DE20018064U1

DE20018064U1 - Vakuumbehälter, insbesondere zur Aufbewahrung von Lebensmitteln

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Vakuumbehälter, insbesondere zur Aufbewahrung von Lebensmitteln

Die Neuerung betrifft einen Vakuumbehälter, insbesondere zur Aufbewahrung von Lebensmitteln gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Aus der DE 27 56 689 Al ist ein Verschluß für Ausdehnungsgefäße bekannt, der zwei Durchbrechungen aufweist. In diesen Durchbrechungen sitzt jeweils ein Ventil aus elastomerem Material, das die Durchgangsbohrung beidseitig übergreift. Dieses Ventil weist ein Kopfteil auf, deren Rand an der Schraubkappe dichtend anliegt und bei einseitigem Druck einen Gasaustausch ermöglicht. Um das Ventil leicht in die Durchgangsbohrung einsetzen zu können, weist es außerdem eine Sackbohrung auf, die vom Kopfteil bis zum Schaft reicht und in die ein Montagestift einsetzbar ist.

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Aus der DE 28 21 852 Al ist ein Vakuumbehälter zur Aufbewahrung von Lebensmitteln bekannt, der zur Evakuierung eine Durchgangsbohrung aufweist. Diese Durchgangsbohrung ist von einem Ventil aus elastomerem Material verschlossen, das die Durchgangsbohrung beidseitig übergreift. Dieses Ventil weist einen Kopf auf, der dichtend an der Außenseite des Vakuumbehälters anliegt und bei Überdruck im Vakuumbehälter von diesem abhebt. Damit kann der Vakuumbehälter sehr leicht mit einer auf diesem aufgesetzten Pumpe evakuiert werden, wobei der Vakuumbehälter bei abgenommener Pumpe sowie bei der Rückwärtsbewegung eines Pumpkolbens durch das Ventil dicht verschlossen bleibt. Dieser bekannte Vakuumbehälter ermöglicht jedoch keinerlei Anzeige des in ihm herrschenden Druckes, was für die Haltbarkeitsdauer der darin aufbewahrten Lebensmittel von entscheidender Bedeutung ist. Daher muß dieser Behälter mit einer zusätzlichen Druckanzeige ausgerüstet werden, was eine Vielzahl zusätzlicher Elemente erfordert, die wiederum von Bakterien bzw. Pilzen kontaminiert werden können.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vakuumbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine zuverlässige Druckanzeige ermöglicht, wobei die Anzahl der erforderlichen Elemente und die kontaminierbare Oberfläche möglichst klein bleiben soll.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.

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Der neuerungsgemäße Vakuumbehälter gemäß Anspruch 1 dient insbesondere zur Aufbewahrung von Lebensmitteln, um deren Haltbarkeitsdauer zu erhöhen, indem der umgebende Luftdruck auf unter 700 mbar, vorzugsweise um 500 mbar erniedrigt wird. Um den erwünschten, niedrigen Luftdruck im Vakuumbehälter zu erzeugen, wird eine Pumpe, vorzugsweise eine Kolbenpumpe, am Vakuumbehälter angesetzt, die Luft aus diesem abpumpt. Hierzu weist der Vakuumbehälter eine Durchbrechung auf, die eine Luftströmung vom Vakuumbehälter in die aufgesetzte Pumpe ermöglicht. Um zu verhindern, daß bei abgenommener Pumpe die Luft wieder in den Vakuumbehälter einströmt, ist in der Durchbrechung ein Ventil aus elastomerem Material vorgesehen. Dieses Ventil ermöglicht zwar eine Luftströmung vom Behälter nach außen, in umgekehrter Richtung sperrt es jedoch durch dichtende Anlage am Vakuumbehälter. Bei Verwendung einer Kolbenpumpe zum Evakuieren des Vakuumbehälters, dient diese Dichtung zusätzlich zur Verhinderung einer Rückströmung von Luft in den Vakuumbehälter bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens. Damit das Ventil seine Funktion zuverlässig erfüllen kann, ist um die Durchbrechung ein Sitz für das Ventil vorgesehen, auf dem das Ventil zumindest behälteraußenseitig dichtend abgestützt ist. Außerdem wird hierdurch verhindert, daß das Ventil bei anliegender Druckdifferenz zwischen dem Außen- und dem Innenraum des Vakuumbehälters in diesen gesaugt wird. Um zusätzliche Elemente zur Bildung einer Druckanzeige einzusparen, erfüllt das Ventil neuerungsgemäß eine Doppelfunktion, nämlich die einseitige Absperrung des Luftstroms und die Anzeige des im Vakuumbehälter herrschenden Luftdrucks. Hierzu weist das Ventil eine Sackbohrung auf, die behälteraußen-

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seitig durch eine dünne Membran aus elastomerem Material verschlossen ist. Diese Membran ist behälteraußenseitig mit dem umgebenden Luftdruck und behälterinnenseitig durch den im Vakuumbehälter herrschenden Druck belastet. Die Membran ist derart ausgebildet, daß sie bei belüftetem Vakuumbehälter noppenartig über die Außenkontur des Ventils übersteht, so daß dieser Zustand leicht an der Form der Membran zu erkennen ist. Bei Unterschreitung eines vorgegebenen Drucks im Vakuumbehälter wird die Membran jedoch von der anliegenden Druckdifferenz in die Sackbohrung gestülpt, so daß der noppenartige Vorsprung am Ventil nicht mehr zu sehen ist. Vorzugsweise wird die Membran derart ausgebildet, daß deren Umstülpung bei einem Behälterinnendruck erfolgt, der etwas niedriger als der höchste empfohlene Druck zur Aufbewahrung von Lebensmitteln ist. Vorzugsweise stülpt sich die Membran bei einem Behälterinnendruck zwischen 400 mbar und 700 mbar in die Sackbohrung ein. Da durch das neuerungsgemäße Ventil bereits eine ausreichend zuverlässige Anzeige des im Vakuumbehälter herrschenden Drucks gegeben ist, kann auf weitere Druckanzeigen verzichtet werden, so daß der Vakuumbehälter mit überraschend wenig Elementen gefertigt werden kann. Damit besitzt der neuerungsgemäße Vakuumbehälter innenseitig nur eine sehr kleine Oberfläche, die von Bakterien bzw. Pilzen kontaminiert werden könnte. Überdies läßt sich der Vakuumbehälter besonders einfach reinigen, was für die gewünschte Erhöhung der Haltbarkeitsdauer der darin aufbewahrten Lebensmittel von entscheidender Bedeutung ist.

Grundsätzlich könnte die Membran eine konstante Dicke aufweisen, so daß sich ein in etwa linearer Zusammenhang zwischen der noppenartigen Ausstülpung der Membran und dem Druck im Innenraum des Vakuumbehälters ergibt. Im vorliegenden Fall ist eine derartige, kontinuierliche Druckanzeige nicht unbedingt erforderlich. Für die bedienende Person ist es vielmehr wichtig zu erkennen, ob der Behälterdruck ausreichend niedrig ist, oder ob zur Erzielung der gewünschten Verlängerung der Haltbarkeit der im Behälter aufbewahrten Lebensmittel ein erneutes Pumpen erforderlich ist. Zu diesem Zweck ist es günstiger, wenn sich die Membran bei Überschreitung eines Grenzdrucks möglichst schlagartig ausstülpt. Dies wird gemäß Anspruch 2 dadurch erreicht, daß die Membran eine mittige Materialverstärkung aufweist. Diese mittige Materialverstärkung sorgt für eine Bistabilität der Membran in einer noppenartig vorgewölbten und einer in die Sackbohrung gestülpten Lage. Damit kann auf einen Blick erkannt werden, ob der Druck im Behälterinnenraum ausreichend niedrig ist oder ob erneut am Vakuumbehälter gepumpt werden muß. Die Materialverstärkung läßt sich außerdem sehr leicht ertasten, so daß eine Drucküberprüfung des Vakuumbehälters auch von blinden Personen sehr leicht vorgenommen werden kann.

Ist die Materialverstärkung gemäß Anspruch 3 in etwa kugelförmig ausgebildet, so ergibt sich ein besonders gut ausgeprägtes bistabiles Verhalten der Membran bei Druckänderungen im Behälterinnenraum.

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Zur Erzielung einer guten Empfindlichkeit der Membran auf Druckänderungen im Vakuumbehälter ist es gemäß Anspruch 4 vorteilhaft, wenn die Membran im Außenrandbereich eine in etwa konstante Dicke aufweist. Vorzugsweise beträgt die Membrandicke in diesem Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm, insbesondere um 1 mm.

Um die Spannungen in der Membran sowohl bei evakuiertem wie auch belüftetem Vakuumbehälter möglichst gering zu halten, ist es gemäß Anspruch 5 vorteilhaft, die Außenkontur der Membran im Außenrandbereich konkav gekrümmt auszubilden. Im Zentralbereich ist die Außenkontur der Membran konvex gekrümmt, um bei belüftetem Vakuumbehälter eine günstige Noppenform der Membran zu erzielen.

Um einen nicht mehr ausreichend niedrigen Druck im Vakuumbehälter möglichst einfach und zuverlässig erkennen zu können, ist es gemäß Anspruch 6 günstig, die Membran oder nur deren Außenrandbereich mit einer anderen Farbe als das Ventil zu versehen. Insbesondere ist daran gedacht, die Membran bzw. deren Außenrandbereich in einer Signalfarbe einzufärben, während das Ventil selbst relativ unauffällig gefärbt ist. Damit tritt die auffällige Signalfarbe nur dann in Erscheinung, wenn der Vakuumbehälter belüftet ist, so daß die Membran noppenartig über die Außenkontur des Ventils übersteht. Besonders günstig ist es, nur den Außenrandbereich der Membran mit einer Signalfarbe zu versehen, da dieser Bereich bei in die Sackbohrung eingestülpter Membran auch bei direkter Draufsicht auf das Ventil nicht zu sehen ist. In diesem Fall ist die Signalfarbe unabhängig von der Blickrichtung nur

dann zu erkennen, wenn die Membran infolge zu hohen Behälterdrucks noppenartig über die Außenkontur des Ventils übersteht.

Da sowohl die Membran als auch das Ventil aus elastomerem Material gefertigt sind, ist es gemäß Anspruch 7 günstig, die Membran einstückig am Ventil anzuformen. Damit entfallen bei der Herstellung des Vakuumbehälters Schritte zum Befestigen und Abdichten der Membran am Ventil. Außerdem wird hierdurch erreicht, daß der Vakuumbehälter aus sehr wenigen Elementen aufgebaut ist.

Zur Erzielung einer ausreichenden Dichtwirkung des Ventils gegenüber dem Sitz des Vakuumbehälters ist es gemäß Anspruch 8 vorteilhaft, wenn das Ventil eine radial über den Schaft überstehende Dichtlippe aufweist. Diese Dichtlippe ist gegenüber dem Ventilschaft dünnwandig ausgebildet, um eine ausreichende Elastizität der Dichtlippe sicherzustellen. Damit ergibt sich ein sicherer luftdichter Abschluß des Vakuumbehälters.

Um den Vakuumbehälter zwecks Entnahme der darin aufbewahrten Lebensmittel zu belüften, wird das Ventil geringfügig angehoben oder verkantet, so daß die Dichtwirkung der Dichtlippen aufgehoben ist. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß das Ventil versehentlich zu weit herausgezogen wird und anschließend nicht mehr korrekt zum Sitz des Vakuumbehälters ausgerichtet ist. Zur Verhinderung der damit verbundenen Undichtigkeit ist gemäß Anspruch 9 vorgesehen, daß das Ventil die Durchbrechung behälterinnenseitig mit einem Flansch übergreift. Dieser Flansch ver-

hindert ein zu weites Herausziehen oder Verkanten der Dichtung, so daß diese stets korrekt zum Sitz ausgerichtet ist.

Um Lebensmittel leicht in den Vakuumbehälter einbringen und aus diesem entfernen zu können, besteht dieser gemäß Anspruch 10 aus einer oben offenen Schale, die durch einen Deckel verschließbar ist. Zwischen der Schale und dem Deckel sind Dichtmittel vorgesehen, die ein Eindringen von Luft in den Vakuumbehälter verhindern. Um eine Kontaminierung des Ventils durch Bakterien oder Pilze klein zu halten, ist das Ventil im Deckel vorgesehen, so daß kein direkter Kontakt zwischen dem Ventil und den im Vakuumbehälter aufbewahrten Lebensmitteln gegeben ist. Die Membran des Ventils steht dabei bei belüftetem Vakuumbehälter über den Deckel über, so daß in diesem Fall die noppenartig überstehende Membran aus jeder Blickrichtung ersichtlich ist.

Der Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.

Es zeigt:

Figur 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Vakuumbehälters,

Figur 2 eine teilweise geschnittene Detaildarstellung eines Ventils bei belüftetem Vakuumbehälter und

Figur 3 das Ventil gemäß Figur 2 bei evakuiertem Vakuumbehälter.

Ein Vakuumbehälter 1 gemäß Figur 1 besteht aus einer Schale 2 und einem Deckel 3, die aus glasklarem Kunststoff erstellt sind. Damit ergibt sich die Möglichkeit, ohne Öffnen des Deckels 3 zu erkennen, ob und welche Lebensmittel im Vakuumbehälter 1 enthalten sind. Grundsätzlich ist es jedoch auch vorstellbar, die Schale 2 oder den Deckel 3 aus einem nicht durchsichtigen Material, wie gefärbtem Kunststoff oder Metall zu erstellen. Werden sowohl die Schale 2 als auch der Deckel 3 aus nicht durchsichtigem Material erstellt, so geht der Vorteil, den Vakuumbehälter 1 nicht unnötig öffnen zu müssen, verloren. Dies ist jedoch insbesondere bei sehr großen Vakuumbehältern 1 sinnvoll, da Kunststoff nur eine beschränkte Belastbarkeit aufweist, so daß in diesem Fall die Schale 2 und der Deckel 3 vorteilhaft aus Metall erstellt werden.

Am Deckel 3 sind unterseitig umlaufende Stege 4 angeformt, zwischen denen eine umlaufende Dichtung 5 gehalten ist. Diese Dichtung 5 drückt gegen eine Dichtfläche 6 der Schale 2 und sorgt damit für eine dichte Verbindung des Deckels 3 mit der Schale 2.

Am Deckel 3 sind über Gelenke 7 Handgriffe 8 schwenkbar gehalten. Diese Handgriffe 8 dienen zum Halten des abgenommenen Deckels 3. Im Bereich der Handgriffe 8 sind an der Schale 2 seitlich vorspringende Stege 9 angeformt, die von den Handgriffen 8 Untergriffen werden. Die Handgriffe 8 und die Stege 9 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, daß in der in Figur 1 dargestellten Verschlußlage der Handgriffe 8 der Deckel 3 mit Vorspannung gegen die Schale 2 gezogen wird, so daß auch bei belüfte-

tem Vakuumbehälter 1 eine ausreichend dichte Verbindung zwischen der Schale 2 und dem Deckel 3 gegeben ist. Durch die Schwenklagerung der Handgriffe 8 bilden die Stege 9 außerdem einen Totpunktverschluß für die Handgriffe 8, so daß diese in der Verschlußlage verbleiben.

Sowohl die Schale 2 wie auch der Deckel 3 sind geringfügig nach außen gewölbt, um eine günstige Formstabilität und Vakuumfestigkeit des Vakuumbehälters 1 zu erzielen. Im Bereich des Bodens 10 der Schale 2 ist ein umlaufender Rand 11 angeformt, der die Standfläche des Vakuumbehälters 1 bildet.

In etwa in der Mitte des Deckels 3 ist eine Vertiefung 12 eingeformt, die eine zentrale Durchbrechung 13 aufweist. Eine Deckelwandung um die Durchbrechung 13 bildet einen Sitz 14 für ein Ventil 15 aus elastomerem Material, insbesondere Silikonkautschuk. Am Sitz 14 schließt sich eine in etwa zylindrische Wandung 16 an, an der eine nicht dargestellte Vakuumpumpe dichtend abgestützt werden kann. Diese Vakuumpumpe, die vorzugsweise als Kolbenpumpe ausgebildet ist, saugt Luft aus einem Behälterinnenraum 17 ab, ohne Luft in diesen eindringen zu lassen. Um den Vakuumbehälter 1 zwecks Entnahme der darin aufbewahrten Lebensmittel belüften zu können, wird das Ventil 15 geringfügig angehoben oder verkantet, so daß zwischen ihm und dem Sitz 14 ein Spalt entsteht, durch den Luft in den Behälterinnenraum 17 einströmen kann.

Aufbau und Funktion des rotationssymmetrisch ausgebildeten Ventils 15 werden im folgenden anhand der Figuren 2

und 3 näher erläutert. Das Ventil 15 weist einen konischen Schaft 18 auf, dessen Außenkontur an den Sitz 14 angepaßt ist. Am unteren Ende 19 des Schaftes 18 ist ein Flansch 20 angeformt, der den Sitz 14 hintergreift und ein versehentliches Entfernen des Ventils 15 aus dem Sitz 14 verhindert. Durch Ausüben einer erhöhten Zugkraft läßt sich das Ventil 15 aber trotzdem problemlos aus dem Sitz 14 entfernen, um es beispielsweise zu reinigen oder auszuwechseln. Beim Eindrücken des Ventils 15 in den Sitz 14 wird der Flansch 20 deformiert, insbesondere radial gestaucht. Dies wird durch die konische Form des Sitzes 14 erleichtert. Ebenso wäre es vorstellbar, den Sitz 14 und den Schaft 18 zylindrisch auszubilden und dafür den Flansch 20 nach unten konisch verjüngend zu erstellen.

Am oberen Ende 21 des Schaftes 18 ist eine radial über den Schaft 18 überstehende Dichtlippe 22 angeformt, deren Dicke wesentlich geringer als die des Schaftes 18 ist. Diese Dichtlippe 22 liegt oberseitig auf dem Sitz 14 auf und bildet damit den erforderlichen luftdichten Abschluß des Vakuumbehälters 1. Oberhalb der Dichtlippe 22 ist ein Kopf 23 angeformt, der zum einfachen Ergreifen des Ventils 15 dient. Dies ist insbesondere zum Belüften des Vakuumbehälters 1 erforderlich, das durch einfaches Anheben oder Verkanten des Ventils 15 im Sitz 14 erfolgt.

Das Ventil 15 weist eine axiale Sackbohrung 24 auf, die behälterinnenseitig offen und behälteraußenseitig durch eine Membran 25 verschlossen ist. Diese Membran 25 weist in einem Zentralbereich 26 eine kugelförmige Materialver-

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stärkung 27 auf, während ihr Außenrandbereich 28 eine konstante Dicke von ca. 1 mm besitzt.

Über die Membran 25 liegt die Druckdifferenz zwischen einem Behälteraußenraum 2 9 und dem Behälterinnenraum 17 an. Ist der Behälterinnenraum 17 belüftet, wie in Figur 2 dargestellt, so ist die Membran 25 entspannt und weist eine noppenartige Form auf. Eine Außenkontur 30 der Membran 25 ist in dieser Lage im Außenrandbereich 28 konkav und im Zentralbereich 2 6 konvex gekrümmt.

Bei evakuiertem Innenraum 17 drückt der Luftdruck des Behälteraußenraums 29 die Membran 25 in die Sackbohrung 24 hinein, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Durch die Materialverstärkung 27 im Zentralbereich der Membran 25 ergibt sich ein schlagartiger Wechsel zwischen der in Figur 2 dargestellten Belüftungslage und der in Figur 3 dargestellten Lage der Membran 25 bei evakuiertem Behälterinnenraum 17. Um einen zu hohen Druck im Behälterinnenraum 17 rasch und sicher erkennen zu können, ist die Membran 25 im Außenrandbereich 28 mit einer Signalfarbe eingefärbt.

Bezugszeichenliste

1	Vakuumbehälter
2	Schale
3	Deckel
4	Steg
5	Dichtung
6	Dichtfläche
7	Gelenk
8	Handgriff
9	Steg
10	Boden
11	Rand
12	Vertiefung
13	Durchbrechung
14	Sitz
15	Ventil
16	Wandung
17	Behälterinnenraum
18	Schaft
19	unteres Ende des Schaftes
20	Flansch
21	oberes Ende des Schaftes
22	Dichtlippe
23	Kopf
24	Sackbohrung
25	Membran
26	Zentralbereich
27	Materialverstärkung
28	Außenwandbereich
29	Behälteraußenraum
30	Außenkontur der Membran

Claims

1. Vakuumbehälter, insbesondere zur Aufbewahrung von Lebensmitteln, wobei der Vakuumbehälter (1) eine Durchbrechung (13) aufweist, um die ein Sitz (14) für ein Ventil (15) aus elastomerem Material vorgesehen ist, welches den Sitz (14) zumindest behälteraußenseitig übergreift und eine Sackbohrung (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (24) des Ventils (15) behälteraußenseitig durch eine Membran (25) aus elastomerem Material verschlossen ist, welche zumindest bei belüftetem Vakuumbehälter (1) noppenartig über die Außenkontur des Ventils (15) übersteht und sich bei Unterschreitung eines vorgegebenen Drucks im Vakuumbehälter (1) in die Sackbohrung (24) stülpt, wobei die Membran (25) die einzige Druckanzeige für den im Vakuumbehälter (1) herrschenden Druck bildet.

2. Vakuumbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) eine mittige Materialverstärkung (27) aufweist.

3. Vakuumbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialverstärkung (27) in etwa kugelförmig ausgebildet ist.

4. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) im Außenrandbereich (28) eine in etwa konstante Dicke aufweist, die vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2 mm liegt.

5. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur (30) der Membran (25) mittig konvex und im Außenrandbereich konkav gekrümmt ist.

6. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) oder deren Außenrandbereich (28) eine vom Ventil (15) abweichende Färbung aufweist.

7. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (25) einstückig an das Ventil (15) angeformt ist.

8. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) eine radial über einen Schaft (18) überstehende Dichtlippe (22) aufweist, die die Durchbrechung (13) des Vakuumbehälters (1) außenseitig dichtend übergreift.

9. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) die Durchbrechung (13) behälterinnenseitig mit einem Flansch (20) übergreift.

10. Vakuumbehälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Vakuumbehälter (1) von einer oben offenen Schale (2) gebildet ist, die über Dichtmittel (5) von einem Deckel (3) verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) im Deckel (3) vorgesehen ist und die Membran (25) bei belüftetem Vakuumbehälter (1) über den Deckel (3) übersteht.