DE10022177A1 - Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters, insbesondere des Füllzustandes einer mit Flüssigkeit gefüllten Flasche, wobei Signalisierungsmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von dem Innendruck des Behälters ihren Signalisierungszustand ändern, wobei das Signalisierungsmittel eine flexible Signalisierungsmembran (7, 16, 22) umfasst, die an einer Innenseite (9) eines Deckels (3) derart beweglich angeordnet ist, dass die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) zumindest in zwei Signalisierungslagen (10, 15) einstellbar ist, in denen ein unterschiedliches Optikmuster (11) generiert wird zum optischen Ablesen des inneren Zustandes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters, insbesondere des Füllzustandes einer mit Flüssigkeit gefüllten Flasche, wo­ bei Signalisierungsmittel vorgesehen sind, die in Abhängig­ keit von dem Innendruck des Behälters ihren Signalisie­ rungszustand ändern.

Aus der DE 197 20 098 A1 ist eine Vorrichtung zum Signali­ sieren des inneren Zustandes eines Behälters bekannt, bei der ein Sichtfenster vorgesehen ist, in dem Signalisie­ rungsmittel untergebracht sind, deren Farbe sich in Abhän­ gigkeit von dem inneren Zustand ändert. Bei dem bekannten Behälter handelt es sich um eine Flasche, die in einem un­ geöffneten Zustand unter Druck steht. Der Innendruck der Flasche wird mittels eines in einem Korken der Flasche an­ geordneten Drucksensors gemessen, dessen elektrisches Aus­ gangssignal auf ein im Sichtfenster angeordnetes, durch elektrische Signale in der Farbe veränderliches Signalisie­ rungsmittel einwirkt. Auf diese Weise kann der Innendruck der Flasche signalisiert werden, so dass diese Informatio­ nen zur Erkennung des Füllzustandes der Flasche genutzt werden können.

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass sie durch die elektrische Messeinrichtung relativ aufwendig und teuer ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters derart weiterzubilden, dass eine einfache und kostengünsti­ ge optische Erkennung des inneren Zustandes des Behälters ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrich­ tung dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsmittel eine flexible Signalisierungsmembran umfasst, die an einer Innenseite eines Deckels derart beweglich angeordnet ist, dass die Signalisierungsmembran zumindest in zwei Signali­ sierungslagen einstellbar ist, in denen ein unterschiedli­ ches Optikmuster generiert wird zum optischen Ablesen des inneren Zustandes.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass oh­ ne Zuführen von Energie die Änderung des inneren Zustandes des Behälters optisch signalisiert werden kann. Grundgedan­ ke der Erfindung ist es, einen Teil der in dem Behälter aufgebauten Druckenergie in Verformungsenergie umzuwandeln, die dafür verantwortlich ist, dass die Signalisierungsmem­ bran zumindest in eine weitere definierte Signalisierungslage verbracht werden kann. In dieser zweiten Signalisie­ rungslage weist die Signalisierungsmembran bzw. dieselbe in Verbindung mit einem Deckel des Behälters ein anderes Op­ tikmuster auf als in der ursprünglichen Signalisierungsla­ ge. Auf diese Weise ist ein einfaches Erkennen von zumin­ dest zwei unterschiedlichen inneren Zuständen des Behälters mit geringem Aufwand erzielbar.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erzielung des Optikmusters allein durch die Dehnung bzw. Wölbung der Signalisierungsmembran. Ein auf der Signa­ lisierungsmembran aufgebrachtes Farbsegment erhält durch die Wölbung der Signalisierungsmembran eine andere geome­ trische Form, die durch die Dehnung des Materials begründet ist. Vorzugsweise befindet sich dieses Farbsegment in einem zentralen Bereich der Signalisierungsmembran, da in diesem Bereich die größte Dehnung erfolgt.

Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Wöl­ bung bzw. Dehnung der Signalisierungsmembran dazu ausge­ nutzt werden, die Farb- und/oder Lichtreflexionseigenschaf­ ten derselben zu verändern. Beispielsweise kann das Optik­ muster durch ein flächiges Kennungselement gebildet sein, dessen Farbintensität mit Erhöhung der Dehnung der Signali­ sierungsmembran abnimmt.

Vorzugsweise weist das Kennungselement erhabene Farbnoppen auf, die kontrastreich zu einer Grundfläche der Signalisie­ rungsmembran ausgebildet sind. Bei Dehnung der Signalisie­ rungsmembran weisen diese Farbnoppen einen Abstand zueinan­ der auf, so dass die in einem anderen Farbton gewählte Grundfläche sichtbar wird. In der ebenen Lage der Signalisierungsmembran liegen die Farbnoppen unmittelbar aneinan­ der, so dass ein einheitlicher Farbeindruck entsteht.

Nach einer alternativen Ausführungsform weist ein transpa­ rentes Abdeckelement des Deckels eine Linsenstruktur auf, die auf die Signalisierungsmembran ausgerichtet ist, so dass durch Veränderung der Lage eines Teilbereichs der Si­ gnalisierungsmembran ein unterschiedlicher Farbeindruck ge­ währleistet wird. Dieser kann zur Unterscheidung zwischen der ersten und der zweiten Signalisierungslage des Deckels genutzt werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weite­ ren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines als Flasche ausgebildeten Behälters,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Deckel mit einer Signalisierungsmembran in einer ersten Signali­ sierungslage,

Fig. 3 einen Deckel mit der Signalisierungsmembran in einer zweiten Signalisierungslage,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Deckel,

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch eine Signalisierungs­ membran nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Deckels mit einer Signa­ lisierungsmembran nach einem dritten Ausführungs­ beispiel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Füllstandsmessung eines Behälters eingesetzt werden. Dabei ist Voraussetzung, dass der Behälter unter einem Innendruck steht. Der Behäl­ ter ist vorzugsweise als eine Flasche 1 ausgebildet, bei der die Signalisierungsmittel in einem oberen Endbereich angeordnet sind. Hierdurch kann auf einfache Weise festge­ stellt werden, ob die Flasche 1 gefüllt oder geleert ist bzw. ob die Flasche 1 geöffnet worden ist. Dies ist insbe­ sondere dann vorteilhaft, wenn mehrere Flaschen 1 gemeinsam in einem nicht dargestellten Kasten gelagert sind. Auf die­ se Weise kann eine Füllstands- bzw. Öffnungskontrolle ohne Hervorheben der jeweiligen Flasche 1 erfolgen.

Fig. 1 zeigt eine Flasche 1, die im Wesentlichen einen langgestreckten Flaschenkörper 2 und als Schraubverschluss einen Deckel 3 aufweist. Der Deckel 3 ist als Schraubkappe ausgebildet und weist ein transparentes Abdecksegment 4 und ein sich an demselben anschließendes Schraubsegment 5 auf. Das Schraubsegment 5 ist hohlzylinderförmig ausgebildet und weist ein Innengewinde 6 auf, so dass der Deckel 3 durch Verschraubung mit einem oberen Hals des Flaschenkörpers 2 lösbar verbunden werden kann.

Auf einer dem Abdecksegment 4 zugewandten Stirnseite des Schraubsegmentes 5 ist eine Signalisierungsmembran 7 ange­ ordnet, die mit einem umlaufenden Rand 8 stoffschlüssig mit einer Innenseite 9 des Schraubsegmentes 5 bzw. des Deckels 3 verbunden ist. Die Signalisierungsmembran 7 ist kreisför­ mig ausgebildet und liegt mit ihrer flexiblen Oberfläche in einer ersten Signalisierungslage 10 flächig an einer Innen­ seite des Abdeckelementes 4 an. Diese erste Signalisie­ rungslage 10 wird erzeugt durch den in der Flasche 1 vor­ herrschenden Innendruck, der üblicherweise bei einer mit einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit gefüllten Flasche 1 vorherrscht.

Die Signalisierungsmembran 7 weist nach einem ersten Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 4 ein Optikmuster 11 bestehend aus zwei Farbsegmenten auf. Ein erstes Farbsegment 12 ist in schwarzer Farbe ausgebildet und erstreckt sich in einem zentralen Bereich 13 der Signalisierungsmembran 7. Dieses erste Farbsegment 12 ist als Kontrastelement optisch her­ vorgehoben von einem als Hintergrund dienenden grauen zwei­ ten Farbsegment 14. Das erste Farbsegment 12 weist ein blu­ menartiges Muster auf, das durch Dehnung bzw. Wölbung der Signalisierungsmembran 7 unter Bildung eines Spannungsbau­ ches von einer sich in einer Ebene senkrecht zur Mittelach­ se des Abdeckelementes 4 bzw. Schraubsegmentes 5 verlaufen­ den und in Fig. 3 dargestellten zweiten Signalisierungsla­ ge 15 in die in Fig. 2 dargestellte erste Signalisierungs­ lage 10 in radialer Richtung gestreckt wird. Durch die sich hierdurch ergebenden unterschiedlichen Optikmuster kann ei­ ne Person auf einfache Weise erkennen, ob der Deckel 3 zum Öffnen der Flasche 1 betätigt worden ist oder nicht.

Nach alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann mit der Wölbung bzw. Dehnung der Signalisierungsmembran 7 auch eine Änderung der Farb- und/oder Lichtreflexionseigenschaf­ ten der Signalisierungsmembran einhergehen. Beispielsweise kann die Signalisierungsmembran einen vom Betrachtungswin­ kel abhängigen Glanzgrad aufweisen. Bei Wölbung der Signa­ lisierungsmembran kann diese in Hauptbetrachtungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Achse des Schraubsegmentes 5 verläuft, glänzend wirken, während die Membran in der ebenen ruhenden zweiten Signalisierungslage 15 in der Hauptbetrachtungsrichtung keinen Glanz aufweist.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 kann die Änderung der Farbeigenschaften einer Signalisierungs­ membran 16 dadurch hervorgerufen werden, dass die Signali­ sierungsmembran 16 auf einer dem Abdecksegment 4 zugewand­ ten Seite eine Mehrzahl von Farbnoppen 17 aufweist, deren freie Enden Verbreiterungsabschnitte 18 aufweisen, die eine andere Farbe aufweisen als eine Grundfläche 19 der Signali­ sierungsmembran 16. In der zweiten Signalisierungslage 15 der Signalisierungsmembran 16 liegen die Verbreiterungsab­ schnitte 18 bündig unmittelbar aneinander, so dass der op­ tische Eindruck durch die Farbgebung der Verbreiterungsab­ schnitte 18 geprägt wird. Sind die Verbreiterungsabschnitte 18 beispielsweise schwarz ausgebildet, erscheint zumindest der zentrale Bereich 13 bzw. die gesamte Oberfläche der Si­ gnalisierungsmembran 16 als schwarz. In der ersten Signali­ sierungslage 10, in der die Signalisierungsmembran 16 ge­ wölbt ausgebildet ist, sind die Verbreiterungsabschnitte 18 beabstandet zueinander ausgebildet, so dass ein Teil der Grundfläche 19 sichtbar wird. Ist die Grundfläche 19 mit weißer Farbe ausgebildet, erscheint nunmehr zumindest im zentralen Bereich der Signalisierungsmembran 16 ein schwarzweißes Farbmuster. Dieses zeigt an, dass die Fla­ sche 1 bislang ungeöffnet war.

Alternativ können unterschiedliche Farbeigenschaften der Signalisierungsmembran auch durch Dehnung des flexiblen Ma­ terials erzeugt werden, wobei durch die Dehnung ein blasse­ rer Farbeindruck entsteht.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6 kann ein Abdeckelement 20 des Deckels 3 mit einer Linsenstruktur versehen sein. In dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wird die Linsenstruktur durch eine einzige konvexe Linse 21 gebildet, deren Brennweite zu einer axial beabstandeten Signalisierungsmembran 22 abgestimmt ist. In Abhängigkeit von der Lage der Signalisierungsmembran 22, also entweder in der gestrichelt dargestellten gewölbten oder der ebenen Lage derselben, erfolgt eine scharfe oder verschwommene Abbildung eines auf der Signalisierungsmem­ bran 22 aufgebrachten Optikmusters. Das Optikmuster kann als Kennungselement 23 ausgebildet sein, das sich in dem zentralen Bereich der Signalisierungsmembran 22 erstreckt und beispielsweise kreisringförmig ausgebildet sein kann. Das Kennungselement 23 kann alternativ mehrere konzentrisch angeordnete Kreisringe 24 umfassen, die gegenüber dem hel­ len als Hintergrund dienenden Farbsegment 25 in einer der Signalisierungslagen 10, 15 konturenscharf hervorgehoben sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Kennungselement 23 oder das Farbsegment 12 oder das als flächiger Hintergrund dienende Farbsegment 14, 25 mit einer lumineszierenden Farbschicht versehen sein, so dass eine optische Erkennung auch in einem dunklen Raum gegeben ist.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes ei­ nes Behälters, insbesondere des Füllzustandes einer mit Flüssigkeit gefüllten Flasche, wobei Signalisierungsmit­ tel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von dem Innen­ druck des Behälters ihren Signalisierungszustand ändern, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsmittel eine flexible Signalisierungsmembran (7, 16, 22) um­ fasst, die an einer Innenseite (9) eines Deckels (3) derart beweglich angeordnet ist, dass die Signalisie­ rungsmembran (7, 16, 22) zumindest in zwei Signalisie­ rungslagen (10, 15) einstellbar ist, in denen ein unter­ schiedliches Optikmuster (11) generiert wird zum opti­ schen Ablesen des inneren Zustandes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikmuster (11) in Abhängigkeit von der Deh­ nung und/oder Wölbung der Signalisierungsmembran (7, 16, 22) veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) mit ei­ nem umlaufenden Rand (8) fest an der Innenseite (9) des Deckels (3) gehaltert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) als Schraubkappe ausgebildet ist mit einem transparenten Abdecksegment (4), an dem sich ein hohlzylinderförmiges Schraubsegment (5) mit einem Innengewinde (6) anschließt, und dass die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) an der Innenseite (9) der Schraubkappe zwischen dem Abdecksegment (4) und dem Schraubsegment (5) stoffschlüssig befestigt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) zum einen in einer ersten Signalisierungslage (10) unter Bildung eines Spannungsbauches zu dem Abdeckseg­ ment (4) hin gewölbt und zum anderen in einer zweiten Signalisierungslage (15) eben ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikmuster (11) mindestens zwei unterschiedliche Farbsegmente (12, 14) umfasst, wo­ bei die geometrische Form zumindest eines ersten Farb­ segmentes (12) sich bei Wechsel von der ersten Signali­ sierungslage (10) in die zweite Signalisierungslage (15) und umgekehrt verändert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Farbsegment (12) als ein zu einem zweiten Farbsegment (14) rotationssymmetrisch verlaufendes Kon­ trastelement ausgebildet ist, dessen Dimension sich in radialer Richtung von der ersten Signalisierungslage (10) in die zweite Signalisierungslage (15) und umge­ kehrt ändert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, dass das erste Farbsegment (12) in einem zentralen Bereich (13) der Signalisierungsmembran (7) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikmuster mindestens ein Ken­ nungselement (23) umfasst, dessen Farb- und/oder Lichtreflexionseigenschaften in Abhängigkeit von der Dehnung desselben veränderlich ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsmembran (22) derart dünn ausge­ bildet ist, dass die Farbintensität des Kennungselemen­ tes (23) mit Erhöhung der Dehnung abnimmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (20) mit einer auf die Lage der Signalisierungsmembran (22) abgestimm­ ten Linsenstruktur (21) versehen ist, derart, dass die geometrische Form eines auf der Signalisierungsmembran (22) aufgebrachten Kennungselementes (23, 24) oder Farb­ segmentes in der ersten Signalisierungslage (10) und in der zweiten Signalisierungslage (15) unterschiedlich ab­ gebildet wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennungselement (23) oder das Farbsegment (12) als eine auf die Signalisierungsmembran (7, 22) aufge­ brachte lumineszierende Farbschicht ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Behälter als eine im ungeöffne­ ten Zustand unter einem Innendruck stehende und mit ei­ ner Flüssigkeit gefüllte Flasche (1) ausgebildet ist.