WO2003080462A1 - Ventilvorrichtung für die öffnung eines behälters mit rückbelüftungsmechanik - Google Patents

Ventilvorrichtung für die öffnung eines behälters mit rückbelüftungsmechanik Download PDF

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WO2003080462A1
WO2003080462A1 PCT/EP2002/003152 EP0203152W WO03080462A1 WO 2003080462 A1 WO2003080462 A1 WO 2003080462A1 EP 0203152 W EP0203152 W EP 0203152W WO 03080462 A1 WO03080462 A1 WO 03080462A1
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WO
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container
valve
opening
valve device
pressure difference
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PCT/EP2002/003152
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Inventor
Bernhard Felten
Holger Pries
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Beiersdorf Ag
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    • 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
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    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
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    • 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
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    • 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

  • Valve device for opening a container with back ventilation mechanism
  • 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.
  • this product residue is usually contaminated with splash water, since it is used at the sink or in the shower.
  • the shampoo residues around the pouring opening have been stripped off by hand and then sweat, skin residues or other substances are also sucked into the skin.
  • nasal sprays that are sold in elastic bottles. With this application it is possible that viral nasal secretions can get into the bottle.
  • care lotions or sun milk or oil it is also possible that other substances besides air (sand, sea water, washing
  • Patent-he ⁇ 200-257B.doc Substances are sucked back into the container after the product has been applied to the skin.
  • a special application is the use of massage heads to apply a shower product and massage the skin.
  • substances are detached from the skin during massaging and sucked into the opening of the massage head.
  • the problem of contamination of the container contents arises, for example, when applying mayonnaise to salads or sausage bread or mustard to sausage.
  • the substances sucked back can often contain bacteria, viruses or fungal germs. This makes it possible for bacteria and fungal germs in particular to multiply in the contents and thereby make them unsavory, inedible or, in extreme cases, even toxic.
  • closures with relatively small openings and favorable geometry in combination with these substances usually ensures that the problem is kept within reasonable limits.
  • Favorable geometry means that the closure is designed so that contact with the skin or other contaminated surfaces is made more difficult.
  • Airless systems usually have a pump and a container with a variable volume, for example a drag piston or inner bag (delivery by compressed air). These systems are also suitable for multi-chamber systems. The increased effort usually creates much higher costs than an elastic plastic bottle. In addition, the residual emptying of these systems is usually very bad.
  • Systems with pumps use a standpipe to convey the substance out of the bottle. The volume is equalized by air that enters the bottle through a separate channel. Most of the time, the duct is attached so that it is only open when the pump is activated. This means that this channel is closed in the idle state of the pump (mostly by the pump piston itself) and that this provides a further safeguard against contamination with foreign substances.
  • valves are usually designed in such a way that the flow of the applied substance is cut off when the corresponding application pressure is not reached, because the valve snaps back suddenly and closes the opening. This behavior ensures that the dispensing opening is only slightly contaminated and that there is therefore less suction.
  • WO 00/06460 describes a valve device for a container, which is attached in the region of the opening for the metered discharge of a medium.
  • WO 00/07899 and WO 00/07900 show valve systems which work with diaphragms.
  • WO 00/48921 shows a valve with a two-way function, in which the outlet of a liquid and the inlet of air is ensured by opening both routes simultaneously.
  • the object of the invention is to provide a valve device for a container, which ensures that the contents of the container are dispensed, enables back ventilation and prevents the once dispensed product from flowing back into the container.
  • the main claim 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, with a first valve (outlet valve) which seals the container opening for the medium as long as a pressure difference between the container interior and the container exterior is smaller as a first predetermined limit value, and which opens the container opening for the medium if the pressure difference between the container interior and the container exterior is greater than the first predetermined limit value, and with a second valve (ventilation valve) which opens the container opening for back ventilation, as long as a pressure difference between the interior of the container and the exterior of the container is less than a second predetermined limit value, and which seals the opening of the container for back ventilation if the pressure difference between the interior of the container and the container outer is greater than the second predetermined limit, one of the valves being integrated in the other of the valves.
  • a first valve outlet valve
  • first predetermined limit value which opens the container opening for the medium if the pressure difference between the container interior and the container exterior is greater
  • the pressure difference between the inside and outside of the container is defined as the inside pressure minus the outside pressure of the container in the correct mathematical, ie signed values.
  • the specification in the mathematical, signed values also applies to the specification of the first and the second specified limit value.
  • a negative value is essentially selected for the second predetermined limit value.
  • the first valve is therefore advantageously closed as long as a pressure difference in the interior of the container, possibly in the form of a slight overpressure, is smaller than a first predetermined limit value with respect to the exterior of the container, and opened when the excess pressure is greater than the first predetermined limit value.
  • the second is accordingly Valve opened when the inside of the container is opposite the outside of the container and, if possible, closed when this underpressure is not present. In order to achieve a negative pressure in the interior of the container, the second predetermined limit value is therefore less than zero.
  • the second valve being integrated in the first valve (outlet valve).
  • the outlet valve is a piston valve, irrespective of this, but particularly cheaply, but in combination, it has proven useful if the ventilation valve is a poppet valve.
  • the first valve (outlet valve) is integrated into the second valve (ventilation valve).
  • the ventilation valve is advantageously a piston valve and / or the outlet valve is a poppet valve.
  • FIG. 1 container for flowable substances with a hinged lid closure with the valve device according to the invention
  • FIG. 2 outlet path of the product in the container from FIG. 1
  • FIG. 3 airway during the back ventilation in the container from FIG. 1
  • Figure 1 shows a container consisting of a container body 3, a container insert 17 with the valve device according to the invention and an attachment 2, and with a container opening, wherein the container opening can also be closed by a lid 1.
  • the valve device comprising a piston valve comprising a piston 5, which is designed to move up and down in the piston channel 51 formed by a cylinder 16, and a poppet valve 6 integrated in the piston 5.
  • a spring 11 in the embodiment shown a spiral spring , causes the piston to rest on a stop 7 when no external pressure is exerted on the container body 3, that is to say when the pressure difference between the container interior and the container exterior is less than a first predetermined limit value.
  • the piston valve is closed for the exit of a medium from the inside of the piston, the outlet opening 10 located in the cylinder 16 forming the wall of the piston channel 51 is closed.
  • This outlet opening 10 represents part of the container opening.
  • a value falls below a second predetermined limit value between the inside of the container and the outside of the container, which may be identical to the first limit value, but preferably smaller, in particular negative, the poppet valve 6 is opened. In particular, this is the case when the pressure inside the container is lower than the pressure on the outside of the container.
  • the piston 5 in the cylinder 16 is moved against the spring 11 until the outlet opening 10 is cleared laterally in the wall of the cylinder 16 (see also FIG. 1a) ).
  • the product can then enter the outlet channel 4 through this outlet opening 10.
  • a plurality of outlet openings can also be provided in the wall of the cylinder 16 in order to increase the discharge quantity.
  • the lid 1 is preferably designed as a hinged lid. This is movably attached to an attachment 2 of the container body 3 via a hinge 12.
  • the outlet duct 4 can be opened by lifting the cover 1, thereby pulling a sealing mandrel 9 out of the outlet duct 4.
  • the ventilation path is optimized with regard to contamination through a constructive design, contamination is very difficult.
  • the path of the incoming air during the rear ventilation runs under the supports 13 and through the latching parts 14 and 15 for the attachment 2, which are permeable to air due to small interruptions not shown.
  • the attachment 2 is fastened on the container body 3 by a system of locking parts (locking hooks 14 and snap hooks 15).
  • locking hooks 14 and snap hooks 15 the state of the art offers further advantageous possibilities (threads, snap-in tapes, crimping, etc.).
  • the container insert 17 containing the outlet channel 4 is held by the container body 3 via supports 13 and sealed off by a sealing lip 8.
  • a sealing lip 8 Various designs are possible for the design of this seal (barrel, cone, lamellae, cylinder). Inserting a sealing ring or a washer is advantageous.
  • Figure 1a shows the discharge process by the inventive valve device when the pressure inside the container increases.
  • the piston 5 is displaced upwards and compresses the spring 11.
  • the poppet valve is closed.
  • the outlet path through the outlet opening 10 represented by the strong arrow is continuous.
  • the path of the inflowing air in the back-ventilation process is outlined by a strong arrow in FIG. 1b.
  • the air passes through passages in the area of the latching parts 14 and 15, then passages in the area of the supports 13 and penetrates through the opened poppet valve 6 into the interior of the container.
  • the poppet valve 6 can advantageously be designed such that it closes again after pressure equalization between the interior of the container and the exterior of the container. An additional penetration of contaminants is then avoided.
  • This type of closure allows, for example, an applicator to be integrated and safely excluded that substances can get back into the container from the application surface.
  • a reversed piston valve (the opening 10 now serves as a ventilation opening) can be used as a ventilation valve, which has a poppet valve (passage can be switched from the inside to the outside).
  • the inventive valve device or one of its embodiments is constructed in such a way that a product once it has been dispensed cannot flow back from the applicator surface into the container. They are therefore suitable for containers for flowable substances of all kinds, but also offer great advantages for containers which are intended to dispose of perishable substances or which have to meet high hygienic requirements.
  • valve device is outstandingly suitable for the conventional container closures and applicators.
  • containers for washing and care substances shampoo, shower gel, sun milk, care lotion, etc. Due to the almost excluded contamination of the contents, the proportion of preserving and stabilizing substances can be greatly reduced.
  • valve device is in the food sector, for example for jam, honey, ketchup and mayonnaise, mustard, sauces and such foods.
  • valve device By integrating the back-venting valve into the dispensing valve system, it is possible to ensure high accuracy and precision in the injection molding process usually used for the production of such objects.
  • the quality of the product increases.
  • the valve device can advantageously also be produced in one piece, as a result of which the number of production steps can be reduced, the production price can be reduced and the accuracy of fit and the functionality can be improved.
  • valve for ventilation can also be integrated into the bottle body instead of in the piston.
  • a piston valve can also be used for ventilation and the outlet can be designed with a poppet valve.

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Abstract

Ventilvorrichtung zur Anordnung im Bereich einer Öffnung eines Behälters und zum dosierten Auslassen eines Medium aus dem Behälter, mit einem ersten Ventil (5), welches die Behälteröffnung für das Medium abdichtet, solange eine Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren kleiner als ein erster vorgegebene Grenzwert ist, und welches die Behälteröffnung für das Medium öffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren größer als der erste vorgegebene Grenzwert ist, sowie mit einem zweiten Ventil (6), 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 Behälteräußeren größer als der zweite vorgegebene Grenzwert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Ventile in das andere der Ventile integriert ist.

Description

Beiersdorf Aktiengesellschaft Hamburg
Beschreibung
Ventilvorrichtung für die Öffnung eines Behälters mit Rückbelüftungsmechanik
Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zur Anordnung im Bereich einer Öffnung eines Behälters und zum dosierten Auslassen eines Mediums aus dem Behälter.
Viele flüssige und cremeartige kosmetische Produkte, aber auch solche aus den Bereichen Lebensmittel, Medizin, Haushalt, Chemie und Technik, werden in elastischen Fla- sehen 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 speziell 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 Fla- sehe 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.
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, Wasch-
Patent-He\200-257B.doc Substanzen) in den Behälter zurückgesaugt werden, nachdem das Produkt auf die Haut appliziert wurde.
Eine besondere Anwendung ist die Verwendung von Massageköpfen, um ein Duschpro- dukt 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.
Die am häufigsten bei bisherigen Produkten umgesetzte, weil meist auch kostengüns- tigste Lösung für die vorstehende Problematik ist die Verwendung von konservierenden und stabilisierenden Substanzen (Benzoesäure, Formaldehydbildner, Nitrate, Nitrite, An- tioxidantien, Ascorbinsäure....etc).
Weitere Bestrebungen gehen in den Bereich der Entwicklung technischer beziehungs- weise bauartbedingter Vermeidung der Kontamination von Behälterinhalten.
Die Verwendung von Verschlüssen mit relativ 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.
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. Systeme mit Pumpen fördern 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.
Pumpsysteme sind etwas günstiger als Airless-Systeme, aber immer noch teurer als einfache Flaschen mit Verschluss. Auch der Aufwand zur Abfüllung ist höher.
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-Behältern 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.
Die WO 00/06460 beschreibt eine Ventilvorrichtung für einen Behälter, welche im Bereich der Öffnung zum dosierten Auslassen eines Mediums angebracht ist. Die WO 00/07899 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.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilvorrichtung für einen Behälter anzubieten, wel- ehe 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.
Überraschend wurde nun gefunden, daß es sich für die Lösung der Aufgabe hervorra- gend bewährt, wenn zwei Ventile, welche gegenläufig durchlässig sind, ineinander integriert werden.
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 Behälteräußeren 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 Behälteräußeren größer als der zweite vorgegebene Grenzwert ist, wobei eines der Ventile in das andere der Ventile integriert ist.
Zur Vermeidung von Missverständnissen wird die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren definiert als Behälterinnendruck abzüglich Behälter- außendruck 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.
Dabei wird für den zweiten vorgegebene Grenzwert im wesentlichen ein negativer Wert gewählt.
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.
In einer ersten hervorragenden Ausführungsform der erfinderischen Ventilvorrichtung wobei das zweite Ventil (Belüftungsventil) in das erste Ventil (Auslassventil) integriert ist.
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.
In einer zweiten hervorragenden Ausführungsform der erfinderischen Ventilvorrichtung ist das erste Ventil (Auslassventil) in das zweite Ventil (Belüftungsventil) integriert.
Hierbei ist vorteilhaft das Belüftungsventil ein Kolbenventil und/oder das Auslassventil ein Tellerventil.
Weiterhin ist es für den Erfindungsgedanken sehr günstig, wenn für das Auslassen des Mediums und für die Rückbelüftung zwei separate Wege vorgesehen sind.
Die Erfindung soll anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert werden, ohne sich durch die Wahl der abgebildeten Ausführungsformen unnötig beschränken zu wollen. Die Darstellungen beziehen sich auf die erste Ausführungsform 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
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 Austrittsöffnung 10 ist geschlossen. Diese Austrittsöffnung 10 stellt dabei einen Teil der Behälteröffnung dar.
Wird ein zweiter vorgegebener Grenzwert zwischen dem Behälterinneren und dem Be- hälteräußeren 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.
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 1a). 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.
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 Dichtdorn 9 aus dem Auslasskanal 4 herausgezogen.
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 1b). Sinkt die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren 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.
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).
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.
Figur 1a 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.
In Figur 1b ist der Weg der einströmenden Luft bei dem Rückbelüftungsprozess durch einen 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. 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.
Diese Art von Verschluss erlaubt beispielsweise, einen Applikator zu integrieren und sicher auszuschließen, das Substanzen von der Applikationsfläche zurück in den Behälter gelangen.
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.
Aber auch andere Ausführungsformen der im Hauptanspruch dargestellten Erfindung lassen sich realisieren.
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.
Einige Beispiele für derartige Anwendungsbereiche, ohne den Anspruch auf Vollständig- keit zu erheben, sind:
Zahnbürsten mit integrierter Spendeöffnung
Reinigungsbürsten 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.
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.
Eine weitere Anwendung für die erfinderische Ventilvorrichtung ergibt sich im Lebensmittelbereich, beispielsweise für Konfitüre, Honig, Ketchup und Mayonnaise, Senf, Soßen und derartige Nahrungsmittel.
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 Herstellungspreis erniedrigt und die Passgenauigkeit und die Funktionalität verbessert werden.
Als Variation des Prinzips kann das Ventil zu Belüftung anstatt im Kolben auch in den Flaschenkörper integriert sein.
Außerdem kann auch zur Belüftung ein Kolbenventil verwendet werden und der Auslass mit einem Tellerventil gestaltet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Ventilvorrichtung zur Anordnung im Bereich einer Öffnung eines Behälters und zum dosierten Auslassen eines Mediums aus dem Behälter, mit einem ersten Ventil (5), welches die Behälteröffnung für das Medium abdichtet, solange eine Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren kleiner als ein erster vorgegebene Grenzwert ist, und welches die Behälteröffnung für das Medium öffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Behälterinneren und dem Behälteräußeren größer als der erste vorgegebene Grenzwert ist, sowie mit einem zweiten Ventil (6), 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 Behälteräußeren größer als der zweite vorgegebene Grenzwert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Ventile in das andere der Ventile integriert ist.
2. Ventilvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (6) in das erste Ventil (5) integriert ist.
3. Ventilvorriehtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten Ventil (5) um ein Kolbenventil handelt.
4. Ventilvorriehtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zweiten Ventil (6) um ein Tellerventil handelt.
5. Ventilvorriehtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil in das zweite Ventil integriert ist.
6. Ventilvorriehtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zweiten Ventil um ein Kolbenventil handelt.
7. Ventilvorriehtung nach zumindest einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten Ventil um ein Tellerventil handelt.
8. Ventilvorriehtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Auslassen des Mediums und für die Rückbelüftung zwei separate Wege vorgesehen sind.
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