[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] Die Unteransprüche 3 bis 6 haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Spenders zum Inhalt.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
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.