NO320924B1 - Apningskraftmaksimerende anordning ved en undertrykksaktivert ventil for en drikkebeholder. - Google Patents

Description

ÅPNINGSKRAFTMAKSIMERENDE ANORDNING VED EN UNDERTRYKKSAKTIVERT VENTIL FOR EN DRIKKEBEHOLDER

Den foreliggende oppfinnelse angår en åpningskraftmaksimerende anordning ved en undertrykksaktivert, selvregulerende ventil for en drikkebeholder. Beholderen kan inneholde trykksatt eller ikke-trykksatt leskedrikk eller annet flytende nærings-middel. Anordningen er tenkt benyttet i forbindelse med en

drikketut for beholderen.

Undertrykksaktiverte anordninger for automatisk åpning av drikkeventiler er kjent fra tidligere patentpublikasjoner, deriblant US 6.290.090. Åpningsmekanismen ifølge US 6.290.090 innbefatter en trykkpåvirkelig membran for aktivering av en ventil til en drikkeboks inneholdende kullsyreholdig, trykksatt drikke. Ventilen skal sørge for sølefri konsumering av boksens innhold. Membranen, som utgjør et manøverorgan i drikkeventilen, er konsentrisk og tilnærmelsesvis plant utformet omkring drikkeboksens lengdeakse, idet nevnte plan er vinkelrett på lengdeaksen. Membranen er også fast innspent langs hele sin omkrets. Et gjennomstrømbart stag, som er en del av ventilens tetningsorgan, forbinder membranen med tetningsorganet, som åpner eller lukker en utstrømningsåpning i boksen. Membranen aktiveres ved at en bruker suger et undertrykk på én side av denne og derved skaper et differensialtrykk over membranen. Differensialtrykket genererer en trykkraft som beveger membranen og tetningsorganet i aksial og ventilåpnende retning. Ved at membranens aktiveringsflate er større enn ventilflaten som dekker utstrømningsåpningen, fremskaffes og overføres en ventilåpningskraft som kan være tilstrekkelig stor til at ventilen åpner, selv ved et visst overtrykk i boksen.

Å anvende denne type membrankonstruksjon til ventilåpning i en drikkeboks med trykksatt væske medfører flere svakheter: I og med at periferiske områder av den plane membran ifølge US 6.290.090 er fastspent og derved kan beveges lite under nevnte trykkpåvirkning, er det hovedsakelig membranens midtparti som kan bevege seg aksialt. Derved reduseres membran-flatens effektive, trykkpåvirkelige areal, slik at relativt lite kraft overføres til ventilens tetningsorgan. Dette prob-lem kan løses ved å øke membranens areal i radial retning. En slik løsning er imidlertid ikke mulig ved anvendelse i standard flaskekorker, hvor membranens diameter er begrenset av korkens diameter. Brukeren kan derimot kompensere for redu-sert effektivt membranareal og svekket trykkraft ved å øke sugekraften på membranen. Brukeren må imidlertid bruke en uforholdsmessig stor sugekraft, særlig ved innledende åpning av ventilen når drikkeboksen er trykksatt. Dette vil kunne oppfattes som en lite funksjonell og brukervennlig ventilanordning.

I tillegg er denne membrankonstruksjon ikke forsynt med avstivende elementer som samler og overfører membrantrykkraften til ventiltetningsorganet.

Membrankonstruksjonen er heller ikke innrettet med noen åpningskraftmaksimerende anordning som begrenser den innledende sugekraft som må anvendes ved ventilåpning i en trykksatt drikkeboks.

Tetningsorganet er også anbrakt på nedstrøms side av boksens utstrømningsåpning, slik at det vil åpne automatisk ved et bestemt overtrykk i drikkeboksen. Derved vil dens væskeinn-hold strømme utilsiktet ut av boksen. For eventuelt å unngå denne utilsiktede virkning, må ventilen kun brukes på drikke-bokser inneholdende ikke-kullsyreholdige væsker, hvilket mot-strider formålet med ventilanordningen ifølge US 6.290.090. Membranen må eventuelt forsterkes eller avstives for å unngå utilsiktet utstrømning når væskeinnholdet er trykksatt, hvorved brukeren må tilføre ytterligere sugekraft på membranen. Dette svekker derimot ventilens funksjonalitet og brukervenn-lighet ytterligere.

I forbindelse med vanlige flaskekorker og kullsyreholdige drikker er derfor denne membrankonstruksjons hovedproblem at dens effektive membranareal er for lite til å gi tilstrekkelig ventilåpningskraft, særlig i ventilens åpningsfase. Av denne grunn vil ventilanordningen ifølge US 6.290.090 opple-ves som lite funksjonell og lite brukervennlig.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å bøte på ovennevnte ulemper ved den kjente teknikk.

Formålet oppnås ved trekk som angitt i følgende beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Det spesielle med den foreliggende ventilanordning er at den er innrettet til å overføre størst åpningskraft til ventilens tetningsorgan i den innledende fase av ventilåpningen, selv om brukeren anvender et moderat undertrykk for å aktivere ventilanordningen. Denne virkning gjør ventilen mer brukervennlig, særlig når tetningsorganet må åpne mot et overtrykk inni drikkebeholderen. Ved konsumering av for eksempel kullsyreholdige drikker, vil trykket i åpningsøyeblikket alltid være større enn under den etterfølgende drikkefase. Ventilanordningen er også fordelaktig for personer som har liten sugekraft, deriblant småbarn og en del kategorier funksjonshem-mede og syke personer.

Særskilte utførelser av ventilanordningen gir også store fordeler ved fremstilling av denne i forbindelse med en drikketut for beholderen, jfr. etterfølgende utførelseseksempler.

Ventilanordningen ifølge oppfinnelsen virker prinsipielt ved å utnytte en strekkraft som oppstår langs et hylseaktig legeme i form av en membran, og som overføres frem til ventilens tetningsorgan. Strekkraften oppstår når membranen tilføres et differensialtrykk og bøyes vinkelrett ut fra sin lengderetning. Dette fører til aksial sammentrekning av membranen og til resulterende aksial bevegelse av tetningsorganet.

Det prinsipp som søkes utnyttet i den foreliggende oppfinnelse, og som vil bli beskrevet i det etterfølgende, illustreres best gjennom følgende analogi av et tau som er strukket ut mellom sine to endepunkter. Nevnte membranutbøyning vil for-løpe omtrent på samme måte som det utstrukne tau vil bøye ut vinkelrett på sin lengderetning når det utsettes for en sidekraft "S<*>. Tau-analogien illustrerer de krefter som utnyttes i den foreliggende ventilanordning. Sidekraften "S" på tauet resulterer i en reaksjonastrekkraft "F" langs det utbøyde tau. Strekkraften "F" overføres til tauets opplagringsender og er mange ganger større enn den påførte sidekraft "S". Ved å holde én ende av tauet fastspent, kan strekkraften "F" be-nyttes til å bevege tauets andre ende i tauets lengderetning (aksialretning). Denne virkning er analog med den foreliggende membrankonstruksjons virkning. Under utbøyningen kan strekkraften "F" i hver opplagringsende dekomponeres i en aksial kraftkomponent "Fa<w>, som er parallell med tauets opprinnelige aksialretning før utbøyning, og i en skjærkomponent "Fs", som er vinkelrett på nevnte aksialretning. En utbøy-ningsvinkel "a" mellom tauets opprinnelige aksialretning og dets retning ved utbøyning, vil øke med økende utbøyning. Når vinkelen "a" øker, vil størrelsen på hver kraftkomponent "Fa" og "Fs" endre seg ifølge generelle geometriske betraktninger, og derved ifølge trigonometriske funksjoner. Kraftkomponenten "Fa<w> blir derved en funksjon av (cos "a")/ mens skjærkompo-nenten "F," blir en funksjon av (sin "a"), hvorav begge funksjoner er ulineære. Aksialkomponenten "Fa" er størst når ut-bøyningsvinkelen "a" er liten, det vil si i den innledende fase av tauets utbøyning. Det motsatte forhold gjelder for skjærkraften Fs. Utbøyningen fører også til ulineær aksial sammentrekking av tauet. Under de skisserte forhold vil tauets aksiale vandring (sammentrekning) være minst i utbøyning-ens innledningsfase, hvoretter den aksiale vandring øker.

Tilsvarende kraft- og sammentrekningsbetraktninger utnyttes også i den foreliggende membrankonstruksjon. Ettersom det er aksialkomponenten "Fa" som overføres og bidrar med ventilåpnende kraft på tetningsorganet, vil maksimal åpningskraft overføres i den innledende fase av membranavbøyningen, når avbøyningsvinkelen er minst. Dette betyr at membrankonstruksjonen bevirker stor åpningskraft og liten tetningsorganbeve-gelse ved innledende åpning av ventilen, mens kraften avtar og tetningsorganbevegelsen øker deretter. Ved å utnytte tau-prinsippet, kan ventilens åpningskraft økes vesentlig i forhold til eksisterende ventilåpningsmekanismer, og særlig i starten av suge-/drikkeprosessen når overtrykket i en behol-der med kullsyreholdig drikke er størst.

I bruksstilling er den foreliggende ventilanordning tilkoplet en utstrømningsåpning, eksempelvis en flaskeåpning, i drikkebeholderen. Ventilanordningen innbefatter bl.a. av en skillevegg som dekker over og trykktettende omslutter nevnte ut-strømningsåpning, og som skiller drikkebeholderens indre rom fra de ytre omgivelser. Skilleveggen er forsynt med en veggåpning hvis oppstrøms side er i trykkavtettende kontakt med ventilens tetningsorgan når dette er i hvilestilling.

Ventilanordningen innbefatter også en periferisk sammenhengende membran som er anordnet omkring en akse på nevnte skillevegg og gjennom veggåpningen. Ved at membranen er innrettet med aksial utstrekning relativt til nevnte akse, heretter be-nevnt som en ventilakse, har den to aksiale avslutningsender, hvorav én innfestingsende og én manøverende. I bruksstilling er innfestingsenden fast tilkoplet nevnte skillevegg, mens manøverenden er bevegelig samt anbrakt i. aksial avstand fra innfestingsenden. Manøverenden er strekkraftoverførende tilordnet et ventiltetningsorgan som kan åpne eller stenge nevnte skilleveggsåpning. Manøverenden kan enten være tilkoplet et tetningsorgan, eller en forlengelse av manøverenden kan være utformet som et tetningsorgan. Gjennom sin opplagring er tetningsorganet innrettet aksialt bevegelig i forhold tii veggåpningen. Denne membrankonstruksjon danner derved nevnte hylseaktige membran som omslutter ventilaksen og tetningsorganet, og som eksempelvis kan være av sylindrisk og/eller konisk utforming.

For å hindre uønsket atkomst til drikkebeholderens innhold før konsumering, kan tetningsorganet og en kant til veggåpningen være forbundet via en brytbar forsegling som brytes ved førstegangsbevegelse av tetningsorganet. Å bryte en slik forsegling krever derimot at tetningsorganet tilføres en til-leggskraft ved innledende åpning av ventilen, hvilket den foreliggende ventilanordning er godt egnet til å besørge.

Den foreliggende membran aktiveres ved at en bruker suger et undertrykk på én side av membranen, slik som for membranen ifølge US 6.290.090. Også den angjeldende membran er trykkbalansert mot drikkebeholderens omgivelsestrykk. Derved kan membranaktiveringen utføres uavhengig av trykket inni beholderen. Dette skiller angjeldende ventil fra for eksempel en klaffventil som er trykkbalansert mot beholdertrykket. Også drikkebeholderen er trykkbalansert mot omgivelsestrykket.

Angjeldende membrans utforming og innfestingsmåte skiller seg vesentlig fra anordningen ifølge US 6.290.090. Forskjellene påvirker åpningskraftens forløp vesentlig under åpning av ventilen, og spesielt under dens innledende åpning.

Som nevnt, er membranen ifølge US 6.290.090 tilnærmet plant utformet og innspent langs sin omkrets. I hvilestilling har den derfor ingen aksial lengdeutstrekning. Den ventilåpnende strekkraft som overføres til tetningsorganet når membranen aktiveres, har derved samme retning som differensialtrykkraf-ten på membranen, det vil si vinkelrett på membranen. Dette fører til ovennevnte ulemper, deriblant svak åpningskraft på ventiltetningsorganet.

Ettersom den foreliggende membrankonstruksjon har aksial lengdeutstrekning, betyr dette at membranens effektive, trykkpåvirkelige areal kan økes ved å øke membranens lengdeutstrekning, men uten å øke dens radiale utstrekning. Derved kan trykkraften på membranen økes uten å utvide membranen radialt. Dette er gunstig i standard flaskekorker, hvor membranens radiale utstrekning er begrenset av korkens diameter.

Som følge av den foreliggende membrankonstruksjon, omsettes det vinkelrette differensialtrykk på membranen til en langsgående ventilåpningskraft i den hylseaktige membrans generelle lengderetning. Derved er åpningskraften hovedsakelig parallell med membranens lengderetning, men tilnærmet vinkelrett på differensialtrykkraftens retning.

Membranens lengderetning er definert mellom dens innfestingsende og manøverende for hvert aksialsnitt gjennom membranen. I en sylindrisk konstruksjon er membranens lengdeutstrekning parallell med ventilaksen, mens i for eksempel en konisk konstruksjon er membranens lengdeutstrekning ikke parallell med ventilaksen. I sistnevnte tilfelle vil lengdeutstrekning-en ha minst én aksialkomponent og minst én radial komponent. Selv om membranens lengderetning, og derved ventilåpnings-kraftens retning, ikke er parallell med ventilaksen, er det åpningskraftens aksialkomponent, som er parallell med ventilaksen, som besørger aksial bevegelse av tetningsorganet i forhold til nevnte veggåpning.

Avhengig av ønsket ventilfunksjonalitet og ventilgeometri, kan membranutbøyningen foretas ved å la membranen avbøye innover mot ventilaksen, eller utover fra ventilaksen. Dette oppnås enten ved å innrette membranen radialt avbøybar innover mot ventilaksen, slik at den antar form av et timeglass, eller ved å innrette membranen radialt avbøybar utover fra ventilaksen, slik at den sveller som en ballong. Nevnte undertrykk må derved tilføres på membranhyIsens innside, hen-holdsvis dens utside. Ved anvendelse av en utvidbar membran er dens midtparti fortrinnsvis utformet som en langsgående belg med aksialforløpende folder av en dybde som er tilpasset den ønskede utvidningsgrad.

For å kunne overføre størst innledende åpningskraft i memb-rankonstruks jonens lengderetning og frem til ventilens tetningsorgan, må det hylseaktige membranlegeme dessuten være innrettet med maksimal lengdeutstrekning (målt langs ventilaksen) når det er i inaktiv hvilestilling. Hvilestilling til-svarer nevnte tau i utstrukket og oppspent tilstand før det utsettes for sidekraften "S".

Innledende maksimal kraftoverføring oppnås kun dersom nevnte tau er aksialstrekkhemmende innrettet, slik at tauets lengde er lite forlengbar ved de aktuelle strekkbelastninger. Denne egenskap fremskaffes gjennom valg av materiale, dimensjonering og/eller konstruksjon av det aktuelle tau. Således er høyelastiske eller plastisk deformerbare tau, deriblant strikk-tau og gummibånd, dårlig egnet. Alle tau innehar imidlertid en viss elastisitet og vil utsettes for en viss elastisk tøyning under strekkbelastning. Ønsket virkning oppnås derfor ved å velge et tau som oppviser uvesentlig elastisk tøyning under den strekkspenning som den aktuelle sidekraft "S" forårsaker.

Tilsvarende må den foreliggende membran være aksialstrekkhemmende innrettet, slik at membranen er uvesentlig forlengbar i sin aksiale lengdeutstrekning ved de aktuelle strekkbelastninger forårsaket av nevnte differensialtrykk på membranen. Denne egenskap fremskaffes gjennom fagmessig valg av materiale, dimensjonering og/eller konstruksjon av den aktuelle membran. Den utvalgte membran må derfor kunne oppvise uvesentlig elastisk tøyning i sin lengderetning ved nevnte strekkbelastninger. Av denne grunn kan ikke membranen være lettstrekkelig i aksial retning. Følgelig kan den heller ikke være forsynt med én eller flere membranlengdefremmende defor-mas jonssoner, eksempelvis konsentriske korrugeringer eller folder, som muliggjør aksial forlengelse av membranen under påvirking av en aksial strekkraft. I så tilfelle vil den innledende strekkraft strekke ut membranmaterialet eller dens deformasjonssone(r) i stedet for å overføres til tetningsorganet for bevegelse av dette.

For å kunne avbøye radialt, må membranen være radialt fleksibel og derved kunne avbøye i radial retning i forhold til ventilaksen. Membranen må derfor ha liten radial deforma-sjonsmotstand. For å gi membranen en ønsket avbøyningsprofil ved aktivering, kan membranen være forsynt med én eller flere avstivende, periferiske ringer som er anbrakt i forskjellig avstand mellom membranens innfestingsende og manøverende. Til dette formål kan membranen også være innrettet med én eller flere knekkanvisere, eksempelvis svake korrugeringer, som stedsanviser ønskede avbøyningsområder på membranen.

Membranen kan også være aksialt avstivet ved at den er innrettet med en viss aksial stivhet, eksempelvis ved hjelp av

aksialforløpende korrugeringer eller folder, som yter en viss motstand mot radial avbøyning. Derved kan membranen utøve god lukkékraft på tetningsorganet når membranen er i inaktiv hvilestilling, hvor ventilen er i lukket posisjon. Dersom membranen dessuten er innrettet med tilpasset elastisk stivhet gjennom riktig valg av membranmateriale og geometrisk utforming, vil en aktivert membran også inneha tilstrekkelig lag-ret fjærenergi til å kunne skyve tetningsorganet tilbake til sin ventilavlukkende posisjon når undertrykket på membranen opphører. Således kan membranen være forsynt med én eller flere aksiale avstivere. Til dette formål kan membranen også være innrettet med en i tverrsnitt sekskantform, stjerneform, bølgeform etc. som bevirker aksial avstivning. Alternativt kan tetningsorganet være tilknyttet et separat fjærelement som presser tetningsorganet trykkavtettende mot nevnte åpning i ventilanordningens skillevegg når membranen er i hvilestilling.

Membranen kan også være usymmetrisk utformet omkring sin ventilakse, deriblant i sin innfestingsende og/eller manøveren-de. Den kan også være tilordnet et usymmetrisk plassert tetningsorgan.

Membranen er fortrinnsvis tildannet av et tynnvegget plastma-teriale. Den kan også være tildannet av forskjellige typer plastmaterialer som er kombinert hensiktsmessig for å oppnå egnede egenskaper i den aktuelle membrankonstruksjon.

I det etterfølgende vil det bli vist til forskjellige utfø-relseseksempler av oppfinnelsen, hvor: Fig. la viser en konisk utformet membran i hvilestilling mens et tilhørende tetningsorgan er anbrakt i ventillukkende stilling, hvor membranen er innrettet for utadgående radialbevegelse ved undertrykksaktivering; Fig. lb viser membranen ifølge Fig. la i aktivert og ekspan-dert stilling mens tetningsorganet er anbrakt i ventilåpnende stilling; Fig. 2 viser et radialsnitt langs snittlinje II-II av den in-aktive membran vist i Fig. la; Fig. 3a viser en konisk utformet membran i hvilestilling mens et tilhørende tetningsorgan er anbrakt i ventillukkende stilling, hvor membranen er innrettet for innadgående radialbevegelse ved undertrykksaktivering, og hvor membranen er forsynt med knekkanvisere som gir membranen ønsket avbøyningsprofil ved aktivering (knekkanvisere ikke inntegnet); Fig. 3b viser membranen ifølge Fig. 3a i aktivert og radialt sammentrukket stilling mens tetningsorganet er anbrakt i ventilåpnende stilling; Fig. 4a viser en delvis sylindrisk og delvis konisk utformet membran i hvilestilling mens et tilhørende tetningsorgan er anbrakt i ventillukkende stilling, hvor membranen er innrettet for innadgående radialbevegelse ved undertrykksaktivering, og hvor membranen er forsynt med en avstivende, periferisk ring som deler membranen i nevnte sylindriske og koniske parti; og Fig. 4b viser membranen ifølge Fig. 4a i aktivert og radialt sammentrukket stilling mens tetningsorganet er anbrakt i ventilåpnende stilling, idet nevnte sylindriske membranparti bevirker størst radial sammenknekking og størst aksial sammentrekking.

For øvrig kan figurene være noe fortegnet.

Fig. la og Fig. lb viser en flaske 2 med flaskeåpning 4 hvor-til en åpningskraftmaksimerende ventilanordning ifølge oppfinnelsen er tilkoplet. Et trykk F3 foreligger inni flasken 2, mens flasken omgis av atmosfærisk trykk Fl. Ventilanordningen innbefatter bl.a. en konisk skillevegg 6 med periferisk omkretskant 6a og veggåpning 8, hvor skilleveggen 6 er tilkoplet flasken 2 og trykktettende omslutter flaskeåpningen 4 via en pakningsring 10.

Denne ventilanordning innbefatter også en periferisk sammenhengende, konisk membran 12. Membranen 12 er anordnet utenpå flasken 2 og er konsentrisk omkring en ventilakse 14 på skilleveggen 6 og gjennom veggåpningen 8. Alle ventilbestanddeler i dette og påfølgende utførelseseksempler er for øvrig konsentriske omkring ventilaksen 14. Membranen 12 har dessuten aksial utstrekning relativt til ventilaksen 14, hvorved membranen 12 har to aksiale avslutningsender, hvorav en innfestingsende 12a og en manøvérende 12b. Innfestingsenden 12a, som i dette eksempel består av en periferisk omkretskant, er koplet utenpå skilleveggen 6 sin omkretskant 6a. Innfestingsenden 12a og omkretskanten 6a er festet til flaskeåpningen 4 ved hjelp av en drikketut 16 med drikkeåpning 17 og innvendig gjenget sokkel 18 som passer sammen med utvendige gjenger 20 på flasken 2. Manøverenden 12b, som er bevegelig, er anbrakt i aksial avstand fra innfestingsenden 12a, og den er strekkraftoverførende tilkoplet et aksialbevegelig ventiltetningsorgan 22. I dette utførelseseksempel utgjør tetningsorganet 22 en forlengelse av manøverenden 12b som er utformet som et tetningsorgan 22. Dette medfører store produksjonstek-niske fordeler ved fremstilling av ventilanordningen i forbindelse med drikketuten 16 for flasken 2. Membranen 12 og tetningsorganet 22 kan derved fremstilles i ett ventilstykke og i samme materiale, hvilket forenkler fremstillingsproses-sen og medfører økonomiske fordeler. Produksjonsteknisk kan dette ene ventilstykke eventuelt leveres sammenstilt med skilleveggen 6, hvilket ytterligere forenkler den etterføl-gende sammenstilling mellom ventilanordningen og den tilhø-rende drikkebeholder.

Tetningsorganet 22 består av et aksialforløpende, gjennom-strømbart stag 24. Én ende av staget 24 er utformet og utvidet som et ventilhode 26 som er anbrakt på innsiden av skilleveggen 6, og som i hvilestilling ligger trykkavtettende mot et ventilsete 28 i skilleveggen 6, jfr. Fig. la. Staget 24 sin andre ende er utformet med en utenpåliggende styrehylse 30 som er åpen i retning av ventilsetet 28, og som er forbundet med membranen 12. Ved sin veggåpning 8 er skilleveggen 6 utformet som en aksialforløpende styrekrage 32 som styrehyl-sen 30 komplementært omslutter, hvorved de danner en aksial styring for tetningsorganet 22. Et periferisk område av staget 24 er også forsynt med gjennomgående slisser 34 for fluidutstrømning når angjeldende ventil er åpen. I membranen 12 sin hvilestilling er slissene 34 anbrakt vis-å-vis styre-kragen 32, jfr. Fig. la, mens de er forskjøvet aksialt innover i flasken 2 når membranen 12 er aktivert, jfr. Fig. lb.

Membranen 12 er utformet som en langsgående, konisk belg med aksialforløpende folder 36 fordelt langs sin omkrets. Fig. 2 viser individuelle membranfolder 36 i et radialsnitt gjennom et midtparti av membranen 12 når denne er i hvilestilling, jfr. snittlinje II-II i Fig. la.

Membranen 12 er også innrettet til å bevege seg radialt utover fra ventilaksen 14, slik som vist i Fig. lb. Som følge av denne membrankonstruksjon, foreligger det et sugekammer 38 mellom membranen 12 og nevnte drikketut 16. Membranen 12 aktiveres når en bruker suger et undertrykk P2 i sugekammeret 38. Undertrykket P2 må bl.a. være tilstrekkelig stort til å overvinne membranen 12 sin hvilemotstand. Når undertrykket P2 overvinner hvilemotstanden, trekker membranen 12 seg sammen aksialt og beveger tetningsorganet 22 innover i flasken 2, hvorved ventilen åpner. Derved overføres en maksimal åpningskraft til tetningsorganet 22 under ventilens innledende åpning. Samtidig føres atmosfærisk trykk Pl inn i et trykkutligningskammer 39 via egnede lufteåpninger, idet kammeret 39 ligger mellom skilleveggen 6 og membranen 12.

I Fig. la og lb består nevnte lufteåpninger av et egnet an-tall radiale lufteriller 40 utformet på utsiden av skilleveggen 6 sin omkretskant 6a. Tilsvarende radiale lufteriller 42 er utformet på innsiden av omkretskanten 6a for innlufting til flasken 2 sitt indre, jfr. Fig. lb. Alternativt er nevnte pakningsring 10 forsynt med tilsvarende riller (ikke vist) for innluftingsformål. Rillene 40, 42 må være tilstrekkelig smale til at tetningsfunksjonen omkring flaskeåpningen 4 ikke blir påvirket, men dype nok til at atmosfærisk lufttrykk Pl kan ledes derigjennom.

Skilleveggen 6 er også forsynt med en konsentrisk, aksia-lutragende tetningskant 44 på sin innside og ved sin omkretskant 6a. Pakningsringen 10 kan trykkavtette mot tetningskanten 44 når trykket P3 i flasken 2 er likt eller større enn omgivelsestrykket Pl. Til dette formål er pakningsringen 10 forsynt med en elastisk forspent, indre leppekant 46 som i hvilestilling ligger trykkavtettende mot tetningskanten 44. Når trykket P3 i flasken 2 derimot blir mindre enn omgivelsestrykket Pl, slik som under konsumering av fluid fra denne, vil omgivelsestrykket Pl presse luft gjennom rillene 42 og skyve leppekanten 46 bort.fra tetningskanten 44. Derved slipper luft forbi og inn i flasken 2.

En andre utførelse av ventilanordningen ifølge oppfinnelsen er vist i Fig. 3a og Fig. 3b, i hvilken like henvisningstall, hvor dette er mulig, er blitt brukt for like deler med tillegg av prefikset "1". Også denne ventilanordning er forsynt med en periferisk sammenhengende, konisk utformet membran 112 som, i motsetning til foregående membran 12, er innrettet for innadgående radialbevegelse ved undertrykksaktivering. Suge-kåmmeret 138 er derfor anbrakt på innsiden av membranen 112, mens dens trykkutligningskammer 139 er anbrakt på utsiden av denne Skilleveggen 106 er sylindrisk utformet for å gi membranen 112 radial bevegelsesmulighet ved aktivering. Innlufting til sugekammeret 138 foregår via radiale lufteriller 140 utformet på utsiden av membranen 112 sin innfestingsende 112a. Et aksialbevegelig tetningsorgan 122 er tilkoplet membranen 112 sin manøverende 112b. Tetningsorganet 122 består av et aksialforløpende, gjennomstrømbart stag 124 hvis ene ende er utformet som et utvidet ventilhode 126 som i hvilestilling, når membranen 112 er inaktiv, ligger trykkavtettende mot et knastformet ventilsete 128 på innsiden av skilleveggen 106, jfr. Fig. 3a. Skilleveggen 106 sin veggåpning 108 er dessuten utformet som en aksialforløpende, utvidet krage 132 hvis innvendige diameter er større enn den utvendige diameter av slisser 134 i staget 124. I ventillukkende hvilestilling er slissene 134 anbrakt vis-å-vis kragen 132, hvor de danner forbindelsesåpninger mellom nevnte sugekammer 138 og en drikkeåpning 117, jfr. Fig. 3a. I sin andre ende er staget 124 utformet med en utvendig føringskant 150 som er aksialbevegelig i en sirkulær føring 152 tildannet innvendig i drikketuten 116 sin drikkeåpning 117. Ved aksialbevegelse avstøttes staget 124 sidesveis av føringen 152 og av det knastformede ventilsete 128. I nevnte hvilestilling er også en elastisk forspent, indre leppekant 146 av en pakningsring 110 presset trykkavtettende mot skilleveggen 106. Når ventilen åpner, skyves tetningsorganet 122 aksialt innover i flasken 2, hvorved fluid kan strømme ut gjennom de innskjøvne slisser 134. Under konsumering av fluidet, vil omgivelsestrykket Pl presse luft gjennom lufteriller 142 på innsiden av omkretskanten 106a og skyve leppekanten 146 bort fra skilleveggen 106, jfr.

Fig. 3b. Derved slipper luft forbi og inn i flasken 2.

En tredje utførelse av ventilanordningen ifølge oppfinnelsen er vist i Fig. 4a og Fig. 4b, i hvilken like henvisningstall, hvor dette er mulig, er blitt brukt for like deler med tillegg av prefikset "2". Også denne ventilanordning er innrettet for innadgående radialbevegelse og fungerer i det alt vesentlig på samme måte som den foregående ventilanordning. Anordningen ifølge Fig. 4a og Fig. 4b har derimot en membran 212 bestående av et sylindrisk membranparti 260 nær sin innfestingsende 212a og et konisk membranparti 262 nær sin manøverende 212b, jfr. Fig. 4a. For å gi membranen 212 ønsket avbøyningsprofil ved aktivering, er den forsynt med en periferisk avstiverring 264 mellom nevnte membranpartier 260, 262. Fig. 4b viser membranen 212 aktivert og avbøyd innover mot ventilaksen 14. Det sylindriske membranparti 260 er mest avbøyd og gir størst aksial membransammentrekking. Anordningen er innrettet med et innvendig sugekammer 238 og et utvendig trykkutligningskammer 239 som er forbundet med omgivelsestrykket Pl via utvendige, radiale lufteriller 240 i dens innfestingsende 212a. Også denne anordning omfatter en sylindrisk skillevegg 206 med bl.a. en aksialforløpende krage 232, et tetningsorgan 222 med et stag 224 som i det alt ve-sentlige er lik staget 124, og en pakningsring 210 tilsvarende pakningsringen 110.

Selv om alle utførelseseksempler er beskrevet for bruk på en flaske, må det presiseres at ventilanordningen ifølge oppfinnelsen kan tilpasses alle typer drikkebeholdere, og både trykksatte og ikke-trykksatte fluider.

Claims (17)

1. Åpningskraftmaksimerende anordning ved en undertrykksaktivert ventil for en drikkebeholder (2) med en utstrøm-ningsåpning (4), idet beholderen (2) i bruksstilling er trykkbalansert mot et omgivelsestrykk (Pl), i hvilken stilling anordningen er tilordnet beholderen (2) og innbefatter en skillevegg (6, 106, 206) som dekker over og trykktettende omslutter utstrømningsåpningen (4), og som er forsynt med en veggåpning (8, 108, 208) hvis oppstrøms side er i trykkavtettende kontakt med et aksialbevegelig ventiltetningsorgan (22, 122, 222) i hvilestilling, og hvor anordningen også innbefatter en periferisk sammenhengende membran (12, 112, 212) som er trykkbalansert mot omgivelsestrykket (Pl), og som er tilordnet beholderen (2) og omkring en ventilakse (14) på skilleveggen (6, 106, 206) og gjennom veggåpningen (8, 108, 208), og hvor membranen (12, 112, 212) har aksial utstrekning og derved danner et hylseaktig legeme, hvorved membranen (12, 112, 212) består av en innfestingsende (12a, 112a, 212a) som er fast tilkoplet skilleveggen (6, 106, 206), og en bevegelig manøverende (12b, 112b, 212b) som er anbrakt i aksial avstand fra innfestingsenden (12a, 112a, 212a), og hvor manøverenden (12b, 112b, 212b) er strekkraftoverfø-rende tilordnet nevnte aksialbevegelige tetningsorgan (22, 122, 222), karakterisert ved at den hylseaktige membran (12, 112, 212) er innrettet med maksimal lengdeutstrekning når den er i hvilestilling, og at membranen (12, 112, 212) er radialt fleksibel og avbøybar samt aksialstrekkhemmende innrettet, hvorved membranen (12, 112, 212) er uvesentlig forlengbar i sin aksiale lengdeutstrekning ved strekkbelastning forårsaket av en differensialtrykkraft på membranen (12, 112, 212).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at manøverenden (12b, 112b, 212b) er tilkoplet tetningsorganet (22, 122, 222).

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en forlengelse av manøverenden (12b, 112b, 212b) er utformet som tetningsorganet (22, 122, 222).

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at membranen (12, 112, 212) er sylindrisk utformet.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at membranen (12, 112) er konisk utformet.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at membranen (212) er delvis sylindrisk og delvis konisk utformet.

7. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at membranen (12) er radialt avbøybar utover fra ventilaksen (14).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at membranen (12) sitt midtparti er utformet som en langsgående belg med aksialforløpende folder (36).

9. Anordning ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at membranen (112, 212) er radialt avbøybar innover mot ventilaksen (14).

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at membranen (212) er forsynt med én eller flere avstivende ringer (264) som er anbrakt i forskjellig avstand mellom membranen (212) sin innfestingsende (212a) og manøverende (212b), hvorved membranen (212) får en ønsket avbøyningsprofil ved aktivering.

11. Anordning ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at membranen (112, 212) er innrettet med én eller flere knekkanvisere som stedsanviser ønskede av-bøyningsområder på membranen (112, 212), hvorved membranen (112, 212) får en ønsket avbøyningsprofil ved aktivering.

12. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at membranen (12, 112, 212) er aksialt avstivet for å yte en viss motstand mot radial avbøyning, hvorved membranen (12, 112, 212) utøver god lukkekraft på tetningsorganet (22, 122, 222) når membranen (12, 112, 212) er i hvilestilling.

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at membranen (12, 112, 212) er forsynt med én eller flere aksiale avstivere.

14. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at membranen (12, 112, 212) er innrettet med en i tverrsnitt sekskantform, stjerneform eller bølgeform som bevirker aksial avstivning.

15. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at membranen (12, 112, 212) er usymmetrisk utformet omkring ventilaksen (14).

16. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsorganet (22, 122, 222) er tilknyttet et separat fjærelement som presser tetningsorganet (22, 122, 222) trykkavtettende mot nevnte åpning (8, 108, 208) i skilleveggen (6, 106, 206) når membranen (12, 112, 212) er i hvilestilling.

17. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsorganet (22, 122, 222) og en kant til veggåpningen (8, 108, 208) er forbundet via en brytbar forsegling som brytes ved førstegangsbevegelse av tetningsorganet (22, 122, 222).