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Die
Erfindung betrifft ein Abgabeventil zum Verpacken eines Fluiderzeugnisses
der Bauart, das in dem Oberbegriff von Anspruch 1 angegeben ist und
auf der EP-A 0 545 678 A2 basiert. Ein bekanntes Abgabeventil ist
für eine
Verpackung eines flüssigen
Erzeugnisses der Bauart vorgesehen, die einen Behälter mit
einer darin befindlichen Abgabeöffnung aufweist,
und umfaßt:
einen
Randabschnitt, der die Abgabeöffnung
des Behälters
rundum abdichtet, einen Kopfabschnitt, der einen zentralen Bereich
mit einer Öffnung
umfaßt, welche
sich öffnet,
um den Durchfluß eines
Fluids auf einen vorbestimmten Abgabedruckunterschied hin zu ermöglichen,
der hier über
dem Kopfabschnitt des Ventils aufgebracht wird, und eine im wesentlichen J-förmige Verbinderhülse oder
-muffe, die einen elastisch flexiblen Aufbau mit einem ersten Beinabschnitt,
der einen ersten mit dem Randabschnitt verbundenen Endabschnitt
aufweist und einem zweiten Beinabschnitt aufweist, der einen zweiten
mit dem Kopfabschnitt verbundenen Endabschnitt aufweist, wobei der
erste und der zweite Beinabschnitt in einem spitzen Öffnungswinkel
zueinander ausgerichtet sind und an einem bogenförmigen Abschnitt miteinander
verbunden sind, was die Bewegung des Kopfabschnitts erleichtert,
wenn ein Erzeugnis aus dem Behälter
abgegeben wird.
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Viele
verschiedene Verpackungstypen oder Behälter sind bereits für eine Verpackung
für Nicht-Festkörpererzeugnisse
des Typs erhältlich,
die fließen
können,
wie ein Fluid oder fluidisierte Materialien, einschließlich Flüssigkeiten,
Pasten, Pulver und dergleichen, welche Substanzen hier sämtlich und
im allgemeinen als "Fluide" bezeichnet werden. Derartige
Verpackungen umfassen einen Spender, der eine gewählte Fluidmenge
aus der Verpackung abgeben kann und anschließend die Verpackung wieder
dicht verschließt.
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Selbstdichtende
Abgabeventile wurden bei Verpackungen für bestimmte Erzeugnistypen
verwendet, wie zum Beispiel den Behälter, der in dem U.S. Patent
mit der Nummer 4,728,006 von Drobish et al. offenbart ist und für Shampoos,
Conditioner und dergleichen ausgelegt ist. Jedoch treten bei diesen Ventilen
einige Abdichtungsschwierigkeiten und unvereinbare Abgabeeigenschaften
auf, insbesondere dann, wenn die Verpackungen nicht vernachlässigbaren
Temperaturveränderungen
ausgesetzt sind.
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Ventile,
die aus herkömmlichen
Kunststoffmaterialien gebildet sind, können zumindest bei bestimmten
Verpackungstypen nicht verwendet werden, weil sie entweder mit dem
Produkt wechselwirken oder das Erzeugnis kontaminieren. Zum Beispiel bei
Nahrungsmittelverpackungen muß darauf
geachtet werden, die Verwendung von Ventilmaterialien zu vermeiden,
die irgendein Toxin enthalten könnten. Außerdem können aktive
Wirkstoffe in den Erzeugnissen das Ventil entweder verspröden oder
erweichen, wodurch die konstruktiv festgelegte Flußrate und/oder
die selbstdichtenden Eigenschaften des Ventils stark beeinträchtigt werden.
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Ventile
aus flüssigem
Silikonkautschuk wurden kürzlich
bei einigen Verpackungstypen verwendet und hatten sich insofern
vorteilhaft bewährt,
als das Material inhärent
ziemlich träge
ist und daher weder das verpackte Erzeugnis kontaminieren oder mit dem
verpackten Erzeugnis reagieren wird. Beispiele für eine derartige Verpackung
sind in dem U.S. Patent 5,033,655 von Brown angegeben. Obwohl viele Eigenschaften
des flüssigen
Silikongummis oder -kautschuks für
die Verwendung bei Verpackungen sprechen, besitzt er andere Eigenschaften,
die derartige Anwendungen problematisch machen. Beispielsweise sind
die Oberflächen
von flüssigen
Silikonkautschukteilen extrem klebrig und anhaftend sowie weisen
sie einen hohen Reibungskoeffizienten auf. Folglich bleiben beim
Versuch, ein Abgabeventil an einem Behälter mittels einer herkömmlichen
Gewindehalsanordnung anzubringen, die Oberflächen des Ventilflansches stark
an den benachbarten Flächen
des Behälters
und des Halses haften, bevor der Hals fest genug gesichert werden
kann, um eine leckwiderstehende Dichtung zu schaffen. Das Befestigen
des Halses führt
häufig
dazu, daß der
Ventilflansch sowie das gesamte Ventil aus dessen baulicher Form
verdreht wird, wodurch die Bildung einer sicheren Dichtung verhindert
ist und/oder die beabsichtigten Abgabe- und Dichtungseigenschaften
des Ventils verändert
sind.
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Ein
weiterer Nachteil im Zusammenhang mit der Verwendung von flüssigem Silikonkautschuk
bei Abgabeventilen für
eine Erzeugnisverpackung besteht darin, daß derzeit keine Klebstoffe
erhältlich sind,
die das Ventil mit einem Behälter
derart verbinden, daß den
Betriebsdrücken
standgehalten werden kann, denen das Ventil und der Behälter wiederholt ausgesetzt
sind. Die unperforierte oder lochfreie Eigenart der Oberflächen des
Ventils aus flüssigem
Silikonkautschuk schließt
die Verwendung herkömmlicher
Klebstoffe aus. Daher ist die Befestigung des Ventils aus flüssigem Silikonkautschuk
an einem Behälter
derart, daß kein
Lecken auftritt und ein Über- und
Unterdruck an der Abgabeverpackung wiederholt standgehalten werden
können,
ein wichtiger Gesichtspunkt.
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Ein
weiteres Problem, das sich mit bekannten Abgabeverpackungen erfahrungsgemäß ergibt, betrifft
einen geeigneten Konstruktionsausgleich zwischen dem Verpackungsbehälter, dem
Ventil und dem flüssigen
Erzeugnis derart, daß das
Erzeugnis wiederholt abgegeben werden kann, ohne eine übermäßige Kraft
ausüben
zu müssen,
und daß nur
die Erzeugnismenge ordentlich abgegeben wird, die von dem Nutzer
gewünscht
ist, wobei insbesondere der betreffende Erzeugnistyp beibehalten
wird. Wenn beispielsweise hoch konzentrierte Fluiderzeugnisse, wie
Handseifen und dergleichen, abgegeben werden sollen, fordert der
Nutzer üblicherweise
nur eine geringe Menge oder einen kleinen Tropfen an Seife pro Betätigung,
um zufrieden gestellt zu werden. Wenn im Gegensatz andere Fluiderzeugnistypen
verwendet werden, wie Hautfeuchtigkeitscremes, Bräunungsmittel
oder dergleichen, sind üblicherweise größere Erzeugnismengen
von dem Nutzer pro Betätigung
gewünscht.
Die Fähigkeit
des Ventils, schnell und unmittelbar auf einen moderaten Druck am
Behälter
hin zu öffnen,
ist notwendig, ebenso wie die Fähigkeit
des Ventils, sich schnell und zuverlässig zu schließen, wenn
der Druck nachläßt. Ebenfalls
wichtig ist die Druckstärke,
welche am Behälter
aufrechtgehalten werden muß,
um einen Fluidstrom durch das Ventil hindurch beizubehalten, sobald
das Ventil geöffnet
ist. Die Fähigkeit,
einen guten Ausgleich zwischen all diesen Faktoren oder Anforderungen schnell
und genau zu erreichen, ist beim Konstruieren von Abgabeverpackungen
sehr wünschenswert.
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Die
oben erwähnten
Aufgaben werden durch die Merkmale der in den Ansprüchen 1 und
22 angegebenen Merkmale gelöst.
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ABRISS DER
ERFINDUNG
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Ein
Aspekt der Erfindung ist ein Ventil für eine Abgabeverpackung für Fluiderzeugnisse
und dergleichen, mit einem Behälter,
an dem ein Abgabeventil montiert ist. Das Abgabeventil regelt den
Fluiderzeugnisstrom aus dem Behälter
und weist einen Randabschnitt auf, der um die Abgabeöffnung des Behälters herum
dichtet. Das Ventil hat auch einen Kopfabschnitt, der einen zentralen
Bereich mit einer Öffnung
aufweist, die sich öffnet,
um einen Fluidstrom dahin durch auf einen vorbestimmten Abgabedruck
innerhalb des Behälters
hin zuzulassen, und schließt,
um den Fluidstrom dadurch zu unterbinden, sobald der vorbestimmte
Abgabedruck entfernt ist. Das Ventil umfaßt eine im wesentlichen J-förmige Verbindermuffe
oder Verbindermanschette, die einen elastisch flexiblen Aufbau mit
einem ersten Beinabschnitt, der mit dem Randabschnitt verbunden
ist, und einem zweiten Beinabschnitt aufweist, der mit dem Kopfabschnitt
verbunden ist. Der erste und der zweite Beinabschnitt sind in einem
spitzen Öffnungswinkel
zueinander ausgerichtet und an einem bogenförmigen Abschnitt miteinander
ver bunden, was eine Bewegung des Kopfabschnitts des Ventils erleichtert, wenn
ein Erzeugnis aus dem Behälter
abgegeben wird.
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Das
erfindungsgemäße Abgabeventil
regelt den Fluiderzeugnisstrom aus dem Behälter und hat einen Randabschnitt,
der um die Ausgabeöffnung des
Behälters
herum dichtet. Das Ventil hat einen Kopfabschnitt, der einen zentralen
Bereich mit einer Öffnung
umfaßt,
die sich öffnet,
um eine Fluidströmung
dahin durch auf einen vorbestimmten Abgabedruck innerhalb des Behälters hin
zuzulassen, und schließt,
um den Fluidstrom dahin durch zu unterbinden, sobald der vorbestimmte
Abgabedruck entfernt ist. Das Ventil hat auch eine elastisch flexible
Verbindermuffe, die einen ersten Endabschnitt, der mit dem Randabschnitt
verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt umfaßt, der
mit dem Kopfabschnitt verbunden ist. Der zweite Endabschnitt der
Verbindermuffe hat eine umgedrehte J-Form, die sich bogenförmig in
den Kopfabschnitt erstreckt, um die Bewegung des Kopfabschnitts
des Ventils zu erleichtern, wenn das Erzeugnis aus dem Behälter abgegeben wird.
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Die
Hauptaufgaben der Erfindung bestehen darin, eine Abgabeverpackung
und ein zugeordnetes selbstdichtendes Ventil zu schaffen, das leicht
und sauber einen weiten Bereich von unterschiedlichen Fluiderzeugnistypen
abgeben kann. Das selbstdichtende Ventil ist sowohl auf den Behälter als
auch auf das auszugebende Fluiderzeugnis abgestimmt, um schnell
und sicher zu dichten, außerdem
schnell und vollständig
zu öffnen,
wenn der Nutzer einen angemessenen Druck an dem Behälter ausübt. Das
Ventil umfaßt
eine elastisch flexible Verbindermuffe, die dazu ausgeführt ist,
ein Drehmoment dem Ventilkopf mitzuteilen, was das Öffnen der Öffnung unterstützt. Die
Verbindermuffe ist ausreichend flexibel, so daß Druckzunahmen im Inneren
des Behälters,
wie sie bei thermischer Expansion auftreten können, dadurch ausgeglichen
werden, daß der
Ventilkopf an der Verbindermuffe verlagert wird, um einen zu hohen
Druck an der Öffnung
abzubauen. Die Verbindermuffe ist außerdem dazu ausgeführt, eine
ausreichende Flexibilität
bereitzustellen, so daß eine Fehlausrichtung
und/oder eine Verdrehung oder Verwerfung des Ventilflansches, sofern
er an dem zugeordneten Behälter
angebracht ist, nicht auf den Ventilkopf übertragen werden, wodurch ein
ungehindertes Öffnen
und Schließen
der Öffnung
zugelassen wird. Die Verbindermuffe ist außerdem dazu ausgeführt, ausreichend
flexibel zu sein, so daß Stoßkräfte und
dergleichen, die auf den Behälter
wirken, dadurch absorbiert werden, daß der Ventilkopf an der Verbindermuffe
verlagert wird, um ein versehentliches Öffnen der Ventilöffnung zu
vermeiden. Das Ventil ist dazu ausgeführt, eine im wesentlichen konstante
Strömungsrate
durch sich hindurch bereitzustellen, sogar dann, wenn der Behälter einem
relativ breiten Druckbetätigungsbereich
ausgesetzt wird. Für
solche Erzeugnisse, die in einer beträcht lichen Materialmenge üblicherweise
pro Betätigung
ausgegeben werden, ist das Ventil derart ausgeführt, daß, sobald die Öffnung in
einen geöffneten
Zustand verlagert ist, der notwendige Druckbetrag zum Aufrechterhalten
einer Fluidströmung
durch die Öffnung
hindurch geringer ist, um die Bedienung zu erleichtern, ohne Einbußen hinsichtlich
der Dichtheit des Ventils hinnehmen zu müssen. Das Ventil ist äußerst vielseitig
und kann entweder in Decken-, Boden- oder Seitenabgabeverpackungen verwendet
werden, um für einen
breiten, unterschiedlichen Anwendungsbereich nutzbar zu sein. Das
Ventil ist sehr langlebig, während
die Herstellungskosten niedrig sind, und weist einen unkomplizierten
Aufbau auf. Die Gesamtverpackung ist bei Gebrauch effizient, ökonomisch
herzustellen, für
lange Lebenszeiten ausgelegt und insbesondere sehr gut für unterschiedliche
Einsatzgehäuses
geeignet.
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Diese
und weitere Vorteile der Erfindung werden noch besser verständlich und
einem Fachmann anhand der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und
der beiliegenden Zeichnungen deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische
Ansicht einer Ausführung
einer erfindungsgemäßen Abgabeverpackung,
bei der ein Teilbereich freigeschnitten ist, um ein selbstdichtendes
Ventil sichtbar zu machen, das am Bodenabschnitt eines betreffenden
Behälters
angeordnet ist.
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2 zeigt eine Seitenschnittansicht
der Abgabeverpackung, bei der ein Teilbereich freigeschnitten ist,
um das Ventil sichtbar zu machen, das in einer vollständig zurückgezogenen
und vollständig
geschlossenen Position gezeigt ist.
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3 ist eine Seitenschnittansicht
der Abgabeverpackung, bei der ein Teilbereich freigeschnitten ist,
um das Ventil sichtbar zu machen, das in einer vollständig ausgefahrenen
und vollständig
geöffneten
Position gezeigt ist.
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4 ist eine vergrößerte Teildraufsicht
des Ventils.
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5 ist eine vergrößerte Seitenschnittansicht
des Ventils.
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils.
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7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in der vollständig geschlossenen
und vollständig
zurückgezogenen Position
dargestellt ist.
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8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen,
insbesondere teilweise zurückgezogenen
Position dargestellt ist.
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9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen
und teilweise ausgefahrenen Position dargestellt ist.
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10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geöffneten
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt ist.
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11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt ist, wobei der Ventilkopfabschnitt
des Ventils in einer Stellung dargestellt ist, in der er gerade
nach außen
zu schnappen beginnt.
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12 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt ist, wobei der Ventilkopfabschnitt
des Ventils in einem Zustand dargestellt ist, bei dem er weiter
nach außen
schnappt.
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13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geöffneten
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt ist, wobei der Ventilkopfabschnitt
des Ventils in einem vollständig
nach außen
geschnappten Zustand gezeigt ist.
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14 ist eine vergrößerte Bodenansicht des
Ventils, das in der in 13 illustrierten
Position gezeigt ist.
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15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen,
und teilweise ausgefahrenen Position dargestellt ist, in der er
gegen einen Behälterverschluß stößt.
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16 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils, das an einem zugeordneten Behälter installiert ist, wobei
das Ventil in einer vollständig geschlossenen
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt ist, in der er an einen alternativen
Behälterverschluß stößt.
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17 ist eine vergrößerte Teildraufsicht
der Ausführung
des erfindungsgemäßen Abgabeventils.
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18 ist eine vergrößerte Teilbodenansicht des
in 17 dargestellten
Ventils.
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19 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des in den 17 bis 18 gezeigten Ventils.
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20 ist eine vergrößerte vertikale
Querschnittsansicht des in den 17 bis 19 dargestellten Ventils,
das an einem zugeordneten Deckelabgabebehälter installiert ist, wobei
sich der Behälter
in einer vollständig
aufrechten Stellung und das Ventil in einer vollständig geschlossenen
Position befinden.
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21 ist eine vergrößerte vertikale
Querschnittsansicht des Ventils und des zugeordneten Deckelabgabebehälters, der
in 20 dargestellt ist, wobei
der Behälter
in einer umgekehrten Stellung und das Ventil in einer vollständig geschlossenen
Position gezeigt sind.
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22 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils und des zugeordneten Deckelabgabebehälters, der in den 20 bis 21 dargestellt ist, wobei der Behälter in
der umgekehrten Stellung und das Ventil in einer geschlossenen,
teilweise ausgefahrenen Position gezeigt sind, wobei ein Ventilkopfabschnitt
in einer Stellung dargestellt ist, bei der er gerade beginnt, nach
außen
zu schnappen.
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23 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils und des zugeordneten Deckelabgabebehälters, der in den 20 bis 22 dargestellt ist, wobei der Deckel
in einer umgekehrten Stellung und das Ventil in einer vollständig geöffneten
und vollständig
ausgefahrenen Position dargestellt sind, wobei der Ventilkopfabschnitt
in einer Stellung dargestellt ist, in der er vollständig nach
außen
geschnappt ist.
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24 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
von einer weiteren Ausführung
eines erfindungsgemäßen Ventils.
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25 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
einer weiteren Ausführung
des erfindungsgemäßen Ventils.
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26 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
einer weiteren Ausführung
des erfindungsgemäßen Ventils.
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27 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines weiteren Ventils.
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28 ist eine vergrößerte Teilbodenansicht des
weiteren Ventils.
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29 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des Ventils gemäß 28.
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30 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
des weiteren Ventils.
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31 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines weiteren Ventils.
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32 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines weiteren Ventils.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Zum
Zwecke der Beschreibung sind hier die Begriffe "oben", "unten", "rechts", "links", "hinten", "vorne", "vertikal", "horizontal" und Abweichungen davon
mit Bezug auf die Erfindung so zu verstehend, wie die Orientierung
gemäß den 1 bis 3 festgelegt ist. Jedoch soll klar sein,
daß die
Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen und Abstufungsfolgen
aufweisen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich anders angegeben. Es
soll klar sein, daß die
speziellen Vorrichtungen und Verfahren, die anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert
und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich
beispielhafter Natur des erfindungsgemäßen Konzepts sind, die in den
beiliegenden Ansprüchen
definiert sind. Daher sollen spezielle Abmessungen und physikalische
Eigenschaften, die sich auf die hier offenbarten Ausführungen
beziehen, als nicht einschränkend
betrachtet werden, es sei denn, sie sind ausdrücklich in den Ansprüchen als
solche angegeben.
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Das
Bezugszeichen 1 (1)
bezeichnet im allgemeinen eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Abgabeverpackung.
Die Abgabeverpackung 1 ist insbesondere für Abgabefluiderzeugnisse,
wie flüssige
Seifen, Haushaltsreiniger, Poliermittel, Feuchtigkeitscremes, Nahrungsmittel
und dergleichen, ausgelegt und umfaßt einen Behälter 2 mit
einem selbstdichtenden Abgabeventil 3, das darin angeordnet
ist. Das Ventil 3 umfaßt
einen Randflansch 4, einen Ventilkopf 5 mit einer
Ausgabeöffnung 6 darin
und einer Verbindermuffe, -hülse
oder Verbindermanschette 7, dessen eines Ende mit dem Ventilflansch 4 und
dessen gegenüberliegendes
Ende mit dem Ventilkopf 5 benachbart eines Grenzrands verbunden
ist. Die Verbindermuffe 7 hat einen elastisch flexiblen
Aufbau, so daß,
sobald der Druck innerhalb des Behälters 2 auf einen
vorbestimmten Betrag erhöht
ist, sich das Ventil 5 nach außen verschiebt (8 bis 15), und zwar auf eine derartige Weise, daß sich die
Verbindermuffe 7 krümmt
oder über
sich hinaus verdoppelt und anschließend rollend erstreckt.
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Der
Behälter 2,
der in den 1 bis 3 dargestellt ist, ist insbesondere
für eine
Bodenabgabe ausgelegt und umfaßt
einen im wesentlichen flexiblen länglichen Behälterkörper 12,
der an einer im wesentlichen starren Basis getragen ist. Die Behälterseitenwände 14 und 15 sind seitlich
flexibel, um das Innere des Behälters 2 unter
Druck zu setzen oder den Druck innerhalb des Behälters 2 herabzusetzen,
und weisen vorzugsweise eine ausreichende Elastizität oder Steifheit
auf, so daß sie
automatisch in ihre ursprüngliche
Form zurückkehren,
wenn jegliche extern angreifende Kräfte aufgehoben werden, die
dem Behälter 2 mitgeteilt
werden, um ein flüssiges
Erzeugnis 18 daraus abzugeben.
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Der
Behälterboden 17,
der in den 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt einen
nach unten weisenden Öffnungshals 20,
der eine Ausgabeöffnung 21 definiert,
um welche der Randflansch 4 des Ventils positioniert ist.
Wie am besten in den 7 und 8 dargestellt ist, umfaßt das freie
Ende des Halses 20 eine ringförmige Nut 22, die
einen im wesentlichen im Längsschnitt
L-förmigen Aufbau
aufweist, der derart geformt ist, daß der Randflansch 4 des
Ventils 3 darin passend genau aufgenommen ist. Die Behälterbasis 13 umfaßt einen
Ventilhaltering 23, der benachbart der Nut 22 positioniert
ist und mittels einer Schnappschließanordnung 24 an dem
Behälterkörper 12 angebracht
ist. Die Behälterbasis 13 (2 und 3) weist einen im wesentlichen flachen
Boden 25 auf, der die Abgabeverpackung 1 an einer
zugeordneten Fläche,
wie einem Gegendeckel, einer Absenkung, einer Arbeitsfläche oder
dergleichen, anliegend getragen werden kann. Die Halsnut 22 ist
von dem Boden 25 der Behälterbasis 13 aus innen
angeordnet, um das Ventil 3 im wesentlichen vertieft innerhalb
der Abgabeverpackung 1 zu positionieren, wie später detaillierter
erläutert
wird.
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Mit
Bezug auf die 4 bis 6 hat das dargestellte selbstdichtende
Abgabeventil 3 einen integralen, aus einem Stück gebildeten
Aufbau. Das Ventil 3 umfaßt eine Innenseite, die dem
Fluiderzeugnis 18 in dem Behälter 2 ausgesetzt
ist, und eine gegenüberliegend
ausgerichtete Außenseite,
die der Umgebung ausgesetzt ist. Das Ventil 3 ist vorzugsweise aus
einem elastisch flexiblen Material geformt und besteht bei dem dargestellten
Beispiel aus Silikonkautschuk, der im wesentlichen inert ist, um
eine Reaktion mit dem verpackten Fluiderzeugnis zu vermeiden oder
eine Kontamination des verpackten Fluiderzeugnisses zu vermeiden.
Bei einer funktionierenden Ausführung
der Erfindung ist das Ventil 3 durch Formen des flüssigen Silikonkautschuk
hochgeschwindigkeitsgefertigt.
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Der
dargestellte Randflansch 4 (4 bis 6) des Ventils 3 hat
eine ringförmige
ebene Form und einen im wesentlichen im Querschnitt L-förmigen Aufbau,
der einen Innenrand 30, einen Außenrand 31, einen
Boden 32 und ein oberes Ende 33 mit einem äußeren Rand 34 aufweist,
der davon senkrecht absteht. Der Randventilflansch 4 hat
eine beträchtliche Dicke
zwischen dem Boden 32 und dem oberen Ende 33,
das elastisch auf das Anbringen des Halterings 23 hin zusammengedrückt ist,
um eine leckresistente Dichtung dazwischen sicherzustellen. Der Randabschnitt 34 des
Ventilflansches 4 klemmt kraftschlüssig das Ventil 2 in
der Halsnut 22 fest, um jegliche radiale Bewegung dazwischen
zu verhindern.
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Der
dargestellte Kopfabschnitt 5 (4 bis 6)
des Ventils hat eine kreisförmige
Grundform und einen sich im wesentlichen verjüngenden oder konischen Aufbau,
der an dem radial außenliegenden
Abschnitt des Ventilkopfs 5 dicker und an dem radial innenliegenden
Abschnitt des Ventilkopfs 5 dünner ist. Der konische Aufbau
hilft dabei, das Schnappen beim Öffnen/Schließen des
Ventils 3, wie oben beschrieben ist, zu realisieren. Insbesondere
bei den dargestellten Beispielen hat der Ventilkopf 5 eine
Außenseite
oder -fläche 38,
die einen in Seitenansicht bogenförmigen Aufbau aufweist, der
sich öffnet
oder nach außen
zur Außenseite
der Abgabeverpackung 1 gekrümmt ist und durch einen ersten,
vorbestimmten Radius definiert ist. Die Außenfläche 38 des Ventilkopfs
erstreckt sich kontinuierlich zwischen den inneren Seitenwänden der
Verbindermuffe 7. Der Ventilkopf 5 hat auch eine
Innenseite oder -fläche,
die einen Randabschnitt 40 mit einem in Seitenansicht bogenförmigen Aufbau
aufweist, der sich öffnet
oder nach außen
zur Außenseite
der Abgabeverpackung 1 gekrümmt ist und durch einen zweiten
vorbestimmten Radius definiert ist. Der Radius des Randabschnitts 40 an
der Innenfläche 39 ist
größer als
der an der Außenfläche 38,
so daß die
beiden Flächen
zur Mitte des Ventilkopfs hin an der Öffnung 6 oder benachbart
der Öffnung 6 zusammenlaufen
und den oben angegebenen sich nach innen verjüngenden Aufbau des Ventilkopfes 5 bereitstellen.
Die Innenfläche 39 des
Ventilkopfs 5 umfaßt
auch einen Mittelabschnitt 41, der eine kreisförmige Grundform aufweist,
wobei ein in Seitenansicht im wesentlichen ebener oder flacher Aufbau
im wesentlichen senkrecht zur Ausgabeöffnung 6 ausgerichtet
ist. Der Mittelabschnitt 41 des Ventilkopfs 5 hilft
bei dem Verbessern des Öffnens
und Schließens
des Ventils, wie unten angegeben wird. Der Außendurchmesser des Ventilkopfs 5 ist
durch einen kreisförmigen
Grenzrand 42 definiert, der an der Außenkante 43 des Randabschnitts 40 beginnt
und sich von dort mit einer leicht nach außen gerichteten Konizität erstreckt, um
in die Verbindermuffe 7 schließlich zu laufen. Der Querschnitt
des Randabschnitts 40 und des Mittelabschnitts 41 des
Ventilkopfs 5 definiert einen ringförmigen Rand 44. Der
Außendurchmesser
des Ventilkopfs 5, gemessen längs des Grenzrands 42,
ist im wesentlichen kleiner als der Innendurchmesser des Randflansches 4,
gemessen längs
der Innenkante 30. Wie unten detaillierter erläutert wird,
läßt der Abstand
zwischen dem Ventilkopf und dem Randabschnitt 4 zu, den
Ventilkopf 5 frei in einer axialen Richtung durch die Mitte
des Randflansches 4 hindurch zu verschieben.
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Der
Verbindermuffenabschnitt 7, der in 4 bis 6 dargestellt
ist, hat die Form eines Rollmembrans mit einem hohlen, kreisförmigen Grundaufbau und
einer im Längsquerschnitt im
wesentlichen J-Form, die einen zylindrischen Seitenwandabschnitt 45 und
einen sich radial nach außen
erstreckenden Basisabschnitt 46 umfaßt. Die Verbindermuffe 7 hat eine
Innen- und eine Außenfläche 47 bzw. 48,
die mit gleichem Abstand längs
der Verbindermuffe 7 angeordnet sind, so daß die Verbindermuffe 7 eine
im wesentlichen gleiche Dicke aufweist. Ein Endabschnitt 49 der
Verbindermuffe 7 ist mit der Außenfläche 48 des Ventilkopfs 5 benachbart
des Grenzrands 42 verbunden, und der gegenüberliegende
Endabschnitt 50 der Verbindermuffe 7 ist mit der
Innenkante 30 des Randventilflansches 4 verbunden.
Das der Innenfläche 47 der
Verbindermuffe 7 benachbarte Ende 49 ist im wesentlichen
koplanar und nahe dem Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 positioniert,
während
das gegenüberliegende
Ende 50 der Verbindermuffe 7 mit dem Randventilflansch 7 an
einem Mittelabschnitt der Innenkante 30 verbunden ist,
so daß sich
der Basisabschnitt 46 der Verbindermuffe 7 radial
nach innen von dem Randventilflansch 46 weitet und auch
nach außen
zur Außenseite
der Abgabeverpackung 1 an einem bogenförmigen Abschnitt 51 der
Verbindermuffe 7 nach außen vorsteht. Die bogenförmige, sich
weitende Form des Verbindermuffenabschnitts 51 unterstützt die
Verbindermuffe 7 dabei, sich zuerst zu krümmen oder
sich völlig
umzubiegen und anschließend
sich rollend zu strecken, wenn sich der Ventilkopf 5 auf
die oben detaillierter beschriebene Weise nach außen verlagert.
Der Randanbringpunkt des Endes 49 der Verbindermuffe 7 an
dem Ventilkopf 5 sowie dessen zugehörige Geometrie erhöhen die Wirksamkeit
von Drehmomentkräften,
die das Schnappen des Ventils 3 zum Öffnen unterstützt, wie später erörtert wird.
Die Außenfläche 48 der
Muffenseitenwand 45 am Ende der Verbindermuffe 7 schneidet
die Außenfläche 38 des
Ventilkopfs 5 in einem Winkel, was eine kreisförmige Kante 52 definiert.
Bei dem dargestellten Beispiel ist der am weitesten außenliegende
Bereich des bogenförmigen Muffenabschnitts 51 im
wesentlichen in Reihe oder geringfügig im Inneren des Bodens 32 des
Randflansches 4 angeordnet, um die Herstellung zu erleichtern.
Die Länge
der Verbindungermuffe 7 ist vorzugsweise ausreichend kurz
gewählt,
um die Verbindermuffe 7 daran zu hindern, sich hinter dem
Ventilkopf 5 zu falten oder zu verformen, wenn der Ventilkopf 5 in
der vollständig
ausgefahrenen Position (10 bis 14) ist, wodurch störende Einflüsse beim
Zurückziehen
des Ventilkopfs vermieden werden, was später detaillierter erläutert wird.
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Das
dargestellte einstückige
Ventil 3 hat einen in Seitenansicht, unter ursprünglichen,
normalen Bedingungen hutförmigen
Aufbau, in welchem normalen Zustand der Ventilkopf eine im wesentlichen konkave
Form annimmt. Die elastische Flexibilität der Verbindermuffe 7 ermöglicht es
ihr, sich völlig
umzubiegen oder zu krümmen
und anschließend
rollend auf eine später
beschriebene Weise zu strecken. Die Verbindermuffe 7 fungiert
als Rollmembran mit dem Ventilkopf 5, der mittig derart
angebracht ist, daß der Ventilkopf
frei nach innen und nach außen
in axialer Richtung bezüglich
der Öffnung 21 in
dem Behälterhals 20 verlagern
oder schwimmen kann.
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Bei
dem dargestellten Beispiel besitzt die Abgabeöffnung 6 (4 bis 6) einen Querschlitzaufbau, der zwei
sich schneidende lineare Schlitze 55 und 56 umfaßt, die
sich durch die gegenüberliegenden
Seiten 38 und 39 des Mittelabschnitts 41 hindurch
erstrecken. Die dargestellten Schlitze 55 und 56 sind
in eine zueinander senkrechten Beziehung ausgerichtet, wobei ihre
gegenüberliegenden
Enden 55a, 55b etwas innerhalb ausgehend von der
Außenkante 54 des
Mittelabschnitts 41 positioniert sind. Die Öffnungsschlitze 55 und 56 definieren
vier Klappen oder Lappen (Pedals) 55, die sich nach innen
und nach außen
biegen, um selektiv den Fluiderzeugnisstrom durch das Ventil 3 hindurch
zuzulassen. Die Schlitze 55 und 56 sind vorzugsweise
dadurch gebildet, daß durch
den Mittelabschnitt 41 des Ventilkopfs 5 hindurchgeschnitten
wird, ohne nennenswerte Materialmengen davon zu entfernen, so daß die sich
gegenüberliegenden
Seitenflächen 58 und 59 (13 und 14) der Ventilklappen 57 dicht
aneinander schmiegen oder schließen, wenn sich die Abgabeöffnung 6 in
einer normalen vollständig
geschlossenen Position befindet. Die Länge und der Ort der Schlitze 55 und 56 kann
eingestellt werden, um den vorbestimmten Öffnungs- und Schließdruck des
Ventils zu variieren sowie auch andere Abgabeeigenschaften der Abgabeverpackung 1.
Die Seitenflächen 58 und 59 jeder Ventilklappe 57 schneiden
sich an ihren freien Enden, um einen Endrand 60 zu definieren.
Dieser Abschnitt des Ventilkopfs 5, der zwischen dem Randabschnitt 40,
dem Grenzrand 42, den Schlitzenden 55a und 55b und
der Außenfläche 58 angeordnet
ist, definiert einen Ringabschnitt 61 des Ventilkopfs 5,
der auf die gleiche Weise funktioniert, wie detaillierter später beschrieben
wird.
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Es
sei klar, daß die Öffnung 6 verschiedene unterschiedliche
Formen, Abmessungen und/oder Aufbauten entsprechend diesen gewünschten
Abgabeeigenschaften annehmen kann. Beispielsweise kann die Öffnung 6 einen
einzigen Schlitz umfassen, insbesondere dann, wenn kleinere oder
schmalere Ströme
gewünscht
sind. Die Öffnung 6 kann
auch drei oder mehrere Schlitze umfassen, insbesondere dann, wenn
größere oder
breitere Ströme
gewünscht sind
und/oder das Fluiderzeugnis Zusatzstoffe enthält, wie irgendwelche Salat-Dressings
oder dergleichen. Andere Öffnungs(6)-Formen,
wie Löcher,
Entenschnäbel,
etc. können
auch in dem Ventil 3 eingearbeitet sein.
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Das
selbstdichtende Abgabeventil 3 ist vorzugsweise für die Verwendung
mit einem besonderen Behälter 2 und
einem speziellen Fluiderzeugnistyp konfiguriert, um die exakten
ge wünschten
Abgabeeigenschaften zu erreichen. Beispielsweise sind die Viskosität und die
Dichte des Fluiderzeugnisses wichtige Faktoren beim Gestalten des
speziellen Aufbaus des Ventils hinsichtlich der Form, Größe und Festigkeit
oder Formfestigkeit des Behälters,
insbesondere, wenn die Abgabepackung 1 für eine Bodenabgabe
ausgebildet ist. Die Starrheit und Härte des Ventilmaterials sowie
die Größe und die
Form sowohl des Ventilkopfs als auch der Verbindermuffe 7 sind ebenfalls
wichtig beim Erreichen der gewünschten Abgabeeigenschaften
und sollten sorgfältig
sowohl mit dem Behälter 2 als
auch mit dem daraus abzugebenden Fluidmaterial 18 abgestimmt
sein.
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Eine
funktionierende Ausführung
der Erfindung ist dazu ausgelegt, Haushaltsfluiderzeugnisse, wie
Geschirrspülmittel,
flüssige
Seife, Feuchtigkeitscreme, Nahrungsmittel und dergleichen, abzugeben. Wenn
solche Fluiderzeugnismaterialien aus einem blasgeformten Polypropylenbehälter mit
einem Ventil 3 abgegeben werden sollen, der an dem Boden 4 des Behälters für eine Bodenabgabe
positioniert ist, stellte sich ein spezielles Ventil 3 als
besonders geeignet heraus, das wie folgt ausgestaltet ist. Der Außen- und Innendurchmesser
des Randventilflansches 4 sind 17,78 mm (0,7000 inch) bzw.
14,73 mm (0,5802 inch), während
der Außendurchmesser
des Grenzrands 42 des Ventilkopfs 5 bei 11,15
mm (0,4391 inch) liegt und der Außendurchmesser des Mittelabschnitts 41 ungefähr 5,62
mm (0,2212 inch) ist. Die Dicke der Verbindermuffe 7 ist
annähernd
0,33 mm (0,0130 inch) und besitzt eine Gesamthöhe, gemessen von dem Boden 32 des
Randflansches 4 bis zum Rand 52 des Ventilkopfs 5,
von 2,94 mm (0,1159 inch). Der Radius der Ventilkopfaußenfläche 38 liegt bei
(0,2900 inch), während
der Radius des Randabschnitts 40 der Innenfläche 39 7,4
mm (0,0350 inch) groß ist.
Daher ist die Gesamtdicke des Ventilkopfs 5 am Grenzrand 42 ungefähr 1,97
mm (0,0778 inch) und ungefähr
0,889 mm (0,0350 inch) an der Mitte des Mittelabschnitts 140.
Die Gesamthöhe
des Ventils 3, gemessen von dem Boden 32 des Randflansches 4 zum
oberen Ende des Mittelabschnitts 41, liegt bei ungefähr 6,1 mm
(0,2402 inch). Die Schlitze 55 und 56 haben eine
Länge von
ungefähr
5,58 mm (0,2200 inch) und sind unter Ausbildung eines rechten Winkels
im Mittelabschnitt 41 des Ventils zentriert. Das Ventil
ist einstückig
aus einem flüssigen
Silikonkautschuk des Typs geformt, der unter dem Markenzeichen "SILASTIC LSR" von Dow Corning
Corporation hergestellt wird.
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An
den Ventilen mit den oben angegebenen speziellen Abmessungen und
Eigenschaften durchgeführten
Experimente ergaben, daß das
Ventil 3 aufschnappt, wenn es einem Behälter(2)-Innendruck ausgesetzt
ist, der ungefähr
gleich 0,06 bis 0,07 bar (25 bis 28 inches of water) ist. Der Druck,
welcher das Ventil 3 veranlaßt, aufzuschnappen, wird hier
im allgemeinen als vorbestimmter Abgabe- oder Öffnungsdruck bezeichnet. Das
Ventil 3 wird automatisch zuschnappen, wenn der Behälter(2)-Innendruck unter
einen Druck fällt,
der ungefähr
gleich 0,04 bis 0,044 bar (16 bis 18 inches of water) ist. Der Druck, welcher
das Ventil 3 veranlaßt
zuzuschnappen, wird hier im allgemeinen als vorbestimmter Schließdruck bezeichnet.
Während
das betreffende Ventil 3 offen ist, wird ein im wesentlicher
konstanter Fluiderzeugnisstrom oder -fluß durch die Öffnung 6 hindurch
ausgegeben, sogar, wenn ein zusätzlicher
Druck am Behälter 2 ausgeübt wird.
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Es
sei klar, daß erfindungsgemäß das Ventil 3 viele
unterschiedliche Formen und Abmessungen annehmen kann, insbesondere,
wenn die Bauart des Behälters 2 und
das davon abzugebende Erzeugnisprodukt beibehalten wird. Der vorbestimmte Öffnungs-
und Schließdruck
des Ventils 3 kann in weite Bereiche gemäß diesen
Abgabekriteria variiert werden, die für ein besonderes Erzeugnis
gewünscht sind.
Die Strömungseigenschaften
des ausgegebenen Fluiderzeugnisses können auch im wesentlichen eingestellt
werden, beispielsweise hinsichtlich relativ breiter säulenartiger
Ströme,
dünner
nadelartiger Ströme,
Tropfen- oder Klumpenströme
und dergleichen.
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Im
Betrieb funktioniert die Abgabeverpackung 1 folgendermaßen. Das
Ventil 3 nimmt normalerweise eine nach innen vorstehende
Ausrichtung an, die in 7 dargestellt
ist, wobei das Ventil 3 im wesentlichen in der ursprünglich geformten
Form ohne Verformung verbleibt, wobei die Verbindermuffe 7 vollständig zurückgezogen
ist und die Abgabeöffnung 6 vollständig geschlossen
ist. Wenn das Ventil 3 in dem Boden des Behälters 2 montiert
ist, wie bei der dargestellten Bodenabgabeverpackung 1,
ist das Ventil 3 derart konfiguriert, daß die Abgabeöffnung 6 sogar
unter dem hydraulischen Kopfdruck sicher geschlossen bleibt, der
aufgrund des Fluiderzeugnisses 18 auf das Ventil Druck
ausübt,
wenn der Behälter 2 vollständig gefüllt ist.
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Wenn
zusätzlicher
Druck im Inneren des Behälters 2 hervorgerufen
wird, indem beispielsweise die Behälterseitenwände 14 und 15 nach
innen manuell zusammengedrückt
werden, fungiert die Verbindermuffe 7 als Rollmembran und
ermöglicht,
daß sich
der Ventilkopf 5 axial nach außen zur Außenseite der Abgabeverpackung 1 beginnt
zu verlagern, indem sich die Verbindermuffe 7 verdoppelt
oder unter Ausbildung zweier Verbindermuffenteile überlagert, die
dann wiederum beginnt, sich nach außen rollenartig zu erstrecken,
wie in 8 dargestellt
ist. Der nach außen
vorstehende, J-förmige
Aufbau der Verbindermuffe 7 unterstützt die anfängliche Rollbewegung der Verbindermuffe 7.
Die elastische Verformung der Verbindermuffe 7 aus deren
ursprünglicher Form
(7) erzeugt ein komplexes
Spannungsmuster innerhalb des Ventils 3, welche Spannung das
Ventil zurück
in dessen ursprüngliche
oder normale Konfiguration drängt,
welche Kräfte
ein nach außen
gerichtetes Drehmoment einschließen, das durch die Verbindermuffe 7 auf
den Ventilkopf 5 benachbart dem Grenzrand 42 ausgeübt wird,
was dazu führt,
daß die
Abgabeöffnung 6 elastisch
in deren Öffnungsposition
gedrängt
wird, wie später
detaillierter beschrieben wird.
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Wenn
ein zusätzlicher
Druck im Inneren des Behälters 2 eingebracht
wird, wie in 9 dargestellt ist,
wird der Ventilkopf 5 weiter axial nach außen verschoben,
indem die Verbindermuffe 7 über sich selbst gerollt wird.
Der Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 passiert dabei
die Mitte des Randventilflansches 4.
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Wenn
ein zusätzlicher
Druck im Inneren des Behälters 2 hervorgerufen
wird, erstreckt sich der Ventilkopf 5 weiter nach außen bis
zur Außenseite der
Abgabeverpackung 1, bis die Verbindermuffe 7 vollständig ausgefahren
ist, was in 10 dargestellt ist.
Wenn die Ventilköpfe
in der vollständig
ausgefahrenen Position (10)
sind, bewirken die in der Verbindermuffe 7 aufgebauten
Spannungskräfte
den Seitenabschnitt 42 der Verbindermuffe 7, eine
im wesentlichen zylindrische Form anzunehmen, die konzentrisch zum
und um den Grenzrand 42 herum des Ventilkopfs 5 liegt.
Die Seitenwand 42 der Verbindermuffe 7 wird um
180 Grad von deren ursprünglichen Form
hin zu einer Ausrichtung zurückgefaltet
oder zurückverformt,
die parallel zum Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 ist,
und definiert eine Außenlippe
oder -kante 65.
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Wenn
zusätzlicher
Druck innerhalb des Behälters 2 aufgebracht
wird, wie in 11 dargestellt ist,
wird das Ventil 5 weiter nach außen verlagert. Da jedoch die
Verbindermuffe 7 vollständig
ausgefahren ist, bewirkt das Verlagern nach außen des Ventils 5 eine
Längsdehnung
oder -reckung der Verbindermuffe 7, wodurch das nach außen gerichtete,
auf den Ventilkopf 5 wirkende Drehmoment erhöht wird.
Außerdem
bewirkt das Bewegen des Ventilskopfs 5 weiter nach außen ein
Abflachen und Strecken des Ventilkopfs 5, insbesondere
längs der
Außenfläche 38, wie
am besten in 11 illustriert
ist. Die Abflachbewegung bewirkt ein Vergrößern oder Weiten der kreisförmigen Grundform
des Ventilkopfs 5, gegen welche Vergrößerung wiederum die radial
nach innen gerichteten Kräfte
wirken, die an dem Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 durch
die Verbindermuffe 7 angreifen, wodurch ein anderes komplexes
Spannungsmuster innerhalb des Ventils 3 hervorgerufen wird, welche
Kräfte
solche einschließen,
die den Ventilkopf 5 radial nach innen zusammendrücken lassen.
Wegen der konischen Form des Ventilkopfs 5 wird angenommen,
daß der
Großteil
der Kompressionsspannung benachbart dem Mittelabschnitt 41 des
Ventilkopfs 5 auftritt. Wie am besten durch Vergleich der mit
unterbrochenen Linienführung
gezeigten Figur und der mit durchgezogener Linienführung gezeichneten
Figur in 11 dargestellt
ist, im Falle, daß die Verbindermuffe 7 sich
in der vollständig
ausgefahre nen Position befindet, wie durch die unterbrochenen Linien
gezeigt ist, und ein zusätzlicher
Druck an der Innenseite 39 des Ventils 3 aufgebracht
ist, bewegt sich der Außenrand 65 axial
nach außen
und radial nach außen,
wie durch die durchgezogenen Linien gemäß 11 gezeigt ist. Der Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 ist
gebogen oder krumm dargestellt oder elastisch nach innen verformt,
was die Wirkung der Drehmomentkräfte
ist, die durch die Verbindermuffe 7 darauf wirken.
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Wenn
zusätzlicher
Druck im Inneren des Behälters 2 erzeugt
wird, wie in 12 dargestellt
ist, wird der Ventilkopf 5 weiter nach außen verlagert,
indem die Verbindermuffe 7 weiter in Längsrichtung gedehnt wird und
die Grundform des Ventils 5 vergrößert oder erweitert wird. Diese
Bewegung wird am besten durch Vergleich der mit unterbrochener Linienführung gezeigten
Figur und der mit durchgezogener Linienführung gezeichneten Figur in 12 illustriert. Die Außenkante 65 bewegt
sich aus der Stellung, die in 11 dargestellt
ist, welche der mit unterbrochener Linienführung gezeigten Figur gemäß 12 entspricht, axial nach
außen
und radial nach außen
in eine Position, die mit durchgezogener Linie gemäß 12 gezeigt ist. Der Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 ist
gekrümmter
oder gebogener gezeigt oder elastisch nach innen verformt, was die
Folge der erhöhten
Drehmomente ist, die über
die Verbindermuffe 7 darauf wirken. Die kombinierten Kräfte und Bewegungen
dienen auch dazu, den Ventilkopf 5 in einen Verzweigungs-
oder Gabelungszustand zusammenzudrücken, wie in 12 dargestellt ist, wobei die auf den
Ventilkopf 5 wirkenden, kombinierten Kräfte auf das Aufbringen irgendeiner
zusätzlichen, nach
außen
gerichteten Kraft an der Innenseite 39 des Ventils 3 hin
letzteres schnell nach außen
mit einer Schnappbewegung öffnen
lassen, um die Ventilklappen 57 auf die in den 13 und 14 dargestellte Weise zu separieren und
dadurch das flüssige
Erzeugnis durch die Ausgabeöffnung 6 hindurch
abzugeben. Der Aufzweigungszustand des Ventils 3, wie dieser
Begriff hier verwendet wird, ist aus 12 ersichtlich
und definiert einen relativ instabilen Zustand, in welchem das Ventil 3 unmittelbar
vor dem Öffnen
die vollständig
geöffnete
Position annimmt, die in den 13 und 14 dargestellt ist. Sobald
das Ventil den in 12 gezeigten
Abzweigungszustand durchläuft,
befinden sich die auf den Ventilkopf 5 wirkenden kombinierten
Kräfte
in einem sehr kurzzeitigen instabilen Gleichgewicht für einen
gegebenen Moment und verbringen anschließend schnell den Ventilkopf 5 in
eine im wesentlichen konvexe Form, wobei gleichzeitig die Öffnung 6 geöffnet wird.
Im durch die durchgezogene Linie gemäß 12 dargestellten Abzweigungszustand nimmt
der Ventilkopf 5 die Form einer annähernd ebenen Scheibe an, wobei
die Außenfläche 38 schalen-
oder topfförmig
nach innen zwi schen der Kante 65 und den Klappenrändern 60 geformt
ist und die Innenfläche 39 etwas nach
außen
zur Mitte der Öffnung 6 gebogen
ist.
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Das
schnappartige Öffnen
des Ventils wird zumindest teilweise dadurch erreicht, daß das auf den
Ventilkopf 5 durch die Verbindermuffe 7 ausgeübte Drehmoment,
das, wie bei dem in 12 dargestellten
Beispiel angegeben ist, ausreichend groß ist, um die Form des Grenzrands 42 des
Ventilkopfs 5 im wesentlichen zu verdrehen. Wenn das Ventil 3 die vollständig ausgefahrene
und vollständige
geöffnete Position,
wie sie in den 13 und 14 dargestellt ist, annimmt,
sind die Ventilklappen 57 sowie auch der dazugehörige Randabschnitt 61 des
Ventilkopfs 5 gebogen oder elastisch nach außen verformt,
wodurch der Rand 65 des Ventilkopfs 5 kleiner
oder etwas eingeengt werden kann. Die Ventilklappen 57 neigen
dazu, sich öffnend
längs Linien
zu falten, die sich zwischen den Enden 55a und 55b oder
den Öffnungsschlitzen 55 und 56 erstrecken.
Die andauernde radial nach innen wirkende Kompression, die auf den
Ventilkopf 5 durch die Verbindermuffe 7 wirkt,
zusätzlich
zu dem nach außen
gerichteten Drehmoment, das darauf durch die Verbindermuffe 7 wirkt, halten
zusammen die Abgabeöffnung 6 in
einer vollständig
geöffneten
Position, sogar wenn der im Inneren des Behälters 2 herrschende
Druck verringert wird. Daher wird, nachdem die Ausgabeöffnung durch
das Aufbringen des vorbestimmten Öffnungsdrucks geöffnet worden
ist, dieser Druck, der erforderlich ist, um die Fluidströmung durch
die Öffnung 6 hindurch
aufrechtzuerhalten, verringert oder geringer als der Schwellendruck,
um ein leichteres Abgeben und eine verbesserte Strömungsregelung
bereitzustellen. Da die Elastizität der Verbindermuffe 7 als Widerstand
gegen das Dehnen des Ventilkopfs 5 dient und dadurch letzteren
zusammendrückt,
um ein Öffnungsschnappen/Schließschnappen
zu realisieren, falls die Elastizität der Verbindermuffe 7 auf
irgendeine Weise variiert wird, indem beispielsweise die Verbindermuffe 7 dicker
oder dünner
ausgestattet wird, kann die Stärke
oder das Ausmaß der
Schnappbewegung für
irgendeine spezifische Anwendung eingestellt werden. Auf ähnliche
Weise kann die Elastizität
des Ringes 61 eingestellt werden, um die gewünschte Schnappbewegung
zu erreichen.
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Die
kombinierten Kompressions- und Drehmomentkräfte, die auf den Ventilkopf 5 über die
Verbindermuffe 7 wirken, öffnen die Ventilklappen 57 gemäß einer
im wesentlichen vorbestimmten Konfiguration, so daß die Strömungsrate
durch die Abgabeöffnung 6 hindurch
im wesentlichen konstant bleibt, sogar wenn erhebliche Druckunterschiede
auf den Behälter 2 ausgeübt werden.
Wie am besten in den 13 und 14 dargestellt ist, nimmt
das Ventil, nachdem es den in 12 dargestellten
Abzweigungszustand hin zum Öffnen
durchlaufen hat, schnell und zwangsweise die vollständig geöffnete Position
ein, die in den 13 und 14 dar gestellt ist, wobei
die Endränder 60 der
Ventilklappen 57 radial nach außen auseinandergehen oder -klaffen,
so daß die
Abgabeöffnung
eine sternförmige
Grundform annimmt, wie am besten in 14 ersichtlich
ist. Der Grenzrand 42 des Ventilkopfs 5 dreht
oder schwenkt nach innen irgendwie unter dem Druck des Fluiderzeugnisses 18, und
das darauf über
die Verbindermuffe 7 wirkende Drehmoment drängt weiterhin
elastisch das Ventil zurück
in dessen ursprüngliche
Form (7). Die Verbindermuffe 7 bleibt
sowohl axial als auch umfänglich aufgrund
der nach außen
gerichteten Kräfte,
die durch den innerhalb des Behälters 2 herrschenden Drücke erzeugt
sind, sowie durch den dynamischen Fluß des Fluiderzeugnisses durch
die Öffnung 6 hindurch
gespannt. Die Geometrie des dargestellten Ventils, insbesondere
die Form des Ventilkopfs 5 und der Verbindermuffe 7 dient
dazu, das Ventil 3 in die in den 13 und 14 gezeigte
Konfiguration immer dann zu drängen,
wenn die Öffnung 6 aufgeschnappt ist.
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Wenn
der Druck innerhalb des Behälters 2 reduziert
wird, verbleibt die Abgabeöffnung 6 immer noch
im im wesentlichen vollständig
geöffneten
Zustand, der in den 13 und 14 dargestellt ist, bis der
Druck den vorgewählten
Schließdruck
erreicht, ab dem die in der Verbindermuffe 7 durch elastische Verformung
aus deren ursprünglichen
Form (7) entwickelten
Kräfte
den Ventilkopf 5 nach innen zurück über den Abzweigungszustand
in die konkave Ausrichtung gemäß 10 zieht, wodurch die Abgabeöffnung 6 mit
einer Schnappbewegung zwangsweise und sicher geschlossen wird, was
derjenigen Bewegung ähnelt,
durch welche die Abgabeöffnung geöffnet wird.
Die Schnappschließbewegung
des Ventilkopfs 5 dient dazu, die Öffnung sehr schnell und absolut
vollständig
zu verschließen,
um ein scharfes Abschneiden des aus der Verpackung 1 abzugebenden
Fluiderzeugnisstromes ohne irgendeinen Tropfen oder Abtropfen abzuschneiden,
sogar wenn sehr viskose und/oder dichte Erzeugnisse abzugeben sind.
Das Ventil wird weiter die vollständig geschlossene, vollständig ausgefahrene
Position, wie in 12 gezeigt
ist, annehmen, bis der Augenblick erreicht ist, wenn der Innendruck
in dem Behälter
weiter verringert wird, so daß die
Elastizität
der Verbindermuffe 7 den Ventilkopf 5 zurück in die
vollständig
zurückgezogene,
anfängliche
Position, die in 7 dargestellt
ist, zurückbringen
kann.
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Zumindest
einige dieser Ventile 3, die erfindungsgemäß ausgeführt sind,
haben einen relativ hohen vorbestimmten Fließdruck, in einem Bereich von
0,043 bis 0,044 bar (17 bis 18 inches of water), so daß die Öffnung 6 sicher
schließend
schnappen wird, sogar wenn der Behälter 2 kein Zurücksaugen oder
einen negativen Druck bereitstellt. Außerdem ist die Verbindermuffe 7 von
zumindest einigen dieser Ventile 3 derart aufgebaut, daß eine ausreichende Elastizität bereitgestellt
ist, um den Ventilkopf 5 zurück in die vollständig zurückgezogene
Posi tion (7) ohne irgendeinen
Zurücksaugeffekt
oder negativen Druck aus dem Behälter 2 zu
verbringen. Daher können
die Ventile unmittelbar für
die Verwendung mit Behältern
angepaßt
werden, die kollabierende Beutel, Tuben oder dergleichen, umfassen. Außerdem sind
Ventile 3 für
Bodenabgabeverpackungen einsetzbar, wie sie in 1 bis 3 dargestellt sind,
bei denen das Ventil normalerweise eine flüssige Erzeugnissäule trägt.
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Bei
vielen Ausführungen
der Abgabeverpackung 1 wird der Behälter 2 mit relativ
steifen Seiten 14 und 15 ausgebildet sein, welche
ihre ursprüngliche
Form annehmen, nachdem sie zusammengedrückt wurden. Bei solchen Ausführungen
ist ein Zurücksaugen
von Luft in den Behälter 2,
nach dem Abgeben des Fluiderzeugnisses typischerweise gewünscht, um
das Kollabieren des Behälters 2 zu
vermeiden und ein einfaches Abgeben dadurch zu erleichtern, bis
der Behälter 2 vollständig leer
ist. Wenn das Ventil 3 in der vollständig geschlossenen und vollständig zurückgezogenen
Position (9) ist, ermöglicht die
konkave Konfiguration des Ventilkopfs 5, daß die Öffnung 6 sich
unmittelbar nach innen öffnet, so
daß Luft
zurück
in das Innere des Behälters 2 gesaugt
werden kann, daß zwangsweise
die Öffnung 6 daran
gehindert wird, sich auf eine Weise nach außen zu öffnen, die eine Leckage zulassen
würde.
Daher können
relativ schwache, dünnwandige
Behälter mit
einem Ventil 3 ohne ein nennenswertes Kollabieren der Behälterseitenwände 14 und 15 verwendet werden.
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Bezugnehmend
auf 15 kann die Abgabeverpackung 1 mit
einer Zwangsverschlußanordnung
zum Vermeiden einer versehentlichen Abgabe während des Transports der Abgabeverpackung 1 oder
dergleichen für
ein Anfangsverschiffen, Verfrachten, etc. versehen. Die in 15 gezeigte Abgabeverpackung 1 umfaßt einen
Gleit- oder Stülpverschluß 70,
der im geschlossenen Zustand das sich nach außen rollende Erstrecken der
Verbindermuffe 7 körperlich
blockiert und dem Ventilkopf 5 zugeordnet ist. Durch das
Verhindern des nach außen
Streckens der Verbindermuffe 7 wird der Ventilkopf 5 daran
gehindert, in eine konvexe Konfiguration zu wechseln, wodurch die
Abgabeöffnung 6 vollständig geschlossen
bleibt. Wenn der Verschluß 70 seitlich von
der Unterseite des Ventils weg verschoben wird, ist das Ventil 3 befreit,
um sich hin- und herzubewegen und die Öffnung 6 zu öffnen, um
das flüssige
Erzeugnis aus dem Behälter 2 auszugeben.
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16 ist eine schematische
Teilansicht einer alternativen Verschlußanordnung für die Abgabeverpackung 1,
bei der ein entfernbarer Deckel 71 für eine lösbare Kopplung mit dem Haltering 23 über eine
herkömmliche
Befestigungseinrichtung, wie einen Schnappverschluß, ein Gelenk,
etc. (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Der dargestellte Deckel
hat eine im wesentlichen flache Außenfläche 72, eine Innenfläche 73 und
eine zylindrische Seitenwand 74, die der art bemessen und
geformt ist, daß die
Innendeckelfläche 73 gegen
den Rand 65 des Ventils 3 stößt, wenn sich der Ventilkopf 3 in
seiner vollständig ausgefahrenen
Position befindet. Der Mittelabschnitt der Deckelinnenfläche 73 umfaßt einen
nach innen vorstehenden Vorsprung 75, der bei dem dargestellten
Beispiel gemäß einem
konvexen, halb-sphärischen
Knoten oder Wulst geformt ist, der sich nach innen zum Ventil 3 zu
einer Position erstreckt, die benachbart der schalen- oder tassenartigen
Außenfläche 38 des
Ventils liegt. Der Knoten 75 ist derart geformt, daß der Ventilkopf 5 in
einer konkaven Konfiguration zwangsweise gehalten wird, wodurch
die Öffnung 6 sicher
vollständig
geschlossen gehalten wird.
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Das
Hin- und Herbewegen des Ventilkopfs 5 an der rollenden
Verbindermuffe 7 stellt eine Abgabepackung 1 mit
einigen wichtigen Vorteilen bereit. Beispielsweise ist die Verbindermuffe 7 vorzugsweise ausreichend
flexibel ausgeführt,
daß abnormale Druckzuwächse, die
sich im Inneren des Behälters 2 beispielsweise
durch thermische Expansion oder dergleichen entwickeln, durch das
axiale Verlagern des Ventilkopfs 5 bezüglich der Verbindermuffe 7 ausgeglichen
werden, um einen übermäßigen Druck an
der Abgabeöffnung 6 zu
verhindern. Falls die Abgabepackung 1 in Verbindung mit
flüssiger
Seife oder Shampoo verwendet wird, das zum Hängen in umgekehrter Ausrichtung
in einer Dusche oder im Bad ausgelegt ist, und wenn die Umgebungstemperaturen
in der Dusche ansteigen, wird der Ventilkopf 5 auf diese Weise
axial nach außen
zum Abbauen von Druck verlagert, anstatt die jeweilige Druckzunahmen
direkt auf die Ausgabeöffnung 6 auf
eine Weise wirken zu lassen, daß sie
versehentlich öffnen
läßt, wodurch ein
ungewolltes Lecken des Fluiderzeugnisses aus der Abgabepackung 1 verhindert
ist.
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Ein
weiteres Beispiel von Vorteilen, die durch das Rollen der Membran
der Verbindermuffe 7 und des axial Hin- und Herbewegens
des Ventilkopfs 5 erreicht wird, besteht darin, daß die Verbindermuffe 7 vorzugsweise
ausreichend flexibel ausgebildet ist, so daß jegliche Fehlausrichtung
und/oder Verdrehung oder Verwerfung des Ventilflansches 4,
was beispielsweise dann erfahrungsgemäß auftritt, wenn das Ventil
an dem Behälter 2 angebracht
ist, nicht den Ventilkopf 5 beeinflussen werden, wodurch
ein ungehinderter Betrieb der Ausgabeöffnung 6 ermöglicht ist.
Wie oben angedeutet, kann wegen der inhärenten Hafteigenschaft von
flüssigem
Silikonkautschuk das Anbringen von Ventilen, die aus demselben Werkstoff
gebildet sind, an einem Behälter 2 sehr schwierig
sein und häufig
zu einer ungleichförmigen Kompression
und/oder einer Verdrehung oder Verwerfung des Randflansches 4 des
Ventils 3 führen. Ohne
das Rollen des Membrans der Verbindermuffe 7 wird jede
derartige Verdrehung direkt dem Ventilkopf 5 mitgeteilt,
was wiederum die Ausgabeöffnung 6 drehen
oder deformieren läßt und wichtige
Designeigenschaften wie der vorbestimmte Öffnungsdruck, der Schließdruck,
die Strömungsrate
etc. ändern läßt. Die
Ver-bindermuffe 7 mit Rollmembran zusammen mit dem vorliegenden
Ventil 3 können
den Ventilkopf 5 von dem Randflansch 7 isolieren
oder trennen, so daß er
frei schwimmen oder schweben kann, wodurch derartige Probleme vermieden
werden.
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Ein
weiteres Beispiel für
diese Vorteile, die durch diesen Erfindungsaspekt erreicht werden,
besteht darin, daß die
Verbindermuffe 7 vorzugsweise ausreichend flexibel ausgeführt ist,
daß Vibrationen, Stoßkräfte und
dergleichen, die dem Behälter 2 mitgeteilt
werden, absorbiert und/oder gedämpft
werden, indem der Ventilkopf 5 an der rollenden Verbindermuffe 7 verlagert
wird, um ein ungewünschtes Öffnen der
Abgabeöffnung 6 zu
vermeiden. Falls die Abgabeverpackung 1 auf den Boden fällt, gegen
eine Arbeitsfläche
kräftig
geschlagen wird oder auf andere Weise geschüttelt oder gestoßen wird,
würden
die Stoßkräfte, die
sich aufgrund der Beschleunigung und/oder Abbremsung des Fluiderzeugnisses
innerhalb des Behälters 2 ergeben,
sonst direkt auf die Ausgabeöffnung 6 wirken
und die Ausgabeöffnung 6 veranlassen,
sich auf ungewünschte
Weise zu öffnen.
Jedoch dient die Rollbewegung der Verbindermuffe 7 des
Ventils 3 als Dämpfer
oder Schockabsorptionseinrichtung für derartige schockartige Schlagkräfte, wodurch
in einem großen
Maß die Wahrscheinlichkeit
für ein
ungewünschtes
Abgeben des flüssigen
Erzeugnisses aus der Abgabeverpackung 1 verringert ist.
Wenn der Abgabebehälter 1 für nicht
homogene Fluide, wie einige Arten von Salatdressing oder dergleichen,
verwendet wird, die üblicherweise
vor deren Nutzung geschüttelt
werden, unterstützt
auf ähnliche
Weise die Verbindermuffe 7 die Absorption dieser Schwingungen
und dadurch wird ein Lecken vermieden.
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Ein
weiteres Beispiel für
die Vorteile, die durch diesen erfindungsgemäßen Aspekt erreicht werden,
besteht darin, daß die
Verbindermuffe 7 vorzugsweise ausreichend flexibel ausgebildet
ist, so daß nur
ein sehr moderater Druck, im wesentlichen geringer als der Öffnungsdruck
des Ventils 3, notwendig ist, um den Ventilkopf 5 von
einer vollständig zurückgezogenen
Position (7) in einer
vollständig
ausgefahrenen Position (10)
zu verlagern, wodurch das Abgabe-"Gefühl" für die Verpackung 1 verbessert
ist. Wenn der Benutzer den Behälter 2 sogar
mit nur einem leichten Drücken
der Seitenwände 14 und 15 ergreift,
wird die Verbindermuffe 7 und der Ventilkopf 5 sich
rollend erstrecken und ausfahren bis zur vollständig ausgefahrenen und vollständig geschlossenen
Position, die in 10 dargestellt
ist, zu welchem Zeitpunkt der Ventilkopf 5 kurzzeitig anhält und eine
Weiterbewegung des Fluiderzeugnisses wird verhindert, bis zusätzliche
Kräfte
an dem Behälter 2 ausgeübt werden,
was zu einem grö ßeren Innendruck
innerhalb des Behälters 2 als
der vorbestimmte Öffnungsdruck
des Ventils 3 führt.
Diese Bewegung der Verbindermuffe 7 und des Ventilkopfs 5 wird
durch den Benutzer durch Berühren
oder Erfühlen
der fast üblicherweise
in Form einer Schwingung oder eines Brummens, das an den Behälterseitenwänden 14 und 15 erfühlt wird,
wenn der Ventilkopf 5 die voll ausgefahrene Position (10) erreicht. Diese Brummbewegung
signalisiert dem Benutzer, daß der
Ventilkopf 5 vollständig
ausgefahren ist und daß ein
zusätzlicher
Druck das Ventil 3 veranlassen wird, aufzuschnappen und
Fluid abzugeben. Wenn das Ventil 3 aufschnappt oder zuschnappt,
können
dem Benutzer ähnliche
Vibrationen oder Brummen durch die Behälterseitenwände 14 und 15 hindurch
mitgeteilt werden, um beim Erreichen einer genauen Strömungsregelung
mitzuhelfen.
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Bei
den dargestellten Beispielen der Abgabeverpackung ist das Ventil 3 innerhalb
des Behälters 2 auf
eine Weise montiert, welche das Ventil 5 zwischen der vollständig eingezogenen
Stellung, die in 7 gezeigt
ist, bei der das Ventil vollständig
im Inneren des Behälters 2 zum
sicheren Unterbringen des Ventils 3 liegt, und der vollständig ausgefahrenen Abgabeposition,
die in den 13 und 14 dargestellt ist, bei der
der Ventilkopf 5 und die zugeordnete Öffnung vollständig außerhalb
des Behälters
zum sauberen Abgeben des Fluiderzeugnisses dadurch verlagern läßt. Indem
der Ventilkopf 5 zwischen den beiden Endstellungen verlagert
wird, kann das Ventil 3 normalerweise geschützt und
sicher innerhalb des Behälters 2 verbleiben,
weil er nicht im Betrieb ist, ohne Einbußen hinsichtlich der Sauberkeit
beim Abgeben hinnehmen zu müssen.
Das Ventil 3 ist ebenfalls vorzugsweise im Behälter 2 positioniert,
so daß der
bogenförmige
Abschneider 50 der Verbindermuffe 7 benachbart
dem Boden 25 der Behälterbasis 13 angeordnet
ist, so daß,
falls die Abgabeverpackung auf eine Fläche geworfen wird, ein Anschlag
zwischen dem Ventil 3 und der Fläche das Ventil 3 daran hindern
wird, in die vollständig
ausgefahrene Position zu gelangen, wodurch die Öffnung geschlossen bleibt,
um ein ungewolltes Lecken zu vermeiden.
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Die
Abgabeverpackung 1 ist extrem vielseitig und kann leicht
und sauber eine große
Vielzahl von Fluiderzeugnissen abgeben. Das selbstdichtende Ventil 3 ist
sowohl mit dem Behälter 2 als
auch mit dem davon ausgegebenen flüssigen Erzeugnistyp abgestimmt,
um schnell und sicher zu dichten und unmittelbar auf das Betätigen durch
den Benutzer hin zu öffnen,
ohne einen übermäßig hohen
Druck oder Kräfte
zu fordern. Die elastisch flexible Verbindermuffe 7, die
dazu ausgelegt ist, sich zu verdoppeln oder übereinanderzulegen und rollend
auszufahren, gleicht eine thermische Ausdehnung innerhalb des Behälters 2 aus,
absorbiert Schockschlagkräfte
an dem Behälter,
gleicht jede Mißausrichtung
und/oder Verdrehung oder Verwerfung aus, die dem Ventilflansch beim
Anbringen desselben an dem Behälter mitgeteilt
werden könnten,
und stellt ein einzigartiges Abgabegefühl bereit, das ein genaues
Abgeben stark erleichtert. Das Ventil 3 ist derart konfiguriert,
daß, wenn
die Öffnung 6 aufschnappt,
eine im wesentlichen konstante Strömungsrate dort hindurch etabliert wird,
sogar wenn der Behälter
einem großen
Bereich von Drücken
ausgesetzt ist. Das Ventil ist vorzugsweise auch derart konfiguriert,
daß, sobald
die Abgabeöffnung 6 offen
ist, die Druckstärke,
die zum Aufrechterhalten der Fluidströmung notwendig ist, reduziert
ist, um eine einfache Bedienbarkeit und Steuerung bereitzustellen,
ohne Einbußen
hinsichtlich des dichten Verschließens hinnehmen zu müssen. Die Abgabeverpackung 1 ist
insbesondere für
Bodenabgabekonfigurationen, Schüttelbehälter und
andere ähnliche
Behälterkonzepte
ohne Lecken ausgelegt.
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Die
Bezugsziffer 1a (20 bis 23) bezeichnet im allgemeinen
eine weitere Ausführung
einer erfindungsgemäßen Abgabeverpackung,
die insbesondere zum Ausgeben eines Erzeugnisses vom oberen Ende
des jeweiligen Behälters 2a ausgelegt
ist. Da die Abgabeverpackung 1a ähnlich der vorher beschriebenen
Abgabeverpackung 1 ist, werden die ähnlichen Bauteile, die in den 1 bis 16 und 17 bis 23 auftreten, jeweils durch
die gleichen entsprechenden Bezugsziffern versehen, wobei der Buchstabe "a" zur Bezugsziffer hinzugefügt ist.
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Der
dargestellte Behälter 2a (20) ist insbesondere zur
Abgabe am Behälterdeckel
ausgeführt
und umfaßt
einen im wesentlichen flexiblen, länglichen Behälterkörper, der
einstückig
aus einem geeigneten Kunststoffharzmaterial oder dergleichen hergestellt
sein kann, um einen einstückigen
Aufbau zu erzeugen, der sich gegenüberliegende Seitenwände 14a, 15a,
ein oberes Ende 16a und einen Boden 17a umfaßt. Die
Containerseitenwände 14a und 15a sind
lateral flexibel, um das Innere des Behälters 2a unter Überdruck
und Unterdruck zu setzen, und vorzugsweise sind sie ausreichend
elastisch und steif ausgeführt,
daß sie
automatisch in ihre ursprüngliche
Form zurückkehren,
sollte jede extern angreifende Kraft aufgehoben werden, die an dem Behälter 2a ausgeübt wurde,
um ein Fluiderzeugnis 18a daraus abzugeben.
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Das
dargestellte obere Ende 16a des Behälters (20 bis 21)
umfaßt
einen Hals 20a, der normalerweise in einer senkrechten Öffnungsausrichtung
ist, wenn nichts abgegeben werden soll, und definiert eine Abgabeöffnung 21a,
um welche der Randabschnitt 4a des Abgabeventils 3a positioniert ist.
Das freie Ende des Halses 2a umfaßt eine ringförmig geformte
Nut 22a, die einen im wesentlichen L-förmigen Längsquerschnittsaufbau aufweist,
der derart geformt ist, daß der
Randabschnitt 4a des Ventils 3a darin dicht aufgenommen
ist. Ein Ventilhaltering 23a ist benachbart der Nut 22a positioniert
und an dem Hals 20a des Behälters 2a über eine Schnappbefestigungsanordung
angebracht. Die Behälterbasis 17a hat
einen im wesentli chen flachen, ringförmig geformten Außenboden 25a,
der zum anschlagenden Tragen der Abgabeverpackung 1a senkrecht
auf einer zugeordneten Fläche,
wie einem Gegenanschlagdeckel, einer Einsenkung, einer Arbeitsfläche oder
dergleichen, ausgelegt ist. Bei der Abgabeverpackung 1a,
die in den 20 bis 23 dargestellt ist, ist das
Abgabeventil 3a in einer im wesentlichen ausgefahrenen
Stellung innerhalb der Abgabeverpackung 2a im Gegensatz
zur im allgemeinen zurückgezogenen
Stellung des Ventils bei der Abgabeverpackung 1 (1 bis 17), die oben beschrieben ist, positioniert.
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Bezugnehmen
auf die 17 bis 19 ist das dargestellte Abgabeventil 3a im
allgemeinen ähnlich dem
oben beschriebenen Abgabeventil 3 und umfaßt einen
Randabschnitt 4a, einen Kopfabschnitt 5a mit einer
Abgabeöffnung 6a darin
und einer Verbinderhülse
oder -muffe 7a, wobei das eine Ende der Verbindermuffe
mit dem Randabschnitt 4a und das gegenüberliegende Ende mit dem Kopfabschnitt 5a verbunden
ist. Die Verbindermuffe 7a weist einen im wesentlichen
elastisch flexiblen Aufbau auf, so daß, wenn Druck innerhalb des
Behälters 2a über einen vorbestimmten
Betrag erhöht
wird, der Kopfabschnitt 5a des Ventils 3a nach
außen
verlagert, wie in den 22 und 23 gezeigt ist, um das Fluiderzeugnis 18a davon
auszugeben. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Abgabeventil 1 (1 bis 17) überschlägt oder überlagert
sich die Verbindermuffe 7a des Abgabeventils 3a nicht
und fährt
nicht rollend aus, sondern verlagert sich einfach nach außen, um Öffnungskräfte dem
Ventilkopf 5a derart mitzuteilen, daß die Öffnung 6a aufschnappt,
wie detaillierter später
beschrieben wird.
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Der
Flansch des Randabschnitts 4a (17 bis 19)
des dargestellten Abgabeventils 3a hat eine ringförmige Form
mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnittsaufbau, der einen
oberen Rand 30a, einen Außenrand 31a und einen
unteren Rand 32a umfaßt.
Der Randabschnitt 4a des Ventils 3a hat eine Dicke
zwischen dem oberen und dem unteren Rand 30a und 32a,
der beim Anbringen des Halterings 23 elastisch zusammengedrückt wird,
um eine sicher abschließende,
leckdichtende Dichtung dazwischen zu bilden.
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Der
Kopfabschnitt 5a (17 bis 19) des dargestellten Abgabeventils 3a hat
eine kreisförmige Grundform
und einen im wesentlichen sich verjüngenden oder konischen Aufbau,
der an dem radialen Außenabschnitt
des Ventilkopfs 5 dicker und an dem radialen Innenabschnitt
dünner
ist. Dieser konische Aufbau unterstützt den Aufschnapp- und Zuschnappvorgang
des Ventils 3a, wie unten beschrieben wird. Insbesondere
hat bei den dargestellten Beispielen der Ventilkopf eine Außenseite
oder -fläche 38a,
die in Seitenansicht einen bogenförmigen Aufbau aufweist, der
sich nach außen
hin zur Umgebung öffnet und
durch einen ersten vorbestimmten Radius definiert ist. Die Außenfläche 38 des
Ventilkopfs erstreckt sich kontinuierlich zwischen den Außenseitenwänden der
Verbindermuffe 7a. Der Ventilkopf 15a umfaßt auch
eine Innenseite oder -fläche 39a,
die einen Randabschnitt 40a mit einem in Seitenansicht
bogenförmigen
Aufbau aufweist, der nach innen zum Inneren der Abgabeverpackung 1a gekrümmt ist
und durch einen zweiten vorbestimmten Radius definiert ist. Der
Radius des Randabschnitts 40a an der Innenfläche 39a ist
größer als
der der Außenfläche 38a,
so daß die
beiden Flächen
zur Mitte des Ventilkopfs 5a an oder benachbart der Öffnung 6a konvergieren
und der oben erwähnte
nach innen sich verjüngende
Aufbau des Ventilkopfs 5a bereitgestellt wird. Die Innenfläche 39a des
Ventilkopfs 5a umfaßt
auch einen Mittelabschnitt 41a, der eine kreisförmige Grundform
mit einem in Seitenansicht im wesentlichen ebenen oder flachen Aufbau
aufweist, der im wesentlichen senkrecht zur Ausgabeöffnung 6a ausgebildet
ist. Der Mittelabschnitt 41a des Ventilkopfs 5a unterstützt die Öffnungs-
und Schließeigenschaften
des Ventils 3a, was unten angegeben wird. Der Ventilkopf 5 hat
einen kreisförmigen
Grenzrand 42a, der an der Außenkante 43a des Randabschnitts 40a beginnt
und sich davon nach außen
leicht konisch und schließlich
in die Verbindermuffe 7a übergebend erstreckt. Der Grenzrand 42a des
Ventilkopfs 5a ist mit einem Abstand radial nach innen
von dem benachbarten oberen Abschnitt der Verbindermuffe 7a angeordnet.
Der Innenbereich des Randabschnitts 40a und der Mittelabschnitt 41a des
Kopfabschnitts 5a definieren eine kreisförmige Kante 44a.
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Der
Verbindermuffenabschnitt 7a des dargestellten Abgabeventils 3a hat
eine im wesentlichen J-förmige
Längsquerschnittsform
mit einem ringförmigen
Basisabschnitt in Form eines ersten Beinabschnitts 46a und
einen radial nach innen gerichteten zylindrischen Seitenwandabschnitt
in Form eines zweiten Beinabschnitts 45a. Die Verbindermuffe 7a hat
eine Innen- und Außenfläche 47a bzw. 48a,
die im gleichen Abstand zueinander der Länge nach angeordnet sind, so
daß die
Verbindermuffe 7a eine im wesentlichen gleichförmige Dicke
aufweist. Ein Ende 49a der Verbindermuffe 7a ist
mit dem Kopfabschnitt des Ventils 3a verbunden, und das
gegenüberliegende
Ende 50a der Verbindermuffe 7a ist mit dem Randabschnitt 5a des
Ventils 3a verbunden. Der erste und der zweite Beinabschnitt 46a und 45a der
Verbindermuffe 7a sind zueinander in einem spitzen Öffnungswinkel
ausgerichtet, gemessen zwischen den Außenflächen der Beine 46a und 45a der
Verbindermuffe, wobei der Winkel mit dem griechischen Buchstaben
Theta ("θ") in 19 bezeichnet ist. Die Beinabschnitte 46a und 45a der
Verbindermuffe sind miteinander über
einen bogenförmigen
Abschnitt 51a verbunden, der eine Bewegung des Kopfabschnitts 5a des
Ventils 3a erleichtert, wenn das Erzeugnis aus dem Behälter 2a abgegeben
wird.
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Bei
dem in den 17 bis 19 dargestellten Beispiel
ist der erste Beinabschnitt 46a der Verbindermuffe 7a kürzer als
der zweite Beinabschnitt 45a und der eingeschlossene Winkel
zwischen diesen liegt in einem Bereich von 65 bis 85 Grad. Der erste Beinabschnitt 46a der
Verbindermuffe 7a ist auch in einem spitzen Winkel relativ
zur axialen Mittellinie des Kopfabschnitts 5a ausgerichtet,
die sich durch den Schlitz 56a erstreckt. Der Außenrand 42a des Ventils 3a ist
im wesentlichen flach und im wesentlichen parallel zur axialen Mittellinie
des Kopfabschnitts 5a ausgerichtet. Der zweite Beinabschnitt 45a der
Verbindermuffe 7a ist in einem spitzen Winkel zur axialen
Mittellinie des Kopfabschnitts 5a ausgerichtet, wobei der
Winkel in einem Bereich von 2 bis 10 Grad liegt.
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Die
Verbindermuffe 7a des dargestellten Abgabeventils 3a hat
einen umgedrehten J-förmigen Endabschnitt 49a an
dem oberen Ende des Beinabschnitts 46a, der sich bogenförmig in
den Kopfabschnitt 5a des Ventils 3a erstreckt,
um zusätzlich
die Bewegung des Kopfabschnitts 5a zu erleichtern, wenn
das Erzeugnis aus dem Behälter 3a abgegeben
wird. Wie oben angedeutet ist, ist der Außenrand 42a des Ventilkopfs 5a von
der Innenfläche
des oberen Endes des Verbinderbeins 55a beabstandet. Der Abstand
zwischen dem Ventilkopf 5a und der Verbindermuffe 7a unterstützt dabei,
ein Drehmoment dem Ventilkopf 5a mitzuteilen, wenn das
Erzeugnis aus dem zugeordneten Behälter auf eine hier später beschriebene
Weise abgegeben wird. Der umgedrehte, J-förmige Endabschnitt 49a des
Beinabschnitts 45a windet sich um ungefähr 180 Grad, um den Ventilkopfabschnitt
benachbart dem Außenrand
der Außenfläche 38a zu
befestigen.
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Im
Betrieb funktioniert die Abgabeverpackung 1a wie folgt.
Das Ventil 3a nimmt normalerweise die in 20 dargestellte, nach außen vorstehende
Orientierung ein, wobei das Ventil 3a im wesentlichen in
dessen ursprüngliche
Form ohne Verformung verbleibt, wobei ein größerer Abschnitt der Verbindermuffe 7a sowie
der Kopfabschnitt 5a von einem Schnappring 23a nach
außen
vorstehen. Wenn das Ventil 3a an dem oberen Ende des Behälters 2a montiert
ist, wie es bei der Deckelabgabeverpackung 1a dargestellt
ist, wird das Ventil 3a üblicherweise nicht mit einem
hydraulischen Kopfdruck belastet, der von dem Fluiderzeugnis 18a darauf
aufgebracht wird.
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Um
das Erzeugnis 18a aus der Verpackung 1a auszugeben,
dreht der Nutzer zuerst den Behälter 2a auf
den Kopf, wie in den 21 bis 23 gezeigt ist. Vorzugsweise
ist die Ausgabeöffnung 6a direkt über oder
ausgerichtet mit dem Ort positioniert, an dem das Fluiderzeugnis 18a ausgegeben
werden soll. Ein zusätzlicher
Druck wird anschließend
innerhalb des Behälters 2a aufgebracht,
indem beispielsweise die Behälterseitenwände 14a und 15a nach
innen manuell verformt werden. Die Verbindermuffe 7a ermöglicht es,
dem Kopfabschnitt 5a des Ventils 3a, axial nach
außen
zur Außenseite
der Abgabeverpackung 1a zu verlagern, wie es in 22 dargestellt ist. Der J-förmige Aufbau
der Verbindermuffe 7a unterstützt dabei das axiale Verlagern
des Ventilkopfabschnitts 5a. Die elastische Verformung
der Verbindermuffe 7a aus deren ursprünglichen Form erzeugt ein komplexes
Spannungsmuster innerhalb des Ventils 3a, was das Ventil
zurück
in die ursprüngliche
oder normale Konfiguration elastisch drängt, welche Kräfte ein nach
außen
gerichtete Drehmoment umfassen, das über die Verbindermuffe 7a dem
Kopfabschnitt 5a mitgeteilt wird, was die Abgabeöffnung 6 elastisch
hin zur geöffneten
Stellung hin drängen
soll.
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Wenn
ein zusätzlicher
Druck innerhalb des Behälters 2a aufgebracht
wird, wird der Kopfabschnitt 5a des Ventils 3a weiter
nach außen
durch Längsdehnung
der Verbindermuffe 7a verlagert, wobei die Grundform des
Ventilkopfs 5a weiter vergrößert wird, um in die vollständig geöffnete,
in der in 23 dargestellten
Stellung in einer Weise aufzuschnappen, die der oben mit Bezug auf
das Abgabeventil 1 beschriebenen Weise ähnlich ist. Da das obere Ende
des zweiten Beinabschnitts 45a an dem Kopfabschnitt 5a benachbart
dessen Außenfläche 38 angebracht
ist, wird dem Kopfabschnitt 5a ein Drehmoment mitgeteilt,
wenn der Kopfabschnitt sich axial nach außen verlagert, was die Öffnung 6a öffnen läßt. Der
umgedrehte J-förmige
Abschnitt 49a des zweiten Beinabschnitts 45a unterstützt effektiv
das Mitteilen dieser Öffnungskräfte an dem
Ventilkopfabschnitt 5a.
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Die
Bezugszeichen 3b (24), 3c (25), 3d (26), 3e (27) und 3f (28 bis 29) bezeichnen im allgemeinen zusätzliche
alternative Ausführungen
der Erfindung, welche Ausführungen
leichte unterschiedliche Abgabeventilkonfigurationen aufweisen.
Da die Abgabeventile 3b bis 3f den oben beschriebenen
Abgabeventilen 3 und 3a ähneln, werden ähnliche
Bauteile, die in den 1 bis 23 bzw. 24 bis 29 ersichtlich
sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei der Buchstabe "b" bis "f" jeweils
zur Bezugsziffer hinzugefügt
ist.
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Die
Abgabeventile 3b bis 3f sind jeweils insbesondere
für Deckelabgabebehälter ausgeführt, welche
dem oben beschriebenen Abgabeventil 3a ähneln und auf gleiche Weise
funktionieren. Insbesondere ähnelt
das Abgabeventil 3b dem Abgabeventil 3a, außer daß die innere
Kopfabschnittsfläche 40b des
Abgabeventils 3b vollständig
bogenförmig ist
und der kreisförmige
Mittelabschnitt 41a des Abgabeventils 3a fehlt.
Der Radius der Innenventilkopffläche 40b ist
größer als
die äußere Ventilkopffläche 38b,
so daß der
Ventilkopf 5b einen konischen Aufbau aufweist, welcher
an der Abgabeöffnung 6b dünner ist.
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Das
Abgabeventil 3c ähnelt
dem Abgabeventil 3b, außer daß die sich gegenüberliegenden Flächen 40c und 38c des
Ventilkopfs 5c parallel sind und den gleichen Radius aufweisen,
so daß der
Kopfabschnitt 5c eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke
hat. Das Abgabeventil 3d ähnelt dem Ventil 3c, außer daß das obere
Ende der Verbindermuffe 7d direkt an dem zugeordneten Kopfabschnitt 5d ohne
die umgedrehte J-Form 49c des Ventils 3c angebracht ist.
Das Abgabeventil 3e ähnelt
dem Ventil 3a, außer daß das obere
Ende der Verbindermuffe 7e direkt an dem Kopfabschnitt 5e ohne
die umgedrehte J-Form 49a des Ventils 3a angebracht
ist. Das Abgabeventil 3f ähnelt dem Ventil 3a,
außer
daß die
Innenfläche 40f des
Kopfabschnitts 5f eine rechteckige Form benachbart der Öffnung 6a anstatt
der kreisförmigen Form 40a des
Ventils 3a aufweist.
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Die
Bezugszeichen 3g (30), 3h (31) und 3i (32) bezeichnen im allgemeinen
weitere alternative Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Abgabeventils.
Da die Abgabeventile 3g bis 3i den vorher beschriebenen
Abgabeventilen 3 bis 3f ähneln, wobei ähnliche
Bauteile, die in den 30 bis 32 ersichtlich sind, mit
den gleichen Bezugszeichen mit einem zusätzlichen Buchstaben "g" bis "i" versehen
sind. Die Ausgabeventile 3g bis 3i sind jeweils
für Bodenabgabeverpackungen
ausgeführt,
die dem Ventil 3 ähneln
und auf gleiche Weise funktionieren. Insbesondere das Abgabeventil 3g ähnelt dem oben
beschriebenen Ventil 3, außer daß die gegenüberliegenden Flächen 38g und 40g des
Ventilkopfs 5g kegelstumpfförmig sind und sich zu mittleren Kreisbereichen 80 und 81 benachbart
der Ausgabeöffnung 6g verjüngen. Die
Abgabeöffnung 3h ähnelt der
oben beschriebenen Abgabeöffnung 3g,
außer daß sich die
gegenüberliegenden
Flächen 38h und 40h des
Kopfabschnitts 5h an der Abgabeöffnung 6h schneiden,
so daß sie
an den Kreisbereichen 80 und 81 des Abgabeventils 3g fehlen.
Das Abgabeventil 3i ähnelt
dem oben beschriebenen Abgabeventil 3h, außer daß die Außenfläche 40i des
Kopfabschnitts 5i flach und im wesentlichen senkrecht zur
Mittelachse des Ventils 3i ausgerichtet ist.
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In
der vorstehenden Beschreibung soll einem Fachmann klar sein, daß Modifikationen
am Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung
zu verlassen. Derartige Modifikationen seien von den folgenden Ansprüchen umfaßt, es sei
denn die Ansprüche
geben etwas anderes ausdrücklich
an.