EP0079025B1 - Venting device - Google Patents
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- B65D51/1605—Closures not otherwise provided for with means for venting air or gas whereby the interior of the container is maintained in permanent gaseous communication with the exterior
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Definitions
- the invention relates to a pressure compensation device with a housing upper part having an outer gas passage opening in the cover, a valve seat having an inner gas passage opening in the housing lower part and a sealing disk in the valve space between the valve seat and cover.
- a pressure compensation device with a housing upper part having an outer gas passage opening in the cover, a valve seat having an inner gas passage opening in the housing lower part and a sealing disk in the valve space between the valve seat and cover.
- Such devices are used for containers with gas-evolving products, thermally strongly expanding products and the like.
- a pressure compensation device of this type is described in DE-OS 26 03 712.
- the sealing plate is pressed so elastically against the valve seat that a gas outlet is only possible at a certain excess pressure prevailing in the closed container.
- the corresponding valve response pressure which is already in a relatively wide range for manufacturing reasons, can lead to considerable, undesirable crowning.
- Such a device is described in DE-AS 24 03 244.
- the pressure compensation device can, however, be questioned as such as a result of soiling or crusting of the fine-pored channels or can fail entirely.
- a valve seat is known for a general ball valve, which consists of cams arranged in a circle.
- the invention has for its object to provide a pressure compensation device that ensures constant pressure compensation without the risk of failure due to contamination and at the same time provides a secure seal when the container is tilted or tipped over with as little effort as possible.
- the solution according to the invention is in the pressure compensation device of the type mentioned in the embodiment according to claim 1.
- the pressure compensation device thus also fulfills the condition of a valve with a response pressure of practically zero and a secure seal when tilted or when tipping over.
- a good sealing effect of the device according to the invention in an oblique or head position is now achieved if, with an outer gas passage opening arranged centrally in the lid, the inner lid surface facing the valve chamber tapers concavely and conically to the outer gas passage opening, in particular with an elastic lid, then reliable protection against product leakage is achieved Slanted or head position achieved.
- the inner gas passage opening centrally in the floor and to align the cams approximately radially outward from the inner gas passage opening in the direction of the peripheral wall.
- the surfaces or edges of the cams facing the sealing disk should span a common plane, while the bottom of the lower housing part remaining between the cams should run obliquely downward (with respect to the upright device) in the direction of the inner gas passage opening in order to achieve that liquid that has penetrated into the valve space can flow back into the container through the inner gas passage opening.
- the pressure compensation device essentially consists of an upper housing part, generally designated 1, one designated overall by 2 Neten lower housing part and a sealing washer 3.
- the upper housing part 1 has a cover 4 with an outer central, gas passage opening 5.
- the preferably cylindrical wall of the upper housing part 1 can form the peripheral wall 6 of the valve chamber 7 with its inside.
- the inner surface 8 of the cover 4 is concave-conical, in particular with a taper of 3 to 10 °, in the direction of the centrally arranged outer gas passage opening 5.
- the lower housing part 2 contains the inner gas passage opening 10 in the bottom 9, preferably centrally.
- the valve seat consists of the upper edges of the gas passage paths 11 (FIG. 2) projecting from the bottom 9 of the valve chamber 7 containing the inner gas passage opening 10 (FIG. 2) between the inner gas passage opening 10 and peripheral wall 6 leaving free cams 12. These are preferably radially and symmetrically distributed with respect to the inner gas passage opening 10 directed outwards.
- four cams 12 are provided. These end in a peripheral ring 13, which forms the support of the lower edge of the peripheral wall 6 of the upper housing part 1.
- the flat closed sealing disk 3 is loosely enclosed in the valve chamber 7 between the support on the cams 12 (valve seat) and the contact on the inner surface 8 of the cover.
- the sealing washer 3 should be made so large in terms of diameter and thickness that it is easy to move up and down in the valve chamber 7 and has a suitable distance from the surrounding circumferential wall 6 as the gas passage 15 lying in series with the outer and inner gas passage openings 5, 10 .
- the sealing washer is preferably made of elastic material, such as rubber, a buta-. diene copolymer with acrylonitrile, polyethylene foam with closed pores or the like.
- a good function of the pressure compensation device according to the invention with a movable sealing disk 3 is achieved if the cross section of the outer gas passage opening 5 is small compared to that of the inner gas passage opening 5.
- the outer gas passage opening 5 has a cross section of less than approximately 20 mm 2 or, in the case of a circular cross section, a diameter of less than approximately 5 mm.
- Fig. 4 it is shown how the sealing disk 3 has moved away from the system on the cams 12 forming the valve seat to the inner surface 8 of the cover 4 when the container 14 is tilted and thereby tightly closes the outer gas passage opening 5.
- FIG. 5 schematically shows a pressure compensation device according to the invention, which, in contrast to the devices according to the previous figures, is not integrated in the cover 16 but has been adapted to the existing closure with an outer shape adapted to a cover opening 17.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsvorrichtung mit einem eine äußere Gasdurchlaßöffnung im Deckel aufweisenden Gehäuseoberteil, einem eine innere Gasdurchlaßöffnung aufweisenden Ventilsitz im Gehäuseunterteil und einer Dichtscheibe im Ventilraum zwischen Ventilsitz und Deckel. Solche Vorrichtungen werden für Behälter mit gasentwickelnden Produkten, sich thermisch stark dehnenden Produkten und dergleichen gebraucht.The invention relates to a pressure compensation device with a housing upper part having an outer gas passage opening in the cover, a valve seat having an inner gas passage opening in the housing lower part and a sealing disk in the valve space between the valve seat and cover. Such devices are used for containers with gas-evolving products, thermally strongly expanding products and the like.
Eine Druckausgleichsvorrichtung dieser Art wird in der DE-OS 26 03 712 beschrieben. In der bekannten Anordnung wird die Dichtplatte so elastisch gegen den Ventilsitz gedrückt, daß ein Gasauslaß erst bei einem bestimmten, im verschlossenen Behälter herrschenden Überdruck möglich ist. Bei dünnwandigen Behältern kann der entsprechende, schon aus fertigungstechnischen Gründen in einer relativ großen Bandbreite liegende Ventilansprechdruck zu einer erheblichen, unerwünschten Bombierung führen. Um eine solche Belastung der Behälter zu vermeiden, hat man versucht, eine permeable Absperrung mit ständigem Druckausgleich vorzusehen. Eine solche Vorrichtung wird in der DE-AS 24 03 244 beschrieben. Die Druckausgleichseinrichtung kann hierbei jedoch als solche durch Verschmutzung oder Verkrustung der feinporigen Kanäle in Frage gestellt werden oder ganz ausfallen.A pressure compensation device of this type is described in DE-OS 26 03 712. In the known arrangement, the sealing plate is pressed so elastically against the valve seat that a gas outlet is only possible at a certain excess pressure prevailing in the closed container. In the case of thin-walled containers, the corresponding valve response pressure, which is already in a relatively wide range for manufacturing reasons, can lead to considerable, undesirable crowning. In order to avoid such a load on the containers, attempts have been made to provide a permeable shut-off with constant pressure equalization. Such a device is described in DE-AS 24 03 244. The pressure compensation device can, however, be questioned as such as a result of soiling or crusting of the fine-pored channels or can fail entirely.
Weiterhin ist aus US-PS 1 920 068 eine gattungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung bekannt. Dabei ist allerdings lediglich ein oberflächiger Ventilsitz vorgesehen.Furthermore, a generic pressure compensation device is known from US Pat. No. 1,920,068. However, only a superficial valve seat is provided.
Aus NL-A-7408689 ist schließlich bei einem allgemeinen Kugelventil ein Ventilsitz bekannt, welcher aus kreisförmig angeordneten Nocken besteht.Finally, from NL-A-7408689 a valve seat is known for a general ball valve, which consists of cams arranged in a circle.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Druckausgleichsvorrichtung zu schaffen, die einen ständigen Druckausgleich ohne die Gefahr des Ausfalls in Folge von Verschmutzung gewährleistet und zugleich eine sichere Abdichtung bei Schräglage oder Umkippen des Behälters bei möglichst geringem Aufwand bietet.In contrast, the invention has for its object to provide a pressure compensation device that ensures constant pressure compensation without the risk of failure due to contamination and at the same time provides a secure seal when the container is tilted or tipped over with as little effort as possible.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei der Druckausgleichsvorrichtung eingangs genannter Art in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 1.The solution according to the invention is in the pressure compensation device of the type mentioned in the embodiment according to
Durch die bei aufrechtstehender Druckausgleichsvorrichtung ständig offene Reihenschaltung von innerer Gasdurchlaßöffnung, den zwischen den Nocken verbleibenden Gasgangswegen, den Gasdurchlaß am Umfang der Dichtscheibe und der äußeren Gasdurchlaßöffnung wird zunächst erreicht, daß sich ein Überdruck - gegebenenfalls auch ein Unterdruck - im Behälter nicht einstellen kann. Da die Dichtscheibe im Ventilraum frei beweglich ist, legt sie sich bei Schräglage oder bei Umkippen der Druckausgleichsvorrichtung bzw. des Behälters gegen die Innenfläche des Deckels, derart, daß die äußere Gasdurchlaßöffnung durch den Druck des nachströmenden, insbesondere flüssigen, Produkts gesperrt wird. Die erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung erfüllt also zugleich die Bedingung eines Ventils mit einem Ansprechdruck von praktisch null und einer sicheren Abdichtung bei Schräglage oder beim Umkippen.Due to the series connection of the inner gas passage opening, the gas passage paths remaining between the cams, the gas passage on the circumference of the sealing disk and the outer gas passage opening, which is always open when the pressure compensation device is upright, an overpressure - possibly also a negative pressure - cannot occur in the container. Since the sealing washer is freely movable in the valve chamber, it lies against the inner surface of the cover when the pressure compensation device or the container tips over, in such a way that the outer gas passage opening is blocked by the pressure of the inflowing, in particular liquid, product. The pressure compensation device according to the invention thus also fulfills the condition of a valve with a response pressure of practically zero and a secure seal when tilted or when tipping over.
Eine gute Abdichtwirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Schräg- oder Kopflage wird nun erreicht, wenn bei zentral im Deckel angeordneter äußerer GasdurchlaBöffnung die dem Ventilraum zugewandte innere Deckelfläche konkav-konisch auf die äußere Gasdurchlaßöffnung zuläuft, insbesondere bei elastischem Deckel wird dann ein sicherer Schutz vor Produktaustritt bei Schräg- oder Kopflage erzielt. Um hierbei schon praktisch von Anfang an eine gute Abdichtung sicherzustellen, ist es zweckmäßig, den Querschnitt der inneren Gasdurchlaßöffnung groß gegen denjenigen der äußeren Gasdurchlaßöffnung zu wählen. Der beim Umkippen des Behälters durch die innere Gasdurchlaßöffnung in den Ventilraum eintretende Produktschwall drückt dann die Dichtscheibe so schnell gegen die innere Deckelfläche, daß vorher praktisch Produkt nicht zur äußeren Gasdurchlaßöffnung gelangen kann.A good sealing effect of the device according to the invention in an oblique or head position is now achieved if, with an outer gas passage opening arranged centrally in the lid, the inner lid surface facing the valve chamber tapers concavely and conically to the outer gas passage opening, in particular with an elastic lid, then reliable protection against product leakage is achieved Slanted or head position achieved. In order to ensure a good seal practically right from the start, it is advisable to choose a large cross section of the inner gas passage opening compared to that of the outer gas passage opening. The product surge entering the valve space through the inner gas passage opening when the container tips over then presses the sealing disk against the inner lid surface so quickly that product practically cannot reach the outer gas passage opening beforehand.
Dabei ist es vorteilhaft, die innere Gasdurchlaßöffnung zentral im Boden anzuordnen und die Nocken etwa radial nach außen von der inneren GasdurchlaBöffnung in Richtung auf die Umfangswand auszurichten. Vorzugsweise sollen die der Dichtscheibe zugewandten Oberflächen bzw. -kanten der Nocken eine gemeinsame Ebene aufspannen, während der zwischen den Nocken verbleibende Boden des Gehäuseunterteils schräg nach unten (bezüglich der aufrechtstehenden Vorrichtung) in Richtung auf die innere Gasdurchlaßöffnung hinlaufen soll, um zu erreichen, daß in den Ventilraum eingedrungende Flüssigkeit von selbst wieder über die innere Gasdurchlaßöffnung in den Behälter zurückfließen kann.It is advantageous to arrange the inner gas passage opening centrally in the floor and to align the cams approximately radially outward from the inner gas passage opening in the direction of the peripheral wall. Preferably, the surfaces or edges of the cams facing the sealing disk should span a common plane, while the bottom of the lower housing part remaining between the cams should run obliquely downward (with respect to the upright device) in the direction of the inner gas passage opening in order to achieve that liquid that has penetrated into the valve space can flow back into the container through the inner gas passage opening.
Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen :
Figur 1 ein Sprengbild im Schnitt der Druckausgleichsvorrichtung ;Figur 2 die Draufsicht auf das Gehäuseunterteil von Fig. 1 ;Figur 3 eine in einen Behälterverschluß integrierte Druckausgleichsvorrichtung in aufrechter Stellung ;Figur 4 die Vorrichtung nach Fig. 3 in gekippter Stellung ; undFigur 5 den Schnitt durch eine in einen Behälterdeckel adaptierte Druckausgleichsvorrichtung.
- Figure 1 is an exploded view in section of the pressure compensation device;
- Figure 2 is a plan view of the lower housing part of Fig. 1;
- FIG. 3 shows a pressure compensation device integrated in a container closure in the upright position;
- Figure 4 shows the device of Figure 3 in the tilted position. and
- Figure 5 shows the section through a pressure compensation device adapted into a container lid.
Gemäß Fig. 1 bis 3 besteht die erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung im wesentlichen aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Gehäuseoberteil, einem insgesamt mit 2 bezeichneten Gehäuseunterteil und einer Dichtscheibe 3. Das Gehäuseoberteil 1 besitzt einen Deckel 4 mit äußerer zentraler, Gasdurchlaßöffnung 5. Die vorzugsweise zylindrische Wandung des Gehäuseoberteils 1 kann mit ihrer Innenseite die Umfangswand 6 des Ventilraums 7 bilden. Die Innenfläche 8 des Deckels 4 ist konkav-konisch, insbesondere mit einer Konizität von 3 bis 10°, in Richtung auf die zentral angeordnete äußere Gasdurchlaßöffnung 5 ausgebildet werden.According to FIGS. 1 to 3, the pressure compensation device according to the invention essentially consists of an upper housing part, generally designated 1, one designated overall by 2 Neten lower housing part and a sealing
Das Gehäuseunterteil 2 enthält im Boden 9, vorzugsweise zentral, die innere Gasdurchlaßöffnung 10. Erfindungsgemäß besteht der Ventilsitz aus den Oberkanten der aus dem die innere Gasdurchlaßöffnung 10 enthaltenden Boden 9 des Ventilraums 7 vorspringenden, zwischen sich Gasdurchgangswege 11 (Fig. 2) zwischen innerer Gasdurchlaßöffnung 10 und Umfangswand 6 freilassenden Nocken 12. Diese sind, vorzugsweise radial und symmetrisch verteilt, in Bezug auf die innere Gasdurchlaßöffnung 10 nach außen gerichtet. Im Ausführungsbeispiel werden vier Nocken 12 vorgesehen. Diese enden in einem Umfangsring 13, der die Auflage der unteren Kante der Umfangswand 6 des Gehäuseoberteils 1 bildet. Für ein Abfließen von in den Ventilraum 7 eingedrungenen Produkt zurück in den jeweiligen Behälter 14 ist es vorteilhaft, den Boden 9 schräg nach unten, insbesondere mit einer Konizität von 10 bis 15°, in Richtung auf die innere Gasdurchlaßöffnung 10 geneigt auszubilden.The
In den Ventilraum 7 wird erfindungsgemäß die flächig geschlossene Dichtscheibe 3 lose zwischen der Auflage an den Nocken 12 (Ventilsitz) und der Anlage an der Deckelinnenfläche 8 eingeschlossen. Die Dichtscheibe 3 soll dabei betreffend Durchmesser und Dicke so groß hergestellt werden, daß sie im Ventilraum 7 leicht auf und ab zu bewegen ist und einen als mit der äußeren und inneren Gasdurchlaßöffnung 5, 10 in Reihe liegender Gasdurchlaß 15 passenden Abstand zur umgebenden Umfangswand 6 besitzt. Vorzugsweise besteht die Dichtscheibe aus elastischem Material, wie Gummi, einem Buta- . dienkopolymer mit Akrylnitril, Polyäthylenschaum mit geschlossenen Poren oder dergleichen.According to the invention, the flat closed
Eine gute Funktion der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung mit beweglicher Dichtscheibe 3 wird erreicht, wenn der Querschnitt der äußeren Gasdurchlaßöffnung 5 klein gegen denjenigen der inneren Gasdurchlaßöffnung 5 ist. Insbesondere ist es günstig, wenn die äußere Gasdurchlaßöffnung 5 einen Querschnitt von weniger als etwa 20 mm2 bzw. bei kreisförmigem Querschnitt einen Durchmesser von weniger als etwa 5 mm hat.A good function of the pressure compensation device according to the invention with a
In Fig. 4 wird dargestellt, wie sich die Dichtscheibe 3 beim Kippen des Behälters 14 von der Anlage an den den Ventilsitz bildenden Nocken 12 weg an die Innenfläche 8 des Deckels 4 bewegt hat und dabei die äußere Gasdurchlaßöffnung 5 dicht verschließt.In Fig. 4 it is shown how the sealing
In Fig. 5 wird eine erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung schematisch dargestellt, die im Gegensatz zu den Vorrichtungen nach den vorhergehenden Figuren nicht in den Deckel 16 integriert sondern bei an eine Deckelöffnung 17 angepaßter Außenform auf den vorhandenen Verschluß adaptiert worden ist.5 schematically shows a pressure compensation device according to the invention, which, in contrast to the devices according to the previous figures, is not integrated in the
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