DE3940534A1

DE3940534A1 - Fluessigkeits-dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE3940534A1
Application number: DE19893940534
Authority: DE
Inventors: Klaus Thanisch
Original assignee: Zeller Plastik Koehn Graebner and Co; Zeller Plastik GmbH
Current assignee: Zeller Plastik Deutschland GmbH
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1991-06-13

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Dosiervor richtung, die sich in Mündungen von Behältern, insbesondere Flaschen an bringen läßt und von der einige Merkmale aus der DE-OS 28 27 585 bekannt sind.

Bei der bekannten Dosiervorrichtung ist der Kolben im Ruhezustand mehr oder weniger weit in den Dosierbecher eingeführt. Durch Abschrauben der Verschlußkappe wird der Kolben aus dem Dosierbecher ganz herausgezogen und es strömt Flüssigkeit aus dem Behälter durch ein Steigrohr in den Dosierbecher. Nach dem Einsaugen von Flüssigkeit in den Dosierbecher kann jedoch ein Teil davon wieder in das zum Dosierbecher führende Steigrohr zurückfließen. Deshalb ist der Dosiervorgang zu ungenau. Fer ner hat die bekannte Dosiervorrichtung eine größere Anzahl von Einzel teilen, was eine Massenfertigung teuer gestaltet.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Flüssigkeits-Dosiervorrichtung geschaffen werden, die einen möglichst genauen Dosiervorgang ermöglicht und aus nur wenigen Einzelteilen besteht.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. (In den folgenden Ausführungen werden auch die in den Ansprüchen definierten Be griffe verwendet.)

Durch die einstückige Ausbildung von Verschlußkappe und Kolben werden Bauelemente gespart. Durch den Dosierturm mit seiner Flüssigkeitsaus trittsöffnung in einer bestimmten Höhe über dem Boden des Dosierbechers wird erreicht, daß nach dem Ansaugen von Flüssigkeit in den Dosierbecher Überschußflüssigkeit durch das Steigrohr wieder in den Behälter zurück läuft. Andererseits wird verhindert, daß mehr Flüssigkeit zurückläuft als erwünscht ist, da Flüssigkeit unterhalb der Austrittsöffnung nicht abströmen kann.

Weiterbildungen der Erfindung

Ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch ein Abschlußstück am oberen Ende des Dosierturms läßt sich der Flüssigkeitskanal gegen das Eindringen von Fremdkörpern schützen. Ande rerseits bilden zwei seitliche unterhalb des Abschlußteils Öffnungen ei nen relativ großen Querschnitt für das Ansaugen von Flüssigkeit sowie auch für das Rückströmen von Überschußflüssigkeit.

Mit dem Dosierbecher läßt sich einstückig ein Einsatz ausbilden, der zum Befestigen des Dosierbechers an einer Mündung dient. Soll Bauhöhe ge spart werden, so kann der Dosierbecher selbst, mindestens über einen Teil seiner Höhe diesen Einsatz bilden.

Die Verschlußkappe kann mit einem Mantel ausgerüstet werden, der Gewinde oder gewindeartige Organe, passend zu entsprechenden Organen an der Au ßenwand der Mündung oder eines Einsatzes für die Mündung aufweist. (Ein Einsatz kann zur sicheren Befestigung über die Mündung geprellt werden und dann außen mit Gewinde etc. versehen sein.) Besonders vorteilhaft ist es, daß die Wand der Verschlußkappe zur Bildung des Kolbens von oben her napfartig eingezogen ist. Auf diese Weise bilden Verschlußkappe und Kolben nur einen einzigen Bauteil.

Das Nachströmen von Flüssigkeit aus dem Behälter beim Ausgießen des Do sierbechers läßt sich, wie oben erwähnt, dadurch verhindern, daß das Steigrohr ein Stück über dem Boden des Behälters endet. Will man mehr Sicherheit, so läßt sich im Dosierturm ein Ventilkörper so unterbringen, daß er einen Flüssigkeitsdurchlaß vom Steigrohr bei Aufrechtstellung des Behälters freiläßt aber in Ausgießstellung absperrt.

Schließlich läßt sich in der Verschlußkappe ein Entlüftungsventil vorse hen, das beim Zuschrauben der Verschlußkappe einen sich im Innern des Behälters aufbauenden Überdruck ausgleicht, indem Luft durch das Entlüf tungsventil in die Atmosphäre entweichen kann.

Das selbsttätige Abströmen von Überschußflüssigkeit durch das Steigrohr läßt sich dadurch ermöglichen, daß das Steigrohr passend zur Viskosität der Flüssigkeit eine ausreichend große Weite hat.

Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch zweckmäßig sein, Steigrohre zu verwenden, die passend zu der zu dosierenden Flüssigkeit so eng sind, daß ein Kapillareffekt auftritt.

Ausführungsbeispiele mit weiteren Merkmalen der Erfindung werden im fol genden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt, rechts in Seitenansicht, links im Axialschnitt eine Verschlußkappe einer ersten Ausführungsform nach der Erfin dung.

Fig. 2 zeigt in gleicher Darstellung einen Einsatz mit Dosierbecher und Steigrohr derselben Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt in gleicher Darstellung eine passende Flaschenmündung.

Fig. 4 zeigt im axialen Schnitt eine zweite Ausführungsform, die ein Absperrventil aufweist.

Fig. 5 zeigt in gleicher Darstellung eine dritte Ausführungsform, die ein Belüftungsventil enthält.

Erste Ausführungsform

In den Fig. 1 bis 3 ist die bevorzugte Ausführungsform dargestellt.

Eine hier nicht dargestellte Flasche hat eine Mündung 2 (Fig. 3) mit einer Gewinderippe 4. Fig. 1 zeigt eine dazu passende Verschlußkappe 6 mit Innengewinde 8. Fig. 2 zeigt einen Dosierbecher 10 mit Seitenwand 12 und Boden 14. Die Seitenwand 12 hat innen einen zur Abdichtung die nenden Ringwulst 16. Es können auch mehrere Ringwülste übereinander an geordnet sein.

Zum Füllen des Dosierbechers 10 dient ein Steigrohr 18, dessen Innen querschnitt, passend zu der zu dosierenden Flüssigkeit, so groß gemacht werden kann, daß Überschuß-Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluß nach wieder nach unten fließen kann. Statt dessen kann man, falls ein Kapil lareffekt erwünscht ist, auch ein entsprechend engeres Steigrohr verwen den.

Zur Aufnahme und Halterung des Steigrohrs 18 dient ein konzentrisch im Dosierbecher von dessen Boden 14 nach oben ragender Dosierturm 20 (in Gestalt einer Hülse), in den das Steigrohr unter Preßsitz einführbar ist. Der Dosierturm hat an seinem oberen Ende ein quer zur Achse verlau fendes Abschlußstück 22, das nur über zwei schmale Stege 24 mit der Hül se des Dosierturms 20 in Verbindung steht, so daß zwei seitliche, rela tiv große Öffnungen 26 zum Durchtritt der Flüssigkeit verbleiben. (Statt dessen können nur ein Steg oder mehr als zwei Stege vorgesehen sein, woraus sich eine entsprechende Anzahl seitlicher Öffnungen ergibt.) Das Steigrohr 18 hat eine Länge gleich der Flascheninnentiefe oder etwas größer als diese, so daß seine unteres Ende im Gebrauchszustand den Fla schenboden berührt. Das untere Ende ist abgeschrägt, hat einen Kerb schnitt oder Absatz, so daß seine Einlaßöffnung nicht abgesperrt werden kann.

Vom Boden 14 des Dosierbechers 10 her ragt abwärts ein Einsatz 28, der zum Einstecken in die Mündung 2 dient und damit zur Befestigung des Do sierbechers an der Mündung.

Die Verschlußkappe 6 hat einen napfartig eingezogenen Teil 30, der den Kolben 32 bildet und in seiner Mitte einen aufwärts ragenden Dom 34 hat, der den Dosierturm 20 und dessen Abschlußstück 22 relativ dicht umgibt. Der Kolben 32 hat eine Außenwand 36, die unter Abdichtung gegenüber dem Ringwulst 16 in den Dosierbecher 10 einführbar ist.

Funktion

Zunächst wird der Dosierbecher 10 mit Hilfe des Einsatzes 28 in die Mün dung 2 der Flasche oder eines Behälters gesteckt. Der Einsatz 28 dichtet innerhalb der Flaschenmündung ab. Der Boden 14 des Dosierbechers ruht dann auf dem oberen Rand der Mündung 2, und das Steigrohr ragt in das Innere der Flasche oder des Behälters, bis gegen deren/dessen Boden. In den so aufgesteckten Dosierbecher 10 wird der in der Verschlußkappe 6 sitzende Kolben 32 durch Aufschrauben der Kappe gedrückt, wobei dessen Außenwand 36 gegenüber dem Ringwulst 16 abdichtet.

Die Kappe wird soweit zugeschraubt, daß der Kolben 32 den Boden 14 des Dosierbechers 10 berührt. Wird die Kappe nun abgeschraubt, so wird Flüs sigkeit durch das Steigrohr 18 und die Öffnungen 26 in den Dosierbecher 10 gesaugt, und zwar mehr Flüssigkeit, als der erwünschten Dosis ent spricht. Der Flüssigkeitsspiegel steht dann zum Beispiel in Höhe des Ab schlußstücks 22 oder noch darüber. Anschließend strömt Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluß und dem beim Dosieren entstandenen Unterdruck im Fla scheninneren durch die Öffnung(en) 26 und das Steigrohr 18 zurück, so lange, bis der Flüssigkeitsspiegel, bei auf rechtstehender Flasche, sich in der Höhe 25, nämlich in Höhe der Unterkante der Öffnungen 26 befin det. Der Teil des Dosierbechers unterhalb der Höhe 25 stellt den eigent lichen Dosierraum 27 dar, der nun die gewünschte Dosis enthält. Die Flüssigkeit im Steigrohr sinkt bis auf den Flüssigkeitsspiegel in der Flasche. Durch Kippen der Flasche und damit des Dosierbechers 10 läßt sich die abgemessene Dosis entleeren. Hierbei ragt bei nicht vollständig gefüllter Flasche das untere Ende des Steigrohrs innerhalb der Flasche in Luft, so daß keine weitere Flüssigkeit nachströmen kann.

Ist die verwendete Flasche flexibel, so lassen sich ihre Wände ein drücken, was aber für den Dosiervorgang unerheblich ist. Bei aufrecht stehender Flasche wird Flüssigkeit in den Dosierbecher gedrückt. Über schüssige Flüssigkeit fließt aber nach dem Loslassen der Flasche durch das Steigrohr zurück. Werden die Flaschenwände beim Ausgießen der Dosis eingedrückt, so ist auch das unschädlich, da das freie Ende des Steig rohrs, dann in einen Luftraum in der Nähe des Flaschenbodens ragt, also keine Flüssigkeit gefördert werden kann.

Zweite Ausführungsform

In der Ausführungsform nach Fig. 4 sind gleiche oder ähnliche Teile wie die nach Fig. 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen. Am oberen Rand der Außenwand des Dosierbechers 10 ist ein Ringwulst 46 vorgesehen, der gegenüber der Innenwand der Verschlußkappe 6 abdichtet. Unterhalb dieses Ringwulstes können ein weiterer oder mehrere weitere Ringwülste angeordnet sein. Nach Fig. 4 ist oberhalb des Steigrohrs 18 ein Aus fließventil mit einer Ventilkugel 40 vorgesehen. Die Ventilkugel 40 wird durch Noppen 42 an der Innenwand des Dosierturms 20 im Abstand vom obe ren Auslaß des Steigrohrs 18 gehalten, so daß beim Hochschrauben der Verschlußkappe 6 Flüssigkeit ungehindert in den Dosierturm 20 und den Dosierbecher 10 gesaugt werden kann. Gegenüber dem darüberliegenden, sich verjüngenden Abschnitt 44 des Dosierturms dichtet die Ventilkugel jedoch beim Umkehren der Dosiervorrichtung ab, so daß verhindert wird, daß zugleich mit dem Ausgießen von Flüssigkeiten aus dem Dosierbecher 10 noch zusätzlich Flüssigkeit aus dem Steigrohr 18 mit ausfließt. Auf die se Weise wird eine höhere Dosiergenauigkeit erzielt.

Bei dieser Ausführungsform wird der Dosierbecher 10 gegenüber der Ver schlußkappe 6 in anderer Weise abgedichtet, nämlich durch einen nach au ßen weisenden Ringwulst 46 am oberen Ende des Dosierbechers, der gegen die innere Seite der äußeren Wand der Verschlußkappe 6 abdichtet.

Anstelle einer Ventilkugel kann ein Ventilkörper anderer Form verwendet werden, zum Beispiel ein hohlkegelförmiger Ventilkörper, der nach unten offen ist und sich bei aufrechter Stellung der Flasche mit seinem Rand an den Noppen 42 abstützt.

Dritte Ausführungsform

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist in dem nach unten eingezogenen Teil 30 der Kappe 6 ein ringförmiger Ventilkörper 48 untergebracht, der gemeinsam mit den Wandungen der Kappe 6 ein Entlüftungsventil darstellt. Der Ventilkörper besteht aus elastischem Kunststoff. Am Boden des einge zogenen Teils 30 sind Luftöffnungen 50 vorgesehen. Der Ventilkörper 48 wird bei der Montage von oben her eingedrückt und in seiner in Fig. 5 dargestellten Lage durch Noppen 52 und 54 an den Wänden des eingezogenen Teils 30 gehalten.

Beim Wiederaufschrauben der Verschlußkappe wird ein sich sonst bildender Überdruck dadurch abgebaut, daß Luft durch die Öffnungen 50 am Ventil körper 48 vorbei nach außen strömt.

Varianten

Ein Dosierverschluß kann auch die beiden Ventile nach Fig. 4 und 5 ent halten.

Von den anhand der Fig. 4 und 5 beschriebenen Ventilen kann eines oder können beide in einer Dosiervorrichtung nach den Fig. 1 und 2 untergebracht werden.

Bezugszeichen

2 Mündung
4 Gewinderippe
6 Verschlußkappe
8 Innengewinde
10 Dosierbecher
12 Seitenwand
14 Boden
16 Ringwulst
18 Steigrohr
20 Dosierturm
22 Abschlußstück
24 Steg
25 Höhe
26 Öffnung
27 Dosierraum
28 Einsatz
30 eingezogener Teil
32 Kolben
34 Dom
36 Außenwand
40 Ventilkugel
42 Noppen
44 Abschnitt
46 Ringwulst
48 Ventilkörper
50 Luftöffnung
52, 54 Noppen

Claims

1. Flüssigkeits-Dosiervorrichtung für Mündungen (2) von Behältern, insbesondere Flaschen, gekennzeichnet durch die Kombination folgen der Merkmale:

a) ein an der Mündung (2) anzubringender, oben offener Dosierbe cher (10),
b) ein am Boden (14) des Dosierbechers angebrachtes Steigrohr (18), dessen Flüssigkeitskanal mit dem Inneren des Dosierbe chers in Verbindung steht,
c) eine Verschlußkappe (6) zum Verschließen des Dosierbechers und der Mündung,
d) ein in den Dosierbecher (10) abdichtend passender Kolben (32), der gemeinsam mit der Verschlußkappe (6) in den Dosierbecher einführbar und aus ihm herausziehbar ist,
e) Verschlußkappe (6) und Kolben (32) sind einstückig ausgebil det,
f) eine zentrische Erhebung des Dosierbecherbodens ("Dosierturm" 20) ragt vom Boden des Dosierbechers aufwärts, nimmt das obere Ende des Steigrohrs (18) auf und hat eine Öffnung (26) zum Durchtritt von Flüssigkeit, deren Höhe über dem Boden des Do sierbechers die Größe des Dosierraumes bestimmt.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Dosierturms ein Abschlußstück (22) aufweist, und daß sich mindestens eine seitliche Öffnung (26) unterhalb des Abschluß stückes befindet.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbecher (10) zur Abdichtung gegenüber dem Kolben (32) mindestens einen nach innen vorspringenden Ringwulst (16) hat, der oder deren unterster in Höhe der Öffnung(en) (26) oder höher an geordnet ist. (Fig. 2).

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbecher (10) zur Abdichtung gegenüber der Verschluß kappe (6) mindestens einen nach außen vorspringenden Ringwulst (46) hat, der oder dessen oberster nahe dem oberen Rand des Dosierbe chers (10) oder tiefer angeordnet ist. (Fig. 4, 5)

5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbecher (10) selbst, mindestens über einen Teil seiner Höhe, einen Einsatz (28) für die Mündung (2) bildet.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Verschlußkappe (6) hat einen Mantel, an dessen Innenwand eine Gewinderippe, Schrägen oder Rampen, passend zu entspre chenden Organen an der Außenwand der Mündung oder eines Ein satzes für die Mündung vorgesehen sind,
b) die Wand der Verschlußkappe (6) ist zur Bildung des Kolbens (32) von oben her napfartig eingezogen (eingezogener Teil 30).

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen von seinem Boden aufwärts ragenden Dom (34) hat, der den Dosierturm (20) eng umgibt ohne die lotrechte Relativ bewegung zwischen beiden zu behindern.

8. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierturm ein Ventilkörper (Ventilkugel 40) derart untergebracht ist, daß er einen Flüssigkeitsdurchlaß vom Steigrohr zum Innern des Dosierturms freiläßt, aber in Ausgießstel lung des Steigrohrs gegen die Öffnung (26) des Dosierturms (20) ab dichtet. (Fig. 4)

9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilkörper vorbeiführende Flüssigkeitskanäle eine, passend zur Viskosität der Flüssigkeit, ausreichende lichte Weite haben um ei nen Rückfluß unter Schwerkrafteinfluß zu ermöglichen. (Fig. 4)

10. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem eingezogenen Teil (30) der Verschlußkap pe ein Entlüftungsventil (Ventilkörper 48) vorgesehen ist. (Fig. 5)

11. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Weiten der Öffnung (26) und des Flüssig keitskanals des Steigrohrs (18) passend zur Viskosität der zu do sierenden Flüssigkeit mindestens so groß sind, daß Flüssigkeits überschuß unter Schwerkrafteinfluß aus dem Dosierbecher (10) zu rückfließt.

12. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Weite des Flüssigkeitskanals des Steigrohrs (18) passend zur Viskosität der zu dosierenden Flüssigkeit so klein ist, daß Flüssigkeit durch Kapillarwirkung im Steigrohr gehalten wird.