DE10256245A1 - Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter - Google Patents
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Abstract
Ein Überdruckventil (10; 10a; 40) für einen Verpackungsbehälter (5) besteht aus einem Trägerkörper (11; 11a; 50) und einer Membran (22; 48). Im Trägerkörper (11; 11a; 50) ist eine Vertiefung (15; 42) ausgebildet. Die Membran (22; 48) überdeckt die Vertiefung (15; 42) und ermöglicht das Austreten von entstehendem Gas über Durchgangslöcher (19, 20; 44).
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter.
- Ein aus der
DE 31 47 321 C2 bekanntes Überdruckventil weist einen napfförmigen Trägerkörper mit einem wandseitig umlaufenden Flanschbereich auf, wobei der Flanschbereich mit der Innenseite einer Materialbahn verbindbar ist, die den Verpackungsbehälter ausbildet. Am Grund des Trägerkörpers ist eine Membran mit randseitigem Spiel zum Trägerkörper angeordnet. Die Membran wird von einem in Draufsicht knochenförmigen Niederhalter gegen den Grund des Trägerkörpers geklemmt. Das bekannte Überdruckventil benötigt somit drei Bauteile, wobei insbesondere die Montage der Membran und des Niederhalters im Trägerkörper relativ aufwändig ist. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Überdruckventil für einen Verpackungsbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass es aus lediglich zwei Bauteilen besteht und somit kostengünstiger herstellbar ist.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Überdruckventils sind in den Unteransprüchen angegeben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vertiefung die Form wenigstens zweier sich schneidender Kreise auf. Durch diese spezielle Form lässt sich überraschenderweise ein besonders gutes Ansprechverhalten des Überdruckventils erzielen, d.h., dass das Überdruckventil beispielsweise bei einem Überdruck von bereits 2 mbar öffnet.
- Weiterhin ist es denkbar, die Vertiefung in Form eines Firmenlogos oder einer geschützten Bildmarke auszubilden, so dass sich unter Verzicht auf besonders niedrige Öffnungsdrücke ein besonders guter Wiedererkennungswert des Überdruckventils einstellt. Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, zwischen der Oberseite der Membran und der Oberseite des Randbereichs des Trägerkörpers einen Spalt auszubilden. Dadurch wird selbst bei dicht an dicht stehenden Verpackungsbehältern ein sicherer Durchgang des Gases zu der wenigstens einen Öffnung im Verpackungsbehälter gewährleistet. Eine besonders einfache Ausbildung der Membran bei gleichzeitiger Schaffung der Durchgänge für das Gas zur Öffnung in dem Verpackungsbehälter wird bewirkt, wenn die Membran streifenförmig ausgebildet ist.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf ein erstes erfindungsgemäßes Überdruckventil, -
2 einen Schnitt in der Ebene II-II der1 , -
3 eine Draufsicht auf eine Membran, wie sie bei dem Überdruckventil gemäß der1 und2 verwendet wird, -
4 eine Draufsicht auf ein zweites erfindungsgemäßes Überdruckventil, -
5 einen Schnitt entsprechend der2 bei einem Überdruckventil, welches durch einen Klebevorgang mit einem Verpackungsbehälter verbunden ist und -
6 eine perspektivische Ansicht eines Verpackungsbehälters mit einem Überdruckventil. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- In den
1 und2 ist ein erstes Überdruckventil10 dargestellt. Das Überdruckventil10 weist einen aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen bestehenden Trägerkörper11 auf, welcher bevorzugt im Spritzgussverfahren hergestellt ist. Im Ausführungsbeispiel weist der Trägerkörper11 in Draufsicht eine runde Form auf, er kann jedoch auch eine andere Form, beispielsweise eine quadratische Form, aufweisen. Der Trägerkörper11 ist als flacher, napfförmiger Körper ausgebildet und weist, wie am besten aus der2 ersichtlich ist, einen umlaufenden, gegenüber einem Mittelbereich12 erhöhten Randbereich13 auf. Die Oberseite des Randbereiches13 hat eine ebenfalls umlaufende, im Querschnitt in etwa dreiecksförmige Erhebung14 . Die Form der Erhebung14 dient dazu, das Überdruckventil10 bzw. den Trägerkörper11 durch Ultraschallschweißen (oder ein anderes thermisches Siegelverfahren) mit einem Verpackungsbehälter verbinden zu können. Alternativ dazu können auch mehrere, vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnete Erhebungen14 ausgebildet sein. - Im Mittelbereich
12 ist eine Vertiefung15 ausgebildet, welche die Form zweier sich schneidender Kreise16 ,17 aufweist. Die Vertiefung15 ist gegenüber der Oberseite18 des Mittelbereichs12 um ca. 0,2 mm abgesenkt. Im Mittelpunkt jedes der Kreise16 ,17 ist ein Durchgangsloch19 ,20 im Trägerkörper11 ausgebildet. Der Durchmesser jedes Durchgangslochs19 ,20 beträgt beispielsweise 1 mm. Die Anordnung der Vertiefung15 im Mittelbereich12 ist zentrisch zum Trägerkörper11 bzw. mit diesem ausgerichtet. - Die Oberseite
18 des Mittelbereichs12 ist teilweise von einer Membran22 überspannt. Die in der3 einzeln dargestellte Membran22 weist eine der Innenkontur23 des Randbereichs13 angepasste Form auf, wobei an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine geradlinige Kante24 ,25 vorgesehen ist. Die ebenfalls aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyester bestehende Membran22 weist eine Dicke von maximal ca. 0,1 mm auf und ist in Folge ihres Materials (Polyester mit siegelfähiger Beschichtung) gegen die Oberseite18 des Mittelbereichs12 des Trägerkörpers11 siegelbar. - Die Anordnung der Membran
22 innerhalb der Innenkontur23 des Trägerkörpers11 ist derart, dass sich die Kanten24 ,25 senkrecht zu einer Mittelpunktsachse26 befinden, welche die Mittelpunkte der Kreise16 ,17 schneidet. Somit ist zwischen den Kanten24 ,25 und der Innenkontur23 des Trägerkörpers11 jeweils eine Membranfreie Zone27 ,28 ausgebildet. - In der
1 sind ferner zwei gegenüberliegende Siegelzonen31 ,32 eingezeichnet, über die die Verbindung der streifenförmigen Membran22 mit der Oberseite18 des Trägerkörpers11 erfolgt. Man erkennt, dass die Siegelzonen31 ,32 von den Bereichen außerhalb der Kanten24 ,25 bis hin zum Rand der jeweilig kreisbogenförmigen Kontur33 ,34 der Membran22 reicht. - Zwischen der Oberseite
18 des Trägerkörpers11 und der Membran22 ist, wie an sich bekannt, ein Dichtfluid, insbesondere Silikonöl, angeordnet. Aus der2 ist weiterhin erkennbar, dass zwischen der Oberseite der elastischen Membran22 und der Oberseite des Trägerkörpers11 ein Abstand a ausgebildet ist. - Das Überdruckventil
10a gemäß der5 unterscheidet sich von dem Überdruckventil10 gemäß den1 und2 dadurch, dass auf der Oberseite des Randbereichs13a des Trägerkörpers11a eine umlaufende Kleberschicht37 aufgebracht ist. Die Kleberschicht37 dient an Stelle der dreiecksförmigen Erhebung14 beim Überdruckventil10 zum Verbinden des Überdruckventils10a mit der Innenseite2 einer Packstoffbahn3 . Die Packstoffbahn3 ist Teil eines in der5 nicht dargestellten Verpackungsbehälters, welcher beispielsweise dem Verpacken von Kaffee dient. In der Packstoffbahn3 sind innerhalb des Randbereichs13a mehrere Öffnungen4 ausgebildet. Die Öffnungen4 können beispielsweise, wie allgemein bekannt, mittels eines entsprechenden Stechwerkzeuges beim oder nach dem Anbringen des Überdruckventils10a an die Packstoffbahn3 gebildet werden, wobei die Anzahl und Größe der Öffnungen4 je nach Anwendungsfall verschieden sein kann. - Die Funktionsweise eines Überdruckventils
10 ,10a lässt sich derart beschreiben, dass innerhalb einer Verpackung entstehendes Gas in Folge des Überdrucks des Gases zunächst in den Bereich des oder der Durchgangslöcher19 ,20 gerät. Der Überdruck, welcher dann innerhalb der Vertiefung15 auf die zugewandte Seite der Membran22 wirkt hat zur Folge, dass sich bei einem genügend hohen Innendruck die Membran22 außerhalb der Siegelzonen31 ,32 abhebt, wobei sich Kanäle von der Vertiefung15 hin zu den membranfreien Zonen27 ,28 bilden, über die das Gas zwischen der Oberseite18 des Trägerkörpers11 ,11a und der Membran22 ausgeleitet wird. Von den membranfreien Zonen27 ,28 gelangt das Gas dann über die Öffnungen4 in der Packstoffbahn3 der Packung an die Umgebung. Sobald der Überdruck in der Packung abgebaut ist, verschließen sich die Durchgangskanäle für das Gas wieder, wobei das zwischen der Membran22 und der Oberseite18 des Trägerkörpers11 ,11a aufgebrachte Dichtfluid eine Abdichtung zur Atmosphäre hin bewirkt, so dass kein Luftsauerstoff in das Packungsinnere gelangen kann. Bei Versuchen hat es sich herausgestellt, dass die Form der Vertiefung15 bei dem Überdruckventil10 ,10a , welche aus zwei sich schneidenden Kreisen16 ,17 besteht, einen besonders niedrigen Öffnungsdruck, beispielsweise 2 mbar, ermöglicht, d.h., dass bereits sehr geringe Überdrücke innerhalb der Packung zu einem Öffnen des Überdruckventils10 ,10a und somit zu einem Abbau des Überdrucks in der Packung führen. - Zur Verdeutlichung der möglichen Anordnung eines Überdruckventils
10 ,10a an einem Verpackungsbehälter5 wird auf die6 verwiesen. Der in der6 dargestellte, quaderförmige Verpackungsbehälter5 , welcher insbesondere zum Abpacken von Kaffee dient, ist aus einem Abschnitt einer Packstoffbahn mittels an sich bekannter Vorrichtungen, beispielsweise mittels einer sogenannten Dornradmaschine, gefaltet. Man erkennt einen gesiegelten Kopfverschluss6 , sowie einen gegen die Unterseite des Verpackungsbehälters5 gefalteten, ebenfalls gesiegelten Bodenverschluss7 . Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Überdruckventil10 an der Innenseite der einen Seitenwand8 angeordnet, wobei von außen lediglich eine kreisförmige Kontur9 in Folge der Ultraschallverschweißung des Überdruckventils10 mit dem Packstoff, sowie die Öffnungen38 in der Seitenwand8 sichtbar sind. - In der
4 ist ein weiteres Überdruckventil40 dargestellt. Das Überdruckventil40 unterscheidet sich von den Überdruckventilen10 und10a im wesentlichen dadurch, dass die Vertiefung42 beim Überdruckventil40 die Form eines stilisierten Ankers43 aufweist. Die Form des Ankers43 , welche eine geschützte Bildmarke ist, macht bereits von außen die Erkennung des Herstellers des Überdruckventils40 möglich. Im Mittelbereich des Überdruckventils40 sind innerhalb der Vertiefung42 drei Durchgangslöcher44 ausgebildet. Membranfreie Zonen45 ,46 befinden sich parallel zu einer durch die drei Durchgangslöcher44 ausgebildeten Achse47 außerhalb der Membran48 . Die Verbindung der Membran48 mit der Oberseite des Trägerkörpers50 erfolgt bei dem Überdruckventil40 in den seitlichen Bereichen der streifenförmigen Membran48 außerhalb der Vertiefung42 in den Verbindungszonen51 ,52 , so dass die Membran48 in den Bereichen zwischen den Durchgangslöchern44 in Richtung der membranfreien Zonen45 ,46 nicht mit dem Trägerkörper50 verbunden ist, so dass Gas hin zu den membranfreien Zonen45 ,46 entweichen kann. - Die beschriebenen Überdruckventile
10 ,10a ,40 können in vielfältiger Weise abgewandelt werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, welcher darin besteht, dass das Überdruckventil10 ,10a ,40 lediglich aus zwei Bauteilen, dem Trägerkörper11 ,11a ,50 , sowie der Membran22 ,48 besteht, welche unverlierbar miteinander verbunden sind und wobei eine Vertiefung15 ,42 im Bereich von Durchgangslöchern19 ,20 ,44 ausgebildet ist, welche von der Membran22 ,48 überdeckt ist. Insbesondere ist es auch denkbar, die Membran22 ,48 mit dem Trägerkörper11 ,11a ,50 an Stelle mittels Ultraschallverschweißung auch durch eine Klebung zu verbinden. Weiterhin sind andere Formen der Vertiefungen denkbar, welche insbesondere einen möglichst geringen Öffnungsdruck ergeben sollen.
Claims (9)
- Überdruckventil (
10 ;10a ;40 ) für einen Verpackungsbehälter (5 ), bestehend aus zwei Bauteilen, einem napfförmigen, starren Trägerkörper (11 ;11a ;50 ), der einen umlaufenden, erhöhten Randbereich (13 ;13a ) aufweist, dessen Oberseite mit einer eine Innenseite (2 ) des Verpackungsbehälters (5 ) bildenden Packstoffbahn (3 ) verbindbar ist und in dessen Mittelbereich (12 ) wenigstens ein Durchlass (19 ,20 ;44 ) für Gas ausgebildet ist, sowie mit einer Ventilmembran (22 ;22a ;48 ), die den wenigstens einen Durchlass (19 ,20 ;44 ) im Trägerkörper (11 ;11a ;50 ) bis zu einem bestimmten Überdruck im Verpackungsbehälter (5 ) verschließt und beim Überschreiten des Überdrucks einen Kanal für das ausströmende Gas bildet, das über wenigstens eine innerhalb des Randbereichs (13 ;13a ) in der Packstoffbahn (3 ) des Verpackungsbehälters (5 ) ausgebildete Öffnung (4 ;38 ) aus dem Verpackungsbehälter (5 ) austritt, wobei die Ventilmembran (22 ;22a ;48 ) mit dem Trägerkörper (11 ;11a ;50 ) unverlierbar verbunden ist, und wobei im Mittelbereich (12 ) im Bereich des wenigstens einen Durchlasses (19 ,20 ;44 ) wenigstens eine Vertiefung (15 ;15a ;42 ) ausgebildet ist. - Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (
15 ;15a ) die Form wenigstens zweier sich schneidender Kreise (16 ,17 ) aufweist, wobei in jedem der Mittelpunkte der Kreise (16 ,17 ) ein Durchlass (19 ,20 ) ausgebildet ist. - Überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (
42 ) die Form eines Firmenlogos oder einer geschützten Bildmarke (43 ) aufweist. - Überdruckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (
22 ;22a ;48 ) an wenigstens zwei gegenüberliegenden Seiten innerhalb des Randbereichs (13 ;13a ), zwischen denen der wenigstens eine Durchlass (19 ,20 ;44 ) angeordnet ist, mit dem Trägerkörper (11 ;11a ;50 ) verbunden ist, wobei zwischen der Oberseite der Ventilmembran (22 ;22a ;48 ) und der Oberseite des Randbereichs (13 ;13a ) des Trägerkörpers (11 ;11a ;50 ) ein Abstand (a) gebildet ist, um den Austritt des Gases zur wenigstens einen Öffnung (4 ;38 ) in dem Verpackungsbehälter (5 ) hin zu ermöglichen. - Überdruckventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (
11 ;11a ;50 ) als rotationssymmetrischer, flacher Körper ausgebildet ist und dass die Ventilmembran (22 ;22a ;48 ) streifenförmig, mit zwei einander gegenüber angeordneten geraden Kanten (24 ,25 ) ausgebildet ist. - Überdruckventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (
22 ;22a ;48 ) an ihren mit dem Trägerkörper (11 ;11a ;50 ) verbundenen Bereichen (31 ,32 ;51 ,52 ) bis an die Randbereiche (13 ;13a ) heranreicht und dass die Ventilmembran (22 ;22a ;48 ) an den nicht mit dem Trägerkörper (11 ;11a ;50 ) verbundenen Bereichen zu dem Randbereich (13 ;13a ) des Trägerkörpers (11 ;11a ;50 ) beabstandet ist, so dass wenigstens ein Durchlass für das Gas gebildet ist. - Überdruckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Trägerkörpers (
11 ) im Verbindungsbereich mit dem Verpackungsbehälter (5 ) bzw. der Materialbahn (3 ) wenigstens eine umlaufende Erhebung (14 ) zur Ultraschallschweißverbindung des Trägerkörpers (11 ) mit der Materialbahn (3 ) ausgebildet ist. - Überdruckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Trägerkörpers (
11a ) im Verbindungsbereich mit dem Verpackungsbehälter (5 ) bzw, der Materialbahn (3 ) eine Kleberschicht (37 ) aufgebracht ist. - Überdruckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (
15 ;15a ;42 ) gegenüber dem Mittelbereich (12 ) eine Tiefe von ca. 0,2 mm aufweist.
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130702 |