SE530421C2 - Förpackningsventil för t.ex flaska eller tub - Google Patents

Description

20 25 30 538 421 - Uppfinningen kräver inga andra kompletterande förslutningar av förpackningen, såsom exempelvis en flippförslutning - flippförslutning är en allmän benämning på en typ av kapsyl som är vanlig i förpackningsindustrin.

- En flexibel förpackning t ex en tub får med ett utförande av förslutning enligt uppfinningen fördelen att den successivt töms på samma sätt som en rigid tub, till exempel en tub av aluminium.

- En flexibel tub försedd med uppfinningen är därmed möjlig att tömma helt och hållet.

- En helt tom tub är en stor fördel. Dels är utbytet hos mediet högre än med flertalet av nuvarande flexibla tuber och dels erhålls en helt tom tub som utan olägenheter kan återvinnas i kretsloppet.

- Uppfinningen är enkel att applicera även i en separat kapsyl, eller likartad konstruktion av avtappningsanordning, hos en förpackning.

Ytterligare fördelar med uppfinningen är att den är mycket kostnadseffektiv. Med uppfinningen har det skapats en helt ny förpackningsventil, som med sin enkelhet i kombination med de fördelar som angivits ovan, utgör en helt ny generation av förpackningsventiler.

Ytterligare kännetecken av och fördelar med uppfinningen framgår av följande beskrivning under hänvisning till bifogade figurer, som visar ett föredraget, dock ej begränsande utförandeexempel av uppfinningen.

I detalj föreställer i diainetrala, delvis schematiserade genomskärningar eller perspektivvyer: Fig.1 visar utförandet av en komplett förpackning med monterat ventilmernbran.

F ig.2 visar ett utförande av ventilmembranet.

Fig.3 visar ett utförande av en samverkande förpackningsanslutning.

Fig.4 visar exempel på en kapsyl med monterat ventilmembran.

Fig.1 visar en komplett förpackning 1. Det i figuren visade utförandet är endast att anses som ett föredraget utförande av den kompletta törpackningsventilen. Inom uppfinningens ram kan 10 15 20 25 30 35 5313 42'l naturligtvis vissa delar av den kompletta förpackningsventilen vara annorlunda utförda, men huvudprincipen hos uppfinningen framgår av fig. 1.

Uppfinningen baseras således på att ett ventilmembran 2 -i fortsättningen benämnt membran - monteras i eller utanpå en förpackningshals 3 -i fortsättningen benämnd hals- och där denna hals är utförd med en utvändig gänga 4 alternativt helt slät eller endast försedd med någon form av rillor eller krage, så att om krav ställs att förpackningen skall kunna förses med någon form av lock, skall detta vara möjligt. Krav på ett separat lock till den kompletta förpackningsventilen har inte med ventilfunktionen att göra utan är i så fall kopplad till eventuellt krav på exponering av den kompletta förpackningen som sådan.

Den föredragna utformningen av halsen 3 framgår av fig.3.

Fig.l visar att membranet 2 med fördel är monterat invändigt i halsen 3 hos den kompletta förpackning 1. Membranet är fixerat i axiell ledd genom att membranet är monterat uppifrån och ned i halsen 3. Membranet har en utvändig yta 5, med en diameter som är anpassad till den samverkande innerdiametern hos halsen 3 för att säkerställa ett tätt förband mellan membran och hals. Membranet är dessutom låst axiellt. Låst uppåt genom att membranet är nedpressat förbi en invändig svulst 6 som finns i halsens övre parti och nedåt av ett centrumparti 7 hos halsen 3.

I centrum av membranet finns en öppning 8 som sluter tätt mot centrumpartiet 7 och en centrumtapp 9 hos centrumpartiet.

När en yttre kraft anbringas på förpackningen kommer ett övertryck att uppstå i förpackningen, vilket leder till att membranet utsätts för invändiga krafter som pressar membranet uppåt, det vill säga bort från förpackningen och huvudsakligen bort i axiell ledd. Membranet har en utprovad styvhet/ flexibilitet som innebär att membranet vid en ökad belastning, ökat invändigt tryck, formförändras så att det yttryck som i det obelastade läget föreligger, det vill säga i det läge då inga yttre krafter påverkar förpackningen, kommer detta yttryck mellan membranets öppning 8 och centrumtappen 9 att minska och vid ett ytterligare högre övertryck i förpackningen slutligen leda till att en spalt 29 uppstår mellan centrumtappen 9 och membranets öppning 8 - se tig. lb. Denna spalt är helt beroende av vilket övertryck som uppstår i förpackningen och av de fysikaliska egenskaper som det inneslutna mediet har när dett ex gäller viskositet och reologiegenskaper i allmänhet.

Så snart som övertrycket upphör kommer membranet att återgå till sitt viloläge - Fig.l a - det vill säga att membranet då direkt kommer att täta via den kontakt som utbildas mellan centrumtappen 9 och membranets öppning 8 och en yta 14, eller delar av denna yta, som ligger i kontakt med centrumtappen 9. 10 15 20 25 30 35 530 421 4 Detta betyder att mängden av det förpackningsinnehåll som strömmar ut vid varje tillfälle som ett övertryck anbringas på förpackningen begränsas. Så snart trycket upphör kommer även utströmningen att upphöra. Betyder att man alltid får en styrd utströmning med en önskad volym som resultat vid varje tillfälle.

Den i fig.l visade utförandeformen av förpackningshals och infästning av membran är endast att anse som ett föredraget utförande, men detta hindrar inte att andra utfornmingar av hals o membraninfästning även skall anses omfattas av uppfinningen. Som exempel kan membranet vara anbringat utvändigt kring förpackningshalsen såväl som att membranet i sin periferi kan vara låst av någon form av en gängad eller på halsen pressad ring eller dylikt.

Fig.2a och 2b visar membranet 2 i exteriör- och snittvy.

Med fördel är membranet tillverkat via formsprutning och materialet är lämpligen en polymerbaserad plastkvalitet. Membranet är med fördel tillverkat i samma grundmaterial som den förpackning som den monteras samman med, även om vissa modifieringar av materialkvaliteten i de olika delarna för att erhålla önskade mekaniska egenskaper typ flexibilitet, förekommer. Samma grundmaterial i membran och förpackning betyder att återvinningen av förpackningen går under samma återvinningsklassificering.

Membranet 2 är konstruktivt uppbyggt som en i botten öppen cylinder 15 med en toppyta 16.

Cylindem 15 har en utvändig yta 5 som dimensionsmässigt är samordnad med den förpackning och dess hals 3 som den skall samverka med. För att säkerställa täthet mellan dessa delar är den utvändiga ytan 5 utformad så att ett övre yttre hörn 18 är delat i två delar av ett V-fonnat spår 31 som innebär att en del av godstjockleken i ytan 5 är utformad som en flexibel tätningsläpp 32 med en yttre spets 33 som höjdmässigt ligger i nivå med hömet 18 men radiellt utanför ytan 5 och där denna läpp, när membranet monteras i halsen 3, pressas mot halsen och dess invändiga diameter 25 och därmed förstärker täthet mellan de samverkande ytorna.

För att ytterligare säkra täthet mellan membranet 2 och halsen 3 har ytan 5 hos membranet en nedre ända 34 som har en utformning som innebär att tätheten säkerställs mellan membran och hals. Således är ytan 5 nedtill utformad med ett yttre snedplan 35, med en vinkel på ca 15-3 0° från lodlinjen och där detta snedplan går från membranets nedre ända 34 upp till ett hörn 36, som med fördel är skarpt, det vill säga utan yttre radie mellan snedplanet 35 och ett angränsande plan 37, som med ca 30°- 45° mot lodlinjen, går tillbaks in till ytan 5. Hömet 36 ligger diametermässigt något utanför ytan 5 och därmed erhålls även i denna nedre del av membranets mantelyta en förstärkt täthetsfunktion, när membranet monteras i halsen 3. 10 15 20 25 30 530 424 Toppytan 16 har en vågformig utformning och en öppning 8 i centrum. Formen hos den vågforrniga ytan är utprovad för att ge den spänst och rörlighet hos ytan som funktionen kräver.

Med fördel är vågforrnen utformad så att det finns en nedåtgående, mot förpackningen riktad, första delyta 19 som utgår från det yttre hörnet 18 som bildas mellan den övre delen av den utvändiga ytan 5 och den första delytans 19 yttre del. Den första delytan 19 övergår mer eller mindre direkt från det yttre hörnet 18 i en nedåtgående del som sträcker sig, med ca 1/3-del av längden av den utvändiga ytan 5 och ned mot membranets nedre ända 34 och den första delytan 19 övergår via ett radieparti 20 i en andra delyta 21 som sträcker sig upp till membranets öppning 8, som ligger i samma plan eller något över det yttre hörnet 18.

Den andra delytan 21 avslutas mot centrum av membranet med ett övre hörn 22 som utgör avslutningen av den andra delytan 21 och där avslutningen har en något förstorad och därmed bredare snittyta och där denna snittyta utgör den yta 14 som avslutar delytan 21 och som dessutom är gränsyta till öppningen 8 och där ytan 14 har ett övre hörn 22. Hömet 22 utgör därmed den övre spetsen av ytan 14. Ytan 14 är vinklad ut från membranets centrum med en vinkel = ct som är utprovad för att ge en säkerställd kontakt mellan en mantelytan 23 hos centrumtappen 9 och membranets yta 14 och ett antal tätningsläppar 30 som finns på denna yta.

Tätningsläppairia 30 är med fördel tvâ till fyra i antal och de utgör endast små spetsiga ringforrniga partier på ytan 14 med en höjd av ca 0,05-0,3 mm.

Membranet är genom sin speciella utformning av toppytan 16 flexibelt och detta på ett utprovat sätt.

Exempel på dimensioner hos de olika delarna i ett membran som antas ha en ytterdiameter på 20 mm är följande: Godstjockleken hos den utvändiga ytan 5 är ca 0,5 mm medan toppytan 16 med fördel är något tunnare. Radien mellan delytorna 19 och 20 är med fördel ca 1 mm och öppningen 8 ca 2-3 mm.

Fig.2c visar ett utförande av membranet där detsamma är försett med en säkring eller en skyddshuv 38 för otillbörlig användning eller tömning av förpackningen.

Genom att direkt i tillverkningsprocessen komplettera membranet och förse detsamma med skyddshuven 38, har ett eventuellt krav på otillbörlig användning av förpackningen säkerställts.

Utformningen av skyddshuven kan naturligtvis varieras inom uppfinningens ram och det i fig.2c visade exemplet är endast ett altemativ och dess geometriska utformning beskrivs ej närmare.

Vid forrnsprutningen är det möjligt att utföra en övergång från membranets öppning 8 och från öppningens övre hörn 22 till skyddshuven 38 med ett turmväggigt parti eller en övergångsyta 39 10 15 20 25 30 35 530 42? som med fördel har en godstjocklek som endast är 5-10/100-dels mm och därmed enkel att deformera/bryta när förpackningen skall användas.

Fig.3 visar utförandet hos en med membranet samverkande förpackningsanslutning. Figuren visar ett föredraget utförande av förpackning, till exempel en tub, men inom uppfrnningens ram kan naturligtvis förpackningen ha andra utförandeforrner. Det kännetecknande för anslutningen är utformningen av sj älva förpackningshalsen 3.

Halsen har ett yttre parti 24 med en utvändig gänga 4. Denna gänga är inte ett krav för den kompletta förpackningsventilens funktion, men kan användas för t ex ett yttre lock, kapsyl eller dylikt till förpackningen. Det yttre partiet 24 har en invändig diameter 25 som samverkar med membranets utvändiga yta 5 och med de tätningselement 32 respektive 36 som med fördel finns på ytan 5. För att fixera membranet i axiell ledd och förhindra att membranet fallet bort, har halsen 3 en svulst 6. Svulsten 6 är placerad nära den övre delen av halsen 3 och utgör med fördel ett cirkelsegment med en båghöjd som är lika eller något mindre än radien hos svulsten 6.

I sin nedre inre del har halsen 3 en övergängszon 26 till den egentliga förpackningen. I denna zon finns ett antal ekrar 27. Dessa ekrar utgör dels ett stopp för membranet när detsamma monteras ned i halsen 3 dels förbinder de halsens yttre parti 24 med cttí Centrum aV förpackningen och därmed i centrum av halsen 3, utformat centrumparti 7. Mellan ekrama, som med fördel är tre till fyra i antal finns ett mellanrum i vilket mediet i förpackningen strömmar ut i samband med tappning/tömning av förpackningen.

Centrumpartiet 7 har en centrumtapp 9 som sträcker sig upp till eller med fördel något över underkanten av svulsten 6. Genom att centrumtappen sträcker sig något förbi Svulsten, betyder det att den även når upp och en del förbi öppningen 8 hos membranet 2 och detta eftersom membranets övre yttre hörn 18 är fixerat direkt nedanför svulsten 6 och att dessutom öppningen 8 hos membranet, i dess viloläge, är i nivå med hörnet 18. Genom att centrumtappen sträcker sig igenom och en liten sträcka förbi öppningen 8 i membranet har det skapats en möjlighet att kontrollera utflödet från förpackningen i samband med tömning/urtappning. Man erhåller således en doseringseffekt, det vill säga att vald eller önskad volym strömmar ut ur förpackningen vid varje tömning/urtappning Centrumtappen har en mantelyta 23 som är svagt konvex. På samma höjd från botten av centrumpartiet 7 och på samma höjd som den nedre kanten av svulsten 6 är belägen, har centrumtappen 9 en diameter som är något större än öppningen 8 i membranet. Detta betyder att när membranet är monterat i förpackningshalsen 3 kommer membranet och dess inre yta 14 att ligga i kontakt med centrumtappens mantelyta 23. Denna kontakt sker, tack vare utformningen av membranet och de valda dimensionerna hos membranets öppning 8 och centrumtappen 9, 10 15 20 25 30 530 421 med ett visst utprovat tryck mellan dessa delar och därmed erhålls en täthet hos förpackningen.

När en tappning avslutas, det vill säga när det yttre trycket på förpackningen upphör/avlägsnas, kommer övertrycket i förpackningen att försvinna. Direkt kommer då membranet att eftersträva sitt obelastade läge. Detta betyder att membranet försöker att inta ett läge där så låg restspänning som möjligt erhålls. Eftersom centrumtappen 9 har en något större diameter än öppningen 8 hos membranet erhålls direkt ett yttryck mellan membranet och centrumtappen och öppningen ut från förpackningen blockeras. Eftersom förslutningen sker direkt så snart som övertrycket försvinner förhindras en inströmning av luft in till den delvis tömda förpackningen. En flexibel förpackning, till exempel en tub, får med ett membran och en centrumtapp enligt uppflnningen, fördelen att den successivt töms på samma sätt som en rigid tub, till exempel en tub av aluminium. Den successiva tömningen hos en förpackning enligt uppfinningen är således direkt visuellt avläsbar till skillnad från nuvarande flexibla förpackningar, vilka normalt återgår till sina ”fyllda former”.

Med uppfinningen erhålls även möjligheten att tömma även en flexibel tub helt och hållet och detta betyder att en större andel av förpackningsinnehâllet töms än till exempel hos nuvarande flexibla tuber.

Tack vare den ögonblickliga tillslutningen av förpackningen erhålls även den fördelen att man erhåller en förbättrad hållbarhet hos det inneslutna mediet i förpackningen eftersom ingen luft tillåts strömma in i förpackningen efter avslutad tömning. Förbättrad hållbarhet erhålls även därför att det blir svårare för eventuella bakterier att tränga in i förpackningen och en annan fördel är att en förbättrad hållbarhet leder till att behov av kemikalier i det inneslutna mediet minskar utan att hållbarheten minskas relativt teknikens nuvarande ståndpunkt.

En annan fördel med uppfinningen är att, det rent funktionellt, inte krävs någon annan kompletterande förslutning i lagerhållnings- eller användningsstadiet. Många av dagens förslutningar har en så kallad flipp-kapsyl eller liknande som en del av den kompletta förpackningsventilen.

Genom att variera dimensionerna hos öppningen 8 relativt centrumtappen 9 och dessutom välja olika material o godstj ocklekar hos membranet finns alltid möjligheten att tillverka ett membran som motsvarar de krav som ett speciellt medium eller en speciell applikation kräver.

Fig.4 visar ett annat exempel på montering av ett membran.

I detta fall har membranet monterats i en kapsyl, som i sig kan ha ett antal utförandeforrner vilka inte beskrivs närmare i denna ansökan. 10 15 20 25 30 l= komplett förpackningsventil 530 421 Att membranet däremot har en fullgod funktion även i denna typ av applikation är naturligtvis beroende av att de samverkande delarna konstruerats så att membranet arbetar på samma sätt som beskrivits ovan och med hänvisning till figurerna 1-3.

I fig.4 visas ett utförandet på en kapsyl med monterat membran.

I fig.4a är en kapsyl 40 försedd med ett lock 41 som har två tvärgående törstyvningsbalkar 42 som har en längd/höjd, som innebär att de när locket 41 är stängt, ligger an direkt mot membranets övre inre höm 22 vid öppningen 8 och därmed säkerställer förpackningens täthet vid transport och/eller lagerhållning.

Membranets infästning i kapsylen är helt identisk med hur membranet är monterat i förpackningen, i en tub med dess hals 3, i det fall att förpackningen inte är avsedd att förses med en kapsyl. Således har kapsylen en motsvarande svulst 6, över vilken membranet är nedpressat och att membranet vid sin nedre ända 34 stoppas av centrumpartiet 7 med dess ekrar 27.

I fig.4b har locket på kapsylen öppnats och figuren visar ett läge där membranet är i sitt öppna läge, det vill säga då det finns en spalt 29 mellan centrumtappen 9 och membranets öppning 8.

Detta membranläge uppstår endast när förpackningen är utsatt för ett övertryck, det vill säga då en tappning/törnning av förpackningen önskas.

STYCKLISTA 2= ventilmembran ( membran) 3= förpackningshals (hals) 4= utvändig gänga 5= utvändig yta 6= svulst 7= centrumparti 8= öppning 9= centrumtapp l0= inre flank 1l= yttre flank l2= anläggningsrand 10 15 20 13= inre diameter l5= cylinder 17= 19= första delytan 21= andra delytan 23= mantelyta 25= invändig diameter 27= eker 29= spalt 31= spår 33= spets 35= snedplan 37= plan 39= övergångsyta 41= lock 530 421 14; yta 16= toppyta 18= yttre hörn 20= radieparti 22= övre hörn 24= yttre parti 26= övergångszon 28= flaska/tub 30= tämingsläpp 32= tätningsläpp 34= nedre ända 36= hörn 38= skyddshuv 40= kapsyl 42= fórstyvníngsbalkar

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 539 421 10 PATENTKRAV

1. l. Anordning för montering på en förpackning, företrädesvis på en flaska eller en tub (28) och där anordningen är uppbyggd av en törpackningshals (3) - fortsättningsvis benämnd hals - i vilken ett ventilmembran (2) - fortsättningsvis benämnt membran - är monterat genom att membranet (2) är fixerat i halsen (3), uppåt av en svulst (6) och nedåt av en eller flera ekrar (27) och att membranet är uppbyggt av en yttre cylinder (15) samt av en toppyta (16) och där membranet i centrum har en öppning (8) som samverkar med en centrumtapp (9) tillhörande halsen (3) och att centrumtappen (9) har en mantelyta (23) som år något konvex och dessutom är centrumtappen något längre, eller ligger något högre upp än svulsten (6) och därmed över membranets öppning (8) och detta för att ge ett kontrollerat utflöde från förpackningen och vidare har centrumtappen (9), i det parti där membranet tätar mot denna mantelyta, en diameter som är något större än öppningen (8), vilket leder till att membranet inte kan inta sitt neutrala läge och därmed uppstår en tätningskraft mellan membranet och centrumtappen, samt har membranet en utprovad styvhet och flexibilitet som innebär att membranet forrníörändras vid ett övertryck i flaskan/tuben (28) varvid en spalt (29) uppstår mellan membranet och centrumtappen, vilket innebär att övertrycket försvinner eller att mediet i förpackningen strömmar ut och när övertrycket försvinner kommer yttrycket mellan en yta (14) vid membranets öppning och centrumtappen åter att utbildas, vilket innebär att membranet åter tätar och detta leder i sin tur till att förpackningen inte läcker utåt eller att någon lufi kan passera in till förpackningen, kännetecknad därav, att membranet (2) är uppbyggt som en i botten öppen cylinder (15) med toppytan (16) och där cylindern (15) har en utvändig yta (5) som samverkar med en inre diameter (25) hos halsen (3) och där den utvändiga ytan (5) är försedd med en tätningsläpp (32) och ett hörn (36) för att förstärka yttrycket mellan halsen (3) och cylindern (15) och därmed säkerställa tätheten mellan halsen (3) och membranet (2).

2. . Anordning enligt patentkrav l, kännetecknad därav, att membranet (2) är monterat invändigt i halsen (3) och låst i axiell ledd, uppåt av svulsten (6) belägen invändigt i halsen (3) och nedåt av ett centrumparti (7) och av en eller. flera ekrar (27) som förbinder halsen (3) och centrumpartiet (7).

3. . Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att membranet (2) har toppytan (16) som utgår från ett yttre hörn (18) vid den utvändiga ytans (5) övre del och sträcker sig in 10 15 20 25 30 530 421 ll mot centrum med en första delyta (l 9) som mer eller mindre direkt från hörnet (18) har en nedåt, mot förpackningen, riktad del för att vid ett radiepatti (20) övergå till en andra delyta (21) som sträcker sig upp till membranets öppning (8) och där öppningen ligger på ungefär samma höjdnivå som det yttre hörnet (18).

4. . Anordning enligt patentkrav l och 3, kännetecknad därav, att den andra delytan (21) avslutas inåt centrum med ett övre hörn (22) som utgör den övre spetsen av ytan (14) hos den andra delytans (21) inre del, den som utgör grånsytan till öppningen (8) och att ytan (14) är vinklad ut från membranets centrum med en utprovad vinkel och att det på ytan (14) finns en eller flera tätningsläppar (30) för att ge en förbättrad kontaktyta mot mantelytan (23) hos centrumtappen (9).

5. . Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att membranet (2) har en utprovad styvhet/flexibilitet som innebär att membranet vid en ökad belastning, ökat invändigt tryck, formförändras så att det yttryck som i det obelastade läget föreligger mellan membranets yta (14) och centrumtappen (9) kommer att minska och vid ytterligare högre övertryck i förpackningen slutligen leda till att spalten (29) uppstår mellan centrumtappen (9) och ytan ( 14).

6. . Anordning enligt patentkrav 1 och 5, kännetecknad därav, att så snart ett övertryck i förpackningen upphör att existera, kommer membranet direkt att återgå till ett läge där yttrycket mellan ytan (14) och centrumtappen (9) åter är fiillt utvecklat och detta innebär att ingen luft kan passera in till förpackningen efter en avslutad tömning/urtappning.

7. . Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att centrumtappens (9) mantelyta (23) är svagt konvex och på samma höjd från botten av ett centmrnparti (7) och på samma höjd som den nedre kanten av svulsten (6), har centrumtappen (9) en diameter som är något större än öppningen (8) i membranet, vilket betyder att när membranet är monterat i förpackningshalsen (3) kommer membranet och dess inre yta (14) med sitt övre hörn (22) att ligga i kontakt med mantelytan (23) och detta med ett visst utprovat yttryck eftersom membranet har tvingats upp relativt botten av centrumpartiet (7) då centrumtappens diameter är större än öppningen i membranet. 530 421 12

8. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknar! därav, att centrumtappen (9) sträcker sig något högre upp från ett centrumpartis (7) botten än underkanten av svulsten (6) vilket betyder att centrumtappen (9) sträcker sig förbi membranet och dess öppning (8) och dänned har det skapats en förutsättning att kontrollera utflödet från förpackningen och en doseringseffekt erhålls som innebär att vald eller önskad volym strömmar ut ur förpackningen vid varje tömning/urtappning.