DE60013312T2 - Schwerkraftbetätigtes fluidabgabeventil - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Systeme zum Abgeben von Fluids und insbesondere Ventilkappen und Flaschen zur Verwendung in schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystemen.
- Allgemeiner Stand der Technik
- Schwerkraftbetätigte Fluidabgabesysteme zur Abgabe eines konzentrierten Fluids zur Mischung mit einem Verdünnungsmittel sind bekannt. Ein Beispiel für solch ein System wird im US-Patent Nr. 5,425,404 mit dem Titel „Gravity Feed Fluid Dispensing System" dargestellt, das am 20. Juni 1995 an die Minnesota Mining & Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, erteilt wurde. US-Patent Nr. 5,435,451 und US-Patent Nr. Des. 369,110, die am 25. Juli 1995 beziehungsweise 23. April 1996 beide an die Minnesota Mining & Manufacturing Company erteilt wurden, betreffen eine Flasche zur Verwendung in dem schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystem des US-Patents Nr. 5,425,404.
- Im Allgemeinen umfasst das schwerkraftbetätigte Fluidabgabesystem des US-Patents Nr. 5,425,404 eine umgekehrte Flasche, welche konzentriertes Fluid enthält, wobei eine Öffnung durch eine Ventilkappe verschlossen ist. Das System umfasst weiterhin eine Abgabeeinheit, welche während des Gebrauchs mit der Flasche und der Ventilkappe zusammenwirkt. Die Ventilkappe regelt die Strömung des konzentrierten Fluids von der Flasche in die Abgabeeinheit zur Mischung mit einem Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Wasser. Das Konzentrat kann jedes einer großen Vielfalt von Materialien sein, wie beispielsweise Reinigungsflüssigkeiten, Lösemittel, Desinfektionsmittel, Insektenvertilgungsmittel, Unkrautbekämpfungsmittel oder dergleichen. Das verdünnte Fluid strömt aus der Abgabeeinheit in einen Behälter, wie beispielsweise einen Eimer oder eine Sprühflasche, zur Verwendung nach Wunsch.
- Mehrere Sorgen ergeben sich in Verbindung mit der Ventilkappe. Eine Sorge ist, dass die Ventilkappe derartiges Dosieren des Konzentrats aus der Flasche ermöglicht, dass sich ein richtiges Verhältnis der Fluids ergibt. Damit verbundene Sorgen sind, dass die Ventilkappe die Abgabe des Konzentrats nur zur gewünschten Zeit zulässt und dass die Ventilkappe einfach zu verwenden ist. Die Kosten für das Ventil sind ebenfalls eine Sorge, da es oft wünschenswert ist, dass die Flasche mit der Ventilkappe nach Gebrauch verfügbar ist. Eine weitere Sorge ist, ob irgendwelche Merkmale mit der Ventilkappe bereitgestellt werden, um eine unerwünschte oder versehentliche Abgabe zu verhüten oder zu verhindern. Auf dem Fachgebiet besteht ein Bedarf an weiteren Ventilkappen, welche sich mit den zuvor erwähnten und anderen Sorgen befassen. Eine andere Ventilkappe ist aus
US 5,042,698 A bekannt. - Kurzdarstellung der Erfindung
- Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Abgabeventilkappe zur Verwendung mit einer Fluid enthaltenden Flasche zur Abgabe des Fluids in einem schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystem gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1. Ein erstes Ventilteil ist an der Flasche montierbar, und ein zweites Ventilteil ist bewegbar am ersten Ventilteil entlang einer Längsachse des ersten Ventilteils montiert. Das erste und das zweite Ventilteil bilden einen Fluidauslass und einen Lufteinlass.
- In der bevorzugten Ausführungsform weist das erste Ventilteil einen rohrförmigen Abschnitt auf, der eine Lufteinlassöffnung aufweist. Das erste Ventilteil definiert weiterhin vorzugsweise eine Fluidauslassöffnung, welche von der Lufteinlassöffnung entlang der Längsachse beabstandet ist. Das zweite Ventilteil weist einen passenden Abschnitt auf, der so ausgeführt ist, dass er mit dem ersten Ventilteil zusammenwirkt, um die Lufteinlassöffnung des ersten Ventilteils zu öffnen und zu schließen. Der rohrförmige Abschnitt des ersten Ventilteils weist eine Umfangsdichtung auf, welche zwischen der Lufteinlassöffnung und dem an der Flasche montierbaren Ende positioniert ist. Das zweite Ventilteil definiert eine Öffnung, welche zur Lufteinlassöffnung des ersten Ventilteils ausrichtbar ist, um Luftströmung in die Flasche eintreten zu lassen. Der rohrförmige Abschnitt des zweiten Ventilteils weist eine innere Oberfläche auf, in die die Umfangsdichtung des ersten Ventilteils abdichtend eingreift, um eine Luftströmungsverbindung zwischen der Lufteinlassöffnung des ersten Ventilteils und der Öffnung des zweiten Ventilteils zu verhindern, wenn sich die Ventilkappe in der geschlossenen Position befindet. Das zweite Ventilteil weist vorzugsweise eine Fluidauslassöffnung auf, welche mit der Fluidauslassöffnung des ersten Ventilteils zusammenwirkt, um den Fluidströmungsweg durch die Ventilkappe zu definieren.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine gegen unsachgemäße Eingriffe gesicherte Abgabeventilkappe zur Verwendung mit einer Fluid enthaltenden Flasche zur Abgabe des Fluids in einem schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystem, wobei die Ventilkappe zwei Teile umfasst, welche einen Fluidauslass und einen Lufteinlass definieren. Ein erstes Ventilteil ist an der Flasche montierbar und weist wenigstens eine Verriegelungslasche auf. Ein zweites Ventilteil ist drehbar am ersten Ventilteil montiert und weist einen passenden Abschnitt auf, der so ausgeführt ist, dass er mit dem ersten Ventilteil zusammenwirkt, um den Lufteinlass und den Fluidauslass der Ventilkappe zu öffnen und zu schließen. Das zweite Ventilteil weist eine Verriegelungskerbe aus. Das erste Ventilteil definiert eine Längsachse. Die Verriegelungslasche ist in einer Richtung der Längsachse bewegbar. Die Verriegelungslasche ist in der Verriegelungskerbe positionierbar, um das zweite Ventilteil und das erste Ventilteil gegen eine Drehung relativ zueinander zu verriegeln. Die Verriegelungslasche außerhalb der Verriegelungskerbe positionierbar, um die Drehung des zweiten Ventilteils zuzulassen. Der Lufteinlass und der Fluidauslass der Ventilkappe sind offen, wenn die Lasche außerhalb der Kerbe positioniert ist und das erste und das zweite Ventilteil relativ zueinander gedreht werden. Der Lufteinlass und der Fluidauslass der Ventilkappe sind geschlossen, wenn die Lasche in der Kerbe positioniert ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen, eingehender beschrieben, wobei:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Abgabeeinheit nach dem Stand der Technik ist; -
2 eine Ansicht von oben der Abgabeeinheit von1 ist, welche Richtungspfeile für die Bewegung einer Flasche mit einer Ventilkappe, wie hierin beschrieben wird, während des Gebrauchs darstellt; -
3 bis5 verschiedene Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform einer Flasche mit einer Ventilkappe gemäß der vorliegenden Erfindung sind, wobei sich die Ventilkappe in der geschlossen Position befindet; -
6 eine Seitenansicht im Querschnitt durch die Ventilkappe und einen Abschnitt der Flasche ist, welche die Ventilkappe in der geschlossen Position darstellt; -
7 bis10 die Flasche und die Ventilkappe von3 bis5 in der offenen Position darstellen; -
11 eine Querschnittansicht wie6 ist, welche die Ventilkappe in der offenen Position darstellt; -
11A eine Querschnittansicht wie11 ist, welche eine alternative Ausführungsform der Ventilkappe darstellt; -
12 eine perspektivische Ansicht von unten eines ersten Ventilteils der Ventilkappe von3 ist; -
13 eine perspektivische Ansicht von oben des ersten Ventilteils von12 ist; -
14 eine Ansicht von oben des ersten Ventilteils von12 ist; -
15 eine Ansicht von unten des ersten Ventilteils von12 ist; -
16 eine Seitenansicht des ersten Ventilteils von12 ist; -
17 eine weitere Seitenansicht des ersten Ventilteils von12 ist; -
18 eine weitere Seitenansicht des Ventils von12 ist; -
19 eine Seitenansicht im Querschnitt des ersten Ventilteils entlang der Linien 19-19 von18 ist; -
20 eine weitere Seitenansicht des Ventils von12 ist; -
21 eine Seitenansicht im Querschnitt des ersten Ventilteils von20 entlang der Linien 21-21 von20 ist; -
22 eine perspektivische Ansicht von oben des zweiten Ventilteils der Ventilkappe von3 ist; -
23 eine Ansicht von oben des ersten Ventilteils von22 ist; -
24 eine Ansicht von unten des zweiten Ventilteils von22 ist; -
25 eine Seitenansicht des zweiten Ventilteils von22 ist; -
26 eine Seitenansicht im Querschnitt des zweiten Ventilteils entlang der Linien 26-26 von25 ist; -
27 eine weitere Seitensicht des zweiten Ventilteils der Ventilkappe von22 ist; -
28 eine Seitenansicht im Querschnitt entlang der Linien 28-28 von27 ist; -
29 eine perspektivische Ansicht der Flasche von3 ist; -
30 eine Ansicht von unten der Flasche von29 ist; -
31 eine Seitenansicht der Flasche von29 ; -
32 eine Seitenansicht im Querschnitt der Flasche entlang der Linien 32-32 von31 ist; -
33 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Querschnitts der Flasche am Hals ist; -
34 eine weitere Seitenansicht der Flasche von29 ist. - Ausführliche Beschreibung der Erfindung
- Unter Bezugnahme auf
1 bis11 wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Fluidabgabesystems dargestellt, welches eine Fluidabgabeeinheit12 und eine Flasche14 , die eine Menge eines abzugebenden Fluids enthält, umfasst. Normalerweise wird das Fluid in einer konzentrierten Form bereitgestellt mit der Absicht, das Konzentrat mit wenigstens einem anderen Verdünnungsfluid zu verdünnen, bevor es abgegeben und verwendet wird. Das Konzentrat in der Flasche14 kann jedes einer großen Vielfalt von Materialien sein, wie beispielsweise Reinigungsflüssigkeiten, Lösemittel, Desinfektionsmittel, Insektenvertilgungsmittel, Unkrautbekämpfungsmittel oder dergleichen. Das Verdünnungsmittel kann Wasser oder jedes andere geeignete Fluid sein. Im Allgemeinen ist die Abgabeeinheit12 gemäß dem US-Patent Nr. 5,425,404 aufgebaut. - Die Flasche
14 der vorliegenden Erfindung weist eine Ventilkappe16 zum Regeln der Abgabe des Konzentrats aus der Flasche14 auf. Die Flasche14 mit der Ventilkappe16 wirkt während des Gebrauchs mit der Abgabeeinheit12 zusammen, um das Konzentrat abzugeben und zu verdünnen. Konkret ist die Flasche14 umgekehrt, wie in3 bis11 dargestellt, und die Ventilkappe16 ist in eine Kammer18 der Abgabeeinheit12 eingeführt. Die Kammer18 hat eine im Allgemeinen zylinderförmige Seitenwand19 . Die Ventilkappe16 weist im Allgemeinen ein erstes Ventilteil40 (siehe6 ) auf, welches auf einem Flaschenkörper60 der Flasche14 zur Drehung mit dem Flaschenkörper60 während des Gebrauchs aufsitzt. Die Ventilklappe16 weist auch ein zweites Ventilteil50 (siehe6 ) auf, das am ersten Ventilteil40 zur Bewegung relativ zueinander montiert ist, um die Ventilkappe16 zu öffnen und zu schließen. Während des Gebrauchs der Flasche14 mit der Abgabeeinheit12 befindet sich ein Seitenvorsprung oder eine Lasche52 am zweiten Ventilteil50 in einer Kerbe20 der Abgabeeinheit12 . Um die Ventilkappe16 zwischen einer geschlossenen (6 ) und einer offenen (11 ) Position zu betätigen, wird die Flasche14 vorzugsweise durch den Benutzer gedreht, indem er den Flaschenkörper60 am Endabschnitt417 ergreift und den Flaschenkörper60 in der Richtung des Pfeils30 (2 ) dreht, um die Ventilkappe16 zu öffnen. Die Drehung des Flaschenkörpers60 in der Richtung des Pfeils32 (2 ) stellt die Ventilkappe16 in die geschlossene Position zurück. Die Kerbe20 behindert das zweite Ventilteil50 am Drehen, wenn das erste Ventilteil40 und die Flasche14 durch den Benutzer gedreht werden. - Die Drehung des Flaschenkörpers
60 dreht das erste Ventilteil40 um eine Längsachse41 relativ zum zweiten Ventilteil50 , welches durch die Lasche52 , die in der Kerbe20 der Abgabeeinheit12 positioniert ist, von Drehung abgehalten wird. Die Drehung des Flaschenkörpers60 dreht auch einen Nockenflansch42 , welcher sich vom ersten Ventilteil40 erstreckt. Der Nockenflansch42 betätigt selektiv ein Verdünnungsmittelventil22 , das die Strömung von Verdünnungsmittel von einem Einlass24 zur Abgabeeinheit12 , um in eine Mischkammer26 der Abgabeeinheit12 einzutreten, regelt. Die Abgabeeinheit12 weist zwei Verdünnungsmittelventile22 auf, wobei jedes mit dem Einlass24 der Abgabeeinheit12 verbunden ist. Das Konzentrat strömt von innerhalb der Flasche14 durch die Ventilkappe16 in die Mischkammer26 , wenn das zweite Ventilteil50 relativ zum ersten Ventilteil40 gedreht wird, wodurch die Ventilkappe16 geöffnet wird. Luft von der Umgebung tritt in die Flasche14 durch die Ventilkappe16 ein, wenn das Konzentrat abgegeben wird. Das Konzentrat und das Verdünnungsmittel werden innerhalb der Mischkammer26 gemischt und verlassen die Abgabeeinheit12 zusammen am Auslass28 . Der Flaschenkörper14 wird in der entgegengesetzten Richtung zurückgedreht, um die Ventilkappe16 zu schließen und den Nockenflansch42 aus dem Eingriff mit jedem Verdünnungsmittelventil22 zu lösen. Jedes Verdünnungsmittelventil22 ist federbelastet, so dass sich jedes Verdünnungsmittelventil automatisch schließt, wenn die Flasche14 in die geschlossene Position zurückgedreht wird. Es ist zu erwähnen, dass andere Abgabeeinheiten zur Verwendung mit der Flasche14 möglich sind, wobei die Abgabeeinheit das zweite Ventilteil50 während der Drehung des Flaschenkörpers60 , des ersten Ventilteils40 und des Nockenflansches42 festhält. - Nunmehr unter Bezugnahme auf
6 und11 ist die Ventilkappe16 sowohl in der geschlossenen Position (6 ) als auch in der offenen Position (11 ) dargestellt.6 und11 veranschaulichen drei Dichtungsregionen62 ,64 und66 zum Abdichten eines Innenraums der Flasche14 an der Ventilkappe16 gegen die Außenseite. Die Dichtungsregionen64 und66 werden selektiv geöffnet, um Luft und Fluid zum gewünschten Zeitpunkt durch die Ventilkappe16 durchströmen zu lassen, wie in11 dargestellt. Die Dichtungsregionen62 ,64 und66 werden im Anschluss ausführlicher erörtert.11 veranschaulicht den Fluidströmungsweg aus der Flasche14 , der durch die Pfeile68 dargestellt ist, durch einen Fluidauslass73 der Ventilkappe16 und den Luftströmungsweg in die Flasche14 , der durch die Pfeile70 dargestellt ist, durch einen Lufteinlass75 der Ventilkappe16 . Der Fluidströmungsweg und der Luftströmungsweg werden im Anschluss ausführlicher erörtert. Im Allgemeinen lässt die Ventilkappe16 die Fluidausströmung unter den Wirkungen der Schwerkraft zu, da der Fluidauslass73 vertikal unter dem Lufteinlass75 angeordnet ist. Luft von der Umgebung tritt in die Flasche14 am Lufteinlass75 ein, wenn Fluid abgegeben wird. Die Ventilkappe16 kann als ein „konstantes Kopfventil" bezeichnet werden, da der Fluidstand innerhalb der Flasche14 über dem Lufteinlass75 keinen Einfluss auf die Fluidausströmungsrate hat. Das Dosieren der Fluidströmung wird durch Bereitstellen des Fluidauslasses73 mit einer vorbestimmten Größe bewerkstelligt, um die gewünschte Strömungsrate von Fluid aus der Flasche14 zu ermöglichen. - Die Ventilkappe
16 in der bevorzugten Ausführungsform weist im Allgemeinen rohrförmige und konzentrisch ausgeführte Komponenten auf, welche sich drehen und der Länge nach zwischen Positionen bewegen, um die Ventilkappe16 zu öffnen und zu schließen. Die rohrförmigen Abschnitte sind in der bevorzugten Ausführungsform im Allgemeinen zylindrisch, obwohl einige Winkel und Verjüngungen vorgesehen werden können, um die Herstellung aus Formmaterialien zu ermöglichen. Steilere Winkel oder kegelförmigere Komponenten sind ebenfalls möglich, wobei die Drehung und/oder Längsbewegung der beiden Teile wie in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform in Bezug auf eine gemeinsame Achse erfolgt. - Gegen unsachgemäße Einriffe sichernde Merkmale werden mit der Ventilkappe
16 in der bevorzugten Ausführungsform ebenfalls bereitgestellt. Die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale verhindern eine unerwünschte oder versehentliche Abgabe durch Verriegeln des zweiten Ventilteils50 gegen das erste Ventilteil40 in der geschlossen Position. Vorzugsweise werden die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale nach dem Gebrauch der Flasche14 und der Ventilkappe16 mit der Abgabeeinheit12 automatisch deaktiviert. - Vorzugsweise schnappen das erste Ventilteil
40 und das zweite Ventilteil50 während der Montage ineinander ein. Weiterhin wird bevorzugt, dass die Ventilkappe16 auf der Flasche60 zur weiteren Erleichterung der Montage einschnappt. - Obwohl die bevorzugte Ausführungsform sowohl Dreh- als auch Längsbewegung der Ventilkomponenten relativ zueinander umfasst, ist zu erkennen, dass diese Aspekte der Erfindung auf Ventilkappenausführungsformen anwendbar sind, welche nur auf einer Drehbewegung beruhen, um das Ventil zu öffnen und zu schließen, sowie auch auf Ventilkappen, welche nur auf einer Längsbewegung beruhen, um das Ventil zu öffnen und zu schließen.
- Nunmehr unter Bezugnahme auf
12 bis21 weist das erste Ventilteil40 ein oberes Ende100 , ein gegenüberliegendes unteres Ende102 und eine zentrale Längsachse104 auf. Angrenzend an das obere Ende100 des ersten Ventilteils40 ist eine Struktur zum Montieren des ersten Ventilteils40 am Flaschenkörper60 . Das erste Ventilteil40 weist einen rohrförmigen Kranz106 und einen oberen rohrförmigen Abschnitt108 innerhalb des Kranzes106 auf. Zwischen dem Kranz106 und dem rohrförmigen Abschnitt108 ist ein Raum110 zur Aufnahme eines Halses406 des Flaschenkörpers60 (siehe6 ). Ein O-Ring120 im Raum110 dichtet das erste Ventilteil40 weiterhin gegen den Flaschenkörper60 in der ersten Dichtungsregion62 ab. Öffnungen112 durch den Kranz106 nehmen Vorsprünge408 des Flaschenkörpers60 auf (siehe auch6 ,8 und29 bis34 ). Sechs Öffnungen112 und Vorsprünge408 sind in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt. - Um die Ausrichtung und Befestigung des ersten Ventilteils
40 am Flaschenkörper60 während der Montage zu erleichtern, ist eine kleine Kerbe114 über jeder Öffnung112 im Kranz106 zur Aufnahme der Vorsprünge408 vorgesehen. Wenn das erste Ventilteil40 am Flaschenkörper60 montiert wird, ist eine zentrale Öffnung410 des Halses406 des Flaschenkörpers60 in Fluidverbindung und Luftströmungsverbindung mit dem ersten Ventilteil40 . Zusätzliche Vorsprünge408 und Öffnungen112 sind möglich. Weniger Vorsprünge408 und Öffnungen112 sind ebenfalls möglich, sogar nur ein Vorsprung und eine Öffnung. - Der Hals
406 weist zwei sich nach außen erstreckende Flansche413 auf, welche in Schlitzen118 im Kranz106 aufgenommen werden. Eine Abschrägung119 lenkt die Flansche413 in den schmalen Abschnitt112 der Schlitze118 . Die Flansche413 und die Schlitze118 erleichtern auch die Ausrichtung der Ventilkappe16 und des Flaschenkörpers60 . - Um ein oder mehr mit der Abgabeeinheit
12 verbundene Verdünnungsmittelventile22 zu betätigen, ist das erste Ventilteil40 mit dem Nockenflansch42 versehen, welcher zwei Nockenlappen126 ,127 zum Eingriff mit jedem Verdünnungsmittelventil22 bei Drehung des Nockenflansches42 relativ zur Abgabeeinheit12 aufweist. Ein einziger Lappen ist auch möglich, wenn gewünscht wird, nur eines der Verdünnungsmittelventile22 zu betätigen. - Die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale werden in Verbindung mit dem ersten Ventilteil
40 bereitgestellt. Auf dem Nockenflansch42 befindet sich eine Mehrzahl von Verriegelungslaschen128 , welche einen flexiblen Träger130 und einen der Länge nach vorstehenden Finger132 aufweisen. Jeder Finger132 ist zur Zusammenwirkung mit Kerben auf dem zweiten Ventilteil50 der Länge nach bewegbar. Ein funktionslose Lasche134 wird als ein wahlweises Merkmal bereitgestellt, um unsachgemäßes Eingreifen durch Verwirren des Benutzers im Hinblick darauf, wie viele Verriegelungslaschen vorhanden sind, weiterhin zu verhindern. Ein Anschlagsring136 ist vorgesehen, um das Bewegungsmaß jeder Verrieglungslasche128 während des Gebrauchs zu begrenzen. Die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale des ersten Ventilteils40 werden im Folgenden in Verbindung mit der Erörterung des zweiten Ventilteils50 ausführlicher beschrieben. - Das erste Ventilteil
40 weist weiterhin einen unteren rohrförmigen Abschnitt116 auf, welcher sich im Allgemeinen entlang der Längsachse104 erstreckt. Der untere rohrförmige Abschnitt116 definiert ein Lufteinlassloch oder eine Lufteinlassöffnung140 durch den rohrförmigen Wandabschnitt116 . Das Loch140 bildet den Lufteinlass75 , der zuvor für die Ventilkappe16 erwähnt wurde. Eine untere Schulter142 am ersten Ventilteil40 definiert wenigstens ein Fluidloch oder eine Fluidöffnung144 . Eine Mehrzahl von Öffnungen144 ist in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt, wobei sie um den kreisrunden Ring, der die untere Schulter142 definiert, herum gleich beabstandet sind. Auf Wunsch kann das Dosieren durch die Öffnungen144 gesteuert werden. Ein unterer Abschnitt146 des ersten Ventilteils40 definiert weiterhin eine Fuiddichtungsregion für die Ventilkappe16 . Konkret weist der untere Abschnitt146 eine Umfangsaussparung148 zur Aufnahme eines O-Rings160 auf, welcher zum selektiven Abdichten gegen das zweite Ventilteil50 verwendet wird. Der O-Ring160 kann auch angrenzend an die Endfläche152 angeordnet werden. Der O-Ring160 dichtet gegen das zweite Ventilteil50 ab, um die dritte Dichtungsregion66 zu bilden. - Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, dichtet die Außenfläche
156 des rohrförmigen Abschnitts116 selektiv gegen das zweite Ventilteil50 ab, um die Luftströmung in und aus der Ventilkappe16 und der Flasche14 zu regeln. In der bevorzugten Ausführungsform nimmt eine Umfangsrille158 in der Außenfläche156 einen O-Ring150 auf. Der O-Ring150 dichtet gegen das zweite Ventilteil50 ab, um die zweite Dichtungsregion64 zu bilden. - Die Außenfläche
156 weist weiterhin vorstehende Vorsprünge164 zur Verwendung beim Öffnen und Schließen der Ventilkappe16 auf, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. - Nunmehr unter Bezugnahme auf
22 bis28 weist das zweite Ventilteil50 ein oberes Ende200 , ein gegenüberliegendes unteres Ende202 und eine zentrale Längsachse204 auf. Ein rohrförmiger Abschnitt206 trägt einen Vorsprung56 , in den die Abgabeeinheit12 eingreift, um das zweite Ventilteil50 relativ zur Abgabeeinheit12 festzuhalten, während die Flasche60 und das erste Ventilteil40 gedreht werden. Eine äußere Fläche208 des rohrförmigen Abschnitts206 weist weiterhin eine Mehrzahl von Abstandhaltern210 auf, welche den rohrförmigen Abschnitt206 innerhalb der Kammer18 der Abgabeeinheit12 zentral beabstanden. Eine innere Fläche212 wirkt mit dem O-Ring150 zusammen, und eine untere innere Fläche213 wirkt mit dem O-Ring160 zusammen, um die Ventilkappe16 in der geschlossenen Position abzudichten. Zwischen der äußeren Fläche208 und der inneren Fläche212 erstreckt sich eine Öffnung oder ein Loch214 . Zwei Löcher214 sind auf gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Abschnitts206 vorgesehen. Ein Loch214 richtet sich zur Lufteinlassöffnung140 aus, um die Luftströmungsverbindung von einer Außenseite der Ventilkappe16 zu einer Innenseite der Ventilkappe16 und in die Flasche14 zuzulassen, wie in11 dargestellt. - Jedes Loch
214 ist vorzugsweise als ein abgewinkelter Nockenschlitz mit Nockenflächen216 konfiguriert, welche mit den vorstehenden Vorsprüngen164 des ersten Ventilteils40 zusammenwirken, um das Öffnen und Schließen der Ventilkappe16 zu bewirken. Die Drehung der Flasche14 und des ersten Ventilteils40 relativ zum zweiten Ventilteil50 bewirkt, dass sich die Vorsprünge164 entlang des Nockenschlitzes216 bewegen, um eine Längsbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilteil40 ,50 zu bewirken. Dies führt zur Ausrichtung der Lufteinlassöffnung140 mit einem Abschnitt des Lochs214 des zweiten Ventilteils50 und lässt Luft in die Ventilkappe16 einströmen. Außerdem trennt sich der O-Ring160 des ersten Ventilteils40 von der inneren Dichtungsfläche218 am unteren Ende202 des zweiten Ventilteils50 und lässt Fluid aus der Ventilkappe16 ausströmen. Auf Wunsch kann ein O-Ring in einer Aussparung in der Endfläche242 angebracht werden, um die Fluidauslassdichtung mit einer Endfläche152 des ersten Ventilteils bereitzustellen. Die Endfläche242 weist eine Öffnung oder ein Loch240 auf, welches Fluidauslass ermöglicht. Das Loch240 definiert den Fluidauslass73 , der zuvor für die Ventilkappe16 erwähnt wurde. Das Loch240 ist in der bevorzugten Ausführungsform zentral angeordnet, um Fluidausströmung in einen zentralen Abschnitt der Abgabeeinheit12 zum Mischen mit dem Verdünnungsmittel zuzulassen. - Das Loch
214 als ein Nockenschlitz kann so ausgelegt sein, dass der Schlitz länger als der Bewegungsbereich des ersten und des zweiten Ventilteils ist. Dies verhindert das Aufsitzen der Vorsprünge164 am Anschlag, um zu helfen, die Beanspruchung der Vorsprünge164 zu verringern, wie sie während des Gebrauchs auftreten könnte, wenn zugelassen werden würde, dass die Vorsprünge164 in ein Ende des Schlitzes eingreifen. Der Eingriff einer anderen Struktur im Abgabesystem, wie beispielsweise des Nockenflansches42 und der Abgabeeinheit12 , kann verwendet werden, um den Bewegungsbereich der Ventilteile zu begrenzen. - Angrenzend an das obere Ende
200 des zweiten Ventilteils50 ist ein Rand230 vorgesehen, welcher drei Kerben232 zur Aufnahme der vorstehenden Finger132 der Verriegelungslaschen128 des ersten Ventilteils40 aufweist. Eine vierte Verriegelungskerbe234 ist angrenzend an die funktionslose Lasche134 in der geschlossenen Position vorgesehen, um den Eindruck zu erwecken, dass eine vierte Verriegelungslasche deaktiviert werden müsse, wenn ein Benutzer versuchte, die Ventilkappe16 ohne die Abgabeeinheit12 zu öffnen. - Das obere Ende
200 des zweiten Ventilteils weist weiterhin innere Montagekerben250 zum Ausrichten mit den Vorsprüngen164 während der Schnappverschlussmontage des ersten und des zweiten Ventilteils40 ,50 auf. Die Montagekerben250 lenken die Vorsprünge164 der Länge nach, bis sie in ihren jeweiligen Löchern214 aufgenommen werden. Die Vorsprünge164 weisen eine konisch zulaufende Außenfläche166 auf, um in die Kerben250 zu passen, um zu helfen, die Erleichterung der Montage zu ermöglichen. Die Vorsprünge164 in der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform haben eine nichtzylindrische Seitenfläche168 (siehe16 ). Die Zitronen- oder ovale Form stellt größere Last tragende Flächen mit den Nockenschlitzen216 bereit. - Nunmehr unter Bezugnahme auf
11A ist eine alternative Ventilkappe16' dargestellt, welche eine wahlweise vierte Dichtungsregion67 umfasst. Die Dichtungsregion67 weist einen O-Ring161 auf, welcher in einer Aussparung wie der Aussparung158 angebracht ist. Der O-Ring161 ist zum zusätzlichen Abdichten von Fluid gegen mögliches Abwandern zum Loch214 im zweiten Ventilteil50 hin statt des Austretens des ganzen Fluids aus der Ventilkappe16 am Fluidauslass73 vorgesehen. - Unter neuerlicher Bezugnahme auf
3 sind die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale in der verriegelten Position veranschaulicht. Wenn die Ventilkappe16 in der verriegelten Position ist, ist jede Verriegelungslasche128 in einer Verriegelungskerbe232 des zweiten Ventilteils50 positioniert. Wenn die Flasche14 betriebsbereit in der Abgabeeinheit12 positioniert wird, wird jede Verriegelungslasche128 infolge einer Abwärtskraft, die durch den Benutzer auf die Flasche14 ausgeübt wird, der Länge nach aufwärts bewegt oder gebogen. Die Verriegelungslaschen128 greifen in die obere Fläche21 der Abgabeeinheit12 ein, um sich aus dem Eingriff mit den Kerben232 zu lösen. In diesem Zustand sind die Verriegelungslaschen128 beim Begrenzen der Fähigkeit des ersten Ventilteils40 und des zweiten Ventilteils50 , relativ zueinander gedreht zu werden, nicht mehr wirksam. Um unverzügliches Abheben und Längsbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilteil40 ,50 zu verhindern, was es für den Benutzer schwierig machen könnte, genug Kraft auszuüben, damit sich die Laschen128 aus den Kerben232 befreien können, ist der Nockenschlitz216 mit einem leichten Umfangsschlitzabschnitt256 am untersten Ende konfiguriert, der keine Längstrennung des ersten und des zweiten Ventilteils40 ,50 bewirkt (siehe22 und25 ). Durch Positionieren einer Mehrzahl von Verriegelungslaschen128 um die Ventilkappe16 herum ist es für ein Benutzer, der versucht, die Verwendung der Abgabeeinheit zu umgehen, unmöglich oder schwierig, mit der Hand alle Laschen128 der Länge nach gleichzeitig zu bewegen, um zu ermöglichen, dass das zweite Ventilteil50 relativ zum ersten Ventilteil40 gedreht wird. Obwohl eine Mehrzahl von Verriegelungslaschen128 und Kerben232 dargestellt ist, können mehr oder weniger, sogar nur jeweils eine, vorgesehen werden, um die Ventilkappe16 so bereitzustellen, dass sie gegen unsachgemäße Eingriffe gesichert ist. Außerdem kann durch Bereitstellen der funktionslosen Lasche134 und der funktionslosen Kerbe234 ein Benutzer davon abgehalten werden, die Umgehung der Abgabeeinheit12 überhaupt zu versuchen. Es können auch mehrere Finger132 auf jeder Lasche128 bereitgestellt werden. - Mit dem zuvor erwähnten, gegen unsachgemäße Eingriffe gesicherten System kann die Ventilkappe
16 wahrscheinlich nur geöffnet werden, wenn die Flasche14 betriebsbereit mit der Abgabeeinheit12 in Eingriff ist. Dies würde verhindern, dass ein Benutzer die Flasche getrennt von der Abgabeeinheit12 öffnet und den Inhalt der Flasche14 herausdrückt, wobei er das Konzentrat möglicherweise im Übermaß aus der Flasche14 ausgibt. Übermäßiges Abgeben kann verschwenderisch sein, und es kann auch eine gefährlichere Mischung mit zuviel Konzentrat darin bewirken. Die gegen unsachgemäße Eingriffe sichernden Merkmale sind auch beim Verhindern einer versehentlichen Abgabe wirksam, so dass die Flasche14 im verriegelten und geschlossenen Zustand verbleibt, bis der Benutzer die Flasche14 in der Abgabeeinheit12 positioniert und Druck nach unten ausübt, während er die Flasche dreht, um die Ventilkappe16 zu öffnen, um mit der Abgabe des Konzentrats durch die Abgabeeinheit12 zu beginnen. Solche Merkmale sind während der Lagerung und Beförderung nützlich. - Nunmehr unter Bezugnahme auf
29 bis34 ist der Flaschenkörper60 dargestellt, welcher ein oberes geschlossenes Ende400 , ein unteres offenes Ende402 und eine zentrale Längsachse404 aufweist. Angrenzend an das untere offene Ende402 sind der Flaschenhals406 und die Öffnung410 . Der Flaschenkörper60 schnappt während der Montage in der bevorzugten Ausführungsform mit der Ventilkappe16 ein. Die Mehrzahl von Vorsprüngen408 ermöglichen die Einschnappmontage des Flaschenkörpers60 an der Ventilklappe16 . Jeder Vorsprung408 weist eine Rampenfläche412 und eine Anschlagsschulter414 zum Eingreifen in eine innere Fläche des Kranzes106 des ersten Ventilteils40 auf. Der Hals406 ist so dargestellt, dass er ungleich beabstandete Vorsprünge408 aufweist, um eine begrenzte Anzahl von Möglichkeiten des Montierens der Ventilklappe16 an der Flasche60 zuzulassen. Das erste Ventilteil40 weist ungleich beabstandete Öffnungen112 zur Aufnahme der ungleich beabstandeten Vorsprünge408 auf. Die Flansche413 und die Schlitze118 führen zusammen mit den Vorsprüngen408 und den Kerben114 dazu, dass der Nockenflansch42 der Ventilkappe16 in der richtigen Position ist und ein vorbestimmter Abschnitt des Flaschenkörpers60 während der Betätigung dem Benutzer zugewendet ist. Im Allgemeinen weist der Körper60 einen zentralen Bereich416 auf, der zur Aufnahme eines Produktetiketts geeignet ist. Angrenzend an das obere geschlossene Ende400 befinden sich gegenüberliegende Griffplatten418 zum Ergreifen mit der Hand, wie in3 und7 dargestellt. Eine Endfläche420 der Öffnung410 dichtet gegen den O-Ring120 ab, um die fluiddichte Flaschen- und Ventilkappendichtung62 zu bilden. Der Flaschenkörper60 wird vorzugsweise aus geformtem Kunststoff, wie beispielsweise Polyethylen mit hoher Dichte oder einem anderen formbaren Kunststoff, hergestellt. - Die Konstruktion der Flasche
14 mit der Ventilkappe16 ermöglicht es, die Flasche14 mit Abgabeeinheiten12 des Standes der Technik wie jenen, die im US-Patent Nr. 5,425,404 offenbart und in1 und2 dargestellt sind, oder anderen Abgabeeinheiten, welche so konfiguriert sind, dass sie während des Gebrauchs in die Ventilkappe16 eingreifen, zu verwenden. - Die vorstehende Spezifikation und die zuvor erörterten Beispiele und Daten stellen eine vollständige Beschreibung der Herstellung und der Verwendung einer Ausführungsform der Erfindung bereit. Viele Ausführungsformen der Erfindung können hergestellt werden, ohne sich vom Rahmen der Erfindung zu entfernen, die Erfindung beruht auf den hierin im Anschluss angehängten Patentansprüchen.
Claims (12)
- Abgabeventilkappe zur Verwendung mit einer Fluid enthaltenden Flasche zur Abgabe des Fluids in einem schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystem, wobei die Ventilkappe aufweist: a) ein an der Flasche montierbares erstes Ende; b) ein dem ersten Ende entlang einer Längsachse der Ventilkappe gegenüberliegendes zweites Ende; c) wobei die Ventilkappe mit einem Lufteinlaß und einem Fluidauslaß versehen ist, wobei der Fluidauslaß vom Lufteinlaß in der Richtung der Längsachse beabstandet ist und in der Nähe des zweiten Endes angeordnet ist; d) wobei die Ventilkappe, die umfasst: (1) ein erstes Ventilteil mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende an der Flasche montierbar ist, wobei das erste Ventilteil einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der eine in einer Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende verlaufende Längsachse definiert, wobei der rohrförmige Abschnitt eine Lufteinlaßöffnung durch den rohrförmigen Abschnitt aufweist und wobei der rohrförmige Abschnitt weiterhin eine zwischen der Lufteinlaßöffnung und dem ersten Ende positionierte Umfangsdichtung aufweist; (2) ein zweites Ventilteil, das entlang der Längsachse am ersten Ventilteil bewegbar montiert ist, wobei das zweite Ventilteil einen passenden Abschnitt aufweist, der so ausgeführt ist, daß er mit dem ersten Ventilteil zusammenwirkt, um die Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils zu schließen und zu öffnen, um an der Ventilkappe den Lufteinlaß zu bilden, wobei die Lufteinlaßöffnung geschlossen ist, wenn sich das zweite Ventilteil in einer ersten Position relativ zum ersten Ventilteil befindet, und die Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils offen ist, wenn sich das zweite Ventilteil in einer zweiten Position relativ zum ersten Ventilteil befindet, wobei der passende Abschnitt des zweiten Ventilteils einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei der rohrförmige Abschnitt des zweiten Ventilteils eine Öffnung definiert, die zur Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils ausrichtbar ist, wenn sich das zweite Ventilteil in der zweiten Position befindet, wobei der rohrförmige Abschnitt des zweiten Ventilteils eine innere Oberfläche aufweist, in die die Umfangsdichtung des ersten Ventilteils abdichtend eingreift, um eine Luftströmungsverbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils und der Öffnung des rohrförmigen Abschnitts des zweiten Ventilteils zu verhindern, wenn sich das zweite Ventilteil in der ersten Position befindet; (3) wobei das erste und das zweite Ventilteil zusammenwirken, um den Fluidauslaß zu definieren, der geschlossen ist, wenn sich das zweite Ventilteil in der ersten Position befindet, und offen ist, wenn sich das erste Ventilteil in der zweiten Position befindet.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 1, die weiterhin eine Fluidauslaßöffnung im ersten Ventilteil und eine Fluidauslaßöffnung im zweiten Ventilteil sowie eine Fluidauslaßdichtung zwischen der Fluidauslaßöffnung des zweiten Ventilteils und der Fluidauslaßöffnung des ersten Ventilteils aufweist, wenn sich das zweite Ventilteil in der ersten Position befindet.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 1, bei der das erste und das zweite Ventilteil drehbar um die Längsachse montiert sind.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 1, bei der das erste und das zweite Ventilteil drehbar um die Längsachse montiert sind und die weiterhin einen Nockenschlitz am rohrförmigen Abschnitt des zweiten Ventilteils und einen vom Nockenschlitz aufgenommenen Versprung am rohrförmigen Abschnitt des ersten Ventilteils aufweist, wobei der Nockenschlitz so konfiguriert und vorgesehen ist, daß eine Dreh- und Längsbewegung relativ zur Längsachse des zweiten Ventilteils relativ zum ersten Ventilteil bewirkt wird, wenn der Vorsprung entlang dem Nockenschlitz bewegt wird.
- Abgabeventilkappe zur Verwendung mit einer Fluid enthaltenden Flasche zur Abgabe des Fluids in einem schwerkraftbetätigten Fluidabgabesystem, wobei die Ventilkappe aufweist: ein erstes Ventilteil mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende an der Flasche montierbar ist, wobei das erste Ventilteil einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, der eine in einer Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende verlaufende Längsachse definiert, wobei der rohrförmige Abschnitt eine Lufteinlaßöffnung durch den rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei der rohrförmige Abschnitt weiterhin eine zwischen der Lufteinlaßöffnung und dem ersten Ende positionierte Umfangsdichtung aufweist und wobei das erste Ventilteil weiterhin eine Fluidauslaßöffnung definiert, die von der Lufteinlaßöffnung entlang der Längsachse beabstandet und angrenzend an das zweite Ende positioniert ist; ein zweites Ventilteil, das bewegbar am ersten Ventilteil montiert ist, um eine Drehung und Längsbewegung entlang der Längsachse zuzulassen, wobei das zweite Ventilteil einen passenden Abschnitt aufweist, der so ausgeführt ist, daß er mit dem ersten Ventilteil zusammenwirkt, um die Lufteinlaßöffnung und die Fluidauslaßöffnung des ersten Ventilteils zu schließen, wenn sich das zweite Ventilteil in einer ersten Position relativ zum ersten Ventilteil befindet, und die Lufteinlaßöffnung und die Fluidauslaßöffnung des ersten Ventilteils zu öffnen, wenn sich das zweite Ventilteil in einer zweiten Position relativ zum ersten Ventilteil aufweist, wobei der passende Abschnitt des zweiten Ventilteils einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei der rohrförmige Abschnitt des zweiten Ventilteils eine Öffnung definiert, die zur Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils ausrichtbar ist, wenn sich das zweite Ventilteil in der zweiten Position befindet, wobei der rohrförmige Abschnitt des zweiten Ventilteils eine innere Oberfläche aufweist, in die die Umfangsdichtung des ersten Ventilteils abdichtend eingreift, um eine Luftströmungsverbindung zwischen der Lufteinlaßöffnung des ersten Ventilteils und der Öffnung des rohrförmigen Abschnitts des zweiten Ventilteils zu verhindern, wenn sich das zweite Ventilteil in der ersten Position befindet, wobei das zweite Ventilteil eine Fluidauslaßöffnung und eine Fluidauslaßdichtung zwischen der Fluidauslaßöffnung des zweiten Ventilteils und der Fluidauslaßöffnung des ersten Ventilteils aufweist, wenn sich das zweite Ventilteil in der ersten Position befindet, wobei die Ventilkappe einen Fluidströmungsweg zwischen den Fluidauslaßöffnungen des ersten und des zweiten Ventilteils definiert, wenn sich das zweite Ventilteil in der zweiten Position befindet.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 2 oder 5, bei der die Fluidauslaßdichtung eine Radialdichtung ist.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 3 oder 5, die weiterhin eine Verriegelungskerbe am zweiten Ventilteil und eine flexible Verriegelungslasche am ersten Ventilteil aufweist, wobei die Verriegelungslasche in einer Richtung der Längsachse bewegbar ist, wobei die Verriegelungslasche in der Verriegelungskerbe positionierbar ist, um das zweite Ventilteil und das erste Ventilteil gegen eine Drehung relativ zueinander zu verriegeln, und wobei die Verriegelungslasche außerhalb der Verriegelungskerbe positionierbar ist, um eine Drehung des zweiten Ventilteils relativ zum ersten Ventilteil zuzulassen.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 7, wobei das erste Ventilteil einen Anschlag aufweist, um eine über ein vorbestimmtes Maß hinausgehende Bewegung der Verriegelungslasche zu begrenzen.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 5, die weiterhin einen Nockenschlitz am rohrförmigen Abschnitt des zweiten Ventilteils und einen vom Nockenschlitz aufgenommenen Vorsprung am rohrförmigen Abschnitt des ersten Ventilteils umfaßt, wobei der Nockenschlitz so konfiguriert und vorgesehen ist, daß eine Dreh- und Längsbewegung relativ zur Längsachse des zweiten Ventilteils relativ zum ersten Ventilteil bewirkt wird, wenn der Vorsprung entlang dem Nockenschlitz bewegt wird.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 4 oder 9, wobei die Öffnung des zweiten Ventilteils einen Abschnitt des Nockenschlitzes bildet.
- Abgabeventilkappe nach Anspruch 1 oder 5, wobei das erste Ventilteil einen oberen inneren rohrförmigen Abschnitt und einen oberen äußeren rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei der obere innere und der obere äußere rohrförmige Abschnitt beabstandet sind, um einen Hals der Flasche aufzunehmen, und die weiterhin eine Dichtung aufweist, die mit dem Hals der Flasche in reingriff bringbar ist, um das erste Ventilteil gegenüber der Flasche abzudichten.
- System, das die Abgabeventilkappe nach Anspruch 5 sowie eine Flasche aufweist, die einen Hals mit mehreren nach außen gerichteten Vorsprüngen aufweist, wobei das erste Ventilteil einen den Hals der Flasche umgebenden Kragen aufweist, wobei der Kragen mehrere Öffnungen aufweist, wobei jede Öffnung einen Vorsprung der Flasche aufnimmt, wobei das erste Ventilteil weiterhin einen Nockenflansch aufweist, der so ausgeführt ist, daß er in ein Verdünnungsmittelventil einer Abgabeeinheit eingreift.
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