EP0023703B1

EP0023703B1 - Überdruckventil für Verpackungsbehälter

Info

Publication number: EP0023703B1
Application number: EP80104515A
Authority: EP
Inventors: Hans Peter Ast; Klaus Dr. Domke; Wolfgang Galsterer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1983-05-25
Also published as: ES8107111A1; ES494004A0; ATE3525T1; DE2931850A1; JPS5934585B2; JPS5632244A; EP0023703A1; DE3063481D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil für Verpackungsbehälter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Um das Aroma von geröstetem Kaffee zu bewahren, wird Kaffee unter Luftabschluß in dichte Verpackungsbehälter, wie Beutel, verpackt. Da der im Beutel eingeschlossene sauerstoffempfindliche Kaffee Kohlendioxid abgibt, entsteht im Beutel ein Überdruck, der ausgeglichen werden muß, damit der Beutel nicht aufbläht oder gar platzt. Abhilfe schafft ein Überdruckventil, durch das aus dem Beutel Gas entweichen aber keine Außenluft in den Beutel eindringen kann.
Ein beispielsweise durch die US-A-2 946 502 (Figuren 5-8) bekanntes Überdruckventil hat eine flexible, unterseitig vollflächig mit Klebstoff beschichtete Deckfolie und eine mit dieser verklebte Basisfolie mit einer Öffnung, die mit einem Loch im Verpackungsbehälter fluchtet. Auf der Unterseite der Deckfolie haftet im inneren Bereich ein Ventilstreifen, der wie ein Ventilglied auf dem Randbereich der Öffnung der Basisfolie abhebbar aufliegt. Ein von einem Ende des Ventilstreifens zum Rand der Deckfolie sich erstreckender Gasauslaßkanal ist dadurch gebildet, daß in dessen Erstreckungszone die Klebstoffschicht der Deckfolie mittels Talkum inaktiviert ist. Eine derart klebefrei gemachte Zone birgt aber das Risiko in sich, daß der nicht aushärtende Klebstoff die Talkumkörner mit der Zeit umkriecht, so daß der Gasauslaßkanal schließlich verklebt und so einen Gasdurchtritt verhindert. Das bekannte Überdruckventil, bei dem die Deckfolie dreiseitig mit der Basisfolie verklebt ist, ist auch nicht einfach herstellbar. Der Ventilstreifen und die richtige Talkummenge sind nämlich auf der Deckfolie genau zu positionieren, und die so vorbereitete Deckfolie positionsgenau mit der Basisfolie zu verbinden. Ungenaue Positionierung führt zu undichten oder ungenau arbeitenden Ventilen.
Ferner ist durch die DE-A-2 537 317 ein Überdruckventil für Verpackungsbehälter mit einer Deckfolie und einer Basisfolie bekanntgeworden, bei dem die Basisfolie eine Klebstoffschicht trägt, mit der die Deckfolie bogenförmig um die Öffnung verklebt ist. Eine Gasaustrittsöffnung am offenen Ende des Bogens ist dadurch gebildet, daß in Deckung mit einem schmalen Randbereich der Deckfolie ein Trennfolienstreifen mit der Basisfolie verklebt ist und die Deckfolie mit diesem Randbereich auf der Trennfolie abhebbar aufliegt. Dieses Überdruckventil ist durch durchlaufendes Laminieren von Folienbändern einfach herstellbar. Es hat jedoch ebenso wie auch das Überdruckventil nach der US-A-2 946 502 den Nachteil, daß es ungleichmäßig und erst bei verhältnismäßig hohen Überdrücken öffnet. Bei der dreiseitigen Verklebung der Deckfolie mit der Basisfolie wölbt sich nämlich bei Überdruck die Deckfolie ballig aus, wobei durch die einseitige Austrittsöffnung eine unsymmetrische Auswölbung auftritt, die zu Verwerfungen und damit unregelmäßigen Öffnungsdruckwerten führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überdruckventil für Verpackungsbehälter zu schaffen, das einfach aufgebaut und im Durchlaufverfahren einfach herstellbar ist, das aber ferner niedrige und gleichmäßige Schließdruckwerte hat.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Maßnahmen erreicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Überdruckventil hat sich überraschend gezeigt, daß bei Überdruck durch die zylindrische Auswölbung des Ventilstreifens und der mit diesem sich deckenden Zone der Deckfolie ein Gasdurchtritt bereits bei einem geringen Überdruckwert einsetzt und daß die Öffnungs- und Schließdruckwerte des Ventils in einem sehr engen Toleranzbereich liegen. Ferner weist das Überdruckventil eine sehr hohe Dichtigkeit auf. Hinzu kommt, daß das erfindungsgemäße Überdruckventil, das aus durchlaufenden, übereinandergeklebten Folienstreifen besteht, auf Laminiermaschinen mit hoher Genauigkeit und großer Stückzahl im Durchlauf hergestellt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Überdruckventils möglich.
Um Sicherzustellen, daß beim Verpacken mehrerer dicht aneinander zu legender Beutelpackungen, die mit einem Überdruckventil ausgerüstet sind, die flexiblen Teile des Ventils sich ungehindert auswölben können, hat das Überdruckventil in Deckung mit den Haftzonen der Deckfolie beidseitig neben und parallel zu dem Ventilstreifen unterseitig selbstklebende Abstandhalter.
Der Ventilstreifen und die Deckfolie sind in der Regel sehr dünn. Um ein gut aufklebbares, steifes Überdruckventil zu schaffen, ist auf der vom Ventilstreifen abgedeckten Seite der Deckfolie eine unterseitig selbstklebende, mit einer Gasdurchtrittsöffnung versehene, steife Basisfolie angeordnet, mit der die Deckfolie mit ihren vom Ventilstreifen nicht abgedeckten Haftzonen verklebt ist.
Um die eingangs erwähnte Öffnungsdruck-und Schließdruckcharakteristik zu verfeinern, liegt die Gasdurchtrittsöffnung der Basisfolie exzentrisch zwischen den Enden des Ventilstreifens.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Werdegang der Herstellung der Ventile und
Fig. 2 ein Ventil schaubildlich im Querschnitt.

Auf eine oberseitig silikonisierte Trägerpapierbahn 2 wird eine unterseitig mit einer silikonfesten, nicht aushärtenden Klebstoffschicht 3 versehene, transparente Hartpolyvinylchloridbahn 4 einer Stärke von 200 µm als Basisfolie aufgewalzt. In diese Verbundbahn 2, 4 werden mehrere Reihen Ventillöcher 10 in gleichen Abständen gestanzt. Auf jede der Reihen der Ventillöcher 10 wird je ein schmaler beidseitig nicht klebender Ventilstreifen 14 aus Polyäthylenterephtalat einer Stärke von 15 ₁1m bis 35 ₁1m gelegt. Der durchgehende Ventilstreifen 14 deckt die Ventillöcher 10 ab und überragt diese seitlich um ein geringes Maß. Auf die vorhandene Schichtung wird darauf eine Bahn aus einer unterseitig klebenden Deckfolie 16, etwa aus Polyäthylenterephtalat, einer Stärke von 15 11m bis 35 11m mit einer unterseitigen Klebstoffschicht einer Stärke von 101im bis 20 µm aufgewalzt, wobei die nicht von Ventilstreifen 14 abgedeckten Haft- oder Klebezonen die Deckfolie 16 mit der Basisfolie 4 fest verbinden. Auf diesen Verbund 2, 4, 14, 16 werden schließlich unterseitig klebende Bänder 20, 24 aus Hartpolyvinylchlorid einer Stärke von etwa 200 µm aufgebracht. Diese Bänder 20, 24 haben eine Breite, die etwas kleiner ist als der Abstand der Ventillöcher 10 zwischen den einzelnen Reihen. Die Bänder 20, 24 bilden Abstandhalter 25. Das Aufbringen der Deckfolie 16, der Ventilstreifen 14 und der Bänder 20, 24 erfolgt in an sich bekannten Laminiervorrichtungen.
Zuletzt werden in einer Konturstanze die kreisförmigen, als Verbundetiketten ausgebildeten Ventile 38 ausgestanzt und abschließend das Verbundmaterial 2, 4, 14, 16, 20, 24, das die stehenbleibenden Ventile 38 umschließt, die sogenannte Matrix, abgezogen und aufgerollt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Löcher 10 exzentrisch zwischen dem kreisförmigen Umriß 42 der freigestanzten Ventile 38. Die Trägerpapierbahn 2 ist durch die Konturstanze nicht durchstanzt worden. Zusammen mit den auf ihr haftenden Ventilen 38 wird sie auf eine Rolle aufgerollt. Später kann die Trägerpapierbahn 2 zwischen den Reihen der Ventile 38 durchschnitten werden. Falls gewünscht, können die Längsschnitte 44 zwischen den Ventilen 38 schon vor dem Aufwickeln vorgenommen werden. Bevorzugt sind alle Materialien mit Ausnahme der Trägerpapierbahn 2 transparent.
Das nach der oben beschriebenen Herstellungsweise gefertigte, als Verbundetikett ausgebildete Ventil 38 hat folgenden Aufbau (Fig. 2): Auf einer ringförmigen, steifen Basisfolie 5 aus der Bahn 4 mit dem exzentrisch angeordneten Loch 10 liegt der Ventilstreifen 14 das Loch 10 deckend lose auf. Er erstreckt sich in einer Richtung über die ganze Basisfolie 5 und läßt beidseitig seiner Längsränder je eine Kreisabschnittsfläche unbedeckt. Die aus der Deckfolienbahn mit der Basisfolie 5 deckungsgleich ausgeschnittene Deckfolie 16, die unterseitig ganzflächig mit Klebstoff beschichtet ist, ist mit ihrer mittleren Zone mit dem Ventilstreifen 14 und mit ihren Randzonen mit den anliegenden Kreisabschnittsflächen der Basisfolie 5 verklebt. Auf die mit der Basisfolie 5 verklebten Randzonen sind die aus den Bändern 20, 24 gestanzten Abstandhalter 25 geklebt, die auf ihrer Unterseite mit Klebstoff beschichtet sind.
Für den Transport und zum Zuführen der Ventile 38 zu Verpackungsbehältern haften die Ventile 38 mit der Klebstoffschicht 3 auf der Unterseite der Basisfolie 5 auf dem Trägerpapierstreifen 2 abschälbar. Je ein Ventil 38 wird über eine Gasdurchtrittsöffnung in einer Wand eines Verpackungsbehälters beispielsweise eines Beutels befestigt. Bei Entwicklung eines Gasüberdrucks in dem Beutel infolge der Abgabe von Gas seitens des Füllguts, wirkt das Gas durch das Loch 10 der Basisfolie 5 auf das aus Deckfolie 16 und dem Ventilstreifen 14 bestehenden Ventilteil 17 und wölbt dieses bei Überdruck nach oben, so daß sich entlang des nicht klebenden Ventilstreifens 14 und der von diesem bedeckten mittleren Zone der Basisfolie 5 vom Loch 10 ausgehend nach beiden Richtungen je ein Kanal bildet.
Durch diese Kanäle kann überschüssiges Gas abfließen. Bei mehreren in einer Sammelpakkung aneinanderliegenden Beutelpackungen sichern die Abstandhalter 25 einen Freiraum für das Auswölben des Ventilteils 17.
Um die Dichtigkeit des Ventils 38 zu erhöhen, kann in den Ventilkanal zwischen der klebstofffreien mittleren Zone auf der Unterseite des Ventilstreifens 14 und der Oberseite der Basisfolie 5 eine nur wenig verdunstende Flüssigkeit, beispielsweise Silikonöl, eingebracht werden.

Claims

1. Überdruckventil an einem Verpackungsbehälter in Form eines ein Loch im Verpackungsbehälter verschließenden Verbundetiketts mit einer flächigen, flexiblen, einseitig vollflächig mit Klebstoff beschichteten Deckfolie (16) und mit einem mit der Deckfolie (16) in der mittleren Zone verklebten, das Loch überdeckenden Ventilstreifen (14), an den sich eine nichtklebende, sich zum Außenrand der Deckfolie (16) erstreckende Kanalzone anschließt, die von klebenden Haftzonen begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstreifen (14) die Kanalzone deckend in zwei entgegengesetzten Richtungen bis zu einander entgegengesetzten Bereichen des Außenrandes der Deckfolie (16) einstückig durchgehend verläuft.

2. Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der nichtklebenden Seite der Deckfolie (16) beidseitig neben und parallel zu dem Ventilstreifen (14) unterseitig selbstklebende Abstandhalter (25) aufgebracht sind, deren Dicke größer ist als die der Deckfolie (16).

3. Überdruckventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Ventilstreifen (14) abgedeckten Seite der Deckfolie (16) eine unterseitig selbstklebende, mit einer Gasdurchtrittsöffnung (10) versehene, steife Basisfolie (5) angeordnet ist, mit der die Deckfolie (16) mit ihren vom Ventilstreifen (14) nicht abgedeckten Klebflächen verbunden ist.

4. Überdruckventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsöffnung (10) außermittig zwischen den Enden des Ventilstreifens (14) in der Basisfolie (15) angeordnet ist.

5. Überdruckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstreifen (14) aus Polyäthylenterephtalat besteht und insbesondere eine Stärke von 15 µm bis 35 µm aufweist.

6. Überdruckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (16) aus Polyäthylenterephtalat besteht und insbesondere eine Stärke von 15 ₁₁m bis 35 µm aufweist.

7. Überdruckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter (25) aus hartem Polyvinylchlorid bestehen und insbesondere eine Stärke von 150 µm bis 250 ₁₁m aufweisen.

8. Überdruckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (5) aus hartem Polyvinylchlorid besteht und insbesondere eine Stärke von 150 µm bis 250 µm aufweist.

9. Überdruckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38) kreisförmig begrenzt ist.