DE102010018890A1

DE102010018890A1 - Behälter

Info

Publication number: DE102010018890A1
Application number: DE102010018890A
Authority: DE
Inventors: Peter Kertels
Original assignee: NOATEC GmbH
Current assignee: NOAFLEX GMBH, DE
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-03

Abstract

Ein Behälter umfasst ein Gehäuse (12) mit einer Gehäusewand und einem Gehäuseinnenraum (26) sowie einen in den Gehäuseinnenraum ragenden, elastisch dehnbaren Hohlkörper (24), welcher einen Füllraum (28) zur Aufnahme eines Füllguts bildet. Der Hohlkörper dehnt sich bei Befüllung mit dem Füllgut in dem Gehäuseinnenraum aus und unterteilt bei einem Ausführungsbeispiel im Zuge seiner Ausdehnung einen zwischen dem Gehäuse und dem Hohlkörper begrenzten Raum durch Anlage an die Gehäusewand in mehrere Teilräume. Diese Teilräume umfassen zwei volumenvariable Teilräume, welche beidseits eines Anlagebereichs liegen, in welchem sich der Hohlkörper an die Gehäusewand anlegt. Der Behälter ist mit einem Lüftungswegesystem ausgestattet, welches eine Lüftung beider volumenvariabler Teilräume gestattet.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einem Behälter für ein Füllgut und insbesondere mit einem Behälter, bei dem das Füllgut in einen elastisch dehnbaren Hohlkörper einfüllbar ist, dessen Dehnspannung zur Erzeugung einer auf das Füllgut wirkenden Ausbringkraft nutzbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung resultiert die insgesamt auf das Füllgut wirkende Ausbringkraft allein aus der Dehnspannung des Hohlkörpers, d. h. der Behälter kommt ohne zusätzliche Krafterzeugungsmittel in Form eines Treibgases oder gesonderter Federelemente aus. Es versteht sich freilich, dass ein Teil der insgesamt auf das Füllgut wirkenden Ausbringkraft unter Umständen durch ein solches Treibgas oder ein zusätzliches Federelement erzeugt werden kann, wenngleich zumindest der überwiegende Teil der gesamten Ausbringkraft aus der Dehnspannung des Hohlkörpers resultiert.
Beispielhafte Behälter mit einem elastisch dehnbaren Hohlkörper zur Aufnahme eines dosiert ausbringfähigen Füllguts sind in WO 2007/009651 A2 , DE 103 10 079 A1 , US 3,672,543 , DE 43 33 627 C2 , DE 201 20 143 U1 , DE 201 20 142 U1 , DE 10 2004 005 881 A1 , EP 0 361 091 A1 , CH 591 901 A5 und EP 0 276 097 A2 gezeigt.
Die Erfindung stellt einen Behälter bereit, umfassend:

– ein Gehäuse mit einer Gehäusewand und einem Gehäuseinnenraum,
– einen in den Gehäuseinnenraum ragenden, elastisch dehnbaren Hohlkörper, welcher einen Füllraum zur Aufnahme eines Füllguts bildet, wobei sich der Hohlkörper bei Befüllung mit dem Füllgut in dem Gehäuseinnenraum ausdehnt und wobei während zumindest eines Teils der Phase der Ausdehnung des Hohlkörpers mehrere zwischen dem Gehäuse und dem Hohlkörper gebildete volumenvariable Teilräume infolge der Ausdehnung des Hohlkörpers kleiner werden,
– ein Lüftungswegesystem, welches eine Lüftung von wenigstens zwei volumenvariablen Teilräumen gestattet.

Das Ausdehnungsverhalten des Hohlkörpers ist bei dem erfindungsgemäßen Behälter so eingestellt, dass mehrere volumenvariable Teilräume entstehen oder vorhanden sind, deren Volumina sich während der Befüllung (und gleichermaßen während der Entleerung) des Hohlkörpers ändern. Zumindest bei einer Teilanzahl dieser volumenvariablen Teilräume können die Volumenschwankungen so groß sein, dass eine Lüftung der Teilräume zweckmäßig ist, um einen Druckausgleich zu ermöglichen und etwaige nachteilige Auswirkungen auf das Ausdehnungsverhalten des Hohlkörpers zu vermeiden. Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass bei Behältern der hier betrachteten Art oftmals mehrere volumenvariable Teilräume entstehen oder vorhanden sind, für die eine Lüftung empfehlenswert ist. Deshalb gestattet bei dem erfindungsgemäßen Behälter das Lüftungswegesystem eine Lüftung von wenigstens zwei volumenvariablen Teilräumen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Behälters legt sich der Hohlkörper im Zuge seiner Ausdehnung an die Gehäusewand an, wobei durch dieses Anlegen des Hohlkörpers an die Gehäusewand mindestens zwei durch das Lüftungswegesystem lüftbare volumenvariable Teilräume entstehen. Insbesondere kann es sein, dass beidseits eines Anlagebereichs, in welchem sich der Hohlkörper ausdehnungsbedingt an die Gehäusewand anlegt, zwei durch das Lüftungswegesystem lüftbare volumenvariable Teilräume entstehen. Bei dieser Ausgestaltung legt sich ab einem bestimmten teilgefüllten Zustand des Hohlkörpers dieser in einem Anlagebereich an die Wand des Gehäuses an, wodurch beidseits dieses Anlagebereichs zwei Teilräume zwischen dem Hohlkörper und dem Gehäuse gebildet werden, deren Volumen bei weiterer Befüllung des Hohlkörpers jeweils allmählich abnimmt, bis sie schließlich bei maximaler Befüllung des Hohlkörpers jeweils ein minimales Volumen besitzen. Bei anschließender Entleerung des Behälters nehmen die Volumina der beiden Teilräume wieder zu, bis die beiden Teilräume miteinander verschmelzen, wenn sich der Hohlkörper bei Erreichen eines ausreichenden Entleerungsgrads von der Gehäusewand abhebt. Die maximale Befüllung des Hohlkörpers ist beispielsweise durch eine Nennfüllmenge vorgegeben, für die der Behälter ausgelegt ist. In dem Zustand maximaler Befüllung können die beiden Teilräume jeweils ein von Null verschiedenes Volumen besitzen; es ist gleichermaßen vorstellbar, dass wenigstens einer der beiden Teilräume durch entsprechende Ausdehnung des Hohlkörpers nahezu oder sogar vollständig verschwunden ist. Der erwähnte teilgefüllte Zustand des Hohlkörpers ist ein Zustand, in dem der Füllraum zwar vollständig mit Füllgut ausgefüllt sein kann, die eingefüllte Füllmenge aber noch nicht eine maximal einfüllbare Menge (z. B. definiert durch eine Nennfüllmenge des Behälters) erreicht, sondern darunter liegt.
Das Lüftungswegesystem ermöglicht das Ausströmen von Luft nach außen, wenn im Zuge der Befüllung des Hohlkörpers die Volumina der lüftbaren volumenvariablen Teilräume abnehmen. Gleichermaßen ermöglicht es ein Einströmen von Luft von außen, wenn bei der anschließenden Entleerung die Raumvolumina wieder zunehmen.
Es versteht sich, dass durch das Anlegen des Hohlkörpers an die Gehäusewand insgesamt mehr als zwei Teilräume abgegrenzt werden können, beispielsweise wenn das Gehäuse in dem Anlagebereich eine Ausbauchung besitzt, die von dem Hohlkörper überdeckt wird, oder wenn der Hohlkörper z. B. im Abstand voneinander mehrere umlaufende Wandverdickungen aufweist, die bei Anlage an der Gehäusewand zwischen sich einen weiteren Teilraum abgrenzen. Auch der Raum innerhalb der Ausbauchung kann dann ein solcher weiterer Teilraum sein, der bei Anlage des Hohlkörpers an die Gehäusewand abgetrennt wird. Selbst wenn bei weiterer Befüllung des Hohlkörpers sich dieser stärker in die Ausbauchung hinein ausdehnt, wird die Volumenänderung dieses Teilraums vergleichsweise unbedeutend sein, weswegen eine Lüftung dieses Teilraums verzichtbar sein kann. Außerhalb des Anlagebereichs jedoch, d. h. beidseits desselben, werden bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters bei entsprechender Befüllung des Hohlkörpers Teilräume abgegrenzt, deren Volumenvariabilität so signifikant ist, dass eine Lüftung dieser Teilräume zweckmäßig ist.
Das Lüftungswegesystem kann mindestens eine mit dem Behälteräußeren verbundene Lüftungsöffnung umfassen, welche in einen der lüftbaren volumenvariablen Teilräume mündet. Die Lüftungsöffnung ist in einer möglichen Ausgestaltung dauerhaft offen, wenngleich sie alternativ durch ein geeignetes Ventilelement verschlossen sein kann. Sofern das Ventilelement nur einen Luftstrom in einer Richtung zulässt, ist es vorstellbar, mehrere jeweils mit einem Ventilelement ausgeführte Lüftungsöffnungen vorzusehen, von denen eine Teilanzahl einen Zustrom von Luft in den betreffenden Teilraum gestattet und die verbleibende Teilanzahl einen Abstrom von Luft aus dem Teilraum gestattet.
Die Lüftungsöffnung kann zumindest teilweise durch ein Bauteil des Behälters hindurchgehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lüftungsöffnung zumindest teilweise zwischen zwei aneinanderliegenden Bauteilen des Behälters gebildet sein.
Das Lüftungswegesystem kann mindestens eine erste Lüftungsöffnung umfassen, welche in einen der volumenvariablen Teilräume mündet, sowie mindestens eine zweite Lüftungsöffnung, welche in einen anderen der volumenvariablen Teilräume mündet.
Alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren definierten Lüftungsöffnungen kann das Lüftungswegesystem mindestens einen Lüftungsweg umfassen, welcher durch eine undichte Aneinanderlage zweier Behälterbauteile gebildet ist. Eine solche undichte Aneinanderlage kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass die beiden Behälterbauteile zumindest im Bereich ihrer Aneinanderlage eine Metallpaarung bilden. Eine durch eine Undichtigkeit ermöglichte Lüftung ist insbesondere dann nutzbar, wenn die Volumenvariabilität des betreffenden Teilraums vergleichsweise gering ist. Sind die Volumenschwankungen verschiedener Teilräume signifikant unterschiedlich, empfiehlt es sich, eine Lüftung über eine Undichtigkeit nur für einen solchen Teilraum zu wählen, der eine vergleichsweise geringe Schwankungsbreite seines Volumens hat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlkörper an ein Verbindungsteil angespritzt, das zur Aufhängung des Hohlkörpers in dem Gehäuse genutzt werden kann. Das Lüftungswegesystem umfasst dabei mindestens einen Lüftungsweg, welcher zumindest teilweise zwischen dem Verbindungsteil und einem weiteren Behälterbauteil begrenzt ist oder vollständig durch das Verbindungsteil hindurchgeht. Alternativ oder zusätzlich kann das Lüftungswegesystem eine oder mehrere in das Gehäuse eingebrachte Lüftungsöffnungen umfassen.
Wenngleich jeder der lüftbaren volumenvariablen Teilräume für sich über einen oder mehrere Lüftungswege mit dem Behälteraußenraum verbunden sein kann, ist es in einer alternativen Ausgestaltung vorstellbar, nur in Zuordnung zu einer Teilanzahl der lüftbaren Teilräume mindestens einen nach außen führenden Leitungsweg vorzusehen und eine Lüftung der verbleibenden Restanzahl der lüftbaren Teilräume über einen oder mehrere Verbindungswege zu ermöglichen, welche jeweils zwischen zwei lüftbaren Teilräumen verlaufen. Dementsprechend sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Lüftungswegesystem mindestens einen zwischen zwei volumenvariablen Teilräumen verlaufenden Verbindungsweg umfasst, welcher zumindest während eines solchen Teils der Ausdehnungsphase, in welcher der Hohlkörper an der Gehäusewand anliegt, in beide volumenvariable Teilräume hin offen ist. Beispielsweise kann der Verbindungsweg durch eine in die Gehäusewand innenseitig eingearbeitete Verbindungsrinne gebildet sein. Alternativ ist es vorstellbare, dass der Verbindungsweg in den Hohlkörper eingeformt ist, beispielsweise in Form einer Aussparung in einer umlaufenden Wandverdickung oder einem umlaufenden Wandvorsprung des Hohlkörpers.
Alternativ oder zusätzlich zu den oben erläuterten möglichen Ausgestaltungen des Lüftungswegesystems kann eine Lüftung wenigstens eines der lüftbaren Teilräume durch eine poröse oder anderweitig löchrige (z. B. netz- oder gitterartige) Ausbildung wenigstens eines Teils der Gehäusewand erreicht werden. Als ein Beispiel kann wenigstens ein Teil des Gehäuses aus einem feinporigen Lochblech oder einem porösen Gewebe bestehen. Insbesondere ist es vorstellbar, das Gehäuse aus luftdichten und luftdurchlässigen Wandstücken zusammenzusetzen, so dass ein Teil der Gehäusewand luftdicht sein kann, ein angrenzender Teil dagegen (z. B., ein Gehäuseboden oder ein Teil des Bodens) luftdurchlässig sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt das Gehäuse eine Gehäuseachse, wobei der Hohlkörper im unbefüllten Zustand länglich ist und im Bereich eines der axialen Gehäuseenden mit zur Gehäuseachse im wesentlichen paralleler Längserstreckung in dem Behälter aufgehängt ist. Der Hohlkörper weist im unbefüllten Zustand axialen Abstand von einem Boden des Gehäuses sowie ringsum radialen Abstand von einem Mantel des Gehäuses auf. Bei Befüllung des Hohlkörpers dehnt sich ein Anlagebereich, in welchem sich der Hohlkörper ausdehnungsbedingt an die Gehäusewand anlegt, bei dieser Ausgestaltung längs des Gehäusemantels in axial beiden Richtungen aus.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
1 einen Axiallängsschnitt durch einen als Feuerlöscher ausgebildeten Behälter gemäß einem Ausführungsbeispiel,
1a den Ausschnitt A der 1 in vergrößerter Ansicht,
2 einen Sprühkopf des Behälters der 1 in vergrößerter Ansicht,
3a bis 3e Axiallängsschnitte des Behälters der 1 (unter Weglassung einer Ventilbaugruppe) in verschiedenen Phasen der Ausdehnung eines elastisch dehnbaren Hohlkörpers des Behälters,
4 im Axiallängsschnitt einen Ausschnitt eines Behälters gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Es wird zunächst auf die 1 und 2 verwiesen. Der dort gezeigte Behälter – allgemein mit 10 bezeichnet – ist beispielhaft als handtragbarer Feuerlöscher ausgestaltet und besitzt ein flaschenartig ausgestaltetes, näherungsweise zylindrisches Gehäuse 12 mit einer Gehäuseachse 14, einem die Achse 14 umschließenden Gehäusemantel 16 sowie einem an den Mantel 16 anschließenden, das Gehäuse 12 axial untenseitig verschließenden Gehäuseboden 18. Im Bereich des axial oberen Endes verläuft der Mantel 16 des Gehäuses 12 nach radial einwärts und bildet einen Flaschenhals 20 mit einer Flaschenöffnung 22.
Am Flaschenhals 22 ist ein gummielastischer, in einem Spritzgießverfahren hergestellter Hohlkörper 24 aufgehängt, welcher in den mit 26 bezeichneten Innenraum des Gehäuses 12 hineinragt und einen Füllraum 28 für ein dosiert auszubringendes, beispielsweise flüssiges, pastöses oder gelartiges Füllgut (hier ein Löschmittel) bildet. Der beispielsweise aus einem Silikonwerkstoff, insbesondere Flüssigsilikonkautschuk, hergestellte, vorzugsweise einlagige, jedoch ggf. innen- oder/und außenseitig beschichtete Hohlkörper 24 ist im unbefüllten Zustand nach Art eines Kondoms länglich ausgeführt und ist mit zur Gehäuseachse 14 im wesentlichen paralleler Längserstreckung in dem Gehäuse 12 angeordnet. Sein axial unteres Ende ist rundlich und geschlossen; im Bereich seines axial oberen Endes weist er eine Öffnung 30 auf.
Der Hohlkörper 24 ist im Bereich seines axial oberen Endes mit einem im Querschnitt angenähert T-förmigen Verbindungsring 32 stoffschlüssig verbunden, insbesondere ist er an diesen angespritzt. Der Verbindungsring 32 ist aus einem relativ steiferen Material gefertigt, vorzugsweise aus Kunststoff (z. B. PET, PBT oder Polyamid), und ist mit seinem T-Hauptschenkel 34 in die Flaschenöffnung 22 eingesteckt. Der radial äußere Teil des mit 36 bezeichneten T-Querschenkels überragt den Flaschenhals 20 in radialer Richtung, während der radial innere Teil des T-Querschenkels 36 einen nach axial oben abbiegenden Endabschnitt 38 aufweist. Der Flaschenhals 20 ist mit dem T-Hauptschenkel 34 oder/und dem radial äußeren Teil des T-Querschenkels 36 fest verklebt. Alternativ ist eine Schnappverbindung des Verbindungsrings 32 mit dem Gehäuse 12 vorstellbar.
Man erkennt, dass sich nur auf der radial inneren Seite des Verbindungsrings 32 Material des Hohlkörpers 24 befindet; die radial äußere Seite des Verbindungsrings 32 ist dagegen frei vom Material des Hohlkörpers 24. Dies ist vorteilhaft für die Druckverhältnisse im befüllten Zustand; Zugspannungen im Verbindungsbereich zwischen Hohlkörper 24 und Verbindungsring 32 können so besser vermieden werden.
An dem radial inneren Teil des T-Querschenkels 36 und dort insbesondere an dem nach axial oben ragenden Endabschnitt 38 ist ein als Träger einer Ventilbaugruppe 40 dienendes Deckelteil 42 befestigt, das aus einem plastisch verformbaren, jedoch möglichst unelastischen Material besteht, etwa aus Weißblech oder Aluminium. Im gezeigten Beispielfall ist das Deckelteil 42 in seinem radial äußeren Bereich durch eine Falzverbindung an dem Endabschnitt 38 des Verbindungsrings 32 befestigt. Zwischen das Deckelteil 42 und den Verbindungsring 32 ist ein im gezeigten Beispielfall im Querschnitt sichelmondförmiger Dichtring 44 eingelegt, um einen unerwünschten Austritt von Füllgut aus dem Füllraum 28 an der Verbindungsstelle zwischen Deckelteil 42 und Verbindungsring 32 zu verhindern.
Die Ventilbaugruppe 40 durchsetzt eine zentrale Öffnung des Deckelteils 42 (in den Zeichnungen nicht näher bezeichnet) und ist mit dem Deckelteil 42 verklemmt, verklebt oder in anderer Weise daran befestigt. Teil der Ventilbaugruppe 40 ist ein vom Benutzer in axialer Richtung niederzudrückender Betätigungskopf 46, der zugleich einen Austrittskanal 48 für das zu versprühende Löschmittel bildet. Je nach Ausgestaltung, insbesondere Viskosität des Löschmittels, kann die Geometrie des Austrittskanals 48 unterschiedlich sein.
Es wird nun zusätzlich auf die 3a bis 3e verwiesen. 3a zeigt den unbefüllten Zustand des Hohlkörpers 24. Man erkennt, dass der Hohlkörper axialen Abstand vom Gehäuseboden 18 besitzt. Außerdem besitzt er ringsum radialen Abstand von dem Gehäusemantel 16. Letzteres gilt zumindest für den Bereich des Hohlkörpers 24 axial jenseits des Verbindungsrings 32. Näherungsweise im Bereich des axial unteren Endes des T-Hauptschenkels 34 des Verbindungsrings ist der Hohlkörper 24 mit einer ringartig umlaufenden, radialen Verdickung 50 ausgeführt. Diese resultiert aus einer Nennspannungsminimierung des an dieser Stelle hoch belasteten Materials des Hohlkörpers 24; zugleich kann sie als Entformungshilfe für den Formkern bei spritztechnischer Herstellung des Hohlkörpers 24 dienen. Axial unterhalb der Verdickung 50 besitzt der Hohlkörper 24 eine Wandstärke, die sich bis zum axial unteren Ende hin – wenn überhaupt – nur wenig ändert. Es kann vorteilhaft sein, die Wandstärke des Hohlkörpers 24 unterhalb der radialen Verdickung 50 allmählich bis zum axial unteren Ende hin größer werden zu lassen, wobei freilich der Dickenzuwachs der Wand des Hohlkörpers 24 höchstens einem Aufweitungswinkel von 1 bis 2 Grad entspricht, beispielsweise nur einem Winkel von 0,25 Grad. Alternativ ist es vorstellbar, die Wandstärke axial unterhalb der Verdickung 50 im wesentlichen konstant zu lassen, dagegen den Hohlkörper 24 dort in Richtung zum unteren, geschlossenen Ende desselben leicht zu verschlanken, d. h. den Durchmesser zu verringern. Sowohl durch eine Wandstärkezunahme als auch eine Durchmesserreduzierung kann die Steifigkeit des Hohlkörpers 24 so eingestellt werden, dass er im Bereich seiner axialen Enden effektiv steifer ist als im axialen Mittelbereich und die Ausdehnung deshalb vorrangig von der axialen Mitte ausgeht.
Bei Befüllung des Hohlkörpers 24 mit Löschmittel (oder allgemein: mit Füllgut) beginnt sich der Hohlkörper 24 auszudehnen. Die 3b, 3c, 3d und 3e zeigen Ausdehnungszustände des Hohlkörpers 24 bei unterschiedlichen Graden der Befüllung bis hin zur Maximalbefüllung. Das bis zum Endbefüllungszustand gemäß 3e einzufüllende Volumen wird in der Regel größer sein als ein für den Behälter 10 angegebenes Nennfüllvolumen. Das Nennfüllvolumen (Nennfüllmenge) kann beispielsweise außen auf dem Gehäuse 12 aufgedruckt oder anderweitig lesbar angebracht sein. Es stellt vor allem eine an den Käufer oder Anwender gerichtete Information dar. Das anfängliche Luftvolumen im noch leeren Füllraum 28 (Totvolumen des Hohlkörpers 24) sowie etwaige Verluste durch eine sich mit der Zeit mindernde Rückstellfähigkeit des gedehnten Hohlkörpers 24 oder/und durch diffusionsbedingtes Entschwinden flüssiger Bestandteile des eingefüllten Füllguts durch die Wand des Hohlkörpers 24 können es erforderlich machen, mehr als das angegebene Nennfüllvolumen einzufüllen, um letztendlich dennoch eine Menge ausbringen zu können, die dem Nennfüllvolumen – ggf. vermindert um einen vorgegebenen zulässigen Abschlag – entspricht. Das Totvolumen des Hohlkörpers 24 kann in an sich bekannter Weise durch Vorsehung eines Volumenverdrängers klein gehalten werden.
Die Ausdehnung des Hohlkörpers 24 bei Befüllung erfolgt sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung, und zwar weitestgehend gleichzeitig. Man erkennt, dass die radiale Ausdehnung angenähert in einem axialen Mittelbereich des Hohlkörpers 24 (mittig bezogen auf seine jeweilige axiale Länge) am größten ist. Bei hinreichendem Füllgrad, jedenfalls aber deutlich vor Erreichen des Nennfüllvolumens, z. B. bei einem Füllgrad von höchstens 50% oder sogar nur höchstens 40%, beispielsweise nur höchstens 35% des Nennfüllvolumens, legt sich der Hohlkörper 24 schließlich an den Gehäusemantel 16 ringsum an (3c). Hierdurch werden axial oberhalb und unterhalb des Anlagebereichs, in dem der Hohlkörper 24 an dem Gehäusemantel 16 anliegt, zwei Teilräume 52, 54 zwischen dem Gehäuse 12 und dem Hohlkörper 24 abgetrennt. Der Anlagebereich des Hohlkörpers 24 an dem Gehäusemantel 16 ist mit 56 bezeichnet. Die axiale Länge dieses Anlagebereichs 56 nimmt bei noch weiterer Befüllung des Hohlkörpers 24 zu, und zwar in beiden axialen Richtungen, d. h. nach axial unten sowie nach axial oben. Dies bedeutet, dass die Volumina beider Teilräume 52, 54 bei fortgesetzter Befüllung des Hohlkörpers 24 kleiner werden, wobei sowohl die absolute Volumenänderung als auch die zeitliche Änderungsrate des unteren Teilraums 54 größer sind als für den oberen Teilraum 52.
Im Endbefüllungszustand hat sich der Hohlkörper 24 axial bis zumindest nahe zum Boden 18 des Gehäuses 12 ausgedehnt, wobei er unter Umständen dort flächig in einer näherungsweise kugelförmigen Bodenmulde 58 (siehe 3d) aufliegen kann. In diesem Zustand erstreckt sich der Anlagebereich 56 über einen überwiegenden Teil, insbesondere einen Großteil der axialen Länge des – gedehnten – Hohlkörpers 24. Das Anstoßen des Hohlkörpers 24 am Gehäuseboden 18 erfolgt – wenn überhaupt – vorzugsweise erst kurz vor Erreichen des Endbefüllungszustands, beispielsweise erst nach Einfüllen von wenigstens 85%, besser wenigstens 90% und noch besser wenigstens 95% der abhängig von der Nennfüllmenge des Behälters 10 festgelegten Gesamteinfüllmenge. Eine Einstülpung des Hohlkörpers 24 im Bereich des Gehäusebodens 18 kann bei einem derartigen Ausdehnungsverhalten des Hohlkörpers 24 vermieden werden, zumindest solange nicht das eingefüllte Füllgut gefriert und sich dabei zusätzlich ausdehnt.
Die in dem Hohlkörper 24 gespeicherte Dehnspannung bewirkt eine auf das eingefüllte Füllgut wirkende Kraft, durch welche bei Betätigung der Ventilbaugruppe 40 das Füllgut aus dem Behälter 10 herausgetrieben wird. Weitere Krafterzeugungsmittel sind bei dem gezeigten Behälter 10 nicht vorhanden. Die Ausbringkraft wird vollständig von dem Hohlkörper 24 aufgebracht.
Damit bei der Befüllung des Hohlkörpers 24 Luft aus den sich verkleinernden Teilräumen 52, 54 entweichen kann und gleichermaßen bei der Entleerung des Hohlkörpers 24 Luft in die beiden Teilräume 52, 54 zurückströmen kann, sind an dem Behälter 10 mehrere Lüftungsstellen für das Einströmen und Ausströmen von Luft vorgesehen. Konkret sind zur Lüftung des axial unteren Teilraums 54 eine oder mehrere Lüftungsöffnungen 60 (siehe 1a) im bodennahen Bereich des Gehäusemantels 16 oder/und im Boden 18 vorgesehen. Zweckmäßigerweise sind in Umfangsrichtung verteilt mehrere solcher Lüftungsöffnungen 60 in das Gehäuse 12 eingebracht. Die Lüftungsöffnungen 60 liegen so, dass sie auch bei maximaler Befüllung des Hohlkörpers 24 (3e) nicht durch den Hohlkörper 24 verdeckt sind.
Weitere Lüftungsstellen finden sich im axial oberen Bereich des Behälters, d. h. im Bereich des Sprühkopfs. Konkret ist am Verbindungsring 32 mindestens eine weitere Lüftungsöffnung 62 (2) vorgesehen, die im gezeigten Beispielfall einen axialen Luftkanal bildet, der teilweise zwischen dem Hauptschenkel 34 des Verbindungsrings 32 und dem Flaschenhals 20 verläuft und durch den Querschenkel 36 des Verbindungsrings 32 nach außen führt. Die Lüftungsöffnung 62 mündet so in den Raum zwischen Hohlkörper 24 und Gehäuse 12, dass sie eine direkte Verbindung des Teilraums 52 mit dem Behälteräußeren gewährleistet. Der Teilraum 52 kann dementsprechend über die Lüftungsöffnung 62 gelüftet werden. Vorzugsweise sind in Umfangsrichtung verteilt mehrere Lüftungsöffnungen 62 vorgesehen.
Mit den Lüftungsöffnungen 60, 62 ist eine voneinander unabhängige Lüftung der beiden Teilräume 52, 54 möglich. Die Anzahl oder/und der Öffnungsquerschnitt der Lüftungsöffnungen 60 kann sich von der Anzahl bzw. dem Öffnungsquerschnitt der Lüftungsöffnungen 62 unterscheiden, je nach Stärke des Lüftungsbedarfs in den Teilräumen 52, 54.
Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausgestaltung die Lüftungsöffnungen 62 vollständig durch den Gehäusemantel 16 hindurchgehen können.
Die Lüftungsöffnungen 62 öffnen sich angenähert nach radial außen in den Teilraum 52. Hierdurch ist ein Einstechen in den Hohlkörper 24 mittels eines von außen durch eine der Lüftungsöffnungen 62 eingeführten Fremdkörpers (z. B. Nadel) erschwert. Es empfiehlt sich, auch die Lüftungsöffnungen 60 so zu positionieren und zu gestalten, dass ein Einstechen in den Hohlkörper 24 mittels einer Nadel oder eines anderen spitzen Gegenstands verhindert oder zumindest erschwert ist.
Mit 64 sind in 1 zudem mehrere axial beabstandete, radiale Ausbauchungen des Gehäusemantels 16 bezeichnet, die z. B. ringartig umlaufen können oder in Umfangsrichtung nach Art eines Polygons verlaufen können. Die Ausbauchungen 64 befinden sich im axial oberen Bereich des Gehäuses 12 und erleichtern einen sicheren Griff des Behälters 10. Bei Befüllung des Behälters 10 kann zumindest bei einem Teil der Ausbauchungen 64 der in der Ausbauchung vorhandene Raum durch den sich an den Mantel 16 anlegenden Hohlkörper 24 vom Rest des Gehäuseinnenraums 26 abgetrennt werden. Diese Situation ist beispielsweise in den 3c bis 3e gut erkennbar. Die den Ausbauchungen 64 zugeordneten Teilräume, die hier innerhalb des Anlagebereichs 56 liegen, benötigen jedoch wegen ihrer kleinen Volumina keine gesonderte Lüftung. Außerdem dehnt sich der Hohlkörper 24, wenn überhaupt, nur wenig in die Ausbauchungen 64 hinein aus. Dies macht eine Lüftung entbehrlich.
Es wird nun auf das Ausführungsbeispiel gemäß 4 verwiesen. Dort sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren bezeichnet, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Zur Erläuterung dieser Komponenten wird auf das vorstehend Gesagte verwiesen, soweit sich nachstehend nichts anderes ergibt.
4 zeigt den Behälter 10a in einem Zustand, in dem der Hohlkörper 24a schon so weit befüllt ist, dass er eine radiale Ausdehnung erfahren hat und an dem Mantel 16a des Gehäuses 12a anliegt. Der Anlagebereich des Hohlkörpers 24a an dem Mantel 16a ist jedoch nicht in 4 gezeigt. Bei 24'a ist der Verlauf des Hohlkörpers im unbefüllten, entspannten Zustand gestrichelt angedeutet.
Das Gehäuse 12a ist im gezeigten Beispielfall aus einem Metall hergestellt, beispielsweise aus Aluminium oder Weißblech. Der Mantel 16a besitzt einen als Rollrand ausgeführten axial oberen Öffnungsrand 66a, mit dem das Deckelteil 42a durch eine Falzverbindung fest verbunden ist. Das Deckelteil 42a umgreift hierbei mit seinem radial äußeren Randbereich den Rollrand 66a des Gehäusemantels 16a in annähernd U-förmiger Weise (mit nach unten gerichteter U-Öffnung). Mittels eines nicht näher dargestellten Falzwerkzeugs ist der radial innenseitig axial an dem Rollrand 66a vorbei nach unten ragende Teil des Deckelteils 42a nach radial außen unter den Rollrand 66a gedrückt worden, so dass das Deckelteil 42a gegen Abheben von dem Gehäusemantel 16a nach oben gesichert ist. Der Zustand des Deckelteils 42a vor der plastischen Verformung durch das Falzwerkzeug ist in 4 gestrichelt bei 42'a angedeutet. Mit voll durchgezogenen Linien ist der gefalzte Endmontagezustand dargestellt.
Das Deckelteil 42a dient ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der vorhergehenden Figuren als Träger für eine Ventilbaugruppe, von der in 4 lediglich ein Ventilgrundkörper 68a mit einem daran ausgebildeten axialen Spendekanal 70a gezeigt ist. Der durch eine Schnappverbindung an dem Deckelteil 42a gehaltene Ventilgrundkörper 68a erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung des Deckelteils 42a axial oben aus dem Behälter 10a heraus. Auf diesem axial herausstehenden Abschnitt – bezeichnet mit 72a – des Ventilhauptkörpers 68a ist in nicht näher dargestellter Weise ein Ventilbetätigungselement in Form eines Druckknopfs oder Hebels montiert.
Der Verbindungsring 32a ist mit einem axial unteren Endabschnitt 74a in den axial oberen Hals des Hohlkörpers 24a eingebettet, wobei für eine besonders gute Verbindung zwischen dem Hohlkörper 24a und dem Verbindungsring 32a in Letzteren mehrere Löcher 76a eingearbeitet sind, die von dem Material des Hohlkörpers 24a durchsetzt sind. In dem unteren Endabschnitt 74a kann der Verbindungsring 32a demnach nach Art eines Lochgitters ausgestaltet sein.
Der Verbindungsring 32a ragt mit einem Klemmabschnitt 78a, welcher klemmend zwischen dem Gehäusemantel 16a und dem Deckelteil 42a fixiert ist, aus dem Hohlkörper 24a heraus. Dabei besitzt der Klemmabschnitt 78a einen nach radial auswärts abstehenden Bördelrand 80a, welcher auf den Rollrand 66a des Gehäusemantels 16a aufgelegt ist. Ausgehend hiervon verläuft der Klemmabschnitt 78a radial innerhalb des Rollrands 66a nach axial unten an dem Rollrand 66a vorbei. Das Deckelteil 42a ist mit seinem radial äußeren, nach unten offenen U-Bereich über den Bördelrand 80a des Klemmabschnitts 78a gelegt, so dass im Bereich des Rollrands 66a der Klemmabschnitt 78a zwischen dem Rollrand 66a und dem Deckelteil 42a verläuft.
Zu Abdichtungszwecken ist zwischen dem Bördelrand 80a und dem U-förmigen Endbereich des Deckelteils 42a ein Dichtring 82a eingelegt. Dieser verhindert, dass Füllgut aus dem Füllraum 28a zwischen dem Deckelteil 42a und dem Verbindungsring 32a nach außen gelangen kann.
In seinem axial unteren Bereich kann der Behälter 10a ähnlich der Darstellung in 1a eine oder mehrere in das Gehäuse 12a eingebrachte Lüftungsöffnungen aufweisen. Diese Lüftungsöffnungen können zur Lüftung eines axial unteren von zwei volumenvariablen Teilräumen dienen, die bei Anlegen des Hohlkörpers 24a an den Gehäusemantel 16a beidseits des Anlagebereichs abgeteilt werden. Der axial obere dieser beiden Teilbereiche – in 4 bei 52a angedeutet – kann durch mindestens einen Lüftungsweg be- und entlüftet werden, der zwischen dem Rollrand 66a des Gehäusemantels 16a und dem Klemmabschnitt 78a des Verbindungsrings 32a verläuft. Gemäß einer Variante kann der Bördelrand 80a des Klemmabschnitts 78a hierzu auf seiner dem Rollrand 66a zugewandten Unterseite mit einer Zahnfläche ausgeführt sein, so dass der Bördelrand 80a in Umfangsrichtung nur in Intervallen auf dem Öffnungsrand 66a aufliegt und dazwischen definierte Durchgänge (Lüftungsöffnungen) für den Zu- und Abstrom von Luft gebildet sind. Gemäß einer anderen Variante kann der Bördelrand 80a in Umfangsrichtung durchgehend auf dem Rollrand 66a aufliegen, es kann die Materialpaarung des Bördelrands 80a und des Rollrands 66a jedoch eine solche Undichtigkeit aufweisen, dass der nötige Zu- und Abstrom von Luft jederzeit gewährleistet ist. Eine Metallpaarung kann die nötige Undichtigkeit der Aneinanderlage des Bördelrands 80 und des Rollrands 66a erreichen, weswegen bei dieser Variante der Verbindungsring 32a zumindest in seinem Klemmabschnitt 78a aus einem Metallwerkstoff gefertigt ist, beispielsweise Aluminium.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/009651 A2 [0003]
DE 10310079 A1 [0003]
US 3672543 [0003]
DE 4333627 C2 [0003]
DE 20120143 U1 [0003]
DE 20120142 U1 [0003]
DE 102004005881 A1 [0003]
EP 0361091 A1 [0003]
CH 591901 A5 [0003]
EP 0276097 A2 [0003]

Claims

Behälter, umfassend – ein Gehäuse (12) mit einer Gehäusewand und einem Gehäuseinnenraum (26), – einen in den Gehäuseinnenraum ragenden, elastisch dehnbaren Hohlkörper (24), welcher einen Füllraum (28) zur Aufnahme eines Füllguts bildet, wobei sich der Hohlkörper bei Befüllung mit dem Füllgut in dem Gehäuseinnenraum ausdehnt und wobei während zumindest eines Teils der Phase der Ausdehnung des Hohlkörpers mehrere zwischen dem Gehäuse und dem Hohlkörper gebildete volumenvariable Teilräume infolge der Ausdehnung des Hohlkörpers kleiner werden, – ein Lüftungswegesystem, welches eine Lüftung von wenigstens zwei volumenvariablen Teilräumen gestattet.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohlkörper (24) im Zuge seiner Ausdehnung an die Gehäusewand anlegt und mindestens zwei durch das Lüftungswegesystem lüftbare volumenvariable Teilräume (52, 54) durch dieses Anlegen des Hohlkörpers an die Gehäusewand entstehen.
Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei durch das Lüftungswegesystem lüftbare volumenvariable Teilräume (52, 54) beidseits eines Anlagebereichs (56) entstehen, in welchem sich der Hohlkörper (24) ausdehnungsbedingt an die Gehäusewand anlegt.
Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungswegesystem mindestens eine Lüftungsöffnung (60, 62) umfasst, welche in einen der lüftbaren volumenvariablen Teilräume (52, 54) mündet.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsöffnung (60) zumindest teilweise durch ein Bauteil (16) des Behälters hindurchgeht.
Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsöffnung (62) zumindest teilweise zwischen zwei aneinanderliegenden Bauteilen (12, 32) des Behälters gebildet ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungswegesystem mindestens eine erste Lüftungsöffnung (60) umfasst, welche in einen (54) der volumenvariablen Teilräume mündet, sowie mindestens eine zweite Lüftungsöffnung (62), welche in einen anderen (52) der volumenvariablen Teilräume mündet.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungswegesystem mindestens einen Lüftungsweg umfasst, welcher durch eine undichte Aneinanderlage zweier Behälterbauteile (16a, 32a) gebildet ist.
Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Behälterbauteile (16a, 32a) zumindest im Bereich ihrer Aneinanderlage eine Metallpaarung bilden.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (24) an ein Verbindungsteil (32) angespritzt ist und das Lüftungswegesystem mindestens einen Lüftungsweg umfasst, welcher zumindest teilweise zwischen dem Verbindungsteil (32) und einem weiteren Behälterbauteil (12) begrenzt ist oder vollständig durch das Verbindungsteil hindurchgeht.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungswegesystem mindestens einen zwischen zwei volumenvariablen Teilräumen (52, 54) verlaufenden Verbindungsweg umfasst, welcher zumindest während eines solchen Teils der Ausdehnungsphase, in welcher der Hohlkörper an der Gehäusewand anliegt, in beide volumenvariable Teilräume hin offen ist.
Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Gehäuseachse (14) besitzt, dass der Hohlkörper (24) im unbefüllten Zustand länglich ist und im Bereich eines der axialen Gehäuseenden mit zur Gehäuseachse im wesentlichen paralleler Längserstreckung in dem Behälter aufgehängt ist, dass der Hohlkörper im unbefüllten Zustand axialen Abstand von einem Boden (18) des Gehäuses (12) sowie ringsum radialen Abstand von einem Mantel (16) des Gehäuses aufweist und dass sich bei Befüllung des Hohlkörpers ein Anlagebereich (56), in welchem sich der Hohlkörper ausdehnungsbedingt an die Gehäusewand anlegt, in axial beiden Richtungen längs des Gehäusemantels ausdehnt.