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Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen Behälter mit einer Einwegpumpe nach Patentanspruch 1. Unter dem Begriff Einwegpumpe wird dabei eine Pumpe verstanden, die für den Einmalgebrauch vorgesehen ist und somit nach der Entleerung des flexiblen Behälters zusammen mit demselben entsorgt werden kann.
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Derartige flexible Behälter mit Einwegpumpen kommen beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie zum Einsatz, wo wiederholt flüssige oder zumindest fliessfähige Inhalte dosiert und unter hygienischen Bedingungen abgegeben werden müssen und wo man gerade wegen der hohen Hygieneanforderungen keine Mehrfachverwendung der Dosierpumpen zulassen will. Dies trifft beispielsweise auf den Gastronomiesektor zu, wo heute oftmals grössere Schlauchbeutel als Nachfüllbehältnisse angeboten werden. So werden beispielsweise an Schnellimbisslokale dickflüssige, pastöse und oft thixotrope Lebensmittel in grösseren Gebinden abgegeben.
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Die grundsätzliche Problematik von Nachfüllbehältnissen besteht darin, dass aus traditionellen Gebinden wie festen Behältern, die mit einem einfachen Schraubverschluss als Auslass versehen sind, die Inhalte oftmals mit einer Pumpe entnommen werden. Dazu wird auf den Schraubverschluss oftmals eine handbetätigbare Pumpe aufgesetzt. Diese traditionelle Lösung hat verschiedenste Nachteile. Zum einen werden solche Behältnisse kaum aseptisch abgefüllt und nach der Erstöffnung muss eine wiederverwendbare Pumpe aufgesetzt werden, die zuvor gereinigt werden muss. Hinzu kommt, dass beim Entfernen des Schraubverschlusses und dem Aufsetzen der entsprechenden Pumpe Umgebungsluft in das Gebinde gelangt. Damit ist der Inhalt nicht mehr aseptisch. Nach dem Aufsetzen der Pumpe muss in das Behältnis Luft nachströmen können, um das herausgepresste Gut zu ersetzen und um einen Unterdruck im Gebinde zu vermeiden. Da aber viele solche in der Gastronomie verwendeten Lebensmittelprodukte durch den Kontakt mit der Umgebungsluft oxidieren oder sonstwie Schaden nehmen können, müssen diese Produkte folglich durch entsprechende Konservierungsmittelzusätze besser haltbar gemacht werden. Dies wird aber je länger je mehr von den Kosumenten nicht mehr akzeptiert, und dies ist auch einer der Gründe, weshalb man in neuerer Zeit vermehrt zu bloss einmalig zu verwendenden Schlauchbeuteln übergegangen ist.
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Zwar gibt es im Bereich der dosierten Abgabe von fliessfähigen Substanzen aus flexiblen Behältern durchaus bekannte Lösungen. Oftmals sind diese aber entweder wegen des relativ hohen technischen Aufwandes, wie beispielsweise bei der
US-6056512 , oder dann wegen mangelnder Praktikabilität, wie beispielsweise bei der
DE-4416089 , für die Verwendung bei Einwegbehältnissen mit integrierten Einwegpumpen schlecht oder gar nicht geeignet.
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Die Erfindung betrifft deshalb insbesondere einen flexiblen Behälter mit einer Einwegpumpe aus Kunststoff, wobei die Einwegpumpe ein Pumpengehäuse mit einer Einlassöffnung hat, die mit dem flexiblen Behälter in kommunizierender Verbindung steht. Im Pumpengehäuse der Einwegpumpe befinden sich zwei gegenläufig antreibbare Rotoren, die dichtend im Pumpengehäuse lagern und gegenseitig auch dichtend aneinander anliegen. Es handelt sich also prinzipiell um eine Verdrängerpumpe (positive displacement pump). Ferner hat das Pumpengehäuse einen der Einlassöffnung gegenüberliegenden Auslassstutzen, durch den der Inhalt des flexiblen Beutels dosiert ausgebbar ist. Derartige Vorrichtungen sind im Aufbau einfach genug, damit sie als Einweg- bzw. als Wegwerfartikel in Frage kommen.
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Bei flexiblen Behältern mit einer Einwegpumpe aus Kunststoff in der oben beschriebenen Art gibt es allerdings noch immer ein spezifisches Problem. So besteht nämlich die Gefahr, dass der fliessfähige Inhalt des flexiblen Behälters auch nach dem Abstellen der Einwegpumpe noch aus der Auslassöffnung tropft.
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Dies kann besonders bei dünnflüssigen Inhalten verstärkt der Fall sein und man möchte dies nach Möglichkeit natürlich vermeiden.
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Eine Besonderheit der flexiblen Behälter besteht zudem darin, dass diese sich unter Wirkung des innen entstehenden Unterdruckes und des äusseren Atmosphärendruckes sehr sauber entleeren und somit kaum Materialreste im Behälter verbleiben. Insbesondere bei grossen Schlauchbeuteln mit einem Inhalt von 5–10 Litern muss der flexible Behälter aber eine gewisse Wandstärke haben, und deshalb haben die Wände der flexiblen Behälter dann auch eine gewisse Rückformkraft. Daher entsteht eine Saugwirkung, die dazu führen kann, dass die Einwegpumpe in Saugrichtung dreht und somit etwas Luft in den flexiblen Behälter strömt. Die auftretende Saugkraft bleibt aber relativ gering.
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Zudem und neben der Vermeidung des Nachtropfens besteht auch der Wunsch, dass die Auslassöffnung so gestaltet soll, dass der dosiert abgegebene Strom an fliessfähigem Material nach Bedarf eine geeignete oder auch dekorativ wirkende Form besitzt. Dies könnte beispielsweise neben einem glatten Strang, wie er aus kreisförmigen Öffnungen entsteht, auch ein gezackter bzw. sternförmiger Strang (wie man ihn z.B. bei Majonnaisetuben kennt) oder auch ein flacher streifenartiger Strang zur möglichst flächendeckenden Ausgabe sein.
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Selbstverständlich sollte auch bei allen diesen speziellen Formen die Tropfsicherheit möglichst gewährleistet sein.
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Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen flexiblen Behälter mit einer Einwegpumpe zur dosierten Abgabe einer fliessfähigen Substanz anzugeben, der der oben beschriebenen geringen Saugkraft entgegen zu wirken vermag und auch das eventuelle Nachtropfen unterbindet. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, das Mittel zur Lösung der Hauptaufgabe zusätzlich so zu gestalten, dass dieses auch zur Bildung eines dekorativen Stranges geeignet ist. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 2.
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Die Lösung besteht darin, dass der Auslassstutzen des Pumpengehäuses ein Gewinde aufweist, auf dem eine Überwurfmutter mit einem endständige und zum Zentrum hin gerichteten Kragen aufgeschraubt ist, wobei zwischen der Überwurfmutter und dem auslassseitigen Ende des Auslassstutzen mindestens ein elastisches Diaphragma mit einer selbstschliessenden Öffnung klemmend und auswechselbar gehalten ist.
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Zudem (aber nicht notwendigerweise) kann dem dosiert abgegebenen Strom an fliessfähigem Material nach Bedarf eine geeignete oder auch dekorativ wirkende Form gegeben werden. Diese lässt sich auf zwei verschiedene Arten bewerkstelligen. Zum Einen kann die selbstschliessende Öffnung des Diaphragmas selber formgebend für den fliessfähigen Inhalt des Behälters ausgebildet sein. Zum Andern kann dem Diaphragma nachgeschaltet direkt oder mittelbar auf diesem aufliegend ein Einsatz gehalten sein, der als formgebundene Schablone für den fliessfähigen Inhalt des Behälters dient.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt und deren Bedeutung und Wirkungsweise geht aus der nachfolgenden Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen hervor.
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Dabei zeigt die
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1 eine räumliche Ansicht einer Einwegpumpe für einen flexiblen Behälter mit drei möglichen selbstschliessenden Diaphragma Ausführungen,
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2 eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens mit einem selbstschliessenden Diaphragma und einem als Spritztülle ausgebildeten Einsatz,
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3 eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens mit einem selbstschliessenden Diaphragma und einem als Lochscheibe ausgebildeten Einsatz, und
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4 eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens mit einem selbstschliessenden und selber formgebenden Diaphragma.
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Die 1 zeigt eine räumliche Ansicht einer Einwegpumpe 1 für einen flexiblen Behälter mit drei möglichen selbstschliessenden Diaphragma-Ausführungsvarianten. Zur besseren Übersicht ist der flexible Behälter selbst nicht dargestellt.
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Unter dem flexiblen Behälter, auch Schlauchbeutel genannt, wird hier ein aus Kunststofffolie erzeugter Beutel verstanden, der vollständig verschlossen ist. Solche Schlauchbeutel werden maschinell gefertigt mittels entsprechender Faltung einer Kunststofffolie, worauf diese durch entsprechende Schweissnähte mitsamt Inhalt vollständig verschlossen werden. Solche flexiblen Behälter weisen dann Öffnungsvorrichtungen auf, die im wesentlichen aus einem Stutzen 2 mit randständigem Flansch 3 bestehen, wobei der Flansch 3 auf den flexiblen Behälter aufgeschweisst ist, und wobei im Stutzen 2 ein Schneidelement 4 schraubbeweglich gehalten ist und beispielsweise mittels einer Schraubkappe betätigbar ist, so, dass bei der Erstöffnung der Schraubkappe das Schneidelement 4 zur Folie hin in einer Schraubbewegung sich bewegt und dabei den vollständig geschlossenen flexiblen Behälter öffnet bzw. aufschneidet. Der Vorteil derartiger flexibler Behälter mit einer entsprechenden Öffnungsvorrichtung besteht darin, dass bis zum effektiven Moment des Gebrauchs der Inhalt des flexiblen Behälters vollkommen aseptisch verpackt und geschützt bleibt. Stutzen 2, Flansch 3 und Schneidelement 4 sind auch bei der in 1 gezeigten erfindungsgemässen Vorrichtung vorhanden.
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Die in der 1 gezeigte Vorrichtung hat jedoch als Bestandteil der Öffnungsvorrichtung die bereits erwähnte Einwegpumpe 1 aus Kunststoff, deren Ansaugseite einen Einlassstutzen 5 mit dem endständigen Schneidelement 4 aufweist. Der Einlassstutzen 5 ist dabei in den Stutzen 4 einschraubbar. Der Einlassstutzen 5 bildet die Einlassöffnung für das Pumpengehäuse 6 der Einwegpumpe 1. Somit lässt sich bei der in 1 gezeigten Vorrichtung durch ein Verdrehen der Einwegpumpe 1 relativ zum Stutzen 4 der flexible Behälter mit dem Schneidelement 4 aufschneiden bzw. öffnen.
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Die Einwegpumpe 1 hat im Pumpengehäuse 6 zwei gegenläufig antreibbare Rotoren, die dichtend im Pumpengehäuse lagern und gegenseitig auch dichtend aneinander anliegen. Es handelt sich also prinzipiell um eine Drehkolbenpumpe (lobe pump) bzw. um eine spezielle Form einer Verdrängerpumpe (positive displacement pump). Ferner hat das Pumpengehäuse 6 einen der Einlassöffnung bzw. dem Einlassstutzen 5 gegenüberliegenden Auslassstutzen 7, durch den der Inhalt des flexiblen Beutels dosiert ausgebbar ist.
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Der Auslassstutzen 7 weist ein Gewinde 8 auf, auf das eine Überwurfmutter 9 aufschraubbar ist. Die Überwurfmutter 9 hat einen endständigen und zum Zentrum hin gerichteten Kragen 10.
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Zwischen der Überwurfmutter 9 und dem auslassseitigen Ende des Auslassstutzens 7 ist ein elastisches Diaphragma 11a, b, c mit einer selbstschliessenden Austrittsöffnung klemmend und auswechselbar gehalten. Hier sind drei mögliche selbstschliessende Diaphragma-Ausführungsvarianten 11a, b, c gezeigt, nämlich einer ersten Diaphragma-Ausführungsvariante 11a mit einer nicht klar formgebenden selbstschliessenden Austrittsöffnung sowie zweiten und dritten Diaphragma-Ausführungsvarianten 11b und 11c mit klar formgebenden selbstschliessenden Austrittsöffnungen für bandartige und mehrfachstrangartige Materialstromaustritte.
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In allen drei Diaphragma-Ausführungsvarianten 11a, b, c ist die selbstschliessende Austrittsöffnung von einem durch das Zentrum verlaufenden Schlitz 12 oder Schnitt im elastischen Material des Diaphragmas gebildet. Selbstverständlich könnten es aber auch mehrere sich im Zentrum schneidende Schlitze oder Schnitte sein. Solche Diaphragmen sind an sich bei Kunststoffflaschen zum Auspressen von Flüssigseife bekannt.
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Grundsätzlich besteht also lediglich die Bedingung, dass das Diaphragma 11a, b, c mindestens im Bereich der selbstschliessenden Austrittsöffnung ein Mass an Elastizität aufweist, dass die fliessfähige Masse beim Laufen der Einwegpumpe 1 zwar durch den Schlitz 12 durchtreten kann, dass die Austrittsöffnung beim Nichtlaufen der Einwegpumpe 1 aber durch die elastischen Rückstellkräfte des Diaphragma-Materials auch wieder zuverlässig verschlossen wird. Um formgebende Eigenschaften für den Material-Austrittsstrom zu erzielen, kann das elastische Diaphragma natürlich auch nur in bestimmten Bereichen diese spezifischen Eigenschaften aufweisen (siehe dazu die Diaphragma-Ausführungsvarianten 11b und c sowie 4, wobei die letztere mit der Diaphragma-Ausführungsvariante 11b vergleichbar ist).
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Die 2 zeigt eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens 7 mit einem selbstschliessenden Diaphragma 11 und einem als Spritztülle 13 ausgebildeten Einsatz. Deutlich erkennbar ist hier, dass das Diaphragma 11 zusammen mit der Spritztülle 13 von der Überwurfmutter 9 klemmend und auswechselbar am auslassseitigen Ende des Auslassstutzens 7 gehalten sind. Der als Spritztülle 13 ausgebildete Einsatz dient hier also als formgebundene Schablone für den fliessfähigen Inhalt des flexiblen Behälters. Ebenfalls erkennbar ist, dass das Diaphragma 11 und die Spritztülle 13 von einem Distanzring 14 getrennt sind, dass also die Spritztülle 13 mittelbar auf dem Diaphragma 11 aufliegt. Diese Beabstandung mittels Distanzring 14 kann bei bestimmten Ausführungsarten des Einsatzes von Bedeutung sein, weil nämlich sonst das elastische Aufbiegen bzw. Öffnen des Diaphragmas unter Umständen behindert würde. Weiterhin ist erkennbar, dass sowohl das Diaphragma 11 wie auch die Spritztülle 13 einen umlaufenden Klemmrand 15 aufweisen der mindestens annähernd gleich gross ist wie der endständige, zum Zentrum gerichtete Kragen 10 der Überwurfmutter 9. Dieser Klemmrand dient der stabilen Halterung am Auslasstutzen 7. Schliesslich kann im Kragen 10 der Überwurfmutter 9 noch eine umlaufende Rille 16 eingeformt sein, der zur Aufnahme eines dichtenden O-Ringes 17 dient. Alternativ kann an dieser Stelle auch eine mindestens einstückig mit dem Kragen 10 verbundene umlaufende Dichtlippe angeformt sein (nicht dargestellt).
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Die 3 zeigt eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens 7 mit einem selbstschliessenden Diaphragma 11 und einem als Lochscheibe 18 ausgebildeten Einsatz. Im Vergleich zu der 2 ist die Lochscheibe 18 lediglich eine andere Variante einer formgebundenen Schablone, vergleichbar in der Wirkung mit der Diaphragma-Ausführungsvariante 11c gemäss 1. Auch hiermit lassen sich mehrfachstrangartige Materialstromaustritte erzielen.
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Die 4 zeigt schliesslich noch zur weiteren Verdeutlichung eine schematische Schnittzeichnung eines Auslassstutzens 7 mit einem selbstschliessenden und selber formgebenden Diaphragma. Diese Ausführung entspricht der Diaphragma-Ausführungsvariante 11b von 1. Deutlich sichtbar ist bei dieser Ausführungsform, dass das Diaphragma 11b in einem Bereich B, in dem sich die als Schlitz 12 ausgebildete selbstschliessende Austrittsöffnung befindet, einen deutlich dünneren Querschnitt hat. Material und Querschnitt des Diaphragmas 11b sind im Bereich B so bemessen, dass die selbstschliessende Austrittsöffnung ein Mass an Elastizität aufweist, dass die fliessfähige Masse bei Betrieb der Einwegpumpe 1 zwar durch den Schlitz 12 durchtreten kann, dass die Austrittsöffnung bei Stillstand der Einwegpumpe 1 aber durch die elastischen Rückstellkräfte des Diaphragma-Materials zuverlässig verschlossen bleibt. Ausserhalb des Bereiches B hat das Diaphragma 11b einen dickeren Querschnitt und ist dort deshalb auch stabiler und weniger elastisch. Auf diese Weise erreicht man den gewünschten Zusatzeffekt, dass nämlich die selbstschliessende Austrittsöffnung des Diaphragmas selber formgebend für den austretenden Materialstrom des fliessfähigen Inhaltes des flexiblen Behälters ist und dass keine zusätzliche formgebende Schablone mehr nötig ist. Im vorliegenden Fall erreicht man den früher bereits erwähnten bandartigen Materialstromaustritt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6056512 [0004]
- DE 4416089 [0004]
