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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen oder zum Entleeren eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zum Befüllen eines Behältnisses, insbesondere Flasche, mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit, insbesondere Getränk, kann ein gegenüber der Flüssigkeit flüssigkeitsdichter sowie gasdichter, ballonartiger Körper eingesetzt werden. Das Grundprinzip zum Befüllen des Behältnisses besteht darin, daß zunächst der ballonartige Körper in das Behältnis eingeführt wird. Der ballonartige Körper wird anschließend mit Luft aufgebläht bis er an der Innenmantelfläche des Behältnisses anliegt. Indem somit der vollständig aufgeblähte ballonartige Körper den Innenraum des Behältnisses vollständig ausfüllt, befindet sich in dem Behältnis keine Luft mehr. Anschließend wird die Luft wieder aus dem ballonartigen Körper abgeführt. Dadurch entsteht zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenmantelfläche des Behältnisses ein allmählich sich vergrößernder Raum, welcher mit der Flüssigkeit befüllt wird.
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Zum Entleeren eines Behältnisses, insbesondere Flasche, welches mit einer zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit, insbesondere Getränk und dabei insbesondere Sekt bei der Flaschengärung, gefüllt ist, kann ein gegenüber der Flüssigkeit flüssigkeitsdichter sowie gasdichter, ballonartiger Körper eingesetzt werden. Das Grundprinzip zum Entleeren des Behältnisses besteht darin, daß zunächst der ballonartige Körper in das Behältnis eingeführt wird. Der ballonartige Körper wird anschließend mit Luft aufgebläht, so daß das sich allmählich vergrößernde Volumen des ballonartigen Körpers die Flüssigkeit aus dem Behältnis hinausdrückt bis der ballonartige Körper an der Innenmantelfläche des Behältnisses anliegt. Indem schließlich der vollständig aufgeblähte ballonartige Körper den Innenraum des Behältnisses vollständig ausfüllt, ist die gesamte in dem Behältnis befindliche Flüssigkeit hinausbefördert werden.
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Sowohl beim Befüllen als auch beim Entleeren des Behältnisses besteht immer das Problem, daß sich der ballonartige Körper derart aufbläht, daß er an einer oder mehreren Stellen um den gesamten Umfang herum an der Innenmantelfläche des Behältnisses dicht anliegt, so daß – beim Befüllen – die darunter befindliche Luft nicht entweichen kann sowie – beim Entleeren – das Behältnis nicht vollständig entleert werden kann, weil eine dichte Barriere geschaffen ist, welche das Behältnis in mehrere, gegeneinander abgedichtete Teilräume separiert.
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Davon ausgehend liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Befüllen oder zum Entleeren eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit der eingangs angegebenen Art das System so weiterzuentwikkeln, daß sich beim Aufblähen des ballonartigen Körpers keine gegeneinander abgedichteten Teilräume innerhalb des Behältnisses bilden können.
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Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
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Dadurch ist eine Vorrichtung zum Befüllen oder zum Entleeren eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, daß sich beim Aufblähen des ballonartigen Körpers keine gegeneinander abgedichteten Teilräume innerhalb des Behältnisses bilden können. Beim Befüllen des Behältnisses ist somit gewährleistet, daß sich beim Aufblähen des ballonartigen Körpers keine luftblasenartigen Räume innerhalb des Behältnisses zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenmantelfläche des Behältnisses bilden können. Beim Entleeren des Behältnisses ist gleichermaßen gewährleistet, daß sich beim Aufblähen des ballonartigen Körpers keine flüssigkeitsgefüllten, abgeschlossenen Teilräume innerhalb des Behältnisses zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenmantelfläche des Behältnisses bilden können. Es bleibt somit kein Flüssigkeitsrest im Behältnis zurück. Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß der ballonartige Körper auf seiner Außenmantelfläche eine spezielle Profilierung aufweist. Diese Profilierung stellt sicher, daß sich beim Aufblähen des ballonartigen Körpers an keiner Stelle um den Umfang dieses ballonartigen Körpers herum eine abgedichtete Barriere bildet, welche dicht an der Innenmantelfläche des Behältnisses anliegt. Die Profilierung der Außenmantelfläche des ballonartigen Körpers stellt nämlich sicher, daß sich auch bei maximal aufgeblähtem ballonartigem Körper ein durchgängiger Kanal bildet, welcher sich vom Bereich des Bodens des Behältnisses bis hin zum Bereich der oberseitigen Öffnung des Behältnisses erstreckt. Dieser durchgängige Kanal definiert im weitesten Sinne eine Bypaßleitung, durch welche beim Befüllen die Luft bzw. beim Entleeren die Flüssigkeit entlangströmen kann, so daß die Luft bzw. die Flüssigkeit vollständig aus der Flasche entweicht. Dadurch ist eine einwandfreie Befüllung bzw. eine einwandfreie Entleerung des Behältnisses möglich, ohne daß sich irgendwelche toten, von den restlichen Bereichen hermetisch abgeschlossenen Luft- bzw. Flüssigkeitsblasen bilden können.
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Vorzugsweise ist gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 die Profilierung durch einen leistenartigen Steg gebildet. Dieser steht über die eigentliche Mantelfläche des ballonartigen Körpers über. Wird somit der ballonartige Körper aufgebläht, so kommt zunächst dieser leistenartige Steg mit der Innenwandung des Behältnisses in Berührung. Um diesen Kontaktpunkt bzw. um diese Kontaktlinie herum schmiegt sich dann die eigentliche Mantelfläche des ballonartigen Körpers an der Innenwandung des Behältnisses an. Aufgrund der besonderen geometrischen Verhältnisse bleibt jedoch im Bereich zwischen dem Steg und der eigentlichen Mantelfläche des ballonartigen Körpers immer ein Zwischenraum bzw. ein Kanal bestehen, durch welchen beim Befüllen die Luft bzw. beim Entleeren die Flüssigkeit entlangströmen kann.
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Vorzugsweise ist gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 der leistenartige Steg einstückig mit dem ballonartigen Körper ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß der ballonartige Körper zusammen mit seinem Steg oder seinen Stegen in einem einzigen Spritzvorgang hergestellt werden kann.
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Grundsätzlich kann der Verlauf des leistenartigen Steges beliebig sein. Es muß nur gewährleistet sein, daß sich der Steg vom Bereich des Bodens bis noch oben in den Bereich der Öffnung erstreckt. Grundsätzlich wäre somit auch eine wendel- oder spiralförmige Führung des Steges auf der Mantelfläche des ballonartigen Körpers denkbar. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt jedoch vor, daß der Steg auf der direkten Linie zwischen dem Bereich des Boden und dem Bereich der oberen Öffnung des ballonartigen Körpers geführt ist. Dadurch wird beim Befüllen die Luft bzw. beim Entleeren die Flüssigkeit auf schnellstem Wege abgeführt.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt vor, daß um den Umfang des ballonartigen Körpers herum mehrere leistenartige Stege vorgesehen sind. Dadurch sind beim Aufblähen des ballonartigen Körpers um den Umfang verteilt mehrere Abführkanäle für die Luft bzw. für die Flüssigkeit vorgesehen. Grundsätzlich ist es selbstverständlich aber auch denkbar, nur einen einzigen Steg vorzusehen.
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Der Steg kann im Querschnitt unterschiedlich ausgebildet sein. Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 kann er kreisförmig, ovalförmig, rechteckig, trapezförmig, T-förmig oder dgl. ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, daß beim Aufblähen des ballonartigen Körpers ein Zwischenraum zur Bildung eines Kanals zwischen dem ballonartigen Körper und der Innenwandung des Behältnisses bestehen bleibt.
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Alternativ zum vorbeschriebenen Steg kann gemäß der Weiterbildung in Anspruch 7 als Profilierung in der äußeren Mantelfläche auch eine Nut ausgebildet sein. Diese Nut ist gewissermaßen in der äußeren Mantelfläche des ballonartigen Körpers eingebracht. Wesentlich dabei ist, daß beim Aufblähen des ballonartigen Körpers diese Nut einen Kanal zwischen der Außenmantelfläche des ballonartigen Körpers und der Innenmantelfläche des Behältnisses definiert, entlang dem beim Entleeren die Luft nach außen abgeführt und beim Befüllen die Flüssigkeit entlangströmen kann. Dem Grunde nach gelten die zuvor dargelegten Spezifikationen für den leistenartigen Steg entsprechend, d. h. die Nut kann auf der direkten Linie zwischen dem Bodenbereich und dem Bereich der oberen Öffnung des ballonartigen Körpers geführt sein, es können um den Umfang herum ein oder mehrere Nuten vorgesehen sein, die Querschnitte der Nuten können mehr oder weniger beliebig sein etc.
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Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befüllen oder zum Entleeren eines Behältnisses mit einer insbesondere zum Verzehr bestimmten Flüssigkeit wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
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1a die Vorrichtung nach dem Einführen des ballonartigen Körpers in das Behältnis vor dem vollständigen Aufblähen dieses ballonartigen Körpers;
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1b eine Darstellung entsprechend der in 1a nach dem vollständigen Aufblähen des ballonartigen Körpers;
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2a bis 2g ein Detailausschnitt aus der Schnittdarstellung B-B in 1b in verschiedenen, aufeinanderfolgenden Stadien beim Aufblähen es ballonartigen Körpers.
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Ein Behältnis 1 in Form einer Flasche weist einen unteren Boden 2 sowie eine obere Öffnung 3 auf.
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Dieses Behältnis 1 soll mit einer Flüssigkeit, nämlich einem Getränk befüllt werden. Alternativ befindet sich in dem Behältnis 1 bereits eine Flüssigkeit, welche aus dem Behältnis 1 entleert werden soll.
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Nachfolgend soll zunächst der Fall des Befüllens des Behältnisses 1 dargestellt und beschrieben werden:
Zum Befüllen des Behältnisses 1 wird ein ballonartiger Körper 4 in das Behältnis 1 eingeführt. Der ballonartige Körper 4 kann dabei beispielsweise auf ein – nicht dargestelltes – Rohr aufgezogen sein. Dies Rohr ist jedoch für die Funktionsweise der Erfindung an und für sich irrelevant.
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Die Ausgangssituation des in das Behältnis 1 eingeführten ballonartigen Körpers 4 ist in 1a dargestellt. Der ballonartige Körper 4 wird allmählich immer mehr aufgebläht, bis er den gesamten Innenraum des Behältnisses 1 ausfüllt. Diese Situation ist in 1b dargestellt.
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Das Problem beim Aufblähen des ballonartigen Körpers 4 besteht darin, daß sich an einer oder an mehreren Umfangsstellen herum der ballonartige Körper 4 vollständig an die Innenwand des Behältnisses 1 anlegt und dadurch eine Abdichtbarriere bildet. Dies ist beispielsweise in 1a entlang der Schnittlinie A-A der Fall und gezeigt. Die Folge davon wäre, daß der unterhalb dieser umfänglichen Dichtlinie sich befindende Raum hermetisch von dem darüber befindlichen Raum separiert ist mit der Folge, daß die im darunter befindlichen Raum befindliche Luft nicht entweichen kann. Letztendlich bedeutet dies, daß auch bei maximalem Aufblähen des ballonartigen Körpers 4 immer noch ein Restvolumen an Luft in dem Behältnis 1 verbleibt. Dies ist jedoch nicht akzeptabel.
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Aus diesem Grunde weist der ballonartige Körper 4 ein oder mehrere, um den Umfang verteilte Profilierungen in Form von Stegen 5 auf. Diese Stege 5 stehen über der äußeren Mantelfläche des ballonartigen Körpers 4 über. Die Stege 5 erstrecken sich dabei im wesentlichen über die gesamte Länge des ballonartigen Körpers 4 ausgehend vom unteren Boden 2 bis hin zur oberen Öffnung 3.
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Die Funktionsweise ist dabei wie folgt:
2a zeigt die Situation, wenn der ballonartige Körper 4 allmählich mit Luft gefüllt wird. Es verbleibt immer noch ein genügender Zwischenraum zwischen dem ballonartigen Körper 4 und der Innenwandung des Behältnisses 1, daß die Luft vorbeistreichen kann.
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In 2b berührt dann der Steg 5 die Innenwandung des Behältnisses 1.
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Bei weiterem Aufpumpen des ballonartigen Körpers 4 mit Luft wird der Steg 5 aufgrund der entsprechenden Kraft etwas deformiert (2c).
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Bei weiterem Zuführen von Luft in den ballonartigen Körper 4 bleibt der Steg 5 nach wie vor in der Anlage zu der Innenwandung des Behältnisses 1. Aber die eigentliche Hülle des ballonartigen Körpers 4 schmiegt sich allmählich an der Innenwandung des Behältnisses 1 an (2d). Wesentlich dabei ist, daß sich beidseits des Steges 5 zwischen diesem ballonartigen Körper 4 und der Innenmantelfläche des Behältnisses 1 jeweils ein Kanal 6 ausbildet. Dieser bewirkt, daß durch diese Kanäle 6 hindurch sämtliche in dem Behältnis 1 befindliche Luft nach oben hin zur Öffnung 3 abfließen kann.
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2e zeigt die Situation, nachdem der ballonartige Körper 4 noch mehr aufgebläht worden ist. Die flexible Wandung des ballonartigen Körpers 4 schmiegt sich immer mehr an der Innenwandung des Behältnisses 1 an, wobei der Kanal 6 vom Querschnitt her immer geringer wird.
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Diese Situation verstärkt sich noch in 2f, bis schließlich in 2g der ballonartige Körper maximal aufgebläht ist. In dieser Position füllt der ballonartige Körpers 4 den Innenraum des Behältnisses 1 vollständig aus, so daß sich so gut wie keine Luft mehr in dem Behältnis 1 befindet.
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Anschließend läßt man wieder die Luft aus dem ballonartigen Körper 4 entweichen. Der dadurch geschaffene Raum innerhalb des Behältnisses 1 füllt sich mit der Flüssigkeit, und zwar ohne daß diese Flüssigkeit mit irgendwelcher Luft in Berührung gelangt. Schließlich wird der ballonartige Körper 4 vollständig aus dem Behältnis 1 wieder herausgezogen.
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Die Situation zum Entleeren des Behältnisses 1 ist wie folgt:
In dem Behältnis 1 befindet sich eine Flüssigkeit. Diese soll aus dem Behältnis 1 befördert werden. Zu diesem Zweck wird der ballonartige Körper 4 eingeführt und allmählich mit Luft aufgebläht. Dadurch wird die im Behältnis 1 befindliche Flüssigkeit aus der oberen Öffnung 3 hinausgedrückt.
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Da auch hier die Stege 5 des ballonartigen Körpers 4 in Anlage zur Innenwandung des Behältnisses 1 gelangen und sich die flexible Mantelfläche des ballonartigen Körpers 4 immer mehr an der Innenwandung des Behältnisses 1 anschmiegt, verbleibt beidseits des Steges 5 jeweils ein Kanal 6. Durch diesen Kanal 6 kann sämtliche Flüssigkeit, welche sich im unteren Bereich des Behältnisses 1 befindet, nach oben fließen, obwohl sich durch das Aufblähen des ballonartigen Körpers 4 eine Art Barriere zwischen diesem ballonartigen Körper 4 und der Innenwandung des Behältnisses 1 gebildet hat. Durch den Steg 5 kann jedoch diese Barriere passiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behältnis
- 2
- Boden
- 3
- Öffnung
- 4
- ballonartiger Körper
- 5
- Steg
- 6
- Kanal
