Flüssigkeitsbehälter für tropfenweise Abgabe Bei kleinen Flüssigkeitsbehältern, von ! welchen die Flüssigkeit in kleinen Mengen abgegeben werden soll, wie beispielsweise Schmierkannen, Pipetten, Tropfenzählern usw., wird gewöhnlich der Behälter, vom Abfluss abgesehen, luftdicht und mit der ganzen oder einem Teil der Wandung elastisch eindrückbar ausgeführt, wobei der Abfluss die Form eines Kanals hat, der, ohne so fein zu sein, dass eine Kapillarwirkung entsteht, so eng ist, dass die Flüssigkeit normalerweise gegen die Wirkung des Atmosphärendruckes nicht von selber ausströmen kann, son dem nur, wenn die Wandung eingedrückt wird.
In diesem Zusammenhang ist es aber schwierig, so kleine Mengen jedesmal abgeben zu können, wie es wünschenswert ist, denn falls man nicht ausserordentlich vorsichtig ist, wird die Flüssigkeit wegen des engen Kanals leicht in der Form eines konzentrierten Strahles austreten. Dies führt aber zu Verschmutzung und Verlusten.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Schwierigkeiten zu überwinden, und die Erfindung besteht darin, dass der Mündungsteil des Abflusskanales einen durchlässigen, porösen Pfropfen enthält, der während der Ausströmung die Bildung eines Druckstrahles verhindert und mit dem Behälter durch einen nichtkapillaren Kanal in Verbindung steht, der so eng ist, dass bei Zurückfederung des Behälters zum ursprünglichen Volumen nach Flüssigkeitsabgabe der Flüssigkeitskörper vom Pfropfen weggesaugt wird und bei normalem Druck ausser Berührung mit demselben stehenbleibt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die schematische Zeichnung näher beschrieben, die Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines Behälters gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine abweichende Ausführung des Behälterabflusses in Längsschnitt.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab einen Längsschnitt einer Ausführungsform des Behälterabflusses nach der Linie III-III in Fig. 4.
Fig. 4 ist eine Ansicht des Behälterabflusses nach Fig. 3.
Der Behälter 1 kann z. B. aus einem Kunststoff ausgeführt sein, der eine geeignete Steifheit und Elastizität besitzt, um eine Zurückfederung zum ursprünglichen Volumen nach den Eindrücken zu gewährleisten, und kann in der Form einer Tube ausgebildet sein, die durch ihr hinteres Ende gefüllt wird, das danach durch Schweissen geschlossen wird, wie bei 2 angedeutet. Das Mundstück 3 ist mit einem Kanal 4 versehen, der in der angegebenen Weise bemessen ist und das Innere des Behälters mit einer erweiterten Mündung 5 verbindet, in welche ein poröser, durchlässiger Pfropfen 6, z. B. ein Stück eines zylindrischen Wollfilzfadens, hineingepresst ist.
Wenn der Kanal 5 in an sich bekannter Weise mit Rücksicht auf das Volumen und die Viskosität der Flüssigkeit und die Adhäsionseigenschaften zwischen Flüssigkeit und Kunststoff abgestimmt ist, wird die Flüssigkeit bei normalem Druck nicht bis zum Pfropfen 6 hervordringen, auch wenn der Behälter in gefülltem Zustande mit der Mündung nach unten, schräg oder flach gehalten wird.
Wenn man aber den Behälter zusammendrückt, wird die Flüssigkeit an und durch den Pfropfen 6 vorgepresst, der aber den Flüssigkeitsstrom verteilen und bremsen wird, so dass die Ausströmung sehr ruhig stattfindet und am äusseren Ende des Pfropfens sich allmählich ein einzelner Tropfen sammelt, und mehrere Tropfen werden in der gleichen Arbeitsstufe nicht abgegeben, solange man einen mässigen Druck anwendet und die Behälterwandung zurückfedern lässt, wenn der erste Tropfen abgegeben ist.
Während der Zurückfederung wird die Flüssigkeit in dem Kanal 4 und dem Pfropfen 6 einschliesslich der noch am Vorderende des Pfropfens nach Abgabe des Tropfens vorhandenen Flüssigkeitsmenge in den Behälter zurückgesaugt, und der Flüssigkeitskörper wird sich in einigem Abstand hinter dem Tropfen halten, so dass dieser nicht im Stande sein wird, Flüssigkeit durch Kapillarwirkung herauszuziehen.
Wenn eine gesteuerte Abgabe von mehreren Tropfen nacheinander erwünscht ist, kann man einen konstanten Druck auf den Behälter ausüben, und mit einer Frequenz, die in einem gewissen Grade vom Druck abhängt, wird sich dann jeweils ein Tropfen auf dem Pfropfen sammeln und von diesem abgegeben werden. Es zeigt sich aber auch, dass die Frequenz von der Lage des Pfropfens 6 in der Pfropfenkammer 5 abhängig ist, derart, dass eine höhere Frequenz bei gleichem Druck erzielt werden kann, wenn der Pfropfen weiter eingeschoben wird.
Betreffend die Abmessungen des Kanals 4, sollte dieser immer grössere Länge als Durchmesser haben, und die minimale Länge und der maximale Querschnitt für ein einwandfreies Funktionieren ist selbstverständlich von den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit abhängig, und zwar wird man für eine leichtflüssige Flüssigkeit einer grösseren Länge bedürfen, als für eine zähflüssige Flüssigkeit hinreichend ist. Man hat aber gefunden, dass für solche Flüssigkeiten, die für Anwendung in Tropfenzählern und Schmierkannen normalerweise in Frage kommen, mit einem Durchmesser von ungefähr 1 mm und einer Länge von ungefähr .1 cm gute Ergebnisse erzielt werden.
In bezug auf den Pfropfen 6 wird man im allgemeinen vorziehen, einen dichteren Pfropfen für dünnflüssige als für zähflüssige Flüssigkeiten zu verwenden. Mit dem gleichen Pfropfenmateriai sollte somit der Pfropfen stärker zusammengepresst sein, wenn es sich um eine dünnflüssige als wenn es sich um eine zähflüssige Flüssigkeit handelt.
Auf Fig. 2 ist dargestellt, wie man sich ein richten kann, um die gleiche Behälterausführung und gleich bemessene Pfropfen aus dem gleichen Material für Flüssigkeiten mit verschiedenen Eigenschaften verwenden zu können. Hier ist die Abflusskammer 5', die den Pfropfen 6 enthält, nach innen verjüngt ausgeführt, so dass man eine stärkere Zusammendrückung des Pfropfens dadurch erreichen kann, dass er weiter nach innen gedrückt wird. Durch geeignete Wahl der Lage des Pfropfens in der Kammer kann man somit die Dichte des Pfropfens je nach der Konsistenz der Flüssigkeit einstellen, um die gewünschte Wirkungsweise zu erreichen.
Bei zähflüssigen Flüssigkeiten wird es bei Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2 vorkommen können, dass der Widerstand gegen Durchsickerung im Pfropfen so gross wird, dass die Zurücksickerung nach Aufhebung des Druckes ungünstig langsam wird und ebenfalls die Abgabe von Tropfen langsam vor sich geht, so dass man der Versuchung ausgesetzt ist, einen derart hohen Druck auszuüben, dass der Pfropfen ausgeschossen wird, was um so leichter stattfinden kann, als man für solche Flüssigkeiten einen Pfropfen benötigen wird, der eine lockere Konsistenz hat und somit nicht im Abfluss hart zusammengedrückt sein kann.
Man kann diesem Nachteil dadurch abhelfen, dass im Mündungsteil vor und hinter dem Pfropfen Innenabsätze vorgesehen sind, die den Pfropfen im Ablauf in seiner Lage festhalten. Wenn aber ringförmige Absätze verwendet werden, wird der Pfropfen vom inneren Druck bzw. Zug gegen diesen Absatz gedrückt werden können, so dass die Durchsikkerung schlecht wird, auch wenn der Pfropfen an sich locker sitzt. Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, den Absätzen eine solche Form zu geben, dass zwischen ihnen Flüssigkeitskanäle vorhanden sind.
Dies ist in Fig. 3 und 4 veranschaulicht, in welchen ein loser Pfropfen 6 gezeigt ist, der in einer Kammer 5" angeordnet ist, die vorne und hinten von Innenvorsprüngen 7 bzw. 8 mit dazwischenliegenden Flüssigkeitskanälen begrenzt ist.
Die Vorsprünge 7 sind auf der Vorderseite abgeschrägt, so dass der Pfropfen unter Federung leicht in seine Lage eingedrückt werden kann.