DE20018472U1

DE20018472U1 - Druckluftentleerbarer Behälter mit integriertem Druckelement

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Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-02-08
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Description

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Druckluftentleerbarer Behälter mit integriertem Druckelement

Die vorliegende Neuerung betrifft einen druckluftentleerbaren Behälter zur Aufbewahrung von pastösen oder fluiden Massen und deren dosierter Abgabe sowie zur Absonderung eines Anteils aus einem Stoffgemisch, welches in einen solchen Behälter eingebracht wurde. Ein solcher druckluftentleerbarer Behälter besitzt einen Behälterkörper, ein in diesem beweglich angeordnetes Kolbenelement, eine Druckluftzufuhröffnung und eine Abgabeöffnung, über welche eine gewünschte Menge der Masse bzw. des abgesonderten Anteils abgegeben wird, jeweils gesteuert über die Menge an zugeführter Druckluft.

Beispielsweise für pharmazeutische oder kosmetische Salben oder für ähnliche pastöse oder fluide Massen werden kleinere Behälter für die Zubereitung und zur mittelfristigen Aufbewahrung verwendet. Häufig werden die Inhalte auf Einzelrezeptur angefertigt, so daß Leerbehälter benötigt werden, die nach oder auch schon während der Zubereitung als Aufbewahrungsbehältnis für das spezielle Präparat dienen. Zum Beispiel im pharmazeutischen Bereich kommen zumeist zylindrische Behälter zum Einsatz, auch Salbendosen genannt, die mit einem aufgeschraubten Behälterdeckel verschlossen werden. Um eine kleinere Menge des in dem Behälter aufbewahrten Materials zu entnehmen, muß bei den meisten bekannten Behältern der Behälterdeckel entfernt werden. Gerade in Bereichen, in denen auf besondere Hygieneanforderungen zu achten ist, bereitet die Handhabung dieser Behälter Schwierigkeiten. Zum Öffnen dieser bekannten Behälter benötigt der Benutzer beide Hände, so daß er zur Entnahme der gewünschten Menge den Behälterdeckel ablegen muß. Die Entnahme erfolgt dann mit speziellen Hilfsmitteln oder mit den Fingern. Eine derartige Handhabung birgt die Gefahr in sich, daß die im Behälter

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aufbewahrte Masse verunreinigt wird. Außerdem läßt sich das zu entnehmende Material nicht sparsam dosieren.

Bekannt sind auch Tinkturenpressen, Weinpressen oder dergleichen, die einen Vorratsbehälter mit einer Vielzahl von Durchlauföffnungen besitzen. Dabei tritt aus den DurchlaufÖffnungen die in einer Stoffmischung (z.B. zerkleinertes Material) enthaltene Flüssigkeit (ggf. einschließlich kleinerer Feststoffpartikel) aus, wenn das Volumen des Vorratsbehälters verringert wird. Herkömmliche Pressen dieser Art werden mit Spindeln oder hydraulischen Kolben betrieben.

In der EP 00 105 824 ist ein Behälter zur Aufbewahrung von pastösen oder fluiden Massen und deren dosierter Abgabe beschrieben. Mit dem dort gezeigten Behälter ist eine gute Dosierung während der Abgabe der Masse aus diesem Vorratsbehälter möglich. Die dafür aufzubringenden Kräfte sind gering, da der durch die Druckluft zu erzeugende Überdruck schrittweise aufgebaut werden kann. Allerdings besteht bei dem bekannten Behälter das Problem, daß der Vorratsabschnitt, in welchem die Masse aufbewahrt wird, und der Druckluftabschnitt nur durch ein Kolbenelement voneinander getrennt sind. Auch bei sehr präziser Ausführung des Behälters und des Kolbenelements ist nicht auszuschließen, daß geringe Mengen der Druckluft an dem Kolbenelement vorbei strömen und somit in den Vorratsabschnitt eindringen. Ein Lufteintritt in den Vorratsabschnitt ist jedoch unerwünscht, da dies sowohl die Qualität der aufbewahrten Masse nachteilig beeinflussen kann als auch störend bei der dosierten Abgabe wirken kann. Beispielsweise kommt es bei dem Vorliegen von Lufteinschlüssen zu einer schubweisen Abgabe, so daß eine genaue Dosierung nicht mehr möglich ist. Außerdem kann bei bestimmten Stoffen die gewünschte Haltbarkeitsdauer nicht gewährleistet werden, wenn

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Luft in diese Stoffe eingetragen wird, insbesondere wenn die Gefahr besteht, daß in der eingetragenen Luft Keime enthalten sind. Es hat sich gezeigt, daß auch eine konstruktive Verbesserung des Kolbenelements nicht zu einer Beseitigung dieses Problems führt, da auch bei präziser Herstellung des Behälters nicht sichergestellt werden kann, daß die Behälterwände exakt parallel verlaufen und keine Unstetigkeiten aufweisen. Bekannte zylinderförmige Behälter weisen insbesondere im oberen Bereich eine (wenn auch geringe) Querschnittserweiterung auf, die produktionstechnisch bedingt ist. Eine Veränderung der Produktionsabläufe zur vollständigen Beseitigung dieser Probleme würde die Herstellung des Behälters unakzeptabel verteuern.

Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung besteht somit darin, einen verbesserten druckluftentleerbaren Behälter bereitzustellen, bei welchem der Eintrag von Druckluft in die aufbewahrte Masse bzw. Stoffmischung sicher vermieden wird, ohne daß die Vorteile einer einfachen und gut dosierten Abgabe der Masse verloren gehen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Druckluftzufuhröffnung an ein integriertes Druckelement gekoppelt ist, welches in einem Hohlraum im Behälterkörper auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements angeordnet ist und durch Einleitung von Druckluft zumindest in Richtung des Kolbenelements dehnbar ist, um das Kolbenelement in den Vorratsabschnitt zu verschieben und dabei die enthaltene Masse aus der Abgabeöffnung auszupressen bzw. einen 0 Anteil der Stoffmischung durch die DurchlaufÖffnungen zu pressen.

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Diese erfindungsgemäße Gestaltung des Behälters bietet den Vorteil, daß die Druckluft in ein abgeschlossenes Druckelement eingeleitet wird, welches mit Ausnahme der Verbindungsstelle zur Druckluftzufuhröffnung luftdicht abgeschlossen ist. In dem Behälterhohlraum auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements wird somit kein Überdruck aufgebaut, der ein Einpressen von Luft in den Vorratsabschnitt zur Folge haben könnte. Sogar wenn das integrierte Druckelement ein Leck aufweisen würde, entsteht auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements kein Überdruck, da die gegebenenfalls aus dem Druckelement entweichende Druckluft in die Umgebung abgegeben wird, auf diese Weise ist sichergestellt, daß keine Druckluft in die aufbewahrte pastöse oder fluide Masse eingeleitet wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das integrierte Druckelement aus einem aufblasbaren Ballon. Insbesondere ist auch ein Faltenbalg als Druckelement geeignet, wobei dessen obere Stirnseite bei der Zufuhr von Druckluft an das Kolbenelement angepreßt wird. Die Falten des Faltenbalges ermöglichen eine relativ freie Ausdehnung des Druckelements in der vorgegebenen Richtung, ohne daß es zu übermäßigen Reibungskräften an den Seitenwänden des Hohlraumes kommt. Ein solcher Faltenbalg bzw. Ballon kann beispielsweise aus Latex hergestellt sein.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist das integrierte Druckelement lösbar mit dem Behälter verbunden, so daß es bei möglichen Beschädigungen oder betriebsbedingtem Verschleiß 0 ohne weiteres ausgetauscht werden kann.

Es ist möglich, das Versorgungselement, welches die Druckluft bereitstellt, separat vom Behälter anzuordnen und über einen

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Schlauch mit der Druckluftzufuhröffnung zu verbinden. Bei abgewandelten Ausführungsformen wäre es jedoch auch denkbar, das Versorgungselement unmittelbar mit dem Behälter zu verbinden, woraus sich unter Umständen Vorteile bei der Handhabung ergeben können, beispielsweise eine Einhandbedienung möglich wird.

Die innere Form des Behälters ist zweckmäßigerweise an ein spezielles Rührwerkzeug angepaßt, wenn die Zubereitung der pastösen oder fluiden Massen unmittelbar in dem Behälter erfolgen soll. Für die vorliegende Neuerung kommt es jedoch nicht entscheidend auf die Formgebung des Behälters an.

Bei besonders zweckmäßigen Gestaltungen mündet die Druckluftzufuhröffnung in ein Schlauchanschlußstück, welches so angeordnet ist, daß es nicht über die äußeren Abmessungen des Behälters hinausragt. Das Schlauchanschlußstück ist auf diese Weise vor Beschädigungen gut geschützt.

Zur einfacheren Bedienung können verschiedene Ventile vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Druckluftzufuhröffnung mit einem Ventil gekoppelt sein, welches daß Entweichen von Druckluft aus dem Druckelement verhindert. Dies ermöglicht es auch, den Druck innerhalb des Druckelements schrittweise zu erhöhen, was insbesondere nützlich ist, wenn als Versorgungselement eine Handpumpe benutzt wird. Weiterhin kann ein manuell steuerbares Sicherheitsventil in den Vorratsabschnitt oder in den Behälterdeckel integriert sein, um gegebenenfalls im Vorratsabschnitt auftretenden Überdruck abzulassen.

Als Versorgungselement kommen Handpumpen, Druckluftpatronen und motorisch betriebenen Pumpen in Frage. Bei nicht handbetätigten Versorgungselementen ist es vorteilhaft, wenn ein

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Druckluftregelventil angeordnet wird, um die Menge der zugeführten Druckluft genau dosieren zu können.

Der Behälter kann beispielsweise aus Kunststoff, Keramik oder Metall bestehen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Behälter zur Aufbewahrung von pastösen oder fluiden Massen in einer vereinfachten Schnittansieht;

Fig. 2 einen druckluftentleerbarer Behälter zur Absonderung eines Anteils aus einem Stoffgemisch in einer vereinfachten Schnittansicht.

Der in Fig. 1 gezeigte druckluftentleerbare Behälter eignet 0 sich vor allem zur Aufbewahrung und dosierten Abgabe von pastösen und fluiden Massen. Dieser Behälter besitzt mindestens einen Behälterkörper 1 und einen Behälterdeckel 2. Der Behälterkörper 1 weist parallele Innenwände 3 auf. Der Behälterdeckel 2 kann bei besonderen Ausführungsformen mit dem Behälterkörper 1 integral sein. Weiterhin ist eine Bodenplatte 4 vorgesehen, die den Behälterkörper 1 nach unten abschließt. Eine Druckluftzufuhröffnung 6 ist bei der dargestellten Ausführungsform in die Bodenplatte 4 integriert. Bei abgewandelten Ausführungsformen kann die Druckluftzufuhröffnung auch an einer Seitenwand vorgesehen sein. Innerhalb des Behälterkörper 1 ist ein Kolbenelement 10 angeordnet, welches in vertikaler Richtung im Behälter verschiebbar ist. Die Verschiebungsrichtung ist in der Fig. 1 durch zwei Pfeile

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kenntlich gemacht. Oberhalb des Kolbenelements 10 ist auf dieses Weise im Behälter ein Vorratsabschnitt 13 ausgebildet, der eine pastöse oder fluide Masse 14 enthält.

An die Druckluftzufuhröffnung 6 ist über einen Schlauch 15 ein Versorgungseleraent 16 angeschlossen. Im dargestellten Beispiel befindet sich das Versorgungselement 16 abgesetzt vom Behälter. Das Versorgungselement kann eine handbetätigte Pumpe, eine Druckluftpatrone, eine motorbetriebene Pumpe oder ein ähnliches Element sein. Vorzugsweise ist ein Druckluftregelventil 17 vorgesehen, über welches die zugeleitete Druckluft gesteuert werden kann. Gleichzeitig oder alternativ dazu kann ein Rückschlagventil 18 mit der Druckluftzufuhröffnung 6 kombiniert sein, um den Druckaufbau in mehreren Abschnitten zu ermöglichen.

Unterhalb des Kolbenelements 10 ist ein Hohlraum 20 ausgebildet, in welchem ein Druckelement 21 angeordnet ist. Das in den Behälter integrierte Druckelement 21 ist an die Druckluftzufuhröffnung 6 angeschlossen, um vom Versorgungselement 16 Druckluft zu empfangen. Das Druckelement 21 kann beispielsweise ein aus Latex oder einem ähnlichen Material hergestellter Ballon sein. Vorzugsweise ist das Druckelement 21 in Form eines Faltenbalges ausgebildet, um bei der Zufuhr 5 von Druckluft eine Ausdehnung insbesondere in der durch die Pfeile in der Fig. 1 gekennzeichneten Richtung zu erfahren. Dabei kann der Faltenbalg geringfügig von den Seitenwänden beabstandet angeordnet sein, um Reibungskräfte zwischen dem Faltenbalg und der Seitenwand bei der Ausdehnung zu vermei-0 den.

Beim Befüllen des Vorratsabschnitts 13 mit der Masse 14 befindet sich das Kolbenelement 10 in seiner unteren Posi-

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tion, die durch einen vorgegebenen Anschlag definiert sein kann. Wenn dem Druckelement 21 Druckluft zugeführt wird, vergrößert es sein Volumen und dehnt sich aufgrund der feststehenden Seitenwände des Behälterkörpers und der feststehenden Bodenplatte 4 nach oben aus, wodurch es das Kolbenelement 10 nach oben verschiebt und damit Masse aus einer Abgabeöffnung 25 herausdrückt. Durch die Einleitung der Druckluft in das integrierte Druckelement 21 ist sichergestellt, daß unterhalb des Kolbenelements 10 kein Überdruck entsteht.

Dadurch können die Anforderung an die Dichtung zwischen dem Kolbenelement 10 und den Innenwänden 3 relativ gering gehalten werden, um nur das Austreten der pastösen oder fluiden Masse 14 zu verhindern. Es besteht nicht mehr die Gefahr, daß Druckluft in die Masse 14 eingepreßt wird.

Es sind verschiedene Gestaltungsformen für das Druckelement 21 möglich. Generell kommt auch die Verwendung eines kugelförmigen Ballons in Frage, wobei jedoch sicherzustellen ist, daß keine überhöhten Reibungskräfte zwischen dem Druckelement 21 und den Innenwänden 3 auftreten, die eine ungehinderte Ausdehnung des Druckelements nach oben erschweren würden.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des neuerungsgemäßen Behälters. Diese Variante eignet sich beispielsweise zum Einsatz als Tinkturpresse. Eine Besonderheit besteht darin, daß der Behälterkörper 1 im Bereich des Vorratsabschnitts 13 mehrere Durchlauföffnungen 30 aufweist, die beispielsweise das Austreten von Flüssigkeit ermöglichen. In den Vorratsabschnitt werden Stoffmischungen wie z.B. zerkleinerte Arzneimittel, zermahlene Kräuter o.a. eingebracht. Die Durchlauföffnungen 30 wirken wie ein Sieb, wenn das Volumen des Vorratsabschnitts verkleinert wird und lassen nur flüssige Anteile bzw. kleine Partikel durch, während andere

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Bestandteile des Stoffgemisches zurückgehalten werden. Zur Volumenverringerung wird das Kolbenelement 10 in diesem Fall von oben in den Vorratsabschnitt 13 eingebracht. Das Kolbenelement 10 wird hier nach unten verschoben. Das Druckelement 21 ist in der oben beschriebenen Weise ausgebildet und erhält die Druckluft von der Druckluftzufuhröffnung 6, die hier im Behälterdeckel 2 integriert ist. Vorzugsweise ist das gesamte Druckelement in den Behälterdeckel integriert, so daß es ohne weiteres an verschiedenen Behältern angesetzt werden kann. Der Behälterdeckel kann beispielsweise durch einen Bajonettverschluß oder einen Schraubverschluß am Behälterkörper befestigt werden.

Wenn sich das Druckelement 21 ausdehnt und das Kolbenelement 10 nach unten verschiebt, tritt nach und nach ein Anteil des im Vorratsabschnitt befindlichen Stoffes aus den Durchlauföffnungen 30 heraus. Dieser austretende Anteil wird in einem Auffanggefäß 31 gesammelt, welches unten und ggf. seitlich vom Vorratsabschnitt angeordnet ist. Das Austreten des jeweiligen Stoffanteils ist durch schwarze Pfeile symbolisiert. Die Entnahmeöffnung 25 ist in diesem Fall an einer unteren Position des Auffanggefäßes 31 angeordnet, um keine zusätzlichen Pumpenmittel zu benötigen. Eine Anordnung an den Seitenwänden des Auffanggefäßes wäre ebenso möglich. Unter Umständen ist ein Ablaßventil vorgesehen (nicht gezeigt), um eine weitere Dosierungsmöglichkeit bereitzustellen.

Eine solche Ausführungsform könnte auch als Weinpresse oder dergleichen verwendet werden.

Claims

1. Druckluftentleerbarer Behälter zur Aufbewahrung von pastösen oder fluiden Massen (14) und deren dosierter Abgabe, bestehend aus

- einem Behälterkörper (1) mit parallelen Innenwänden (3) und einem Vorratsabschnitt (13) zur Aufnahme der Masse (14);

- einem Kolbenelement (10), das beweglich in den Behälterkörper (1) eingesetzt ist und den Vorratsabschnitt (13) abschließt;

- einer Druckluftzufuhröffnung (6), die auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements (10) angeordnet ist und über welche von einem Versorgungselement (16) Druckluft einblasbar ist; und

- einer Abgabeöffnung (25), aus der die Masse (14), gesteuert über die Menge an zugeführter Druckluft, austritt;

dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhröffnung (6) an ein integriertes Druckelement (21) gekoppelt ist, welches in einem Hohlraum (20) im Behälterkörper auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements (10) angeordnet ist und durch Einleitung von Druckluft zumindest in Richtung des Kolbenelements dehnbar ist, um das Kolbenelement weiter in den Vorratsabschnitt (13) zu verschieben und dabei Masse (14) aus der Abgabeöffnung (25) auszupressen.

2. Druckluftentleerbarer Behälter zur Absonderung eines Anteils aus einem Stoffgemisch, bestehend aus

- einem Behälterkörper (1) mit parallelen Innenwänden (3) und einem Vorratsabschnitt (13) zur Aufnahme des Stoffgemischs, der mehrere Durchlauföffnungen (30) aufweist;

- einer Druckluftzufuhröffnung (6), die auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements (10) angeordnet ist und über welche von einem Versorgungselement (16) Druckluft einblasbar ist;

- einem Auffanggefäß (31), welches die über die Menge an zugeführter Druckluft gesteuert aus den Durchlauföffnungen (30) austretenden Anteile des Stoffgemischs auffängt und eine Abgabeöffnung (25) zur Abgabe dieser Anteile besitzt;

dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhröffnung (6) an ein integriertes Druckelement (21) gekoppelt ist, welches in einem Hohlraum (20) im Behälterkörper auf der dem Vorratsabschnitt abgewandten Seite des Kolbenelements (10) angeordnet ist und durch Einleitung von Druckluft zumindest in Richtung des Kolbenelements dehnbar ist, um das Kolbenelement weiter in den Vorratsabschnitt (13) zu verschieben und dabei Anteile des Stoffgemischs aus den Durchlauföffnungen (30) auszupressen.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte Druckelement (21) ein aufblasbarer Ballon ist.

4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte Druckelement (21) ein Faltenbalg ist, dessen Falten an den seitlichen Innenwänden (3) des Hohlraums (20) des Behälterkörpers anliegen und dessen eine Stirnseite bei der Zufuhr von Druckluft an das Kolbenelement (10) angepreßt wird.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte Druckelement (21) mit dem Behälter lösbar verbunden ist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungselement (16) separat vom Behälter angeordnet ist und über einen Schlauch (15) mit der Druckluftzufuhröffnung (6) verbunden ist.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine zylindrische Form hat und der Innendurchmesser an ein Rührwerkzeug angepaßt ist.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen ovalen oder mehreckigen Innenquerschnitt besitzt.

9. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhröffnung (6) in ein Schlauchanschlußstück mündet, welches an einem Abschnitt der Wandung des Behälterkörpers (1) angeordnet ist, der nach innen versetzt ist, so daß das Schlauchanschlußstück nicht über die äußeren Abmessungen des Behälters hinausragt.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhröffnung (6) mit einem Rückschlagventil (18) gekoppelt ist, welches das Entweichen von Druckluft aus dem Druckelement (21) durch die Druckluftzufuhröffnung verhindert.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überdruckventil in den Vorratsabschnitt (13) integriert ist.

12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein manuell steuerbares Sicherheitsventil in einen Behälterdeckel (2) oder in den Vorratsabschnitt (13) integriert ist.

13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Versorgungselement (16) eine handbetätigte Pumpe dient.

14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Versorgungselement (16) an die Druckluftzufuhröffnung (6) über ein Druckluftregelventil (17) eine Druckluftpatrone angeschlossen ist.

15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Versorgungselement (16) an die Druckluftzufuhröffnung (6) eine motorisch betriebene Pumpe angeschlossen ist.

16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterkörper (1) aus Kunststoff besteht und in einem Spritzgußverfahren herstellbar ist.

17. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterkörper (1) aus Keramik oder Metall besteht.

18. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterdeckel (2) integral mit dem Behälterkörper (1) ist.

19. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeöffnung (25) zentral im Behälterdeckel (2) angeordnet ist und ihr Öffnungsquerschnitt zur Aufnahme eines Schaftes eines Rührwerkzeugs angepaßt ist.

20. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeöffnung (25) im unteren Abschnitt der Auffanggefäßes (31) angeordnet ist.