DE102008034831A1

DE102008034831A1 - Flaschendosierer

Info

Publication number: DE102008034831A1
Application number: DE200810034831
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eschenbach
Original assignee: BRAEMIG SABINE; Bramig Sabine
Current assignee: BRAEMIG SABINE; Bramig Sabine
Priority date: 2008-07-26
Filing date: 2008-07-26
Publication date: 2010-01-28

Abstract

Flaschendosierer, bestehend aus einem Behälter, mit einer Standfläche, mit welcher er in seiner Abstellposition auf einer horizontalen Ebene aufstellbar ist, und mit einer Flüssigkeit, die in den Behälter eingefüllt ist, und mit einer Öffnung, die in Abstellposition oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit angeordnet ist, und mit einem Röhrchen, das in Abstellposition oberhalb der Öffnung auf den Behälter gesetzt ist und dessen Innendurchmesser im Verhältnis zur Viskosität der Flüssigkeit so klein ist, dass es als Kapillare wirkt, wobei im Behälter vor dem Röhrchen eine Strömungsbremse angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flaschendosierer, bestehend aus einen Behälter, mit einer Standfläche, mit welcher er in seiner Abstellposition auf einer horizontalen Ebene aufstellbar ist und mit einer Flüssigkeit, die in den Behälter eingefüllt ist und mit einer Öffnung, die in Abstellposition oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit angeordnet ist und mit einem Röhrchen, das in Abstellposition oberhalb der Öffnung auf den Behälter aufgesetzt ist und dessen Innendurchmesser im Verhältnis zur Viskosität der Flüssigkeit so klein ist, dass es als Kapillare wirkt.
Behälter zum Aufbewahren und Verteilen von Flüssigkeiten sind bereits seit tausenden von Jahren bekannt, zu erst aus Ton, später auch als Glas und Metall und seit dem 20. Jahrhundert aus Kunststoff. Seitdem es technisch machbar ist, Flüssigkeiten in Behältern aufzubewahren und auch zu vermischen, ergibt sich daraus die Aufgabe, Flüssigkeitsmengen zu dosieren. Bei flüssigen Gewürzen, Waschmitteln oder medizinisch wirksamen Flüssigkeiten muss die Flüssigkeit auf einige ml genau – umgangssprachlich auch als „Tropfen” bezeichnet – dosiert werden.
Ein sehr bekanntes Beispiel für eine solche Dosieraufgabe ist die seit 1887 bekannte „braune Flasche” mit „Maggi^® Würze”. Von diesem Würzmittel sind nur einige „Tropfen” oder „Spritzer” für ein Gericht erforderlich. Zu deren Dosierung ist in den Deckel der Flasche ein Röhrchen eingearbeitet, dessen Durchmesser im Verhältnis zur Viskosität der Flüssigkeit so klein ist, dass es als Kapillare wirkt. Dieses Röhrchen weist in der Abstellposition der Flasche auf einer Ebene senkrecht nach oben.
Wenn die Flasche langsam um 180° verschwenkt wird, sodass das Röhrchen nach unten weist, läuft trotzdem die in der Flasche enthaltene Flüssigkeitsmenge nicht aus, da die Kohäsion der Flüssigkeit am Austritt des Röhrchens so stark ist, dass die Flüssigkeit in der Kapillare als Pfropf wirkt, der das Herausfließen der Flüssigkeit durch das Röhrchen verhindert.
Zum Herausdrücken einer Portion der Flüssigkeit wird die mit der Spitze nach unten weisende Flasche angehoben und dann beschleunigt, wobei die Spitze des Röhrchens auf die Zielposition der Flüssigkeitsdosis weist. Diese Abwärtsbewegung wird vor dem Erreichen des Zielpunktes der Flüssigkeit abrupt verzögert. Durch ihre Massenträgheit angetrieben setzt sich daraufhin die Flüssigkeitsmenge innerhalb der Flasche in Bewegung, wodurch sich wiederum der Druck innerhalb der Flüssigkeit erhöht und so hoch ansteigt, dass die in der Kapillare befindliche Flüssigkeit die Kohäsionsspannung am offenen Ende des Röhrchens überwindet und sich als Tropfen vom Röhrchen löst.
Es ist ein Vorteil dieses Prinzips, dass sich der Tropfen dabei vollständig vom Röhrchen löst und praktisch kein Rest an der Außenfläche des Röhrchens zurückbleibt
Bei der Benutzung einer solchen Flasche ist es prinzipiell durchaus möglich, dass Maß der Verzögerung durch den Nutzer zu steigern oder auch zu reduzieren. Dadurch kann bei einer ganz vollen Flasche der, während der Verzögerung auftretende Druck auf die Kapillare so weit reduziert werden, dass die Geschwindigkeit des abreisenden Tropfens einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Dadurch kann- bei sehr kräftigen und muskulösen Nutzern – der von der Flasche abreißende Tropfen mit so hoher Geschwindigkeit auf treffen, dass Teile des auftreffenden Tropfens als „Spritzer” wieder abprallen und – nachteiligerweise – anderswo als Verunreinigungen aufschlagen. Wenn der Tropfen auf eine Flüssigkeit, wie z. B. eine Suppe, auftrifft kann er aus dieser Suppe weitere Tropfen heraus lösen.
Wenn die Füllmenge der Flasche langsam sinkt, dann ist gegen Ende des Flüssigkeitsbestandes in der Flasche die Ausstoßmenge oft so gering, dass die Verzögerung deutlich erhöht werden muss, um auch diesen letzten Rest der Flüssigkeit aus der Flasche herauszubringen.
Ein wesentlicher Nachteil ist also, dass die abgesetzte Flüssigkeitsmenge in ihrer Geschwindigkeit nicht sehr genau bestimmbar ist, sodass sie bei zu geringer Verzögerung nicht – wie gewünscht – austritt und bei zu hoher Austrittsgeschwindigkeit an ihrem Auftreffpunkt wieder abprallt und in eine vorher nicht bestimmbare Richtung weiter fliegt. Diese reflektierte Flüssigkeitsmenge verursacht dann am Ort ihres letztendlichen Auftreffens unerwünschte Flecken oder sogar Schäden. Überdies fehlt die reflektierte Flüssigkeitsmenge an ihrem eigentlichen Zielort.
Auf aktuellem Stand der Technik bekannte Flaschendosiervorrichtungen sind meist nicht vergleichbar, da sie die gewünschte Dosis in kleinen Kammern zwischen lagern und in einem weiteren Schritt diese Kammer entleeren. So beschreibt z. B. die Patentschrift AU 92654 , Gerpart eine kleine Dosierkammer, die in die Spitze einer Flasche hineingesenkt und dort fixiert wird. Ihre Oberkante ist gegenüber dem Spiegel der Flüssigkeit geneigt, sodass bei einer Schwenkbewegung Flüssigkeit in diese Dosierkammer hineinlaufen kann. Mit einer weiteren Schwenkbewegung wird diese Flüssigkeits menge zum größten Teil in ein Dosierrohr weitergeleitet, das in die Dosierkammer hineinragt und sich am Eintritt trichterartig erweitert.
Ein Nachteil dieser Dosiervorrichtung ist, dass die Schwenkbewegung nicht so schnell durchgeführt werden kann, als dass kein Tropfen der Flüssigkeit mehr am Austritt haften bleibt. Deshalb ist dieses Prinzip nur für die Dosierung von Flüssigkeitsmengen im Bereich einiger Dutzend ml oder Hunderter von ml geeignet.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Dosiervorrichtung zu entwickeln, die die Dosierung durch ein Kapillarrohr auf der Spitze der Flasche weitestgehend vom Füllstand der Flasche und damit vom Druck beim Verzögern der Flasche unabhängig macht.
Als Lösung dieser Entwicklungsaufgabe präsentiert die Erfindung, dass im Behälter vor dem Röhrchen eine Strömungsbremse angeordnet ist. Für diese Strömungsbremse sind verschiedene Ausführungsformen möglich. In einer Variante ist die Strömungsbremse eine Kammer, die einerseits mit dem Röhrchen verbunden ist und andererseits wenigstens einen Durchlass aufweist, der mit dem Innenraum des Behälters verbunden ist. Nach dem Verschwenken der Flasche strömt die Flüssigkeit zuerst durch den Durchlass in der behälterseitigen Wandung der Kammer und nur aus der Kammer heraus in das Röhrchen.
Wenn der Durchlass so groß dimensioniert ist, dass mehr Flüssigkeit in die Kammer eintritt als durch das Kapillarröhrchen wieder austritt, ist die Kammer während des Ausstoßens der Flüssigkeitsdosis fast vollständig befüllt. Das Auslassverhalten der Flüssigkeit wird dann vor allem vom Druck innerhalb der Kammer bestimmt. In dieser Aus führungsvariante ist also der Durchlass zur Kammer die eigentliche Strömungsbremse.
Um diese Kammer bei nach unten weisender Flasche möglichst schnell zu befüllen und um die in der Kammer verbliebenen Flüssigkeitsreste beim Wiederaufrichten der Flasche möglichst schnell in den Behälter zurücklaufen zu lassen, wird in einer weiter verfeinerten Variante ein Luftloch vorgesehen, das in Abstellposition des Behälters oberhalb der ersten Bohrung angeordnet ist. Durch dieses Luftloch entweicht die in der Kammer enthaltene Luftmenge beim Befüllen der Kammer. Beim Ablaufen der Flüssigkeit strömt wiederum Luft in die Kammer nach.
In einer weiteren Verfeinerung dieser Ausführungsform wird der Durchlass durch eine Blende zumindest teilweise abgedeckt. Das Maß der Abdeckung ist durch die Verschwenkung oder die Verschiebung der Blende einstellbar. Dabei sind verschiedene Richtungen für das Verschwenken oder das Verschieben der Blende denkbar. In einer möglichen Ausführungsform ist die Blende parallel zur oder direkt in Richtung der Kapillare im Rechen verschwenkbar. Diese Verschwenkung oder Verschiebung kann z. B. vor dem Ausstoß der Flüssigkeitsdosis manuell eingestellt werden.
In einer anderen Variante kann die Verstellung der Blende jedoch auch zusammen mit dem Ausstoßvorgang erfolgen. Dazu soll die Blende an einer zur Standfläche weisenden Seite der Kammer angeordnet sein, also in Abstellposition der Flasche nach unten weisen. Wenn die Verschwenkachse der Blende einen Abstand zum Durchlass hat und über einen schlanken und in Schwenkrichtung strömungsgünstig geformten Stab mit der Blende verbunden ist, wird die Blende als bewegtes Teil mit in den Ablauf der Dosierung aufgenommen.
Dabei ist es ein wichtiges Merkmal, dass der Stab, über den die Blende mit der Verschwenkachse verbunden ist, schlank und in Schwenkrichtung strömungsgünstig geformt ist, sodass er während des Verschwenkens kaum von der Flüssigkeit beeinflusst wird und auch selbst die Flüssigkeit nicht beeinflusst.
Ferner soll die Blende selbst eine nennenswerte Masse haben, sodass sie durch ihre Masse beim Schwenken und Bewegen der Flasche automatisch mit bewegt wird. Unter diesen Bedingungen gibt sich der folgende Ablauf:
In der Abstellposition der Flasche – also vor dem Ausstoßen einer Flüssigkeitsdosis – ist die Blende durch die Wirkung der Schwerkraft auf ihre Masse vom Durchlass abgeklappt und hängt an der nach unten weisenden Seite der Kammer nach unten.
Wenn im ersten Schritt die Flasche abgehoben und langsam verdreht wird, dann ist die Blende zu Beginn der Verschwenkbewegung immer noch vom Durchlass entfernt, sodass Flüssigkeit durch den Durchlass hindurch in die Kammer eindringen kann. Erst gegen Ende der Verschwenkbewegung, wenn die Flasche beginnt, nach unten zu weisen, schließt die Blende durch ihre Schwerkraft allmählich den Durchlass. Nunmehr weist der Behälter mit seinem Röhrchen nach unten.
Im zweiten Schritt wird das Röhrchen auf den Punkt ausgerichtet, auf den die Flüssigkeitsposition auftreffen soll und wird in dieser Richtung beschleunigt. Dabei wird die Blende durch ihre Massenträgheit wieder vom Durchlass abgehoben, sodass weitere Flüssigkeit in die Kammer eindringen kann, falls diese im ersten Schritt noch nicht vollständig befüllt sein sollte.
Im dritten Schritt wird der Behälter abrupt verzögert, wodurch die Blende von ihrer Massenträgheit auf den Durchlass gedrückt wird und ihn verschließt. Dadurch wird das Nachströmen weiterer Flüssigkeit in die Kammer gestoppt. Die richtungs- und beschleunigungsabhängige Absperrung des Flüssigkeitszuflusses in die Strömungsbremse der Dosierkammer ist das wesentliche Merkmal dieser Ausführungsform. Dadurch wird während der abrupten Verzögerung ausschließlich die in der Kammer gespeicherte Flüssigkeitsmenge durch das Röhrchen hindurch entleert. Damit ist die Dosis der Flüssigkeitsmenge exakt festgelegt.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Druck von eventuell noch weiterer im Behälter vorhandener Flüssigkeit von der Flüssigkeitsdosis in der Kammer vollständig fern gehalten wird. Dadurch ist der Druck aufgabengemäß vom Füllstand der Flüssigkeit im Behälter vollkommen unabhängig.
Nach Beendigung des Ausstoßes wird im vierten Schritt der Behälter wieder in die Ausgangsposition vor dem Beginn des ersten Schrittes zurückbewegt. Ein neuerlicher Zyklus kann ablaufen. Dadurch wird es möglich, ganzzahlige Vielfache der in der Kammer abspeicherbaren Dosis abzugeben und bei jedem Ausstoß eine von dem Füllstand unabhängige Charakteristik des Flüssigkeitsausstoßes zu erreichen.
Als eine andere Ausführungsform für die Strömungsblende war zuvor bereits eine verschwenkbare oder verschiebbare Blende genannt worden, die entweder direkt die Öffnung abdeckt, an die das Röhr chen auf der Spitze der Flasche anschließt oder die den Durchlass in der behälterseitigen Wandung der als Strömungsbremse wirkenden Kammer verschließt. Für die Variante der Festeinstellung dieser Blende vor dem jeweiligen Ausstoßhub ist es sinnvoll, dass die Anpassung an den jeweiligen Füllstand des Behälters händisch vorgenommen wird. Dazu sind Markierungen mit den Bezeichnungen „voll” und „fast leer” und wenigstens ein Zwischenwert wie z. B. „halb voll” sehr hilfreich. Weitere Zwischenwerte wie „3/4 voll” oder „1/4 voll” erleichtern die Arbeit weiter.
Für jede der gewählten Bauformen der Strömungsbremse ist es sinnvoll, sie mit dem Röhrchen zu einer Baugruppe zusammenzufassen, die vom Behälter 1 trennbar ist. Das ist z. B: beim Befüllen der Flasche sehr hilfreich, weil durch das Entfernen der Baugruppe eine relativ große Öffnung in der Flasche frei wird, die ein schnelles Befüllen ermöglicht.
Eine weitere, interessante Alternative ist es, die Baugruppe aus Strömungsbremse und Röhrchen getrennt vom dazu passenden Behälter zu vertreiben. Dann kann der jeweilige Behälter nur mit einem schlichten Deckel verschlossen werden. Dieser Deckel wird erst bei Gebrauch des Flascheninhaltes gegen die getrennt erworbene oder bereits vorhandene Baugruppe aus Strömungsbremse und Röhrchen ausgewechselt.
Eine weitere Alternative ist, dass der Deckel genügend Raum bietet, um nach dem Einsetzen der Baugruppe dennoch die gesamte Flasche zu verschließen. Damit wird ein mögliches Eintrocknen oder Antrocknen von Resten der Flüssigkeit in der Strömungsbremse oder im Röhrchen verzögert oder unterdrückt.
Eine andere Ausführungsform für die Strömungsbremse ist die Zusammenfassung mit dem Behälter zu einer Baueinheit. Ein Vorteil dieser Variante ist, dass kein weiteres Bauteil erforderlich ist, sondern nur die Form für die Herstellung der Flasche geändert werden muss. Nach dieser einmaligen Investition in die Form ist der laufende Aufpreis für die zusätzliche Strömungsbremse sehr gering.
Eine weitere Alternative für die Ausführung der Strömungsbremse ist die Gestaltung als ein flächiges Element, das um eine in seiner Fläche verlaufende Achse verschwenkbar ist. Wenn die Flasche z. B. einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dann ist auch die Strömungsbremse sinnvoller Weise eine kreisförmige Scheibe, die um eine in radialer Richtung verlaufende Achse geschwenkt werden kann.
Für maximale Bremswirkung des Stromes ist die Scheibe quer zur Hauptstromrichtung orientiert; für minimale Sperrwirkung verläuft die Scheibe parallel zur Strömungsrichtung. Daraus ergibt sich ein Verschwenkungswinkel von 90°. Ein Vorteil dieser Konfiguration ist, dass die bremsende Wirkung in einem sehr weiten Bereich einstellbar ist. Von nahezu vollständiger Blockade bis hin zu kaum mehr gebremsten Strömungsverlauf.
Auch für diese Ausführungsvariante ist es vorteilhaft, dass das flächige Element in mehreren Positionen einrastbar ist. Wie zuvor schon erwähnt, ist es hilfreich, diese Positionen mit den Bezeichnungen „voll” und „fast leer” und wenigstens einem Zwischenwert, wie z. B. „halb voll” zu kennzeichnen. Es sollte ohne weiteres verständlich sein, dass sich diese Adjektive auf den Flascheninhalt beziehen.
Eine weitere Ausführungsform für die Strömungsbremse ist ein Deckel, der auf oder in der Öffnung des Behälters angeordnet ist. Er muss dort so fixiert sein, dass er gegenüber dem Behälter nicht verdreht werden kann. Dieser Deckel muss einen Durchlass aufweisen, der in nächster Nähe zum Eintritt des Röhrchens angeordnet ist. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass die Gestaltung der Flasche und die Gestaltung des Röhrchens und dessen Befestigung nicht geändert werden muss.
Der zusätzliche Deckel mit dem als Strömungsbremse wirkenden Durchlass kann z. B. mit einem Presssitz im Behälter fixiert werden, was nach aktuellem Stand der Technik durch ein Kunststoffspritzteil, das in den Hals einer Flasche eingepresst wird, ohne Probleme möglich ist Als zusätzliche Verdrehsicherung kann an den Deckel eine Nase angeformt werden, die in eine dazu komplementäre Kerbe im Behälter eingreift.
Die Ausführungsform der Strömungsbremse als zusätzlicher Deckel in oder nahe der Öffnung des Behälters kann mit sehr geringem Mehraufwand in ihrer Wirkung verstellbar konstruiert werden: Wenn der Eintritt des Röhrchens trichterartig aufgeweitet ist und diese Eintrittsfläche etwa der Fläche des Durchlasses im Deckel gleicht, muss für eine Verstellbarkeit der Strömungsbremse das Röhrchen gegenüber dem Deckel so weit verschwenkbar sein, dass die Eintrittsfläche den Durchlass im Deckel entweder vollständig oder gar nicht überdeckt.
Dafür reicht es z. B. aus, wenn das Röhrchen in dem runden Deckel eines Behälters außerhalb dessen Drehachse angeordnet ist. Dann reicht je nach Abstand des Röhrchens von der Drehachse des Deckels bereits eine geringe Verschwenkung des Deckels aus, um die Eintrittsfläche des Röhrchens vom Durchlass im Deckel weg zu verschwenken.
Je weiter das Röhrchen vom Mittelpunkt des Drehverschlusses entfernt ist, desto geringer wird der Verschwenkwinkel um das Röhrchen von der Position voller Deckungsgleichheit mit dem Durchlass in die Position der vollständigen Blockade des Durchlasses zu verschwenken.
Wenn das Röhrchen recht nahe zum Mittelpunkt des Drehverschlusses angeordnet ist, so hat diese Anordnung den Vorteil, dass die Verstellung sehr genau ist.
Wenn der Drehverschluss des Behälters zumindest im Bereich des Durchlasses transparent ist, kann bei der Verstellung genau der Effekt der Justage kontrolliert werden.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispieles näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1 Schnitt durch einen Flaschendosierer
In 1 ist ein Behälter 1 im Schnitt gezeichnet, wobei das Mittelteil des Behälters zeichnerisch herausgeschnitten wurde, um das obere und das untere Ende des Behälters besonders groß zeigen zu können. Am unteren Ende des Behälters ist die Standfläche 11 zu erkennen, mit der der Behälter auf einer Ebene 2 aufgestellt werden kann. Diese Position ist die sogenannte „Abstellposition” des Behälters 1.
In der Mitte des Behälters ist mit Wellenlinien die Flüssigkeit 3 symbolisiert, mit der der Behälter gefüllt ist. Dabei ist zeichnerisch der größte Teil der Flüssigkeitsmenge weggelassen.
In der Praxis sind Dimensionierungen des Behälters üblich, die im Verhältnis zur Größe der Öffnung 12 ein Zehnfaches der hier zeichnerisch dargestellten Flüssigkeitsmenge enthalten. Im Vergleich zum Durchmesser der Öffnung 12 an der Oberseite der Flasche und dem Innendurchmesser 41 des Röhrchens 4 ist also die Flüssigkeitsmenge in der Praxis deutlich größer als sie auf der Zeichnung mit dem „herausgeschnittenen Mittelteil” im ersten Moment zu sein scheint.
Das ist insbesondere dann zu beachten, wenn sich der Betrachter in der „Dosierposition” des Behälters 1 – mit nach unten weisendem Röhrchen 4 – den relativ großen Druck vorstellen soll, mit dem die Menge der Flüssigkeit 3 in der Flasche auf dem Röhrchen 4 lastet.
Die Öffnung 12 im Behälter 1 oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit 3 ist i. d. R. nur deshalb so groß, damit die gesamte Füllmenge der Flüssigkeit 3 in ganz kurzer Zeit in den Behälter einströmen kann.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf die Öffnung 12 des Behälters 1 ein Deckel aufgeschraubt, in den ein Röhrchen 4 integriert ist, das den – sehr kleinen – Innendurchmesser 41 aufweist. Dieser Innendurchmesser 41 ist so gewählt, dass er im Verhältnis zur Viskosität der Flasche und dem maximalen Druck der Flüssigkeit auf das Röhrchen bei vollständig gefüllter Flasche, die in „Dosierposition” steht, also mit dem Röhrchen nach unten weist, ein Ausströmen der Flüssigkeit verhindert.
Diese Funktion des Röhrchens 4 ist in 1 nur dann nachzuempfinden, wenn sich der Betrachter den Querschnitt nicht in der dargestellten – extrem vergrößerten – Dimension vorstellt, sondern in einer praxisnahen, deutlich kleineren Dimension.
Die bis hierhin geschilderten Bestandteile entsprechen dem bekannten Stand der Technik. Das Merkmal der Erfindung ist ausschließlich die Strömungsbremse 5 mit dem Durchlass 41. Wenn sich der Betrachter diese Elemente, ebenso wie auch die Blende 53 mit ihrem Stab 52 und ihrer Verschwenkachse 54 wegdenkt, wird der bisherige Stand der Technik und dessen Nachteil nachvollziehbar:
Nach bisherigem Stand der Technik wurde der Behälter 1 aus seiner Abstellposition, in der die Standfläche 11 auf der Ebene 2 steht, angehoben und langsam um 180° verdreht, sodass das Röhrchen 4 nach unten weist und dabei auf den gewünschten Zielpunkt der Flüssigkeitsdosis gerichtet ist.
Zur Entnahme einer Dosis der Flüssigkeit 3 wurde nach bisherigem Stand der Technik der Behälter 3 – manuell – in Richtung auf den Auftreffpunkt der Flüssigkeitsdosis beschleunigt. Kurz vor dem Erreichen dieses Punktes wurde der Behälter abrupt verzögert. Durch die Massenträgheit der Flüssigkeit 3 im Behälter 1 folgt die Flüssigkeit dieser abrupten Verzögerung nicht, sondern bewegt sich innerhalb des Behälters 1 weiter auf das Röhrchen 4 zu. Dadurch steigt der Flüssigkeitsdruck sehr stark an und überschreitet die Grenze, bis zu der die Kapillarwirkung in dem engen Innendurchmesser 41 des Röhrchens 4 das Austreten von Flüssigkeit noch verhindern kann.
Dadurch tritt schlagartig Flüssigkeit aus dem Röhrchen 4 aus und trifft als scharfer Strahl auf den Zielpunkt. Dabei kann die Geschwindigkeit so hoch sein, dass ein Teil der ausgestoßenen Flüssigkeitsdosis am Zielpunkt reflektiert wird und als unerwünschter „Spritzer” an einem anderen Ort auftrifft.
Der artige „Spritzer” können auch dadurch entstehen, dass während der gesamten Verzögerung die Flüssigkeit 3 mit hohem Druck weiter in die Kapillare mit dem Innendruchmesser 41 einströmt, dort nicht mehr gehalten werden kann und am anderen Ende wieder austritt.
Diese Nachteile des aktuellen Standes der Technik werden durch die erfindungsgemäße Strömungsbremse in ihren verschiedenen Ausführungsformen vermindert oder voll kompensiert.
In 1 wird die Funktion der erfindungsgemäßen Strömungsbremse deutlich: In der einfachsten Variante besteht die Strömungsbremse aus einer Verengung des Weges der Flüssigkeit 3 vom Behälter 1 zum Röhrchen 4. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Verengung der Durchlass 51 in dem deckelartigen Teil, das in den Hals des flaschenförmigen Behälters 1 eingerastet ist.
Der einfachsten Variante fehlt die Blende 53. Stattdessen ist in dieser einfachen Version der Durchlass 51 so klein dimensioniert, dass er bei der Verzögerungsphase des Behälters 1 die Beschleunigung der darin enthaltenen Flüssigkeit 3 so weit abbremst, dass sich die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsdosis reduziert und auch die austretende Menge geringer ist.
Als weiter verfeinerte Ausführungsform ist in 1 die Blende 53 eingezeichnet. Sie ist an einer Seite komplementär zum Durchlass 51 geformt und kann ihn verschließen, indem sie mittels des Stabes 52 um eine Verschwenkachse 54 verschwenkt wird und auf den Durchlass 51 geklappt wird.
In 1 ist nachvollziehbar, dass als eine mögliche Ausführungsform die Schwenkbewegung der Blende 53 über das Beschleunigen und Verzögern des Behälters 1 gesteuert wird, der dabei auf die Masse der Blende 53 einwirkt. Deshalb unterscheidet sich die Bewegung des Benutzers nicht von dem gewohnten Bewegungsablauf, der für die Entnahme einer Flüssigkeitsdosis aus einer Flasche nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlich ist.
Zusammen mit einer erfinderischen Strömungsbremse 5, die mit einem Durchlass 51 versehen ist, der durch eine Blende 53 verschossen werden kann, indem diese über einen Stab 52 mit einer Verschwenkachse 54 verbunden ist, läuft wie folgt ab:
Vor dem ersten Schritt befindet sich der Behälter 1 in der Abstellposition. Die Blende 53 ist dann durch ihre Schwerkraft zum Durchlass 51 beabstandet. Die Blende 53 hängt „nach unten” und der Durchlass 51 ist „offen”. Diese Position ist in 1 dargestellt:
Wenn im ersten Schritt der Flüssigkeitsdosierung der Behälter 1 aus seiner Abstellposition auf der Ebene 2 angehoben wird und langsam um 180° verschwenkt wird, bleibt der Durchlass 51 noch geöffnet, sodass Flüssigkeit 3 in die Kammer zwischen der Strömungsbremse 5 und dem Röhrchen 4 einströmt. Erst wenn der Behälter 1 so weit verschwenkt wird, dass das Röhrchen 4 nahezu senkrecht nach unten weist, fällt die Blende 53 durch ihre Schwerkraft auf den Durchlass 51 und verschließt ihn. Falls die Kammer zwischen der Strö mungsbremse 5 und dem Röhrchen 4 noch nicht befüllt ist, wird die Befüllung unterbrochen.
Wenn im zweiten Schritt der Dosierung der Behälter 1 in Richtung seiner Spitze beschleunigt wird, wird die Blende 53 durch ihre Massenträgheit vom Durchlass 51 abgehoben. Dadurch kann – die weniger träge – Flüssigkeit durch den Durchlass 51 hindurch in die Kammer einströmen und diese vollständig auffüllen.
Wenn im dritten Schritt der Behälter 1 abrupt verzögert wird, wird die Blende 53 von ihrer Massenträgheit wieder auf den Durchlass 51 gedrückt und verschließt ihn. Dadurch wird das Nachströmen weiterer Flüssigkeit in die Kammer zwischen Strömungsbremse 5 und Röhrchen 4 verhindert. Deshalb kann nur die in der Kammer befindliche Flüssigkeitsmenge durch das Röhrchen 4 austreten. Ein Nachströmen von Flüssigkeit 3 wird blockiert, da der Durchlass 51 geschlossen ist.
Die austretende Flüssigkeitsdosis tritt also unabhängig vom Füllstand des Behälters 1 immer mit einer Geschwindigkeit aus, die von der – stets gleichen – Flüssigkeitsmenge in der Kammer zwischen Strömungsbremse 5 und Röhrchen 4 bestimmt wird. Die weiteren Parameter für die Austrittsgeschwindigkeit, wie Höhe der Endgeschwindigkeit und Höhe der Verzögerung entsprechen dem schon bisher bekannten Stand der Technik.
1 verdeutlichlicht das erfinderische Merkmal, dass während des Austretens der Flüssigkeitsdosis kein wechselnder Druck durch die wechselnde Füllmenge des Behälters 1 die Dosierung der Flüssigkeit 3 beeinflusst.

1: Behälter für Flüssigkeit 3
11: Standfläche des Behälters 1 zum Aufstellen auf der Ebene 2
12: Öffnung im Behälter 1 oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit 3
2: Ebene auf der der Behälter 1 mit seiner Standfläche 11 aufgestellt werden kann
3: Flüssigkeit im Behälter 1
4: Röhrchen auf Behälter 1, oberhalb der Öffnung 12
41: Innendurchmesser des Röhrchens 4
5: Strömungsbremse im Behälter 1
51: Durchlass zwischen der als Strömungsbremse 5 dienenden Kammer und dem Behälter 1
52: Stab, verbindet Blende 53 mit Verschwenkachse 54
53: Blende, verschließt den Durchlass 51
54: Verschwenkachse für Blende 53 und Stab 52

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- AU 92654 [0010]

Claims

Flaschendosierer, bestehend aus einem Behälter 1, mit – einer Standfläche 11, mit welcher er in seiner Abstellposition auf einer horizontalen Ebene 2 aufstellbar ist und mit – einer Flüssigkeit 3, die in den Behälter 1 eingefüllt ist und mit – einer Öffnung 12, die in Abstellposition oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit 3 angeordnet ist und mit – einem Röhrchen 4, das – in Abstellposition oberhalb der Öffnung 12 auf den Behälter 1 aufgesetzt ist und – dessen Innendurchmesser 41 im Verhältnis zur Viskosität der Flüssigkeit 3 so klein ist, dass es als Kapillare wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter 1 vor dem Röhrchen 4 eine Strömungsbremse 5 angeordnet ist.
Flaschendosierer nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbremse 5 eine Kammer ist, die einerseits mit dem Röhrchen 4 verbunden ist und andererseits wenigstens einen Durchlass 51 aufweist, der mit dem Innenraum des Behälters 1 verbunden ist.
Flaschendosierer nach dem vorhergehenden Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer ein Luftloch aufweist, das in Abstellposition des Behälters 1 oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit 5 angeordnet ist.
Flaschendosierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung 12 oder der Durchlass 51 durch eine Blende teilweise abdeckbar ist und das Maß der Abdeckung durch Verschwenkung oder Verschiebung der Blende 53 einstellbar ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende 53 parallel zu oder in Richtung der Kapillare im Röhrchen 4 verschwenkbar ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende 53 an einer zur Standfläche 11 weisenden Seite der Kammer angeordnet ist und die Verschwenkachse 54 der Blende 53 zum Durchlass 51 beabstandet ist und ein schlanker und in Schwenkrichtung strömungsgünstig geformter Stab 52 die Blende 53 mit ihrer Verschwenkachse 54 verbindet.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Blende 53 Markierungen mit den Bezeichnungen „voll” und „fast leer” und wenigstens einem Zwischenwert, wie z. B. „halb voll” vorhanden sind.
Flaschendosierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbremse 5 mit dem Röhrchen 4 zu einer Baugruppe zusammengefasst ist, die vom Behälter 1 trennbar ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe aus Strömungsbremse 5 und Röhrchen 4 getrennt von dazu passenden Behältern 1 erhältlich ist.
Flaschendosierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbremse 5 mit dem Behälter 1 zu einer Baueinheit zusammengefasst ist.
Flaschendosierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbremse 5 ein flächiges Element ist, das um eine, in seiner Fläche verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Element in mehreren Positionen einrastbar ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen mit den Bezeichnungen „voll” und „fast leer” und wenigstens einem Zwischenwert, wie z. B. „halb voll” gekennzeichnet sind.
Flaschendosierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbremse 5 ein Deckel ist, – der auf oder in der Öffnung 12 angeordnet ist und – gegenüber dem Behälter 1 unverdrehbar ist und – einen Durchlass 51 aufweist, der in nächster Nähe zum Eintritt des Röhrchens 4 angeordnet ist.
Flaschendosierer nach dem der vorhergehenden Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass – der Eintritt des Röhrchens 4 trichterartig aufgeweitet ist und – die Eintrittsfläche etwa der Fläche des Durchlasses 51 gleicht und – das Röhrchen 4 gegenüber dem Deckel so weit verschwenkbar ist, dass die Eintrittsfläche entweder vollständig oder gar nicht den Durchlass 51 überdeckt.
Flaschendosierer nach dem vorhergehenden Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen 4 in einen Drehverschluss des Behälters 1 integriert ist, – der gegenüber dem Behälter 1 abgedichtet ist, und – bei Verschwenkung gegenüber dem Behälter 1 auch die Eintrittsfläche des Röhrchens 4 gegenüber dem Durchlass 51 verschiebt und – sie dabei aus vollständiger Überdeckung in vollständige Abbweichung voneinander verschiebt.
Flaschendosierer nach dem vorhergehenden Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehverschluss im Bereich des Durchlasses 51 transparent ist.
Verfahren zum Ausstoß einer Flüssigkeitsportion aus einem Flaschendosierer nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – in der Abstellposition die Blende 53 durch ihre Schwerkraft zum Durchlass 51 beabstandet ist und – im ersten Schritt der Behälter 1 aus seiner Abstellposition auf der Ebene 2 angehoben wird und langsam um 180° verschwenkt wird, sodass seine Spitze nach unten weist, während dessen Flüssigkeit 3 in die Kammer eindringt und dann der Durchlass 51 von der Blende 53 durch ihre Schwerkraft verschlossen wird und – im zweiten Schritt der Behälter 1 in Richtung der Spitze beschleunigt wird, wobei das Röhrchen 4 auf denjenigen Punkt aussgerichtet ist, auf den die Flüssigkeitsportion auftreffen soll und die Blende 53 durch ihre Massenträgheit vom Durchlass 51 abgehoben wird und weitere Flüssigkeit 3 in die Kammer eindringt und – im dritten Schritt der Behälter 1 abrupt verzögert wird, wodurch die Blende 53 von ihrer Massenträgheit auf den Durchlass 53 gedrückt wird und das Nachströmen weitere Flüssigkeit 3 in die Kammer gestoppt wird und die Kammer durch das Röhrchen 4 hindurch entleert wird und – im vierten Schritt der Behälter 1 in die Ausgangsposition zu Beginn des ersten Schrittes zurückbewegt wird.