Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil in einem Beutel.
Ventile mit einem Beutel, in der Fachsprache auch als "back-on-valve" oder
Beutelsystem bezeichnet, sind bekannt. Bei den bekannten Ausführungen
besitzt das Ventil einen Ventilteller mit einem domförmigen Haltebereich für
ein Gehäuse. Der Ventilteller wird abgedichtet auf einen Behälter, wie
beispielsweise eine Dose, gekrimpt. In dem Ventilgehäuse sind ein Ventilsitz
und ein Ventilglied angeordnet. Deren Ausgestaltung kann variieren, je
nachdem, ob das Ventil als ein männliches oder als ein weibliches Standard-Ventil,
als Kippventil oder dgl. ausgebildet ist. Mit dem Ventilgehäuse
verbunden ist ein Beutel, der beispielsweise aus vier Lagen von PET,
Aluminium, OPa und PP oder drei Lagen mit Pa, Aluminium und PP besteht.
Im nicht befüllten Zustand wird der Beutel entlang der Längsachse des
Ventilgehäuses spiralförmig aufgewickelt. Der Ventilbeutel besitzt dabei
üblicherweise die Länge des Behälters.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau eines
Ventils mit Beutel weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Ventil mit den Merkmalen
nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand
der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Ventil mit einem Beutel besitzt der Beutel
einen im wesentlichen zylindrischen Beutelkörper, dessen Außenwand eine
ziehharmonika-förmige Faltung besitzt. Ein derart ausgestalteter Beutel
besitzt zahlreiche Vorteile: Zunächst kann der noch nicht gefüllte Beutel
zusammengefaltet transportiert und gelagert werden, wodurch Lager- und
Transportvolumen und die damit verbundenen Kosten reduziert werden.
Weiterhin besitzt der zylindrisch geformte Beutel ein größeres Aufnahmevolumen
verglichen mit dem bekannten taschenförmigen Beutel. Ferner
kann der ziehharmonika-artig zusammenfaltbare Beutel für Ventilteller
beliebiger Größe eingesetzt werden, insbesondere auch bei Ventilen, deren
Ventilteller einen dem Durchmesser des Behälters entsprechenden Außendurchmesser
besitzt.
Bevorzugt ist die Außenwand des Beutelkörpers in ihrem zusammengefalteten
Zustand auf sich selbst gefaltet derart, daß der zusammengefaltete
Beutelkörper eine zylindrische Form mit geringerer Höhe als im entfalteten
Zustand besitzt.
Zweckmäßigerweise besitzt der Ventilteller einen Durchmesser, der größer
als der Durchmesser des Beutelkörpers ist. Bei herkömmlichen Back-on-Valve-Konstruktionen
ist der Außendurchmesser des Ventiltellers lediglich
größer als der aufgerollte Beutel. Im entrollten Zustand des Beutels besitzt
dieser eine deutlich größere Breite als der Ventilteller.
In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Beutelkörper ein im
wesentlichen kreisförmiges Bodenelement. Im Gegensatz zu der zusammenfaltbaren
Seitenwand kann das Bodenelement starr ausgebildet sein, so daß
auch der sich zusammenziehende Beutelkörper im wesentlichen seine
zylindrische Form beibehält.
Das Bodenelement besitzt bevorzugt einen umlaufenden Steg, der von dem
Beutelkörper fort weisend sich entlang dem Umfang erstreckt. Hierdurch
bildet das Bodenelement eine zylindrische Ausnehmung, die von dem
Ventilkörper fort weist.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung liegt das Bodenelement mit seinem
umlaufenden Steg an einer Innenwand des Behälters an. Bevorzugt ist das
Bodenelement gegenüber der Behälterinnenwand abgedichtet, um nach Art
eines Kolbens in dem Behälter geführt zu werden. Hierdurch wird in
besonderem Maße sichergestellt, daß der Beutelkörper beim Austrag seines
Inhalts eine im wesentlichen zylindrische Form beibehält und die Seitenwand
sich aufeinanderfaltet. Zur Befüllung kann ein entsprechender Behälter
mit einer verschließbaren Öffnung in seinem Boden versehen sein, um ein
unter Druck stehendes Treibmittel einzufüllen.
Um einen vollständigen Austrag des Mediums zu unterstützen, ist das
Bodenelement bevorzugt konvex gewölbt, wobei die Wölbung hin zu einer
Austrittsöffnung des Beutelkörpers weist.
In einer möglichen Ausgestaltung besitzt der Beutelkörper an seiner zum
Ventil weisenden Seite eine im wesentlichen flache Oberseite. Die Oberseite
ist mit einem Ventilgehäuse verbunden. Bevorzugt kann diese verkrimpt
oder verschweißt werden. In einer weiteren Ausgestaltung ist der Beutelkörper
direkt mit einem umlaufenden Vorsprung im Ventilteller verbunden.
Bevorzugt besitzt ein Behälter für ein erfindungsgemäßes Ventil eine
Innenwand, die mit einem TFS-Polymer beschichtet ist. Das erfindungsgemäße
Ventil wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Es zeigt:
- Fig. 1
- ein männliches Standard-Ventil mit Beutel in einen zylindrischen
Behälter eingesetzt,
- Fig. 2
- ein Kippventil in einem konischen Behälter und
- Fig. 3
- eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Kippventils
in einem Behälter.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil 10 mit einem Beutel in seiner
zusammengefalteten Position. Das Ventil 10 besitzt einen Ventilteller 12.
Zentral in dem Ventilteller 12 ist ein Ventilgehäuse gehalten, aus dem ein
Stem 16 zur Betätigung des Ventils vorsteht. Mit dem Gehäuse 14
verbunden ist ein Beutelkörper 18, der ein Bodenelement 20 besitzt.
Der Ventilteller 12 wird auf einen zylindrischen Behälter 22 aufgesetzt und
mit diesem entlang dem Umfang verkrimpt. Bevorzugt kann hier noch ein
Dichtungselement, beispielsweise aus Butan-Gummi vorgesehen sein, um
den Behälter mit dem Ventilteller besser abzudichten. Fig. 1c zeigt einen
Querschnitt durch den Behälter 22 mit einem gefüllten Beutel 18. Der
Beutelkörper besitzt eine ziehharmonikaförmige Faltung 24. Durch das
eingefüllte Medium ist der Beutelkörper 18 gedehnt und das Bodenelement
20 des Beutels befindet sich nahe dem Boden 26 des Behälters.
Im gefüllten Zustand ist der Behälterbeutel mit dem auszutragenden
Medium, beispielsweise einer Flüssigkeit oder einem Gel gefüllt. Der
Behälter ist mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt. Auf eine
Betätigung des Ventils hin, wird das Medium ausgetragen. Der Behälterkörper
wird durch den in dem Behälterinnenraum herrschenden Druck
komprimiert. Das Zusammenziehen des Behälterkörpers kann zusätzlich
noch durch eine Vorspannung der ziehharmonikaförmigen Faltung unterstützt
werden. Das Bodenelement 20 wirkt hierbei, auch ohne eine
Abdichtung gegenüber der Seitenwand, nach Art eines Kolbens. Der prall
gefüllte Behälterkörper behält im wesentlichen seine Form bei, während der
Druck in dem Behälterinnenkörper das Bodenelement hin zum Ventilteller
12 drückt. Die seitlich an dem Behälterkörper angreifenden Kräfte kompensieren
sich hierbei. Das Zusammenfalten des Beutelkörpers wird zusätzlich
durch ein starr ausgebildetes Bodenelement unterstützt.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ventil ist der Beutelkörper 18 mit einer Oberseite
26 versehen, die im wesentlichen gerade verläuft. Das Bodenelement
20 besitzt einen umlaufenden Steg 28, der eine kreisförmige Ausnehmung in
dem Bodenelement 20 begrenzt.
Die Befüllung des Behälters erfolgt auf herkömmliche Weise, also
beispielsweise durch eine Füllung bei aufgesetztem Ventilteller an dem
Ventilkörper vorbei.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung für ein Kippventil, sogenanntes
PU-Ventil. Das Kippventil 30 besitzt einen aus einem Formstück (nicht
dargestellten) vorstehenden Stem 30. Das Formstück bildet den Ventilsitz,
während der Stem mit dem Ventilglied verbunden ist. Durch Kippen des
Ventilglieds wird das Ventil geöffnet und der Beutelinhalt tritt über
Öffnungen in den Stem ein und kann ausgetragen werden. Gehalten ist das
den Ventilsitz bildende Formstück in einem Ventilteller 32, der auf einen
Behälter 34 aufgesetzt wird. Fig. 2b zeigt das Ventil auf einen konischen
Behälter aufgesetzt.
Wie in dem in Fig. 2c dargestellten Querschnitt zu erkennen, ist der Beutelkörper
36 nicht mit einem Ventilgehäuse verbunden, sondern mit dem
Ventilteller 32. Der Ventilteller 32 besitzt hierfür einen umlaufenden
Vorsprung 38 auf der vom Ventil fort weisenden Seite. Die Befestigung des
Beutelkörpers 40 an dem Vorsprung 38 ist hier lediglich beispielhaft
dargestellt. Der Beutelkörper 40 kann beispielsweise mit dem Vorsprung
verschweißt oder verklebt sein. Auch ist es möglich, hier noch zusätzliche
Befestigungsmittel vorzusehen.
Der Beutelkörper 40 besitzt ein Bodenelement 42, das wieder einen
umlaufenden Steg 44 aufweist. In dem in Fig. 2d dargestellten Ausführungsbeispiel
liegt der Steg 44 des Bodenelements an der Innenseite der Behälterwand
34 an. Der Steg 44 stabilisiert die Bewegung des Beutelkörpers 40 hin
zu dem Ventilteller 32. Der Behälter 34 ist konisch ausgebildet und
verbreitert sich hin zu dem Ventil, so daß der Abstand des Bodenelements
von der Innenseite der Wand mit zunehmender Entleerung des Behälters
zunimmt.
In einer alternativen Ausgestaltung, die nicht dargestellt ist, ist das
Bodenelement 42 mit Dichtungen gegenüber der Innenseite der Behälterwand
34 abgedichtet. Bei dieser Ausgestaltung dient der Behälterboden 46
dann als eine Art Kolben, der aufgrund des Drucks zwischen Beutelboden 42
und Behälterboden 46 den Beutel zusammendrückt, wenn das Ventil
geöffnet ist. Eine Befüllung des Behälters mit einem Treibmittel kann bei
dieser Ausgestaltung über eine verschließbare Öffnung im Boden erfolgen.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Weiterentwicklung des Ventils aus Fig. 2, bei
der das Bodenelement 48 des Beutelkörpers konvex hin zu dem Ventil
gekrümmt ist.
Der ziehharmonikaförmig zusammenfaltbare Beutelkörper besitzt
insbesondere den Vorteil, daß ein Ventilteller verwendet werden kann, der in
seinem Durchmesser an den zu verwendenden Behälter angepaßt ist. Ein
solcher Ventilteller gestattet es, das Ventil entsprechend groß zu
dimensionieren, damit ein schnellerer Eintrag des Mediums beim Befüllen
des Beutels möglich ist.