EP0209729B1 - Verpackungsbehälter mit Überdruckventil - Google Patents

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EP0209729B1
EP0209729B1 EP86108375A EP86108375A EP0209729B1 EP 0209729 B1 EP0209729 B1 EP 0209729B1 EP 86108375 A EP86108375 A EP 86108375A EP 86108375 A EP86108375 A EP 86108375A EP 0209729 B1 EP0209729 B1 EP 0209729B1
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EP
European Patent Office
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packaging container
wall
membrane
container according
pressure
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EP86108375A
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EP0209729A3 (en
EP0209729A2 (de
Inventor
Norbert Prof. Dr. Buchner
Klaus Dr.-Ing. Domke
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OFFERTA DI LICENZA AL PUBBLICO
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0209729A3 publication Critical patent/EP0209729A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D43/00—Lids or covers for rigid or semi-rigid containers
    • B65D43/02—Removable lids or covers
    • B65D43/0202—Removable lids or covers without integral tamper element
    • B65D43/0214—Removable lids or covers without integral tamper element secured only by friction or gravity
    • B65D43/0218—Removable lids or covers without integral tamper element secured only by friction or gravity on both the inside and the outside of the mouth of the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D77/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks or bags
    • B65D77/22—Details
    • B65D77/225—Pressure relief-valves incorporated in a container wall, e.g. valves comprising at least one elastic element

Definitions

  • the invention relates to a packaging container with a pressure relief valve according to the preamble of claim 1.
  • a packaging container of this type known for example from US-A-4 051 973
  • the strip-shaped membrane spans an outwardly curved part of the lid of the container in which the Passage opening is arranged.
  • the membrane is fastened to the curvature of the lid with two opposite edge regions, the middle, free part delimiting a channel which is expanded in the interior of the container in the event of overpressure and is closed in the case of constant or negative pressure.
  • the relatively large passage opening forms a large pressure application area for the membrane; through them, however, filler particles can get into the channel and settle there, so that a complete contact of the membrane on the container wall is prevented after the pressure has decreased.
  • Air cannulas and microbes can get into the interior of the container through cannulas thus formed and spoil the packaged goods. Since the membrane has to conform to the shape of the wall to seal and to expand by releasing it to release the pressure, it is made of an elastic material. In order to stretch the membrane so far that its central part lifts off the container wall, a large excess pressure is required, which the entire container must withstand.
  • a packaging container is known from US-A-2 927 722, in which the walls are formed from a flexible packaging material and the membrane forming the valve member is fastened thereon via a passage opening with a relatively large cross-section.
  • This arrangement has the disadvantage that in the case of a package containing granular or powdery particles, for example ground coffee, good particles can pass through the passage opening into the degassing channel and can get caught there, so that a tight closing of the valve is no longer possible.
  • it is disadvantageous in the case of non-rigid contents of the container that the initially flat wall of the packaging container is deformed by the displacement of particles of the contents, with the result that stresses occur in the free part of the membrane covering the channel, by which the valve only opens when high internal pressure is possible. In this case, the package is deformed unsightly, so that the consumer suspects a spoiled product.
  • a pressure relief valve for a packaging container has become known, for example, from EP-A-23 703, in which a membrane forming the valve member on an annular base part made of relatively rigid material is attached.
  • the base part carrying the membrane is firmly glued to the container wall and prevents the membrane from deforming when the container walls are deformed.
  • the packaging container according to the invention with the characterizing features of claim 1 asked the advantage that when a stiff, flat packing wall and a simple valve membrane are arranged, opening of the pressure relief valve is already guaranteed at a certain, low overpressure in the package, since the indentation means that A pressure effective area is created through the passage opening, which is decisive for the opening pressure.
  • a simple design of the pressure relief valve a safe discharge of gas from the package is ensured even at a low pressure and a tight reclosing of the pressure relief valve when the pressure drops to a certain level.
  • FIG. 1 shows a packaging container with a pressure relief valve in a diagrammatic representation
  • FIG. 2 shows the cross section of the head region of the packaging container according to FIG. 1.
  • the packaging container consists of a tubular or sleeve-shaped body 1 and of two covers 2, 3 closing its openings. It is water-vapor and gas-tight and is particularly suitable for holding air and moisture-sensitive food and beverages.
  • the body 1 of the packaging container is formed from a multilayer packaging material which has a weldable, thermoplastic layer on the inside.
  • the fuselage 1 has a square cross section with rounded corners; however, its cross-sectional shape can also be circular, oval, rectangular or polygonal, the corners being arcuate.
  • the two covers 2, 3 which close the openings of the fuselage 1 have a flat wall 5 and a U-shaped folded edge 6 which delimits them and which is adapted to the cross-sectional shape of the fuselage 1 and which engages around the ends of the fuselage 1 and seals them tightly with their inside and outside is.
  • the lids 2, 3 are by deep drawing or deep drawing a multi-layer, relatively stiff packaging material sheet, which also carries a weldable, thermoplastic layer on the inside.
  • the cover and the body material preferably also have a layer which acts as a gas and water vapor barrier, for example made of aluminum.
  • a pressure relief valve 10 In order to prevent air from the environment from penetrating into the interior of the container on the one hand, so that the oxygen-sensitive material spoils, and on the other hand the gas released by the packaged material, for example freshly roasted coffee, kefir, yogurt, etc., can escape from the interior of the container without the container deforming or even bursting, it is equipped with a pressure relief valve 10.
  • This pressure relief valve 10 is preferably arranged on the head cover 2 on its flat wall 5, so that the upwardly protruding folded edge 6 protects against external pressure from adjacent packs or other objects.
  • the pressure relief valve 10 has a membrane 11 made of a flexible, 30 ⁇ m thick plastic film.
  • the membrane 11 preferably has a circular area, but this can also be square with rounded corners.
  • the membrane 11 lies on the wall 5 of the lid 2 and closes a passage opening 12 in the wall of the lid 2. It is fastened by means of two parallel adhesive strips 13 in mutually opposite edge zones on the top of the lid 2.
  • the passage opening 12 in the wall 5 of the lid 2 has a relatively small width, so that gas, but no particles of the filling material can pass through. It is preferably made by inserting a slot.
  • the flat wall 5 of the cover 2 is dented around the passage opening 12 towards the inside of the packaging container.
  • the indentation 16 has the shape of a spherical cap or a cone.
  • the width of the indentation 16 at its root corresponds approximately to the width of the channel 14 or the distance between the two adhesive strips 13; depending on the desired opening pressure of the pressure relief valve 10, it is in a range between 5 and 10 mm.
  • the greatest depth of the indentation 16 is approximately 0.5 to 1 mm.
  • a liquid sealant for example silicone oil, is introduced therein.
  • a material is selected for the membrane 11, the thermal expansion coefficient of which is approximately equal to that of the material of the cover 2.
  • the pressure relief valve described acts as follows: Through the passage opening 12 in the wall 5 of the cover 2, the pressure prevailing in the interior of the packaging container acts on the surface of the membrane 11 which coincides with the indentation 16. At a pressure of approximately 5 mbar, the mean, zone 14 of membrane 11 covering channel 14, so that channel 14 widens and gas can flow from inside the packing through the channel. After releasing a certain amount of gas and the associated pressure reduction in the interior of the packaging container, the central zone of the membrane 11 covering the channel 14 rests on the top of the wall 5, and the liquid film formed by the sealant also closes the pressure relief valve 10 in a gas-tight manner.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Verpackungsbehälter mit einem Überdruckventil nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem beispielsweise durch die US-A-4 051 973 bekannten Verpackungsbehälter dieser Art überspannt die streifenförmige Membran einen nach außen gewölbten Teil des Deckels des Behälters, in dem die Durchlaßöffnung angeordnet ist. Die Membran ist mit zwei einander gegenüberliegenden Randbereichen an der Wölbung des Deckels befestigt, wobei der mittlere, freie Teil einen Kanal begrenzt, der bei Überdruck im Behälterinneren aufgeweitet und bei Gleich- oder Unterdruck geschlossen ist. Die verhältnismäßig große Durchlaßöffnung bildet eine große Druckangriffsfläche für die Membran; durch sie können aber auch Füllgutteilchen in den Kanal gelangen und sich dort festsetzen, so daß nach Druckabbau ein vollständiges Anliegen der Membran an der Behälterwand verhindert wird. Durch so gebildete Kanülen können Luftsauerstoff und Mikroben in das Innere des Behälters gelangen und das verpackte Gut verderben. Da sich die Membran zum Abdichten an die Wölbung der Wand formmäßig anpassen und zum Ablassen des Druckes durch Abheben dehnen muß, besteht sie aus einem elastischen Werkstoff. Um die Membran so weit zu dehnen, daß ihr mittlerer Teil von der Behälterwand abhebt, ist ein großer Überdruck erforderlich, dem der gesamte Behälter standhalten muß.
  • Ferner ist durch die US-A-2 927 722 ein Verpackungsbehälter bekannt, bei dem die Wände aus einem flexiblen Packstoff geformt sind und die das Ventilglied bildende Membran darauf über einer Durchlaßöffnung mit verhältnismäßig gro- ßem Querschnitt befestigt ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß bei einem Packungsinhalt mit kömigen oder pulverigen Teilchen, beispielweise gemahlener Kaffee, Gutteilchen durch die Durchlaßöffnung in den Entgasungskanal gelangen und dort hängenbleiben können, so daß ein dichtes Schließen des Ventils nicht mehr möglich ist. Ferner ist bei nicht starrem Inhalt des Behälters nachteilig, daß sich durch Verlagerung von Teilchen des Inhalts die zunächst plane Wand des Verpackungsbehälters verformt mit der Folge, daß im freien, den Kanal deckenden Teil der Membran Spannungen auftreten, durch die ein Öffnen des Ventils erst bei hohem Innendruck möglich ist. In diesem Fall wird die Packung unansehlich verformt, so daß der Verbraucher eine verdorbene Ware vermutet.
  • Um bei Verpackungsbehäftem aus flexiblem Packstoff ein Beanspruchen der Ventilmembran durch Verformen der Behälterwand zu Vermeiden, ist beispielsweise durch die EP-A-23 703 ein Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter bekannt geworden, bei dem eine das Ventilglied bildende Membrane auf einem ringförmigen Basisteil aus verhältnismäßig steifem Material befestigt ist. Das die Membran tragende Basisteil ist mit der Behälterwand fest verklebt und verhindert ein Verformen der Membran bei Verformungen der Behälterwände.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Verpackungsbehälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bat den Vorteil, daß bei Anordnung einer steifen, planen Packungswand und einer einfachen Ventilmembran darauf ein Öffnen des Überdruckventils bereits bei einem bestimmten, geringen Überdruck in der Pakkung gewährleistet ist, da durch die Eindellung um die Durchtrittsöffnung eine Druckwirkfläche geschaffen ist, die für den Öffnungsdruck maßgebend ist. Dadurch wird bei einfacher Ausbildung des Überdruckventils ein sicheres Ablassen von Gas aus der Packung schon bei geringem Überdruck und ein dichtes Wiederverschließen des Überdruckventils bei Sinken des Drucks auf eine bestimmte Höhe gewährleistet.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verpackungsbehälters möglich.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Verpackungsbehälter mit einem Überdruckventil in schaubildlicher Darstellung und Figur 2 den Kopfbereich des Verpackungsbehälters nach Figur 1 im Querschnitt.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Der Verpackungsbehälter besteht aus einem rohr- oder hülsenförmigen Rumpf 1 und aus zwei dessen Öffnungen verschliessenden Deckeln 2, 3. Er ist Wasserdampf- und gasdicht und insbesondere zur Aufnahme von luft- und feuchtigkeitsempfindlichen Nahrungs- und Genußmitteln geignet.
  • Der Rumpf 1 des Verpackungsbehälters ist aus einem mehrschichtigen Packstoff geformt, der auf der Innenseite eine schweißbare, thermoplastische Schicht hat. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Rumpf 1 einen quadratischen Querschnitt mit abgerundeten Ecken; seine Querschnittsform kann aber auch kreisförmig, oval, rechteckig oder mehreckig sein, wobei die Ecken bogenförmig ausgebildet sind. Die beiden die Öffnungen des Rumpfes 1 verschließenden Deckel 2, 3 haben eine ebene Wand 5 und einen diese begrenzenden, der Querschnittsform des Rumpfes 1 angepaßten U-förmigem Falzrand 6, der die Enden des Rumpfes 1 umgreift und mit deren Innen- und Außenseite dicht versiegelt ist. Die Deckel 2, 3 sind durch Tiefziehen oder Tiefen eines mehrschichtigen, verhältnismäßig steifen Packstoffblattes geformt, das auf der Innenseite ebenfalls eine schweißbare, thermoplastische Schicht trägt. Vorzugsweise hat das Deckel- und das Rumpfmaterial auch eine als Gas- und Wasserdampfsperre wirkende Schicht, beispielsweise aus Aluminium.
  • Um zu verhindern, daß einerseits Luft aus der Umgebung in das Behälterinnere eindringen kann, so daß das sauerstoffempfindliche Gut verdirbt, und andererseits das von dem verpackten Gut, beispielsweise frisch geröstetem Kaffee, Kefir, Joghurt, usw., abgegebenes Gas aus dem Behälterinneren entweichen kann, ohne daß sich der Behälter verformt oder gar platzt, ist dieser mit einem Überdruckventil 10 ausgerüstet. Dieses Überdruckventil 10 ist vorzugsweise am KopfDeckel 2 auf dessen planer Wand 5 angeordnet, so daß der nach oben abstehende Falzrand 6 vor äußeren Druckeinwirkungen durch benachbarte Packungen oder andere Gegenstände schützt. Das Überdruckventil 10 weist eine Membran 11 aus einer flexiblen, 30 µm dicken Kunststoffolie auf. Die Membran 11 hat vorzugsweise eine Kreisfläche, diese kann jedoch auch quadratisch mit abgerundeten Ecken sein. Die Membran 11 liegt auf der Wand 5 des Deckels 2 auf und verschließt eine Durchlaßöffnung 12 in der Wand des Deckels 2. Sie ist mittels zweier paralleler Klebstoffstreifen 13 in einander gegenüber liegenden Randzonen auf der Oberseite des Deckels 2 befestigt. Die Membran 11 begrenzt mit ihrer mittleren zwischen den beiden Klebstoffstreifen 13 liegenden Zone von oben einen Kanal 14, der nach unten durch die Oberseite der Wand 5 des Deckels 2 begrenzt wird.
  • Die Durchlaßöffnung 12 in der Wand 5 des Deckels 2 hat eine verhältnismäßig kleine Weite, so daß wohl Gas, aber keine Teilchen des Füllguts durchtreten können. Sie ist vorzugsweise durch Einstechen eines Schlitzes hergestellt. Um an der Membran 11 eine Druckwirkfläche zu schaffen, die laufend dem Druck im Innem des Verpackungsbehälters ausgesetzt ist, ist die plane Wand 5 des Deckels 2 um die Durchlaßöffnung 12 herum zum Innern des Verpackungsbehälters hin eingedellt. Die Eindellung 16 hat die Form einer Kugelkalotte oder eines Kegels. Die Weite der Eindellung 16 an deren Wurzel entspricht etwa der Breite des Kanals 14 bzw. dem Abstand der beiden Klebstoffstreifen 13; je nach dem gewünschten Öffnungsdruck des Überdruckventils 10 liegt sie in einem Bereich zwischen 5 bis 10 mm. Die größte Tiefe der Eindellung 16 beträgt etwa 0,5 bis 1 mm. Um ein Diffundieren von Umgebungsluft durch den von der Membran 11 verschlossenen Kanal 14 zu verhindern, ist in diesem ein flüssiges Dichtmittel, beispielsweise Silikonöl eingebracht.
  • Um bei Temperaturwechsel durch ungleiche Wärmedehnung der Membran 11 und der Wand 5 Undichtigkeit des Überdruckventils 10 zu vermeiden, wird für die Membran 11 ein Material gewählt, dessen Wärmedehnungskoeffizient etwa gleich dem des Materials des Deckels 2 ist.
  • Das beschriebene Überdruckventil wirkt wie folgt: Durch die Durchlaßöffnung 12 in der Wand 5 des Deckels 2 wirkt der im Innern des Verpackungsbehätters herrschende Druck auf die sich mit der Eindellung 16 deckenden Fläche der Membran 11. Bei einem Druck ab etwa 5 mbar wird die mittlere, den Kanal 14 deckende Zone der Membran 11 etwas ausgewölbt, so daß sich der Kanal 14 weitet und Gas aus dem Innern der Packung durch den Kanal fließen kann. Nach Ablassen einer bestimmten Gasmenge und damit verbundenem Druckabbau im Innern des Verpackungsbehälters legt sich die mittlere, den Kanal 14 deckende Zone der Membran 11 wieder auf die Oberseite der Wand 5 auf, wobei außerdem der durch das Dichtmittel gebildete Flüssigkeitsfilm das Überdruckventil 10 gasdicht abschließt.

Claims (6)

1. Verpackungsbehälter mit einem Überdruckventil (10), das ein Ventilglied in Form einer flexiblen Membran (11) aufweist, die eine Durchlaßöffnung (12) verschließend und einen Entgasungskanal (14) begrenzend an einer steifen Wand (5) des Verpackungsbehälters (1) im Bereich zweier einander gegenüberliegender den Kanal begrenzender Randzonen (13) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) an einem ebenen, die Durchlaßöffnung (12) enthaltenden Teil der steifen Wand (5) angeordnet ist, daß die Durchlaßöffnung (12) einen Querschnitt hat, so daß Gas, aber keine Füllgutteilchen durchtreten können, und daß der die Durchlaßöffnung (12) unmittelbar umgebende Bereich (16) der Wand (5) des Verpackungsbehälters eingedellt ist.
2. Verpackungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des eingedellten Bereichs (16) der Breite des Kanals (14) entspricht.
3. Verpackungsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingedelfte Bereich (16) die Form eines Kegels oder einer Kugelkalotte hat.
4. Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (11) mittels zweier paralleler Klebstoffstreifen (13) an der Wand (5) des Verpackungsbehäfters befestigt ist.
5. Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnung (12) in der Wand (5) ein Einstich ist.
6. Verpackungsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Wand (5) an der das Überdruckventil (10) angeordnet ist, einen vorstehenden Umfangsrand (6) hat.
EP86108375A 1985-07-25 1986-06-19 Verpackungsbehälter mit Überdruckventil Expired EP0209729B1 (de)

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DE19853526586 DE3526586A1 (de) 1985-07-25 1985-07-25 Verpackungsbehaelter mit rberdruckventil
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EP0209729A2 EP0209729A2 (de) 1987-01-28
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