Ventil für einen Quetschbehälter

Die Erfindung betrifft ein Ventil für einen Quetschbehälter, aus dem eine flüssige oder cremige Substanz durch eine Verkleinerung des Innenraums des Quetschbehälters beim Ein¬ drücken seiner flexiblen Wände herausdrückbar ist und Luft beim Rückstellen der Wände des Quetschbehälters in den Innen¬ raum eindringen kann.

Derartige Quetschbehälter sind insbesondere als Kunststofff¬ lasche mit flexiblen Wänden für zahlreiche Anwendungsfälle im Einsatz. Sie eignen sich für die Abgabe von pastösen Substanzen, wie Zahnpasta- dickflüssigen Substanzen wie Körpermilch und Duschmittel _/ wie auch für dünnflüssige Substanzen, wie Spül- mittel, Benzin o.a.. Regelmäßig sind solche Quetschflaschen mit einem in ihren Flaschenhals eingesetzten Einsatz versehen, dessen Querschnitt der Auslaßöffnung der üblicherweise ge¬ wünschten Dosierung der betreffenden Substanz angepaßt ist. Die üblicherweise im Gebrauch befindlichen Quetschflaschen weisen den Nachteil auf, daß Substanz aus ihnen austreten kann, wenn die Quetschflasche nicht aufrecht steht, sondern liegt oder gar auf den Kopf gestellt ist. Für schwerflüssige Substanzen ist es für eine vollständige Entleerung der Flasche zweckmäßig, diese vor dem Gebrauch auf den Kopf zu stellen, damit die Substanz vor der Benutzung in den

Bereich des Flaschenhalses fließt. Darüber hinaus läßt sich eine nicht aufrecht stehende Position der Flasche häufig nicht vermeiden, beispielsweise bei der Unterbringung in einer Reise¬ oder Sporttasche. In all diesen Fällen kann die Substanz aus- laufen, wenn der Deckel nicht vollständig schließt, weil er beispielsweise nicht sorgfältig in seine vollständige Verschlu߬ stellung gebracht worden ist. Hierdurch können gravierende Unan¬ nehmlichkeiten entstehen.

Es ist vorgeschlagen worden, in die Ausgangsöffnung eines der¬ artigen Quetschbehälters ein Ventil einzusetzen, das erst öffnet, wenn ein gewisser Druck der in dem Behälter enthaltenen Substanz auf das Ventil wirkt, der durch das Zusammendrücken der Wände entsteht. Beim bloßen Umfallen des Behälters oder drucklosen Verbringen in eine Lage, in der die Ausgangsöffnung nach unten zeigt, bleibt das Ventil verschlossen. Problematisch ist bei einer deratigen Anordnung, daß ein weiteres Ventil vorge¬ sehen sein muß, daß das Eindringen von Luft in den Innenraum des Behälters ermöglicht, damit sich die flexiblen Wände des Quetschbehälters wieder zurückstellen können. Die Luftöffnungen müssen aber verschlossen sein, wenn die Substanz beispielsweise durch eine ungünstige Lage des Behälters ausfließen könnte.

Die Anordnung von zwei geeigneten Ventilen in der Ausgangs- Öffnung, beispielsweise in dem Flaschenhals einer Quetsch¬ flasche, führt zu einer platzaufwendigen Konstruktion und erfordert relativ teure Ventilanordnungen, die sich bei Massenartikeln wie Duschmittelflaschen o.a. aus wirtschaft¬ lichen Gründen nicht einsetzen lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs erwähnten Art mit einfachen und preiswerten Elementen kostengünstig und platzsparend zu erstellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Ventil der eingangs erwähnten Art gelöst durch eine Ventilplatte mit wenigstens einer ersten Durchgangsöffnung für die Substanz und wenigstens einer davon getrennten zweiten Durchgangsöffnung für Luft,

eine auf einer dem Innenraum des Quetschbehälters abgewandten Seite der Ventilplatte unter Vorspannung anliegende elastische erste Ventilscheibe mit einem Verschluß für die wenigstens eine erste Durchgangsöffnung und mit Ausnehmungen, die mit den zwei- ten Durchgangsöffnungen fluchten und

eine auf der anderen Seite der Ventilplatte anliegende zweite Ventilscheibe mit einem die wenigstens eine zweite Durchgangs- Öffnung bei der Verkleinerung des Innenraums des Quetschbehälters verschließenden Verschluß und einer Ausnehmung, die mit der wenigstens einen ersten Durchgangsöffnung fluchtet.

Das erfindungsgemäße Ventil weist drei einfache Teile auf, mit denen die gewünschten Funktionen zuverlässig erzielbar sind. Die beiden Ventilscheiben, von denen die eine den Substanzaus¬ tritt und die andere den Lufteintritt kontrolliert, wirken mit einer gemeinsamen Ventilplatte zusammen und sind auf den beiden Seiten dieser Platte angeordnet. Da die Ventilscheiben - ebenso wie die Ventilplatte - nur eine geringe Höhe benötigen, läßt sich die gesamte Anordnung äußerst platzsparend aufbauen und beispielsweise in einem Flaschenhals montieren, wobei das Ventil kaum mehr Platz benötigt als ein herkömmlicher, keine Ventil¬ funktionen ausübender Dosierungseinsatz. Die gewünschte Funktion für den Auslaß der Substanz wird dadurch erreicht, daß die den Verschluß für die Substanz auf weisende erste Ventilscheibe unter Vorspannung an der Ventilplatte anliegt und somit in diesem Zustand die Durchgangsöffnung für die Substanz verschließt. Der Austritt der Substanz ist daher erst möglich, wenn durch die Substanz auf den Verschluß der ersten Ventilscheibe ein solcher

Druck ausgeübt wird, daß die Vorspannung, die vorzugsweise durch eine Montage der ersten Ventilscheibe unter einer Verformung dieser Ventilscheibe erzeugt wird, durch den im Innenraum des Quetschbehälters erzeugten Druck überwunden wird. Die den Substanzaustritt steuernde Ventilscheibe ist daher an der Außen¬ seite der Ventilplatte angeordnet, während auf der Innenseite die den Lufteintritt steuernde Ventilscheibe positioniert ist. Diese weist eine mit der für die Substanz vorgesehenen ersten Durch¬ gangsöffnung fluchtende Durchgangsöffnung auf und verschließt im Ruhezustand die für den Lufteintritt in der Ventilplatte vorge¬ sehenen zweiten Durchgangsöffnungen. Wird im Innenraum des Quetschbehälters durch die Rückstellkraft der elastischen Wände ein Unterdruck erzeugt, löst sich die zweite Ventilscheibe von der Ventilplatte und gibt die DurchgangsÖffnungen für die Luft frei, während die erste Ventilscheibe die erste Durchgangs¬ öffnung für die Substanz verschließt.

In einer äußerst bevorzugten und fertigungstechnisch vorteil¬ haften Ausführungsform weist die Ventilplatte eine zentral angeordnete erste Durchgangsöffnung und um die erste Durch¬ gangsöffnung konzentrisch herum angeordnete zweite Durch¬ gangsöffnungen auf. Diese Anordnung erlaubt es, die Ventil¬ scheiben rotations-symmetrisch auszubilden, wodurch eine sichere Funktion gewährleistet ist, da keine die Verschluß- Wirkung beeinträchtigenden Dreh- oder Kippmomente der Ventilscheiben relativ zur Ventilplatte auftreten.

Vorzugsweise weisen die Ventilscheiben jeweils einen äußeren Ring auf, von dem aus elastische Stege den jeweiligen radial innenliegenden Verschluß halten. Der Verschluß kann bei der ersten Ventilscheibe vorzugsweise eine kugelförmige Verschlu߬ fläche aufweisen und für den Verschluß einer zentrischen Öffnung der Ventilplatte vorgesehen sein. Die kugelförmige Verschlußfläche kann für eine immer wieder erfolgende Zentrierung der Ventilscheibe relativ zur Ventilplatte sorgen, so daß die Ventilscheibe nicht vollständig fixiert montiert sein muß.

Der zweite Verschluß der zweiten Ventilscheibe weist zweck¬ mäßigerweise eine ringförmige Verschlußfläche auf, die eine zentrische Ausnehmung, die mit der ersten zentrischen Durch¬ gangsöffnung der Ventilplatte fluchtet, umgibt.

Die erforderliche elastische Ausbildung kann ausschließlich durch das Kunststoffmaterial der Stege der Ventilscheiben erzielt werden. Für die Elastizität ist es zweckmäßig, die Länge der Stege möglichst groß auszubilden, was vorzugsweise dadurch erreicht wird, daß die Stege auf einer spiralförmigen Bahn vom äußeren Ring zum inneren Verschluß verlaufen.

Für die störungsfreie Funktion des Lufteintritts für die Rück¬ stellung der elastischen Wände ist es zweckmäßig, wenn die zweiten Durchgangsöffnungen in der Ventilplatte als Rings¬ schlitzabschnitte ausgebildet sind.

Die Teile des erfindungsgemäßen Ventils können aus einem beliebigen spritzbaren Kunststoff hergestellt sein, also auch gegen chemisch aggressive Substanzen beständig ausgebildet werden.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Es zeigt:

Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch das Ende eines Flaschenhalses einer Quetschflasche mit einem eingesetzten erfindungsgemäßen Ventil

Figur 2 eine Draufsicht auf die erste Ventilscheibe in einer durch die Schnittlinie A erzeugten Schnittdarstellung

Figur 3 eine Ansicht von unten auf die zweite Ventil¬ scheibe mit der dahinter liegendenden Ventil¬ platte, erzeugt durch eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie B in Figur 1.

Figur 1 läßt das Ende einer durch einen Flaschenhals gebildeten Auslaßöffnung 1 erkennen, in das ein Einsatzteil 2 eingedrückt ist, das mit einem zylindrischen Abschnitt 3 an der Innenwand des Flaschenhalses anliegt und dessen Eindrückbewegung durch einen flanschartigen Rand 4 begrenzt ist. Der Einsatz 2 weist ein domartiges Oberteil 5 auf, das eine zentrische Ausgangs¬ öffnung 6 aufweist. In dem Einsatz 2 ist eine Ventilanordnung befestigt, die aus einer Ventilplatte 1 , einer darüber befestig- ten ersten Ventilscheibe 8 und einer darunter befestigten zweiten Ventilscheibe 9 besteht.

In der Darstellung der Figur 1 sind die erste Ventilscheibe 8, die Ventilplatte 7 und die zweite Ventilscheibe 9 nacheinander von unten in den Einsatz 2 eingesetzt und greifen dort gemein¬ sam hinter einen ringförmigen Rastwulst 10, der den äußeren Rand der zweiten Ventilscheibe 9 und der Ventilplatte 7 in Anlage an einen äußeren ringförmigen Anschlag 11 des Einsatzteils 2 hält. Ein weiterer ringförmiger Anschlag 12 mit einem kleineren Durch- messer ist in der Oberseite 5 des Einsatzes 2 realisiert und hält den äußeren Rand der ersten Ventilscheibe 8.

Figur 2 läßt den kreisrunden Querschnitt des Flaschenhalses und damit des Einsatzes 2 erkennen. An den äußeren Rand des Einsatzes 2 schließt sich die erste Ventilscheibe 8 an, die einen äußeren, geschlossenen Ring 13 aufweist, von dem aus sich drei Stege 14 spiralförmig zu einem zentrischen Verschluß 15 erstrecken. Der zentrische Verschluß 15 weist Kugelsegmentoberflächen auf, die mit einer konisch sich verengenden Wandung für eine zentrische erste Durchgangsöffnung 16 der Ventilplatte 7 zusammenwirken. Die Kontur des Verschlusses 15 ist so gewählt, daß in Anlage am Ventilsitz der ersten Durchgangsöffnung 16 der Ventilplatte 7 die Ansätze der Stege 14 an dem Verschluß 15 höher liegen als der äußere Ring 13 der ersten Ventilscheibe 8. Durch diese Anordnung wird der Verschluß 15 mit einer durch die Elastizität der Stege 14 bestimmten Vorspannung gegen den Ventilsitz der ersten Durch- gangsöffnung 16 der Ventilplatte 7 gedrückt.

Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, weist die Ventilplatte 7 drei kreisschlitzförmige zweite Durchgangsöffnungen 17 auf, die durch schmale, radial erstreckte Stege 18 voneinander getrennt sind. Die zweiten Durchgangsöffnungen 17 der Ventilplatte 7 sind konzentrisch zu der zentrisch angeordneten ersten Durchgangs¬ öffnung 16 angeordnet.

Die auf der Unterseite der Ventilplatte 7 angeordnete zweite Ventilscheibe 9 weist, wie Figur 3 erkennen läßt, ebenfalls einen äußeren, geschlossenen Ring 19 auf, von dem sich Stege 20 spiral¬ förmig zu einem zweiten Verschluß 21 hin erstrecken. Der zweite Verschluß 21 ist als Ring mit einer größeren Dicke als der äußere Ring 19 ausgebildet, so daß aufgrund des Anpressens des äußeren Rings 19 gegen die Ventilplatte 7 auch der Verschlußring 21 der zweiten Ventilscheibe mit einer gewissen Vorspannung an der Ventilplatte 7 anliegt. Der Verschlußring 21 ist so dimensioniert, daß er die zweiten Durchgangsöffnungen 17 der Ventilplatte 7 sicher verschließt, wenn er an der Unterseite der

Ventilplatte 7 anliegt. Der Verschlußring 21 begrenzt eine zentrische Durchgangsöffnung 22 in der zweiten Ventilscheibe 9, die mit der zentrischen ersten Durchgangsöffnung 16 der Ventil¬ platte 7 fluchtet.

Da die beiden Verschlüsse 15, 21 der beiden Ventilscheiben 8, 9 jeweils unter Vorspannung an den zugehörigen Durchgangsöffnungen 16, 17 der Ventilplatte 7 anliegen, ist im Ruhezustand des Quetschbehälters weder ein Austritt von Substanz aus dem Innen- räum des Quetschbehälters noch ein Eintritt von Luft in den Innenraum des Quetschbehälters möglich.

Werden die flexiblen Wände des Quetschbehälters zusammengedrückt und somit der Innenraum des Quetschbehälters verkleinert, drückt Substanz durch die DurchgangsÖffnungen 22, 16 ein gegen den Verschluß 15, bis dessen gegen den Ventilsitz drückende Vor¬ spannung überwunden wird, so daß an dem Verschluß 15 vorbei und durch die Zwischenräume der Stege 14 hindurch Substanz aus der Auslaßöffnung 15 des Oberteils 5 des Einsatzes 2 austreten kann. Nachdem die Abgabe der Substanz beendet ist, entwickeln die flexiblen Wände des Behälters eine elastische Rückstellkraft und erzeugen damit im Innenraum des Quetschbehälters einen Unter¬ druck. Dieser Unterdruck sorgt dafür, daß sich der ringförmige zweite Verschluß 21 der zweiten Ventilscheibe 9 etwas von der Ventilplatte 7 abhebt und somit die Durchgangsöffnungen 17 der Ventilplatte 7 freigibt. Dadurch kann Luft in den Innenraum des Behälters eindringen, bis die flexiblen Wände zurückgestellt sind, wodurch ein Druckausgleich erfolgt ist. Nach dem Druckaus¬ gleich legt sich der ringförmige zweite Verschluß 21 aufgrund der Vorspannung wieder gegen die Unterseite der Ventilplatte 7 und verschließt die zweiten Durchgangsöffnungen 17 der Ventil¬ platte 7, so daß keine Substanz ungewollt durch die zweiten Durchgangsöffnungen 17 aus dem Innenraum nach außen gießen kann.

Der Durchtritt von Substanz durch die zweiten Durchgangsöff¬ nungen 17 wird auch beim Eindrücken der flexiblen Wände des Quetschbehälters sicher verhindert, weil der im Innenraum entstehende Überdruck den Verschluß 21 noch stärker gegen die Ventilplatte drückt und somit für den sicheren Verschluß dieser zweiten Durchgangsöffnungen 17 für die Substanz sorgt.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die erfindungsgemäße Ventil¬ anordnung mit außerordentlich einfachen und preiswert herstell- baren wenigen Teilen aufgebaut ist und nur einen geringen Platz¬ bedarf hat. Die Ventilanordnung ist daher sowohl aufgrund der räumlichen Gegebenheiten als auch im Hinblick auf ihre Wirt¬ schaftlichkeit für den Einsatz in Massenartikeln geeignet.

Alle Teile der erfindungsgemäßen Ventilanordnung sind so ausge¬ bildet, daß sie in beiden möglichen Lagen montiert werden können, da sie auf ihren beiden Seiten jeweils gleichgeformt sind. Es ist daher nicht erforderlich, auf eine besondere Lage der Einzelteile bei der Montage zu achten.