EP1490271B1 - Valve device for opening a container comprising a re-aeration mechanism - Google Patents

Valve device for opening a container comprising a re-aeration mechanism Download PDF

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EP1490271B1
EP1490271B1 EP02732509A EP02732509A EP1490271B1 EP 1490271 B1 EP1490271 B1 EP 1490271B1 EP 02732509 A EP02732509 A EP 02732509A EP 02732509 A EP02732509 A EP 02732509A EP 1490271 B1 EP1490271 B1 EP 1490271B1
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EP
European Patent Office
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container
valve
opening
valve device
pressure difference
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP02732509A
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French (fr)
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EP1490271A1 (en
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Bernhard Felten
Holger Pries
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Beiersdorf AG
Original Assignee
Beiersdorf AG
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Publication date
Application filed by Beiersdorf AG filed Critical Beiersdorf AG
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/32—Containers adapted to be temporarily deformed by external pressure to expel contents
    • 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
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/2018—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure
    • B65D47/2093—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure slide valve type
    • 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
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/16—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas
    • B65D51/1633—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas whereby venting occurs by automatic opening of the closure, container or other element
    • B65D51/1644—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas whereby venting occurs by automatic opening of the closure, container or other element the element being a valve

Definitions

  • the invention relates to a valve device for arrangement in the region of an opening of a Container and for the metered discharge of a medium from the container.
  • nasal sprays that are sold in elastic bottles.
  • virus-containing nasal secretions in the bottle arrives.
  • care lotions or sunscreen or oil is also possible that other substances besides air (sand, sea water, washing substances) be sucked back into the container after the product has hit the skin was applied.
  • a special application is the use of massage heads to make a shower product apply and massage the skin.
  • massage heads to make a shower product apply and massage the skin.
  • the container contents for example, when applying mayonnaise to salads or sausage sandwiches or mustard on bratwurst.
  • the sucked back substances can often contain bacteria, viruses or fungal germs. This makes it possible that in particular Bacteria and fungal germs in the medium multiply and make it unappetizing, inedible or even toxic in extreme cases.
  • closures with small openings and favorable geometry In combination with these substances usually ensures that the problem is bearable Frame.
  • Cheap geometry means that the closure is designed that contact with the skin or other contaminated surfaces is made more difficult.
  • Airless systems have usually via a pump and a container with variable volume, for example Drag piston or inner bag (application by compressed air). These systems are also suitable for multi-chamber systems. The increased effort usually generates a lot higher cost than an elastic plastic bottle. In addition, the emptying is These systems are usually very bad.
  • valve containers for the controlled delivery of flowable or similar substances.
  • membrane valve container is the opening of the vessel by a elastic valve closed. Pressing the bottle increases the pressure in the bottle Container and the valve opens. If the pressure decreases, the valve closes again independently.
  • a re-ventilation is necessary here, even with appropriate Negative pressure in the bottle happens via this valve, taking for such a Valve construction also product residues and possibly sucked back dirt become.
  • This system ensures that the container is not used is closed and neither leaking product nor foreign substances penetrate.
  • These valves are usually designed so that the flow of the discharged substance breaks off when a corresponding application pressure is exceeded, because then the valve suddenly snaps back and closes the opening. This behavior ensures that the discharge opening is only slightly contaminated and thus the sucking back is lower.
  • WO 00/06460 describes a valve device for a container, which in the area the opening is attached to the metered discharge of a medium.
  • WO 00107899 and WO 00/07900 show valve systems which operate with diaphragms.
  • a valve with two-way function is shown in which the outlet of a Ensuring fluid and the inlet of air by simultaneously opening both ways is.
  • US 3,319,836 describes a spill-proof bottle cap in its outlet valve a return vent valve is integrated. Auslassweg and ventilation path are however not separated, so that the fluid to be dispensed partially in the re-aeration is sucked back into the container.
  • the object of the invention is to provide a valve device for a container, which ensures a release of the contents of the container, allows a return ventilation and prevents backflow of the once delivered product in the container.
  • the main claim relates to a valve device for arrangement in the area an opening of a container and the metered discharge of a medium the container, with a first valve (outlet valve), which the container opening for the medium seals, as long as a pressure difference between the container interior and the container exterior is smaller than a first predetermined limit, and which the Tank opening for the medium opens when the pressure difference between the Container interior and the Be enjoyederäffyeren greater than the first predetermined limit is, as well as with a second valve (vent valve), which the container opening for a return ventilation opens, as long as a pressure difference between the container interior and the outside of the container is less than a second predetermined limit, and which seals the container opening for re-aeration when the pressure difference between the container interior and the Be fiscaleräffyffyeren greater than the second predetermined limit, with one of the valves integrated into the other of the valves is.
  • a first valve outlet valve
  • first predetermined limit which the container opening for the medium seals, as long as a pressure difference between the container
  • the pressure difference between the container interior and the outside of the container defined as the container internal pressure minus the container external pressure in the correct mathematical, that is signed, quantities.
  • the statement in the mathematical, signed quantities also applies to the specification of the first and the second predetermined limit value.
  • the first valve is thus advantageously closed, as long as a pressure difference in the container interior, optionally in the form of a slight overpressure, relative to the container exterior is less than a first predetermined limit, and opened when the Overpressure is greater than the first predetermined limit.
  • the second is Valve at a negative pressure inside the container against the outside of the container open and closed if appropriate, if this negative pressure is not present. To achieve a negative pressure in the container interior is therefore the second predetermined limit less than zero.
  • An improvement of the inventive valve device is in the Exhaust valve to a piston valve, regardless thereof, particularly favorable but in In combination, it has been proven when it comes to the vent valve to a Poppet valve acts.
  • the first valve integrated into the second valve (vent valve).
  • the ventilation valve is advantageously a piston valve and / or the outlet valve Poppet valve.
  • FIG. 1 shows a container consisting of a container body 3, a container insert 17 with the valve device according to the invention and an essay 2, and with a container opening, wherein the container opening additionally closed by a lid 1 can be.
  • a Spring 11 in the illustrated embodiment a spiral spring, causes the piston rests on a stop 7 when exerted on the container body 3 no external pressure is, if so the pressure difference between the container interior and the container exterior is less than a first predetermined limit.
  • the lid 1 is preferably designed as a hinged lid. This is about a hinge 12 attached to an attachment 2 of the container body 3 movable.
  • the outlet channel 4 can be opened by lifting the lid 1, thereby a sealing dome 9 is made the exhaust duct 4 pulled out.
  • valves forming the valve device are permeable only one direction, only under the specified pressure conditions.
  • Figure 2 shows the discharge process by the inventive valve device when increasing the pressure in the container interior.
  • the piston 5 is moved upwards and pushes the Spring 11 together.
  • the poppet valve is closed.
  • the one represented by the strong arrow Auslassweg through the outlet opening 10 is continuous.
  • Fig. 3 the path of the incoming air in the re-aeration process is through sketched strong arrow.
  • the air passes through passages in the region of the latching parts 14 and 15, then passages in the area of the supports 13 and penetrates through the open Poppet valve 6 in the container interior a.
  • the poppet valve 6 may advantageously be designed such that it is done after Pressure equalization between the container interior and the container exterior closes again. An additional penetration of impurities is then avoided.
  • This type of closure allows an applicator to be integrated and secure exclude the substances from the application area back into the container reach.
  • the inventive valve device or one of its embodiments are constructed in such a way that that a backflow once delivered product from the applicator surface in the container is not possible. They are therefore suitable for containers for flowable Substances of all kinds, but also offer great benefits for containers, which for delivery perishable substances are provided or which high hygienic requirements have to suffice.
  • valve device is excellent for the conventional container closures and applicators suitable. These include, for example, containers for Washing and care substances (shampoo, shower gel, sunscreen, body lotion, etc.). Due to the almost excluded contamination of the contents, the proportion of strongly reducing and improving the preservative and stabilizing substances.
  • valve device results in the food sector, For example, for jam, honey, ketchup and mayonnaise, mustard, sauces and such foods.
  • valve device By integrating the return vent valve into the dispensing valve system, it is possible to in the customarily used for the production of such items injection molding to ensure high accuracy and precision. The quality of the product increases. Conveniently, the valve device may also be made in one piece This can reduce the number of production steps, the production price lowered and the accuracy of fit and functionality are improved.
  • valve can be used for ventilation instead of in the piston also in the Be integrated in the bottle body.
  • a piston valve can be used for ventilation and the outlet be designed with a poppet valve.

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  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

The invention relates to a valve device for arranging in the region of the opening of a container and for the dosed outflow of a medium from the container. Said device comprises a first valve (5) which seals the opening of the container for the medium as long as the pressure difference between the inside of the container and the outside of the container is lower than a first pre-determined threshold value, and which opens the opening of the container for the medium when the pressure difference between the inside of the container and the outside of the container is higher than the first pre-determined threshold value. The inventive device also comprises a second valve (6) which opens the opening of the container for re-aeration as long as the pressure difference between the inside of the container and the outside of the container is lower than a second pre-determined threshold value, and which seals the opening of the container for re-aeration when the pressure difference between the inside of the container and the outside of the container is higher than the second pre-determined threshold value. The invention is characterised in that one of the valves is integrated into the other valve.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zur Anordnung im Bereich einer Öffnung eines Behälters und zum dosierten Auslassen eines Mediums aus dem Behälter.The invention relates to a valve device for arrangement in the region of an opening of a Container and for the metered discharge of a medium from the container.

Viele flüssige und cremeartige kosmetische Produkte, aber auch solche aus den Bereichen Lebensmittel, Medizin, Haushalt, Chemie und Technik, werden in elastischen Flaschen aus Kunststoff angeboten (oder in ähnlichen Behältnissen wie Kunststofftuben, Kanistern oder dergleichen). Diese sind meist mit einem Verschluss, vorzugsweise aus Kunststoff, versehen. Zur Entnahme wird der Behälter geneigt, und spezieil bei etwas dickflüssigeren Produkten drückt man den Behälter zusammen, um Produkt auszutragen. Ein Beispiel ist Haarshampoo, welches durch Druck auf den Behälter aus einer relativ kleinen Öffnung herausgedrückt wird und der Behälter mit einem sogenannten Klappdeckel versehen ist. Wenn genügend Shampoo ausgebracht wurde, verringert man den Druck, und der Behälter nimmt seine ursprüngliche Gestalt wieder ein. Das fehlende ausgetragene Volumen wird durch Einsaugen von Luft ausgeglichen. Dabei werden auch Reste des Produktes, die sich im Bereich der Entnahmeöffnung befinden, mit in die Flasche zurückgezogen. Bei dem Beispiel Haarshampoo ist dieser Produktrest meist mit Spritzwasser kontaminiert, da die Anwendung am Waschbecken oder unter der Dusche erfolgt. Es ist aber auch möglich, daß die Shampooreste um die Ausgießöffnung herum mit der Hand abgestreift wurden und dann Schweiß, Hautreste oder andere Substanzen auf der Haut mit eingesaugt werden.Many liquid and creamy cosmetic products, but also those from the areas Food, medicine, household, chemistry and engineering, are in elastic bottles made of plastic (or similar containers such as plastic tubes, Canisters or the like). These are usually with a closure, preferably made Plastic, provided. For removal the tank is inclined, and special at something For more viscous products, squeeze the container to dispense product. An example is hair shampoo, which by pressure on the container from a relative small opening is pushed out and the container with a so-called hinged lid is provided. If enough shampoo has been applied, it reduces the Pressure, and the container returns to its original shape. The missing discharged volume is compensated by sucking in air. In the process, too Remains of the product, which are located in the area of the removal opening, into the bottle withdrawn. In the example hair shampoo this product residue is usually with Splashing contaminated as the application at the sink or under the shower he follows. But it is also possible that the shampoo remnants around the pouring opening around were stripped off by hand and then sweat, skin debris or other substances be sucked on the skin with.

Im medizinischen Bereich gibt es Nasensprays, die in elastischen Flaschen verkauft werden. Bei dieser Anwendung ist es möglich, daß virenhaltiges Nasensekret mit in die Flasche gelangt. Bei der Anwendung von Pflegelotionen oder Sonnenmilch oder -öl ist ebenfalls möglich, daß außer Luft noch weitere Substanzen (Sand, Meerwasser, Waschsubstanzen) in den Behälter zurückgesaugt werden, nachdem das Produkt auf die Haut appliziert wurde.In the medical field, there are nasal sprays that are sold in elastic bottles. In this application, it is possible that virus-containing nasal secretions in the bottle arrives. When applying care lotions or sunscreen or oil is also possible that other substances besides air (sand, sea water, washing substances) be sucked back into the container after the product has hit the skin was applied.

Eine besondere Anwendung ist die Verwendung von Massageköpfen, um ein Duschprodukt aufzutragen und die Haut zu massieren. Dabei besteht verstärkt die Möglichkeit, daß beim Massieren Substanzen von der Haut gelöst werden und in die Öffnung des Massagekopfes eingesaugt werden. Im Lebensmittelbereich tritt das Problem der Verunreinigung des Behälterinhaltes beispielsweise beim Auftragen von Mayonnaise auf Salate oder Wurstbrote oder Senf auf Bratwurst auf. Die zurückgesaugten Substanzen können oft Bakterien, Viren oder Pilzkeime enthalten. Dadurch ist es möglich, daß sich insbesondere Bakterien und Pilzkeime im Füllgut vermehren und es dadurch unappetitlich, ungenießbar oder im Extremfall sogar toxisch machen.A special application is the use of massage heads to make a shower product apply and massage the skin. There is an increased possibility that When massaging substances are released from the skin and into the opening of the massage head be sucked in. In the food sector, the problem of contamination occurs the container contents, for example, when applying mayonnaise to salads or sausage sandwiches or mustard on bratwurst. The sucked back substances can often contain bacteria, viruses or fungal germs. This makes it possible that in particular Bacteria and fungal germs in the medium multiply and make it unappetizing, inedible or even toxic in extreme cases.

Die am häufigsten bei bisherigen Produkten umgesetzte, weil meist auch kostengünstigste Lösung für die vorstehende Problematik ist die Verwendung von konservierenden und stabilisierenden Substanzen (Benzoesäure, Formaldehydbildner, Nitrate, Nitrite, Antioxidantien, Ascorbinsäure...etc.).The most frequently implemented in previous products, because most cost-effective Solution to the above problem is the use of conserving and stabilizing substances (benzoic acid, formaldehyde-forming agents, nitrates, nitrites, antioxidants, Ascorbic acid ... etc.).

Weitere Bestrebungen gehen in den Bereich der Entwicklung technischer beziehungsweise bauartbedingter Vermeidung der Kontamination von Behälterinhalten.Further efforts go into the area of the development of technical respectively design-related prevention of contamination of container contents.

Die Verwendung von Verschlüssen mit retativ kleinen Öffnungen und günstiger Geometrie in Kombination mit diesen Substanzen sorgt meist dafür, das Problem im erträglichen Rahmen zu halten. Günstige Geometrie bedeutet, daß der Verschluss so gestaltet wird, daß ein Kontakt mit der Haut oder anderen kontaminierten Flächen erschwert wird.The use of closures with small openings and favorable geometry In combination with these substances usually ensures that the problem is bearable Frame. Cheap geometry means that the closure is designed that contact with the skin or other contaminated surfaces is made more difficult.

Ebenfalls ist es möglich, den Behälter so zu gestalten, daß keine Luft nachgezogen wird, diese Ausführungen werden als Airless-Systeme bezeichnet. Airless-Systeme verfügen meist über eine Pumpe und einen Behälter mit variablem Volumen, beispielsweise Schleppkolben oder Innenbeutel (Ausbringung durch Druckluft). Diese Systeme sind auch für Mehrkammersysteme geeignet. Der erhöhte Aufwand erzeugt meist sehr viel höhere Kosten als eine elastische Kunststoffflasche. Außerdem ist die Restentleerung dieser Systeme meist sehr schlecht. It is also possible to design the container so that no air is drawn, These designs are referred to as airless systems. Airless systems have usually via a pump and a container with variable volume, for example Drag piston or inner bag (application by compressed air). These systems are also suitable for multi-chamber systems. The increased effort usually generates a lot higher cost than an elastic plastic bottle. In addition, the emptying is These systems are usually very bad.

Systeme mit Pumpen fördem mit einem Steigrohr die Substanz aus der Flasche. Der Ausgleich des Volumens erfolgt durch Luft, die über einen separaten Kanal in die Flasche gelangt. Meist ist der Kanal so angebracht, daß er nur bei betätigter Pumpe geöffnet ist. Dies bedeutet, daß dieser Kanal im Ruhezustand der Pumpe (meist durch den Pumpenkolben selbst) verschlossen ist und daß dadurch eine weitere Sicherung gegen Kontamination mit Fremdsubstanzen gegeben ist.Systems with pumps use a standpipe to pump the substance out of the bottle. Of the The volume is equalized by air, which enters the bottle via a separate channel arrives. Most of the channel is mounted so that it is open only when the pump is actuated. This means that this channel in the idle state of the pump (usually by the pump piston itself) is closed and that thereby a further protection against contamination given with foreign substances.

Pumpsysteme sind etwas günstiger als Airless-Systeme, aber immer noch teurer als einfache Flaschen mit Verschluss. Auch der Aufwand zur Abfüllung ist höher.Pumping systems are slightly cheaper than airless systems, but still more expensive than simple bottles with closure. The effort for bottling is higher.

Eine weitere Entwicklung für Abgabesysteme von Behältern betrifft den Einbau von Ventilsystemen zur kontrollierten Abgabe von fließfähigen oder ähnlichen Stoffen. Bei den auf dem Markt befindlichen Membranventil-Behältem ist die Öffnung des Gefäßes durch ein elastisches Ventil verschlossen. Durch Druck auf die Flasche erhöht sich der Druck im Behälter und das Ventil öffnet sich. Lässt der Druck nach, schließt das Ventil wieder selbstständig. Allerdings ist auch hier eine Rückbelüftung nötig, die auch bei entsprechendem Unterdruck in der Flasche über dieses Ventil geschieht, wobei für eine solche Ventilkonstruktion auch Produktreste und eventuell Verschmutzungen zurückgesaugt werden. Bei diesem System ist gewährleistet, daß der Behälter bei Nichtverwendung geschlossen ist und weder Produkt austritt noch fremde Substanzen eindringen. Außerdem sind diese Ventile meist so gestaltet, daß der Strom der ausgebrachten Substanz abreißt, wenn ein entsprechender Ausbringdruck unterschritten wird, weil dann das Ventil schlagartig zurückschnappt und die Öffnung verschließt. Dieses Verhalten sorgt dafür, daß die Ausgabeöffnung nur gering verschmutzt wird und somit auch das Zurücksaugen geringer ist.Another development for container dispensing systems involves the installation of valve systems for the controlled delivery of flowable or similar substances. At the on the market membrane valve container is the opening of the vessel by a elastic valve closed. Pressing the bottle increases the pressure in the bottle Container and the valve opens. If the pressure decreases, the valve closes again independently. However, a re-ventilation is necessary here, even with appropriate Negative pressure in the bottle happens via this valve, taking for such a Valve construction also product residues and possibly sucked back dirt become. This system ensures that the container is not used is closed and neither leaking product nor foreign substances penetrate. Furthermore These valves are usually designed so that the flow of the discharged substance breaks off when a corresponding application pressure is exceeded, because then the valve suddenly snaps back and closes the opening. This behavior ensures that the discharge opening is only slightly contaminated and thus the sucking back is lower.

Die WO 00/06460 beschreibt eine Ventilvorrichtung für einen Behälter, welche im Bereich der Öffnung zum dosierten Auslassen eines Mediums angebracht ist. Die WO 00107899 und die WO 00/07900 zeigen Ventilsysteme, welche mit Diaphragmen arbeiten. In der WO 00/48921 ist ein Ventil mit Zweiwegefunktion gezeigt, bei welchem der Auslass einer Flüssigkeit und der Einlass von Luft durch gleichzeitiges Öffnen beider Wege gewährleistet ist. WO 00/06460 describes a valve device for a container, which in the area the opening is attached to the metered discharge of a medium. WO 00107899 and WO 00/07900 show valve systems which operate with diaphragms. In the WO 00/48921 a valve with two-way function is shown in which the outlet of a Ensuring fluid and the inlet of air by simultaneously opening both ways is.

Die US 3,319,836 beschreibt eine verschüttsicheren Flaschenverschluss, in dessen Auslassventil ein Rückbelüftungsventil integriert ist. Auslassweg und Belüftungsweg sind jedoch nicht voneinander getrennt, so dass das auszugebende Fluid bei der Rückbelüftung teilweise wieder in den Behälter zurück gesaugt wird.US 3,319,836 describes a spill-proof bottle cap in its outlet valve a return vent valve is integrated. Auslassweg and ventilation path are however not separated, so that the fluid to be dispensed partially in the re-aeration is sucked back into the container.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilvorrichtung für einen Behälter anzubieten, welche eine Abgabe des Behälterinhaltes gewährleistet, eine Rückbelüftung ermöglicht und ein Rückfließen des einmal abgegebenen Produktes in den Behälter verhindert. Die Nachteile des Standes der Technik sollen dabei vermieden werden.The object of the invention is to provide a valve device for a container, which ensures a release of the contents of the container, allows a return ventilation and prevents backflow of the once delivered product in the container. The Disadvantages of the prior art should be avoided.

Überraschend wurde nun gefunden, daß es sich für die Lösung der Aufgabe hervorragend bewährt, wenn zwei Ventile, welche gegenläufig durchlässig sind, ineinander integriert werden.Surprisingly, it has now been found that it is excellent for the solution of the problem proven when two valves, which are permeable in opposite directions, integrated with each other become.

Entsprechend betrifft der Hauptanspruch eine Ventilvorrichtung zur Anordnung im Bereich einer Öffnung eines Behälters und zum dosierten Auslassen eines Mediums aus dem Behälter, mit einem ersten Ventil (Auslassventil), welches die Behälteröffnung für das Medium abdichtet, solange eine Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren kleiner als ein erster vorgegebener Grenzwert ist, und welches die Behälteröffnung für das Medium öffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräüßeren größer als der erste vorgegebene Grenzwert ist, sowie mit einem zweiten Ventil (Belüftungsventil), welches die Behälteröffnung für eine Rückbelüftung öffnet, solange eine Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren kleiner als ein zweiter vorgegebener Grenzwert ist, und welches die Behälteröffnung für eine Rückbelüftung abdichtet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräüßeren größer als der zweite vorgegebene Grenzwert ist, wobei eines der Ventile in das andere der Ventile integriert ist.Accordingly, the main claim relates to a valve device for arrangement in the area an opening of a container and the metered discharge of a medium the container, with a first valve (outlet valve), which the container opening for the medium seals, as long as a pressure difference between the container interior and the container exterior is smaller than a first predetermined limit, and which the Tank opening for the medium opens when the pressure difference between the Container interior and the Behälteräüßeren greater than the first predetermined limit is, as well as with a second valve (vent valve), which the container opening for a return ventilation opens, as long as a pressure difference between the container interior and the outside of the container is less than a second predetermined limit, and which seals the container opening for re-aeration when the pressure difference between the container interior and the Behälteräüßeren greater than the second predetermined limit, with one of the valves integrated into the other of the valves is.

Zur Vermeidung von Missverständnissen wird die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren definiert als Behälterinnendruck abzüglich Behälteraußendruck in den korrekten mathematischen, also mit Vorzeichen behafteten Größen. Die Angabe in den mathematischen, mit Vorzeichen behafteten Größen gilt ebenfalls für die Angabe des ersten und des zweiten vorgegebenen Grenzwertes.To avoid misunderstandings, the pressure difference between the container interior and the outside of the container defined as the container internal pressure minus the container external pressure in the correct mathematical, that is signed, quantities. The statement in the mathematical, signed quantities also applies to the specification of the first and the second predetermined limit value.

Dabei wird für den zweiten vorgegebene Grenzwert im wesentlichen ein negativer Wert gewählt.In this case, for the second predetermined limit substantially a negative value selected.

Das erste Ventil ist also vorteilhaft geschlossen, solange eine Druckdifferenz im Behälterinneren, gegebenenfalls in Form eines geringen Überdrucks, gegenüber dem Behälteräußeren kleiner als ein erster vorgegebener Grenzwert ist, und geöffnet, wenn der Überdruck größer als der erste vorgegebene Grenzwert ist. Entsprechend ist das zweite Ventil bei einem Unterdruck-im Behälterinneren gegenüber dem Behälteräußeren geöffnet und günstigenfalls geschlossen, wenn dieser Unterdruck nicht vorhanden ist. Zur Erzielung eines Unterdrucks im Behälterinneren ist der zweite vorgegebene Grenzwert daher kleiner Null.The first valve is thus advantageously closed, as long as a pressure difference in the container interior, optionally in the form of a slight overpressure, relative to the container exterior is less than a first predetermined limit, and opened when the Overpressure is greater than the first predetermined limit. Accordingly, the second is Valve at a negative pressure inside the container against the outside of the container open and closed if appropriate, if this negative pressure is not present. To achieve a negative pressure in the container interior is therefore the second predetermined limit less than zero.

In einer ersten hervorragenden Aüsführungsform der erfinderischen Ventilvorrichtung wobei das zweite Ventil (Belüftungsventil) in das erste Ventil (Auslassventil) integriert ist.In a first outstanding embodiment of the inventive valve device wherein the second valve (vent valve) is integrated in the first valve (exhaust valve).

Bei einer Verbesserung der erfinderischen Ventilvorrichtung handelt es sich bei dem Auslassventil um ein Kolbenventil, unabhängig hiervon, besonders günstig aber in Kombination dazu hat es sich bewährt, wenn es sich bei dem Belüftungsventil um ein Tellerventil handelt.An improvement of the inventive valve device is in the Exhaust valve to a piston valve, regardless thereof, particularly favorable but in In combination, it has been proven when it comes to the vent valve to a Poppet valve acts.

In einer zweiten hervorragenden Ausführungsform der erfinderischen Ventilvorrichtung ist das erste Ventil (Auslassveritil) in das zweite Ventil (Belüftungsventil) integriert.In a second outstanding embodiment of the inventive valve device the first valve (outlet veritil) integrated into the second valve (vent valve).

Hierbei ist vorteilhaft das Belüftungsventil ein Kolbenventil und/oder das Auslassventil ein Tellerventil.In this case, the ventilation valve is advantageously a piston valve and / or the outlet valve Poppet valve.

Für das Auslassen des Mediums und für die Rückbelüftung sind zwei separate Wege vorgesehen.For omitting the Medium and for the return ventilation are provided two separate ways.

Die Erfindung soll anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert werden, ohne sich durch die Wahl der abgebildeten Ausfühngsformen unnötig beschränken zu wollen. Die Darstellungen beziehen sich auf die erste Aüsführungsform und ihre Erweiterungen. Die einzelnen Figuren stellen dabei dar:

Figur 1
Behälter für fließfähige Stoffe mit Klappdeckelverschluss mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung
Figur 2
Austrittsweg des Produktes bei dem Behälter aus Figur 1
Figur 3
Luftweg bei der Rückbelüftung bei dem Behälter aus Figur 1
The invention will be explained in more detail with reference to Figures 1 to 3, without wishing to be unnecessarily limited by the choice of the illustrated Ausfühngsformen. The illustrations relate to the first embodiment and its extensions. The individual figures represent:
FIG. 1
Container for flowable materials with hinged lid closure with the valve device according to the invention
FIG. 2
Exit path of the product in the container of Figure 1
FIG. 3
Airway in the re-aeration of the container of Figure 1

Figur 1 zeigt einen Behälter, bestehend aus einem Behälterkörper 3, einem Behältereinsatz 17 mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung sowie einem Aufsatz 2, und mit einer Behälteröffnung, wobei die Behälteröffnung zusätzlich durch einen Deckel 1 verschlossen werden kann. Die Ventilvorrichtung aus einem Kolbenventil aus einem Kolben 5, welche dafür ausgelegt ist, sich in dem durch einen Zylinder 16 gebildeten Kolbenkanal 51 auf- und abzubewegen, und einem in den Kolben 5 integrierten Tellerventil 6. Eine Feder 11, in der dargestellten Ausführungsform eine Spiralfeder, bewirkt, daß der Kolben auf einem Anschlag 7 aufliegt, wenn auf den Behälterkörper 3 kein äußerer Druck ausgeübt wird, wenn also die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren kleiner als ein erster vorgegebener Grenzwert ist. In diesem Zustand ist das Kolbenventil für den Austritt eines Mediums aus dem Kolbeninnem geschlossen, die sich in dem die Wand des Kolbenkanals 51 bildenden Zylinder 16 befindliche Austhttsöffnung 10 ist geschlossen. Diese Austnttsöffnung 10 stellt dabei einen Teil, der Behälteröffnung dar.FIG. 1 shows a container consisting of a container body 3, a container insert 17 with the valve device according to the invention and an essay 2, and with a container opening, wherein the container opening additionally closed by a lid 1 can be. The valve device of a piston valve from a piston 5, which is designed to be in the piston channel formed by a cylinder 16 51 up and down, and an integrated into the piston 5 poppet valve 6. A Spring 11, in the illustrated embodiment a spiral spring, causes the piston rests on a stop 7 when exerted on the container body 3 no external pressure is, if so the pressure difference between the container interior and the container exterior is less than a first predetermined limit. In this state is closed the piston valve for the escape of a medium from the Kolbeninnem, the located in the wall of the piston channel 51 forming cylinder 16 Austhtsöffnung 10 is closed. This Austnttsöffnung 10 thereby constitutes a part, the container opening represents.

Wird ein zweiter vorgegebener Grenzwert zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren unterschritten, welche identisch mit dem ersten Grenzwert, bevorzugt aber kleiner, insbesondere negativ sein kann, so ist das Tellerventil 6 geöffnet Insbesondere ist dies der Fall, wenn der Druck im Behälterinneren niedriger ist als der Druck des Behälteräußeren.Will a second predetermined limit between the container interior and the container outside below, which is identical to the first limit, but preferably smaller, in particular can be negative, so the poppet valve 6 is opened in particular this is the case when the pressure in the container interior is lower than the pressure of the container exterior.

Wird der Druck des Behälterinneren, beispielsweise durch Quetschen des Behälterkörpers 3, erhöht, so wird der Kolben 5 in dem Zylinder 16 gegen die Feder 11 bewegt, bis seitlich in der Wand des Zylinders 16 die Austrittsöffnung 10 frei wird (vergleiche hierzu auch die Figur 2). Durch diese Austrittsöffnung 10. kann dann das Produkt in den Auslasskanal 4 eintreten. Statt einer einzigen Austrittsöffnung 10 können zur Erhöhung der Abgabemenge auch mehrere Austrittsöffnungen in der Wand des Zylinders 16 vorgesehen sein.Is the pressure of the container interior, for example, by squeezing the container body 3, the piston 5 in the cylinder 16 is moved against the spring 11 until laterally in the wall of the cylinder 16, the outlet opening 10 is free (see also FIG. 2). Through this outlet opening 10 then the product in the outlet channel 4 enter. Instead of a single outlet opening 10 can increase the Abgabemenge also provided a plurality of outlet openings in the wall of the cylinder 16 be.

Der Deckel 1 ist bevorzugt ausgebildet als Klappdeckel. Dieser ist über ein Scharnier 12 an einem Aufsatz 2 des Behälterkörpers 3 beweglich befestigt. Der Auslasskanal 4 kann durch das Anheben des Deckels 1 geöffnet werden, dadurch wird ein Dichtdom 9 aus dem Auslasskanal 4 herausgezogen.The lid 1 is preferably designed as a hinged lid. This is about a hinge 12 attached to an attachment 2 of the container body 3 movable. The outlet channel 4 can be opened by lifting the lid 1, thereby a sealing dome 9 is made the exhaust duct 4 pulled out.

Sinkt die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren unter der erste Grenzwert, so bewegt sich der Kolben 5, unterstützt durch die Rückstellkraft der Feder 11, zurück und verschließt die Öffnung wieder (vergleiche Figur 3). Decreases the pressure difference between the container interior and the container exterior the first limit, the piston 5 moves, supported by the restoring force of the Spring 11, back and closes the opening again (see Figure 3).

Sinkt die Druckdifferenz zwischen dem Behältennneren und dem Behälteräußeren weiter unter den zweiten Grenzwert, insbesondere derart, daß in der Flasche ein Unterdruck entsteht, so läuft der Kolben gegen den Anschlag 7, und es tritt das Tellerventil 6 im Boden des Kolbens 5 in Funktion, welches Luft in die Flasche gelangen lässt Das System ist so gestaltet, daß normalerweise kein Produkt in den Belüftungskanal 51, der durch den Zylinder 16 gebildet wird, gelangen kann. Die die Ventilvorrichtung bildenden Ventile (Kolben 5 und Tellerventil 6) sind jeweils nur einer Richtung durchlässig, und zwar nur unter den angegebenen Druckverhältnissen.If the pressure difference between the container interior and the container exterior continues to decrease below the second limit, in particular such that a vacuum in the bottle arises, the piston runs against the stop 7, and it enters the poppet valve 6 in the ground of the piston 5 in function, which allows air to get into the bottle The system is designed so that normally no product in the ventilation channel 51 through the cylinder 16 is formed, can get. The valves forming the valve device (Piston 5 and poppet valve 6) are permeable only one direction, only under the specified pressure conditions.

Wenn durch konstruktive Gestaltung der Belüftungsweg hinsichtlich Verschmutzungen optimiert wird, ist eine Kontamination nur sehr schwer möglich. Der Weg der einströmenden Luft bei der Rückbelüftung verläuft in diesem Beispiel unter den Abstützungen 13 hinweg und durch die Verrastungsteile 14 und 15 für den Aufsatz 2 hindurch, die durch kleine nicht skizzierte Unterbrechungen, luftdurchlässig sind. Der Aufsatz 2 ist in diesem Beispiel durch ein System von Verrastungsteilen (Rasthaken 14 und Schnapphaken 15) auf dem Behälterkörper 3 befestigt. Hier bietet der Stand der Technik weitere vorteilhafte Möglichkeiten (Gewinde, Einrastbänder, Crimpen etc).If due to structural design of the ventilation path with respect to contamination optimized, contamination is very difficult. The way of the inflowing Air in the return ventilation runs in this example under the supports 13th and through the Verrastungsteile 14 and 15 for the article 2 through, through small not sketched interruptions, are permeable to air. The essay 2 is in this Example by a system of Verrastungsteilen (latching hook 14 and snap hook 15) attached to the container body 3. Here, the prior art offers further advantageous Options (threads, snap-in straps, crimping, etc.).

Der den Auslasskanal 4 beinhaltende Behältereinsatz 17 wird über Abstützungen 13 vom Behälterkörper 3 gehalten und durch eine Dichtlippe 8 zu diesem hin abgedichtet. Für die Gestaltung dieser Abdichtung kommen verschiedene Ausführungen in Frage (Tonne. Konus, Lammellen, Zylinder). Das Einlegen eines Dichtringes oder einer Scheibe ist vorteilhaft.Of the outlet channel 4 containing container insert 17 is supported by 13 from Container body 3 is held and sealed by a sealing lip 8 towards this. For the Design of this seal come in different versions in question (ton. Cone, lambs, cylinder). The insertion of a sealing ring or a disc is advantageous.

Figur 2 zeigt den Auslassprozess durch die erfinderische Ventilvorrichtung bei Erhöhung des Drucks im Behälterinneren. Der Kolben 5 ist nach oben verschoben und drückt die Feder 11 zusammen. Das Tellerventil ist geschlossen. Der durch den starken Pfeil dargestellte Auslassweg durch die Austrittsöffnung 10 ist durchgängig.Figure 2 shows the discharge process by the inventive valve device when increasing the pressure in the container interior. The piston 5 is moved upwards and pushes the Spring 11 together. The poppet valve is closed. The one represented by the strong arrow Auslassweg through the outlet opening 10 is continuous.

In Figur 3 ist der Weg der einströmenden Luft bei dem Rückbelüftungsprozess durcheinen starken Pfeil skizziert. Die Luft passiert Durchlässe im Bereich der Verrastungsteile 14 und 15, dann Durchlässe im Bereich der Abstützungen 13 und dringt durch das geöffnete Tellerventil 6 in den Behälterinnenraum ein. In Fig. 3, the path of the incoming air in the re-aeration process is through sketched strong arrow. The air passes through passages in the region of the latching parts 14 and 15, then passages in the area of the supports 13 and penetrates through the open Poppet valve 6 in the container interior a.

Das Tellerventil 6 kann dabei vorteilhaft derart ausgelegt sein, daß es nach erfolgtem Druckausgleich zwischen den Behälterinneren und dem Behälteräußeren wieder schließt. Ein zusätzliches Eindringen von Verunreinigungen wird dann vermieden.The poppet valve 6 may advantageously be designed such that it is done after Pressure equalization between the container interior and the container exterior closes again. An additional penetration of impurities is then avoided.

Diese Art von Verschluss erlaubt beispielsweise, einen Applikator zu integrieren und sicher auszuschließen, das Substanzen von der Applikationsfläche zurück in den Behälter gelangen.This type of closure, for example, allows an applicator to be integrated and secure exclude the substances from the application area back into the container reach.

Im Falle der zweiten Ausführungsform und ihrer. Erweiterungen lässt sind ein umgekehrt geschaltetes Kolbenventil (die Öffnung 10 dient nun als Belüftungsöffnung) als Belüftungsventil einsetzen, welchem ein Tellerventil (Durchgängigkeit kann von innen nach außen geschaltet werden) integriert ist.In the case of the second embodiment and its. Extensions are reversed switched piston valve (the opening 10 now serves as a vent) as a vent valve insert, which a poppet valve (continuity can from the inside to switched outside) is integrated.

Aber auch andere Ausführungsformen der im Hauptanspruch dargestellten Erfindung lassen sich realisieren.But also other embodiments of the invention presented in the main claim can be realized.

Die erfinderische Ventilvorrichtung oder eine seiner Ausführungsformen sind derart konstruiert, daß ein Zurückfließen einmal abgegebenen Produktes von der Applikatorfläche in den Behälter nicht möglich ist. Sie sind damit geeignet für Behälter für fließfähige Stoffe aller Art, bieten aber zusätzlich große Vorteile für Behälter, welche zur Abgabe leicht verderblicher Stoffe vorgesehen sind oder welche hohen hygienischen Ansprüchen genügen müssen.The inventive valve device or one of its embodiments are constructed in such a way that that a backflow once delivered product from the applicator surface in the container is not possible. They are therefore suitable for containers for flowable Substances of all kinds, but also offer great benefits for containers, which for delivery perishable substances are provided or which high hygienic requirements have to suffice.

Einige Beispiele für derartige Anwendungsbereiche, ohne den Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben, sind:

  • Zahnbürsten mit integrierter Spendeöffnung
  • Reinigungsbürsfen mit integriertem Vorratsbehälter
  • Schleif- und Polierapplikatoren im entsprechendem Hilfsmittelbehälter
  • Duschgelapplikatoren, insbesondere auch mit Massagekopf,
  • Mascarabürsten,
  • Aufträger von Schuhcreme oder sonstigen reinigenden und pflegenden/konservierenden Substanzen, insbesondere solche mit einer Bürste oder einem Schwamm auf dem Behälter zur Reinigung von Kleidung,
  • Deoroller,
  • Aufträger von Nagellack oder Korrekturflüssigkeit,
  • Aufträger von Klebstoffen,
  • Aufträger von Farben, Schutzlacken, Rostentfemer, Anlauger etc.
Some examples of such applications, without claiming to be exhaustive, are:
  • Toothbrushes with integrated dispensing opening
  • Cleaning brushes with integrated storage tank
  • Grinding and polishing applicators in the appropriate aid container
  • Shower gel applicators, especially with massage head,
  • mascara,
  • Applying shoe polish or other cleansing and nourishing / preserving substances, especially those with a brush or a sponge on the container for cleaning clothes,
  • roll-on deodorant,
  • Applicator of nail varnish or correction fluid,
  • Applicators of adhesives,
  • Application of paints, protective lacquers, rust remover, lye etc.

Weiterhin ist die Ventilvorrichtung hervorragend für die herkömmlichen Behälterverschlüsse und -applikatoren geeignet. Hierzu zählen beispielsweise Behältnisse für Wasch- und Pflegesubstanzen (Shampoo, Duschgel, Sonnenmilch, Pflegelotion usw.). Durch die nahezu ausgeschlossene Kontamination des Füllgutes lässt sich der Anteil der konservierenden und stabilisierenden Substanzen stark, verringern.Furthermore, the valve device is excellent for the conventional container closures and applicators suitable. These include, for example, containers for Washing and care substances (shampoo, shower gel, sunscreen, body lotion, etc.). Due to the almost excluded contamination of the contents, the proportion of strongly reducing and improving the preservative and stabilizing substances.

Eine weitere Anwendung für die erfinderische Ventilvorrichtung ergibt sich im Lebensmittelbereich, beispielsweise für Konfitüre, Honig, Ketchup und Mayonnaise, Senf, Soßen und derartige Nahrungsmittel.Another application for the inventive valve device results in the food sector, For example, for jam, honey, ketchup and mayonnaise, mustard, sauces and such foods.

Durch die Integration des Rückbelüftungsventils in das Abgabeventilsystem ist es möglich, im üblicherweise zur Herstellung derartiger Gegenstände angewendeten Spritzgußverfahren eine hohe Genauigkeit und Präzision zu gewährleisten. Die Qualität des Produktes steigt. Die Ventilvorrichtung kann günstigerweise ebenfalls einteilig hergestellt werden, hierdurch kann die Zahl der Produktionsschritte verringert, der Herstenungspreis erniedrigt und die Passgenauigkeit und die Funktionalität verbessert werden.By integrating the return vent valve into the dispensing valve system, it is possible to in the customarily used for the production of such items injection molding to ensure high accuracy and precision. The quality of the product increases. Conveniently, the valve device may also be made in one piece This can reduce the number of production steps, the production price lowered and the accuracy of fit and functionality are improved.

Als Variation des Prinzips kann das Ventil zu Belüftung anstatt im Kolben auch in den Flaschenkörper integriert sein.As a variation of the principle, the valve can be used for ventilation instead of in the piston also in the Be integrated in the bottle body.

Außerdem kann auch zur Belüftung ein Kolbenventil verwendet werden und der Auslass mit einem Tellerventil gestaltet werden.In addition, a piston valve can be used for ventilation and the outlet be designed with a poppet valve.

Claims (7)

  1. Valve device for arrangement in the area of an opening of a container and for metered discharge of a medium from the container, with a first valve (5) which seals the container opening for the medium as long as a pressure difference between the interior of the container and the exterior of the container is smaller than a first predetermined limit value and which opens the container opening for the medium when the pressure difference between the interior of the container and the exterior of the container is greater than the first predetermined limit value, and with a second valve (6) which opens the container opening for readmission of air as long as a pressure difference between the interior of the container and the exterior of the container is smaller than a second predetermined limit value and which seals the container opening for readmission of air when the pressure difference between the interior of the container and the exterior of the container is greater than the second predetermined limit value, characterized in that one of the valves is integrated in the other of the valves and two separate paths are provided for discharge of the medium and for readmission of air, the air inlet area of the second valve being arranged outside the product outlet area.
  2. Valve device according to Claim 1, characterized in that the second valve (6) is integrated in the first valve (5).
  3. Valve device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first valve (5) is a plunger valve.
  4. Valve device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second valve (6) is a disc valve.
  5. Valve device according to Claim 1, characterized in that the first valve is integrated in the second valve.
  6. Valve device according to at least one of Claims 1 or 5, characterized in that the second valve is a plunger valve.
  7. Valve device according to at least one of Claims 1, 5 or 6, characterized in that the first valve is a disc valve.
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