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Die
vorliegende Erfindung betrifft auslaufsichere Becher, insbesondere
solche zur Verwendung für
Babies oder Kinder und für
gebrechliche Personen.
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Der
Bedarf an auslaufsicheren Bechern ist hinlänglich bekannt. Es handelt
sich hierbei um Becher mit einem luftdichten Deckel und einem Schnabel,
die so ausgebildet sind, daß sie
nicht lecken, wenn der Becher von einem Kind in geneigter oder umgestülpter Position
gehalten wird bzw. wenn der Becher auf die Seite fällt oder
sogar umfällt.
Um diesem Zweck gerecht zu werden, gibt es verschiedene Ausgestaltungen,
die grob in vier Gruppen eingeteilt werden können:
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a)
Diejenigen, die einen bewußten
Schließvorgang
erfordern. Diese haben den offensichtlichen Nachteil, daß man sich
nicht darauf verlassen kann, daß das
Baby/Kind den Verschluß betätigen kann.
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b)
Diejenigen, die selbst-dichtend sind und ein Ventil aufweisen. Das
allgemeine Problem bei diesen Bechern besteht darin, daß die Verwendung
des Ventils dahingehend "verkehrt" ist, als es sich
bei der Richtung, in welcher das Fließen in der einen Situation
blockiert werden soll, um die gleiche Richtung handelt, in welcher
das Fließen
in einer anderen Situation erwünscht
ist. Deshalb sind derartige Ventile entweder nicht effizient in
Bezug auf das Blockieren der Lecks, oder aber sie verursachen einen
unerwünschten
Grad an Saugwiderstand. Viele weisen auch schwierig zu säubernde
Bereiche auf, während
andere wiederum viele Komponenten enthalten, die den Becher kostspielig
machen.
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c)
Diejenigen, bei denen durch das vom Trinkenden angewandte Saugen
ein den Ausgang bedeckender Verschluß weggezogen wird. Diese Becher
sind jedoch anfällig
für den
Venturi-Effekt, bei dem die Tendenz besteht, den Ausgang teilweise
erneut zu blockieren und möglicherweise
eine vibrierende Instabilität
hervorzurufen.
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d)
Diejenigen mit einer Fließbeschränkung, ohne
ein Ventil, um die es sich bei der vorliegenden Erfindung handelt.
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In
der
US 4 795 052 sowie
der
US 4 915 250 werden
zwei ähnliche
Typen eines derartigen Bechers beschrieben. Der Becher weist einen
luftdichten Deckel mit einem Schnabel auf. Die innenliegende Öffnung des
Schnabels kommuniziert mit dem Becherinneren mittels einer rohrförmigen "Kammer", die im Deckel angebracht
ist, in der Nähe
des Schnabels beginnt und endet und (im allgemeinen entlang des
Deckelrandes) von der ersten Hälfte
des Deckels zur zweiten Hälfte
des Deckels und zurück
verläuft,
so daß – wie in
der
US 4 915 250 beschrieben – bei einer
Neigung des Bechers eine durch die rohrförmige Kammer aus dem Becher austretende
Flüssigkeit über den
Flüssigkeitspegel
in dem Behälter
steigen müßte.
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Dies
kann nur geschehen, wenn die Flüssigkeit
herausgesaugt wird, so daß ein
Lecken selbst dann verhindert wird, wenn der Becher auf der Seite
liegt. In der
US 4 795 052 wird
ein ähnlicher
Kanal zwischen der Innenseite und der Außenseite beschrieben, der als
Entlüftung
fungiert. Hierdurch wird das Saugen etwas erleichtert; jedoch bestehen
andere Nachteile.
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Der
Nachteil dieser Anordnung in jeder praktisch verwendbaren Form (beispielsweise
in dem als ANSA-Becher bekannten Produkt, bei dem ein Rohr verwendet
wird, welches an der Innenseite des Schnabels befestigt ist und
entlang der Innenseite des Randes verläuft) besteht darin, daß die Innenseite
des Rohres nicht in dem Maße
gereinigt werden kann, wie es für
Vorrichtungen zum Füttern
von Babies erforderlich ist, nämlich daß sämtliche
Flächen
für die
mechanische Reinigung zugänglich
sein müssen,
z.B. mit einer Bürste
oder einem Finger, insbesondere, wenn Milch oder dergleichen im
Inneren fest geworden ist.
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Die
obengenannten US-Patente beschreiben einen Deckel, wobei die Kammer
aus zwei Platten, einer oberen und einer unteren Platte, hergestellt
ist. Dies würde
jedoch einen permanent dichten Verschluß erfordern, so daß die Innenseite
der Kammer nicht zu ihrer Reinigung zugänglich ist. Bei einer zerlegbaren
Ausgestaltung hingegen wäre
es unprak tisch, wenn der Benutzer diese regelmäßig auseinandernehmen und wieder zusammensetzen
müßte, so
daß die
dort offenbarte Kammer, mit Ausnahme ihres freien Endes, vollständig verschlossen
ist. Wie oben erwähnt,
wird in der Praxis ein Rohr verwendet, welches ebenfalls unzugänglich für die Reinigung
ist.
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Mit
der vorliegenden Erfindung soll ein mit Bezug auf die obengenannten
Aspekte verbesserter Becher angegeben werden, der einfach in der
Anwendung, auslaufsicher und selbst bei Flüssigkeiten, die fest werden können, wie
z.B. Milch, einfach zu reinigen ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Becher angegeben, wie er im Anspruch 1 definiert
ist.
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Beim
Umstülpen
eines solchen Bechers beginnt Flüssigkeit
sich nach unten in den Kanal zu bewegen, und die oberhalb der Flüssigkeit
eingeschlossene Luft dehnt sich aus, so daß der Druck verringert wird.
Dies hält
so lange an, bis eine Flüssigkeitsmenge,
die mit der Druckreduzierung in der Luft oberhalb der Flüssigkeit zusammenhängt, in
den Kanal eingetreten ist, so daß der Druck der Flüssigkeitssäule gerade
ausgeglichen wird, so daß eine
weitere Bewegung der Flüssigkeit
aufhört.
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Die
Tatsache, daß die
Luft nicht an der Flüssigkeit
in dem Kanal vorbeisprudeln kann, gewährleistet, daß der Luftdruck
während
eines Hinlegens oder Umstülpens
des Bechers nicht wiederhergestellt wird. Das Fassungsvermögen des
Kanals wird so groß gewählt, daß eine solche
Flüssigkeitsmenge
enthalten sein kann, ohne daß der
Ausgang erreicht und somit ein Ausgießen verursacht wird.
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Obwohl
es bei Bechern Variationen mit nicht-zylindrischen Formen gibt,
wird im Prinzip die Zunahme des Volumens (in cm3)
zur Luftdruckreduzierung zur Abstützung einer vorgegebenen Flüssigkeitssäule (z.B. bei
Wasser) mit H × V
angegeben, wobei V das Volumen (in Litern) der sich im Inneren des
Bechers befindlichen Luft ist, und bei umgestülptem Becher H die Höhe (in cm)
des Wasserpegels oberhalb des Schnabelausganges ist. Dies variiert
mit dem Wasserpegel, üblicherweise
bei einem Maximum, wenn der Becher ungefähr halb voll ist. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
gemäß der Erfindung
ist somit das Volumen des Kanals größer als der maximale Wert von
H × V.
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Der
Schnabel ist vorzugsweise verjüngt,
um das abnehmbare Element leicht aufzunehmen, und vorzugsweise konisch
und weiterhin besonders bevorzugt kegelstumpfförmig. Das abnehmbare Element
besitzt vorzugsweise die Form eines Stopfens, der in das Innere
des Schnabels paßt
und dichtend damit in Eingriff gebracht werden kann, z.B. durch
Preßpassung.
Der Stopfen wird daher im allgemeinen die gleiche oder eine ähnliche
Außenkonfiguration
aufweisen wie die Innenseite des Schnabels. Der Stopfen hat vorzugsweise
an seiner Oberfläche
eine langgestreckte Nut, die mit der Innenseite des Schnabels zusammenwirkend
den Kanal bildet.
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Allerdings
könnte
die Nut statt dessen an der Innenseite des Schnabels oder sowohl
an dem Schnabel als auch an dem Stopfen gebildet sein, oder tatsächlich zwischen
zwei oder mehreren, den Stopfen bildenden Teilen. In jedem Fall
kann der Stopfen von einem Benutzer leicht entfernt und wieder angebracht
werden, was das Freilegen des Inneren des Kanals zu seinem mechanischen
Reinigen ermöglicht.
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Gewöhnlich ist
es praktischer und somit auch kostengünstiger, die Vorrichtung so
herzustellen, daß der
Kanal in dem Stopfen ausgebildet ist, was für Reinigungszwecke besser ist.
Der Stopfen ist vorzugsweise aus einem elastisch komprimierbaren
Material, wie z.B. einem Elastomer, hergestellt und kann in vorteilhafter Weise
aus diesem geformt sein.
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Mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen soll die Erfindung weiterhin
beispielhaft erläutert
werden. Es zeigen:
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1 den Deckel eines Trinkbechers
in Seitenansicht (a), in Stirnansicht (b) sowie in Unteransicht
(c);
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2 den erfindungsgemäßen Stopfen
in Seitenansicht (a) sowie in Stirnansicht (b);
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3 eine schematische Seitenansicht
eines typischen Bechers mit Deckel;
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4 eine der 1(b) ähnliche
Ansicht der zweiten Ausführungsform
gemäß der Erfindung,
und
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5(a) eine der 2(a) ähnliche Ansicht der zweiten
Ausführungsform
und
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5(b) eine Unteransicht.
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere die 1 und 2,
weist ein Deckel 10 Seiten 12 auf, die in an sich
bekannter Weise dichtend mit einem Becher in Eingriff bringbar sind.
Der Deckel weist einen exzentrisch positionierten Schnabel 14 auf,
so daß man
bequem daraus trinken kann. Der Schnabel 14 hat die Form eines
Kegelstumpfes, vorzugsweise abgeflacht (d.h. mit einem ovalen Querschnitt),
mit einer kleinen Bohrung 16 an der Oberseite. Ein abnehmbares
Element in der Form eines Stopfens 18, der aus einem Elastomer
geformt ist, weist um seine Außenoberfläche herum
eine wendelförmige
Nut 20 sowie eine Kontur auf, die zur Innenseite des Hohlraums
des Schnabels paßt.
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Die
Rippen 22 zwischen den jeweiligen Nutbereichen sind derart
gebildet, daß sie
einen abdichtenden Kontakt mit der Innenoberfläche des Schnabelhohlraumes
herstellen. Das obere Ende der Nut 20 kommuniziert mit
der Bohrung 16 im oberen Bereich des Schnabels und somit
mit der Außenseite
des Bechers, während
der untere Bereich der Nut bei Benutzung mit dem Inneren des Bechers
kommuniziert.
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Das
untere (breitere) Ende des Stopfens 18 weist vorzugsweise
eine mit diesem integral gebildete oder an diesem befestigte, nach
unten weisende Verlängerung,
beispielsweise in der Form einer Nase oder eines Ringes, auf, mit
dem der Stopfen zu Reinigungszwecken aus dem Schnabelhohlraum herausgezogen werden
kann. Hierdurch wird der Stopfen insgesamt vergrößert, um den Vorschriften mit
Blick auf die minimale Größe von Gegenständen zu
entsprechen, die sich ein Baby in den Mund stecken könnte.
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Wird
der Stopfen in den Schnabelhohlraum eingesetzt, dann bildet die
Nut 20 einen rohrförmigen
Kanal, der mit Ausnahme an seinen beiden Enden überall abgedichtet ist. Der
Durchmesser des Kanals ist derart bemessen, daß keine Luft vorbei an der
Flüssigkeit
eintreten kann, beispielsweise mit einem maximalen Durchmesser von
ungefähr
3 mm. Beim Umdrehen des Bechers beginnt Flüssigkeit in den rohrförmigen Kanal einzutreten, so
daß verursacht
wird, daß sich
die Luft im Becher ausdehnt und ihr Druck somit verringert wird. Wenn
der so erzeugte Unterdruck innerhalb des Bechers gleich dem Druck
der Flüssigkeitssäule zwischen dem
oberen Pegel der Flüssigkeit
und dem untersten Punkt ist, den sie in dem rohrförmigen Kanal
erreicht, so hört
das Eindringen von Flüssigkeit
in den Kanal auf.
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Das
Volumen des Kanals ist derart gewählt, daß die Flüssigkeit an diesem Punkt den
Auslaß der
Bohrung 16 noch nicht erreicht hat. Ferner ist das Volumen
des Kanals etwas größer, um
die Wirkung eines Abwärtsschüttelns des
Bechers aufzufangen. Das Volumen des Kanals bei einem typisch geformten
Becher von 200 cm3 würde beispielsweise 1,2 cm3 betragen. Wird der Becher in eine aufrechte
Position zurückgebracht, so
zieht der Unterdruck die Flüssigkeit
im Kanal heraus, der für
das nächste
Umdrehen bereit ist.
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3 zeigt einen 250-cm3-Becher 24 mit einer typischen
Form, mit einem Deckel 10 und einem Schnabel 14,
wobei der letztere den erfindungsgemäßen Stopfen enthält. Er befindet
sich in einer umgedrehten Position, mit einem Wasserpegel mit der
Höhe H
cm oberhalb der Schnabelbohrung 16 und mit einem Lufthohlraum
mit dem Volumen V.
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Die
Höhe H
und das Volumen V für
unterschiedliche Füllstände für den oben
angegebenen Becher sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
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Wie
aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, beträgt das größte Volumen bei ungefähr halber
Füllmenge 0,993
cm3. Um demgemäß, wie oben beschrieben, einen
Spielraum zu ermöglichen,
kann ein Kanalfüllvermögen von
1,2 cm3 angewandt werden. Hat der Kanal
einen maximalen Durchmesser von 3 mm, so würde seine Querschnittsfläche ungefähr 0,07
cm2 betragen. Für ein Volumen von 1,2 cm3 müßte dessen
Länge ungefähr 17 cm
betragen. Mit einer wendelförmigen
Nut 20 auf dem Stopfen 18 ist dies leicht zu erreichen.
Der Kanal muß nicht
wendelförmig
ausgebildet sein, sondern kann jede geeignete Form aufweisen, die
es ermöglicht,
die maßgebliche
Länge zu
erhalten. Eine wendelförmige
Nut ist hierfür
eine kompakte und bequeme Möglichkeit.
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Mit
Blick auf die 4 und 5, wobei für gleiche
Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden, ist der Schnabel 14 in
diesem Fall ein schräger
Kegelstumpf. Bei einem bestimmten Beispiel beträgt die Wanddicke des Kegels
1,5 mm mit einem Außendurchmesser
am oberen Ende von 13 mm. Der Stopfen 18 weist ebenfalls die
Form eines hohlen Kegelstumpfes auf, wiederum mit einer wendelförmigen Nut 20 um
seine Außenseite herum.
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Der
untere Teil des Stopfens endet in einem hohlen, zylindrischen Bereich 26,
der zum Entfernen des Stopfens 18 aus dem Schnabel einen
Griff bietet. Der zylindrische Griff 26 kann Segmente 28 aufweisen,
die ausgeschnitten sind, um ihn noch leichter zu machen und Flüssigkeit
daran zu hindern, sich darin zu sammeln, wenn der Becher umgedreht
wird. Andere Griff-Formen könnten
verwendet werden.
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Bei
diesem Beispiel beträgt
die Höhe
des Stopfens 27 mm; sein Außendurchmesser
am oberen Ende beträgt
10 mm, und sein Außendurchmesser
am unteren Ende beträgt
21 mm. Die Breite der Nut beträgt
ungefähr
3,2 mm; die Breite der Rippen zwischen den Nuten sind ungefähr 1,2 mm,
und die Anzahl der Windungen beträgt ungefähr 5, um die notwendige Nutlänge zu erhalten.
Der halbe Winkel des Kegels beträgt
ungefähr
11,7°.
