DE10022177B4

DE10022177B4 - Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters

Info

Publication number: DE10022177B4
Application number: DE10022177A
Authority: DE
Inventors: Uwe Friebe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2020-05-07
Also published as: DE10022177A1

Abstract

Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines unter Innendruck stehenden 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) innerhalb eines Deckels (3) umfasst, die sich in einer ersten Signalisierungslage (10) unter Bildung einer Wölbung von einer Stirnseite des Schraubsegmentes (5) des Deckels (3) erstreckt und in einer zweiten Signalisierungslage (15) nach Öffnen des Deckels (3) sich senkrecht zur Mittelachse des Schraubsegmentes (5) erstreckt, wobei in den beiden Signalisierungslagen (10, 15) unterschiedliche Optikmuster (11) generiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) ein transparentes Abdeckelement (4) aufweist, an dessen Innenseite die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) in der ersten Signalisierungslage (10) flächig anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines unter Innendruck stehendene Behalters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 197 20 098 A1 ist eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters bekannt, bei der ein Sichtfenster vorgesehen ist, in dem Signalisierungsmittel untergebracht sind, deren Farbe sich in Abhängigkeit von dem inneren Zustand ändert. Bei dem bekannten Behälter handelt es sich um eine Flasche, die in einem ungeöffneten Zustand unter Druck steht. Der Innendruck der Flasche wird mittels eines in einem Korken der Flasche angeordneten Drucksensors gemessen, dessen elektrisches Ausgangssignal auf ein im Sichtfenster angeordnetes, durch elektrische Signale in der Farbe veränderliches Signali sierungsmittel einwirkt. Auf diese Weise kann der Innendruck der Flasche signalisiert werden, so dass diese Information zur Erkennung des Füllzustandes der Flasche genutzt werden Bann.

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

Aus der EP 0 548 838 A2 ist eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters bekannt, bei der eine Signalisierungsmembran in der Ausgangslage gewölbt ausgebildet ist. Nach dem Öffnen des Behälters wird die Signalisierungsmembran in eine senkrecht zur Mittelachse des Deckels verlaufende ebene Lage verbracht. Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass der Deckel eine zentrale Öffnung aufweist, so dass bei unsachgemäßer Behandlung die Gefahr besteht, dass die Signalisierungsmembran beschädigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines Behälters derart weiterzubilden, dass zum einen eine einfache und kostengünstige optische Erkennung des inneren Zustandes des Behälters ermöglicht wird und zum anderen der Deckel stoßsicher ausgebildet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ohne Zuführen von Energie die Änderung des inneren Zustandes des Behälters optisch signalisiert werden kann. Grundgedanke der Erfindung ist es, einen Teil der in dem Behälter aufgebau ten Druckenergie in Verformungsenergie umzuwandeln, die dafür verantwortlich ist, dass die Signalisierungsmembran zumindest in eine weitere definierte Signalisierungslage verbracht werden kann. In dieser zweiten Signalisierungslage weist die Signalisierungsmembran bzw. dieselbe in Verbindung mit einem Deckel des Behälters ein anderes Optikmuster auf als in der ursprünglichen Signalisierungslage. Auf diese Weise ist ein einfaches Erkennen von zumindest zwei unterschiedlichen inneren Zuständen des Behälters mit geringem Aufwand erzielbar. Nach der Erfindung erfolgt die Erzielung des Optikmusters allein durch die Dehnung bzw. Wölbung der Signalisierungsmembran. Ein auf der Signalisierungsmembran aufgebrachtes Farbsegment erhält durch die Wölbung der Signalisierungsmembran eine andere geometrische 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. Dadurch, dass der Deckel ein transparentes Abdeckelement aufweist, ist die Signalisierungsmembran von außen geschützt innerhalb des Deckels angeordnet.

Nach einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Wölbung bzw. Dehnung der Signalisierungsmembran dazu ausgenutzt werden, die Farb- und/oder Lichtreflexionseigenschaften derselben zu verändern. Beispielsweise kann das Optikmuster durch ein flächiges Kennungselement gebildet sein, dessen Farbintensität mit Erhöhung der Dehnung der Signalisierungsmembran abnimmt.

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

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

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines als Flasche ausgebildeten Behälters,
2 einen Längsschnitt durch einen Deckel mit einer Signalisierungsmembran in einer ersten Signalisierungslage,
3 einen Deckel mit der Signalisierungsmembran in einer zweiten Signalisierungslage,
4 eine Draufsicht auf den Deckel,
5 einen Teilquerschnitt durch eine Signalisierungsmembran nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
6 einen Längsschnitt eines Deckels mit einer Signalisierungsmembran nach einem dritten Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Füllstandsmessung eines Behälters eingesetzt werden. Dabei ist Voraussetzung, dass der Behälter unter einem Innendruck steht. Der Behälter ist vorzugsweise als eine Flasche 1 ausgebildet, bei der die Signalisierungsmittel in einem oberen Endbereich angeordnet sind. Hierdurch kann auf einfache Weise festgestellt werden, ob die Flasche 1 gefüllt oder geleert ist bzw. ob die Flasche 1 geöffnet worden ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mehrere Flaschen 1 gemeinsam in einem nicht dargestellten Kasten gelagert sind. Auf diese Weise kann eine Füllstands- bzw. Öffnungskontrolle ohne Hervorheben der jeweiligen Flasche 1 erfolgen.
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 Abdeckelement 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 Abdeckelement 14 zugewandten Stirnseite des Schraubsegmentes 5 ist eine Signalisierungsmembran 7 angeordnet, die mit einem umlaufenden Rand 8 stoffschlüssig mit einer Innenseite 9 des Schraubsegmentes 5 bzw. des Deckels 3 verbunden ist. Die Signalisierungsmembran 7 ist kreisförmig ausgebildet und liegt mit ihrer flexiblen Oberfläche in einer ersten Signalisierungslage 10 flächig an einer Innenseite des Abdeckelementes 4 an. Diese erste Signalisierungslage 10 wird erzeugt durch den in der Flasche 1 vorherrschenden Innendruck, der üblicherweise bei einer mit einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit gefüllten Flasche 1 vorherrscht.
Die Signalisierungsmembran 7 weist nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 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 hervorgehoben von einem als Hintergrund dienenden grauen zweiten Farbsegment 14. Das erste Farbsegment 12 weist ein blumenartiges Muster auf, das durch Dehnung bzw. Wölbung der Signalisierungsmembran 7 unter Bildung eines Spannungsbauches von einer sich in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des Abdeckelementes 4 bzw. Schraubsegmentes 5 verlaufenden und in 3 dargestellten zweiten Signalisierungslage 15 in die in 2 dargestellte erste Signalisierungslage 10 in radialer Richtung gestreckt wird. Durch die sich hierdurch ergebenden unterschiedlichen Optikmuster kann eine 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 Lichtreflexionseigenschaften der Signalisierungsmembran einhergehen. Beispielsweise kann die Signalisierungsmembran einen vom Betrachtungswinkel abhängigen Glanzgrad aufweisen. Bei Wölbung der Signalisierungsmembran kann diese in Hauptbetrachtungsrichtung, die im Wesentlichen parallel zur Achse dies 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 5 kann die Änderung der Farbeigenschaften einer Signalisierungsmembran 16 dadurch hervorgerufen werden, dass die Signali sierungsmembran 16 auf einer dem Abdeckelement zugewandten Seite eine Mehrzahl von Farbnoppen 17 aufweist, deren freie Enden Verbreiterungsabschnitte 18 aufweisen, die eine andere Farbe aufweisen als eine Grundfläche 19 der Signalisierungsmembran 16. In der zweiten Signalisierungslage 15 der Signalisierungsmembran 16 liegen die Verbreiterungsabschnitte 1.8 bündig unmittelbar aneinander, so dass der optische Eindruck durch die Farbgebung der Verbreiterungsabschnitte 18 geprägt wird. Sind die Verbreiterungsabschnitte 18 beispielsweise schwarz ausgebildet, erscheint zumindest der zentrale Bereich 13 bzw. die gesamte Oberfläche der Signalisierungsmembran 16 als schwarz. In der ersten Signalisierungslage 10, in der die Signalisierungsmembran 16 gewölbt 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 schwarz-weißes Farbmuster. Dieses zeigt an, dass die Flasche 1 bislang ungeöffnet war.
Alternativ können unterschiedliche Farbeigenschaften der Signalisierungsmembran auch durch Dehnung des flexiblen Materials erzeugt werden, wobei durch die Dehnung ein blasserer Farbeindruck entsteht.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 6 kann ein Abdeckelement 20 des Deckels 3 mit einer Linsenstruktur versehen sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 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 Signalisierungsmembran 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 hellen 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

Vorrichtung zum Signalisieren des inneren Zustandes eines unter Innendruck stehenden 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) innerhalb eines Deckels (3) umfasst, die sich in einer ersten Signalisierungslage (10) unter Bildung einer Wölbung von einer Stirnseite des Schraubsegmentes (5) des Deckels (3) erstreckt und in einer zweiten Signalisierungslage (15) nach Öffnen des Deckels (3) sich senkrecht zur Mittelachse des Schraubsegmentes (5) erstreckt, wobei in den beiden Signalisierungslagen (10, 15) unterschiedliche Optikmuster (11) generiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) ein transparentes Abdeckelement (4) aufweist, an dessen Innenseite die Signalisierungsmembran (7, 16, 22) in der ersten Signalisierungslage (10) flächig anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) als Schraubkappe ausgebildet ist mit dem parenten Abdeckelement (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 Abdeckelement (4) und dem Schraubsegment (5) stoffschlüssig befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikmuster (11) mindestens zwei unterschiedliche Farbsegmente (12, 14) umfasst, wobei die geometrische Form zumindest eines ersten Farbsegmentes (12) sich bei Wechsel von der ersten Signalisierungslage (10) in die zweite Signalisierungslage (15) umgekehrt verändert.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Farbsegment (12) als ein zu einem zweiten Farbsegment (14) rotationssymmetrisch verlaufendes Kontrastelement ausgebildet ist, dessen Dimension sich in der radialen Richtung von der ersten Signalisierungslage (10) in die zweite Signalisierungslage (15) und umgekehrt verandert.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Farbsegment (12) in einem zentralen Bereich (13) der Signalisierungsmembran (7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikmuster mindestens ein Kennungselement (23) umfasst, dessen Farb- und/oder Lichtreflexionseigenschaften in Abhängigkeit von der Drehung derselben veränderlich sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungsmembran (22) derart dünn ausgebildet ist, dass die Farbintensität des Kennungselementes (23) mit Erhöhung der Dehnung abnimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (20) mit einer auf die Lage der Signalisierungsmembran (22) abgestimmten Linsenstruktur (21) versehen ist, derart, dass die geometrische Form eines auf der Signalisierungsmembran (22) aufgebrachten Kennungselementes (23, 24) oder Farbsegmentes in der ersten Signalisierungslage (10) und in der zweiten Signalisierungslage (15) unterschiedlich abgebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennungselement (23) oder das Farbsegment (12) als eine auf die Signalisierungsmembran (7, 22) aufgebrachte lumineszierende Farbschicht ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als eine im ungeöffneten Zustand unter einem Innendruck stehende und mit einer Flüssigkeit gefüllte Flasche (1) ausgebildet ist.