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Die Erfindung betrifft eine Ausstoßleitungsanordnung für ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 sowie ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.
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Bei Flaschenaufsatzgeräten zur Handhabung von Flüssigkeiten geht es um das genaue Abmessen und Fördern von Flüssigkeiten aus einer Vorratsflasche oder einem anderen Vorratsbehältnis, wobei das genaue Messen beim Aufnehmen eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus der Vorratsflasche o. dgl. in das Gerät und/oder beim Abgeben eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus dem Gerät nach außen in ein Behältnis erfolgt.
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Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art sind insbesondere Flaschenaufsatzdispenser und Büretten. Derartige Flaschenaufsatzgeräte finden in der Chemie, der Biologie und der Pharmazie im Labor und in der Produktion umfangreich Anwendung.
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Der Begriff ”Flüssigkeit” bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise Flüssigkeiten wie sie in der Chemie, Biologie, Pharmazie etc. im Labor und in der Produktion Anwendung finden. Vorzugsweise handelt es sich hier um Flüssigkeiten mit einer relativen Viskosität bis etwa 300 (Viskosität bezogen auf die Viskosität von Wasser, gemessen bei Normalbedingungen). Umgangssprachlich handelt es sich also bei den Flüssigkeiten vorzugsweise um solche im Bereich von sehr dünnflüssig bis leicht dickflüssig.
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Bei Flaschenaufsatzgeräten der in Rede stehenden Art werden hohe Anforderungen an die Volumengenauigkeit der Flüssigkeitsaufnahme und/oder der Flüssigkeitsabgabe sowie an die Bedienersicherheit gestellt. Üblicherweise werden die Flaschenaufsatzgeräte per Hand bedient oder auch per Aktuator angetrieben.
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Ein typisches Beispiel eines Flaschenaufsatzgerätes in Form eines Flaschenaufsatzdispensers ist aus der
EP 0 542 241 A2 bekannt. Von diesem Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus. Für Flaschenaufsatzgeräte in Form von Flaschenaufsatzdispensern wird in vollem Umfange auf den Offenbarungsgehalt der
EP 0 542 241 A2 Bezug genommen.
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Ein Flaschenaufsatzgerät in Form einer Bürette ist beispielhaft aus der
EP 2 799 141 A2 bekannt. Ein Flaschenaufsatzgerät in Form einer Bürette hat viele konstruktive Einzelheiten mit einem Flaschenaufsatzgerät in Form eines Flaschenaufsatzdispensers gemein. Auch insoweit wird in vollem Umfange auf den Offenbarungsgehalt der
EP 2 799 141 A2 verwiesen.
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Hier und im Folgenden wird ein Flaschenaufsatzgerät stets in seiner Betriebsstellung beschrieben, also in seiner Stellung befestigt auf einer Vorratsflasche o. dgl. und im Wesentlichen lotrecht ausgerichtet. Entsprechend wird auch eine Ventilblockanordnung für ein solches Flaschenaufsatzgerät beschrieben, also ebenso in ihrer Betriebsstellung, also eingebaut in ein Flaschenaufsatzgerät, das sich in seiner Betriebsstellung befindet.
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Ein wesentlicher Bestandteil eines Flaschenaufsatzgerätes der in Rede stehenden Art ist die Zylinder-Kolben-Anordnung, mit deren Hilfe die Flüssigkeit angesaugt und wieder ausgestoßen werden kann. Diese weist einen eine Längsrichtung definierenden Zylinder und einen in dem Zylinder abgedichtet längsverschieblich geführten Kolben auf. In einer Aufwärtsbewegung des Kolbens in dem Zylinder wird die Flüssigkeit durch Bildung von Unterdruck im Zylinder aufgesaugt. In einer Abwärtsbewegung wird die Flüssigkeit im Zylinder wieder aus dem Zylinder ausgestoßen. Die Strömung der Flüssigkeit einerseits beim Ansaugen, andererseits beim Ausstoßen wird durch Ventile der Ventilblockanordnung gelenkt. Die Zylinder-Kolben-Anordnung ist abdichtend mit der Ventilblockanordnung und den darin befindlichen Leitungen verbunden. Die Ventilblockanordnung selbst ist wiederum mit Hilfe der Befestigungsanordnung auf der Vorratsflasche o. dgl. angebracht.
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Im Ventilblock der Ventilblockanordnung befindet sich ein Ansaugventil, das Flüssigkeit aus der Vorratsflasche mittels eines Ansaugrohrs anzusaugen erlaubt. Das Ansaugrohr, meist in Form eines aufgesteckten Schlauches, erstreckt sich tief nach unten in die Vorratsflasche. Etwa horizontal vom Ventilblock ab erstreckt sich eine Ausstoßleitung. In der Ausstoßleitung oder im Ventilblock am Beginn der Ausstoßleitung sitzt ein Ausstoßventil. Die Ausstoßleitung hat mitunter noch ein zusätzliches Umschaltventil, über das eine Rücklaufleitung zurück in die Vorratsflasche geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Ausstoßleitung kann an der die Flüssigkeit austretenden Mündungsöffnung einen Verschluss aufweisen.
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Da die Ausstoßleitung etwa horizontal vom Ventilblock abragt und häufig auch noch das zuvor erläuterte Umschaltventil trägt, ist dies die Seite, von der aus eine Bedienungsperson mit dem Flaschenaufsatzgerät arbeitet. Diese Seite kann man als ”Vorderseite” des Flaschenaufsatzgerätes bezeichnen. Die gegenüberliegende Seite ist die ”Rückseite” des Flaschenaufsatzgerätes. Bei einer elektronischen Ausgestaltung eines Flaschenaufsatzgerätes befindet sich eine Anzeige mit entsprechenden Bedienungselementen vorzugsweise an der Vorderseite des Flaschenaufsatzgerätes.
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Bei der Befestigungsanordnung zum Befestigen des Außengehäuses und/oder der Ventilblockanordnung des Flaschenaufsatzgerätes auf einer Vorratsflasche o. dgl. handelt es sich häufig um eine Gewindeanordnung ähnlich einer Überwurfmutter oder um ein in dem Ventilblock selbst eingearbeitetes Innengewinde zum Verschrauben auf dem Außengewinde auf einem Flaschenhals der Vorratsflasche (siehe den eingangs angesprochenen Stand der Technik). Andere Befestigungsanordnungen wie Bajonettsysteme oder Kurzhub-Spannfutter sind aber ebenso grundsätzlich einsetzbar wie Systeme nach Art einer im Labor üblichen Kegel-Schliffverbindung.
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Vorliegend geht es um die Ausstoßleitungsanordnung eines Flaschenaufsatzgerätes der in Rede stehenden Art. Diese umfasst zunächst einen auslegerartigen, winkelförmig gestalteten Halter, der an dem Außengehäuse und/oder der Ventilblockanordnung angebracht ist. In dem Halter angeordnet und von diesem Halter geführt ist eine Ausstoßleitung für die Flüssigkeit sowie ein Umschaltventil für die Rücklaufleitung, wenn es sich bei dem vorliegenden Flaschenaufsatzgerät um ein solches handelt, bei dem Flüssigkeit über eine Rücklaufleitung zurück in die Vorratsflasche geleitet werden soll. Der Halter ist meist vom Außengehäuse und/oder von der Ventilblockanordnung lösbar, um Reparaturen oder Korrekturen vornehmen zu können. Bei der Ausstoßleitungsanordnung, von der die Erfindung ausgeht (
EP 2 799 141 A2 ), ist die Ausstoßleitung an ihrem Ende mit einer Spitze mit einer Mündungsöffnung versehen, wobei die Spitze ein wenig aus dem Halter der Ausstoßleitungsanordnung austritt. Dadurch ist es möglich, dass die Mündungsöffnung der Spitze mittels einer Verschlusskappe verschließbar ist. Die Verschlusskappe ist normalerweise mittels einer Haltelasche am Halter oder einem im Halter befindlichen Bauteil aufgehängt.
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Aus früherem Stand der Technik sind Konstruktionen bekannt, bei denen die Verschlusskappe auf die Spitze einfach aufgesteckt ist und dort unter Haftreibung haftet (
US 5,862,958 A ). Zum Lösen der Verschlusskappe kann an ihr gezogen werden, was den Halter elastisch verformt. Beim Lösen der Verschlusskappe federt der Halter zurück und Flüssigkeit kann verspritzen.
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Bei dem bekannten Stand der Technik wird die Verschlusskappe also auf die Spitze mit einer kurzen Drehbewegung aufgeschraubt und dadurch wird die Mündungsöffnung der Spitze verschlossen. Durch das Drehen der Verschlusskappe wird ein Drehmoment auf die Spitze ausgeübt. Dieses wird im Halter durch die Drehsicherung, die bevorzugt durch eine formschlüssige Nut-/Feder-Verbindung gebildet ist, aufgenommen.
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Bei der bekannten Ausstoßleitungsanordnung, von der die Erfindung ausgeht, besteht der Halter der Ausstoßleitungsanordnung aus einem zum Autoklavieren geeigneten Kunststoff.
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Im Einzelnen kann für die hier typischerweise einzusetzenden Kunststoffe, die häufig besondere Anforderungen hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Chemikalien erfüllen müssen, zum einen auf den oben angegebenen Stand der Technik (
EP 2 799 141 A2 ), zum anderen auf die einschlägige Fachliteratur und auf den Generalkatalog der Anmelderin (
BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013), Seiten 334–341) verwiesen werden. Entsprechendes kann auch für die Ausstoßleitung gelten.
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Die Ausstoßleitung ist in dem aus Kunststoff bestehenden Halter bogenförmig angeordnet und an verschiedenen Engstellen eingerastet. Der Halter verläuft zum Ende der Ausstoßleitung hin bogenförmig, vorzugsweise über einen Winkel von etwa 90° und auch in diesem Bogen ist die Ausstoßleitung im Halter an Engstellen verrastet. Gleichwohl kann sich die Ausstoßleitung in Richtung der Längsachse, die von der Mittelachse der Mündungsöffnung der Spitze definiert ist, gegenüber dem Halter verlagern, wenn entsprechende Kraft auf die Ausstoßleitung ausgeübt wird. Dabei werden Zug- und/oder Biegekräfte auf die Spitze ausgeübt. Ist die Verschlusskappe auf die Spitze aufgeschraubt und nicht nur aufgesteckt, so wird Drehmoment auf die Spitze übertragen. Im intensiven Laborbetrieb kann auf diese Weise die Ausstoßleitung bzw. die Ausstoßleitungsanordnung insgesamt beschädigt werden.
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Der Lehre liegt das Problem zugrunde, die bekannte Ausstoßleitungsanordnung in ihrer Handhabbarkeit zu optimieren.
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Die zuvor aufgezeigte Problemstellung ist bei einer Ausstoßleitungsanordnung für ein Flaschenaufsatzgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die Spitze im Halter gegen ein Herausziehen in Richtung der Längsachse aus dem Halter gesichert angebracht. Die Spitze für sich ist also im Halter in dieser Hinsicht fixiert, sie kann in Richtung der Längsachse mit Kraft beaufschlagt werden, ohne dass sich ihre Lage im Halter in dieser Richtung verändert. Dadurch kann auch bei Kraftaufbringung auf die Spitze in Richtung der Längsachse keine Kraft in störendem Ausmaß auf die Ausstoßleitung ausgeübt werden. Schäden an der Ausstoßleitung werden systematisch vermieden.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Besonders zweckmäßig ist eine mechanische Auszugsperre, wie sie in den Ansprüchen 2 bis 4 im Einzelnen beschrieben ist.
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Wie bereits zum Stand der Technik erläutert worden ist, kann die Spitze im Halter auch gegen ein Drehen um die Längsachse gesichert angebracht sein. Das ist Gegenstand des Anspruchs 5. Diese Konstruktion ist besonders dann wichtig, wenn die Spitze und die Verschlusskappe zueinander passende und zum Verschließen der Mündungsöffnung miteinander in Eingriff bringbare Gewindeabschnitte sowie, vorzugsweise, einander zugeordnete Abdichtungselemente aufweisen. In diesem Fall wird beim Verschließen der Mündungsöffnung durch die Verschlusskappe ein Drehmoment auf die Spitze ausgeübt. Dieses wird durch die Drehsicherung aufgenommen und in den Halter abgeleitet. Auf diese Weise erreicht dieses Drehmoment nicht das mit der Spitze verbundene Ende der Ausstoßleitung.
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Letztgenannte Funktion ist besonders dann von Bedeutung, wenn, wie nach bevorzugter Lehre vorgesehen ist, die Spitze ein an sich von der Ausstoßleitung getrenntes Bauteil ist, das aber mit dem Ende der Ausstoßleitung fest verbunden, insbesondere verquetscht, verklebt oder, vorzugsweise, verschweißt ist. Die Spitze ist, insbesondere bei Ausführung mit einem Gewindeabschnitt und einem Abdichtungselement, ein komplexes Bauteil, das auf einem entsprechenden Kunststoffwerkzeug hergestellt werden muss. Es ist schwierig, die Spitze unmittelbar an der Ausstoßleitung auszuformen. Die Ausstoßleitung selbst hingegen kann ein relativ einfacher, wenn auch für die Anforderungen des Laboreinsatzes optimierter Schlauch sein. Diese beiden Bauteile werden durch ein Verbindungsverfahren miteinander fest verbunden. Insbesondere ein Ultraschallverschweißen der beiden Bauteile aus Kunststoff ist sehr zweckmäßig. Jegliche Schweißverbindung ist aber gegenüber Kraftaufbringung, insbesondere Torsion, relativ empfindlich. Von der Schweißverbindung werden durch die erfindungsgemäße Konstruktion Kräfte so weit ferngehalten, dass die Schweißverbindung sicher erhalten bleibt.
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Der langgestreckte, auslegerartige, winkelförmig gestaltete Halter in Verbindung mit der darin geführten Ausstoßleitung gibt für die Anbringung der Ausstoßleitungsanordnung am Außengehäuse des Flaschenaufsatzgerätes insoweit einen Vorteil, als der Halter am Außengehäuse in zwei vertikal unterschiedlichen Stellungen anbringbar ist, nämlich einer oberen Stellung, in der der Halter bis an das Außengehäuse heran verschiebbar ist, und einer unteren Stellung, in der der Halter mit dem Außengehäuse in horizontaler Richtung formschlüssig verbunden ist. Die Position der Spitze und eines an der Spitze anschließenden Endabschnittes der Ausstoßleitung ist in beiden Stellungen des Halters am Außengehäuse im Halter gleich, während sich die Ausstoßleitung im Übrigen in der oberen Stellung des Halters am Außengehäuse relativ zum Halter in einer anderen Stellung befindet als in der unteren Stellung des Halters am Außengehäuse. Die unterschiedliche Stellung des Halters gegenüber dem Außengehäuse des Flaschenaufsatzgerätes wird auch durch eine elastische Verformung der Ausstoßleitung im Halter möglich. Der empfindliche Bereich der Spitze und des mit dieser verbundenen Endabschnittes der Ausstoßleitung kann vorab in den Halter eingesetzt und fixiert werden. Dann kann der Halter insgesamt mit der entsprechenden Handhabung am Außengehäuse des Flaschenaufsatzgerätes angebracht werden, ohne dass die Spitze nochmals umgesetzt werden muss.
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Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand einer bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
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1 in perspektivischer Ansicht ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten in Form eines Flaschenaufsatzdispensers,
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2 in 1 entsprechender Darstellung ein Flaschenaufsatzgerät ohne Umschaltventil,
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3 das Flaschenaufsatzgerät aus 1 im Schnitt,
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4 in perspektivischer und auseinandergezogener Darstellung den Halter mit Ausstoßleitung und Spitze,
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5 einen Ausschnitt aus 4,
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6 den Flaschenaufsatzdispenser aus 1 perspektivisch von links, den Halter ein Stück weit abgezogen, und
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7 den Flaschenaufsatzdispenser aus 1 in einer 6 ähnlichen Darstellung, jedoch schräg von rechts.
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1 oder 2 zeigen je ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes 1 zur Handhabung von Flüssigkeiten, hier in Form eines Flaschenaufsatzdispensers.
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Generell darf für Flaschenaufsatzgeräte zur Handhabung von Flüssigkeiten, sog. ”Liquid Handling”-Geräte auf den Generalkatalog der Anmelderin (BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013)) verwiesen werden. Dort werden Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art in Konstruktion und Anwendung umfassend erläutert. Im Übrigen darf für Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art auch auf die einleitend angeführten Quellen aus dem Stand der Technik verwiesen werden.
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Für das Flaschenaufsatzgerät, das hier im bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, gelten die Definitionen von oben und unten sowie von vorne und hinten, die einleitend in der Beschreibung angegeben worden sind. Das Flaschenaufsatzgerät 1 wird stets in der in 1 dargestellten Position auf einer Vorratsflasche 2 als bevorzugtem Bespiel eines Vorratsbehälters erläutert, auch wenn es in den einzelnen Darstellungen nicht in dieser Position dargestellt sein sollte.
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Das in 1 oder 2 dargestellte Flaschenaufsatzgerät 1 ist im Betrieb auf einer Vorratsflasche 2 angebracht. Genauer gesagt ist das Flaschenaufsatzgerät 1 mit Hilfe einer Befestigungsanordnung 3 auf dem Flaschenhals der Vorratsflasche 2 angebracht. Hat der Flaschenhals der Vorratsflasche 2 ein Außengewinde, so kann es sich bei der Befestigungsanordnung 3 beispielsweise um eine Art Überwurfkappe mit Innengewinde handeln, die am Flaschenaufsatzgerät 1 unten angebracht ist. Die Befestigungsanordnung 3 kann aber auch in Form einer stopfenartigen Steckanordnung ausgebildet sein oder andere Formen annehmen. Wesentlich ist nur, dass mittels der Befestigungsanordnung 3 das Flaschenaufsatzgerät 1 auf der Vorratsflasche 2 oder einem anderen passenden Vorratsbehältnis sicher befestigt werden kann.
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In 1 oder 2 sieht man oben am Flaschenaufsatzgerät 1 dessen Zylinder-Kolben-Anordnung 5. Vorliegend hat das Flaschenaufsatzgerät 1 eine Zylinder-Kolben-Anordnung 5 mit einer äußeren, den Zylinder überfassenden Zylinderhülse 5'. An dieser befindet sich ein mechanischer, verstellbarer Hubweganschlag.
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Eine Ventilblockanordnung 4 trägt die Zylinder-Kolben-Anordnung 5, befindet sich selbst aber hier, entsprechend bevorzugter Lehre, in einem Außengehäuse 6 des Flaschenaufsatzgerätes 1, ist also in 1 und 2 nicht unmittelbar zu erkennen. Die Befestigungsanordnung 3 selbst befindet sich an der Ventilblockanordnung 4 oder, wie hier, am Außengehäuse 6.
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Vom Außengehäuse 6 des Flaschenaufsatzgerätes 1 ragt nach vorne eine Ausstoßleitung 7 ab, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem auslegerartigen, winkelförmig gestalteten Halter 8 angeordnet und geführt ist. Die Ausstoßleitung 7 endet in einer Spitze 9. Am Halter 8 befestigt ist eine Haltelasche 10, die eine Verschlusskappe 11 hält, mit der die Mündungsöffnung 9' an der Spitze 9 verschlossen und gegen Abtropfen von Flüssigkeit geschützt werden kann.
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Von der in dem Außengehäuse 6 versteckten Ventilblockanordnung 4 erstreckt sich nach unten in die Vorratsflasche 2 hinein eine Ansaugleitung 12 für Flüssigkeit. Neben der Ansaugleitung 12 sieht man in 1 eine Rücklaufleitung 13, durch die Flüssigkeit bei Bedarf statt durch die Ausstoßleitung 7 zurück in die Vorratsflasche 2 geleitet werden kann.
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Ein für einen Rücklauf von Flüssigkeit in die Vorratsflasche 2 geeignetes Umschaltventil 14, das mittels eines Knebels 15 an der Oberseite des Halters 8 betätigbar ist, befindet sich hier außerhalb der Ventilblockanordnung 4 und des Außengehäuses 6 und im dargestellten und bevorzugten in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Halters 8 für die Ausstoßleitung 7.
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2 zeigt ein Flaschenaufsatzgerät
1 in Form eines Flaschenaufsatzdispensers ohne ein Umschaltventil
14, also ohne die Funktion der ”Rückdosierung”, die im Stand der Technik ausführlich erläutert wird (
EP 0 542 241 A2 ). Dann entfällt natürlich auch die Rücklaufleitung
13.
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3 zeigt nun im Schnitt das Flaschenaufsatzgerät 1 aus 1. Über die zuvor beschriebenen Bauteile des Flaschenaufsatzgerätes 1 hinaus zeigt 3 einen Ventilblock 16 mit Ventilaufnahmen 17 für einen Ansaugventil-Einsatz 18 und einen Ausstoßventil-Einsatz 19. Im Ventilblock 16 führt ein Ansaugkanal 20 vom Ansaugventil-Einsatz 18 zur Zylinder-Kolben-Anordnung 5. Vom Ansaugkanal 20 zweigt in 3 nach rechts ein Ausstoßkanal 21 zum Ausstoßventil-Einsatz 19 hin ab.
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Da es sich bei dem in 3 dargestellten Flaschenaufsatzgerät 1 um ein solches mit einem Umschaltventil 14 zur Rücklaufleitung 13 hin handelt, befindet sich am Ventilblock 16 auch ein Rücklaufeinlass 22, in dem ein Rücklaufanschluss 23 des Umschaltventils 14 eingesteckt ist. Das Umschaltventil 14 mit seinem Knebel 15 ist eingebaut im Halter 8.
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In 3 sieht man rechts am Halter 8 die aus dem Halter 8 austretende Spitze 9 mit ihrer Mündungsöffnung 9'. Diese ist mittels der in 3 an der Haltelasche 10 nach unten hängenden Verschlusskappe 11 verschließbar.
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Man sieht in 3, dass die Spitze 9 mit der Mittelachse der Mündungsöffnung 9' eine Längsachse definiert. Von der Spitze 9 läuft die Ausstoßleitung 7 im Halter 8 der Ausstoßleitungsanordnung 7' bogenförmig nach oben und nach links in Richtung des Umschaltventils 14. Die Ausstoßleitung 7 verläuft hier in einem Bogen über einen Winkel von etwa 90°. An der Außenseite des Halters 8 befindet sich im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel keine Wandung, hier ist der Halter 8 offen. Das ist bei Flaschenaufsatzgeräten der in Rede stehenden Art häufig so gelöst, weil dann eine Bedienungsperson in der durchsichtigen oder jedenfalls gut durchscheinenden Ausstoßleitung 7 die darin strömende Flüssigkeit beobachten kann.
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4 zeigt nun den Halter 8, die Ausstoßleitung 7 und die Spitze 9 einer erfindungsgemäßen Ausstoßleitungsanordnung 7' wie in 3 dargestellt in vergrößerter Darstellung und auseinandergezogen, um die Besonderheiten der Erfindung genauer darstellen zu können.
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In 4 kann man zunächst Engstellen 8' zum Einrasten oder klemmenden Einschieben der Ausstoßleitung 7 erkennen, die in entsprechenden Wandungen im Halter 8 angeordnet sind. Anhand der Lage der Ausstoßleitung 7 in 4 kann man gut nachvollziehen, wie die Ausstoßleitung 7 im Halter 8 vorzugsweise eingerastet oder klemmend gehalten ist. Rechts in 4 sieht man angedeutet die bogenförmige Öffnung 8'' außen am hier bogenförmig verlaufenden Halter 8, durch die eine Bedienungsperson die darin montierte Ausstoßleitung 7 beobachten kann.
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Durch die in 4 erkennbare Formgebung und zusätzliche Bauteile ist die Spitze 9 im Halter 8 gegen ein Herausziehen in Richtung der Längsachse aus dem Halter 8 gesichert. Damit verbleibt im Betrieb die Ausstoßleitung 7 im Halter 8 stets in der in 3 erkennbaren Lage. Sie wird nicht weiter bewegt, auch wenn in 3 nach unten gerichtete Kräfte an der Spitze 9 angreifen sollten. Die Spitze 9 ist im Halter 8 eigenständig in Richtung der Längsachse gesichert.
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Die Sicherung der Spitze 9 im Halter 8 gegen ein Herausziehen in Richtung der Längsachse aus dem Halter 8 kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Eine Schnappverbindung oder eine Rastverbindung bewirkt eine mechanische Sicherung. Ebenso könnte ein zusätzliches Sicherungsmittel, beispielsweise ein Sicherungsstift oder eine Sicherungsschraube vorgesehen sein. Die Sicherung könnte aber auch materialschlüssig, beispielsweise durch Ultraschallverschweißung des Kunststoffmaterials von Spitze und Halter oder durch eine Klebeverbindung erreicht werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist konstruktiv konkret vorgesehen, dass die Spitze 9 gegen ein Herausziehen in Richtung der Längsachse aus dem Halter 8 durch eine mechanische Auszugsperre 24 gesichert ist, die mit einer Halterung 25 am Halter 8 in Eingriff steht. Vorzugsweise ist die Auszugsperre 24 herausnehmbar und damit von Halter 8 und Spitze 9 trennbar.
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Im Einzelnen ist hier und vorzugsweise vorgesehen, dass die Auszugsperre 24 als eine Art Schieber ausgeführt ist, der in eingesetztem Zustand formschlüssig einerseits mit der Halterung 25 am Halter 8, andererseits mit einem Gegenstück 26 an der Spitze 9 in Eingriff steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Gegenstück 26 an der Spitze 9 von randseitig vorragenden Vorsprüngen an der Spitze 9 gebildet.
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In einem Ausschnitt aus 4 sieht man in 5 den zusammengebauten Zustand mit der Auszugsperre 24 in einem horizontalen Schnitt. Man erkennt hier, dass gemäß bevorzugter Lehre, die Auszugsperre 24 mit der Spitze 9 verrastet ist. Seitliche Arme 24' der Auszugsperre 24 greifen nach außen hin in Nuten der Halterung 25 am Halter 8 und nach innen hin zwischen die Vorsprünge des Gegenstückes 26 an der Spitze 9 ein und verriegeln so den Halter 8 mit der Spitze 9 gegenüber in Richtung der Längsachse einwirkenden Kräften. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Auszugsperre 24 zwei Rasthaken 24'', mit denen sie sich an einem Gegenstück an der Spitze 9, vorzugsweise an einer Feder 28 an der Spitze 9 verrasten kann. Die Auszugsperre 24 kann zwar gegen die Rastwirkung der Rasthaken 24'' nötigenfalls quer zu der Längsachse aus der Halterung 25 am Halter 8 herausgezogen werden, um eine Demontage der Ausstoßleitung 7 vom Halter 8 zu ermöglichen, sie sitzt aber normalerweise durch die Rasthaken 24'' gehalten sicher in der Halterung 25 und hält damit die Spitze 9 ebenso sicher an ihrem Platz.
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Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel (4 und 5) zeigt eine Ausführungsform, bei der bereits vorgesehen ist, dass die Spitze 9 im Halter 8 gegen ein Drehen um die Längsachse gesichert angebracht ist. In der hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drehsicherung durch miteinander in Richtung der Längsachse formschlüssig in Eingriff stehende Nut 27 und Feder 28 gebildet ist. Eine Nut 27/Feder 28-Verbindung sieht man in 4 und 5 an drei Stellen, nämlich dort, wo diese Bezugszeichen stehen, und dort, wo die Gegenstücke 26 an der Spitze 9 in die Halterung 25 eingreifen. Diese Bauteile haben also insoweit hier eine doppelte Funktion.
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4 zeigt in Verbindung mit 3 im Übrigen gut, dass hier und nach bevorzugter Lehre der Erfindung die Spitze 9 und die Verschlusskappe 11 zueinander passende und zum Verschließen der Mündungsöffnung 9' miteinander in Eingriff bringbare Gewindeabschnitte 29 aufweisen.
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Die Spitze 9 und die Verschlusskappe 11 können auch miteinander in Eingriff bringbare Abdichtungselemente aufweisen. Im in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Spitze 9 als Abdichtungselement einen Außenkonus 9'' (4), zu der an der Verschlusskappe 11 ein entsprechender Innenkonus 11' passt (3).
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4 zeigt im Übrigen ebenfalls, dass hier und nach bevorzugter Lehre der Erfindung die Spitze 9 ein an sich von der Ausstoßleitung 7 getrenntes Bauteil ist, das aber mit dem Ende der Ausstoßleitung 7 fest verbunden, insbesondere verquetscht, verklebt oder, vorzugsweise, verschweißt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt 4 die Spitze 9 separiert von der Ausstoßleitung 7. Das Ende der Ausstoßleitung 7 zeigt ringförmig den Bereich, in dem in der Praxis die dauerhafte, hier besonders bevorzugt ausgewählte Schweißverbindung der Bauteile vorgesehen ist. Diese bleibt in der Praxis bei im Halter 8 eingebauter Ausstoßleitung 7 von Kräften weitestgehend frei, einerseits wegen der Drehsicherung durch Nut 27 und Feder 28, andererseits wegen der Wirkung der Auszugsperre 24.
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6 in Verbindung mit 7 lässt einen Blick auf die Verbindung zwischen dem Halter 8 und dem Außengehäuse 6 zu, an dem der Halter 8 im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel auswechselbar angebracht ist. Der besseren Erkennbarkeit der für die hier zu erläuternden Besonderheiten wesentlichen Bauteile wegen sind das Umschaltventil 14 und die gegenüber am Ventilblock 16 liegenden Bauteile hier weggelassen worden. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auch auf ein Flaschenaufsatzgerät 1 nach 2, bei dem ein Umschaltventil gar nicht erst vorhanden ist. Statt eines Umschaltventils könnte ein solches Flaschenaufsatzgerät einen passenden Leitungsadapter aufweisen. Diesbezügliche Überlegungen sind Gegenstand einer zeitgleich eingereichten Anmeldung der Anmelderin.
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Die im folgenden angegebenen Richtungen beziehen sich, wie in dem allgemeinen Teil der Beschreibung bereits angegeben worden ist, auf ein Flaschenaufsatzgerät 1 in seiner Betriebsstellung, also befestigt auf einer Vorratsflasche 2 o. dgl. und im Wesentlichen lotrecht ausgerichtet. Der Zylinder der Zylinder-Kolben-Anordnung 5, der eine Längsrichtung definiert, ist für diese Betrachtung ebenfalls lotrecht ausgerichtet. Im Zylinder läuft der Kolben aufwärts und abwärts.
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Das Außengehäuse 6 und/oder die Ventilblockanordnung 4 einerseits und der Halter 8 andererseits sind an den einander zugeordneten und bei angebrachtem Halter 8 miteinander in Eingriff stehenden Abschnitten so ausgestaltet, dass der Halter 8 am Außengehäuse 6 in zwei vertikal unterschiedlichen Stellungen anbringbar ist, nämlich einer oberen Stellung, in der der Halter 8 bis an das Außengehäuse 6 heran verschiebbar ist, und einer unteren Stellung, in der der Halter 8 mit dem Außengehäuse 6 in horizontaler Richtung formschlüssig verbunden ist. Das Wesentliche an der Lehre der Erfindung besteht insoweit darin, dass die Position der Spitze 9 und eines an der Spitze 9 anschließenden Endabschnittes der Ausstoßleitung 7 in beiden Stellungen des Halters 8 am Außengehäuse 6 im Halter 8 gleich ist. Demgegenüber befindet sich die Ausstoßleitung 7 im Übrigen in der oberen Stellung des Halters 8 am Außengehäuse 6 relativ zum Halter 8 in einer anderen Stellung als in der unteren Stellung des Halters 8 am Außengehäuse 6. Entsprechendes gilt dann, wenn der Halter 8 bei einer anderen Konstruktion nicht oder nicht nur am Außengehäuse 6, sondern zum Teil oder komplett an der Ventilbockanordnung 4 angebracht ist.
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Die obere Stellung des Halters 8 ist die Montagestellung, mit der der Halter 8 samt Ausstoßleitung 7 und, hier dargestellt, Umschaltventil 14 an das Außengehäuse 6 heran verschoben werden kann. Das Umschaltventil 14 kann so mit dem Ausstoßventil-Einsatz 19 und dem Rücklaufeinlass 22 in Eingriff gebracht werden. Der Halter 8 befindet sich in dieser Position dann bereits nah am Außengehäuse 6, ist aber mit dem Außengehäuse 6 noch nicht formschlüssig verbunden. Von dieser Stellung ausgehend wird der Halter 8 dann in die untere Stellung verlagert. In der unteren Stellung, die in 1, 2 und 3 dargestellt ist, greift im hier in 6 und 7 dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ein hinterschnittenes Gegenstück 30 am Halter 8 in einen T-förmigen Riegel 31 am Außengehäuse 9. Dadurch ist dann der Halter 8 mit dem Außengehäuse 6 nicht nur in vertikaler Richtung nach unten gerichtet im Anschlag, sondern auch in horizontaler Richtung formschlüssig verbunden. Der Halter 8 (6) weist hier noch weitere Formschlusselemente 32 auf, die in Verbindung mit Gegenelementen 33 (7) am Außengehäuse 6 für eine feste Verbindung des Halters 8 mit dem Außengehäuse 6 in der unteren Stellung des Halters 8 sorgen. Die Formschlusselemente 32 und Gegenelemente 33 sind so gestaltet, dass sie in der oberen Stellung eine vorläufige Position des Halters 8 gegenüber dem Außengehäuse 6 definieren. Diese kann aber durch erhöhte Kraftausübung nach unten gerichtet überwunden werden, so dass der Halter 8 dann nach unten gerichtet weiter verlagert wird, bis in seine endgültige untere Stellung, in der er mit dem Außengehäuse 6 verrastet ist.
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Erfindungswesentlich ist dabei, dass sich während des gesamten Montageprozesses die Position der Spitze 9 und des an die Spitze 9 anschließenden Endabschnittes der Ausstoßleitung 7 im Halter 8 nicht oder praktisch nicht verändert, insbesondere also auch der Verbindungsbereich zwischen Ausstoßleitung 7 und Spitze 9 weitestgehend von Kräften frei bleibt.
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Aus der gesamten Darstellung in den voranstehenden Ausführungen ergibt sich, dass die Lehre der Erfindung nicht nur eine Ausstoßleitungsanordnung 7' für ein Flaschenaufsatzgerät 1 als Austauschteil betrifft, sondern dass die Lehre der Erfindung sich ganz besonders auch auf ein Flaschenaufsatzgerät 1 bezieht, in dem eine Ausstoßleitungsanordnung 7' gemäß der Erfindung eingesetzt ist. Insoweit darf auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flaschenaufsatzgerät
- 2
- Vorratsflasche
- 3
- Befestigungsanordnung
- 4
- Ventilblockanordnung
- 5
- Zylinder-Kolben-Anordnung
- 5'
- Zylinderhülse
- 6
- Außengehäuse
- 7
- Ausstoßleitung
- 7'
- Ausstoßleitungsanordnung
- 8
- Halter
- 8'
- Engstelle
- 8''
- Öffnung
- 9
- Spitze
- 9'
- Mündungsöffnung
- 9''
- Außenkonus
- 10
- Haltelasche
- 11
- Verschlusskappe
- 11'
- Innenkonus
- 12
- Ansaugleitung
- 13
- Rücklaufleitung
- 14
- Umschaltventil
- 15
- Knebel
- 16
- Ventilblock
- 17
- Ventil-Aufnahme
- 18
- Ansaugventil-Einsatz
- 19
- Ausstoßventil-Einsatz
- 20
- Ansaugkanal im Ventilblock
- 21
- Ausstoßkanal im Ventilblock
- 22
- Rücklaufeinlass
- 23
- Rücklaufanschluss
- 24
- Auszugsperre
- 24'
- Arme
- 24''
- Rasthaken
- 25
- Halterung
- 26
- Gegenstück
- 27
- Nut
- 28
- Feder
- 29
- Gewindeabschnitt
- 30
- Gegenstück (hinterschnitten)
- 31
- Riegel
- 32
- Formschlusselement
- 33
- Gegenelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0542241 A2 [0006, 0006, 0044]
- EP 2799141 A2 [0007, 0007, 0013, 0017]
- US 5862958 A [0014]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013), Seiten 334–341 [0017]
- BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013) [0036]
