DE29703275U1

DE29703275U1 - Verschlußmembran

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Publication number: DE29703275U1
Application number: DE29703275U
Authority: DE
Original assignee: Weener Plastik GmbH and Co KG
Current assignee: Weener Plastik GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2007-02-26
Also published as: ES2212956T3; ATE229458T1; AU6725198A; DE59806624D1; EP0963323A1; EP1078863A1; EP0963323B1; ES2189147T3; EP1078863B1; ATE256604T1; WO1998038102A1; DE59810488D1

Description

Gebrauchmusteranmeldung

Verschlußmembran

Weener Plastik GmbH Sc Co. KG Industriestraße 26826 Weener/Bms

VGN: 258 024 22 402 Mu./P./Sc. 23. Jan. 1997 Verschlußmembran

Die Erfindung betrifft eine Verschlußmembran mit einer Verschlußdecke und einem Halterungsrand, wobei die Verschlußdecke über eine anschließende Verbindungswand mit dem Halterungsrand verbunden ist bei insgesamt im wesentlichen topfförmiger Ausbildung, wobei weiter in der Verschlußdecke mindestens ein Öffnungsschlitz ausgebildet ist.

Ein Verschluß dieser Art geht beispielsweise aus der US-PS 5 377 877 hervor.

Ein solcher Verschluß dient dazu, das Ausbringen von Flüssigkeit aus einem Behälter zu ermöglichen einfach durch Quetschen des Behälters. Das führt zu einer Erhöhung des Druckes auf den Inhalt. Die Verschlußmembran fährt aus. Schließlich öffnet sich der in der Verschlußmembran ausgebildete Öffnungsschlitz. Nach Ausgabe der gewünschten Teilmenge nimmt der Benutzer den Druck vom Behälter weg. Die exponierte Lage der Verschlußmembran bricht zusammen. Es kommt dabei zu einer Rückstellung in die Ausgangsposition. Gleichzeitig findet ein Rücksaugen eines etwaigen Fluid-Überstandes statt; es ergibt sich dabei ein Selbstschließen des Verschlusses. Schließlich kommt es sodann auch gegebenenfalls zu einem Druckausgleich unter Aufhebung eines etwa verbleibenden Unterdruckes im Behälter. Der Verschluß ist dann für die nächste Betätigung, das heißt Ausgabe der gewünschten Fluidmenge, konditioniert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Gebrauchszuverlässigkeit der gattungsgemäßen Verschlußmembran zu verbessern.

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Diese Aufgabe ist zunächst und in wesentlichen bei einer Verschlußmembran mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß der Öffnungsschlitz über seine Länge unterbrochen ausgebildet ist. Das führt zu einer Erhöhung der Schließkraft bei trotzdem recht niedrig liegender Ansprechschwelle für die Ausgabe-Druckkraft. Die Rückstellkraft des so erzielten Ventiles ist deutlich erhöht, dies sogar unabhängig vom Rückbelüftungsgrad. Die Unterbrechung, im Materialverbund zum Umfeld stehend, zieht sogar ungeachtet des Viskositätsgrades des Fluids den Öffnungsschlitz stets wieder in seine Ursprungsposition zurück. Zu alledem ist es von Vorteil, daß der Öffnungsschlitz, ausgehend von einem mittleren Bereich der Verschlußdecke, im wesentlichen an einer Radialen orientiert ausgebildet ist. Über ein so erzieltes Lippenventil läßt sich mit Vorteil ein mehrlippiges, gleichmäßig belastet entwikkeln, wenn drei im wesentlichen sternförmig orientierte Öffnungsschlitze vorgesehen sind. Ein solches Ventil spricht auch schon unter geringeren Drucken an, so daß insgesamt hierüber eine gute Anpassung an unterschiedliche Viskositätsverhältnisse eröffnet wird. Dementsprechend ist es dabei günstig, wenn alle Öffnungsschlitze unterbrochen ausgebildet sind. Weiter wird in Vorschlag gebracht, daß ein Öffnungsschlitz, unterbrochen durch eine verbleibende Materialbrücke der Verschlußdecke, zwei gesonderte Abschnitte aufweist. Hierbei kann auch festgelegt werden, ob beide Abschnitte medien/luft-passierbar sind. Auch ist das Mittel an die Hand gegeben, daß die Abschnitte unterschiedliche Länge aufweisen können. Bevorzugt ist der radial äußere Abschnitt kurzer ausgebildet. Darüber hinaus besteht schließlich ein vorteilhaftes Merkmal darin, daß zwei längere Abschnitte zweier unterschiedlicher Öffnungssschlitze endseitig miteinander kommunizieren. Endlich wird noch vorgeschla-

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gen, daß das Verhältnis von kürzerem Abschnitt und längerem Abschnitt etwa 1 zu 3 beträgt.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Vertikalschnitt den Verschluß dem Mündungsbereich eines Behälters zugeordnet, und zwar in Grundstellung;

Fig. 2 eine Ansicht gegen die Verschlußdecke, gegenüber Fig. 1 weiter vergrößert;

Fig. 3 den Verschluß in Darstellung wie Fig. 1, jedoch in Betatigungsstellung befindlich und

Fig. 4 wiederum eine Ansicht gegen die Verschlußdecke bei aufklaffenden Öffnungsschlitzen.

Der dargestellte Verschluß ist in seiner Gesamtheit mit V bezeichnet. Er ist dem Mündungsbereich, hier Hals 1, eines Behälters 2 schraubtechnisch zugeordnet.

Bezüglich des Behälters 2 ist auf kollabierbares Material abgestellt. Es reicht bereits eine partielle Zusammendrückbarke it seiner Wandung aus. Hierüber wird im Inneren 3 des Behälters 2 eine Druckerhöhung auf ein fließfähiges Medium ausgeübt. Letzeres ist durch Punkte-Raster in den Figuren 1 und 3 dargestellt und mit 4 bezeichnet.

Herzstück des Verschlusses V ist eine Verschlußmembran 5. Die besteht aus elastischem, rückstellfreudigen

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Kunststoffmaterial. Zu denken wäre an weiches Silikonmaterial oder elastomeres Kunststoffttiaterial.

Die Verschlußmembran 5 kontrolliert als eine Art Ventil einen zentralen Durchlaß 6 des schraubkappenförmig zugeordneten Verschlusses V.

Im Zentrum der Verschlußmembran 5 befindet sich eine Verschlußdecke 7. Letztere ist domförmig gewölbt, zeigt dabei einen, von außen gesehen, eingedellten Verlauf. Die Wandungseindellung liegt in Grundstellung des Verschlusses vor (Fig. 1); die Ausdellung ergibt sich aus Fig. 3. Die Wandungsdicke nimmt zum Zenit des Domes hin kontinuierlich ab, und zwar nahezu auf die Hälfte der Randdicke der Verschlußdecke 7 gehend. Die Verschlußdekke 7 liegt in Grundstellung des Verschlusses V nicht überstehend im Durchlaß 6.

Von der Peripherie der Verschlußdecke 7 geht, zunächst in Richtung des Behälters 2 verlaufend, eine Verbindungswand 8 aus. Die verjüngt sich topfbildend auf eine dem Inneren 3 des Behälters 2 zugewandte Kehre 9 zu, um von dort aus, als dem Rand des Topfes, in einen eine größere Materialanhäufung aufweisenden Halterungsrand

10 überzugehen. Letzterer ist abdichtend gefesselt an Ringwandungsstrukturen 11. Die Ringwandungsstrukturen

11 wurzeln innenseitig einer Decke 12 des schraubkappenförmigen Teiles des Verschlusses V. Ihre Außenfläche dient als Standfläche des so als Kopfstehbehälter nutzbaren Spenders. Das Medium 4 wird auf diese Weise am Durchlaß 6 stets unmittelbar ausgabebereit gehalten.

Die Verbindungswand 8 ist auch deutlich dünner ausgebildet als die Verschlußdecke 7. Ein erster, innerer verschlußdeckenseitig angreifender, rotationssymmetrischer

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Schenkel a der Verbindungswand 8 geht topfverjüngend zur Kehre 9 hin, um dann im Anschluß an die Kehre in gegenläufiger Richtung zum Inneren 3 in einen sich zum Halterungsrand 10 hin weitenden äußeren rotationssymmetrischen Schenkel b überzugehen. Das Ganze verleiht der Verschlußmembran 5 eine faltenbalgabschnittsartige Gestalt, wobei der äußere rotationssymmetrische Schenkel b wie ein Unterteller aussieht und der Topf wie eine konische Tasse.

Der von den Schenkeln a, b eingeschlossene Winkel Alpha liegt bei ca. 45° (vgl. Fig. 1).

Direkt hinter der Kehre 9 liegt an der nach auswärts gewandten Seite des äußeren Schenkels b ein Ringwulst 13. Der legt sich in der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung an der korrespondierenden Außenseite des inneren rotationssymmetrischen Schenkels a an. Der Ringwulst 13 stabilisiert überdies die Verschlußmembran

Eine weitere Funktion des Ringwulstes 13 liegt darin, die Verschlußmembran 5 in ihrer Öffnungsstellung zu definieren. Es sei auf Fig. 3 verwiesen. Dort tritt ein Stirnrand des Ringwulstes 13 anschlagbegrenzend gegen eine schragungsentsprechende Ringschulter 14 eines von der Decke 12 des Verschlusses V ausgehenden, einwärtsgerichteten Stutzens 15.

Das innere Ende des Stutzens 15 trichtert zum Inneren hin aus; das entgegengerichtete Ende des Stutzens 15 einschließlich der Wandungsdicke der Decke 12 trichtern nach außen aus. Über letztere Maßnahme wird die entsprechend konisch zulaufende Mantelwand des topfförmigen Abschnitttes der Verschlußmembran 5 gegen ein Einlutschen abgestützt; der entsprechende Anschlag besteht

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aber auch sonst, das heißt bei Abwesenheit von Unterdruckkräften, so daß die Verschlußdecke 7 stets eine ordentliche Abstützung erfährt.

Bezüglich der Fesselung des Halterungsrandes 10 bleibt noch festzuhalten, daß diese über eine zum Inneren 3 gerichtete Wandungsabwinklung begünstigt ist.

Die Verschlußdecke 7 bildet die eigentliche Passierstelle für das auszugebende fließfähige Medium 4 und auch den Durchtritt für einen eventuell erforderlichen Luftausgleich.

Diese technische Lösung verkörpert sich in der Ausbildung eines Öffnungsschlitzes 16. Letzterer geht von einem mittleren Bereich der Verschlußdecke 7 aus; er (16) nimmt eine im wesentlichen an einer Radialen der kreisrunden Verschlußdecke 7 orientierte Ausrichtung ein.

Der Öffnungsschlitz 16 ist über seine Länge unterbrochen ausgebildet (vgl. Fig. 2). Wie dort ersichtlich, sind insgesamt 3 im wesentlich sternförmig orientierte Öffnungsschlitze 16 realisiert. Dabei sind alle drei Öffnungsschlitze 16 unterbrochen ausgebildet oder setzen sich aus mehreren Schlitzstücken zusammen.

Es liegt eine gleichmäßige Winkelverteilung vor. Die Gesamtlänge eines jeden Öffnungsschlitzes 16 endet in deutlichem Abstand zum peripher quer konvex gerundeten, wulstartigen Rand 17 der gedellten Verschlußdecke 7.

Der gemeinsame innere Treffpunkt aller Öffnungsschlitze 16 trägt das Bezugszeichen 18. Er schneidet die Längs-

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mittelachse A-A des rotationssymmetrisch aufgebauten Verschlusses V.

Die Öffnungsschlitze 16 sind unterbrochen durch eine verbleibende Materialbrücke 19 der Verschlußdecke 7. So entstehen voneinander unabhängige, also gesonderte Abschnitte der Öffnungsschlitze 16, bezeichnet mit I und II. Die Abschnitte I und II weisen unterschiedliche Länge auf. Der radial äußere Abschnitt I ist kurzer ausgebildet als der vom zentralen Treffpunkt 18 ausgehende, radial innere Abschnitt II. Das Längenverhältnis ist unter Zugrundelegung des radial äußeren Abschnittes I als Grundlänge etwa 1 zu 3. Die Materialbrücke ist etwas kürzer als I.

Die insoweit recht weit ab vom zentralen Treffpunkt angesiedelte Materialbrücke 19 hält den die Wandung der Verschlußdecke 7 durchtrennenden Öffnungsschlitz 16 etwa im Bereich des äußeren Drittels liegend klafferschwerend, dennoch nachgibig zusammen. Die Materialbrücke wirkt gleichsam wie ein Gummiband, das zwar das Entstehen der aus Fig. 4 ersichtlichen, nach auswärts auslippenden, dreieckigen Öffnung Ö nicht verhindert, die recht langen dreieckigen Lippen 20 jedoch stets wieder sicher in ihre Ursprungsposition zurückzieht, also das Ventil schließt. Es schließt dicht, indem zwei längere Abschnitte II zweier unterschiedlicher Öffnungsschlitze 16 endseitig miteinander kommunizieren, das heißt jeweils benachbarte Flanken 16', 16" benachbarter Lippen 20 pressen sich aufeinander. Das geschieht beim Überlaufen der Ebene, in der sich der Rand 17 der Verschlußdecke 7 befindet - in dieser Art Totpunktebene also - sogar besonders kraftvoll. Die Verschlußdecke 7 tritt anschlagbegrenzt axial vor und in ihrer exponierten Stellung in eine entgegen der einwärts gerichteten

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Dellung sich vorwölbende bzw. auslippenden Vorstandslage. Diese ergibt sich durch den erhöhten Druck auf das fließfähige Medium 4, indem, wie schon angedeutet, der Behälter 2 in Art einer Quetschflasche bedient wird. Dabei wird der topfförmige Körper mit seinem der Kehre 9 zugewandten Randbereich abgestützt zurückgehalten, indem der Ringwulst 13 gegen die korrespondierende Ringschulter 14 trifft und sich daran abstützt. Der Vortritt geht über etwa eine halbe Topflänge. Der Winkel Alpha geht auf etwas über 90°. Das und die unterschiedliche Länge der Schenkel a und b führt zu einer an die Grenze einer Selbstsperrung gehenden Verharrungsstellung, die sich bei Wegfall des Betätigungsdrukkes gerade noch so wieder aufhebt und dann aber kraftvoll schließt.

Die vorgestellten Lippen 20 sind auch nicht in der Lage, die gümmibandabschnittartige Materialbrücke 19 einzureißen. Die konzentrisch um den Treffpunkt 18 gehende Weitung des entsprechenden Materialsteges und der sich dahinter radial erstreckende kürzere Abschnitt I bringen eine gewisse Hintergrundweichheit, die das Vorschürzen der Lippen 20 begünstigt, nicht aber den hochelastischen Grund nachteilig beieinträchtigt. Ein Passieren an fließfähiger Substanz über die kürzeren Abschnitt braucht nicht vorgesehen sein. Die Öffnung Ö ist weit genug. Die gesamte sternförmige Öffnungsschlitzstruktur schließt sich einwandfrei, wobei der im Inneren 3 herrschende Unterdruck sogar außenseitige Überstände an restlichem Medium einsaugt. Auch im Treffpunkt 18 bleibt kein Loch. Die firstartigen Spitzenschneiden 16■' der dreieckigen Lippen 20 schmiegen sich selbstzentrierend aneinander und sebenso die Flanken 16'. Unter Ausspitzen der Lippen 20 gehen die Schlitzenden 16''' der längeren Abschnitte II in eine konkave

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Ausrungung über (Vgl. Fig. 4) . Die Dellung nach innen zu läßt aber ein Abheben der Flanken 16' zum Luftausgleich zu.

Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die Wirkung, die die angewandte Schlitzung mit sich bringt, ist vornehmlich die, daß die Rückstellkraft des Ventiles erhöht wird und zwar unabhängig vom Belüftungsgrad, indem die Stege, resp. Materialbrücken 19 wie schon gesagt, wie Gummibänder wirken, die das Ventil in seine Ursprungsposition kraftvoll zurückziehen. Hieraus resultiert, daß das Ventil am Ende einer Entnahme auf jeden Fall wieder vollständig geschlossen ist. Unterschiedliche Parameter zwischen Länge der Abschnitte I, II und der in dieser Richtung gemessenen Länge der Materialbrücke 19 sind nützlich, um das Ventil für unterschiedliche Medien einsetzen zu können. So werden beispielsweise durch Unterbrechung der Stege die Öffnungskräfte noch weiter herabgesetzt. Es genügen in der Tat recht geringe Materialbrücken. Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist es andererseits nicht erforderlich, die Öffnungsschlitze zu unterbrechen, wenn die Rückstellkraft alleine durch eine Reduzierung der Parameter &khgr; + y + &zgr; erreicht wird, ohne die Öffnungskräfte zu beeinträchtigen. Im einen Fall sieht die Version so aus, daß die Schlitze unterbrochen sind mit den Maßen z, y, x. Die Maße variieren über den ganzen Durchmesser der Verschlußdecke 7. Gemäß anderer Version sind die Öffnungsschlitze 16 nicht unterbrochen, sondern nur unterschiedlich lang, das heißt, das Maß &zgr; + y + &khgr; variiert in dem gesamten Durchmesser der Verschlußdecke 7.

Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Ab-

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schrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

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Claims

Ansprüche

1. Verschlußmembran (5) mit einer Verschlußdecke (7) und einem Halterungsrand (10), wobei die Verschlußdecke

(7) über eine anschließende Verbindungswand (8) mit dem Halterungsrand (10) verbunden ist bei insgesamt im wesentlichen topfförmiger Ausbildung, wobei weiter in der Verschlußdecke (7) mindestens ein Öffnungsschlitz

(16) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsschlitz (16) über seine Länge unterbrochen ausgebildet ist.

2. Verschlußmembran nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsschlitz (16), ausgehend von einem mittleren Bereich der Verschlußdecke (7), im wesentlichen an einer Radialen orientiert ausgebildet ist.

3. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß drei im wesentlichen sternförmig orientierte Öffnungsschlitze (16) vorgesehen sind.

4. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß alle Öffnungsschlitze (16) unterbrochen ausgebildet sind.

5. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß ein Öffnungsschlitz (16), unterbrochen durch eine verbleibende Materialbrücke (19) der Verschlußdecke (7), zwei gesonderte Abschnitte (I₁ II) aufweist.

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6. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (I, II) unterschiedliche Länge aufweisen.

7. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußere Abschnitt (I) kürzer ausgebildet ist.

8. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß zwei längere Abschnitte (II) zweier unterschiedlicher Öffnungsschlitze (16) endseitig miteinander kommunizieren.

9. Verschlußmembran nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von kürzerem zu längerem Abschnitt (I) bzw. (II) bei 1 zu 3 liegt.

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