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Die Erfindung betrifft eine Entnahmevorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
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Zur Aufbewahrung flüssiger Lebensmittel – wie Wein,
Speiseöl
od.dgl. – sind
Gebinde aus einem formstabilen Außenbehälter und einem in diesem lagernden
Innenbehälter
aus flexiblem Werkstoff bekannt. Der beispielsweise würfel- oder
quaderförmige
Außenbehälter kann
aus Wellkarton bestehen und sein Innenbehälter aus thermogeschweisster
Kunststofffolie sackartig ausgebildet sein. Solche Systeme werden
auch als "Bag-in-Box"-Behältnisse
bezeichnet.
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In einem Durchbruch des Innenbehälters kann
mit letzterem ein Flanschkragen eines aus Kunststoff geformten Hohlprofils
flüssigkeits-
und gasdicht verschweisst sein. Üblicherweise
wird in dieses Hohlprofil ein Zapfen oder ein Hahn eingepresst;
während
der Zapfen zur Flüssigkeitsentnahme
abgezogen wird, enthält
für diesen
Zweck der wieder schließbare
Hahn ein Ventilelement, das dem Querschnitt einer Auslassöffnung zugeordnet
ist.
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Zum Transport befindet sich der Zapfen
oder der Hahn innerhalb des Außenbehälters und
wird vor dem Öffnen
durch einen vorperforierten Abschnitt des Außenbehälters gezogen. Um hierbei das
ungewollte Betätigen
des Ventilelements hintanzuhalten, kann der Hahn zusätzlich mit
einer Versiegelung ausgerüstet
sein. Beim Ausfließen
der Flüssigkeit
fällt der
flexible Innenbehälter
zusammen, d.h. sein Volu men passt sich stets der in ihm lagernden
Flüssigkeitsmenge
an – Oxidationsvorgänge durch
nachströmende
Luft entstehen somit nicht.
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Von Bedeutung für derartige Hähne ist
deren Dichtigkeit gegenüber
dem Umgebungssauerstoff; dringt dieser in den Flüssigkeitsbehälter, vermindert sich
die Haltbarkeit flüssiger
Nahrungsmittel, beispielsweise im Innenbeutel lagernden Weines,
erheblich. Die Dichtigkeit eines aus Kunststoff geformten Hahnes
vermindert sich naheliegenderweise reziprok zur Anzahl in ihm vorhandener
Verbindungsstellen.
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Die von einem Hahn der beschriebenen
Art geforderten Eigenschaften sind neben einer guten Fließgeschwindigkeit
für das
Füllgut
eine einfache Sauberhaltung sowie eine das Spritzgießen erleichtende
Formgebung.
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Ungeeignet für sog. Bag-in-Box-Systeme sind
Drehelemente, da der flexible Innenbehälter keinen ausreichenden Drehwiderstand
anbietet. Zum Öffnen
eines solchen Hahnes muss man diesen oder sein Kopplungsstück mit der
einen Hand festhalten, während
man mit der anderen Hand das Ventilelement bedient. Ein Drehhahn
mit einem von Hand drehbaren Ventildeckel ist beispielsweise der
DE 39 10 425 A1 zu
entnehmen. Für
eine Bag-in-Box sind Hähne
besser geeignet, die mit einer Hand zugleich geöffnet und gehalten zu werden
vermögen;
dadurch bleibt die zweite Hand zum Festhalten eines zu füllenden
Gefäßes zur
Verfügung.
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Um den Innenbehälter vor dessen Erstverwendung
von Sauerstoff frei zu halten, kann der erwähnte Durchbruch des Innenbehälters durch
eine Platte oder einen Stöpsel
verschlossen sein, die/der vor dem ersten Gebrauch entfernt wird.
Auch gibt es Hähne,
die zusätzlich
zum Ventilelement noch eine Einrichtung zum Durchstoßen jener
Platte bzw. zum Entfernen des Stöpsels
aus dem Behälterdurchbruch anbieten.
Dabei kann das Ventilelement mit der Durchstoßeinrichtung verbunden sein,
wozu auf die
DE 32
12 232 A1 verwiesen sei.
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Letztere beschreibt einen Hahn mit
Ventilelement und Ver schlusseinrichtung, bei dem das Ventilelement
sowie ein Stöpsel
der Verschlusseinrichtung koaxial hintereinander angeordnet sind.
Bei Betätigung
eines elastischen Knopfes wird das Ventilelement aus seinem Ventilsitz
entfernt; hierdurch öffnet sich der Hahn. Zudem
drückt
das Ventilelement den Stöpsel
ausgangswärts,
und der Behälterdurchbruch öffnet sich.
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Der
EP 0 180 137 A2 ist eine Entnahmevorrichtung
für einen
Flüssigkeitsbehälter aus
flexiblem Werkstoff in einem ihn umgebenden und von der Entnahmevorrichtung
durchgriffenen Außenbehälter der eingangs
beschriebenen Art zu entnehmen. Ein als Rohrstutzen ausgebildeter
rohrartiger Teil der Entnahmevorrichtung ist mittels eines am Rohrstutzen angeformten
Flanschkragens mit der Wand des Flüssigkeitsbehälters im
Bereich eines Wanddurchbruches flüssigkeits- und gasdicht verbunden.
In das freie Ende des rohrartigen Teiles ist ein gesonderter napfartiger
Einsatz eingeschoben, der als Verschlusskörper den Querschnitt des Rohrraumes
ausfüllt
und dessen Boden seinerseits einen Durchbruch enthält, der
von einer nach außen
abragenden Kappe überdeckbar
ist.
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Die
EP 0 270 302 A1 offenbart eine Kupplung für das Fließsystem
eines derartigen Flüssigkeitsbehälters aus
flexiblem Werkstoff mit einem an diesem festliegenden Flanschring,
in den von außen her
ein Anschlusskasten für
ein Kupplungsventil eingesteckt ist, welches mit einem ihm angeformten
Anschlagflansch an die Außenkante
jenes Flanschringes anschließt
und in einen Ringraum eines – das Kupplungsventil
enthaltenden – Steckrohres
eingreift. In jenem Anschlußkasten
befindet sich ein – durch
einen radialen Streifen aus flexiblem Werkstoff – axial begrenzt federnd gelagerter
Querteller, der die axiale Stellung eines Auslaßrohres beeinflusst. Dieses
ist mit seitlichen Durchbrüchen
als Flüssigkeitsdurchlaß ausgestattet,
die in Schließstellung
von einem Rohrstutzen abgedeckt sind.
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In der
DE
642095 C ist ein Ventilspund für Flüssigkeitsbehälter wie
beispielsweise für
ein Bierfass beschrieben, dessen Ventil von einem eingeführten Stecherrohr
abgehoben, getragen und bei Herausnahme des Stecherrohrs wieder
geschlossen wird, wobei federnde Verriegelungsklauen das Ventil am
Stecherrohr halten. Das von oben eingebrachte Stecherrohr weist
eine Belüftungsöffnung für das Fass
auf.
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In der
DE 2834247 A1 wird ein Verschlussstopfen
für das
Spundloch eines Bierfasses beschrieben, der als ein nach außen offener
und in seinem Inneren mit Rastmitteln zur Hintergreifung einer Rastkante
eines Stechhebers versehener Hohlkörper ausgebildet ist. Auf diese
Weise verbleibt der Stopfen beim Einführen des Stechhebers an diesem,
während
sich der von oben eingeführte
Stechheber im Bierfass befindet. Auch hier sind Belüftungsöffnungen
vorgesehen.
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Die bisher für die Bag-in-Box-Systeme angebotenen
Entnahmeeinrichtungen sind i.a. von aufwendiger Konzeption und jeweils
auf eine Verschlussart beschränkt;
ein Wechsel von Einzelglasabfüllung – im Falle
von Getränken – zu einer
Dauerentleerung ist nur mit größerem Aufwand
möglich.
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In Kenntnis dieses Standes der Technik
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entnahmevorrichtung
für Flüssigkeitsbehälter der
eingangs genannten Art in der Konstruktion und ihrem Einsatz zu
vereinfachen. Zudem soll die Handhabbarkeit verbessert werden sowie
ein mehrfacher Wechsel vom Sperrbetrieb mit Auslasshahn einerseits
zu Durchlaufbetrieb mit Schlauchanschluss anderseits möglich sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe führt die
Lehre des unabhängigen
Anspruches; die Unteransprüche geben
günstige
Weiterbildungen an.
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Erfindungsgemäß ist der jenem als Rohrstutzen
ausgebildeten rohrartigen Teil gesondert zugeordnete, in Verschlussstellung
den Querschnitt des Rohrraumes schließende Verschlusskörper am
freien Rohrmündungsende
eines in den Rohrraum axial einführbaren
Anschlussrohres lösbar
festzulegen und mit diesem aus der Verschlussstellung in eine Öffnungsstellung überführbar; in
letzterer sind der am Rohrmündungsende,
dieses Verschließend
festgelegte Verschlusskörper
sowie wenig
stens ein radialer Durchbruch des Rohrmündungsendes
so im Flüssigkeitsbehälter angeordnet,
dass ein Durchflussweg für
die Flüssigkeit
aus ihrem Behälter
in das Anschlussrohr freigegeben ist. Um den Flüssigkeitsbehälter zu
schließen,
wird der am Rohrmündungsende klemmend
festliegende Verschlusskörper
mit dem Anschlussrohr zurückgezogen,
bis er erneut im Rohrstutzen sitzt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung ist der zylindrische Rohrraum des Rohrstutzens an dem
behälterseitigen
Ende dadurch als Sitz für den
Verschlusskörper
ausgebildet, dass der Durchmesser dieses Rohrraumes behälterseitig
unter Bildung einer Ringschulter größer ist als andernends sowie
der Verschlusskörper
vorteilhafterweise einen dem größeren Durchmesser
des Rohrraumes angepassten Zylinderring aufweist, dessen Achse in
Verschlussstellung der Vorrichtung in die Längsachse des Rohrstutzens fällt; dabei
schlägt
der Zylinderring bzw. dessen behälterferne
Ringkante an die Ringschulter des Rohrstutzens an.
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Um einen lösbaren Sitz des erfindungsgemäß innerhalb
seines Zylinderringes geschlossenen Verschlusskörpers am Rohrmündungsende
zu erreichen, soll der Zylinderring eine Ringnut aufweisen, deren
Querschnittsform jener des Rohrmündungsendes
entspricht. Gleicht zudem die Weite der Ringnut der Dicke der Rohrwand
des Rohrmündungsendes, ist
ein guter Sitz gewährleistet.
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Der Verschlusskörper ist bevorzugt dadurch geschlossen,.
dass an den Zylinderring innenseitig eine Radialplatte mit napf-
oder hutartiger zentrischer Ausformung anschließt; deren achsparallele Außenfläche begrenzt
die Ringnut innenseitig. Von dieser Außenfläche und/oder der Innenfläche des
Zylinderringes können
zur Verbesserung der Steckverbindung zwischen Rohrmündungsende
und Verschlusskörper
achsparallele Formrippen abragen.
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Als günstig hat es sich erwiesen,
dem Verschlusskörper
bzw. dessen napf- oder hutartiger zentrischer Ausformung ein Axialstift
anzuformen, der koaxial in den Rohrraum als Führungshilfe für das Rohrmündungsende
einragt; dieses wird beim Einschieben in den vom Verschlusskörper geschlossenen
Rohrstutzen durch den Achsstift mit seinem bevorzugt sich konisch
erweiternden Übergang
zur hutartigen zentrischen Ausformung zur Ringnut hin geführt.
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Üblicherweise
wird als Werkstoff für
den Rohrstutzen Polyethylen gewählt.
Diesem gegenüber
ist erfindungsgemäß der Verschlusskörper aus einem
härteren
Kunststoff geformt, bevorzugt aus Polypropylen; diese Paarung gewährleistet
einen besonders dichten Kupplungssitz.
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Der vorteilhafterweise beidends jeweils
einen radialen Flanschkragen aufweisende Rohrstutzen soll in einer
besonderen Ausgestaltung an seinem Rohrstutzen am Aufnahmeabschnitt
für den
Verschlusskörper
nahe der Ringschulter noch einen zusätzlichen Ringflansch anbieten.
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Was den radialen Durchbruch in der
Rohrwand des Rohrmündungsendes
anlangt, so schließt er
an dessen Klemmbereich – bevorzugt
als achsparalleler Schlitz – an;
dieser Klemmbereich sitzt bei angeschlossenem Verschlusskörper in
dessen Ringnut.
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Um den Rohrstutzen sicher mit dem
Rohrmündungsende
verbinden zu können,
soll letzteres bevorzugt mit wenigstens einer in Abstand zu seiner Außenfläche stehenden
und gegen diese kippbar ausgebildeten, zur freien Kante des Rohrmündungsendes
hin mit einer zu dessen Längsachse
hakenartig zu einer etwa radial gerichteten Rastrippe geformten
Druckwippe versehen sein; diese Rastrippe – oder deren mehrere – hintergreift
in Öffnungsstellung der
gekuppelten Paarung aus Rohrmündungsende und
Rohrstutzen dessen behälterfernen
Flanschkragen. Um das Rohrmündungsende
zurückzuziehen, also den
Rohrstutzen zum Behälter
hin zu schließen, muss
die Druckwippe bewusst vom Flanschkragen gelöst werden.
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Das Rohrmündungsende kann Teil eines Hahnes
mit Sperreinrichtung oder Teil eines durchgängigen Anschlussrohres für einen
Schlauch sein.
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Während
das Anschlussrohr für
den Schlauch durchgängig
ist, soll der Hahn an einem das Rohrmündungsende axial fortsetzenden
Rohrstück
einen seitlichen Auslaufstutzen sowie als Sperreinrichtung eine
dessen Querschnitt verschließende und
axial verschiebbare Dichtscheibe aufweisen, die in Dichtstellung
der Stutzenmündung
behälterwärts vorgesetzt
ist sowie über
diese an einem Achsstab in eine Auslaufstellung zurückgeführt wird.
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Insgesamt ergibt sich ein einfach
herzustellendes und äußerst betriebssicheres
System für
ein "Bag-in-Box"-Behältnis
mit austauschbarem Entnahmezubehör.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
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1 eine
Schrägsicht
auf ein sog. Bag-in-Box-Behältnis für eine Flüssigkeit
mit einem Kunststoffhahn zur Behälterleerung;
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2 ein
vergrößertes Detail
aus 1 mit einem Anschlussstutzen
für den
Kunststoffhahn;
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3 den
vergrößerten Längsschnitt
durch den Anschlussstutzen;
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4 eine
Schrägsicht
auf den Anschlussstutzen mit zwei an ihm alternativ anzubringenden Anschlusselementen
in Form eines Schlauchanschlusses und eines Auslasshahnes;
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5 die
vergrößerte Schrägsicht auf
das Schlauchanschlussrohr;
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6 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des Schlauchanschlussrohres;
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7, 8 jeweils eine Schrägsicht auf
das Schlauchanschlussrohr während
seiner Festlegung bzw. seiner Abnahme;
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9 eine
Schrägsicht
auf ein teilweise geschnittenes Behältnis mit eingesetztem Auslasshahn;
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10 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 9;
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11, 12 zwei unterschiedliche
Darstellungen des Auslasshahnes während seiner Festlegung;
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13, 14 zwei unterschiedliche
Wiedergaben des Auslasshahnes während
dessen Entfernens.
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In einem aus Wellpappe od.dgl. gefertigten quaderförmigen Außen- oder
Verpackungsbehälter 10 ist
ein bei 12 nur angedeuteter, sackartig ausgebildeter Flüssigkeitsbehälter aus
thermogeschweisster Kunststoffolie mit äußerem Überzug aus einer Aluminiumschicht
untergebracht. Dieser flexible Innen- oder Flüssigkeitsbehälter 12 ist
im Bereich eines Durchbruches mit einem Rohrstutzen 14 ausgestattet,
der den Verpackungsbehälter 10 durchsetzt
und beispielsweise mit einem von Hand betätigbaren Hahn 16,
eine Entnahmevorrichtung 18 für den Flüssigkeitsbehälter 12 bildet;
mit dieser kann beispielsweise eine Weinkaraffe 20 mit
dem Behälterinhalt
gefüllt
werden. Selbstverständlich
kann diese sog. "Bag-in-Box" auch industrielle Flüssigkeit
od. dgl. enthalten.
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Der Rohrstutzen 14 einer
beispielsweisen Länge
a von 35 mm und einer Längsachse
A ist beidends mit jeweils einem Flanschkragen 22, 24 sowie in
einem Abstand b – von
hier 12 mm – von
der Außenfläche des
als Anschlusselement dienenden inneren Flanschkragens 24 mit
einer den Rohrdurchmesser d von 20 mm stufenartig auf 16 mm vermindernden
Ringschulter 26 ausgestattet. In einem kürzeren Abstand
e von der Außenfläche des
inneren Flanschkragens 24 kragt ein Ringflansch 28 vom Rohrstutzen 14 ab.
In 3 ist dessen innerer Flanschkragen 24 mit
der Wand 13 des von ihm durchsetzten Flüssigkeitsbehälter 12 verschweißt.
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Dem Rohrraum 30 des aus
einem weicheren Kunststoff – beispielsweise
aus Polyethylen – geformten
Rohrstutzens 14 ist ein am inneren Flanschkragen 24 einsetzbarer
Verschlusskörper 32 zugeordnet.
Wird letzterer in Pfeilrichtung x in den Rohrraum 30 eingeschoben,
schmiegt sich ein Zylinderring 34 des Verschlusskörpers 32 der
Rohrinnenfläche
an, und die Frontkante 35 des Zylinderringes 34 der
axialen Länge
b1 stößt an die
Ringschulter 26.
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An den Zylinderring 34 ist
innenseitig eine Radialplatte 36 und an diese ein zentrischer
Hut 38 mit ringartigem Wandabschnitt angeformt. Dieser
begrenzt mit dem Zylinderring 34 eine Ringnut 40.
In letzterer kann gegen die sog. Einzugsrichtung x ein in seiner
Rohrwand 46 mit Wanddurchbrüchen 47 versehenes
Rohrmündungsende 48 des
Hahnes 16 – oder
eines u.a. in 4 dargestellten
Schlauchanschlussrohres 50 – so eingeschoben werden, dass der
Verschlusskörper 32 am
Rohrmündungsende 48 – dieses
verschließend – klemmend
gehalten ist; die Dicke q der Rohrwand 46 entspricht der
Weite der Ringnut bzw. des Ringspaltes 40, in die/den zusätzlich Formrippen 42 des
ringartigen Wandabschnittes 39 als Klemmhilfen einragen.
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Zur Führung des die Ringnut 40 suchenden Rohrendes 48 ragt
vom Hut 38 ein in die Längsachse A
der Einheit aus Rohrstutzen 14 und Verschlusskörper 32 fallender
Axialstift 44 des Verschlusskörpers 32 ab.
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Sitzt der aus einem härteren Kunststoff
wie Polypropylen geformte Verschlusskörper 32 in dem durch
die Ringschulter 26 begrenzten Rohrraum 30 größeren Durchmessers
d, ist der Rohrraum 30 – und mit ihm der Flüssigkeitsbehälter 12 – abgedichtet. Soll
der Hahn 16 angeschlossen werden, wird sein Rohrmündungsende 48 – nach dem
Lösen eines
den Rohrstutzten 14 überspannenden
Siegels 49 – vom äußeren Flanschkragen 22 her
in den Rohrstutzen 14 eingeschoben, bis die freie Kante
des Rohrmündungsendes 48 im
Ringspalt 40 des Verschlusskörpers 32 sitzt und
diesen aus der Verschlussstellung – ge gen Pfeilrichtung x – in den
Flüssigkeitsbehälter 12 schiebt.
Dessen Inhalt fließt
nun durch die beschriebenen Wanddurchbrüche 47 in das Rohrmündungsende 48 ein.
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Soll der Flüssigkeitsbehälter 12 erneut
verschlossen werden, wird der Verschlusskörper 32 in Einzugsrichtung
x in den Rohrraum 30 größeren Durchmessers
d zurückgezogen,
bis er an die Ringschulter 26 schlägt. Nun kann der Hahn 16 oder
das Schlauchanschlussrohr 50 wieder entfernt werden.
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4 zeigt,
dass alternativ der Hahn 16 oder das Anschlussrohr 50 für einen
Schlauch 52 im Rohrstutzen 14 so festgelegt werden
kann, dass dessen Längsachse
A mit der Längsachse
B des Rohrendes 48 fluchtet. In dieser Anschlussstellung
liegt eine Ringrippe 54 des Rohrmündungsendes 48 dem äußeren Flanschkragen 22 des
Rohrstutzens 14 an; den Flanschkragen 22 hintergreift
dann eine etwa radiale Rastrippe 56 einer flexiblen Druckwippe 58,
die gemäß 5, 6 an einem Radialsteg 57 des
Hahnes 16 oder des Schlauchanschlussrohres 50 angeformt ist.
Am Schlauchanschlussrohr 50 liegen sich zwei Radialstege 57 für zwei Druckwippen 58 diametral gegenüber. Zwischen
den Radialstegen 57 und einem widerhakenartigen Endkragen 60 des
Schlauchanschlussrohres 50 für den Schlauch 52 umgeben dieses
zwei angeformte Ringrippen 54a .
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Die 7, 8 verdeutlichen das Einsetzen bzw.
das Abziehen des Schlauchanschlussrohres 50 vom Rohrstutzen 14;
Pfeile geben dazu die Bewegungsrichtung an.
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Der Hahn 16 gemäß 9 und 10 enthält einen
abwärts
gerichteten Auslaufstutzen 62, vor dem in Schließstellung
eine Dichtscheibe 64 steht; diese wird bei Betätigung des
Hahnes 16 zur Freigabe des Auslaufstutzens 62 mittels
eines angeformten Achsstabes 66 zum Hahngriff hin verlagert.
Der Auslaufstutzen 62 kann auch mit einem Schlauch 52 versehen
werden.
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Die 11, 13 geben einen Flüssigkeitsbehälter 12 mit
einem angeschlossenen und einen abgezogenen Hahn 16 wieder,
die 12, 14 die entsprechende Positionen des Hahnes 16 mit
angedeutetem Außenbehälter 10.