EP0263995A2 - Spender für pastöse Produkte - Google Patents

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EP0263995A2
EP0263995A2 EP87113646A EP87113646A EP0263995A2 EP 0263995 A2 EP0263995 A2 EP 0263995A2 EP 87113646 A EP87113646 A EP 87113646A EP 87113646 A EP87113646 A EP 87113646A EP 0263995 A2 EP0263995 A2 EP 0263995A2
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Definitions

  • a ready-to-use dispenser 1 is shown, which is already filled and on which all individual parts are mounted.
  • the area to the right of the center line shows a state that corresponds to a maximum filling volume, ie a filling state that exceeds the nominal volume of a filling system due to tolerances.
  • the state of the minimum or nominal filling volume is shown on the left.

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Abstract

Ein Spender (1) für pastöse Produkte weist einen Behälter (2), ein Kopfstück (7) und einen Nachlaufkolben (18) auf. Das Kopfstück (7) ist auf ein Ende des Behälters (2) dichtend aufgesetzt, während das andere Ende des Behälters (2) mit einer festen Bodenwand (5) verschlossen ist. Zwischen dem Nachlaufkolben (18) und der Behälterbodenwand (5) ist ein Ausgleichsraum (24) vorgesehen, so daß beim Befüllen des Spenders (1) mit üblichen Füllanlagen eine Überfüllung, die zu einem unerwünschten Herausdrücken des pastösen Produktes durch das Kopfstück (7) führen würde, durch eine Verdrängung des Nachlaufkolbens (18) in den Ausgleichsraum (24) ausgeglichen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Spenders mit pastösen Produkten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Spender für pastöse Produkte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
  • Herkömmliche Spender für pastöse Produkte weisen einen Behälter mit einem Innenraum für das Produkt auf. Der Be­hälter ist mit einem Kopfstück versehen, das üblicherwei­se als Pumpelement ausgebildet ist und über das dem Be­hälter das Produkt entnommen werden kann. Dem Kopfstück gegenüberliegend angeordnet ist ein Nachlaufkolben vorge­sehen, der bei Entnahme von Produkt aus dem Behälterinne­ren aufgrund des Druckes der Außenatmosphäre entlang der Behälterinnenwand gleitet, um eine Unterdruckbildung im Behälterinneren bei Produktentnahme zu vermeiden.
  • Üblicherweise werden derartige bekannte Spender von unten her mit dem pastösen Produkt befüllt. Nach dem Befül­lungsvorgang wird der Behälter mittels des Nachlaufkol­bens, der mit besonderen Sperrelementen versehen sein kann, dicht verschlossen.
  • Hierbei ist jedoch nachteilig, daß bei den Verfahren zum Befüllen üblicher Spender spezielle Füllanlagen erforder­lich sind und daß viele bekannte Spender nicht die Fertigungspackungsvorschrift des Eichgesetzes aus techni­schen Gründen erfüllen können.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, welches es ermöglicht, einen Spender für pastöse Produkte auf vorhandenen Füllanlagen ohne nennenswerte Umrüstungen befüllen zu können.
  • Bei dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Ver­fahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß vor der Be­füllung zunächst der Nachlaufkolben im Behälterinnenraum dem Nennfüllvolumen der verwendeten üblichen Füllanlage entsprechend angeordnet wird, so daß unterhalb des Kol­bens ein Ausgleichsraum verbleibt. Danach wird der Behäl­ter durch das andere noch offene Ende hindurch mit dem pastösen Produkt mittels der üblichen Füllanlage befüllt, wie dies beispielsweise auch bei normalen Cremetiegeln durchgeführt wird. Nach der Befüllung wird das Kopfstück auf das noch offene Ende des Behälters aufgesetzt, wonach der Spender vollständig geschlossen ist. Da die Füllan­lagen üblicherweise Fülltoleranzen haben, es also zu einer Überfüllung des Behälters kommen kann, die wiederum ein unerwünschtes Herausdrücken des pastösen Produktes durch das Kopfstück zur Folge haben würde, wird auf den Nachlaufkolben durch geeignete Mittel eine Widerstands­kraft ausgeübt, die bis zum Überschreiten einer vorbe­stimmbaren oberen Druckgrenze im Behälterinnenraum ober­halb des Nachlaufkolbens einem Ausweichen des Nachlauf­kolbens in den Ausgleichsraum entgegenwirkt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß bei zu großer Befüllung des Be­hälters das Produkt aufgrund der übermäßigen Druckerhö­hung beim Aufsetzen des Kopfstückes den Nachlaufkolben in den Ausgleichsraum verdrängt, so daß ein unerwünschtes Herausdrücken des Produktes durch das Kopfstück sicher vermieden wird. Es erfolgt also bei überfülltem Behälter ein Volumenausgleich, so daß in jedem Falle sowohl eine vollständige Füllung des Behälters als auch eine Vermei­dung eines unerwünschten Herausdrückens von Produkt durch das Kopfstück erreicht werden kann.
  • Ein Spender für pastöse Produkte, der insbesondere zur Verwendung bei dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Füllverfahren geeignet ist, weist einen Behälter mit einem Innenraum für das Produkt auf. Der Behälter ist mit einem als Pumpelement ausgebildeten Kopfstück versehen, das auf ein Ende des Behälters aufgesetzt ist. Ferner ist ein Nachlaufkolben vorgesehen, der in den Behälterinnen­raum eingesetzt und in diesem beweglich geführt ist, so daß er unter dem Druck der Außenatmosphäre an der Behäl­terinnenwand entlaggleiten kann, wenn das Produkt dem Be­hälter entnommen wird. Erfindungsgemäß weist dieser Spen­der einen Behälter mit einer festen Bodenwand auf. Zwischen dieser Bodenwand und dem Nachlaufkolben ist ein Ausgleichsraum angeordnet. Schließlich ist gemäß vorlie­gender Erfindung der Nachlaufkolben bei Überschreiten einer vorbestimmbaren Druckgrenze im Behälterinnenraum nach dessen Befüllung mit dem Produkt in den Ausgleichs­raum verschiebbar angeordnet, wobei das Verschieben des Nachlaufkolbens in den Ausgleichsraum dann erfolgt, wenn die durch das Produkt ausgeübte auf den Nachlaufkolben wirkende Druckkraft die vorbestimmte Druckgrenze im Be­hälterinnenraum überschreitet.
  • Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß der erfin­dungsgemäße Spender insbesondere auf vorhandenen Füllan­lagen befüllt werden kann, ohne daß diese in nennenswer­tem Umfange umgerüstet werden müßten. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß der erfindungsgemäße Spender konzep­tionsbedingt ohne Schwierigkeiten die Fertigpackungsvorschriften des Eichgesetzes erfüllen kann.
  • Schließlich ergibt die Ausbildung des erfindungsgemäßen Spenders den besonderen Vorteil, daß Fülltoleranzen der Füllanlagen ausgeglichen werden können, so daß eine Überfüllung des Behälters nicht zu einem unerwünschten Herausdrücken des Produktes durch das als Pumpelement ausgebildete Kopfstück zur Folge hat, sondern lediglich das Verschieben des Nachlaufkolbens in den Ausgleichs­raum, so daß durch entsprechende Positionierung des Nach­laufkolbens im Behälterinnenraum vor der Befüllung in je­dem Falle die vollständige Füllung des Behälters sicher­gestellt ist, ohne daß dabei bei einem toleranzbedingten Überfüllen des Behälters das besagte unerwünschte Heraus­drücken des Produktes durch das Kopfstück in Kauf genom­men werden müßte.
  • Die Unteransprüche 3 bis 6 haben vorteilhafte Weiterbil­dungen des erfindungsgemäßen Spenders zum Inhalt.
  • So kann zur Erzeugung der auf den Nachlaufkolben wirken­den Widerstandskraft der Ausgleichsraum eine geringere Abmessung als der Behälterinnenraum aufweisen. Ist der Behälter beispielsweise als Kreiszylinder ausgebildet, wäre also die entsprechende geringere Abmessung der Durchmesser des Ausgleichsraumes.
  • Bei der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 4 ist zwischen dem Behälterinnenraum und dem Ausgleichsraum eine Auflaufschräge vorgesehen, die einen allmählichen Übergang zwischen dem Behälterinnenraum und dem Aus­gleichsraum ergibt. Diese Auflaufschräge ist bei der Aus­bildung des Behälters als Kreiszylinder dementsprechend kegelstumpfförmig ausgebildet, so daß sich vorteilhafter­weise ein stoßfreies Verdrängen des Nachlaufkolbens vom Behälterinnenraum in den Ausgleichsraum ergibt.
  • Es ist jedoch gemäß der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 5 alternativ ebenfalls möglich, die gewünschte Widerstandskraft durch das Vorsehen geeigneter Federele­mente zwischen der Unterseite des Nachlaufkolbens und dem Kolbenboden zu erzeugen, wobei es dann möglich ist, die Abmessungen des Behälterinnenraumes und des Ausgleichsraumes gleich groß auszulegen.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausfüh­rungsbeispieles anhand der Zeichnung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen teilweise aufgebrochenen Längs­schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spender.
  • In der Figur ist ein betriebsbereiter Spender 1 darge­stellt, der bereits befüllt ist und an dem sämtliche Ein­zelteile montiert sind. Zur Verdeutlichung der besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Spenders 1 zeigt der rechts der Mittellinie befindliche Bereich einen Zustand, der einem maximalen Füllvolumen entspricht also einem to­leranzbedingt über das Nennvolumen einer Füllanlage hinausgehenden Füllzustand. Auf der linken Seite ist dem­gegenüber der Zustand des minimalen bzw. Nenn-Füllvolumens verdeutlicht.
  • Im einzelnen weist der erfindungsgemäße Spender 1 für pa­stöse Produkte einen Behälter 2 mit einem Innenraum 3 auf. Der Behälter 2 ist im Beispielsfalle ein Kreiszy­linder und der Behälterinnenraum 3 weist eine Behälterin­nenwand 4 auf, an die sich im Beispielsfalle eine ein­stückig angeformte Bodenwand 5 anschließt, die im wesent­lichen im rechten Winkel zur Behälterinnenwand 4 angeord­net. In der Bodenwand 5 ist ferner eine die gesamte Dicke der Bodenwand 5 durchgreifende Ausnehmung 6 angeordnet.
  • Das der Bodenwand 5 gegenüberliegende Ende des Behälters 2 ist mit einem als Pumpelment ausgebildeten Kopfstück 7 versehen. Dieses Kopfstück 7 weist ein Gehäuse 8 auf, das beispielsweise mit einer Außenverzahnung 9 versehen sein kann, die in eine entsprechende Innenverzahnung des Behälters 2 eingeschraubt werden kann. Innerhalb des Gehäuses ist eine Hülse 10 angeordnet, die mittig mit einer unteren Ventilklappe 11 versehen ist. Wie aus dem aufgebrochenen Bereich der Figur im einzelnen ferner er­sichtlich ist, ist konzentrisch innerhalb der Hülse 10 ein Druckkolben 12 angeordnet, in dessen zylindrischen mit einem Innengewinde oder einer Hinterschneidung verse­henen Mittelbereich 13 ein mit einem Außengewinde oder einer Hinterschneidung versehener Mittelbereich 14 einer nur teilweise sichtbaren Druckscheibe 15 eingreift. Diese Druckscheibe 15 ist am unteren Ende ihres Mittelbereiches 14 mit einer zweiten bzw. oberen Ventilklappe 16 verse­hen. Ferner ist eine aufgrund der nur teilweise aufgebro­chenen Darstellung nicht sichtbare Druckfeder vorgesehen, die zwischen der Druckscheibe und der Innenhülse angeord­net ist. Schließlich weist das Kopfstück 7 einen Ver­schlußdeckel 17 auf, der auf geeignete Art und Weise am Gehäuse 10 festgelegt werden kann und die gesamte Anord­nung abdeckt, wenn der Spender 1 nicht betätigt wird.
  • Wie ferner aus der Figur ersichtlich ist, ist im unteren Bereich des Behälters 2 ein Nachlaufkolben 18 angeordnet. Dieser Nachlaufkolben 18 weist ein Mittelteil 19 auf, daß entsprechend der Form des Behälters 2 ausgebildet ist, im Beispielsfalle eines zylinderförmigen Behälters 2 also kreisförmig. Der Nachlaufkolben 18 ist, wie aus der Figur ersichtlich, sowohl in seinem oberen wie auch in seinem unteren Bereich tellerförmig ausgebildet, weist also an seinem Randbereich eine kreisförmig umlaufende obere Randwandung 20 und eine untere Randwandung 21 auf. Diese bilden jeweils an ihren am weitesten nach außen reichen­den Endbereichen 22 bzw. 23 die Anlage- bzw. Gleitflä­chen, an denen der Nachlaufkolben 18 die Behälterinnen­wand 4 berührt.
  • Ferner wird insbesondere aus dem linken Bereich des in der Figur dargestellten Spenders 1 deutlich, daß unterhalb des Kolbens 18 ein Ausgleichsraum 24 vorgesehen ist. Im Beispielsfalle weist dieser Ausgleichsraum 24 einen geringeren Innendurchmesser als der Behälterinnen­raum 3 auf. Zwischen dem Ausgleichsraum 24 und dem Behäl­terinnenraum 3 ist eine im Beispielsfalle kegelstumpfför­mig ausgebildete Auflaufschräge 25 vorgesehen, die einen allmählichen Übergang zwischen dem größeren Innendurch­messer des Behälterinnenraums 3 und dem kleineren Innen­durchmesser des Ausgleichsraumes 24 schafft.
  • Soll der erfindungsgemäße Spender 1 gemäß dem erfindungs­gmäßen Verfahren befüllt werden, wird zunächst der Kol­ben 18, der mit dem Behälter 2 eine erste Baugruppe bil­det, bei der dargestellten Ausführungsform gemäß dem lin­ken Bereich der Figur in den Behälterinnenraum 3 einge­setzt, so daß der untere Endbereich 23 der unteren Wan­dung 21 des Nachlaufkolbens 18 oberhalb der Auflaufschrä­ge 25 zu liegen kommt. In dieser Stellung definiert der Nachlaufkolben 18 das von der jeweiligen Füllanlage ab­hängige Nennvolumen des den Füllraum bildenden Behälter­innenraums 3.
  • Sonach wird der Behälter 2 der in der Figur nicht näher dargestellten Füllanlage zugeführt und das pastöse Pro­dukt wird, ähnlich wie bei üblichen Cremetiegeln, in den Behälterinnenraum 3 eingefüllt. Ist der Füllvorgang been­det, wird das eine fertig vormontierte zweite Baugruppe bildende Kopfstück 7, das aus den zuvor beschriebenen Einzelteilen besteht, kraft- oder formschlüssig auf das noch offene Ende des Behälters 2 aufgesetzt und somit an diesem abdichtend befestigt. Während dieses Einsetzens wird der Behälterinnenraum 3 über Lüftungsnuten 26 und eine Lüftungseinrichtung 27 entlüftet, wobei sich ferner durch die Gestaltung des Gehäuses 10 beim Einsetzen des Kopfstückes 7 die in diesem enthaltene Pumpkammer und sämtliche verbleibende Hohlräume mit dem pastösen Produkt füllen.
  • Sollte beim Einsetzen des Kopfstückes 7 eine durch eine toleranzbedingte Überfüllung des Behälterinnenraumes 3 übermäßige Druckerhöhung in diesem auftreten, bewirken die resultierenden auf den Nachlaufkolben 18 wirkenden Druckkräfte eine Verschiebung des Nachlaufkolbens 18 ent­gegen der im Beispielsfalle durch den verminderten Durch­messer des Ausgleichsraumes 24 erzeugten Widerstands­kräft in den Ausgleichsraum 24, so daß ein Volumenaus­gleich durch diese Verdrängung des Nachlaufkolbens 18 in Richtung auf die Bodenwand 5 geschaffen wird. Die ent­sprechende Stellung des Nachlaufkolbens 18 ist in der rechten Hälfte der Figur verdeutlicht.
  • Eine alternative Ausbildungsmöglichkeit ergibt sich bei­spielsweise, wenn der Nachlaufkolben 18 durch geeignete Federelemente belastet ist, die zwischen seiner Unter­seite und der Bodenwand 5 des Behälters 2 angeordnet wer­den können. In einem solchen Falle kann auf eine verrin­gerte Abmessung des Ausgleichsraumes 24 gegenüber dem In­nenraum 3 verzichtet werden.
  • Unabhängig von der Wahl dieser Ausführungen wird die Höhe des Ausgleichsraumes 24 bzw. die Wegstrecke, um die der Nachlaufkolben 18 aufgrund einer übermäßigen Druckerhö­hung im Behälterinnenraum 3 in Richtung auf die Bodenwand 5 verdrängt wird, in Abhängigkeit von den üblicherweise bekannten Fülltoleranzen der jeweiligen Füllanlage einge­stellt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Befüllen eines Spenders mit pastösen Produkten, bei welchem ein Behälter des Spenders, der im befüllten Zustand ferner ein Kopfstück und einen Nach­laufkolben aufweist, nach der Befüllung dicht verschlos­sen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben im Be­hälter dem Nennfüllvolumen einer üblichen Füllanlage ent­sprechend derart positioniert wird, daß unterhalb des Kolbens ein Ausgleichsraum verbleibt, daß der Behälter von der offenen Seite her mit dem pastösen Produkt ge­füllt wird, und daß nach der Befüllung das Kopfstück auf den Behälter dichtend aufgestzt wird, wobei auf den Nachlaufkolben eine Widerstandskraft ausgeübt wird, die bis zum Überschreiten einer vorbestimmbaren oberen Druck­grenze im Behälterinnenraum oberhalb des Nachlaufkolbens einem Ausweichen des Nachlaufkolbens in den Ausgleichs­raum entgegenwirkt.
2. Spender für pastöse Produkte mit einem einen Innenraum aufweisenden Behälter für das Produkt, mit einem als Pumpelement ausgebildeten Kopfstück, das auf ein Ende des Behälters aufgsetzt ist, und mit einem Nachlaufkolben, der in dem Behälter eingesetzt und in diesem unter dem Druck der Außenatmosphäre dichtend gleitbeweglich an der Behälterinnenwand geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) eine feste Bodenwand (5) aufweist, daß zwischen der Bodenwand (5) und dem Nachlaufkolben (18) ein Ausgleichsraum (24) angeordnet ist, und daß der Nachlaufkolben (18) bei Überschreiten einer vorbestimm­baren Druckgrenze im Behälterinnenraum (3) nach dessen Befüllung mit dem Produkt in den Ausgleichsraum (24) ge­gen eine Widerstandskraft verschiebbar ist, die der auf den Nachlaufkolben (18) wirkenden durch das Produkt aus­geübten Druckkraft entgegenwirkt.
3. Spender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (24) eine gegenüber dem Behälterinnen­raum (3) geringere Abmessung aufweist.
4. Spender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterinnenraum (3) über eine Auflaufschräge (25) mit dem Ausgleichsraum (24) verbunden ist.
5. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des Nachlaufkolbens (18) und der Bodenwand (5) Federlemente angeordnet sind.
6. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenwand (5) eine Öffnung (6) angeordnet ist.
EP87113646A 1986-10-13 1987-09-17 Spender für pastöse Produkte Expired - Lifetime EP0263995B1 (de)

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