DE3533241C1 - Connecting and sealing device for a bag containing liquid (bag-in-box) which has a bung which is especially extruded from plastic - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschluß- und Verschlußvorrichtung für einen einen insbesondere aus Kunststoff gespritzten Spund aufweisenden Flüssigkeitsbeutel, mit einem aus zwei hülsenförmigen Ansätzen mit verschiedenem Außendurchmesser bestehenden, insbesondere als Kunststoffspritzteil ausgebildeten Anschlußstück, dessen großer Ansatz in den Spund mit Dichtsitz einsteckbar und durch Formschluß, insbesondere durch einen Schnappverschluß in dem Spund gegen Herausziehen verriegelbar ist, und auf dessen kleinem Ansatz, in dem ein Rückschlagventil angeordnet ist, eine ein weiteres Rückschlagventil aufweisende Schlauchkupplung aufsteckbar und insbesondere mit einem Bajonett- oder Kugelverschluß verriegelbar ist, wobei bei aufgesteckter Schlauchkupplung die beiden gegeneinander durch Federkraft in Schließstellung vorbelasteten Rückschlagventile durch einen zwischen den beiden Rückschlagventilen wirksamen Stößel nacheinander geöffnet werden und ein Verbleib des sich später öffnenden Rückschlagventils in Schließstellung durch einen den Öffnungsweg des sich zuerst öffnenden Rückschlagventils begrenzenden Anschlag verhindert wird.

Bei diesen Flüssigkeitsbeuteln, den sogenannen Bag-in-Box- Systemen, ist in den aus Kunststoff bestehenden Flüssigkeitsbeuteln ein Spund eingeschweißt, der aus Kunststoff gespritzt ist. Durch einen aufgesteckten Verschluß ist der Spund verschlossen. Um den Behälterinhalt, z. B. das Konzentrat für einen Post-Mix-Getränkebereiter entnehmen zu können, stehen an Schläuche angeschlossene Spezialventile zur Verfügung, die auf den Spund aufsteckbar sind.

Aus der DE-OS 30 23 583 ist eine Anschluß- und Verschlußvorrichtung bekannt, bei der das Anschlußstück nach Abziehen der Schlauchkupplung durch ein Rückschlagventil im kleinen Ansatz des Anschlußstückes verschlossen wird. Das Rückschlagventil weist für den Schaft eines Ventilkörpers eine rohrförmige Führung auf, die ortsfest im kleinen Ansatz des Verschlußstückes mittig angeordnet ist. Der Schaft ragt mit seinem Ende aus dieser Führung heraus, so daß beim Aufstecken der Schlauchkupplung die Stirnseite des Ventilkörpers des Rückschlagventils in der Schlauchkupplung den Ventilkörper im Anschlußstück zurückschiebt und damit das Rückschlagventil im Anschlußstück öffnet. Die Führung hat neben der Führung des Ventilkörpers die weitere Aufgabe, den Anschlag für das Rückschlagventil in der Schlauchkupplung zu bilden, damit beim Aufsetzen der Stirnseite des Ventilkörpers in der Schlauchkupplung an der Stirnseite der Führung der Ventilkörper des Rückschlagventils in der Schlauchkupplung in die Öffnungsstellung bewegt wird.

Allerdings wirkt sich hierbei nachteilig aus, daß im kleinen Ansatz des Anschlußstückes, der zwar über das Rückschlagventil wieder verschlossen wird, jedoch ein sogenannter Originalitätsverschluß in Form einer Membrane oder dergleichen fehlt.

Ein solcher, durch die Entnahmearmatur anstechbarer Originalitätsverschluß ist auch bei Bag-in-Box-Systemen durchaus üblich (vgl. z. B. FR-OS 25 16 496), jedoch bisher nicht unter gleichzeitiger Anwendung eines entnahmeseitigen und behälterseitigen Rückschlagventils verwirklicht worden.

Wird die Schlauchkupplung von einem derartigen Anschlußstück abgezogen, bleibt das Anschlußstück und somit der Behälter offen, so daß dessen Restinhalt verderben bzw. verschüttet werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anschluß- und Verschlußvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art ohne Beeinträchtigung der übrigen Funktion mit einem einfachen, leicht zu öffnenden Originalitätsverschluß zu versehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen vorgeschlagen.

Der geringe vorrichtungstechnische Aufwand drückt sich darin aus, daß die nur einmal verwendbaren Anschlußstücke in ihrem Aufbau sehr einfach sind. Wegen des Wegfalls des verlängerten Stößels an der Stirnseite des Ventilkörpers des Anschlußstückes und des Wegfalls der dafür vorgesehenen Führung und damit auch des Anschlages im behälterseitigen Anschlußstück ergibt sich für das behälterseitige Rückschlagventil eine ganz einfache Form. Da der Ventilkörper die Schließfunktion übernimmt, kommt der Membrane nur die Funktion eines Originalitätsverschlusses zu, so daß sie sehr schwach ausgebildet sein kann und leicht von dem als Stößel ausgebildeten Dorn am Ventilkörper der entnahmeseitigen Schlauchkupplung beim Aufstecken perforiert werden kann. Dem Dorn am Ventilkörper der Schlauchkupplung kommt damit die doppelte Funktion zu, nämlich die Membrane zu perforieren und die beiden Ventilkörper bei aufgesteckter Schlauchkupplung in Offenstellung zu halten.

Der Öffnungsweg des sich zuerst öffnenden Ventilkörpers, - dies kann je nach Wahl der Federstärken und der zum Durchstoßen der Membran erforderlichen Kraft der behälterseitige oder der entnahmeseitige Ventilkörper sein - , ist in einfacher und an sich bekannter (vgl. DE-PS 4 79 973) Weise durch einen an seiner Rückseite angeordneten Anschlag begrenzt, so daß beim Aufstecken der Schlauchkupplung ein Öffnen beider Ventilkörper sichergestellt ist.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der auf der Rückseite der Membrane liegende Ventilkörper an ihr angeformt. Der Ventilkörper läßt sich bei dieser Ausgestaltung zusammen mit dem Anschlußstück in einem Spritzvorgang herstellen.

Um nach Zerstörung der Membrane den Flüssigkeitsbeutel durch das Rückschlagventil wirksam abdichten zu können, ist nach einer auch in montagetechnischer Hinsicht günstigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Ventilkörper des Rückschlagventils des Anschlußstückes eine O-Ring- Dichtung trägt, die an der Druckfeder des Rückschlagventiles abgestützt ist. Dabei kann die Druckfeder des Rückschlagventiles auf einem Durchgangsöffnungen aufweisenden Sockel abgestützt sein, der sich mit seinem äußeren Rand auf einer innenseitigen Stufe des Anschlußstückes abstützt. Der Sockel ist vorzugsweise als Dreibein ausgebildet, der einen mittigen, in die Druckfeder eingreifenden Zapfen trägt, welcher als Anschlag für den zugehörigen Ventilkörper dient. Die Montage eines derartigen Anschlußstückes erfolgt in der Weise, daß auf den angespritzten Ventilkörper von der offenen Seite des Anschlußstückes aus der O-Ring eingesetzt und dann die Druckfeder zusammen mit dem Sockel in den kleinen Ansatz hineingedrückt werden. Aufgrund der Materialelastizität des Sockels und des kleinen Ansatzes läßt sich der Sockel zwar bis hinter die Stufe von der offenen Seite des Anschlußstückes einsetzen, durch die Feder kann er aber nicht über die Stufe wieder herausgedrückt werden.

Eine wirksame und trotzdem mit geringem Aufwand herstellbare Abdichtung zwischen der Schlauchkupplung und dem Anschlußstück läßt sich erreichen, wenn auf der Außenseite des kleinen Ansatzes mindestens eine angeformte, ringförmige Dichtlippe vorgesehen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, die die drei axial für den Zusammenbau ausgerichteten Teile der Anschluß- und Verschlußvorrichtung im Axialschnitt zeigt.

Die Anschluß- und Verschlußvorrichtung besteht aus einem Spund 1, einem Anschlußstück 2 und einer Schlauchkupplung 3.

Der Spund 1 besteht aus einem gespritzten Kunststoffteil. Mit einem Flansch 4 ist er an einem Flüssigkeitsbeutel 5 aus Kunststoff angeschweißt. An den Flansch 4 schließt sich ein hülsenförmiger Ansatz 6 an, der auf seiner Außenseite mehrere umlaufende Kragen 7, 8, 9 für Montage- und Versteifungszwecke trägt. Auf der Innenseite trägt er eine kleine Rippe 10, die noch zu erläuternden Verriegelungszwecken dient.

Das Anschlußstück 2 setzt sich im wesentlichen aus zwei im Durchmesser verschiedenen hülsenförmigen Ansätzen 11, 12 zusammen. Am Übergang vom großen Ansatz 11 zum kleinen Ansatz 12 ist ein im Durchmesser noch größerer Griffring 13 vorgesehen. Auf seiner Außenseite trägt der große Ansatz 11 eine angespritzte ringförmige Lippendichtung 14 und dazu axial zum Griffring 13 versetzt eine ringförmige Verriegelungsrippe 15 mit vorgelagerter Anstiegrampe 16.

Wird das Anschlußstück 2 mit dem großen Ansatz 11 in den Spund 1 gesteckt, dann kommt es zu einem Hintergreifen der ringförmigen Rippen 10 und 15, so daß das Anschlußstück 2 gegen axiales Herausziehen aus dem Spund 1 durch den Formschluß der hintergreifenden Rippen 10, 15 gesichert ist. Die flüssigkeitsdichte Abdichtung erfolgt durch die an der glatten Innenwand des hülsenförmigen Ansatzes 6 des Spundes 1 anliegende ringförmige Lippendichtung 14 .

Eine zentrale Öffnung 17 in der Stirnseite 18 des kleinen Ansatzes 12 ist durch eine Membrane 19 verschlossen, die als Sollbruchstelle eine ringförmige geschwächte Zone 20 aufweist. An der Innenseite der Membrane 19 ist ein Ventilkörper 21 mit einer darauf gehaltenen O-Ringdichtung 22 angeformt. Die Membrane 19 und der Ventilkörper 21 bilden zusammen mit dem Anschlußstück 2 ein einstückig gespritztes Kunststoffteil. Auf die O-Ringdichtung 22 wirkt eine Schraubenfeder 23 ein, die sich an einem als Dreibein ausgebildeten Sockel 24 abstützt, der sich seinerseits an einer an der Innenseite des kleinen Ansatzes 12 ausgebildeten Stufe 25 abstützt. Dieser Sockel 24 kann aufgrund seiner Materialelastizität und der Materialelastizität des Anschlußstückes 2 von der offenen Seite aus eingesetzt werden.

Der an der Feder 23 abgestützte Ventilkörper 21 mit der O-Ringdichtung 22 bildet an dem stirnseitigen, innenliegenden Kragen des kleinen Ansatzes 12 ein Rückschlagventil 21-24. Die Membrane 19 braucht also keine Dichtfunktion zu übernehmen, sondern hat lediglich die Aufgabe eines Originalitätsverschlusses.

Die Schlauchkupplung 3 besteht aus einem Hartkunststoffspritzteil 26, in dem seitlich ein Schraubanschluß 27 für eine Schlauchleitung sitzt. Der Schraubanschluß 27 mündet über einen Kanal 28 in einen Raum 29, in dem ein Rückschlagventil 30 angeordnet ist. Der Ventilkörper 31 des Rückschlagventils 30 trägt an seiner Stirnseite einen als Anstechdorn ausgebildeten Stößel 32, der in eine Aufsteckhülse 33 hineinragt. In der Wand der Aufsteckhülse 33 sind mehrere radiale Bohrungen 34 mit darin eingebetteten Kugeln 35 vorgesehen, die zusammen mit einem gegen die Kraft einer Feder 36 verschiebbaren Ring 37 einen Kugelverschluß bilden. Der axiale Weg des Ringes 37 in Kraftrichtung der Feder 36 ist durch einen Federring 38 begrenzt. In der Zeichnung ist in der oberen Hälfte die Verriegelungsstellung und in der unteren Hälfte die Entriegelungsstellung des Kugelverschlusses dargestellt. Bei auf dem kleinen Ansatz 12 aufgesteckter Schlauchkupplung 3 greifen die Kugeln 34 in eine äußere Ringnut 39 des kleinen Ansatzes 12 ein. Mehrere ringförmige Dichtungsrippen 40 dichten den Ansatz 12 an der Innenwand der Aufsteckhülse 33 der Schlauchkupplung 3 ab.

Beim Aufstecken der Schlauchkupplung 3 auf den kleinen Ansatz 12 des Anschlußstückes 2 trifft die Stirnseite des als Anstechdorn ausgebildeten Stößels 32 zentral auf die Stirnseite 18 des Ansatzes 12. Die Membrane 19 zerreißt in der Schwächungszone 20 spätestens dann, wenn der maximal mögliche Öffnungsweg des Ventilkörpers 31 gegen die Kraft der Feder überwunden ist. Dieser Weg ist durch den Boden einer Sackbohrung 41 in einer Verschlußkappe 42 vorgegeben, in der ein Führungszapfen 43 des Ventilkörpers 31 geführt ist. Denkbar ist aber auch, daß, bei entsprechender Dimensionierung, die Federkraft des Rückschlagventiles 30 ausreicht, um ein Zurückweichen des als Anstechdorn wirkenden Stößels 32 beim Aufstecken zu verhindern. In diesem Fall wird das Rückschlagventil 21-24 im Ansatz 12 geöffnet, bevor das Rückschlagventil 30 in der Schlauchkupplung 3 geöffnet wird. Damit bei ganz aufgesteckter Schlauchkupplung 3 auch das Rückschlagventil 30 der Schlauchkupplung geöffnet wird, muß der Öffnungsweg des Ventilkörpers 21 begrenzt sein. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende axiale Länge des Ventilkörpers 21 verwirklicht sein, der mit seinem rückwärtigen freien Ende an dem Sockel 24 anschlägt. Damit beide Rückschlagventile bei aufgesteckter Schlauchkupplung 3 durch den Stößel 32 offengehalten werden, ist es also erforderlich, den möglichen maximalen Öffnungsweg des, abhängig von der Dimensionierung der einzelnen Federn der Rückschlagventile und der zum Durchstoßen der Membran erforderlichen Kraft, sich zuerst öffnenden Ventilkörpers derart zu begrenzen, daß auch der andere Ventilkörper mit Sicherheit aus seiner Schließstellung in die Offenstellung überführt wird.

Claims (6)

1. Anschluß- und Verschlußvorrichtung für einen einen insbesondere aus Kunststoff gespritzten Spund (1) aufweisenden Flüssigkeitsbeutel (5), mit einem aus zwei hülsenförmigen Ansätzen (11, 12) mit verschiedenem Außendurchmesser bestehenden, insbesondere als Kunststoffspritzteil ausgebildeten Anschlußstück (2), dessen großer Ansatz (11) in den Spund (1) mit Dichtsitz einsteckbar und durch Formschluß, insbesondere durch einen Schnappverschluß in dem Spund (1) gegen Herausziehen verriegelbar ist, und auf dessen kleinem Ansatz (12), in dem ein Rückschlagventil (21-24) angeordnet ist, eine ein weiteres Rückschlagventil (30) aufweisende Schlauchkupplung (3) aufsteckbar und insbesondere mit einem Bajonett- oder Kugelverschluß (34-37) verriegelbar ist, wobei bei aufgesteckter Schlauchkupplung (3) die beiden gegeneinander durch Federkraft in Schließstellung vorbelasteten Rückschlagventile durch einen zwischen den beiden Rückschlagventilen wirksamen Stößel (32) nacheinander geöffnet werden und ein Verbleib des sich später öffnenden Rückschlagventils (22-24) in Schließstellung durch einen den Öffnungsweg des sich zuerst öffnenden Rückschlagventils (30) begrenzenden Anschlag (41, 43) verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Ansatz (12) außen unmittelbar vor seinem Rückschlagventil (21-24) an seiner Stirnseite (18) durch eine Membran (19) verschlossen ist, die beim Aufstecken der an der Außenfläche des Ansatzes (12) abdichtenden Schlauchkupplung (3) durch den als Anstechdorn ausgebildeten und an der Stirnseite des Ventilkörpers (31) des Rückschlagventils (30) der Schlauchkupplung (3) angeordneten Stößel (32) perforierbar ist, wobei der Öffnungsweg des sich zuerst öffnenden Ventilkörpers (21 bzw. 31) durch einen an seiner Rückseite angeordneten Anschlag (z. B. 41, 43) begrenzt ist.

2. Anschluß- und Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Innenseite der Membran (19) liegende Ventilkörper (21) an der Membran (19) angeformt ist.

3. Anschluß- und Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (21) des Anschlußstückes (2) eine O-Ringdichtung (22) trägt, die an einer Druckfeder (23) abgestützt ist.

4. Anschluß- und Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (21-24) des Anschlußstückes (2) mit einer Druckfeder (23) auf einem Durchgangsöffnungen aufweisenden Sockel (24) abgestützt ist, der sich mit seinem äußeren Rand auf einer innenseitigen Stufe (25) des Anschlußstückes (2) abstützt.

5. Anschluß- und Verschlußvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (24) als Dreibein ausgebildet ist, das einen mittigen, in die Druckfeder (23) eingreifenden Zapfen trägt, welcher als Anschlag für den Ventilkörper (21) dient.

6. Anschluß- und Verschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des kleinen Ansatzes (12) mindestens eine ringförmige, angeformte Dichtlippe (40) vorgesehen ist.