsichtlich ihres Verschlußverhaltens noch nicht in jeder Hinsicht als optimal angesehen. Dies wird auch darauf zurückgeführt, daß insbesondere abhängig von den speziellen Einbauverhältnissen eine unerwünschte Auswirkung von auf die Verbindungswand wirkenden Kräften auf die Verschlußdecke auftritt.
Im Hinblick auf den genannten Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der technischen Problematik, eine verbesserte Verschlußmembran anzugeben.
Diese technische Problematik ist gelöst durch eine Verschlußmembran, die durch die Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Die Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Die Verschlußmembran für einen Verpackungsbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Verschlußdecke, wobei mindestens ein Kopfplattenring auf der Verschlußdecke gebildet ist. Vorzugsweise ist der Kopfplattenring um ihren Rand herum gebildet. Desweiteren erstreckt er sich vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Verschlußdecke. Dieser Kopfplattenring hat vorzugsweise die Funktion eines Versteifungsrings. Die Verschlußmembran gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt weiterhin einen Halterungsrand und eine Verbindungswand, die die Verschlußdecke und den Halterungsrand verbindet, wobei die Verbindungswand ein erstes Teil und ein zweites Teil umfaßt. Das erste Teil bildet ein rohrförmiges Bauteil und das zweite Teil bildet ein ringförmiges Bauteil. Auf Druck auf die Innenfläche der Verschlußmembran hin werden das rohrförmige Bauteil und das ringförmige Bauteil so verformt, daß die Verschlußdecke bezüglich des Halterungsrandes nach außen bewegt wird. Vorzugsweise bildet das zweite Teil der Verbindungswand eine Scharnierfeder, die vorzugsweise als kegelstumpfförmige Unterlegscheibe ausgebildet ist und im folgenden auch Tellerfederring genannt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindungswand an der Verschlußdecke über einen Verbindungssteg angebunden, der von der Verbindungswand radial nach innen vorsteht und eine geringere Dicke aufweist als die Verschlußdecke im Randbereich. Erfindungsgemäß ist im Verbindungsbereich der Verschlußdecke mit der Verbindungswand im Querschnitt eine Verjüngung gegenüber der (randseitigen) Dicke der Verschlußdecke gegeben. Gleichwohl ist der hierdurch geschaffene radial nach innen vorstehende Verbindungssteg umlaufend und geschlossen ausgebildet, so daß die Geschlossenheit der Verschlußmembran weiterhin gewahrt ist. Vorteilhafterweise hat sich gezeigt, daß hierdurch die Bewegung der Verschlußdecke weitgehend entkoppelt ist von der Bewegung und den Kräften, welchen die Verbindungswand ausgesetzt ist bzw. welche auf die Verbindungswand einwirken.
Der Verbindungssteg wirkt als Scharnier mit wenig oder keiner Biegesteifigkeit. Der Dickenbereich ist vorzugsweise 0,2 mm bis 0,35 mm, insbesondere 0,25 mm. Die Verbindungswand ist vorzugsweise mindestens 50% dicker als der Verbindungssteg. Ein bevorzugter Dickenbereich ist 0,3 mm bis 0,6 mm, insbesondere 0,4 mm. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die Scharnierbewegung vorzugsweise an dem Verbindungssteg auftritt. Sie erlaubt weiterhin ein leichtes Formen der Verschlußmembran. In weiterer Ausgestaltung ist auch vorgesehen, daß der Verbindungssteg etwa mittig an der Verschlußdecke, in Höhenrichtung betrachtet, anschließt. Vorteilhafterweise kann der Verbindungssteg an der Verschlußdecke außermittig, in Höhenrichtung betrachtet, anschließen. Auch ist es möglich, daß die Verbindungswand sich über den Verbindungssteg hinaus erstreckt, derart, daß mit der Randkante der Verschlußdecke eine umlaufende Nut gebildet ist. Dies kann auch hinsichtlich eines Abstützens der Randkante an einem oberen Verschlußteil bzw. einer Scharniermechanik der Verschlußdecke vorteilhaft sein. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungswand und der Verbindungssteg derart mit der Verschlußdecke verbunden sind, daß sich im Querschnitt zwei gegenüberliegende, durch den Verbindungssteg getrennte umlaufende Nuten zwischen der Verbindungswand und der Verschlußdecke ergeben. In weiterer Einzelheit kann auch hinsichtlich eines Verschlusses, in welchem eine solche Verschlußmembran eingesetzt ist, vorgesehen sein, daß die Verschlußmembran im unbetätigten Einbauzustand einen unteren Halterungsrand und eine obere, sich im wesentlichen konkav erstreckende Verschlußdecke aufweist, wobei weiter die Verschlußdecke und der Halterungsrand durch die genannte Verbindungswand miteinander verbunden sind. Es ist auch bevorzugt, daß der Einbauzustand der Verschlußmembran durch ein Umstülpen der Verschlußmembran nach einer Herstellung im Spritzgießverfahren erreicht ist. Hierdurch ergeben sich kräftemäßig günstige Auswirkungen. Insbesondere die konkav ausgebildete Verschlußdecke ist einerseits in ihren Verschlußzustand durch radial einwirkende Kräfte der umgestülpten Verbindungswand vorteilhaft vorgespannt. Andererseits ist aber auch ein rasches Öffnen, insbesondere zur Belüftung beim Nachsaugen, zu verzeichnen. Die Verbindungswand kann sich bevorzugt weiter ausgehend von einer randseitigen Anbindung an die Verschlußdecke, weiterhin bezogen auf den Einbauzustand, in eine Einziehung unterhalb einer Projektionsfläche der Verschlußdecke fortsetzen. Dies ist insbesondere dadurch erreicht, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert, daß sich die Verbindungswand im Herstellungszustand (Spritzzustand) im wesentlichen zylindrisch, ausgehend von der Verschlußdecke, erstreckt. Hierbei kann jedoch je nach den gewünschten Eigenschaften der Verschlußmembran auch eine Variation im Hinblick auf eine konische Gestaltung vorgenommen werden. Die Fortsetzung in eine Einziehung unterhalb der Projektionsfläche der Verschlußdecke erbringt gleichsam eine kelchartige Gestaltung der Verschlußmembran insgesamt in diesem Bereich. Es sind darüber hinaus auch Anwendungsfälle vorgesehen, bei welchen sich die Verbindungswand auch im Einbauzustand im wesentlichen zylindrisch unterhalb und im Anschluß an die Verschlußdecke erstreckt. Dies auch insbesondere dann, wenn die angesprochene Umstülpung nach dem Herstellungsvorgang nicht vorgenommen wird. Im einzelnen ist insbesondere in bezug auf den beschriebenen umgestülpten Einbauzustand von Vorteil, daß, wie bereits angesprochen, die Verschlußdecke randseitig eine größere Dicke aufweist als die Begrenzungswand. Hier wirkt sich auch insbesondere der bereits beschriebene Verbindungssteg vorteilhaft aus. Die Verschlußdecke kann sich ausgehend von ihrem Randbereich kontinuierlich nach innen verjüngen. Die Begrenzungswand ist bezüglich einer im Querschnitt erscheinenden Randkante der Verschlußdecke der Verschlußmembran in einem oberen Bereich angebunden - wiederum bezogen auf den Einbauzustand - und ein unterer freier Randbereich der Randkante der Verschlußdecke ist von der Begrenzungswand überfangen. Aufgrund der beschriebenen, vorteilhaft eingestellten, auf einen Mittelpunkt der Verschlußdecke zu gerichteten Druckkräfte, erreicht durch ein gewisses zwangsweises Aufweiten des elastischen Materials der Verschlußmembran, insbesondere der Verbindungswand, wird so auf die Randkante der Verschlußdecke im wesentlichen über den gesamten Umfang eine radial nach innen gerichtete Kraft ausgeübt. Durch die gewölbeartige Erstreckung der Verschlußdecke werden diese Kräfte auch günstigst aufgefangen. Durch die beschriebene Anbindung über einen Verbindungssteg wird gleichwohl nur in geringer Weise, wenn überhaupt, ein weniger erwünschtes Moment auf die Verschlußdecke übertragen. Durch die herrschenden Radialkräfte und die damit gegebene Vorspannung in der Verschlußmembran und insbesondere der Verschlußdecke der Verschlußmembran sind weitere vorteilhafte Eigenschaften beim Betätigen der Verschlußmembran erreicht. Die hierdurch erreichte Vorspannung in der Gewölbestruktur der Verschlußmembran sorgt einerseits für eine hohe Dichtkraft, andererseits erfolgt aber bei einer Störung der Gewölbestruktur (Spendevorgang bzw. Nachsaugen) auch sogleich ein Ausbrechen auf relativ geringe Krafteinwirkung hin. Bei einem üblichen Spendevorgang erfolgt ein Öffnen der in der Verschlußdecke bevorzugt vorgesehenen radialen Öffnungsschlitze ab einem bestimmten Druck zuverlässig und annähernd schlagartig. Bei einer Beendigung eines Spendevorgangs und einem Rückstellvorgang der Quetschflasche, auf welcher der Verschluß bspw. aufgebracht ist, ergibt sich zunächst in an sich üblicher Weise ein Einziehen der Verschlußdecke in den konkaven Ausgangszustand und sodann ein Durchbruch nach unten mit einer Luftrücksaugung, welche trotz der beschriebenen in der Verschlußdecke herrschenden Spannungen keinen größeren, sondern eher einen geringeren Kraftaufwand bzw. Unterdruck erfordert. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist auch vorgesehen, daß die Verbindungswand im Spritzzustand im wesentlichen zylindrisch verläuft. Wie bereits angesprochen, kann durch eine Veränderung des Winkels in der Verbindungswand (in einer Querschnittsbetrachtung) aber auch die beschriebene, im umgestülpten Zustand der Verschlußmembran sich ergebende Vorspannung auf die Verschlußdecke oder eine Trichterausbildung beeinflußt und variiert werden. Die Verbindungswand geht in einen umlaufenden Verstärkungsbereich über und an dem Verstärkungsring ist ein Befestigungsring angebunden. Der Verstärkungsring hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen in bezug auf ein teleskopartiges Ausfahren der Verschlußmembran bei Druckaufbau, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben. Der Befestigungsring dient zur Halterung der Verschlußmembran in dem Verschluß. In weiterer bevorzugter Einzelheit ist vorgesehen, daß der Befestigungsring über eine sich im Querschnitt winklig zu der Verbindungswand erstreckende Anbindungswand mit dem Verstärkungsring verbunden ist.
Hinsichtlich des Verschlusses ist auch besonders bevorzugt, daß nach außen anschließend an die in der Verschlußkappe ausgebildete Durchgangsöffnung ein Erweiterungsbereich ausgebildet ist und daß die Verschlußdecke der Verschlußmembran zugeordnet zu diesem Erweiterungsbereich angeordnet ist. Die Verbindungswand kann sich zur Durchsetzung der Durchgangsöffnung (von unten kommend gesehen) bis in den Erweiterungsbereich erstrecken. Hierbei ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Verbindungswand im Ruhezustand des Verschlusses an dem Erweiterungsbereich anliegt. Es kommt jedoch in der Regel bei einem Spendevorgang zu einem Anliegen der Verbindungswand an dem Erweiterungsbereich, was mit nachstehend noch im einzelnen beschriebenen vorteilhaften Kräfteverhältnissen und einer Beeinflussung, in der Regel einer Unterstützung des Öffnungsvorganges in der Verschlußdecke, verbunden ist. Die erfindungsgemäße Anordnung der Verschlußdecke in dem Erweiterungsbereich hat zunächst zur Folge, daß die Verschlußdecke eine gewisse Abstützung nach unten, aber gegebenenfalls auch nach radial seitlich erfährt. Zudem ist die durch den Erweiterungsbereich bzw. die Durchgangsöffnung unterhalb der Verschlußdecke gegebene Verjüngung im Sinne eines formschlüssigen Sitzes der Verschlußmembran vorteilhaft. Es ist eine einfache Montage der Verschlußmembran möglich. Ein Einkleben oder dgl. ist nicht erforderlich. Gleichwohl besitzt die Verschlußdecke eine ausreichende Bewegungsfreiheit, um vorteilhaft einen Ausgabevorgang durchzuführen. Die Verschlußdecke selbst kann vergleichsweise dünn ausgebildet sein. Gleichwohl ist durch die konkave Gestaltung und die radial nach innen wirkende Abstützung im Erweiterungsbereich eine vergleichsweise hohe Verschlußkraft gegeben, welche zuverlässig ein vollständiges Verschließen der Ausgabeöffnung erreichen läßt. Diese Beeinflussung bzw. Unterstützung der Verschlußkraft und damit auch der Öffnungscharakteristik der Verschlußmembran kann allein oder kombinativ zu der oben beschriebenen, durch Umstülpen der Verschlußmembran zu erreichenden Beeinflussung vorgesehen sein. Im einzelnen kann die Verschlußdecke mit, von einem Mittelpunkt ausgehend, in der Radialen sich erstreckenden Schlitzen ausgebildet sein. Die Schlitze sind im Ruhezustand der Verschlußmembran vollständig geschlossen, durch Anpressen der Schlitzbegrenzungsseiten gegeneinander. Bei Betätigung des Gefäßes, auf welchem ein solcher Verschluß aufgebracht ist, wird die Verschlußdecke nach außen gedrückt und hierbei eine Öffnung durch Aufklaffen der Schlitze erreicht. In kombinativer oder alternativer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, daß die Verschlußdecke eine mittige dauernde Öffnung aufweist, wobei unterhalb der Öffnung ein Stützteller ausgebildet ist, auf welchem die Verschlußdecke im Ruhezustand abdichtend aufsitzt, so daß auch bei dieser Ausführungsform ein vollständiger Verschluß im Ruhezustand erreicht ist. In weiterer Einzelheit wird bezüglich dieses Stütztellers auch Bezug genommen auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 19 51 007 und die internationale Patentanmeldung PCT/EP95/01104. Die Offenbarung dieser älteren Anmeldungen wird auch zum Zwecke, sie in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit einzubeziehen, in die Offenbarung vorliegender Anmeldung mit eingeschlossen. In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in einem Außenbereich der Verschlußdecke ein die Verschlußdecke überragender Randwulst ausgebildet ist. Ein solcher Randwulst, welcher jedoch im Ruhezustand die Durchgangsöffnung nicht überragt, ist für sich genommen aus der bereits eingangs genannten EP-A2 545 678 bei einer vergleichbaren Verschlußmembran bekannt. Im Rahmen vorliegender Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Randwulst im Bereich des Erweiterungsbereiches und damit außerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Dadurch, daß der Randwulst im Bereich des Erweiterungsbereiches angeordnet ist, ergibt sich zugleich, daß dieser Wulst nach außen gekehrt ist und somit nach oben freiliegt. Zudem ist eine Abstützung des Wulstes nach unten bzw. eine radiale Abstützung gegeben. Dies kann dazu ausgenutzt werden, im Sinne einer Transportsicherung einen Verschlußdeckel oder dgl. vorzusehen, welcher auf den Randwulst einwirkt. Durch Festhalten des Randwulstes ist nicht nur die Verschlußdecke in einem gewissen Ausmaß an einer Öffnungsbewegung gehindert, sondern läßt sich vor allem aufgrund der Weichheit des Materials der Verschlußmembran eine vorteilhafte Abdichtung im Transportzustand erreichen. Durch einen erhöhten Innendruck, welcher evtl. im Zuge eines Transportes bei entsprechendem Druck auf das Behältnis entstehen kann, wird die Dichtwirkung zudem noch verstärkt. Es ist auch vorgeschlagen, daß unterhalb der Durchgangsöffnung, unmittelbar anschließend an diese, ein - weiterer - gegensinnig öffnender Erweiterungsbereich ausgebildet ist. Einer oder beide der erwähnten Erweiterungsbereiche können im wesentlichen konisch ausgebildet sein. Hierbei ergibt sich insgesamt gleichsam eine doppelt nietartige Ausbildung der eingesetzten Verschlußmembran und eine entsprechend vorteilhafte Halterung der Verschlußmembran in der Verschlußkappe. In darüber hinaus bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in dem Erweiterungsbereich, welcher sich nach außen an die Durchgangsöffnung anschließt, eine bis zur Durchgangsöffnung reichende nutartige Vertiefung ausgebildet ist. Die Vertiefung ist im einzelnen bevorzugt vertikal bzw. radial ausgebildet. Hierdurch läßt sich eine vorteilhafte Belüftung, zum Nachsaugen von Luft nach einem Ausgabevorgang in das Behältnis, erreichen. Die Luft strömt hierbei durch einen von dem Erweiterungsbereich bzw. der Durchgangsöffnung gebildeten und durch die Verbindungswand abgedeckten Kanal. Es können auch entsprechende Luftöffnungen als Bohrungen oder Kanäle lediglich in der Wandung des Erweiterungsbereiches bzw. der Durchgangsöffnung ausgebildet sein. Die nachgesaugte Luft führt im Bereich des Randwulstes zu einem Abheben.
Nachstehend ist die Erfindung desweiteren anhand der beigefügten Zeichnung, welche jedoch lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Verschlußkappe mit einer Verschlußmembran in einer ersten Ausführungsform, geschnitten entlang der Linie I-I in Fig. 3;
Fig. 2 den Verschluß gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3 eine Darstellung des Verschlusses gemäß Fig. 1, in einer Draufsicht;
Fig. 4 den Verschluß gemäß Fig. 1 im Ausgabezustand;
Fig. 5 eine Darstellung des Verschlusses gemäß Fig. 1 mit einer Transportsicherung;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung durch eine Verschlußkappe mit einer Verschlußmembran einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 7 eine Darstellung gemäß Fig. 1, wobei ein Stützteller vorgesehen ist;
Fig. 8 eine Darstellung gemäß Fig. 5, gleichfalls mit Ausbildung eines Stütztellers;
Fig. 9 eine Unteransicht einer Verschlußmembran;
Fig. 10 die Verschlußmembran gemäß Fig. 9, geschnitten entlang der Linie X-X in Fig. 9, mit einem im Querschnitt dargestellten zugeordneten Einbauring;
Fig. 11 eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäß Fig. 9 bzw. 10;
Fig. 12 eine Ausschnittsvergrößerung aus der Darstellung gem. Fig. 10, nach Zusammensetzung mit dem Einbauring;
Fig. 13 eine Einbaudarstellung des Gegenstandes gemäß den Fig. 9 bis 12 in einem Verschluß im unbetätigten Zustand;
Fig. 14 eine Darstellung gemäß Fig. 13, nach Erhöhung eines Innendruckes in dem mit dem Verschluß versehenen Behältnis, jedoch vor Beginn eines Spendevorganges;
Fig. 15 den Verschluß gemäß Fig. 13 im Spendezustand;
Fig. 16 den Verschluß gemäß Fig. 13 nach Beenden eines Spendevorgangs und beim Rücksaugen von Luft;
Fig. 17 entsprechende Darstellungen gemäß Fig. 13 bis 16, bei einem weiteren bis 20 Einbaubeispiel;
Fig. 21 bis 23 entsprechende Darstellungen gemäß Fig. 13 bis 16, bei einem dritten Einbaubeispiel;
Fig. 24 ein weiteres Einbaubeispiel bei einem Tubenverschluß;
Fig. 25 eine Darstellung gemäß Fig. 21 bis 23 mit einem Originalitätssiegel;
Fig. 26 eine Draufsicht auf den Verschluß im Bereich der Verschlußöffnung nach Entfernen des Originalitätssiegels und Entnahme der Verschlußmembran;
Fig. 27 eine weitere Ausführungsform;
Fig. 28 eine Darstellung der Verschlußmembran in einer Draufsicht;
Fig. 29 einen Querschnitt durch die Verschlußmembran in ihrer Spritzstellung, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 28;
Fig. 30 einen Querschnitt durch die Verschlußmembran in ihrer gestülpten Ruhestellung, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 28;
Fig. 31 einen Ausschnitt aus der Darstellung in Fig. 29, gekennzeichnet mit Detail B;
Fig. 32 einen Querschnitt durch die Verschlußmembran in ihrer gestülpten Stellung, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 28, während der Absolvierung ihres Arbeitshubes;
Fig. 33 einen Querschnitt durch die Verschlußmembran in ihrer gestülpten Stellung, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 28, im Ausgabezustand;
Fig. 34 einen Querschnitt durch die Verschlußmembran in ihrer gestülpten Stellung und eine Membranaufnahme, geschnitten entlang der Linie A-A in Fig. 28; und
Fig. 35 einen Ausschnitt aus Fig. 34, gekennzeichnet mit Detail C.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein selbstschließender Verschluß mit einer Verschlußkappe 1 und einer Verschlußmembran 2, wobei die Verschlußkappe 1 nur teilweise dargestellt ist. Die Verschlußkappe 1 ist weiter - was im einzelnen nicht dargestellt ist - Teil eines zur Ausgabe eines fluiden Füllgutes komprimierbaren Behältnisses.
Die Verschlußmembran 2 besitzt einen unteren, umlaufenden Halterungsrand 3, eine von dem Halterungsrand 3 sich im wesentlichen nach oben erstreckende Verbindungswand 4 und eine obere Verschlußdecke 5. In der Verschlußdecke 5 sind ausgehend von einem Mittelpunkt sich radial erstreckende Schlitze 6 ausgebildet (vergleiche auch Fig. 3).
Wesentlich ist, wobei insbesondere aber auf die Fig. 10 Bezug genommen wird, daß die Anbindung der Verbindungswand 4 an die Verschlußdecke 5 über einen von der Verbindungswand 4 radial nach innen vorstehenden Verbindungssteg 51 gebildet ist. Der Verbindungssteg 51 weist eine geringere Dicke auf als die Verschlußdecke 5 (im Randbereich). Der Verbindungssteg 51 ist unterhalb, d. h. einen Absatz bildend, einer oberen Randfläche 52 der Verschlußdecke 5 und oberhalb, gleichfalls einen Absatz bildend, einer unteren Fläche 53 der Verschlußdecke 5 an die Verschlußdecke angebunden. Wie aus den weiteren Darstellungen insbesondere auch ersichtlich, ist der Verbindungssteg 51 damit außermittig, in Höhenrichtung betrachtet, an die Verschlußdecke 5 angebunden. Die Dicke der Verbindungswand 4 entspricht beim Ausführungsbeispiel etwa der Dicke des Verbindungssteges 51. Insgesamt ist durch den Verbindungssteg 51, die in diesem Bereich ausgebildete Endstruktur der Verbindungswand 4 und die Randseite der Verschlußdecke 5 eine im wesentlichen H- Struktur (querschnittsmäßig) geschaffen. Der Rücksprung des Verbindungssteges 51 gegenüber der Oberseite 52 der Verschlußdecke 5 entspricht etwa der Dicke des Verbindungssteges 51. Die Verbindungswand 4 erstreckt sich ersichtlich in diesem Bereich über den Verbindungssteg 51 hinaus, unter Ausbildung einer umlaufenden Nut 54 zwischen einer Randkante der Verschlußdecke 5 (welche die Oberseite 53 ausbildet) und einem den Verbindungssteg 51 nach unten überragenden Flansch oder Teilbereich 55 der Verbindungswand 4. Der Teilbereich 55 der Verbindungswand 4 ragt etwa um ein solches Maß über den Verbindungssteg 51 hinaus, daß sich etwa bei einer gedachten Weiterführung der Oberfläche 53 der Verschlußdecke 5 ein im wesentlichen stufenloser Übergang in den Teilbereich 55 ergibt. Es ist auch zu erkennen, daß sich im einzelnen zwei Nuten 54, 56 ergeben. Die Nut 56 ist in gleicher Weise im oberen Bereich der Verschlußdecke 5 ausgebildet. Eine Begrenzung der Nut 56 ist jedoch hierdurch die durchgehend weiter nach unten ausgebildete Verbindungswand 4 (vergl. bspw. Fig. 13, 14). Im umgestülpten Zustand ergibt sich jedoch gleichfalls ein nur wenig überragender Randbereich dieser Nut 56 durch den dort gebildeten Wulst der Verbindungswand 4. Es ist insbesondere deutlich, daß aufgrund des Verbindungssteges 51 Kräfte aus der Wulstbildung der Verbindungswand 4 nur geringfügig auf die Verschlußdecke 5 übertragen werden.
Weiter ist, wieder mit Bezug zu den Fig. 1-8, ersichtlich, daß die Verschlußkappe 1 eine Durchgangsöffnung 8 ausbildet, welche sich nach außen in Form eines Erweiterungsbereiches 9 erweitert. Die Durchgangsöffnung 8 ist im engsten Bereich der Gesamtausgabeöffnung zu sehen. Die Verbindungswand 4 durchsetzt die Durchgangsöffnung 8 und ist, jedenfalls bei Betätigung, in dem Erweiterungsbereich 9 radial abgestützt.
Weiter geht die Verbindungswand 4 über eine einen oberen umlaufenden Randwulst 10 bildende Anbindungskrümmung in den Verbindungssteg 51 bzw. im weiteren die Verschlußdecke 5 über.
Bei der Ausführungsform der Fig. 4 bis 8 ist der Verbindungssteg 51 nicht im einzelnen dargestellt. Die Größe der Verschlußmembran 2 erlaubt hier keine geeignete zeichnerische Wiedergabe. Es sind jedoch gleiche Verhältnisse gegeben wie hinsichtlich der Verschlußmembran in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
Die Verschlußdecke 5 ist mit einer größeren, beim Ausführungsbeispiel etwa zwei- bis vierfachen Dicke ausgebildet im Vergleich zu der Verbindungswand 4. Die Dicke ist unterschiedlich, da die Verschlußdecke 5 sich zu ihrer Mitte hin verjüngt. Darüber hinaus sind an der Innenfläche der Verschlußdecke radial außen Abschrägungen 11 ausgebildet.
Der Erweiterungsbereich 9 ist konisch gestaltet. Ein Konuswinkel Alpha beträgt etwa 15 bis 40º. Bevorzugt ist ein Konuswert von ca. 25º.
In den Fig. 1 bis 3 und 5 bis 8 ist jeweils der unbetätigte Zustand dargestellt. Im Betätigungszustand gemäß Fig. 4 wird durch bspw. Verquetschen des Gefäßes, auf welchem die Verschlußkappe 1 angebracht ist (was im einzelnen nicht weiter dargestellt ist) das Produkt unter Druck gesetzt und preßt so gegen die Innenfläche der Verschlußdecke 5. Die Verschlußdecke 5 bricht unter Abbau des Konusdruckes bzw. des Druckes, den die Verschlußmembran 2 radial auf die Konusfläche 9 ausübt und einer Neutralisierung der Vorspannung gleichsam in der Mitte auf, unter Aufklaffen von segmentartigen Membranlappen 7 der Verschlußmembran, so daß sich eine Spendeöffnung 12 ergibt. Dieses Verhalten ist grundsätzlich bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen gleichartig. Bei nachlassendem Druck auf das Behältnis schließt sich die Verschlußdecke der Verschlußmembran und wird nach unten gezogen bzw. zurückgezogen. Der Teilbereich 55 kommt mit der Innenfläche der Verbindungswand 4 in Berührung. Dies verhindert, daß die Verschlußdecke während der Belüftung nach innen gesaugt wird. Dies ist besonders nützlich bei Verbindungswänden 4, die nicht zylindrisch, sondern konisch sind, wie es zum Beispiel in Fig. 16 oder 20 gezeigt ist. Außerdem erfährt die Verschlußdecke 5 durch die Abstützung an der Konuswand eine Einengung. Es erfolgt gleichsam ein Einzwängen in die - obere - Konusfläche. Die Membranlappen 7 erfahren hierdurch eine vertikale Auslenkung nach unten, so daß sie auf den leichten Innendruck hin nach unten aufklaffen und für eine gute - gegebenenfalls zusätzliche - Belüftung des Behältnisses sorgen.
Hinsichtlich der Anordnung der Verschlußmembran 2 in der Verschlußkappe 1 ist noch von Bedeutung, daß die Zwickel 17 zwischen der Verbindungswand 4 und der Verschlußdecke 5 oberhalb der Durchgangsöffnung 8 angeordnet sind. Bevorzugt ist die Verschlußdecke 5 auch insgesamt oberhalb der Durchgangsöffnung 8 angeordnet. Ein Verjüngungsmaß a der Ausgabeöffnung, ausgehend von der Durchgangsöffnung 8 bis zu dem von der Verbindungswand 4 noch benutzten größten Bereich des Erweiterungsbereiches 9, beträgt ein Mehrfaches der Dicke der Verbindungswand 4, vorzugsweise etwa das Vier- bis Zehnfache der Dicke der Verbindungswand 4.
Aus der Draufsicht gemäß Fig. 3 ist zu erkennen, daß in dem Erweiterungsbereich 9, aber auch durchsetzend die Durchgangsöffnung 8, Belüftungsnuten 13, 14 usw. ausgebildet sind. Hierdurch kann beim Zurücksaugen - gegebenenfalls zusätzlich - Luft in das Gefäß eingesaugt werden, wobei der Halterungsrand 3 zumindest örtlich von seiner Abstützung an der Verschlußkappe 1, in dem Bereich, welcher durch das Bezugszeichen 13 angedeutet ist, abhebt. Die Lufteinsaugung kann zusätzlich zu der bereits erwähnten Belüftung infolge oberer Konusabstützung und dort evtl. ausgebildeter Nuten erfolgen.
Der Randwulst 10 ist von Bedeutung, insbesondere im Hinblick auf eine Transportsicherung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Transportsicherung besteht aus einem Deckel 15, welcher einen unterseitigen, kreisförmig ausgebildeten Verschlußwulst 16 aufweist. Der Verschlußwulst 16 wirkt im Verschlußzustand mit dem Randwulst 10 zusammen. Hierdurch ist nicht nur die Verschlußdecke 5 in ihrer Bewegung im Hinblick auf die Einnahme einer Öffnungsstellung gemäß Fig. 4 wesentlich gehindert, vielmehr wird durch den Innendruck, welcher zu einer Ausgabe von Masse führen könnte, der Anpreßdruck im Bereich des Randwulstes 10 an den Verschlußdeckel 15 nur verstärkt und damit die Dichtwirkung erhöht, da der Druck unmittelbar innenseitig, in dem Zwickel 17, vgl. Fig. 2, ansteht. Aufgrund der konkaven Ausbildung der Verschlußdecke 5 im Verschlußzustand, vorzugsweise durch das bereits beschrie bene Umstülpen der Verschlußmembran 2 nach der Herstellung erreicht, verstärken sich bei dem Innendruck und der durch Anlage an dem Randwulst 10 behinderten Ausdehnung die Gewölbekräfte, so daß die Dichtwirkung in den anliegenden Flanken der Schlitze in der Verschlußdecke sogar verstärkt ist. Die Konuseinzwängung der Verschlußmembran läßt den Membranboden (verstärkt) konvex ausformen. Durch den Verschlußdeckel wird auch eine verstärkte Einzwängung der Membran in die Konusfläche erreicht. Dadurch erzielt eine senkrechte Öffnungskraft, die etwa aufgrund überhöhten Innendruckes vom Inneren des Behältnisses her auf die Verschlußdecke einwirkt, eine Umlenkung nach radial außen und ein Abfangen durch den Verschlußdeckel bzw. die Konuswandung. Dies hat zur Folge, daß die Membranlappen sich gegen ein Öffnen ausdrücklich sperren und ein Austreten von Produkt verhindern. Der Hohlraum zwischen dem Verschlußdeckel und der Verschlußmembran bleibt hygienisch sauber. Der Zustand der Selbstverriegelung infolge der Konusabstützung besteht auch in etwas verminderten Umfang weiter nach einer Öffnung des Verschlußdeckels und verhindert damit im Normalzustand des Gefäßes den Produktaustritt, insbesondere auch bei einer Überkopfanordnung des betreffenden mit dem Verschluß versehenen Gefäßes.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist die Verschlußkappe innenseitig lediglich im wesentlichen mit einem äußeren Erweiterungsbereich 9 ausgebildet. Die Durchgangsöffnung 8 stellt den engsten Bereich des Erweiterungsbereiches 9 dar. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 1, wo sich an die Durchgangsöffnung 8 noch ein innerer gegensinniger Erweiterungsbereich 9' anschließt, ist die Verbindungswand 4 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 freispannend, jedoch gleichfalls sich konisch erweiternd, folgend einer noch geringen stark konisch sich erweiternden Anlage an der Verschlußwand unterhalb der Durchgangsöffnung 8 nach radial unten gezogen und hintergreift der Halterungsrand 3 einen gesonderten Halterungsvorsprung 18, welcher von der oberen Verschlußwand 19 der Verschlußkappe 1 nach unten ragt. Dieser Halterungssteg 18 ist, umlaufend geschlossen, zylinderartig ausgebildet.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 und 8 ist die Verschlußmembran 2 mit einer mittigen, ständig offenen Öffnung 20 ausgebildet. Die Öffnung 20 ist unterseitig von einem Stützteller 21 unterfaßt, welcher jedenfalls dem Durchmesser oder dem Öffnungsquerschnitt der Öffnung 20 angepaßt ausgebildet ist, wobei er das Maß der Öffnung übertrifft. Diese Art von Verschlußmembran 2 ermöglicht nochmals ein wesentlich erleichtertes Ausgeben von Produkt aus einem mit einem solchen Verschluß versehenen Gefäß. Dies kann insbesondere zur Anpassung an unterschiedliche Viskositäten vorteilhaft sein. Die Öffnung 20 ist lediglich in der Verschlußstellung abgedichtet. Zusätzlich zu der Öffnung 20 können auch noch radiale Schlitze, wie im Hinblick auf Fig. 1 erläutert, ausgebildet sein. Eine mittige Öffnung 20 in der Verschlußdecke 5 ist besonders nützlich bei Verschlußmembranen oder Ventilen aus thermoplastischem Elastomer (TPE).
Aufgrund der beschriebenen speziellen Geometrie der Verschlußmembran bleibt während des normalen Gebrauchs bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen bei einem Spendevorgang der obere Randwulst 10 in annähernd unveränderter Lage. Die Verschlußdecke 5 formt sich im Sinne eines gewissen Streckens bei Innendruck aus und danach klaffen die Membranlappen wie bereits beschrieben auf und geben den Produktweg frei. Die optisch gut erkennbaren elastischen Veränderungen in der Verschlußmembran vor dem eigentlichen Produktaustritt signalisieren einem Benutzer den bevorstehenden Produktaustritt. Dies wertet die Handhabung und die Anwendung eines solchen Verschlusses und einer solchen Verschlußmembran wesentlich auf. Der Verschluß und der Bereich der Verschlußmembran bleiben auch nach längerer Nutzungszeit sauber, weil aufgrund dieses Ausdehneffektes die Produktaustrittsstelle die Verschlußoberfläche übersteigen kann.
Eine Abstützung wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, kann auch in der Abwandlung vorgesehen sein, daß die Abstützung als ein Stützring ausgebildet ist, welcher lediglich ein Zurückbewegen, ausgelöst etwa durch ein Zurücksaugen, der Verschlußmembran in den Vorratsraum hindert. Der Stützring kann hierbei mit einem solchen Durchmesser ausgebildet sein, daß er außerhalb der Schlitze 6 die Membran abstützt. Auch kann dieser Ring aber auch so ausgestaltet sein, daß er zusätzlich noch eine Verschlußfunktion bezüglich eines Schlitzes oder einer mittigen Öffnung, wie weiter vorstehend erläutert, mit erfüllt.
Die Verschlußmembran besteht bei allen Ausführungsformen aus einem weichen, leicht verformbaren Kunststoffmaterial. Die Verschlußmembran kann geformt werden, so daß sie sich in der Stellung befindet, in der sie benutzt wird.
Mit Bezug zu den Fig. 9 bis 12 ist eine Verschlußmembran 2 zu erkennen mit einer Verschlußdecke 5 und einer Verbindungswand 4. Dieses Ausführungsbeispiel muß umgestülpt werden, wie im folgenden beschrieben. Die Verschlußdecke 5 ist zur Mitte hin im Querschnitt sich verjüngend ausgebildet, ausgehend von einer Randkante 23. Ein innerer Radius R1 ist kleiner als ein äußerer Radius R2, welche beiden Radien - allein - die Geometrie der Verschlußdecke 5 erzeugen. An die Verbindungswand 4 schließt - in Fig. 10 oberseitig - eine Formation oder ein Verstärkungsring 24 an. Dieser Verstärkungsring erstreckt sich im Spritzzustand der Verschlußmembran 2, welcher in den Fig. 9 bis 12 dargestellt ist, im wesentlichen nach innen. Er bildet oberseitig eine Stützauflagefläche 25 aus. Diese Stützauflagefläche verläuft etwa horizontal, d. h. im wesentlichen rechtwinklig zu einer Erstreckungsrichtung der Verbindungswand 4.
An die Verbindungswand 4, beim Ausführungsbeispiel im Bereich des Verstärkungsringes 5, ist weiter ein Befestigungsring 26 angebunden. Der Befestigungsring 26 ist grundsätzlich mit dem weiter oben beschriebenen Halterungsring 3 vergleichbar. Die Anbindung des Befestigungsringes an der Verbindungswand ist über eine Anbindungswand 27 vorgenommen, die einen unteren Teil der Verbindungswand bildet. Die Anbindungswand 27 erstreckt sich bezüglich des oberen Teils der Verbindungswand 4 nach außen. Beim Ausführungsbeispiel ist die Erstreckungsrichtung der Anbindungswand 27 derart gewählt, daß sie mit einer Vertikalen V einen spitzen Winkel Beta einschließt. In weiterer Einzelheit verläuft die Anbindungswand 27 auch im wesentlichen in einem Querschnitt Z-förmig, wobei den Z-Querstrich (der hier allerdings nicht schräg, sondern gerade bzw. vertikal verläuft) eine Zwischenwand 28 bildet, welche sich im wesentlichen vertikal erstreckt. Hieran anschließend ist eine in den Befestigungsring 26 übergehende Horizontalwand 29 angebunden.
Von der Horizontalwand 29 bzw. dem Befestigungsring 26 nach unten weisend sind Verbindungsnocken 30 ausgebildet.
Diese Verbindungsnocken 30 dienen zum formschlüssigen Zusammenbau mit einem Einbauring 31. Die Bedeutung des Einbauringes 31 ist weiter unten noch erläutert.
Während die Verschlußmembran aus einem weichen Silikonmaterial oder einem elastomeren Kunststoffmaterial, das auch vergleichsweise weich ist, besteht, besteht der Einbauring 31 aus einem normal harten Kunststoffmaterial. Dadurch daß, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, die Horizontalwand 29 bzw. der Befestigungsring 26 eine obere im wesentlichen horizontal sich erstreckende Fläche 32 aufweisen, ist im Einbauzustand eine vorteilhafte Dichtung gegeben. In der Ausschnittsvergrößerung der Fig. 12 ist der zusammengesetzte Zustand der Verschlußmembran 2 mit dem Halterungsring 31 zu erkennen.
Die Anbindungswand 27 ist beim Ausführungsbeispiel im Bereich des Anschlusses des Verstärkungsringes 24 an die Verbindungswand 4 angeschlossen. Zur Verstärkung der Verschlußmembran 2 in diesem Bereich ist auch nach außen vorstehend ein umlaufender Verstärkungsvorsprung 33 ausgebildet. In der Querschnittsdarstellung ist dieser als erkerartiger Vorsprung dargestellt.
Wie weiter aus den Fig. 9 und 11 ersichtlich, ist die Verschlußmembran 2 in der Verschlußdecke 5, ausgehend von einem Mittelpunkt M, mit Radialschnitten 34 ausgebildet, welche die Spendeöffnungsbenutzung ergeben. In weiterer Einzelheit ist auch zu erkennen, daß zugeordnet zu dem Mittelpunkt M im Bereich der sich aufgrund der Radialschnitte ergebenden Membranlappen eine Verdünnung 5' ausgebildet ist. Diese ist vorteilhaft im Hinblick auf die Belüftung nach einem Spendevorgang. Die Spitzen der Membranlappen biegen sich damit noch leichter aus. Dagegen ist die Dichtfunktion bei leichtem Innendruck nicht wesentlich beeinflußt.
In den Fig. 13 bis 16 ist ein erstes Einbaubeispiel einer solchen Verschlußmembran 2 dargestellt. Die Verdünnung 5' ist hierbei, und auch bei den weiteren Ausführungsbeispielen, nicht verwirklicht. Es ist ersichtlich, daß bei dem Spendevorgang, vgl. Fig. 14 und 15, die Horizontalfläche 25 des Verstärkungsringes 24 in Anlage zu einer Gegenfläche 35 in der Verschlußkappe 1 gelangt. Aufgrund der dargestellten Geometrie der Verschlußmembran 2 bzw., wie bevorzugt vorgesehen, bei einer Herstellung der Verschlußmembran 2 mit einem Spritzzustand gemäß den Fig. 9 bis 12 und einem umgestülpten Einbau gemäß den Fig. 13 bis 16, hebt sich die Verschlußdecke 5 mit der kelchartig die Verschlußdecke 5 unterfassenden Verbindungswand 4 vertikal nach oben, unter Befreiung von der Konusfläche, d. h. dem Erweiterungsbereich 9. Dieser Hebevorgang wird wesentlich durch eine Winkeländerung zwischen der Anbindungswand 27 und der Zwischenwand 28 erreicht. Nach Anlage der Fläche 25 an der Fläche 35 bewirkt eine weitere Erhöhung des Innendruckes ein Aufklappen der Verschlußlappen, so daß es zu dem Öffnungszustand der Verschlußmembran gemäß Fig. 15 kommt.
Nach Beendigung des Spendevorganges wird die Verschlußmembran 2 aufgrund des Unterdruckes in dem angeschlossenen Behältnis in die Stellung gemäß Fig. 16 zurückbewegt. In dieser Stellung kommt der Teilbereich 55 mit der Innenfläche der Verbindungswand 4 in Berührung. Darüber hinaus kommt der Verstärkungsring 24 mit der Außenfläche der Verbindungswand 4 in Berührung. Der weiter herrschende Unterdruck bewirkt ein Ausbrechen der Verschlußlappen nach unten, wobei hier auch die Kräfte beitragen, die sich aufgrund einer Berührung und Anlage der Verschlußdecke 5 an der Verbindungswand 4 und weiter vermittels der Verbindungswand 4 in der Abstützungswand 9 ergeben. Der Teilbereich 55 und/oder der Verstärkungsring 24 und/oder die Abstützungswand 9 wirken ergänzend oder alternativ dem Umstülpen der Verschlußdecke 5 während der Belüftung entgegen.
Es ist ersichtlich, daß die Verbindungswand 4 in ihrem Verbindungsbereich mit der Verschlußdecke 5, aufgrund der im Verschlußzustand oberseitigen Anbindung, einen Randwulst 10 ausbildet. Dieser Randwulst 10 ist insbesondere auch von Vorteil im Hinblick auf eine Abdichtung zu Zwecken eines Reiseschutzes, wie nachstehend auch noch im weiteren erläutert.
Die Verschlußkappe 1 weist, wie bereits angesprochen, einen konusartigen bzw. trichterförmigen Erweiterungsbereich 9 auf. Dieser Erweiterungsbereich 9 besitzt zugleich unterseitig, als freie Stirnfläche, die Anlagefläche 35. Weiter weist die Verschlußkappe 1 ausgehend von einer oberen, im wesentlichen ebenflächigen Verschlußwand 36 eine zylinderförmig nach unten ragende Halterungswand 37 auf. Die Halterungswand 37 ist mit seitlichem Abstand, radial nach außen versetzt, zu dem Erweiterungsbereich 9 angeformt.
In der zylinderförmigen Halterungswand 37 ist, beim Ausführungsbeispiel unterhalb eines Niveaus der Stirnfläche 35, eine Halterungsausnehmung 38 ausgebildet. Diese Halterungsausnehmung 38 besitzt eine obere Anschlagfläche 39, eine im wesentlichen vertikal sich erstreckende Halterungswand 40 und einen unteren, nach innen gegenüber der Halterungswand 40 vorragenden Halterungswulst 41, welcher nach unten hin durch eine Erweiterung in radialer Richtung eine Auflaufschräge aufweist.
In dieser Halterungsausnehmung 38 ist der Befestigungsring 26 der Verschlußmembran 2 klemmgehaltert, im einzelnen derart, daß die obere Horizontalfläche gegen die Fläche 39 der Halterungsausnehmung 38 anliegt. Unterseitig der Fußfläche des Befestigungsrings der Verschlußmembran 2 ist der Einbauring 31 aus üblichem Hartkunststoffmaterial angeordnet. Der Einbauring 31 kann, wie weiter vorn bereits erläutert, durch eine Verbindung mit der Verschlußmembran 2 vormontiert sein. Der Einbauring 31 sitzt derart in der Halterungsausnehmung 38, zusammen mit dem Befestigungsring 26 der Verschlußmembran 2, ein, daß eine Andrückung der Horizontalfläche der Befestigungsmembran 2 nach oben gegen die Fläche 39 der Halterungsausnehmung erfolgt. Es ist ein Klemmsitz gegeben. Durch dieses Andrücken des relativ weichen Materials der Verschlußmembran 2 ist zugleich eine Abdichtung in diesem Bereich vorteilhaft geschaffen. Darüber hinaus ist eine sehr rationelle Montagemöglichkeit gegeben. Die Verschlußmembran 2 mit dem vormontierten Einbauring 31 braucht lediglich in die Halterungswand 37 von unten eingelegt und dann nachgedrückt zu werden. Aufgrund der Auflaufschräge 42 fährt die Verschlußmembran 2 mit dem Ring klipsartig in die Halterungsausnehmung ein und ist sicher befestigt.
Der oben beschriebene Verstärkungsring 24, der gegenüber dem Befestigungsring 26 auch radial nach innen im Befestigungszustand, wie ersichtlich, versetzt ist, sorgt zuverlässig dafür, daß die Verschlußmembran 2 während des üblichen Betriebes nicht nach unten gesaugt werden kann. Abgesehen von der Anlage der Verschlußmembran 2 in dem Erweiterungsbereich 9 ergibt sich durch den Verstärkungsring 24 eine ringartig feste Einschnürung, welche die Verschlußdecke nicht ohne weiteres durchsetzen kann.
In den Fig. 17 bis 20 ist ein weiteres Einbaubeispiel dargestellt, wobei hier lediglich die Unterschiede zu dem vorherigen Einbaubeispiel beschrieben sind.
Es ist ersichtlich, daß bei diesem Einbaubeispiel kein Erweiterungsbereich 9 vorgesehen ist. Vielmehr ist die Verschlußöffnung 43 lediglich in der Stärke der Verschlußdecke ausgebildet. Die Verschlußmembran 2 oder jedenfalls der Wulst 10 sitzt mit seitlichem Abstand, unter Ausbildung eines umlaufenden Spaltes, im Bereich der Verschlußöffnung 43 ein. Zugleich dient die Verschlußwandung der Verschlußöffnung 43 als Anlagefläche für die Fläche 25 beim Ausfahren der Verschlußmembran 2 im Zuge eines Spendevorgangs, wie aus den Fig. 18 und 19 ersichtlich. Die Befestigungsausnehmung in dem Befestigungsflansch ist entsprechend weiter höher vorgesehen.
Im übrigen ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie vorstehend beschrieben, wobei jedoch kräftemäßig die Unterstützung durch den Erweiterungsbereich wegfällt. Von Bedeutung ist noch, daß sowohl bei der Ausführungsform der Fig. 13 bis 16 wie der Ausführungsform der Fig. 17 bis 20 und auch der nachstehend noch beschriebenen Ausführungsform der Fig. 21 bis 26 im Rücksaugzustand bzw. Belüftungszustand eine Fläche 25' des Verstärkungsringes 24 zur Anlage an der Verbindungswand 4 kommt. Zusammen mit einer in der Praxis auch auftretenden Anlage der Verschlußdecke 5 in diesem Zustand an der Verbindungswand 4 und damit auch an der Fläche 24' des Verstärkungsringes 24 in diesem Bereich, kommt es zu einer das Aufklaffen unterstützenden Hebelwirkung bezüglich der Verschlußlappen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 21 bis 25 ist eine den Fig. 13 bis 16 hinsichtlich der Abstützung 9 vergleichbare Ausgestaltung vorgesehen. In Einzelheit ist jedoch eine Änderung dahingehend vorgenommen, daß der Erweiterungsbereich 9 lappenartige Einzelelemente 43 aufweist. Zwischen den Elementen 43 sind Zwischenräume 44 vorhanden (vgl. auch Fig. 26). Die Verschlußmembran 2 liegt im Rücksaugzustand in diesen Öffnungen 44 ein und wird dort leicht rillenartig verformt. Dies setzt sich bis zu dem Mittelpunktbereich bzw. dem Bereich der Trennschlitze fort, wodurch die Belüftungseigenschaft noch einmal deutlich unterstützt wird.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 24 ist im Querschnitt ein Tubenverschluß dargestellt. Auch hier ergeben sich vergleichbare Verhältnisse, jedoch mit dem Unterschied, daß sich an den Bereich 9, der im wesentlichen konisch sich öffnend verläuft, wie beschrieben, eine zylindrische Wandung 45 etwa gleicher Höhe im Hinblick auf eine Höhenerstreckung des Erweiterungsbereiches 9, anschließt. Bei einer höhenmäßigen Versetzung der Verschlußdecke 5 im wesentlichen parallel zu sich selbst (vgl. bspw. Bewegung der Verschlußdecke bei Fig. 17 und 18) liegt die Verschlußdecke an ihrem Außenrand, hier mit dem Wulst 10, an der Innenfläche der zylindrischen Wandung 45 an und bewegt sich relativ hierzu. Dies hat zum einen die Bedeutung, daß bei einem Ausfahren der Verschlußmembran gleichsam ein Abwischen oder Abstreifen entlang der Innenfläche der zylindrischen Wandung 45 erfolgt. Beim Zurückfahren der Verschlußmembran entsteht insoweit auch wiederum ein Wischeffekt und auch ein Saugeffekt. Zudem ist eine schüsselartige Gestalt gegeben, in welcher evtl. noch vorhandene Restflüssigkeit (zunächst) aufgefangen werden kann. Da sich bei entsprechendem Unterdruck anschließend noch ein Nachsaugen in das Gefäß ergibt, kann hiermit auch dann noch eine Restentleerung erreicht werden.
Darüber hinaus ist in Fig. 25 in der Verschlußöffnung ein über Abreißstege angebundenes Originalitätssiegel 46 dargestellt.
Fig. 26 zeigt eine Draufsicht auf den Verschluß gemäß Fig. 25, bei abgenommenem Originalitätssiegel 46 und herausgenommener Verschlußmembran 2.
Die Einzelelemente 43, die eine dem Erweiterungsbereich 9 vergleichbare konische Abstützung für die Verschlußmembran 2 erbringen, sind zu erkennen, darüber hinaus auch die erwähnten Zwischenräume 44.
Bei der Ausführungsform der Fig. 27 ist ein Stützring 47 dargestellt, welcher die Verschlußdecke 5 der Verschlußmembran 2 im Einbauzustand nach unten hin abstützt. Der Stützring 47 kann über eine oder mehrere Stege 48 mit einem Einsatzringkörper 49 verbunden werden, welcher an der Verschlußdecke bzw. einem nach unten abragenden, den Erweiterungsbereich 9 bildenden Flansch 50 der Verschlußdecke klipsgehaltert ist. Der Stützring 47 ist in seinem Durchmesser vorzugsweise an einer Erstreckung der Schlitze in der Verschlußmembran orientiert. Es empfiehlt sich, den Durchmesser etwas größer vorzusehen als die Erstreckung der Schlitze reicht. Dieser Stützring 47 erbringt insbesondere bei dem Rücksaugvorgang einen ähnlichen Effekt wie bereits im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen im Hinblick auf den Verstärkungsring beschrieben: es kommt zu einer hebelartigen Kraftübersetzung durch den Innendruck im Bereich der Verschlußlappen, so daß diese leichter aufklaffen. Zudem erbringt dieser Ring auch eine eigene gesonderte Sicherung der Einbaulage der Verschlußmembran 2. Ein solcher Ring kann im übrigen bei allen Ausführungsbeispielen zur Anwendung kommen.
Darüber hinaus geht noch ein gesonderter Vorschlag dahin, einen solchen Stützring sogleich integral, im Zweikomponentenspritzverfahren, an die Verschlußmembran anzuspritzen.
Erfindungsgemäß können alle offenbarten Merkmale teilweise oder gruppenweise kombiniert werden. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
Wie mit Bezug zu Fig. 13 bis 25 gezeigt und beschrieben, ist die Verschlußdecke 5 zwischen einer unteren und einer oberen Stellung beweglich.
Wie oben insbesondere mit Bezug zu Fig. 13 bis 16 beschrieben, wird der Hebevorgang im wesentlichen durch eine Winkeländerung zwischen der Anbindungswand 27 und der Zwischenwand 28 erreicht. In weiterer Einzelheit umfaßt die Verbindungswand ein unteres Teil und ein einstückiges oberes Teil, die so angeordnet sind, daß zwischen der Außenfläche des unteren Teils und des oberen Teils ein Winkel gebildet wird. In der Ruhestellung ist dieser Winkel kleiner als im Spendezustand. Wenn Druck auf die Innenseite der Verschlußmembran ausgeübt wird, hebt sich die Verschlußdecke 5 vertikal nach oben aufgrund eines Kippvorganges zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil der Verbindungswand 4. Gleichzeitig vergrößert sich der Winkel, und die Gesamthöhe des unteren Teils und des oberen Teils vergrößert sich ebenfalls. Bei Druckentlastung bewegen sich die Verschlußdecke 5 und die Verbindungswand 4 aufgrund der Elastizität des Materials der Verschlußmem bran und aufgrund dieser besonderen Konstruktion automatisch in die Ruhestellung zurück.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann dieser Hebevorgang der Verschlußmembran durch das Bereitstellen von nur einem unteren Teil und einem oberen Teil erreicht werden, die einstückig die Verbindungswand bilden. Als bevorzugte Ausführungsformen können zusätzliche Merkmale vorgesehen werden wie die Anbindungswand 27, die Zwischenwand 28, der Verstärkungsring 24 und/oder der Flansch 55. In einer Verschlußkappe kann diese Verschlußmembran auch ohne konische Abstützung verwendet werden.

Scharnierfeder

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht eine Scharnierfeder 67/68 aus dem in Fig. 29 von einem Rechteck umfaßten Bereich. Sie ist Teil der Verbindungswand 4 zwischen dem Halterungsrand 66 und der Verschlußdecke 5. Sie stellt insbesondere das konstruktive Verbindungselement zwischen eingegossenem bzw. umschlossenem Kunststoffring 31 (wahlweise vorhanden) oder Halterungsrandring 66 und dem zylindrischen Membranschlauch 65 dar. Die Scharnierfeder ist für den Arbeitshub (Herausfahren der Membran) zur gezielten Applikation (Rüsseleffekt) und weiterer wichtiger Membranfunktionen verantwortlich. Die Scharnierfeder umfaßt ein ringförmiges Bauteil 67, das sich radial nach außen erstreckt, sowie einen rohrförmigen Außenring 68.

Verlängerungseffekt

Bei Gefäßbetätigung wandelt sich das wie ein Tellerfederring geformte Federband 67 über einen federnden Bewegungsablauf in seine nahezu gestreckte Länge um und erteilt dem zylindrischen Membranschlauchbereich 65 und der Kopfplatte 5 eine translatorische Aufwärtsbewegung (Arbeitshub). Im höchsten Punkt ist die Membran in Spendestellung und ermöglicht hier eine zielgerichtete Applikation, ganz nahe an der Bedarfsstelle. Das Produkt kann dadurch sparsam verwendet werden. Die Gefahr des ungewollten Beschmutzens von Gefäß, Verschluß, Membran oder anderen Stellen ist gering.

Gleichförmigkeit der Bewegung beim Arbeitshub nach Federkennlinienverlauf

Wie oben beschrieben, wird von einem Federband 67 mit einer auf- und abfedernden Bewegung gesprochen (Tellerfederprinzip). Bei diesem softigen Bewegungsvorgang nach Federkennlinienverlauf gibt es keine Knackpunkte, Totpunkte oder ähnliches zu überwinden. Dieses wichtige Merkmal wirkt sich positiv auf alle beschriebenen Funktionskriterien aus.

Wandstärkenverhältnisse

Die unterschiedlichen Wandstärken in den Scharnierfedern, dünne Wandstärke im Außenbereich (M1), der auch als Außenring 68 zu bezeichnen ist und verstärkte Wandstärke des ringförmigen Bauteils 67 im Innenbereich (M2), der auch als Tellerfederring 67 zu bezeichnen ist, im Verhältnis M2/M1 ungefähr 1,7, sind für die geradlinige translatorische Bewegung verantwortlich, da die im Teilerfedering 67 auftretenden Kräfte vollständig in den Außenring 68 übertragen werden. Im Außenring 68 werden die Kräfte aufgenommen und in Form eines Aufbiegens dieses Bereiches kompensiert (70; Fig. 32). Bezogen auf den Spritzzustand (Fig. 29) schließen der Außenring 68 und der Tellerfederring 67 einen spitzen Winkel ein. Hierbei verläuft der Außenring 68 etwa vertikal.

Verstärkungsring

Der Verstärkungsring 64 hat einen entscheidenden Einfluß auf die Federkonstante der Scharnierfeder. Durch das Verhältnis Höhe zu Breite des Verstärkungsringes lassen sich unterschiedliche Federkonstanten einstellen. Die abgerundeten Übergänge zwischen Tellerfederring 67 und Verstärkungsring 64 sind dafür entscheidend, daß beim Absolvieren des Arbeitshubes in der Scharnierfeder kein Knacken zu beobachten ist.

Zylindrischer Membranschlauch (vgl. Fig. 29)

An die Scharnierfeder schließt sich unterhalb des Verstärkungsringes 64 der zylindrische Membranschlauch 65 an (Betrachtungsbasis: Membran in Spritzstellung). In den zylindrischen Membranschlauch wurde funktionsbedingt etwa nach einem ersten Drittel an der Membraninnenwand eine Dünnstelle 65' eingearbeitet und am stirnseitigen Ende des zylindrischen Membranschlauches 65, vor dem Übergang in die Anbindung 62 an die Kopfplatte 5 eine Materialverstärkung 63 angebracht. Beim Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke der Verstärkung 63 etwa um 2/3 gegenüber der Wandstärke des Membranschlauches 65 vergrößert.

Dünnstelle

Im gestülpten Zustand formt sich der Verstärkungsring 64 am Ende des Scharnierfederbereiches in die nun außen liegende Dünnstelle 65' des zylindrischen Membranschlauches 65 (Fig. 30). Der zylindrische Membranschlauch 65 wird in gewisser Weise an dieser Stelle eingeschnürt. Dadurch entsteht ein definierter Bereich, in dem sich der zylindrische Membranschlauch 65 nach innen wölbt und so eine Sperre für die Kopfplatte 5 bildet (bei Unterdruckbeaufschlagung). Der obere Bereich des Membranschlauches 65 erfährt durch die Einschnürung eine Durchmesservergrößerung. Es ergibt sich sogar eine Durchmesservergrößerung gegenüber der Spritzstellung.

Verstärkung des Membranschlauches (vgl. Fig. 31)

Der zylindrische Membranschlauch 65 wurde im Bereich kurz vor der Anbindung 62 an die Kopfplatte verstärkt (siehe Ausführung oben). Die Verstärkung bildet im gestülpten Zustand einen stabilen, ringförmigen Wulst 63. Dadurch erfährt der zylindrische Membranschlauch 65 in diesem Bereich eine Durchmesservergrößerung. Desweiteren schiebt sich der Verstärkungswulst 63 unter den Rand der Kopfplatte 5. Es entsteht ein äußerst stabiler Bereich, der einem punktuellen Einknicken der Kopfplatte 5 entgegenwirkt. Dies hat zur Folge, daß die Kopfplatte 5 in jeder Bewegungsphase im wesentlichen in einer horizontalen Position liegt. Durch diesen Effekt wird die oben erläuterte Sperrwirkung noch unterstützt. Deshalb kann der Verstär kungsring 64 die Membran in der gestülpten Position halten, obwohl die Kopfplatte einen kleineren Außendurchmesser (D1; Fig. 2) aufweist als der Innendurchmesser des Verstärkungsrings 64 (D2; Fig. 2).
Die Dünnstelle 65' und der Verstärkungswulst 63 im zylindrischen Membranschlauch bilden zusammen mit dem Verstärkungsring 64 eine Art "Selbstsicherung" zur Vermeidung des Überganges vom gestülpten Zustand in die Spritzstellung (Durchsaugen). Deshalb werden keine zusätzlichen, am Verschluß ausgebildeten Abstützelemente benötigt, wie dies beispielsweise bei der Patentanmeldung 19580254.3 der Fall ist.

Kopfplattenanbindung (vgl. Fig. 31)

Die Kopfplatte ist durch ein speziell gestaltetes S-förmiges Scharnierband 62 an den zylindrischen Membranschlauch angebunden (vgl. Fig. 29). Die Wandstärke im Scharnierband 62 ist noch geringer als im Membranschlauch 65 und zwar im Bereich von 10 bis 20%. Diese Anbindungsart bewahrt den geschlitzten Kopfplattenbereich im gestülpten Zustand (Einbausituation; Fig. 3) vor inneren Verspannungen, die zum ungewollten Aufklaffen der Membranlappen 7 und zu Undichtheit führen können. Die Kopfplatte 5 ist praktisch "schwimmend" im zylindrischen Membranschlauch 65 gelagert. Die schwingungsdämpfende und kraftneutralisierende Kopfplattenlagerung sichert den störungsfreien Arbeitsrhythmus der Membran.

Kopfplattengeometrie

Die Konstruktionsbesonderheit der Kopfplatte 5 besteht darin, daß die Außenfläche der Kopfplatte eine rotierende konkave und die Innenfläche eine rotierende konvexe Körpergeometrie aufweisen (Betrachtungsbasis: Membran gestülpt; Fig. 30). Ein weiteres Merkmal der Kopfplattengeometrie ist die vom Zentrum nach außen hin nicht lineare Zunahme der Wandstärke. Erfindungsgemäß ist am oberen Ende der Kopfplatte ein Kopfplattenring oder Versteifungsring 61 vorgesehen, der wesentlichen Einfluß auf die Schließeigenschaften (Kraft, Geschwindigkeit) der Membran hat. Der Kopfplattenring ist vorzugsweise auf dem Rand der Kopfplatte ausgebildet. Die Anbindung an das S-förmige Scharnierband wurde etwa mittig, bezogen auf die Kopfplattendicke im Randbereich, realisiert (vgl. Fig. 31). Dadurch kann die Funktionalität der schwimmenden Lagerung vollständig umgesetzt werden (keine Bewegungseinschränkung der Kopfplatte).

Applikationscharakteristiken

Die Applikation der Membran läßt sich in folgende fünf Phasen einteilen:
1. Druck aufbringen: Membran absolviert Arbeitshub;
2. Die Kopfplatte 5 wird unter Streckung des S-Scharnierbandes 62 angehoben;
3. weitere Druckerhöhung: Öffnen der Kopfplattenlappen 7 unter Aufbiegen des Versteifungsringes (Fig. 33);
4. Rückstellen des Gefäßes: Zurückbiegen der Lappen 7 und Zurückfahren der Membran unter Nullstellung;
5. Fahren in Nullstellung aufgrund der Belüftung der Membran.

Produktaustritt

Bei Gefäßbetätigung zur Produktentnahme absolviert die Membran zunächst ihren vertikalen Arbeitshub und wird im Innenvolumen mit Produkt gefüllt, welches explosionsartig aus den sich öffnenden Membranschlitzen 6 (vgl. Fig. 33) ausbrechen müßte. Das explosionsartige Ausbrechen wird jedoch durch das S-förmige Scharnierband 62 derart verhindert, daß dieses sich streckt und die Kopfplatte anhebt. Der "Explosionsdruck" ist damit weitgehendst entschärft. Der Produktaustritt erhält einen softigen Charakter. Dies ist besonders nützlich anzusehen, weil dadurch bei ätzenden Produkten ein ungewolltes Bespritzen der Haut vermieden werden kann.
Desweiteren ist beim Bewegungsablauf der Membranlappen 7 eine Tendenz des Ein- oder Zusammenklappens zu erkennen. Dies resultiert aus der inneren Dynamik der aufklaffenden Membranlappen, die sich aus dem Zusammenwirken der gewölbten Kopfplatteninnenfläche und -außenfläche mit der differenzierten Wandstärkenveränderung ergibt.
Zu der Aufklappbewegung (Bogenbahn um Knicklinie bzw. Wurzellinie eines Lappens) jedes einzelnen Lappens in der Basiskontur überlagert sich eine Konturveränderung im Bewegungsablauf durch zusätzliches "Einklappen". Die Kopfplattenlappen 7 erfahren gegenüber der Basiskontur bei der Applikation eine größere Wölbungsverformung. Dies trägt dazu bei, der Tendenz des plötzlichen "explosionsartigen" und verstreuten Produktaustrittes merklich zu begegnen.

Produktstrahl abschneiden/Rückstellwerte

Durch den geschlossenen Membrankopfplattenring 61 werden bei normalem Gebrauch resultierende Zentrumskräfte erzeugt, deren vertikaler bzw. axialer Kraftvektor einen solchen Wert annimmt, daß die Membrankopfplattenlappen 7 beim Schließen einen hohen Beschleunigungshub erfahren. Dadurch wird ein rückstandsfreies und kraftvolles Abschneiden des Produktstrahles möglich. Durch die geometrische Gestaltung des Versteifungsringes 61 in der Kopfplatte (Querschnitt und Höhe) kann die Applikationscharakteristik produkt- und gefäßabhängig optimal gesteuert und eingestellt werden. Die aus dem Versteifungsring 61 der Kopfplatte resultierenden Membranrückstellkräfte sind eine beliebig einstellbare Regelgröße.
Das Abschneiden des Produktstrahls wird noch durch die Streckung der Scharnierfeder 67 (vgl. Fig. 33) verstärkt. Die Streckung der Scharnierfeder erzeugt beim Absolvieren des Arbeitshubes hohe Rückzugskräfte, die die Membran mit hoher Geschwindigkeit zurückfahren lassen. Dies wiederum unterstützt das Schließverhalten der Membranlappen. Dadurch wird der Produktabriß nochmals verbessert und der sehr große Rücksog zieht selbst kleinste Restmengen ins Gefäßinnere zurück.

Stoßdämpfereffekt

Beim täglichen Gebrauch des Gefäßes wird dieses vermutlich mit ungeschlossenem Klappdeckel (soweit vorhanden, vgl. Fig. 6 oder 23) abgestellt. Der durch das Abstellen ("kopfüber" mit dem Verschluß auf der harten Unterlage) auf die Membrankopfplatte wirkende Stoßdruck (Produktsäule) wird, ähnlich wie oben dargestellt, durch das Strecken des S-förmigen Scharnierbandes neutralisiert. Die Membranlappen 7 bleiben dichtend verschlossen und die Unterlage ist sauber.

Schmutzkante

Die vorzüglichen Membranrückzugswerte ermöglichen dem Verbraucher eine bequeme Handhabung in jeder Stellung des Gefäßes, beginnend von wenigen Winkelgraden zur Horizontalen bis hin zur Senkrechten, ohne die Membranaußenfläche mit Produktresten zu beschmutzen.

Gefäßbelüftung (Phase 5)

Durch die hohen Rückstellkräfte fährt die Membran bei Unterdruckbeaufschlagung unter ihre Nullstellung hinaus zurück. Der zylindrische Membranschlauch 65 wölbt sich an der Dünnstelle 65' nach innen und erfährt im oberen Bereich eine Durchmesservergrößerung. Da durch die stirnseitige Verstärkung des zylindrischen Membranschlauches die Kopfplatte beim Herunterfahren nahezu waagrecht bleibt, kommt es zu einer Streckung der Kopfplatte 5 und zu einer Abnahme des Schließdruckes, d. h. die Kopfplattenlappen 7 öffnen nach Durchfahren der Nullstellung wieder (Betrachtungsbasis: Membran gestülpt; Fig. 30). Dies ist der Zeitpunkt, an dem der Belüftungvorgang beginnt. Der Belüftungsvorgang endet, wenn der Gefäßunterdruck durch den atmosphärischen Luftdruck neutralisiert wurde und die Gefäßwandung wieder ihre ursprüngliche Gestalt erhalten hat. Während des Druckausgleiches fährt die Membran in ihre Nullstellung zurück.
Durch dieses Phänomen steht dem Einsatz von Gefäßen mit geringen Rückstellkräften, z. B. dünnwandigen Gefäßen mit reduziertem Einsatzgewicht, nichts mehr im Wege.
Ein weiterer Vorzug der beschriebenen Verschlußmembran ist die Belüftung von Kunststoffflaschen, in die heiße Medien eingebracht wurden. Da durch die Heißabfüllung in der Kunststoffflasche ein Unterdruck entsteht, weisen die Kunststoffflaschen eine Verformung der Außenfläche auf. Durch den Unterdruck fährt die Verschlußmembran unter ihre Nullstellung und kann somit die Kunststoffflasche belüften. Dadurch erfährt die Kunststoffflasche einen Druckausgleich und die ursprüngliche Form der Außenhaut der Kunststoffflasche stellt sich wieder ein.

Membrandichtheit im Schlitzbereich

Bei der Membrandichtheit wird zwischen der Dichtheit ohne Gefäßbetätigung und der Dichtheit nach der Applikation unterschieden.

Membrandichtheit ohne Gefäßbetätigung

Bei Erhöhung des Gefäßinnendruckes infolge mechanischer Beanspruchung, durch
- Transport und ähnliches,
- Temperaturerhöhungen,
- Stoß, Erschütterungen, usw.,
bewegt sich der Kopfplatten ring 61 der Kopfplatte 5 gegen eine Verschlußfläche, wie z. B. die Unterfläche eines Klappdeckels 15 oder ein Orginalitätssiegel 46 oder die Unterfläche eines Drehschiebers, die keine horizontale Ebene sein müssen (Neigung bis zu 20º) und findet sich dichtend an der selben. Andere Systeme benötigen zum Erfüllen dieser Funktion Zusatzelemente, wie z. B. Kallotten, Stege oder Rippen. Durch das Anliegen der Oberfläche des Kopfplattenrings 61 an der Verschlußfläche können die Membrankopfplattenlappen 7 den Kopfplattenring 61 nicht mehr aufbiegen. Dadurch bleiben die Membrankopfplattenlappen 7 geschlossen und es wird jeglicher Produktaustritt vermieden. Dies bedeutet, daß die Verschlußunterfläche produktfrei und hygienisch sauber bleibt.

Membrandichtheit nach Applikation

Während des nach Innenaufklaffens der Membranlappen 7 werden durch den Kopfplattenring 61 wiederum Rückstellkräfte in Richtung Nullstellung erzeugt. Diese gewährleisten, daß in der erreichten Nullstellung die Schnittflächen der Membranlappen 7 unversetzt und dichtend über die gesamte Wandstärke aneinanderliegen. Ein wesentliches Kriterium für die Dichtheit ist der Schnittflächenanpreßdruck, welcher sich aus den radialen Kraftkomponenten, ursächlich von dem Kopfplattenring 61 herrührend, ergibt. Durch die Dimensionierung des Kopfplattenringes 61 kann der Schnittflächenanpreßdruck geregelt werden, um für jedes Medium eine optimale Dichtheit zu garantieren.

Standardeinbau bei Verschlußmembranen mit Kunststoffring

Zur Aufnahme der Verschlußmembran werden zwei Funktionselemente im Verschluß benötigt. Dies ist zum einen ein ringförmiger Nocken (41; Fig. 34) zur Verrastung der Membran und zum anderen eine ringförmige Nase (71; Fig. 34) zur Abdichtung der Membranaußenfläche mit der Membranaufnahme des Verschlusses.

Verrastung der Verschlußmembran

Der ringförmige Nocken 41 dient zur Verrastung des Kunststoffringes 31 der Verschlußmembran im Verschluß. Der Nocken kann durchgehend oder unterbrochen ausgeführt werden. Der Nocken weist an der zur Montageseite hin gerichteten Seite eine Schräge (41'; Fig. 35), die auch als Einführungsschräge bezeichnet wird, auf, die sich von der Innenfläche der Membranaufnahme bis zum Innendurchmesser D3 erstreckt. Die Einführungsschräge gewährleistet, daß der Kunststoffring der Verschlußmembran bei der Montage nicht beschädigt wird.
Den oberen Abschluß bildet ein Bogensegment (41"; Fig. 35), auf welchem sich der Kunststoffring der Verschlußmembran im eingebauten Zustand abstützt (vgl. Fig. 35). Zur sicheren Verrastung muß der Innendurchmesser D3 kleiner als der Außendurchmesser D4 des Kunststoffringes der Verschlußmembran sein, und zwar mindestens 0,08 mm, damit der Kunststoffring mit seiner unteren umlaufenden Kante auf dem Bogensegment 41" aufliegt.

Dichtung

Zur Abdichtung der Außenfläche der Verschlußmembran mit der Membranaufnahme des Verschlusses taucht eine speziell geformte ringförmige, durchgehende Nase 71 in den Verschlußring 66. Dabei wird der Verschlußring verformt 72. Zur sicheren Dichtung ist eine Überlappung von mindestens 0,2 mm bevorzugt.

Materialsubstitution

Aus den regelbaren Membranschließeigenschaften ergibt sich die Möglichkeit der Materialsubstitution. Die derzeit bevorzugt eingesetzten Membranwerkstoffe sind Flüssigsilikonkautschuke der Reihe LR3003. Eine Alternative hierzu wären thermoplastische Elastomere, wie z. B. PE.

Claims

1. Verschlußmembran für einen Verpackungsbehälter, umfassend eine Verschlußdecke (5) mit einer Innenfläche, die dem Inneren des Verpackungsbehälters zugewandt ist und einer Außenfläche, die nach außen gerichtet ist, wobei die Verschlußdecke mindestens einen Schlitz (6, 7, 34) aufweist, an dem sie automatisch und elastisch öffnet, um Produkt auf Innendruck im Behälter hin auszugeben und wieder schließt, um Austritt des Produktes bei späterer Druckentlastung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein durchgehender vorstehender Kopfplattenring (61) einstückig an der Außenfläche der Verschlußdecke (5) um den Schlitz (6, 7, 34) herum angeformt ist, wobei sich der Kopfplattenring im allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Verschlußdecke (5) erstreckt, um durch Versteifen der Verschlußdecke (5) das rückstandsfreie und kraftvolle Abschneiden des Produktflusses herbeizuführen, wenn sich der Schlitz (6, 7, 34) wieder schließt.

2. Verschlußmembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfplattenring (61) um den Rand der Verschlußdecke (5) herum gebildet ist.

3. Verschlußmembran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfplattenring (61) so dimensioniert ist, daß er spezielle Rückstellkräfte erzeugt, wenn die Verschlußdecke (5) mit dem Kopfplattenring (61) verformt wird.

4. Verschlußmembran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Kopfplattenring (61) erzeugten Rückstellkräfte durch die Form und/oder die Größe des Kopfplattenrings und/oder den Durchmesser des Kopfplattenrings bestimmt werden.

5. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfplattenring (61) eine Anlagefläche umfaßt, die in Kontakt mit einer Verschlußfläche gebracht werden kann, wenn die Verschlußmembran in einem entsprechenden Verschluß angeordnet ist.

6. Verschlußmembran nach Anspruch 5, wobei die Verschlußfläche die untere Fläche eines Klappdeckels (15) oder eines Originalitätssiegels (46) oder die untere Fläche eines Drehschiebers ist.

7. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Halterungsrand (66) und eine Verbindungswand (4), die die Verschlußdecke (5) und den Halterungsrand (66) verbindet, wobei die Verbindungswand (4) ein erstes Teil umfaßt, das ein rohrförmiges Bauteil (65) bildet und ein zweites Teil, das ein ringförmiges Bauteil (67) bildet, wobei auf Druck auf die Innenfläche der Verschlußmembran hin das rohrförmige Bauteil (65) und das ringförmige Bauteil (67) so verformt werden, daß die Verschlußdecke (5) bezüglich des Halterungsrands (66) nach außen bewegt wird.

8. Verschlußmembran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (67) der Verbindungswand (4) eine Scharnierfeder bildet, die vorzugsweise als kegelstumpfförmige Unterlegscheibe ausgebildet ist.

9. Verschlußmembran nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (65) an einem Ende mit der Verschlußdecke (5) und an dem anderen Ende mit dem zweiten Teil (67) verbunden ist, wobei sich das erste Teil (65) im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Verschlußdecke (5) erstreckt und wobei sich das zweite Teil (67) seitlich nach außen von dem ersten Teil (65) erstreckt.

10. Verschlußmembran nach Anspruch 9, wobei sich im Ruhezustand der Verschlußmembran das zweite Teil (67) der Verbindungswand (4) von dem ersten Teil (65) seitlich nach außen und nach oben erstreckt und sich im Betätigungszustand das zweite Teil (67) der Verbindungswand (4) von dem ersten Teil (65) seitlich nach außen und vorzugsweise nach unten erstreckt.

11. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) weiter ein drittes Teil (68) in der Form eines rohrförmigen äußeren Rings umfaßt, der vorzugsweise zwischen einem Ende des zweiten Teils (67) und dem Halterungsrand (66) angeordnet ist.

12. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (67) einen Verstärkungsring (64) umfaßt, der an dessen einem Ende angebracht ist, das mit dem ersten Teil (65) verbunden ist.

13. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das erste Teil (65) einen Abschnitt (65') mit einer verringerten Wanddicke umfaßt, der vorzugsweise an dem Ende angebracht ist, das mit dem zweiten Teil (67) verbunden ist.

14. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch eine Kopfplattenbefestigung (62) zwischen der Verschlußdecke und der Verbindungswand, die ein S-förmiges Scharnierband umfaßt.

15. Verschlußmembran (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdecke (5) über eine Verbindungswand (4) mit dem Halterungsrand (3) verbunden ist, bei insgesamt im wesentlichen topfförmiger Ausbildung, wobei weiter die Verschlußdecke (5) vorzugsweise mit einer von der Mitte nach außen hin zunehmenden Dicke ausgebildet ist, wobei die Anbindung der Verbindungswand (4) an der Verschlußdecke (5) über einen Verbindungssteg (51) gebildet ist, welcher eine geringere Dicke aufweist als die Verschlußdecke (5) im Randbereich, und der im Ruhezustand der Membran von der Verbindungswand (4) radial nach innen vorsteht.

16. Verschlußmembran nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (51) etwa mittig an der Verschlußdecke (5), in Höhenrichtung betrachtet, anschließt.

17. Verschlußmembran nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (51) an der Verschlußdecke (5) außermittig, in Höhenrichtung betrachtet, anschließt.

18. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) sich über den Verbindungssteg (51) hinaus erstreckt, derart, daß mit einer Randkante der Verschlußdecke (5) eine umlaufende Nut (54) gebildet ist.

19. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) und der Verbindungssteg (51) derart mit der Verschlußdecke (5) verbunden sind, daß sich im Querschnitt zwei gegenüberliegende, durch den Verbindungssteg (51) getrennte umlaufende Nuten (54, 56) ergeben.

20. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein freies äußeres Ende der Verschlußmembran einen Wulst (10) aufweist, dessen Material sich radial nach außen ausdehnen kann auf Druck hin, der auf die Innenfläche der Verschlußmembran aufgebracht wird, um die Verschlußdecke (5) in einen offenen Zustand zu strecken.

21. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Außenbereich der Verschlußdecke (5) ein die Verschlußdecke (5) vorzugsweise überragender Randwulst (10) ausgebildet ist.

22. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdecke (5) eine Verdünnung (5') aufweist, die vorzugsweise in der Mitte der Verschlußdecke (5) vorgesehen ist.

23. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Flansch (55), der an einer Innenfläche der Verbindungswand (4) vorgesehen ist, wobei der Flansch vorzugsweise über den Verbindungssteg (51) hinausragt.

24. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Formation (24), die auf einer äußeren Fläche der Verbindungswand (4) angeordnet ist und vorzugsweise von einem unteren Teil der Verbindungswand vorsteht.

25. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (51) eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 0,35 mm, insbesondere 0,25 mm, aufweist.

26. Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) mindestens 50% dicker ist als der Verbindungssteg (51), wobei die Verbindungswand vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm, insbesondere 0,4 mm aufweist.

27. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdecke (5) mindestens einen sich vorzugsweise radial von der Mitte erstreckenden Schlitz (6, 7, 34) und/oder mindestens eine Öffnung (20) aufweist, die vorzugsweise in der Mitte der Verschlußdecke (5) vorgesehen ist.

28. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halterungsrand (3) durch die Verbindungswand (4) radial abgestützt ist.

29. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdecke (5) im unbetätigten Einbauzustand von außen betrachtet eine im wesentlichen konkave Form besitzt, wobei vorzugsweise ein Radius (R1) der Außenfläche kleiner als ein Radius (R2) der Innenfläche ist.

30. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauzustand durch ein Umstülpen der Verschlußmembran nach einer Herstellung im Spritzgußverfahren erreicht ist.

31. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) sich ausgehend von einer randseitigen Anbindung an die Verschlußdecke in eine Einziehung unterhalb der Projektionsfläche der Verschlußdecke fortsetzt.

32. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) sich im wesentlichen zylindrisch unterhalb und im Anschluß an die Verschlußdecke (5) erstreckt.

33. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußdecke (5) randseitig eine größere Dicke aufweist als die Begrenzungswand, daß die Begrenzungswand bezüglich einer Querschnitts-Randkante der Verschlußdecke in einem oberen Bereich angebunden ist und daß ein unterer freier Randbereich der Randkante der Verschlußdecke von der Begrenzungswand überfangen ist.

34. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) im Spritzzustand im wesentlichen zylindrisch verläuft.

35. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (4) einen Befestigungsring (26) aufweist, der vorzugsweise an dem Verstärkungsring (24) angebunden ist.

36. Verschlußmembran nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsring (26) über eine sich im Querschnitt winklig zu der Verbindungswand (4) erstreckende Anbindungswand (27) mit dem Verstärkungsring (24) verbunden ist.

37. Selbstschließender Verschluß mit einer Verschlußkappe (1) mit einer Verschlußöffnung (8, 9, 35, 43) und ferner einer Verschlußmembran nach einem der Ansprüche 1 bis 36, wobei die Verschlußmembran relativ zu der Verschlußöffnung angeordnet ist derart, daß die Verschlußdecke (5) innerhalb der Ver schlußöffnung angeordnet ist und die Verschlußdecke (5) vorzugsweise über die Verschlußkappe (1) vorsteht.

38. Selbstschließender Verschluß nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (1) einen Deckel (15, 46) umfaßt, der vorzugsweise einen auf der Innenseite ausgebildeten kreisförmigen Verschlußwulst (16) aufweist, wobei der Wulst (10) der Verschlußmembran mit dem Deckel (15) in Eingriff bringbar ist.

39. Selbstschließender Verschluß nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (1) eine Gegenfläche (35) umfaßt, wobei der Verstärkungsring (25) der Verschlußmembran während des Spendevorgangs in Eingriff mit der Gegenfläche (35) gerät.

40. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 39, gekennzeichnet durch eine Durchgangsöffnung (8) und einen sich nach außen an die Durchgangsöffnung (8) anschließenden Erweiterungsbereich (9), wobei die Verschlußdecke (5) in dem Erweiterungsbereich (9) angeordnet ist und die Verbindungswand (4) sich unter Durchsetzung der Durchgangsöffnung bis in den Erweiterungsbereich (9) erstreckt.

41. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 39, gekennzeichnet durch eine Durchgangsöffnung (8) und eine sich nach außen an die Durchgangsöffnung (8) anschließende zylindrische Wandung (45), wobei ein Innendurchmesser der zylindrischen Wandung (45) etwa einem Außendurchmesser der Verschlußdecke (5) entspricht und die höhenmäßige Versetzung der Verschlußdecke (5) bei einem Spendevorgang bis in den Bereich der zylindrischen Wandung (45) hinein erfolgt.

42. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Randwulst (10) der Verschlußmembran im Bereich des Erweiterungsbereiches (9) angeordnet ist.

43. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Durchgangsöffnung (8) unmittelbar anschließend ein Erweiterungsbereich (9') ausgebildet ist.

44. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erweiterungsbereich (9, 9') konisch ausgebildet ist.

45. Selbstschließender Verschluß nach einem der Ansprüche 37 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erweiterungsbereich (9, 9') eine bis zur Durchgangsöffnung (8) reichende nutartige Vertiefung ausgebildet ist.