DE60013121T2

DE60013121T2 - Mischvorrichtung zum zumischen von additiven in eine verpackte flüssigkheit

Info

Publication number: DE60013121T2
Application number: DE60013121T
Authority: DE
Inventors: Derek Bernard By Uplawmoor FRUTIN
Original assignee: Rocep Lusol Holdings Ltd
Current assignee: Rocep Lusol Holdings Ltd
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: NZ515905A; JP2003502235A; NO20016332D0; BR0011828B1; NO322369B1; EP1185464B1; RU2238234C2; ES2226863T3; ATE273867T1; DE60013121D1; CA2375204A1; EP1185464A1; US6843368B1; CA2375204C; WO2000078632A1; AU768877B2; NO20016332L; BR0011828A; AU5545600A; CN1123498C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem Behälter, der einen Zusatzstoff in Form einer Flüssigkeit oder eines gießbaren Festkörpers einer Flüssigkeit in dem Behälter beim Öffnen des Behälters automatisch hinzufügt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Tauchrohrvorrichtung, die sich innerhalb des Behälters befindet, wobei die Tauchrohrvorrichtung den Zusatzstoff enthält und an einem Ende durch ein Ventil geschlossen ist und an dem anderen Ende mit einer Druckquelle verbunden ist, die den Zusatzstoff automatisch durch das Ventil in die Flüssigkeit in dem Behälter beim Öffnen des Behälters drückt.
Bei einer großen Anzahl von Anwendungen, wie beispielsweise Arzneimitteln für die Verwendung sowohl beim Menschen als auch beim Tier, Agrochemikalien und anderen allgemeineren Anwendungen, kann es notwendig sein, einen flüssigen Katalysator oder ein flüssiges Reagenz in eine Flüssigkeit freizusetzen und in diese zu mischen, bevor die Flüssigkeit verwendet werden kann. Bei anderen Anwendungen, wie beispielsweise in der Getränkeindustrie kann es wünschenswert sein, direkt vor der Einnahme des Getränks dem Getränk eine Komponente hinzuzufügen, um zum Beispiel eine Farbveränderung zu bewirken oder ein gemischtes Getränk zu schaffen, das eine begrenzte Haltbarkeit im gemischten Zustand aufweist.
WO 98/56678 offenbart einen abgedichteten Behälter, der ein fließfähiges Material enthält und in eine Getränkeflasche platziert wird. Eine Kapillare erstreckt sich zwischen dem Behälter und dem Inneren der Flasche. Eine kleine Mündung in der Kapillare gleicht den Druck in dem Behälter der Flasche aus. Beim Öffnen der Flasche fließt das fließfähige Material aus dem Behälter durch die Kapillare in das Innere der Flasche ab.
Die britische Patentanmeldung Nr. 9823578 offenbart eine Vorrichtung zum Einbringen einer Komponente in eine erste Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen ersten Behälter, wie beispielsweise eine Flasche beinhaltet, die die erste Flüssigkeit hält. Der Behälter weist eine Öffnung auf, die durch einen lösbaren Verschluss geschlossen ist. Ein zweiter Behälter oder Tank, der unter Druck gesetztes Treibstoff-Fluid enthält, ist im Hals des ersten Behälters, anliegend an die Öffnung, positioniert. Ein Tauchrohr oder eine Leitung ist an dem Tank angebracht und weist ein ersten Ende auf, das mit dem Tank und einem zweiten Ende, das sich nach unten in die erste Flüssigkeit in dem ersten Behälter erstreckt, in Verbindung steht. Das Tauchrohr enthält einen Zusatzstoff, der aus dem Tauchrohr in die erste Flüssigkeit durch das Eindringen des Treibstoft-Fluids aus dem Tank in die Leitung beim Lösen des lösbaren Verschlusses hinausgetrieben wird.
Die bevorzugte Form von Tauchrohr ist ein Rohr aus Polypropylen mit kreisförmigem Querschnitt, das typischerweise einen Innendurchmesser von 5,8 mm aufweist. Ein derartiges Rohr weist eine Innenkapazität von 0,26 ml pro jeweils 10 mm Länge auf, also kann ein 80 mm langes Rohr ungefähr 2 ml Produkt halten. Der Tank weist typischerweise eine Kapazität von 2 ml auf und enthält unter Druck gesetztes Treibgas.
Besteht der Tank aus einem undurchlässigen Material wie beispielsweise Metall, dann macht der für das Treibgas erforderliche Kopfraum nur einen Anteil des gesamten Tankvolumens aus, wodurch das übrige Tankvolumen sowie das Rohrvolumen für das Produkt zur Verfügung steht.
Besteht der Tank jedoch aus einem Material wie beispielsweise Kunststoff, der auf lange Zeit durchlässig ist, so muss der für das Treibgas erforderliche Kopfraum maximiert werden, und für das Produkt steht kein Tankvolumen zur Verfügung. Das gesamte Produkt muss in dem Rohr gehalten werden. Wenn ein großes Volumen des Produkts erforderlich ist, kann es notwendig sein, Tauchrohre mit größerem Durchmesser zu verwenden, die mehr Produkt halten können, und dann gibt es einen Bedarf an einer Ventilanordnung am niedrigeren Ende des Tauchrohrs, so dass das Produkt nicht in die erste Flüssigkeit im ersten Behälter taucht oder sickert. Die Verwendung von Tauchrohren mit kleinem Durchmesser, wie beispielsweise Kapillarrohre, vermeidet den Bedarf an Ventilen, doch können derartige Tauchrohre mit kleinem Durchmesser nur eine kleine Produktmenge halten.
Wenn das Produkt von der ersten Flüssigkeit im ersten Behälter vollständig isoliert werden muss, gibt es gleichermaßen einen Bedarf an einer Ventilanordnung an dem niedrigeren Ende des Tauchrohrs, so dass die erste Flüssigkeit nicht durch Kapillarwirkung in das Tauchrohr eindringen kann.
Es gibt deshalb einen Bedarf an einer Tauchrohrvorrichtung, die ein Tauchrohr aufweist, das den Zusatzstoff enthält und an einem Ende durch ein Ventil geschlossen ist, wobei das Ventil leicht geöffnet werden kann, wenn eine Druckquelle den Zusatzstoff durch das Ventil aus dem Tauchrohr drückt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einbringen eines Zusatzstoffs in eine erste Flüssigkeit gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Es versteht sich, dass die Flüssigkeit ein Gel, eine Creme oder ein gelartiges Material sein kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der erste Behälter eine Dose sein. Der lösbare Verschluss kann ein Aufreißlaschenverschluss oder ein anderer bekannter Verschluss sein, der für die Verwendung mit einer Dose geeignet ist. Die Dose kann eine zylinderförmige Wand und zwei Stirnwände aufweisen, wobei der Verschluss in einer der Stirnwände bereitgestellt ist. Vorzugsweise ist der zweite Behälter ein Tank, der an der Innenfläche einer der Stirnwände angebracht ist. Als Alternative dazu kann der zweite Behälter in der ersten Flüssigkeit in der Dose frei aufgehängt sein. Vorzugsweise ist das Treibstoff-Fluid Gas. Vorzugsweise wird der zweite Behälter vor dem Füllen der Dose mit der ersten Flüssigkeit unter einem Druck, der größer als der atmosphärische Druck ist, in die Dose platziert.
Ein zweites Ventil kann in der Leitung anliegend an dem ersten Ende der Leitung bereitgestellt sein, wobei das zweite Ventil angepasst ist, um das Passieren des Zusatzstoffs in den zweiten Behälter zu verhindern, und das zweite Ventil angepasst ist, um das Passieren des Treibstoff-Fluids in die Leitung zu ermöglichen, wenn der Druck in der Leitung kleiner als der Druck in dem zweiten Behälter ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Leitung ein hohles, röhrenförmiges Element aus elastischem Kunststoffmaterial, wobei das erste Ventil einen abgeflachten Endabschnitt des hohlen, röhrenförmigen Elements beinhaltet, wobei der abgeflachte Endabschnitt zwei einander gegenüberliegende Wände beinhaltet, die durch die Elastizität des Kunststoffmaterials miteinander in Kontakt gehalten werden und so angepasst sind, dass sie sich aus dem gemeinsamen Kontakt herausbewegen, wenn das hohle, röhrenförmige Element innerem Druck ausgesetzt wird, um das Passieren des Zusatzstoffs durch dieses zu ermöglichen.
Vorzugsweise wird der abgeflachte Endabschnitt durch das Anwenden von Wärme auf das röhrenförmige Element gebildet. Vorzugsweise reicht die Wärme aus, um die plastische Verformung des Materials zu bewirken, ist aber unzureichend, um Schmelzkleben der einander gegenüberliegenden Wände zu bewirken.
Die zwei einander gegenüberliegenden Wände können im Wesentlichen eben sein. Als Alternative dazu können die zwei einander gegenüberliegenden Wände im Querschnitt gekrümmt sein, wobei die Außenfläche einer ersten der einander gegenüberliegenden Wände mit der Innenfläche der zweiten der einander gegenüberliegenden Wände in Kontakt steht.
Der abgeflachte Endabschnitt kann eine oder mehrere Querfalten beinhalten. Als Alternative dazu kann der abgeflachte Endabschnitt um eine Querachse gebogen oder geknickt sein. Der abgeflachte Endabschnitt kann um eine Querachse gerollt sein.
Vorzugsweise besteht das röhrenförmige Element aus Kunststoff, am besten aus Polypropylen oder HDPE. Vorzugsweise weist das röhrenförmige Element einen kreisförmigen Querschnitt auf.
In einer Ausführungsform beinhaltet das erste Ventil ein Pfropfenmittel, das angepasst ist, um von der Leitung ausgestoßen zu werden, wenn der Druck in der Leitung größer als der Druck in der Flüssigkeit ist.
Das zweite Ventil kann auch ein Pfropfenmittel beinhalten, das angepasst ist, um entlang der Leitung vorwärts getrieben zu werden, wenn der Druck in der Leitung größer als der Druck in der Flüssigkeit ist, wodurch das Ausstoßen des Zusatzstoffs aus der Leitung bewirkt wird.
Das erste Ventil kann irgendein geeignetes Ventilmittel sein, wie beispielsweise ein Tellerventil oder Ähnliche. Das zweite Ventil kann ein beliebiges geeignetes Ventilmittel sein, wie beispielsweise ein Einwegventil.
Die Leitung kann eine Anzahl von Zusatzstoffen enthalten, die an verschiedenen Positionen entlang der Länge der Leitung angeordnet sind. Die Zusatzstoffe sind vorzugsweise flüssig. Die Zusatzstoffe können jedoch in Form von Körnchen oder Pulver, vorzugsweise löslich bereitgestellt sein. Die Zusatzstoffe können Farbstoffe, Geschmacksstoffe, Duftstoffe, pharmazeutische Komponenten, Chemikalien, Nährstoffe, Flüssigkeiten, die gelöste Gase enthalten etc. sein.
1(a) bis 1(e) und 2 zeigen den Stand der Technik, der für das Verständnis der Erfindung nützlich ist:
1(a) bis 1(e) sind Querschnittsansichten einer Vorrichtung, in der ein Behälter, der Treibstoff-Fluid enthält, in einem Flaschenaufsatz integral gebildet ist, wobei der Aufsatz vor dem Aufschrauben, während des Aufschraubens, fest aufgeschraubt, während des Lösens bzw. vollständig entfernt gezeigt wird; und
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Vorrichtung aus 1(a).
Beispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nun unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen beschrieben, wobei:
3 eine Längsquerschnittsansicht durch eine erste Ausführungsform eines Tauchrohrs und eines Ventils der Erfindung in seinem geschlossenen Zustand ist;
3a ein Schnitt entlang der Linie X–X durch das Ventil aus 3 ist;
4 eine Längsquerschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform eines Tauchrohrs und eines Ventils der Erfindung in seinem geschlossenen Zustand ist;
4a ein Schnitt entlang der Linie Y–Y durch das Ventil aus 4 ist;
5 bis 7 Längsquerschnittsansichten durch jeweils eine dritte, vierte und fünfte Ausführungsform eines Tauchrohrs und eines Ventils der Erfindung in seinem geschlossenen Zustand sind; und
8 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung der Erfindung ist, in der der erste Behälter, der die Flüssigkeit hält, eine Dose ist.
1(a) bis 1(e) und 2 zeigen eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik für das automatische Spenden eines Produkts aus einem Tauchrohr an eine Flasche oder ersten Behälter mittels unter Druck gesetztem Treibstoff, der in einem Tank oder einem zweiten Behälter aufbewahrt ist, wenn der Aufsatz von der Flasche entfernt wird. Der Tank oder der zweite Behälter ist mit einem Schraubverschluss, integral gebildet, der dann auf die Flasche oder den ersten Behälter geschraubt wird, in deren/dessen Hals ein Einsatz, der einen brechenden Dorn und ein Tauchrohr aufweist, fixiert ist.
1(a) zeigt eine Flasche 150 mit einem Einsatz 100, der innerhalb des Halses 160 der Flasche fixiert ist, was detaillierter in 2 gezeigt wird. Die Schraubkappe 152 wird separat, vor dem Verschluss der Flasche 150, gezeigt. Die Kappe 152 weist ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde auf dem Hals 160 der Flasche zusammenpasst. Die Kappe weist einen integral geformten zylinderförmigen Abschnitt auf, der einen inneren Behälter 111 bildet, der an dem oberen Ende durch einen konvexen Abschnitt 112 der Kappe 152 geschlossen ist, um innerem Druck in dem inneren Behälter zu widerstehen, und ist an dem unteren Ende 113 offen. Eine Umfangsrille 114 ist außen an dem unteren Ende 113 des inneren Behälters 111 bereitgestellt.
Eine Kunstoffzwinge 170 beinhaltet eine innere zylinderförmige Wand 172, die eine Kammer bildet, die an ihrem unteren Ende offen und durch eine Folienabdichtung oder Membran 180 an ihrem oberen Ende geschlossen ist. Die innere zylinderförmige Wand 172 ist an ihrem oberen Ende mit einer äußeren zylinderförmigen Wand 174, deren äußerer Durchmesser ausgewählt ist, um fest in den inneren Durchmesser des inneren Behälters 111 zu passen, verbunden und mit dieser abgedichtet. An dem unteren Ende der äußeren zylinderförmigen Wand 174 ist ein Rückflansch 176, der eine Umfangsrippe 178 aufweist, die angepasst ist, um mit der Rille 114 auf der äußeren Wand des inneren Behälters 11 zusammenzuarbeiten, bereitgestellt. Die innere Wand 172 weist eine obere und eine untere Abdichtungsrippe 182, 183 auf, die angepasst sind, um eine druckfeste Abdichtung gegen die Außenfläche des brechenden Elements 104 bereitzustellen.
Die Zwinge 170 ist durch einen Schnapphakenmechanismus an dem unteren Ende 113 des inneren Behälters 111 fixiert, um dem Behälter einen druckfesten Verschluss bereitzustellen. Der innere Behälter wird auf herkömmliche Weise mit Flüssigkeit 115 und unter Druck gesetztem Gas 116 gefüllt, so dass der innere Behälter unter Innendruck steht, was bewirkt, dass sich die Folienabdichtung 180 nach außen biegt.
Ein Einsatz 100 ist innerhalb des Halses 160 der Flasche 150 durch ein beliebiges geeignetes Mittel fixiert. Der Einsatz 100 beinhaltet ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 101, das an dem oberen Ende offen ist und eine Anzahl Beine 190, die vom unteren Ende vorstehen, aufweist. Das Gehäuse ist mit Verrastungslementen 191 versehen, die in das Innere des Halses 160 der Flasche eingreifen, so dass der Einsatz 100 nicht leicht entfernt werden kann. Das obere Ende des Gehäuses weist eine Lippe 102 auf, die angepasst ist, um in eine Vertiefung 103 im Hals 160 der Flasche einzugreifen, um zu verhindern, dass der Einsatz nach unten in den Hals gedrückt wird.
Die Beine 190 sind an ihrem unteren Ende mit einem hohlen Dornelement 104 verbunden, das einen Bohrungsabschnitt 105 mit kleinem Durchmesser an seinem oberen Ende und einen Bohrungsabschnitt 106 mit großem Durchmesser an seinem unteren Ende aufweist. Zwischen den Beinen befinden sich Durchlässe, die das Passieren von Flüssigkeit zwischen dem Dornelement 104 und der Seite der Flasche ermöglichen, wenn die Flüssigkeit aus der Flasche gegossen wird. Die Anzahl an Beinen und dazwischenliegenden Durchlässen kann, soweit erforderlich, zwei, drei, vier oder mehr betragen.
Innerhalb der Wand des Bohrungsabschnitts 105 mit kleinem Durchmesser ist eine Anzahl von radialen Durchgängen 108 bereitgestellt, die mit dem hohlen Inneren des Dorns 104 und dem Inneren des Gehäuses 101 in Verbindung stehen. Ein Tauchrohr oder eine Leitung 130, das/die von einer Kunststoff- oder federnden Stahlkegelscheibe 109 umgeben ist, die an dem brechenden Element 104 fixiert ist und als ein Einweg-Halteelement dient, um zu ermöglichen, dass die Leitung 130 nach oben in die Bohrung 106 mit großem Durchmesser eingeführt wird, aber verhindert, dass sie in eine nach unten gerichtete Richtung entfernt wird, erstreckt sich von dem Boden des hohlen brechenden Elements 104. Der Bohrungsabschnitt 106 mit großen Durchmesser weist einen dem äußeren Durchmesser des Tauchrohrs 130 gleichen inneren Durchmesser auf. Der Schritt zwischen dem Bohrungsabschnitt 105, 106 mit großem und mit kleinem Durchmesser verhindert, dass sich das Tauchrohr 30 in den Bohrungsabschnitt 105 mit kleinem Durchmesser erstreckt und die radialen Durchlässe 108 blockiert.
Im Einsatz wird der innere Behälter 111 mittels herkömmlicher Technologie, die zum Füllen von unter Druck gesetzten Spenderpackungen verwendet wird, die gewöhnlich als Aerosolbehälter bekannt sind, mit einer Flüssigkeit 115 und einem unter Druck gesetzten Gas 116 gefüllt. Als Alternative dazu kann der innere Behälter 111 ausschließlich mit unter Druck gesetztem Gas 116 gefüllt werden, wobei die Flüssigkeit 115 weggelassen wird.
1(b) zeigt eine Kappe 152, während sie auf den Hals 160 geschraubt wird. Nach dem Aufsetzen des Verschlusses oder der Kappe 152 auf die Flasche 150 wird der innere Behälter 111 nach unten bewegt und der Dorn 104 dringt in den Raum, der von der inneren zylinderförmigen Wand 172 der Zwinge 170 gebildet wird, ein.
Ist der Verschluss 152 vollständig fest auf die Flasche 150 geschraubt, bewegt sich der innere Behälter 111 zur in 1(c) gezeigten Position, in der das Abdichtungselement 154 innerhalb der Kappe 152 fest gegen den Aufsatz 156 des Flaschenhalses 160 dicht ist. Geschieht dies, zerreißt der Dorn 104 die brechbare Membran 180 und das hohle Dornelement erstreckt sich in den inneren Behälter 111. In dieser Position werden die Flüssigkeit 115 und das Gas 116 durch die Zwinge 170 und das Dornelement 104, die gegeneinander dicht sind, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit 115 und das Gas 116 aus dem Behälter freigesetzt werden, daran gehindert, aus dem inneren Behälter 111 zu entweichen. Die obere Abdichtungsrippe 182 und die untere Abdichtungsrippe 183, die innerhalb der inneren zylinderförmigen Wand 172 der Zwinge 170 gebildet sind, sind beide gegen die Außenfläche des Dornelements 104 dicht.
Der innere Behälter 111 bleibt in der in 1(c) gezeigten Position, bis ein Benutzer den Verschluss 152 von der Flasche 150 löst. Geschieht dies, bewegt sich der innere Behälter 111 zur in 1(d) gezeigten Position. In dieser Position wird die obere Abdichtungsrippe 182 von dem Dornelement 104 entdichtet, doch bleibt die untere Abdichtungsrippe 183 in abdichtendem Kontakt mit der Außenfläche des Dornelements, unterhalb der Durchlässe 108. Dadurch bleibt ein Ausströmdurchgang für die Druckflüssigkeit 115 (oder das Gas 116), die durch das unter Druck gesetzte Gas 116 in Richtung der Pfeile 184, 185, 186 aus dem Behälter 111 zwischen dem Dornelement 104 und der Zwinge 170 durch die radialen Durchgänge 108 in das Tauchrohr 130 gezwungen wird, bestehen. Die Flüssigkeit 115 oder das Gas 116 passieren dann durch das Tauchrohr 130, wobei sie das Konzentrat oder den Zusatzstoff 131 aus dem Tauchrohr 130 durch das Ventil 300, wie in 1 und 2 schematisch dargestellt, in die Flüssigkeit oder eine andere Substanz, die in der Flasche 150 enthalten ist, hinaustreiben. Beim Entfernen des Verschlusses 152 werden der innere Behälter 111 und die gebrochene Zwinge 170 gemeinsam aus der Flasche 150 entfernt, wie in 1(e) gezeigt, wobei der Einsatz 100 und das Tauchrohr 130 in der Flasche bestehen bleiben. Der Einsatz behindert nicht das Gießen der Flüssigkeit in die Flasche, die zwischen den Stützbeinen 190 des Einsatzes 100 fließen kann.
Die Tauchrohre 130, die typischerweise dünnwandige Polypropylenrohre, sind die beispielsweise bei der Herstellung von Trinkhalmen oder Ähnlichem verwendet werden, können unterschiedliche Durchmesser oder Längen aufweisen und können unterschiedliche vorherbestimmte Dosen Zusatzstoffe enthalten. Die Tauchrohre können jedoch Tauchrohre mit größerem Durchmesser sein, die zum Beispiel 10 ml Zusatzstoff halten. Der Tank 111 kann nur 2,5 ml im Volumen sein, wenn er auf das Vier- oder Fünffache des atmosphärischen Drucks unter Druck gesetzt wird, so dass sich beim Lösen des Verschlusses 152 der Treibstoff 116 auf das Vier- oder Fünffache seines Volumens ausdehnt, wobei deshalb das gesamte Zusatzstoffprodukt 131 aus dem Tauchrohr 130 hinausgetrieben wird.
3 bis 7 zeigen fünf unterschiedliche erfinderische Ausführungsformen des Ventils 300, das an dem unteren Ende des Tauchrohrs 130 bereitgestellt ist. In allen Fällen wird das Material 131 durch die abgeflachten Endabschnitte des Tauchrohrs im Tauchrohr gehalten und kann nicht aus dem Tauchrohr austreten, bis das Tauchrohr unter Druck gesetzt wird, was bewirkt, dass sich der abgeflachte Endabschnitt öffnet. Der abgeflachte Endabschnitt wird durch das Anwenden von Wärme auf das Ende des Tauchrohrs 130 gebildet. Die Wärme reicht aus, um plastische Verformung des Materials zu bewirken, ist aber unzureichend, um Schmelzkleben der einander gegenüberliegenden Wände zu bewirken.
Bei der ersten Ausführungsform aus 3 ist das untere Ende des Tauchrohrs 130 mit einem abgeflachten, entenschnabelförmigen Endabschnitt 201 versehen. Diese Anordnung erfordert einen erheblichen Innendruck, bevor sich das Ventil öffnet, da der natürliche Federvorgang der inneren Wand 202 bedeutet, dass es von der Außenwand 203 weg auf „platzen" muss.
Bei der zweiten Ausführungsform aus 4 ist das untere Ende des Tauchrohrs 130 mit einem einfachen, ebenen, abgeflachten Endabschnitt 211 versehen. Der Erhitzungsvorgang bedeutet, dass sich die zwei Wände 212, 213 in der geschlossenen Position im Gleichgewicht befinden.
In der dritten Ausführungsform aus 5 ist der abgeflachte Endabschnitt 221 auf sich selbst zurück gefaltet, um einen noch sichereren Verschluss bereitzustellen. Ein hoher Innendruck ist erforderlich, um einmal den oberen Abschnitt 222 des abgeflachten Endabschnitts 221 auszudehnen und dann zu veranlassen, dass sich die Falte 223 korrigiert, bevor sich der untere Abschnitt 224 ausdehnen kann. Der Erhitzungsvorgang bedeutet, dass sich die Falte 223 in der gefalteten Position im Gleichgewicht befindet.
Die vierte Ausführungsform aus 6 ist ähnlich der in 5 gezeigten, mit der Ausnahme, dass drei Falten 232 in dem abgeflachten Endabschnitt 231 bereitgestellt sind. Zwei oder vier oder mehr Falten können, falls erforderlich, bereitgestellt werden.
In der fünften Ausführungsform aus 7 ist der abgeflachte Endabschnitt 241 zu einer Spule gerollt, die sich nach der Anwendung des Innendrucks auf das Tauchrohr 130 entrollt.
8 zeigt eine Teilansicht einer Getränkedose 500, die eine zylinderförmige Seitenwand 502, eine niedrigere Stirnwand 504 und eine obere Stirnwand (nicht gezeigt), die mit einem herkömmlichen Aufreißlaschenverschluss (nicht gezeigt) versehen ist, aufweist. Im Inneren der Dose 500 ist ein im Wesentlichen undurchdringbarer Treibstoffbehälter 510, der aus Metall oder Kunststoff sein kann, an der Innenfläche der Stirnwand 504 fixiert. Der Treibstoffbehälter 510 weist eine einzelne große Öffnung 512 an seiner oberen Seite auf, sowie ein Auslassloch 518 mit sehr kleinem Durchmesser an seiner niedrigeren Seite, typischerweise 0,3 mm im Durchmesser oder weniger. Ein Tauchrohr oder eine Leitung 130, das/die von einer Kunststoff- oder gefederten Stahlkegelscheibe 514 umgeben ist, die an dem brechenden Elementbehälter 510 fixiert ist und als ein Einweg-Halteelement dient, um zu ermöglichen, dass die Leitung 130 in die Öffnung 512 eingeführt wird, aber verhindert, dass sie davon entfernt wird, erstreckt sich von der Öffnung 512. Andere Verfahren des Fixierens des Tauchrohrs 130 an dem Treibstoffbehälter 510 können anstatt der Scheibe 514 verwendet werden.
Nachdem die Dose 500 mit dem Getränk 540 gefüllt ist, wird flüssiger Stickstoff zum Getränk 540 hinzugefügt, die Dose 500 wird abgedichtet und umgedreht. Der Kopfraum in der Dose erreicht einen Gleichgewichtsdruck P_f, der bedeutend höher als der atmosphärische Druck ist. Dies ist eine bekannte Technik mit „Widget"-Technologie. Vor dem Füllen der Dose mit Getränk werden sowohl der nicht unter Druck gesetzte Treibstoffbehälter 510 als auch das Tauchrohr, das das Zusatzstoffprodukt 131 enthält, an die Bodenfläche 504 der Dose angebracht. Das Stickstoffgas in dem Kopfraum dringt langsam in den Treibstoffbehälter 510 durch das Auslassloch 518 über einen Zeitraum von mehreren Minuten ein, bis das Innere des Treibstoffbehälters den höheren Druck erreicht, so dass das Innere der Dose und der Behälter 510 auf dem höheren Gleichgewichtsdruck P_f bleiben. Die Dose kann dann wieder richtig herum platziert werden. Wenn die Dose geöffnet wird, indem der Aufreißlaschenverschluss gelöst wird, kehrt der Druck des Getränks in der Dose zum atmosphärischen Druck P_a um. Als Ergebnis der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Treibstoffbehälters 510 und dem Inneren der Dose 500, wird der Treibstoff 516, in diesem Fall Stickstoffgas, beim Druck P_f durch die Öffnung 512 und entlang dem Tauchrohr 130 gezwungen, wobei das Öffnen des Ventils 300 erzwungen wird und das Konzentrat oder der Zusatzstoff 131 aus dem Tauchrohr 130 durch das Ventil 300, wie in 8 schematisch gezeigt, in das Getränk 540 oder eine andere Substanz, die in der Dose 500 enthalten ist, hinausgetrieben wird. Der Weg durch das Tauchrohr 130 stellt einen Weg geringeren Widerstands für den Treibstoff 516 dar als durch das Auslassloch 518, wegen der kleinen Größe des Auslasslochs 518.
Um zu verhindern, dass der Zusatzstoff 131 in den Treibstoffbehälter 510 einläuft, kann ein zweites Ventil (nicht gezeigt) in dem Abschnitt 310 des Tauchrohrs 130, anliegend an die Öffnung 512, bereitgestellt werden. Dieses zweite Ventil kann jede beliebige Form eines Einwegventils aufweisen. Als Alternative dazu kann eine leicht brechbare Membran (nicht gezeigt) an der Öffnung 512 des Treibstoffbehälters bereitgestellt werden, die bricht, sobald ein größerer Druck in dem Behälter 510 als außerhalb auftritt. Als Alternative dazu kann ein Pfropfen 520, der in 8 als punktierter Umriss gezeigt ist, wie beispielsweise eine Kugel aus Glyzerin oder eine Art inerte gelartige Substanz in den Abschnitt 310 des Tauchrohrs 130 eingeführt werden, um zu verhindern, dass der Zusatzstoff 131 in den Treibstoffbehälter 510 einlaufen kann. Der Pfropfen 520 wird durch das Tauchrohr unter Druck vom Treibstoff 516 beim Öffnen der Dose 500 nach oben getrieben.
Die Erfindung kann bei Duftstoffen, Geschmacksstoffen, Arzneimitteln (besonders geeignet auf Grund der genauen Dosierung, die erzielt werden kann), Chemikalien, Vitaminen etc. verwendet werden. Die Rohre können an unterschiedlicher Stelle exakt gefüllt und dann, beim Füllen der Flaschen, in das Gehäuse eingeführt werden. Druckluft oder anderes Gas ist als Treibstoff für pulverförmige oder granulierte Feststoffe besonders geeignet, so dass die Feststoffe nicht durch Flüssigkeit dazu veranlasst werden, an der Seite des Tauchrohrs anzuhaften.
Das Tauchrohrventil der Erfindung ist eine kostengünstige Ventilanordnung, die verhindert, dass das Produkt in einem Tauchrohr ausläuft oder in die erste Flüssigkeit im ersten Behälter tropft, wenn sich das Tauchrohr und der erste Behälter auf gleichem Druck befinden, aber die das Passieren der Flüssigkeit oder des gießbaren festen Produkts aus dem Tauchrohr in die erste Flüssigkeit in dem ersten Behälter ermöglicht, wenn das Tauchrohr durch das Einbringen des Treibstoff-Fluids unter Druck gesetzt wird.
Modifikationen und Verbesserungen können angebracht werden, ohne den Bereich der Ansprüche zu verlassen.

Claims

Eine Vorrichtung zum Einbringen eines Zusatzstoffs in eine erste Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung Folgendes beinhaltet: einen ersten Behälter (500) zum Halten der ersten Flüssigkeit, der eine Öffnung, die durch einen lösbaren Verschluss verschlossen ist, aufweist, einen zweiten Behälter (510), der in dem ersten Behälter positioniert ist und ein Treibstoff-Fluid (516) bei einem Druck, der größer als atmosphärischer Druck ist, enthält, und eine röhrenförmige Leitung (130), die ein erstes Ende, das mit dem zweiten Behälter (510) in Verbindung steht, und ein zweites Ende, das mit dem ersten Behälter (500) in Verbindung steht, aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Behälter (510) eine Ablassöffnung (518) aufweist, die mit dem ersten Behälter (500) in Verbindung steht, und so angepasst ist, dass der Druck in dem zweiten Behälter (510) und dem ersten Behälter (500) über einen Zeitraum ein Gleichgewicht erreichen kann; die Leitung einen Zusatzstoff (131) enthält, der so angepasst ist, dass er durch das Eintreten des Treibstoff-Fluids (516) in die Leitung (130) beim Lösen des lösbaren Verschlusses gelöst wird aus der Rohrleitung in der erste Flüssigkeit (540) ausgetrieben wird; und dass die Leitung (130) mit einem ersten Ventil (300) anliegend an ihrem zweiten Ende versehen ist, wobei das erste Ventil angepasst ist, um das Passieren des Zusatzstoffs (131) in die erste Flüssigkeit (540) zu verhindern, wenn der Druck in der Leitung (130) dem Druck in der ersten Flüssigkeit gleicht, und wobei das erste Ventil (300) angepasst ist, um das Passieren des Zusatzstoffs (131) in die erste Flüssigkeit (540) zu ermöglichen, wenn der Druck in der Leitung (130) größer als der Druck in der ersten Flüssigkeit (540) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Flüssigkeit (540) ein Gel oder ein gelartiges Material ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Behälter (500) eine Dose ist und der lösbare Verschluss ein Aufreißlaschenverschluss ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Dose (500) eine zylinderförmige Wand (502) und zwei Stirnwände (504) aufweist, wobei der zweite Behälter (510) an der Innenfläche einer der Stirnwände angebracht ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Ventil in der Leitung (130) anliegend an dem ersten Ende der Leitung bereitgestellt ist, wobei das zweite Ventil angepasst ist, um das Passieren des Zusatzstoffs (131) in den zweiten Behälter (510) zu verhindern, und das zweite Ventil angepasst ist, um das Passieren des Treibstoff-Fluids (516) in die Leitung (130) zu ermöglichen, wenn der Druck in der Leitung (130) kleiner als der Druck in dem zweiten Behälter (510) ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitung (130) ein hohles, röhrenförmiges Element aus elastischem Kunststoffmaterial beinhaltet, wobei das erste Ventil (300) einen abgeflachten Endabschnitt (201, 211) des hohlen, röhrenförmigen Elements beinhaltet, wobei der abgeflachte Endabschnitt zwei einander gegenüberliegende Wände (212, 213) beinhaltet, die durch die Elastizität des Kunststoffmaterials miteinander in Kontakt gehalten werden und so angepasst sind, dass sie sich aus dem gemeinsamen Kontakt herausbewegen, wenn das hohle, röhrenförmige Element innerem Druck ausgesetzt wird, um das Passieren des Zusatzstoffs durch dieses zu ermöglichen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der abgeflachte Endabschnitt (201, 211) gebildet wird, indem auf das röhrenförmige Element Wärme angewendet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die zwei einander gegenüberliegenden Wände (212, 213) im Wesentlichen eben sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die zwei einander gegenüberliegenden Wände (202, 203) im Querschnitt gekrümmt sind, wobei die Außenfläche einer ersten der einander gegenüberliegenden Wände mit der Innenfläche der zweiten der einander gegenüberliegenden Wände in Kontakt steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der abgeflachte Endabschnitt (221, 231) eine oder mehrere Querfalten (223, 232) beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der abgeflachte Endabschnitt (241) um eine Querachse gebogen, geknickt oder gerollt ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Ventil (300) ein Pfropfenmittel beinhaltet, das angepasst ist, um aus der Leitung (130) ausgestoßen zu sein, wenn der Druck in der Leitung (130) größer als der Druck in der ersten Flüssigkeit (540) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das zweite Ventil ein Pfropfenmittel (520) beinhaltet, das angepasst ist, um entlang der Leitung vorwärts getrieben zu werden, wenn der Druck in der Leitung (130) größer als der Druck in der ersten Flüssigkeit (540) ist, wodurch das Ausstoßen des Zusatzstoffs aus der Leitung bewirkt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Ventil (300) ein Tellerventil beinhaltet.