DE29907933U1

DE29907933U1 - Schlitzschließventil für Behälteröffnungen

Info

Publication number: DE29907933U1
Application number: DE29907933U
Authority: DE
Original assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2009-05-05
Also published as: WO2000066447A1; EP1094974B1; JP2002543005A; US6450375B1; CA2336552A1; CN1302272A; AU4915100A; EP1094974A1; CN1129542C; ATE232491T1; DE50001233D1; ES2189757T3

Description

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Schlitzschliessventil für Behälteröffnungen

Die Erfindung betrifft ein Schlitzschliessventil für Behälteröffnungen oder dgl., gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf selbstschliessene und -öffnende Ventile zum Einbau in einer Behälteröffnung oder zur Komplettierung einer Verschlusskappe.

Bekannt ist ein Schlitzschliessventil (vgl. z.B. EP-A-O 743 259), das in einstückiger Weise durch Zweikomponenten-Spritzgiessen von unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffmaterialien in einem Arbeitsgang bereitgestellt werden kann. Den wesentlichen fertigungstechnischen Vorteilen steht allerdings der Umstand entgegen, dass die Rückstellung eines mit einem derartigen Ventil versehenen Behälters in die Ausgangskonfiguration, nachdem der Behälter zum Ausüben eines Druckes auf den Behälterinhalt zusammengedrückt wurde, häufig nicht vollständig oder erst nach längerer Zeit zustande kommt, da kein Druckausgleich zwischen dem Behälterinnern und der Aussenumgebung stattfinden kann. Es wurden daher schon verschiedene alternative Ausführungen vom selbstschliessenden Ventilen mit Druckausgleichsfunktion vorgeschlagen (vgl. z.B.DE-U-298 17 571, 298 18 414). Für die Druckausgleichsfunktion ist ein in besonderer Weise gestaltetes und angeordnetes Schliesselement zum Verschliessen einer Auslassöffnung erforderlich, die nicht schlitzförmig ausgebildet ist. Der Vorteil eines gezielten Druckausgleiches wird somit durch eine fertigungsungünstigere Ausbildung des Ventils eingekauft.

Es besteht demnach Bedarf nach einem Schlitzschliessventil der eingangs erwähnten Art mit Druckausgleichsfunktion bei gleichzeitig einfachem, fertigungsgünstigem Aufbau. Insbesondere soll das Schlitzschliessventil in einem Arbeitsschritt gebrauchsfertig ausgebildet werden können.

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Das Schlitzschliessventil nach der Erfindung zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruches 1 aus. Demnach ist der Membranteil des Schlitzschliessventiles so ausgebildet, dass ein Wandbereich des Membranteils unter einem spitzen Winkel am Basisteil angebunden ist. Im Bereich der Anbindungsstelle sind ein oder mehrere schlitzförmige Durchgangsöffnungen vorgesehen. Diese Durchgangsöffnungen dienen dem Druckausgleich, um einen Eintritt von Umgebungsluft ins Behälterinnere zu ermöglichen, wenn im Behälterinnem Unterdruckbedingungen herrschen. Dagegen werden die schlitzförmigen Durchgangsöffnungen bei einem Überdruck im Behälterinnem geschlossen gehalten, so dass sich der Überdruck nur in einer Freigabe der schlitzförmigen Auslassöffnung an einem z.B. zentralen Bereich des Membranteils äussern kann. Das Schlitzschliessventil nach der Erfindung hat einen besonders einfachen unkomplizierten Aufbau und lässt sich einschliesslich der besagten Öffnungen in einem Arbeitsgang, z.B. durch Spritzgiessen, wirtschaftlich herstellen. Eine die Fertigung weiter begünstigende und gleichzeitig die genannten Funktionen fördernde Ausgestaltung des Schlitzschliessventiles sieht vor, dass der Membranteil eine spitzdachförmige Konfiguration haben kann. Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht ein erfindungsgemäss aufgebautes Schlitzschliessventil,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Schnittlinie III-III in Fig. 1.

Das Schlitzschliessventil gemäss der Erfindung umfasst einen das allgemeine Bezugszeichen 1 tragenden Basisteil und einen Membranteil, der das allgemeine Bezugszeichen 2 trägt. Der Basisteil 1 hat eine ringförmige Konfiguration und dient dazu, das Schlitzschliessventil in einer zu verschliessenden Öffnung eines Behälters oder einer Verschlusskappe oder dgl. zu montieren. Der Membranteil 2 ist an einer geeigneten zwischenliegenden Stelle zwischen den axialen Enden

des Basisteils 1, vorzugsweise nahe einem axialen Ende, wie bei 7 angedeutet, am Basisteil 1 integral angeformt und hat vorzusweise eine im wesentlichen spitzdachförmige Konfiguration, wie dies insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist. Der Membranteil 2 umfasst demzufolge Seitenwandbereiche 3, 3', die unter einem Winkel &agr; gegenüber einer inneren Umfangsfläche 6 des Basisteiles 1, die konzentrisch zur Mittellängsachse des Schlitzschliessventiles liegen kann, nach innen geneigt sind. Des weiteren hat der Membranteil 2 einen zentralen Firstbereich 4, der vorzugsweise in einer radialen Ebene zur Mittenlängsachse liegt. Eine schlitzförmige Auslassöffnung 5 ist im Firstbereich 4 eingebracht. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat die schlitzförmige Auslassöffnung 5 eine unidirektionale Erstreckung längs einer Querhauptachse des Schlitzschliessventiles, doch kann, wenn erwünscht, auch eine andere Ausrichtung der schlitzförmigen Auslassöffnung 5 vorgesehen sein. Ausserdem könnte die schlitzförmige Auslassöffnung 5 mehrdirektional ausgebildet sein, indem sie sich z.B. längs beider Querhauptachsen des Schlitzschliessventiles erstrecken kann.

Fig. 1 zeigt die schlitzförmige Auslassöffnung 5 in der geschlossenen Position, die in der Ruhestellung des Schlitzschliessventiles aufgrund der inhärenten elastischen Eigenschaft des Materials, aus dem das Schlitzschliessventil besteht, eingenommen wird. Bevorzugte Materialien sind gummielastische Materialien, wie Elastomer, Silikonmaterial, oder natürliches oder synthetisches Kautschukmaterial und dgl.. Bei den Elastomeren werden thermoplastische Elastomere wegen ihrer guten Verarbeitbarkeit durch Spritzgiessen bevorzugt.

Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, haben die Seitenwandbereiche 3, 3' eine Dicke, die sich vom Firstbereich 4 in Richtung auf die Anbindungsstelle 7 verjüngt und nahe der Anbindungstelle 7 eine dichtlippenartige Struktur schafft.

Erfindungsgemäss ist in die Seitenwandbereiche 3, 3' an diametral gegenüberliegenden Stellen des Firstbereiches 4 je eine schlitzförmige Durchgangsöffnung eingebracht, wie dies in Fig. 1 bei 8, 8' angedeutet ist. Jede Durchgangsöffnung 8, 8' hat eine unidirektionale in Umfangsrichtung des Membranteiles 2 weisende Ausrichtung und stellt einen Schlitz dar, der im Ruhezustand des Schlitzschliessventiles durch die inhärenten elastischen Eigenschaften des

nachgiebigen Materials, aus dem die Seitenwandbereiche 3, 3' bestehen, im geschlossenen Zustand gehalten ist. Es versteht sich, dass die Anzahl und Anordnung der schlitzförmigen Durchgangsöffnungen 8, 8' nicht auf die vorbeschriebene und in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. Vielmehr könnten auch mehr oder weniger als zwei schlitzförmige Durchgangsöffnungen 8 vorgesehen sein, und ferner könnte der winkelmässige Abstand zwischen benachbarten schlitzförmigen Durchgangsöffnungen anders als diametral sein.

Das, wie vorbeschrieben, aufgebaute Schlitzschliessventil funktioniert wie folgt. Wenn das Ventil an einem Behälter (nicht gezeigt) fluiddicht montiert ist, indem es z.B. in eine Behälteröffnung dichtend eingepresst wird, befinden sich sämtliche schlitzförmigen Öffnungen 5 und 8 in der geschlossenen Position und beharren in dieser Position, solange auf das Schlitzschliessventil keine äusseren Kräfte einwirken. Wird bei dieser Ausgangsposition eine Quetschkraft auf den Behälter ausgeübt, die die Behälterwand um ein gewisses Mass zusammendrückt, so übt der im Inneren des Behälters entstehende Überdruck eine Kraft auf den Membranteil 2 aus, die eine Spreizung der schlitzförmigen Auslassöffnung 5 zur Folge haben kann. Der Behälterinhalt kann daher über die schlitzförmige Auslassöffnung 5 nach aussen abgegeben werden, solange der Überdruck einwirkt. Sobald die Quetschkraft auf den Behälter weggenommen wird und damit das Behälterinnere wieder in einen drucklosen Zustand gelangt, wird sich die schlitzförmige Auslassöffnung 5 aufgrund des elastischen Rückstellverhaltens des nachgiebigen Material wieder in die Schliessstellung zurückformen und das Behälterirrnere hermetisch gegenüber der Aussenumgebung abgedichtet.

Im drucklosen Zustand und bei Überdruck seitens des Behälterinneren kann der Behälterinhalt durch die schlitzförmigen Durchgangsöffnungen 8, 8' nicht nach aussen treten, da die Durchgangsöffnungen 8, 8' geschlossen bleiben, indem die lippenartig ausgebildeten Endabschnitte der Seitenwandbereiche 3, 3' unter diesen Umständen dichtend gegen die benachbarte Umfängsfläche 6 des Basisteils 1 gedrückt werden. Die spitzdachförmige Konfiguration des Membranteiles 2 fördert sowohl die Schliessung der Durchgangsöffnungen 8,

8' als auch die Freigabe der schlitzförmigen Auslassöffnung 5, indem die Seitenwandbereiche 3, 3' bei Überdruck um ihre Anbindungsstellen 7 am Basisteil 1 nach aussen gedreht werden.

Bei der Rückformung des zusammengedrückten Behälters nach Wegnahme der äusseren Quetschkraft entsteht im Behälterinnern ein Unterdruck, der eine komplette Rückformung behindert würde, wenn kein Druckausgleich mit der Aussenumgebung stattfinden könnte. Diesen Druckausgleich bewirken die schlitzförmigen Durchgangsöffnungen 8, 8', indem die Seitenwandbereiche 3, 3' des Membranteiles 2 unter einem Unterdruck dazu tendieren, nach innen weg von der Umfangsfläche 6 des Basisteiles 1 gezogen zu werden. Dadurch kann Luft von aussen ins Behälterinnere strömen, bis ein Druckausgleich eingetreten ist. Sobald dieser Zustand wieder eingenommen ist, werden die Durchgangsöffnungen 8, 8' durch die inhärente elastische Eigenschaft des Materials, aus dem die Seitenwandbereiche 3, 3' bestehen, wieder geschlossen.

Obschon sämtliche Öffnungen 5, 8, wenn erwünscht, in einem zusätzlichen Arbeitsschritt nach der grundsätzlichen Formung des Schlitzschliessventiles eingebracht werden können, wird bevorzugt, dass das Einbringen der Öffnungen zusammen mit der Formung des Schlitzschliessventiles erfolgt. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, dass an geeigneten Bereichen eines Spritzgiesswerkzeuges entsprechend den Anordnungstellen der Öffnungen 5, 8 beim Entformen Schneidelemente in das Material vorbewegt werden, um darin einzuschneiden, die bei einem weiteren Vorbewegen gleichzeitig dazu verwendet werden können, den Auswerfvorgang zu bewerkstelligen. Die Dimensionierung des Schlitzschliessventiles und die Materialwahl ist ferner vorzugsweise so vorzunehmen, dass die Zuhaltekraft für die Auslassöffnung 5 eine ausreichende Stärke hat, dass diese unter einem Gefälledruck des Behälterinhaltes noch nicht in die geöffnete Position gebracht wird, sondern erst bei Einwirken einer äusseren Kraft auf den Behälter, die den B ehälter inhalt unter einen Überdruck versetzt, der grosser als der Gefälledruck ist. Ein mit dem Schlitzschliessventil versehener Behälter könnte daher umgestülpt werden, ohne dass der Behälterinhalt austritt. Schliesslich braucht der Membranteil nicht spitzdachförmig ausgebildet sein. Vielmehr können auch eine andere geeignete gewölbte Konfiguration vorgesehen werden, vorausgesetzt diese ermöglichen die

Anbindung des Membranteils am Basisteil dergestalt, dass wenigstens nahe den Durchgangsöffnungen der besagte Winkel &agr; kleiner 90° eingehalten ist.

Claims

Ansprüche

1. Schlitzschliessventil für Behälteröffnungen oder dgl., mit einem eine wenigstens unidirektional ausgerichtete schlitzförmige Auslassöffnung enthaltenden Membranteil aus nachgiebigem Material und einem den Membranteil aussenumfänglich umgebenden Basisteil, wobei der Basisteil mit dem Membranteil verbunden ist und die Auslassöffnung durch die elastische Eigenschaft des Materials in einer schliessenden Position gehalten ist, jedoch unter einem bestimmten, auf eine Seite des Membranteils wirkenden Differenzüberdruck gegen die elastische Materialvorspannkraft in eine öffnende Stellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umfangswandbereich (6) des Basisteils (1) und ein benachbarter Wandbereich (3) des Membranteils (2) zwischen sich einen spitzen Winkel &agr;, der kleiner als 90° ist, einschliessen, und dass in den Membranwandbereich nahe dem Basisteil wenigstens eine weitere im wesentlichen umfänglich ausgerichtete, durch die elastische Materialeigenschaft in einer schliessenden Position gehaltenene schlitzförmige Durchgangsöffnung (8) vorgesehen ist, die unter einem auf den Membranteil seitens der dem bestimmten Differenzüberdruck aussetzbaren Seite ausgeübten Differenzunterdruck in eine freigebende Position bringbar ist

2. Schlitzschliessventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranteil (2) eine im wesentlichen spitzdachförmige Konfiguration mit einem die Auslassöffnung (5) enthaltenden Firstbereich (4) hat

3. Schlitzschliessventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranwandbereich (3) nahe der schlitzförmigen Durchgangsöffnung (8) dichtlippenartig ausgebildet ist.

4. Schlitzschliessventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar schlitzförmige Durchgangsöffnungen (8) an diametral gegenüberliegenden Stellen des Membranteils (2) vorgesehen ist.

5. Schlitzschliessventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein integrales Formteil ist.

6. Schlitzschliessventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranteil (2) wenigstens teilweise im Basisteil (1) aufgenommen ist.

7. Schlitzschliessventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Durchgangsöffnung (8) und die Auslassöffnung (5) im wesentlich parallel zur Mittenlängsachse des Schlitzschliessventils eingebracht sind.