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Die
Erfindung betrifft ein Druckverpackungssystem zum Aufbringen eines
Arbeitsdrucks auf ein in einer Druckverpackung enthaltenes Fluid,
wobei das System mit einer Druckverpackung versehen ist, welche
eine Produktkammer zum Aufnehmen des Fluids aufweist und in welcher
eine Arbeitsdruckkammer vorgesehen ist, um ein Treibmittel auf dem
Arbeitsdruck zu halten, wobei das System ferner mit einem Druckregler
und einer Hochdruckkammer versehen ist, welche mit dem Druckregler
verbunden ist, um das Treibmittel mit einem relativ hohen Druck
verfügbar
zu halten, wobei das System ferner ausgebildet ist, das Treibmittel
mit Hilfe des Druckreglers von der Hochdruckkammer zur Arbeitsdruckkammer
auf der Basis eines Referenzdrucks zu liefern, um den Arbeitsdruck
in der Arbeitsdruckkammer aufrecht zu erhalten.
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Ein
derartiges Druckverpackungssystem ist aus WO 99/62791 bekannt. Bei
diesem bekannten System ist der Druckregler mit der damit verbundenen
Hochdruckkammer in der Druckverpackung als Druckregelvorrichtung
enthalten. Die Druckverpackung ist länglich und im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet. Die Druckregelvorrichtung ist derart ausgebildet,
dass sie mit den Innenwänden
des Zylindermantels ausgerichtet ist. Die Druckregelvorrichtung
ist in axialer Richtung der Druckverpackung unter dem Einfluss von
Druckunterschieden in der Druckverpackung bewegbar. Bei diesem bekannten System
bildet die Druckregelvorrichtung die Trennung zwischen der Produktkammer
und der Arbeitsdruckkammer. Es ist ersichtlich, dass eine "mit dem Druckregler
verbundene Hochdruckkammer" sich
auf eine Hochdruckkammer und einen Druckregler bezieht, zwischen
welchen eine Fluidverbindung zum Zweck des Regelns des Arbeitsdrucks
mit Hilfe eines Treibmittels aus der Hochdruckkammer hergestellt werden
kann.
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Der
Referenzdruck ist geringfügig
niedriger als ein vorbestimmter Arbeitdruck, der auf das wirksam
in der Produktkammer enthaltene Fluid aufgebracht werden soll. Der
Arbeitsdruck ist ein Druck, der im wesentlichen konstant zu hal ten
ist. Das bekannte System arbeitet wie folgt. Wenn der Druck in der
Produktkammer auf einen neuen Druck in der Produktkammer zu sinken
beginnt, weil beispielsweise ein Benutzer Fluid aus der Druckverpackung
ausgelassen hat, bewegt sich die Druckregelvorrichtung infolge des
Druckunterschieds zwischen der Arbeitsdruckkammer und der Produktkammer
in Richtung der Produktkammer. Das Volumen der Arbeitsdruckkammer
nimmt dadurch zu und infolgedessen sinkt der Druck in der Arbeitsdruckkammer.
In diesem Fall ist der Referenzdruck höher als der neue Druck in der Arbeitsdruckkammer.
Die Druckregelvorrichtung ist in diesem Fall derart ausgebildet,
dass sie das Strömen
von Treibmittel aus der Hochdruckkammer zu der Arbeitsdruckkammer
ermöglicht.
Infolge dessen steigt der Druck in der Arbeitsdruckkammer bis der Druck
in der Arbeitsdruckkammer geringfügig höher als der Referenzdruck ist.
Der Arbeitsdruck ist dann wieder höher als der Druck in der Produktkammer und
unter dem Einfluss des Druckunterschieds zwischen der Produktkammer
und der Arbeitsdruckkammer bewegt sich die Druckregelvorrichtung
ein wenig weiter in Richtung der Produktkammer. Da das Volumen der
Produktkammer hierdurch leicht verringert wird, erhöht sich
der Druck in der Produktkammer geringfügig. Mit der Verringerung des
Volumens der Produktkammer nimmt das Volumen der Arbeitsdruckkammer
wieder zu. Der Druck in der Arbeitsdruckkammer ist sodann wieder
ein wenig geringer als der Referenzdruck, und die Druckregelvorrichtung
ermöglicht
wiederum das Strömen
einer geringen Menge Treibmittels zu der Arbeitsdruckkammer, etc.
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Wenn
der in der Arbeitsdruckkammer herrschende Druck geringfügig höher als
der Referenzdruck ist, ist die Versorgung mit Treibmittel aus der Hochdruckkammer
zu der Arbeitsdruckkammer blockiert. Die Druckregelvorrichtung nimmt
dann eine derartige Position ein, dass der Druck in der Arbeitsdruckkammer
und der Druck in der Produktkammer einander gleich sind. In diesem
Fall ist dieser Druck der angestrebte Arbeitsdruck, der geringfügig höher als
der Referenzdruck ist.
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Bei
diesem bekannten System ist zur Trennung der Arbeitsdruckkammer
und der Produktkammer die Druckregelvorrichtung mit Dichtungen versehen,
wel che an der Innenwand der zylindrischen Druckverpackung derart
anliegen, dass sie einen gasdichten Abschluss zwischen der Arbeitsdruckkammer
und der Produktkammer bilden. Ferner liegen die Dichtungen derart
an der Innenwand an, dass die Druckregelvorrichtung unter dem Einfluss einer
Druckdifferenz zwischen der Arbeitsdruckkammer und der Produktkammer
noch in axialer Richtung der Druckverpackung bewegbar ist. Daher
muss für die
Bewegung der Druckregelvorrichtung viel Reibung überwunden werden. Infolgedessen
muss wiederum die Druckdifferenz zwischen der Arbeitsdruckkammer
und der Produktkammer relativ groß sein, bevor diese Differenz
ausgeglichen wird.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das den zuvor
genannten Nachteil des bekannten Systems überwindet. Die Aufgabe wird mit
dem System nach Anspruch 1 gelöst,
bei dem das Druckverpackungssystem ferner mit einer elastisch und/oder
flexibel ausgebildeten Wand versehen ist, wobei eine erste Seite
der Wand die Arbeitsdruckkammer zumindest teilweise begrenzt, und
eine von der Arbeitsdruckkammer abgewandte zweite Seite der Wand
die Produktkammer zumindest teilweise begrenzt. Wenn der Druck in
der Produktkammer gesunken ist, weil ein Benutzer Fluid aus der
Druckverpackung ausgelassen hat, dehnt sich im Falle der Verwendung
einer elastischen Wand die elastische Wand in Richtung der Produktkammer.
Bei einer flexiblen Wand bewegt sich die flexible Wand in Richtung
der Produktkammer, wenn der Druck in der Produktkammer abgesunken
ist. Es ist auch möglich, dass
sich die flexible Wand unter dem Einfluss einer Druckdifferenz zwischen
der Produktkammer und der Arbeitsdruckkammer auffaltet oder umgekehrt
zusammenfaltet, um das Volumen der Produktkammer zu verringern.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems
ist, dass die elastische oder flexible Wand sich innerhalb der Druckverpackung
nahezu ohne Reibung bewegen kann. Ferner kann eine elastische oder
flexible Wand relativ leichtgewichtig ausgebildet sein, was zu einer
schnellen Reaktion der Wand auf Druckdifferenzen zwischen der Produktkammer
und der Arbeitsdruckkammer führt.
Dies ist ein Vorteil gegenüber
der bekannten Druckregelvorrichtung, die relativ schwer ist und
aufgrund der Trägheit
nur langsam in Bewegung kommt.
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Vorzugsweise
weist die Druckverpackung eine Einrichtung zum Öffnen der Druckverpackung auf,
um wirksam in der Produktkammer enthaltenes Fluid aus der Produktkammer
ausströmen
zu lassen. Dies erhöht
die Leichtigkeit, mit der ein Benutzer Fluid aus der Verpackung
strömen
lassen kann.
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Bei
einem besonderen Ausführungsbeispiel begrenzt
die erste Seite der Wand die Arbeitsdruckkammer im wesentlichen
vollständig.
Ferner ist in diesem Fall die Produktkammer vorzugsweise teilweise
durch die Druckverpackung begrenzt. Dies ermöglicht ferner eine sehr kompakte
Ausbildung der Druckverpackung.
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Somit
kann die Arbeitsdruckkammer den Innenraum eines Ballons umfassen,
in dem im Gebrauch das Treibmittel aufgenommen sein kann. Wenn mehr
Treibmittel in den Ballon eingelassen wird, nimmt das Volumen des
Ballons zu. Die Wand, deren erste Seite die Arbeitsdruckkammer begrenzt, besteht
in diesem Fall aus elastischem Material.
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Es
ist jedoch ebenso möglich,
dass die Arbeitsdruckkammer einen Innenraum eines Balgs umfasst,
in dem im Gebrauch das Treibmittel aufgenommen sein kann. Das Material,
aus dem der Balg zumindest teilweise hergestellt ist, ist flexibel.
Anders ausgedrückt
ist in diesem Fall die Arbeitsdruckkammer zumindest teilweise durch
eine flexible Wand begrenzt.
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Bei
einem alternativen Ausführungsbeispiel begrenzt
die zweite Seite der Wand die Produktkammer im wesentlichen vollständig. Des
weiteren ist die Arbeitsdruckkammer in diesem Fall teilweise durch Innenwände der
Druckverpackung begrenzt. Dies ermöglicht ebenfalls eine sehr
kompakte Ausbildung der Druckverpackung.
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Die
Druckkammer kann somit einen Beutel mit einer Öffnung aufweisen, wobei die Öffnung mit der
in der Druckverpackung zum Öffnen
der Druckverpackung vorgesehenen Einrichtung verbunden ist. Die
Wand, deren zweite Seite die Produktkammer begrenzt, besteht in
diesem Fall aus einem flexiblen Material.
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Vorzugsweise
ist der Beutel aus einem Material gebildet, das einen geringen Reibungskoeffizienten
hat.
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Bei
diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist
es jedoch auch möglich,
dass die Produktkammer einen Balg mit einer Öffnung aufweist, wobei die Öffnung mit
der in der Druckverpackung zum Öffnen
der Druckverpackung vorgesehenen Einrichtung verbunden ist. Im Gebrauch
kann das Fluid in dem Balg enthalten sein. Das Material, aus dem
der Balg zumindest teilweise hergestellt ist, ist auch in diesem
Fall flexibel. Anders ausgedrückt
ist in diesem Fall die Produktkammer zumindest teilweise durch eine
flexible Wand begrenzt.
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Bei
einem im wesentlichen gebrauchsfertigen erfindungsgemäßen Druckverpackungssystem ist
in der Hochdruckkammer ein Treibmittel enthalten. Vorzugsweise umfasst
das Treibmittel ein relativ inertes Gas. Dies erhöht die Sicherheit.
Ferner ist relativ inertes Gas umweltverträglich. Infolgedessen müssen weniger
strenge Anforderungen an das Druckverpackungssystem gestellt werden
als bei Druckverpackungssystemen der Fall ist, die mit einem weniger
sicheren oder einem schädlichen
Treibmittel versehen sind. Zwar gelangt das Gas nicht in Kontakt mit
dem wirksam in der Produktkammer enthaltenen Fluid, jedoch ist es
für viele
Benutzer ein beruhigender Gedanke, insbesondere wenn das Fluid ein
Nahrungsmittelprodukt betrifft, dass keine schädlichen Effekte bei einem Kontakt
zwischen dem Treibmittel und dem Fluid eintreten können. Bei
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
umfasst das relativ inerte Gas ein Gas aus der Gruppe, die aus Stickstoff
und Kohlendioxid besteht. Der Grund dafür ist, dass diese Gase in großer Menge
vorhanden und kostengünstig sind.
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Ferner
ist das System in einem besonderen Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet,
wobei ein erster Teil die Druckverpackung und ein zweiter Teil den
Druckregler mit der Hochdruckkammer umfasst. Dies ermöglicht eine
gut organisierte Ausbildung. Durch die zweiteilige Ausbildung der
Druckverpackung in der angegebenen Weise wird die Herstellung des
Systems verein facht. Es ist ebenfalls möglich, die Teile einstückig miteinander
zu verbinden. Dies bietet den Vorteil eines Systems, das keine losen
Teile aufweist.
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Bei
einem alternativen Ausführungsbeispiel jedoch
können
die Teile als lose Teile ausgebildet sein und zum Gebrauch miteinander
verbindbar sein. Optional sind die Teile lösbar miteinander verbindbar. Dies
bietet den Vorteil, dass ein Druckregler beispielsweise für verschiedene
unterschiedliche Druckverpackungen hintereinander verwendbar ist.
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Darüber hinaus
ist die Druckverpackung im wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial
gebildet. Dies macht die Druckverpackung im Vergleich zu einer Druckverpackung
aus Metall leichter. Ferner kann eine aus Kunststoff hergestellte
Druckverpackung kostengünstiger
als eine aus Metall hergestellte Druckverpackung sein.
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert.
Die Zeichnungen zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems;
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2 einen
schematischen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems;
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3 einen
schematischen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems;
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4 einen
schematischen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems.
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Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile in den Zeichnungen. 1 zeigt
ein Druckverpackungssystem 1 zum Aufbringen eines Arbeitsdrucks
auf ein (nicht dargestelltes) Fluid, das in einer Verpackung 2 enthalten
ist. Das System 1 ist mit der Druckverpackung 2 versehen,
welche eine Produktkammer 3 zum Aufnehmen des (nicht dargestellten) Fluids
vorgesehen ist, und in welcher eine Arbeitsdruckkammer 4 vorgesehen
ist, um ein (nicht dargestelltes) Treibmittel auf dem Arbeitsdruck
zu halten. Das System ist ferner mit einem Druckregler 5 und
einer Hochdruckkammer 6 versehen, die mit dem Druckregler 5 verbunden
ist, um das (nicht dargestellte) Treibmittel mit einem relativ hohen
Druck verfügbar
zu halten. Anders ausgedrückt
kann zwischen der Hochdruckkammer und dem Druckregler eine Fluidverbindung
hergestellt werden, um den Arbeitsdruck mit Hilfe des Treibmittels
aus der Hochdruckkammer zu regeln. Das System 1 ist derart
ausgebildet, dass es auf der Basis eines Referenzdrucks (nicht dargestelltes)
Treibmittel aus der Hochdruckkammer 6 mit Hilfe des Druckreglers 5 der
Arbeitsdruckkammer 4 zuzuleiten, um den Arbeitsdruck zu wahren,
der in der Arbeitsdruckkammer 4 im wesentlichen konstant
sein soll. Der Referenzdruck kann beispielsweise durch ein in der
Referenzdruckkammer 16 eingeschlossenes Gas erhalten werden.
Ein derartiger Druckregler 5 ist per se bekannt, beispielsweise
aus WO 99/62791. Der Betreib eines derartigen Druckreglers 5 gemäß den 1 bis 4 wird in
Zusammenhang mit der Erläuterung
des Betriebs des Systems näher
beschrieben.
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Das
Druckverpackungssystem ist ferner mit einer Wand 7 versehen,
die in diesem Beispiel in der Druckverpackung enthalten ist. Die
in der 1 dargestellte Wand 7 ist elastisch ausgebildet.
Eine erste Seite 8 der Wand 7 begrenzt die Arbeitsdruckkammer 4 im
wesentlichen vollständig.
Eine zweite Seite 9 der Wand 7, welche von der
Arbeitsdruckkammer 4 abgewandt ist, begrenzt die Produktkammer 3 wenigstens
teilweise. Die Produktkammer 3 ist des weiteren teilweise
durch die Druckverpackung 2 begrenzt. Bei dem exemplarischen
Ausführungsbeispiel
von 1 umfasst der Innenraum der Arbeitsdruckkammer 4 einen
Ballon B, der im Gebrauch (nicht dargestelltes) Treibmittel aufnimmt.
Die Druckverpackung 1 weist ferner eine Einrichtung zum Öffnen der
Druckverpackung 1 auf, um das Ausströmen der wirksam in der Produktkammer 3 enthaltenen (nicht
dargestellten) Fluids aus der Produktkammer 3 zu ermöglichen.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel
von 1 ist die Druck verpackung im wesentlichen zylinderförmig. Die
Druckverpackung weist ein erstes Ende 11 und ein zweites
Ende 12 auf. Nahe dem ersten Ende ist die Druckverpackung mit
einer Einlassöffnung 13 für das (nicht
dargestellte) Treibmittel versehen. Die Einrichtung 10 zum Öffnen der
Druckverpackung befindet sich nahe dem zweiten Ende 12.
Der Ballon B ist derart ausgebildet, dass der Ballon B, wenn er
mit dem Treibmittel gefüllt wird,
sich im wesentlichen in axialer Richtung (siehe Pfeil A) der Druckverpackung 1 streckt.
Bei dem dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Ballon
B über
eine Luftverteilungseinrichtung 14 gespannt. Nach dem Füllen des
Ballons B mit Treibgas dehnt sich der Ballon und nimmt eine Form
an, wie durch den in gestrichelten Linien dargestellten Ballon B' wiedergegeben. Es
ist hier möglich,
dass Teile des Ballons die Innenwand 15 der Druckverpackung
berühren.
Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass
der Ballon B, die Luftverteilungseinrichtung und die Druckverpackung 2 derart
in bezug zueinander bemessen sind, dass beim Befüllen des Ballons B die zweite
Seite 9 der elastischen Wand 7 keine Innenwand 15 der
Druckverpackung 2 berührt.
Im letzteren Fall ist keine Reibung zwischen der zweiten Seite 9 der
Wand 7 und der Innenwand 15 der Druckverpackung 2 gegeben.
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Das
in 1 dargestellte Druckverpackungssystem 1 arbeitet
wie folgt. Im Gebrauch ist das Fluid im Produktraum 3 enthalten.
In der Hochdruckkammer 6 ist das Treibmittel auf einem
relativ hohen Druck verfügbar
gehalten. Der in 1 dargestellte Druckregler 5 regelt
die Aufrechterhaltung des Arbeitsdrucks in der Arbeitsdruckkammer 4 auf
der Basis des Referenzdrucks. Der dargestellte Druckregler 5 ist
ausführlich
in WO 99/62791 beschrieben. Daher wird die Funktionsweise des Druckreglers 5 nur
kurz beschrieben. Der Druckregler 5 ist mit einer Referenzdruckkammer 16 versehen.
Der Druckregler 5 ist ferner mit einem in bezug auf die
Referenzdruckkammer 16 bewegbaren Schließteil 17 versehen,
das in diesem Beispiel als Kolben ausgebildet ist. Der Kolben 17 ist
mit einem Dichtring 18 versehen, um ein in der Referenzdruckkammer 16 enthaltenes (nicht
dargestelltes) Gas auf dem Referenzdruck zu halten. Der Druckregler 5 weist
ferner eine zylinderförmige
Kappe 19 auf, welche zusammen mit dem Kolben 17 die
Referenzdruckkammer 16 umschließt.
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Die
Kappe 19 ist mit einer durchgehenden Ausnehmung 20 versehen,
um eine Gasverbindung zwischen der Einlassöffnung 13 der Arbeitsdruckkammer
und einem Raum 21 zu schaffen, der zwischen dem Kolben 17 und
einem die Kappe 19 abschließenden Verschluss 22 gebildet
ist. Um die Gasverbindung zwischen der durchgehenden Ausnehmung 20 und
der Arbeitsdruckkammer zu bewirken, ist ein Teil des Druckreglers 5 in
einem Zylinder 42 enthalten, der an einem Ende mit der
Einlassöffnung 13 der
Arbeitsdruckkammer 4 verbunden ist und an einem anderen
Ende von dem Druckregler 5 abgeschlossen ist. Die durchgehende
Ausnehmung 20 endet auf einer Seite in dem Zylinder 42 und
auf der anderen Seite in dem Raum 21. Der Verschluss 22 ist ferner
mit einem Durchgang 23 versehen, in dem ein Schaft 24 des
Kolbens 17 im Passsitz aufgenommen ist. Der Schaft 24 ist
mit einer ringförmigen
Ausnehmung 25 versehen, um die Gasverbindung zwischen der
Hochdruckkammer 6 und dem Raum 21 herzustellen.
Der Schaft 24 des Kolbens 17 kann sich in dem
Durchgang 23 in Richtung des Pfeils P derart bewegen, dass
die Gasverbindung zwischen dem Raum 21 und der Hochdruckkammer 6 hergestellt wird.
In der in 1 dargestellten Situation wurde
die Gasverbindung hergestellt. In dieser Situation erstreckt sich
ein in dem Durchgang 23 enthaltener Dichtring 26 in
die ringförmige
Ausnehmung 25 und macht den Durchgang für die Bildung der Gasverbindung
frei. Wenn sich der Schaft aus der in 1 dargestellten
Position des Schafts 24 entweder in Richtung des Pfeils
A oder in Richtung des Pfeils P bewegt, drücken die Teile des Zylindermantels
des Schafts, welche von der ringförmigen Ausnehmung frei sind,
gegen den Dichtring 26 und schließen somit den Durchgang 23;
die Gasverbindung ist blockiert und somit unterbrochen. Der Kolben 17 kann
daher aus der Situation in 1 in Richtung
des Pfeils A derart bewegt werden, dass die Gasverbindung zwischen
dem Raum 21 und der Hochdruckkammer 6 geschlossen
ist. Die Herstellung der Gasverbindung zwischen dem Raum 21 und
der Hochdruckkammer 6 ist durch die Position der ringförmigen Ausnehmung 25 in
bezug auf den Verschluss 22 bestimmt. Der in dem Durchgang 23 enthaltene
Dichtungsring trägt
zum Schließen
der Gasverbindung zwischen dem Raum 21 und der Hochdruckkammer 6 bei.
Ein derartiger Druckregler ist besonders geeignet, um den Arbeitsdruck
im wesentlichen konstant zu halten. 1 der WO
99/62791 und die Beschreibung der 1 derselben
geben detaillierter wieder, wie der Druckregler 5 ausgebildet
sein und arbeiten kann.
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Im
Gebrauch ist der Referenzdruck in der Referenzdruckkammer 16 geringfügig niedriger
als der Arbeitsdruck in der Arbeitsdruckkammer 4. Dies bedeutet,
dass bei geschlossener Produktkammer 3, der Arbeitsdruck
auf das in der Produktkammer 3 enthaltene Fluid aufgebracht
wird. Wenn die Druckverpackung geöffnet ist und Fluid aus der
Produktkammer 3 strömen
kann, sinkt der Druck in der Produktkammer 3. Der in der
Arbeitsdruckkammer 4 noch herrschende Arbeitsdruck ist
dann höher
als der Druck in der Produktkammer. Der Ballon B dehnt sich dann
in Richtung des Pfeils A. Der Ballon hat dann die Form des Ballons
B'. Das Volumen
der Arbeitsdruckkammer 4 ist dadurch vergrößert und
daher sinkt der Druck in der Arbeitsdruckkammer 4. Der Raum 21 ist über die
durchgehende Ausnehmung 20 in Gasverbindung mit der Arbeitsdruckkammer 4. Wenn
der Druck in der Arbeitsdruckkammer 4 abnimmt, nimmt auch
der Druck in dem Raum 21 ab. Aufgrund des geringeren Drucks
im Raum 21 bewegt sich der Kolben 17 in Richtung
des Pfeils P, zumindest wenn der Referenzdruck in der Referenzdruckkammer 16 höher als
der Druck in dem Raum 21 ist. Es sei darauf hingewiesen,
dass ein hoher Druck des Gases in der Hochdruckkammer 6,
der auf die Unterseite 27 aufgebracht wird, kaum einen
Beitrag zu der Position des Kolbens leistet, da diese Unterseite 27 sehr
klein ist. Wie erwähnt,
wird, wenn sich der Kolben 17 mit dem Schaft 24 in
Richtung des Pfeils P bewegt, eine Gasverbindung zwischen dem Raum 21 und
der Hochdruckkammer 6 in dem Durchgang 23 durch
die ringförmige
Ausnehmung 26 gebildet. Das wirksam in der Hochdruckkammer
enthaltene Treibgas strömt
durch diese Gasverbindung in den Raum 21. Über die
in der Kappe 19 vorgesehene durchgehende Ausnehmung 20 strömt das Treibmittel
durch die Einlassöffnung 13 in
die Arbeitsdruckkammer 4. Infolgedessen steigt der Druck
in der Arbeitsdruckkammer 4 und die Arbeitsdruckkammer 4,
d.h. der Ballon B, dehnt sich weiter in axialer Richtung (Pfeil A)
der zylinderförmigen
Druckverpackung. Wenn der Arbeitsdruck in der Arbeitsdruckkammer
wieder geringfügig
höher als
der Referenzdruck in der Referenzdruckkammer ist, bewegt sich der
Kolben 17 in Richtung des Pfeils A. Die Gasverbindung zwischen dem Raum 21 und
der Hochdruckkammer 6 ist auf diese Weise durch den Kontakt
zwischen dem Dichtring 26 und dem Schaft 24 abgeschlossen.
Wenn die Druckverpackung nach dem Öffnen wieder geschlossen ist,
wirkt der Arbeitsdruck auch auf das in der Produktkammer 3 enthaltene
Fluid.
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2 ist
ein schematischer Querschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die Arbeitsdruckkammer 4 einen Innenraum eines Balgs Bg
auf, der im Gebrauch das Treibmittel enthalten kann. Das Druckverpackungssystem 1 ist
mit einer Wand 7 versehen, die in der Druckverpackung 2 enthalten
und in diesem Fall flexibel ausgebildet ist. Die erste Seite 8 der
Wand 7 begrenzt die Arbeitsdruckkammer 4 zumindest
teilweise. Eine zweite Seite 9 der Wand 7, welche
von der Arbeitsdruckkammer 4 abgewandt ist, begrenzt die
Produktkammer 3 zumindest teilweise. Der Balg Bg weist
ferner eine Scheibe 5 auf, die auf einer der Arbeitsdruckkammer 4 zugewandten
Seite 38, die Arbeitsdruckkammer 4 zumindest teilweise
begrenzt und auf einer der Produktkammer 3 zugewandten
Seite 39 die Produktkammer 3 zumindest teilweise
begrenzt. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat die Scheibe 5 eine Form, die praktisch der nahe dem
ersten Ende 12 der Druckverpackung befindlichen Innenwand 40 angepasst
ist. Die Scheibe 5 ist als nicht an der Innenwand 15 der
Druckverpackung anliegend dargestellt. Es ist jedoch möglich, dass
die Scheibe 5 an dieser Innenwand 15 anliegt.
Anders ausgedrückt:
anstelle eines Ballons B, ist ein Balg Bg in der Druckverpackung
enthalten. Die anderen Merkmale und die Funktionsweise dieses Druckverpackungssystems
sind gleich denjenigen, wie sie in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel
der 1 beschrieben wurden.
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3 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Druckverpackung.
In diesem Fall weist das Druckverpackungssystem ebenfalls einen
Druckregler 5 und eine Hochdruckkammer 6 auf. Im
Gegensatz zu den zuvor erörterten
Ausführungsbeispielen
jedoch begrenzt die zweite Seite 9 der Wand 7 die
Produktkammer 3 im wesentlichen vollständig. Die Arbeitsdruckkammer 4 ist
teilweise durch die Innenwände 15 der
Druckverpackung 2 begrenzt. Auch in diesem Beispiel ist
die Wand 7 flexibel ausgebildet. Die erste Seite 8 der
Wand begrenzt die Arbeitsdruckkammer 4 zumindest teilweise.
Bei diesem Beispiel weist die Produktkammer 3 einen Beutel
Z mit einer Öffnung 28 auf.
Die Öffnung 28 ist mit
der in der Druckverpackung zum Öffnen
der Druckverpackung 2 vorgesehenen Einrichtung 10 verbunden.
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Die
Funktionsweise des Druckverpackungssystems 1 der 3 ist
des weiteren gleich derjenigen der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiele.
Wenn der in der Produktkammer 3 herrschende Druck gesunken
ist, strömt
mit Hilfe des Druckreglers 5 Treibmittel aus der Hochdruckkammer 6 in
die Arbeitsdruckkammer 4. Das Volumen der Arbeitsdruckkammer 4 vergrößert sich
dadurch, und die flexible Wand 7, oder zumindest ein Teil
derselben, bewegt sich in Richtung der Einrichtung zum Öffnen der
Druckverpackung 2. Herrscht in der Arbeitsdruckkammer 4 der
Arbeitsdruck, herrscht der Arbeitsdruck auch in der Produktkammer 3.
Hier kann zumindest ein Teil der Wand 7 eine neue Position
und Form eingenommen haben, wie durch die gestrichelten Linien dargestellt.
Vorzugsweise ist der Beutel aus einem Material mit einem niedrigen
Reibungskoeffizienten hergestellt. Die Funktionsweise ist im übrigen gleich
derjenigen der Ausführungsbeispiele
nach 1 und 2.
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4 zeigt
eine schematische Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems.
In diesem Fall weist die Produktkammer 3 einen Balg Bg
mit einer Öffnung 28 auf.
Auch in diesem Fall ist die Öffnung 28 mit
der in der Druckverpackung 2 zum Öffnen der Druckverpackung 2 vorgesehenen
Einrichtung 10 verbunden. Auch in diesem Fall ist die Wand 7 flexibel
ausgebildet. Während
die Treibgasmenge in der Arbeitsdruckkammer 4 durch den Druckregler 5 steigen
kann, faltet sich die flexible Wand 7 weiter. Anders ausgedrückt: die
Wand 7 wird nach Art eines Akkordeons komprimiert. Eine
die Arbeitsdruckkammer 4 zumindest teilweise begrenzende
und die Produktkammer 3 zumindest teilweise begrenzende
Wand 29 kann in diesem Fall relativ steif ausgebildet sein.
Diese Wand kann der Scheibe S entsprechen, wie dies in der 2 dargestellt
ist. Die üb rigen
Merkmale und die Funktionsweise dieser Variante des erfindungsgemäßen Druckverpackungssystems
sind gleich den bereits in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen
der 1–3 beschriebenen.
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Wie
erwähnt,
ist im Gebrauch ein Treibmittel in der Hochdruckkammer 6 enthalten.
Vorzugsweise umfasst dieses Treibmittel ein relativ inertes Gas. Das
relativ inerte Gas kann beispielsweise ein Gas aus der Gruppe sein,
die aus Stickstoff und Kohlendioxid gebildet ist.
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Bei
den dargestellten Ausführungsbeispielen geht
die Außenwand
der Druckverpackung nahtlos in die Außenwand der Hochdruckkammer über. Anders ausgedrückt: es
ist eine durchgehende Außenwand vorhanden.
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Es
ist möglich,
das System zweiteilig auszubilden. Das erste Teil kann die Druckverpackung
umfassen, während
das zweite Teil den Druckregler mit der Hochdruckkammer umfassen
kann. Wie in den Ausführungsbeispielen
festgestellt und dargestellt, können
das erste und das zweite Teil einstückig miteinander verbunden
sein.
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Die
Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es
ist möglich,
das erste und das zweite Teil als lose Teile auszubilden, die zum
Gebrauch miteinander verbindbar sind. Optional sind das erste Teil
und das zweite Teil lösbar
miteinander verbindbar. Dies ermöglicht
eine mechanische Verbindung des ersten Teils mit dem zweiten Teil,
beispielsweise mittels einer Schnappverbindung oder einer Gewindeverbindung,
so dass der Druckregler 5 mit der Einlassöffnung 13 der
Arbeitsdruckkammer 4 ausgerichtet ist.
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Vorzugsweise
ist der Druckregler im Gebrauch in bezug auf die Druckverpackung
festgelegt. In sämtlichen
Beispielen ist der Druckregler als in bezug auf eine Innenwand der
Hochdruckkammer festgelegt dargestellt. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen,
dass der Druckregler in der Druckverpackung derart enthalten ist,
dass er bewegbar ist. Obwohl die Druckverpackung bei den dar gestellten
Ausführungsbeispielen
im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, ist es sehr wohl möglich, die
Druckverpackung mit anderer Form auszubilden. Eine Druckverpackung
von schachtelförmiger
Ausbildung wäre
vorteilhaft.
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Zwar
kann die Druckverpackung im wesentlichen aus Metall hergestellt
sein, jedoch ist es sehr wohl möglich,
die Druckverpackung im wesentlichen aus Kunststoffmaterial herzustellen.
Der Grund ist, dass der Arbeitsdruck relativ gering sein kann, da
der Arbeitsdruck des in der Produktkammer 3 befindlichen
Drucks konstant gehalten werden kann. Dies stellt einen erheblichen
Vorteil gegenüber
bekannten Systemen dar, bei denen das Volumen der Produktkammer 3 während der
Verwendung des in der Produktkammer 3 enthaltenen Fluids
konstant bleibt. Bei diesen bekannten Systemen muss der Druck in
der Anfangsphase, wenn kaum Fluid aus der Produktkammer 3 entnommen
wurde, sehr hoch sein. Der Grund ist, dass bei diesen bekannten
Systemen sichergestellt werden muss, das noch ausreichend Arbeitsdruck
auf den Rest des noch in einer beinahe leeren Produktkammer 3 enthaltenen
Fluids aufgebracht wird, nachdem das Fluid beinahe vollständig aufgebraucht
wurde.
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Es
ist ersichtlich, dass die Einrichtung 10 zum Öffnen der
Druckverpackung zahlreiche Arten von Öffnungen umfassen kann. Von
Interesse sind hier beispielsweise eine Schraubkappe, ein Stopfen, ein
Schieber, etc. Es ist somit ebenfalls klar, dass die Wand 7 bei
einigen Ausführungsbeispielen
sowohl flexibel, als auch elastisch ausgebildet sein kann.
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Es
sei ferner darauf hingewiesen, dass der Druckregler auch anders
ausgebildet sein kann als der vorgenannte Druckregler. Zur Verwendung
geeignet sind auch Druckregler, bei denen der Referenzdruck mittels
einer Feder anstelle eines Gases erreicht wird. Somit kann anstatt
eines Kolbens eine Membran, die beispielsweise mit einem Schaft
versehen ist, in dem Druckregler verwendet werden. Sämtliche
derartigen Varianten fallen in den Rahmen der Erfindung.