DE29721872U1

DE29721872U1 - Anordnung zum Verkuppeln von zwei Behältern zur Ermöglichung einer Vermischung getrennt darin bevorrateter Fluide

Info

Publication number: DE29721872U1
Application number: DE29721872U
Authority: DE
Original assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Menshen GmbH and Co KG
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2007-12-11

Description

Anordnung zum Verkuppeln von zwei Behältern zur Ermöglichung einer Vermischung getrennt darin bevorrateter Fluide.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verkuppeln von zwei Behältern zur Ermöglichung einer Vermischung getrennt darin bevorrateter Fluide und insbesondere eine Anordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Obschon andere Anwendungsgebiete der Erfindung denkbar sind, ist ein Hauptanwendungsgebiet die getrennte Bevorratung von Haarfärbemitteln, einschliesslich Peroxyden, so dass diese erst beim Anwender in Reaktion miteinander gebracht werden brauchen. Der Begriff 'Fluide' umfasst eine Vielzahl fliessfähiger Substanzen, einschliesslich flüssiger oder pulverförmiger Substanzen.

Eine erfindungsgemäss aufgebaute Kupplungsanordnung zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruches 1 aus. Die Kupplungsanordnung ermöglicht nicht nur eine getrennte Bevorratung von zwei Fluiden, sondern schafft gleichzeitig eine Sicherheitspufferzone zwischen diesen während des Transportes und der Lagerhaltung. Der Anwender kann dann mit wenigen Handgriffen gezielt die getrennt bevorrateten Fluide in Mischung bringen und in der üblichen Weise weiterverwenden. Die Kupplungsanordnung kann in preisgünstiger Weise aus wenigen Kunststoff-Spritzgiessteilen zusammengesetzt sein, wobei sämtliche

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Aufbauteile aus gleichem Kunststoff bestehen können, was eine umweltfreundliche Entsorgung ermöglicht. Die Kupplungsanordnung kann mit einer glatten äusseren ästhetisch ansprechenden Umrisskonfiguration ausgestaltet werden, die ausserdem Platz für Aufdrucke und dgl. schafft. In der gebrauchsfertigen Konfiguration ist die Kupplungsanordnung mit zwei, mit unterschiedlichen Fluiden gefüllten Behältern verknüpft und wird in dieser Konfiguration an den Anwender weitergegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen und der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in längsgeschnittener Ansicht eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Paar fragmentarisch angedeuteter Behälter im Zustand vor (linke Hälfte) und nach (rechte Hälfte) der Ermöglichung einer Fluidverbindung zwischen den Behälterinneren.

Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke "unten" und "oben" beziehen sich auf die in der Zeichnung gezeigte Gebrauchslage einer erfindungsgemässen Kupplungsanordnung. Die Erfindung ist auf eine derartige Gebrauchslage jedoch nicht beschränkt, sondern kann vorteilhaft z.B. auch in einer um 180° gedrehten Gebrauchslage gehandhabt werden.

Die Anordnung umfasst ein erstes oder unteres rohrförmiges Kupplungselement 1 und ein zweites oder oberes rohrförmiges Kupplungselement 2, die wie bei 3 angedeutet ist, in zueinander axialer Ausrichtung formschlüssig miteinander verkuppelt sind dergestalt, dass die axiale Lagebeziehung der Kupplungselemente 1, 2 festgelegt, jedoch eine relative Drehung der Kupplungselemente 1, 2 möglich ist. Obschon andere derartige Verbindungen vorgesehen sein können, umfasst

die Verbindung 3 einen von der Innenseite einer äusseren rohrförmigen Umfangswand 4 eines der Kupplungselemente 1, 2 nach innen ragenden Bund 5, der in eine Ringnut 6 an der Aussenseite einer äusseren rohrförmigen Umfangswand 7 des anderen Kupplungselementes 2 in Lossitz eingreift.

Das untere Kupplungselement 1 umfasst einen inneren rohrförmigen Bereich 8, der koaxial zur äusseren Umfangswand 4 angeordnet ist und eine axial Strömungspassage 9 definiert. Die Strömungspassage 9 ist am oberen axialen Ende offen und am unteren axialen Ende durch einen Bodenbereich 10 des rohrförmigen Bereichs 8 mit einer Durchlassöffnung 11 begrenzt. Längs der Durchlassöffnung 11 ist am Bodenbereich 10 ein Ringflansch 12 angeformt ist, der sich nach oben über eine geeignete axiale Weglänge in die Strömungspassage 9 erstreckt. Von der Unterseite des Bodenbereiches 10 ragt nach unten ein Dichtflansch 13 mit einer Umrisskonfiguration ab, die an eine Auslassöffnung 14 in einem Halsbereich 15 eines Behälters 16 angepasst ist, so dass der Dichtflansch 13 dichtend in die Behälterauslassöffnung 14 eingeführt werden kann.

Ein rohrförmiger Bereich 17 ist ferner auch am oberen Kupplungselement 2 konzentrisch zu dessen äusserer Umfangswand 7 angeformt und definiert eine obere axiale Strömungspassage 18, die zur Strömungspassage 9 des unteren rohrförmigen Bereichs 8 axial ausgerichtet ist.

Die Strömungspassagen 8, 18 haben vorzugsweise eine übereinstimmende Querschnittabmessung und Konfiguration. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, ist die axiale Länge des rohrförmigen Bereichs 18 des oberen Kupplungselementes 2 kürzer als die axiale Länge des rohrförmigen Bereichs 8 des unteren Kupplungselementes 1.

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Ein am oberen Kupplungselement 2 angeformter Dichtflansch 19 kann in eine Auslassöffnung 21 an einem Behälterhals 20 eines oberen Behälters 22 dichtend eingreifen.

Im rohrförmigen Bereich 8 des unteren Kupplungselementes 1 ist ein rohrförmiges Steuerelement 23 axial beweglich aufgenommen, das an seinem unteren axialen Ende ein im Querschnitt napfförmiges Schliesselement 24 trägt. Das Schliesselement 2 kann in den Ringflansch 12 dichtend eingreifen, um die Öffnung 11 zu verschliessen, wenn sich das Steuerelement 23 in der in der Zeichnung linksseitigen unteren oder Schliessposition befindet, so dass die Strömungspassage 9 gegenüber dem Inneren des Behälters 16 abgedichtet ist. Das Schliesselement 24 ist in geeigneter Weise, z.B. durch eine Anzahl umfänglich beabstandeter Stege 25 mit dem Steuerelement 23 integral verbunden, so dass ein Fluid durch den Zwischenraum zwischen benachbarten Stegen 25 strömen kann.

Das Steuerelement 23 steht vorzugsweise in Schraubverbindung mit dem rohrförmigen Bereich 8 des Kupplungselementes 1. Zu diesem Zweck ist am äusseren Umfang des Steuerelementes 23 ein Gewinde 26 angeformt, das mit einem komplementären Gewinde 27 in der inneren Umfangswand des rohrförmigen Bereiches 8 zusammenwirkt.

Ferner ist das Steuerelement 23 in geeigneter Weise an einer Drehung gemeinsam mit dem rohrförmigen Bereich 8 des Kupplungselementes 1 gehindert. Obschon andere Einrichtungen vorgesehen sein können, dient diesem Zweck eine koninuierliche oder segmentierte Membranwand 28, die vom äusseren Umfang des Steuerelementes 23 integral nach aussen absteht und an ihrem äusseren Umfang eine Verdickung 29

trägt. Umfänglich verteilt ist in der Verdickung 29 eine Anzahl axialer Nuten vorgesehen, in die axiale Vorsprünge am Kupplungselement 2 nach Art einer Nutfederverbindung eingreifen können, so dass die Verdickung 29, und damit die Membranwand 28 und das Steuerelement 23, in Bezug auf das obere Kupplungselement 2 stationär gehalten sind. Die Verdickung 29 ist ferner zwischen axialen Schulterbereichen der Kupplungselemente 1, 2 axial eingeschlossen und dadurch in ihrer axialen und radialen Lage fixiert.

Da das Steuerelement 23 an einer relativen Drehung gegenüber dem oberen Kupplungselement 2 gehindert ist, bewirkt eine Drehung des unteren relativ zum oberen Kupplungselement infolge der Schraubverbindung 26, 27, dass das Steuerelement 23 eine axiale geführte Bewegung relativ zum rohrförmigen Bereich 8 vornimmt. Diese Bewegung wird von der Membranwand 28 ermöglicht, indem diese im Zuge der Bewegung zunehmend nach oben umgestülpt wird.

Das Steuerelement 23 kann auf diese Weise in die in der Zeichnung linksseitige obere oder Freigabeposition gebracht werden. Im Laufe dieser Bewegung des Steuerelementes 23 gelangt das Schliesselement 24 aus der Öffnung 11, wodurch eine Fluidverbindung zwischen der Strömungspassage 9 und dem Inneren des Behälters 16 geschaffen wird, so dass das Fluid im Behälter 16 in die Strömungspassage 9 einfliessen kann.

Bei der axialen Bewegung des Steuerelementes 2 3 in die Freigabeposition kommt dessen Oberkante ausserdem in Berührung mit einem napfförmigen, in die Strömungspassage 18 des oberen Kupplungselementes 2 dichtend mit Friktionssitz eingreifenden Schliesselementes 30. Gleichzeitig mit der Freigabe der Öffnung 1 oder verzögert dazu im Zuge der weiteren axialen Bewegung des Steuerelementes 23 in die

Freigabeposition wird das Schliesselement 3 0 aus seiner die Strömungspassage 18 verschliessenden Position, vgl. linke Zeichnungshälfte, herausgedrückt, so dass nunmehr über die Strömungspassagen 9, 18 und das Steuerelement 23 das Innere der Behälter 16, 22 in Fluidverbindung stehen und die darin bevorrateten Fluide vermischt werden können.

Darauf hinzuweisen ist, dass die axiale Länge des Steuerelementes 23 so ist, dass in dessen in der rechten Hälfte der Zeichnung gezeigten Freigabeposition äussere Umfangsbereiche des Steuerelementes 23 gleichzeitig in beide Strömungspassagen 9, 18 der Kupplungselemente 1, 2 dichtend eingreifen, um Leckverluste längs des äusseren Umfanges des Steuerelementes 23 an die Aussenumgebung auszuschalten oder wenigstens wesentlich zu minimieren.

Obschon in der Zeichnung dargestellt ist, dass das Steuerelement 23 in der unteren oder Schliessposition nur bis nahe an die Strömungspassage 18 des oberen Kupplungselementes 2 heranreicht, könnte auch vorgesehen werden, dass ein kurzer Abschnitt der äusseren Umfangswand des Steuerelementes 2 0 in der Schliessposition dichtend in die Strömungspassage 18 eingreift.

Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die die Strömungspassage 18 des oberen Kupplungselementes 2 verschliessende Einrichtung in Gestalt eines separaten Schliesselementes 30 ausgebildet. Als Alternative dazu könnte die Strömungspassage 18 auch durch eine am rohrförmigen Bereich 17 integral angeformte, dünne, reiss- oder durchstechbare Wand abgedichtet sein, die bei der Bewegung des Steuerelementes 23 in die Freigabeposition durchstossen werden kann, um dadurch die Strömungspassage 18 freizugeben. Anstelle einer im wesentlichen vollständigen Abtrennung der

dünnen Wand könnte auch vorgesehen sein, dass das Steuerelement 23 an seinem oberen axialen Ende ein dornartiges Durchstosselement trägt, um eine Durchlassöffnung in der dünnen Wand zu schaffen.

Die Steuerung der Bewegung des Steuerelementes 23 erfolgt bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, wie dargelegt, durch die Schraubverbindung 26, 27. Die Erfindung ist jedoch auf eine derartige Bewegungssteuerung nicht beschränkt, sondern es könnten auch andere derartige Mittel z.B. in Gestalt aufeinander ablaufender Schrägflächen an den zusammenwirkenden Teilen vorgesehen werden. Ferner wird bevorzugt, dass das Steuerelement 23 an einer Rückbewegung von der Freigabe- in die Schliessposition gehindert ist, sobald das Steuerelement 2 0 in die Freigabeposition gemäss rechter Hälfte der Zeichnung bewegt worden ist. Es wird daher bevorzugt, dass das Steuerelement 23 in der Freigabeposition aus der Zwangsführung durch die Schraubverbindung 26, 27 herausgeführt ist.

Obschon die für die Bewegung des Steuerelementes von der Schliess- in die Freigabeposition erforderliche Relativdrehung zwischen dem unteren und oberen Kupplungselement 1, 2 dadurch erreicht werden könnte, dass man das obere Kupplungselement 2 von Hand festhält und das untere Kupplungselement 1 dreht, wobei in diesem Fall die Behälter 16, 22 die Drehbewegung nicht mitmachen müssen, wird bevorzugt, dass die Relativdrehung der Kupplungselemente 1, 2 über die Behälter ausgelöst werden kann. Hierzu ist eine drehfeste Verbindung des unteren Kupplungselementes 1 mit dem Behälter 16 bzw. des oberen Kupplungselementes 2 mit dem Behälter 22 vorzusehen. Dazu können an der Innenseite der äusseren Umfangswände 4, 7 der Kupplungselemente 1, 2 axiale Rippen 31, 32 angeformt sein, zwischen die radiale Ansätze

33, 34 an den Behältern 16, 22 drehsichernd eingreifen, wenn die Kupplungselemente 1, 2 an den betreffenden Behältern montiert sind.

Beim Gebrauch der erfindungsgemässen Anordnung bildet in deren Schliessposition der von den Schliesselementen 24, 3 0 axial begrenzte Raum eine Pufferzone zwischen den Fluiden, die bei explosionsgefährlichen Fluiden aus sicherheittechnischen Gründen beim Transport und der Lagerhaltung gewünscht ist.

Darauf hinzuweisen ist, dass in einer umgekehrter Gebrauchslage gegenüber derjenigen, die in der Zeichnung dargestellt ist, der Gefälledruck des in die Strömungspassage 9 aus dem Behälter 16 einströmenden Fluids einen Beitrag zur Entfernung des Schliesselementes 3 0 liefern kann.

Claims

• * Ansprüche

1. Anordnung zum gegenseitigen Verkuppeln von zwei Behältern zur getrennten Bevorratung von zwei Fluiden und zur Ermöglichung einer Fluidverbindung zwischen dem Inneren der Behälter zur Mischung der Fluide, gekennzeichnet durch

a) ein erstes an einem der Behälter montierbares Kupplungselement (1) mit einer in Fluidverbindung mit einer Auslassöffnung (14) des Behälters bringbaren Strömungspassage

b) ein zweites mit dem ersten Kupplungslement kuppelbares, am anderen Behälter montierbares Kupplungselement (4) mit einer in Fluidverbindung mit einer Auslassöffnung (21) des anderen Behälters bringbaren Strömungspassage (18), wobei

c) die Strömungspassagen in der gekuppelten Position der Kupplungselemente zueinander axial ausgerichtet sind,

d) ein in einer der Strömungspassagen axial beweglich angeordnetes, von einer ersten in eine zweite Stellung bewegbares Steuerelement (23), welches in der ersten Stellung die betreffende Strömungspassage verschliesst und in der zweiten Stellung eine Strömung in die Strömungspassage ermöglicht, und

e) eine in der Strömungspassage des anderen Kupplungselementes angeordnete, eine Strömung durch die Strömungspassage verhinderndes Schliesseinrichtung (30), wobei

f) das Steuerelement bei seiner Bewegung von der ersten in

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die zweite Stellung mit der Schliesseinrichtung in öffnendem Eingriff bringbar ist, um eine Strömung durch die Strömungspassage des anderem Kupplungselementes zu ermöglichen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesseinrichtung ein mit Friktionssitz in der Strömungspassage (18) des anderen Kupplungselementes (2) angeordnetes separates Schliesselement (30) ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesseinrichtung eine am anderen Kupplungselement (2) angeformte Wand ist, die wenigstens längs eines Bereiches unter einer vom Steuerelement (23) ausgeübten Kraft durchtrennbar ausgebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Bewegung des Steuerelementes

(23) durch eine Schraubgewindeanordnung (26,27) gesteuert ist, wobei das Steuerelement drehfest gehalten ist und die Kupplungselemente (1,2) relativ zueinander drehbar montiert sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (1,2) drehfest an den betreffenden Behältern montierbar sind.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (23) in der zweiten Stellung gegen eine Bewegung in die erste Stellung gesichert ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (23) ein

rohrförmiges Teil mit einer axialen Länge ist, dass Umfangsbereiche des Steuerelementes wenigstens in dessen zweiter Stellung umfänglich dichtend in die Strömungspassagen (9,18) beider Kupplungselemente (1,2) eingreifen.