Verschluss mit selbstschliessender Austrittsöffnung für zusammendrückbare Behälter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verschluss mit selbstschliessender Austrittsöffnung für zusammendrückbare Behälter, insbesondere für Flaschen und Tuben aus Metall und Kunststoff.
Die bekannten, bisher für derartige Behälter verwendeten Verschlüsse, wie Schraub-, Kipp-, Dreh-, Scharnier-, Pfropfen- und Kappenverschlüsse usw., haben als Hauptaufgaben, das unbeabsichtigte Austreten des Mediums aus dem Behälter zu verhindern, das Eindringen von Fremdkörpern in den Behälter auszuschalten und das gänzliche oder teilweise Entnehmen des Mediums aus dem Behälter zu ermöglichen. Alle genannten Verschlussarten erfordern jedoch, um diesen Anforderungen entsprechen zu können, eine relativ umständliche manuelle Betätigung.
Zur Entnahme des Mediums müssen diese Verschlüsse meist gänzlich vom Behälter entfernt werden, was beim Wiederverschliessen oft Mühe und Ärger mit sich bringt.
Zur Behebung der den bekannten Behälterverschlüssen anhaftenden Nachteile musste also ein Verschluss geschaffen werden, welcher die Entnahme des im Behälter enthaltenen Mediums wesentlich vereinfacht, indem die zum Öffnen des Behälters, zum Entnehmen des Behälterinhaltes und zum Wiederverschliessen des Behälters erforderlichen Handgriffe auf das strikte Minimum beschränkt werden.
Der durch die vorliegende Erfindung geschaffene Verschluss wird diesen Forderungen gerecht. Er kennzeichnet sich demgemäss dadurch, dass der Oberteil des Behälters einen annähernd hülsenförmigen, in den Behälter hineinragenden Einsatz aufweist, welcher mindestens eine in bezug auf die Behälterachse konzentrisch angeordnete Abdichtfläche und mindestens eine, an die genannte Abdichtfläche angrenzende Aus trittsöffnung aufweist und dass ferner mindestens ein bei Nichtgebrauch des Behälters unter der Einwirkung einer Feder gegen die genannte Abdichtfläche gepresstes, die Austrittsöffnung damit dicht verschliessendes Verschlussorgan vorgesehen ist, wobei das Verschlussorgan die genannte (n) Austrittsöffnung (en) erst freigibt, wenn der durch Zusammenpressen des Behälters entstehende Innendruck die von der genannten Feder ausgeübte Gegenkraft überwindet.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Aus fährungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt eines mit einem selbsttätigen Verschluss versehenen Behälteroberteiles,
Fig. 2 zeigt im Vertikalschnitt eine weitere Ausführungsform des Verschlusses,
Fig. 3 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Verschluss in geöffnetem Zustand.
Fig. 1 veranschaulicht eine aus praktischen Gründen nur teilweise dargestellte Tube 1. Der Oberteil dieser Tube ist, wie üblich, zu einem im wesentlichen zylindrischen Tubenhals 2 verengt und mit einem Aussengewinde 3 versehen. Der Innendurchmesser des Tubenhalses ist in dessen oberstem Teil etwas verengt; den Übergang zwischen den beiden Tubenhalsteilen verschiedenen Durchmessers bildet ein Absatz 4.
Auf den oberen Innenrand des Tubenhalses stützt sich ein im wesentlichen hülsenförmiger Einsatz 5, dessen äusseres Profil der Innenwandung des Tubenhalses angepasst ist. Der Einsatz besteht aus einem elastischen Werkstoff, z.B. einem entsprechenden Kunststoff, und ist so dimensioniert, dass er sich mit leichtem Druck in den Tubenhals einschieben lässt und dort durch den Absatz 4 gesichert wird. Der oberste, etwa 1/3 der Gesamthöhe des Einsatzes 5 ausmachende Teil desselben ist in Form eines Kegel stumpfes verjüngt und in seinem Mittelteil mit mehreren, durch Stege 6 voneinander getrennten Durchbrechungen versehen. Dadurch entstehen zwei die Form eines Kegelstumpfmantels aufweisende Abdichtflächen 7a und 7b.
Auf der horizontalen Stirnfläche des Tubenhalses ist ein Verschlussring 8 angeordnet, dessen nach innen weisende Fläche ebenfalls die Form eines Kegel stumpfmantels aufweist und sich gegen die Abdichtflächen 7a und 7b anlegt und damit die Austrittsöffnungen des Einsatzes 5 überdeckt. Der Verschlussring 8 besitzt an seinem unteren Ende einen Ringwulst 9, welcher eine Auflagefläche für eine Spiralfeder 10 bildet. Letztere stützt sich nach oben gegen eine mit dem Tubenhals 2 verschraubte Überwurfmutter 11 ab. Der untere Rand der Überwurfmutter 11 weist eine Verlängerung lla auf, welche sich beim Aufschrauben der Überwurfmutter 11 auf den Tubenhals 2 mit einer an der Tube vorgesehenen Schulter 12 verklemmt und die Überwurfmutter 11 in ihrer Lage sichert.
Wenn nun die Tube 1 zusammengedrückt wird, so tritt das in dieser enthaltene Medium, z.B. eine Zahnpaste, durch die Austrittsöffnungen des Einsatzes 5, drückt dort gegen die Innenfläche des Verschlussringes 9 und presst diesen, entgegen der von der Feder 10 ausgeübten Kraft, nach oben. Sowie sich die Innenfläche des Verschlussringes aber von der Dichtfläche 7a abhebt, wird ein ringförmiger Spalt frei, durch den das Medium austreten kann. Durch weiteres Zusammendrücken der Tube vergrössert sich dieser Spalt und lässt somit eine grössere, nach Belieben variierbare Menge des Mediums austreten. Lässt der auf die Tube 1 ausgeübte Druck nach, so wird der Verschlussring 8 durch die Feder 10 nach unten gedrückt und verschliesst die Austrittsöffnungen wieder.
In den Fig. 2 und 3, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit selbstschliessender Austrittsöffnung versehenen Behälters darstellen, ist 1 wieder eine in einer bevorzugten Ausführungsform aus Metall bestehende Tube, deren Oberteil zu einem Hals 2 verjüngt ist. Auf dem Hals 2 befindet sich auch hier ein ins Innere des Halses ragender Einsatz 3, welcher aus einem elastischen Werkstoff besteht und durch einen Absatz 4 in seiner Lage gesichert ist. Ein mit dem Einsatz 3 aus einem Stück gefertigter, durch Stege 3a mit dem zylindrischen Teil des Einsatzes verbundener Kern 3b besitzt einen nach unten ragenden, im Querschnitt schwalbenförmigen Fortsatz, der zur Aufnahme einer aus elastischem Werkstoff bestehenden Abdeckhülse 5 dient.
Der Kern 3b des Einsatzes 3 weist eine konzentrische Bohrung auf, durch welche ein nach beiden Seiten aus dem Kern herausragender Bolzen 6 geführt ist.
Das untere Ende des Bolzens 6 trägt einen Federteller 7 und wird durch eine sich gegen die untere Stirnwand des Kerns 3b abstützende Spiralfeder 8 ständig nach unten gedrückt. Das obere Ende des Bolzens 6 ist mittels einer elastischen, lösbaren Steckverbindung in der zentralen Bohrung eines Verschlusskegels 9 befestigt. Unter der Wirkung der Zugfeder 8 wird der Verschlusskegel 9 mit seiner kegelstumpfförmigen Mantelfläche gegen eine im Einsatz 3 vorgesehene Abdichtfläche 3c gedrückt und schliesst dadurch die durch die Stege 3a, den Kern 3b und den hülsenförmigen Teil des Einsatzes 3 begrenzten Austrittsöffnungen dicht ab.
Der stirnseitige waagerechte Flansch des Einsatzes 3, der auf dem oberen Rand des Tubenhalses aufliegt, ragt seitlich etwas über diesen hinaus und bildet so einen Federteller für eine den Tubenhals umgreifende Spiralfeder 10. Diese Feder drückt ständig gegen den unteren, einwärts gebogenen Rand einer den Tubenhals von oben her umgreifenden, mit einer stirnseitigen, zentralen Öffnung versehenen Schlusskappe 11. Die gegenseitigen Berührungsflächen des Einsatzes 3, des Verschlusskegels 9 und der Verschlusskappe 11 werden durch die beiden Spiralfedern 7 und 10 so aneinander gepresst, dass ein ungewollter Austritt des Mediums nicht möglich ist.
Wird nun die Tube 1 mit der Hand so zusammengedrückt, dass das in ihr enthaltene Medium nach oben verdrängt wird und auf die kegelige Unterseite des Verschlusskegels einen Druck ausübt, so wird bei Erreichen eines bestimmten Druckes der Verschlusskegel 9 und mit diesem die Verschlusskappe 11 angehoben. Das unter Druck stehende Medium dringt dabei in den zwischen dem Verschlusskegel 9 und dem Einsatz 3 entstehenden Ringspalt ein und drückt damit ebenfalls gegen die Innenfläche der Verschlusskappe 11. Bei weiterer Drucksteigerung kommt alsdann der Moment, in welchem sich der Verschlusskegel 9 aufgrund des von der bereits stark zusammengedrückten Feder 8 entgegengesetzten Widerstandes nicht mehr nach oben drücken lässt, während der Verschlusskappe 11 aufgrund der entsprechenden Bemessung der ihr zugeordneten Feder 10 noch eine gewisse Aufwärtsbewegung möglich ist.
Die Verschlusskappe 11 löst sich dabei vom Verschlusskegel 9 (Fig. 3) und das Medium kann durch den freiwerdenden Ringkanal austreten.
Beim Nachlassen des Tubeninnendrucks geht sowohl die Verschlusskappe 11 als auch der Verschlusskegel 9 unter dem Einfluss der entsprechenden Spiralfeder in ihre Ausgangslage zurück und die Tube ist wieder dicht verschlossen.
Im Hinblick auf das anhand von Fig. 1 beschriebene Ausführungsbeispiel weist die Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 demnach den Vorteil auf, dass der Tubenverschluss hier eine grössere Sicherheit gegen das unbeabsichtigte, durch einen ungewollten Druck ausgelöste Austreten des Mediums besitzt.
Dies wird dadurch erzielt, dass der Öffnungsvorgang durch die Anbringung zweier zusammenwirkender Verschlussorgane (9, 11) in zwei Phasen unterteilt wird und dass erst in der zweiten Phase, das heisst bei der gegenseitigen Trennung der beiden Verschlussorgane, der Austritt des Mediums möglich ist.
Der in vorstehend beschriebenen Beispielen durchwegs mit 1 bezeichnete Behälterkörper besteht bei einer bevorzugten Ausführungsform aus Metall. Es können aber grundsätzlich alle den praktischen Erfordernissen gerechtwerdende Werkstoffe verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie sich zwecks Verdrängung des im Behälterinnern enthaltenen Mediums zusammendrücken lassen.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen nur zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes herangezogene Beispiele dar und schränken den Geltungsbereich der in den Ansprüchen umrissenen Erfindung in keiner Weise ein.