DE69626701T2 - Vorrichtung zur abgabe eines fluids in eine flüssigkeit in einem behälter - Google Patents

Vorrichtung zur abgabe eines fluids in eine flüssigkeit in einem behälter Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Abgabe eines Fluids in eine erste Flüssigkeit in einem Behälter.
  • In einer Reihe von Anwendungen, wie Mischungen verschiedener Flüssigkeiten, kann es notwendig sein, eine Flüssigkeit kurz vor Gebrauch der Flüssigkeitsmischung in eine andere Flüssigkeit abzugeben und zu mischen. Es kann nicht möglich oder wünschenswert sein, die Flüssigkeiten in vorgemischter Form aufzubewahren, da sie in unerwünschter Weise miteinander reagieren können, wenn sie als die Mischung für einen Zeitraum aufbewahrt werden. Ein Beispiel hierfür können Mischungen alkoholischer Getränke und alkoholfreier Getränke sein. Dies kann sich jedoch auch auf andere Flüssigkeiten oder Mischungen von Flüssigkeiten und Gasen beziehen.
  • Vorrichtungen zur Abgabe einer Flüssigkeit in eine andere, die sich in einem Behälter befindet, sind bekannt. Derartige Vorrichtungen sind in den Patentdokumenten US 4201316 und DE 2432290 offenbart. Diese Vorrichtungen sind für den Gebrauch mit Behältern, die Gewindeverschlüsse aufweisen, und haben den Nachteil, dass sie ein Herunterschrauben der Verschlüsse erfordern, um den Inhalt der Vorrichtung abzugeben, dann müssen sie wieder hochgeschraubt und abgeschraubt werden, um den Behälter zu öffnen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abgabe eines Fluids in eine Flüssigkeit gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Behälter einer Flüssigkeit eine durch einen lösbaren Verschluss verschlossene Öffnung und eine Vorrichtung zur Abgabe eines Fluids in die Flüssigkeit in dem Behälter, wobei die Vorrichtung in dem Behälter angrenzend an die Öffnung montiert ist, und die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es durch eine Fluidkammer, die Fluid abgibt, wenn sie perforiert wird, möglich ist, das Perforieren der Fluidkammer zu verzögern, bis das Fluid in die Flüssigkeit in dem Behälter abgegeben werden soll, kurz bevor die Flüssigkeit benutzt wird.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich das unter Druck setzbare Teil dem Druck des Behälters angleichen wird, wenn der Druck innerhalb des Behälters grösser als der Umgebungsdruck oder der atmosphärische Druck ist, wenn der Behälter geschlossen ist. Wenn der Behälter geöffnet wird, wird eine Druckdifferenz zwischen dem Behälter und dem unter Druck setzbaren Teil geschaffen, weil kein Druck von dem unter Druck setzbaren Teil abgegeben wird, und die Druckdifferenz kann benutzt werden, um die Fluidkammer zur Abgabeposition zu bewegen.
  • Das Gehäuse kann eine Rohrleitung umfassen, in welche das Fluid nach dem Fliessen durch den Fluidauslass hineinfliesst, und die Rohrleitung erstreckt sich unter der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Behälter. Typischerweise erstreckt sich die Rohrleitung bis mindestens angrenzend an den Mittelabschnitt der ersten Flüssigkeit im ersten Behälter und erstreckt sich vorzugsweise bis angrenzend an den Boden des ersten Behälters.
  • Alternativ kann das Fluid durch die Vorrichtung auf die Oberfläche der Flüssigkeit in den Behälter abgegeben werden.
  • Typischerweise kann die Fluidkammer eine Flüssigkeit und/oder ein Gas enthalten. Vorzugsweise wird das Fluid in der Kammer vor dem Perforieren der Kammer unter Druck gesetzt. Druckbeaufschlagung des Fluids würde den Ausstoß des Fluids aus der Fluidkammer bei Lösen des Verschlusses erleichtern.
  • Die Fluidkammer umfasst vorzugsweise ein zerreißbares Element, das durch die Perforiervorrichtung perforiert ist, um das Fluid von der Fluidkammer abzugeben. Das zerreißbare Element kann typischerweise eine Membran sein.
  • Die Ventilvorrichtung kann eine halbdurchlässige Membran sein, die Gas in den unter Druck setzbaren Teil des Gehäuses durchlässt, aber nicht ausreichend durchlässig ist, um das Entweichen des Gases von dem unter Druck setzbaren Teil zu ermöglichen, wenn der Behälter geöffnet wird und bevor sich die Fluidkammer in die Abgabeposition bewegt. Alternativ kann die Ventilvorrichtung ein Einwegventil sein.
  • Vorzugsweise kann der unter Druck setzbare Teil von dem Teil mit dem Fluidauslass durch die Fluidkammer abgedichtet werden, welche mit dem Gehäuse zusammenwirkt, um eine Abdichtung zwischen der Fluidkammer und dem Gehäuse zu erzielen. Eine Abdichtungsvorrichtung kann auf einer Fluidkammer oder auf beiden und dem Gehäuse angebracht sein, um die Abdichtung zu erzielen.
  • Vorzugsweise können das Fluid und die Flüssigkeit jede beliebige Kombination sein. Beispiele für Kombinationen sind Limonensaft als Fluid und Bier als Flüssigkeit oder Schokoladenaroma und Gas als Fluid und Milch als Flüssigkeit. Mit der ersten Kombination würde der Benutzer ein Bier-Limonen-Getränk erhalten, mit der zweiten Kombination einen Schokoladen-Milchshake mit dem durch Hilfe des Gases erzeugtem Schaum auf dem Shake.
  • Beispiele für eine Vorrichtung zur Abgabe eines Fluids in eine Flüssigkeit in einem Behälter gemäß der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine Querschnittsansicht durch einen oberen Teil eines Behälters ist, welche ein Beispiel einer Vorrichtung zur Abgabe von Fluid in Flüssigkeit in dem Behälter mit der Vorrichtung in einer ersten Position zeigt, wobei dieses Beispiel nicht gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine Querschnittsansicht des in 1 dargestellten Behälters ist, wobei der Verschluss des Behälters entfernt ist und sich die Vorrichtung in einer zweiten Position befindet;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Behälters aus 1 ist, wobei sich die Vorrichtung in einer Abgabeposition befindet;
  • 4 eine Querschnittsansicht des Behälters aus 1 ist, die das Entfernen der Vorrichtung von dem Behälter zeigt;
  • 5 eine Querschnittsansicht durch ein Beispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Abgabe von Fluid in Flüssigkeit in einem Behälter mit einer Fluidkammer in einer ersten Position ist;
  • 6 eine Querschnittsansicht durch die Vorrichtung aus 5 ist, die die Fluidkammer in einer dazwischenliegenden Abgabeposition zeigt; und
  • 7 eine Querschnittsansicht durch die Vorrichtung aus den 5 und 6 ist, die die Fluidkammer in einer endgültigen Abgabeposition zeigt.
  • 1 zeigt ein Beispiel einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung 54 zur Abgabe eines Fluids 58 in eine Flüssigkeit in einem Behälter 1. Die Vorrichtung 54 beinhaltet ein Gehäuse 57 mit Sporen 33, 34, die einen Kopf 35 einer Fluidkammer 36 halten. Die Kammer 36 weist eine abdichtende Dichtung 37 auf, welche eine Öffnung 38 festlegt, welche durch eine Folienmembran und Kunststoff-Dichtung 39 verschlossen ist. Das gegenüberliegende Ende der Kammer 36 weist ein Loch auf, welches von einer Membran 40 abgedeckt ist. Der untere Teil des Gehäuses 57 weist einen Bruchteil 41 mit einem Fluidströmungskanal 42 darin auf. Angehängt an den Bruchteil 41 ist ein Verbindungsglied 43, an dem ein Tauchrohr 44 befestigt ist. Somit steht der Fluidströmungskanal 42 mit dem Inneren des Tauchrohrs 44 in Verbindung.
  • Der obere Abschnitt des Gehäuses 32 weist einen zusammenschiebbaren Abschnitt 45 auf, in welchem ein Tauchkolben 46 angebracht ist. Auslasslöcher 47 in dem Gehäuse 57 und dem zusammenschiebbaren Abschnitt 45 ermöglichen das Einströmen des Gases in den Hohlraum 48 zwischen dem Tauchkolben 46 und dem oberen Ende der Fluidkammer 36 von dem Luftraum 49 in dem Behälter 1. Zusätzlich kann eine optionale Feder 50 zwischen dem oberen Ende der Kammer 36 und der Innenseite des Tauchkolbens 46 angebracht sein (siehe 2).
  • Die Feder 50 ist optional und wird vorzugsweise benutzt, wenn die Flüssigkeit in dem Behälter 1 eine kohlensäurefreie Flüssigkeit ist.
  • Die Feder 50 kann jedoch auch benutzt werden, wenn die Flüssigkeit mit Luft durchsetzt ist oder ein Gas auf natürlichem Wege erzeugt.
  • Bei Gebrauch ist die Vorrichtung 54 in dem Behälter 1 in dem Hals 3 angebracht und durch eine Gewindeabdeckung 51, welche den Behälter 1 auch abdichtet, in Position gehalten. Die Abdeckung 51 ist durch ein Gewinde an der Öffnung 3 befestigt, wie in 1 gezeigt. Die in 1 gezeigte Position der Vorrichtung ist die Position, in der der Behälter 1 wiederverkauft oder gelagert wird.
  • Möchte ein Benutzer eine Flüssigkeit innerhalb eines Behälters 1 benutzen, wird die Gewindeabdeckung 51 entfernt und entweder der Druck der Feder 50 und/oder der Druck des Gases in dem Hohlraum 48, das durch die Auslasslöcher 47 in den Hohlraum 48 gelangt ist, treibt den zusammenschiebbaren Abschnitt 45 nach oben in die in 2 gezeigte Position.
  • Wenn die Vorrichtung 54 die in 2 gezeigte Position erreicht, kann ein Benutzer den Tauchkolben 46 nach unten in Richtung des Pfeils 52 drücken. Dies bewirkt, dass sich der zusammenschiebbare Abschnitt 45 nach unten bewegt, wodurch die Kammer 36 durch die Sporen 53, die gegen das obere Ende der Kammer 36 in Eingriff stehen, nach unten gezwungen wird. Während die Kammer 36 innerhalb des Gehäuses 54_ nach unten gezwungen wird, zerreißt der Bruchteil 41 die Folienmembran 39, die Fluid 58 durch den Fluidauslass 42 in das Tauchrohr 44 abgibt. Das Fluid 58 steht entweder beim Einfügen des Fluids 58 in die Kammer 36 unter Druck, oder Gas von dem Hohlraum 49 in dem Behälter 1 hat das Fluid 32 durch Eintreten in die Kammer 36 durch die Auslasslöcher 37, den Hohlraum 48 und die halbdurchlässige Membran 40 unter Druck gesetzt. Das unter Druck gesetzte Fluid 58 wird durch diesen Druck durch das Tauchrohr 44 aus der Kammer 36 in die Flüssigkeit in dem Behälter 1 ausgestossen, Nachdem das Fluid 58 aus der Kammer 36 ausgestossen worden ist, kann die Vorrichtung 54 von dem Behälter 1 durch einen Benutzer, der die Nasen 55 auf dem oberen Ende des zusammenschiebbaren Abschnitts 45 ergreift, entfernt werden (siehe 4).
  • Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 80 zur Abgabe eines Fluids 81 in eine Flüssigkeit in einem Behälter (nicht gezeigt) wird in 5 gezeigt. Die Vorrichtung 80 beinhaltet ein Gehäuse 82, welches einen oberen Abschnitt 83 und einen unteren Abschnitt 84 aufweist. Am oberen Abschnitt 83 ist eine Kappe 85 befestigt, die eine Anzahl von Riefen 86 auf ihrer Oberfläche aufweist. Zusätzlich dazu befindet sich in der Kappe 85 ein Luftloch 87, und das Loch 87 ist durch eine halbdurchlässige Membran 88 abgedeckt. Innerhalb des Gehäuses 82 befindet sich eine Fluidkammer 89, in der die Flüssigkeit 81 enthalten ist. Die Fluidkammer 89 weist ein offenes Ende 90 auf, das durch eine ringförmige Dichtung 91 abgedichtet ist, und eine zentrale Öffnung 92 der Dichtung 91 ist durch eine Folienmembran 93 abgedichtet. Eine Schutzabdeckung 94 bedeckt die Dichtung 91 und die Kappe 94 weist eine zentrale Öffnung darin auf, die sich mit der Öffnung 92 in der Dichtung 91 deckt. Die Kappe 94 wird über das offene Ende 90 der Fluidkammer 89 eingerastet und die Kappe 94 endet in gefederten Schenkeln 95 an der Seite der Fluidkammer 89. Der untere Teil 84 des Gehäuses 82 weist einen zentralen Bruchteil 96 auf, in welchem Rillen 97 gebildet sind. Der untere Teil 84 des Gehäuses 82 ist durch Arme 98 gebildet, die sich von dem oberen Teil 83 nach unten und dann radial nach innen erstrecken, um den Bruchteil 96 zu verbinden, und es gibt Lücken zwischen den Armen 98.
  • Bei Benutzung kann die Vorrichtung 80 beispielsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sein, die mit Stickstoff übersättigt ist. Die Vorrichtung 80 kann dann an der Unterseite der Kappe einer Getränkedose befestigt werden, in der sich die Aufreißlasche der Getränkedose befindet. Die Vorrichtung 80 kann an der Unterseite der Kappe der Getränkedose mit Klebstoff befestigt werden, welcher die Rippen 86 an der Unterseite der Getränkedose befestigt. Die Riefen 86 sind nicht kontinuierlich, wodurch Gas innerhalb der Getränkedose von der Getränkedose, nachdem sie abgedichtet ist, durch die Membran 88 und das Luftloch 87 in den Luftspalt 99 zwischen der Oberseite der Kammer 89 und der Unterseite der Kappe 85 strömen kann.
  • Die Getränkedose kann typischerweise eine Dose für Bier oder ein anderes Getränk sein, in der der Inhalt der Dose unter Druck steht.
  • Wenn ein Benutzer die Dose durch Ziehen der Aufreißlasche öffnet, fällt der Druck innerhalb der Dose auf atmosphärischen Druck ab. Die Membran 88 verhindert jedoch unmittelbaren Druckausgleich zwischen dem Luftspalt 99 und dem Rest der Dose und verhindert dadurch, dass der Druck in dem Luftspalt 99 auf atmosphärischen Druck abfällt. Diese Druckdifferenz wirkt gegen das obere Ende der Kammer 89, wobei die Kammer 89 nach unten und gegen den Bruchteil 96 gezwungen wird, welcher den Folienmembran-Verschluss 93 zerreißt. Die Kammer 89 befindet sich dann in der in 6 gezeigten Position, in welcher der Bruchteil 96 die Membran 93 durchbohrt hat. Das Fluid 81 in der Kammer 89, welches unter Druck gesetzt ist, wird dann durch die Rillen 97 in dem Bruchteil 96 und aus dem Gehäuse 82 heraus über die Zwischenräume in den Armen 98 in den unteren Abschnitt 84 des Gehäuses 82, und in Kontakt mit der Flüssigkeit in der Dose, ausgestossen. Während der überschüssige Druck in dem Luftspalt 99 durch das Luftloch 87 und die Membran 88 strömt, wird der Druck auf das obere Ende der Kammer 89 auf atmosphärischen Druck reduziert und die Kammer 89 kehrt in die in 7 dargestellte Position zurück.
  • Wenn das Bruchelement 96 die Folienmembran 93 zerreißt, befinden sich mit Federn versehene Arme 95 unter den Nasen 100 bereits in Eingriff, wodurch verhindert wird, dass der Druck innerhalb der Kammer 89 die Kammer 89 wieder zurück in die in 5 gezeigte Position nach oben bewegt.
  • Ein Vorteil der in den 5 bis 7 gezeigten Vorrichtung 80 besteht darin, dass das Fluid 81 innerhalb der Kammer 89 in den Inhalt der Flüssigkeit in dem Behälter abgegeben werden kann, beispielsweise eine Getränkedose oder eine Flasche, ohne dass ein Benutzer die Vorrichtung 80 aktivieren muss.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Fluidkammer nur perforiert oder zerrissen wird, wenn das Fluid in die Flüssigkeit in dem Behälter abgegeben werden soll.
  • Die Benutzung eines Tauchrohrs, wie das Tauchrohr 44 auf der Vorrichtung 54, ermöglicht das Einführen des Fluids in den Körper der Flüssigkeit statt auf die Oberfläche. Dies hat den Vorteil, dass Gas in dem Fluid beispielsweise benutzt werden kann, um die Flüssigkeit aufzuschäumen oder eine Schaumkrone auf der Flüssigkeitsmischung zu erzeugen. Ein Beispiel für solch eine Flüssigkeitsmischung kann ein Milchshake mit Geschmack sein, wobei das Fluid eine Mischung eines Geschmackskonzentrats und eines Gases sein kann.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Vorrichtungen mit Behältern benutzt werden können, die unter Druck gesetzt oder nicht unter Druck gesetzt sind, und mit Fluid, das eine Flüssigkeit, ein Gas oder eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas sein kann.
  • Änderungen und Verbesserungen können angebracht werden, ohne den Bereich der Erfindung, wie beansprucht, zu verlassen.

Claims (8)

  1. Eine Vorrichtung (80) zur Abgabe eines Fluids in eine Flüssigkeit in einem Behälter mit einem lösbaren Verschluss, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse (82); eine auf dem Gehäuse (82) montierte Perforiervorrichtung (96); eine Fluidkammer (89), die bewegbar innerhalb des Gehäuses (82) zur Bewegung zwischen einer Lagerungsposition, in der das Fluid (81) innerhalb der Fluidkammer (89) gehalten wird, und einer Abgabeposition, in der die Fluidkammer (89) von der Perforiervorrichtung (96) perforiert wird und das Fluid aus der Fluidkammer (89) abgegeben wird, um aus der Vorrichtung durch einen Fluidauslass (92) in der Fluidkammer auszutreten, montiert ist, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass: das Gehäuse zwei Teile, ein unter Druck setzbares Teil (83), innerhalb dessen die Fluidkammer (89) montiert ist, und ein Teil (84) mit der Perforiervorrichtung (96) beinhaltet, und eine Ventilvorrichtung (88) auf den unter Druck setzbaren Teil (83) gepasst ist, um zu ermöglichen, dass sich der Druck innerhalb des unter Druck setzbaren Teils (83) dem Druck innerhalb des Behälters langsam angleicht, wobei die Ventilvorrichtung (88) die sofortige Abgabe des Drucks aus dem unter Druck setzbaren Teil (83), wenn der löstbare Verschluss entfernt wird, um den Behälter zu öffnen, im Wesentlichen verhindert, so dass der Druck innerhalb des unter Druck setzbaren Teils (83) die Fluidkammer (89) zur Abgabeposition bewegt.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Fluid (81) in der Fluidkammer (89) unter Druck gesetzt wird.
  3. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fluidkammer (89) eine Flüssigkeit (81) und/oder ein Gas enthält.
  4. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fluidkammer (89) ein zerreißbares Element (93) umfasst, das von der Perforiervorrichtung (96) perforiert wird, um das Fluid (81) aus der Fluidkammer (89) abzugeben.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das zerreißbare Element (93) eine Membran beinhaltet.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilvorrichtung eine halbdurchlässige Membran (88) ist.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der unter Druck setzbare Teil (83) von dem Teil (84) mit der Perforiervorrichtung (96) durch die Fluidkammer (89), welche mit dem Gehäuse (82) zusammenwirkt, abgedichtet wird, um eine Abdichtung zwischen der Fluidkammer (89) und dem Gehäuse (82) zu erzielen.
  8. Ein Behälter (1) einer Flüssigkeit, der eine Öffnung, die von einem lösbaren Verschluss geschlossen wird, und eine Vorrichtung (80) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche beinhaltet, wobei die Vorrichtung ein Fluid (81) in die Flüssigkeit (64) in dem Behälter abgibt, und wobei die Vorrichtung in dem Behälter angrenzend an die Öffnung montiert ist.
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