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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit Behältern für fließfähige Materialien gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und insbesondere mit Behältern für Flüssigkeiten, in denen der Druck
größer als
der Atmosphärendruck
ist. Es ist offensichtlich, dass kohlensäurehaltige Getränke, wie
zum Beispiel die so genannten Erfrischungsgetränke, und gebraute Getränke, wie
zum Beispiel Bier und Cider, unter einem über dem atmosphärischen
Druck liegenden Druck aufbewahrt werden, jedoch betrifft die vorliegende
Erfindung auch fließfähige Materialien (einschließlich anderer
Flüssigkeiten),
die unter einem über
dem atmosphärischen
Druck liegenden Druck aufbewahrt werden bzw. aufbewahrt werden können. Insbesondere
ist es für
eine Anzahl von „stillen" Getränken nicht
unüblich,
in einem Behälter
verpackt zu werden, der eine Stickstoffatmosphäre mit einem über dem
Atmosphärendruck
liegenden Druck enthält.
Beispiele für
Waren, die auf diese Weise verpackt werden oder verpackt werden
können,
umfassen Säfte
und Saftgetränke,
Milch und auf Milch basierende Getränke, Spirituosen, Weine, Eistee
und Teegetränke
und sogar in flüssiger
Form abgegebene Medikamente und Arzneimittel. Das Dokument WO 96/24542A
offenbart einen Behälter
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
gewissen alkoholischen Getränken,
insbesondere bei Stout-Bieren, wird seit langem eine dicke Schaumkrone
aus cremigem Schaum als wünschenswert
erachtet. Diese Schaumkrone wird auf einfache Weise erzeugt, wenn
ein Stout mit einem herkömmlichen
Bier-Zapfgerät
gezapft wird, jedoch wird, falls Stout-Biere (wie es häufig auch
bei vielen anderen alkoholischen Getränken der Fall ist) in Dosen
abgefüllt
werden, beim Öffnen
der Dose häufig keine
Schaumkrone mit derselben Qualität
erzeugt. Dies stellte für
den Verkauf derartiger Getränke
in Dosen einen entmutigenden Nachteil dar, wobei jedoch das australische
Patent Nr. 577486 eine Lösung für dieses
Problem bietet. Die in dem australischen Patent Nr. 577486 beschriebene
Dose umfasst einen Einsatz in Form einer mit Gas gefüllten Kammer,
die über
eine begrenzte Öffnung
mit dem in der Dose befindlichen Getränk in Verbindung steht. Da
die Kammer in das in der Dose befindliche Getränk eintaucht ist, dringt eine
kleine Menge des Getränks
durch die begrenzte Öffnung
in die Kammer ein, um so den Druck im Gasraum der Kammer und den
Druck im Gasraum der Dose auszugleichen. Beim Öffnen der Dose verringert sich
der Druck im Gasraum der Dose unmittelbar auf atmosphärischen
Druck, während
der Druck im Gasraum der zweiten Kammer zumindest vorübergehend
auf einem über
dem Atmosphärendruck
liegenden Druck verbleibt, so dass das in der Kammer befindliche
Gas und/oder Getränk
durch die begrenzte Öffnung
ausgestoßen
wird. Dies führt
dazu, dass sich in der Lösung
Gas entwickelt und eine aus cremigem Schaum bestehende Schaumkrone auf
dem Getränk
bildet. Das Patent sieht jedoch nicht vor, in das Getränk beim Öffnen der
Dose eine zweite Flüssigkeit
einzubringen und dies wäre
mit der beschriebenen Anordnung auch nicht möglich, weil das Getränk und jegliche
in der zweiten Kammer enthaltene Flüssigkeit sich vermischen könnten, während die
Dose verschlossen bleibt.
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Es
gibt eine Vielzahl von Patenten und Patentanmeldungen, die auf das
australische Patent Nr. 577486 folgend eingereicht wurden und die
sich mit der Erzeugung einer Schaumkrone auf einem in einem Behälter befindlichen
Bier befassen, jedoch sieht keines/keine einen Behälter vor,
der dazu geeignet wäre,
eine zweite Flüssigkeit
in das verpackte Getränk
einzubringen. Jedoch wäre
es für
einen Behälter
wünschenswert,
dass er in einer von der Hauptkammer eines unter Druck stehenden
Behälters
getrennten Kammer ein zweites fließfähiges Material (beispielsweise
ein Pulver, eine Suspension oder eine Flüssigkeit) enthalten könnte, so
dass man dieses später
in das in dem Behälter
befindliche Getränk
einbringen könnte.
Es ist klar, dass ein derartiger Behälter, obwohl er dazu geeignet
ist, ein zweites fließfähiges Material
in das verpackte Getränk
einzubringen, auch Gas oder ein getrennt untergebrachtes, unter
Druck stehendes Getränk
in den Behälter einbringen
könnte,
um das Getränk
zum Aufschäumen
zu veranlassen.
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Ein
derartiger Behälter
wird in der WO 95/32130A beschrieben, bei dem zwei derartige Kammern
durch eine Membran getrennt sind, die durch den Druckabfall beim Öffnen des
Behälters
auf grobe Weise reißen
kann. In diesem Fall enthält
eine Kammer Whisky und die andere Soda-Wasser, so dass beim Reißen der
Membran ein Whisky-Soda-Getränk
erzeugt wird. Ähnlich
hierzu beschreibt das US Patent Nr.4524078 einen Behälter mit
einer Kapsel, die entweder einen entfernbaren Verschluss, oder eine
zerbrechliche Wand aufweist oder bei der eine Wand aus der Wand
des Behälters
besteht wobei die Kapsel beim Öffnen
des Behälters
von der Wand des Behälters
gewaltsam entfernt wird. In jedem Fall reißt entweder eine Wand, ein
Bestandteil der Kapsel trennt sich von der Kapsel oder die gesamte
Kapsel trennt sich explosionsartig von ihrer Verankerung und könnte brechen,
so dass in jedem Fall durch das Erzeugen von kleinen Teilen der
Kapsel in dem in der Dose befindlichen Getränk ein Risiko geschaffen wird,
sich zu verschlucken. Weiterhin wird die eingekapselte Flüssigkeit
in jedem Fall relativ sanft durch eine große Öffnung in das in dem Behälter befindliche
Getränk
freigegeben, so dass sie nur relativ langsam in das Getränk diffundiert.
Dies kann zu einem unvollständigen
Mischen führen
und bietet keine spektakuläre
visuelle Effekte.
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WO
95/04689A beschreibt eine Anordnung, in der eine Kapsel, die in
ihrer Bodenfläche
eine Öffnung
hat, im unteren Bereich einer unter Druck stehenden Getränkedose
befestigt wird. Die Kapsel enthält
eine mit der in der Dose befindlichen ersten Flüssigkeit mischbare zweite Flüssigkeit
und umfasst einen Ventilschaft, der die Öffnung in der Bodenfläche der
Kapsel abdichtet, um ein Mischen der beiden Flüssigkeiten vor dem Öffnen der
Dose zu verhindern. Die Bodenfläche
der Kapsel ist jedoch flexibel und wenn beim Öffnen der Dose ein Druckunterschied
erzeugt wird, biegt sich die Bodenfläche der Kapsel nach unten und
der Ventilschaft wird entfernt. Dies ermöglicht es der zweiten Flüssigkeit,
durch die Öffnung
in die Dose einzudringen und sich mit der ersten Flüssigkeit
zu vermischen. Es wäre
schwierig, die Kapsel einzusetzen, da sie vor dem Einsetzen unter
Druck gesetzt werden muss, die offene Dose, in die sie eingesetzt
wird, jedoch bis nach dem Verschließen nicht unter Druck gesetzt
wird. Folglich würden
sich praktische Schwierigkeiten dabei ergeben, sicherzustellen,
dass die zweite Flüssigkeit während des
Einsetzens nicht durch die Öffnung
ausläuft.
Weiterhin ist es wahrscheinlich, dass eine derartige Anordnung,
beispielsweise aufgrund von Temperaturänderungen, Druckschwankungen
in dem im Inneren der Kapsel befindlichen Gasraum ausgesetzt wird.
Da keine Möglichkeit
besteht, den Druck im Gasraum in der Kapsel und den Druck im Gasraum in
der Dose auszugleichen, führen
derartige kleine Druckschwankungen jedes Mal, wenn sich die Temperatur
der Dose ändert,
zu einem Druckunterschied. Dieser Unterschied führt zu kleinen Schwankungen der
Stellung der Bodenfläche
der Kapsel und kann zu einem Auslaufen führen, da es entscheidend ist,
dass die Öffnung
jederzeit gegen den Ventilsitzes gepresst bleibt, um ein Auslaufen
zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Anordnung zur Verfügung zu
stellen, um ein erstes fließfähige Material
und ein zweites fließfähiges Material
getrennt voneinander in einem unter Druck stehenden Behälter aufzubewahren
und um das zweite fließfähige Material
in das erste fließfähige Material
einzuspritzen, wenn der unter Druck stehende Behälter geöffnet wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung stellt im Allgemeinen einen Behälter zur separaten Aufbewahrung
eines ersten fließfähigen Materials
und eines zweiten fließfähigen Materials,
bis das Mischen der beiden fließfähigen Materialien
gewünscht
wird, zur Verfügung
mit:
- (i) einer ersten Kammer, die das erste
fließfähige Material
enthält
und einen ersten Gasraum aufweist, der Gas mit einem Druck enthält, der
größer oder
gleich dem atmosphärischem
Druck ist,
- (ii) einer zweiten Kammer, die das zweite fließfähige Material
enthält,
wobei das zweite fließfähige Material
Gas enthält
und eine Flüssigkeit,
ein Pulver, eine Suspension oder eine Emulsion ist, und wobei die
zweite Kammer einen zweiten Gasraum aufweist, der Gas unter einem
Druck enthält,
der größer als
der atmosphärische
Druck ist,
- (iii) Mitteln zum Öffnen
der ersten Kammer zu einer Umgebung außerhalb dieser Kammer hin,
um Druck in der ersten Kammer zu reduzieren,
- (iv) Mitteln zum Transferieren von Gas zwischen der ersten und
zweiten Kammer, und
- (v) Mitteln zum Transferieren des zweiten fließfähigen Materials
in die erste Kammer zum Mischen mit dem ersten fließfähigen Material
wenn der Druck in der ersten Kammer reduziert wird, wobei die Mittel
zum Transferieren ein Leitungsmittel umfassen, das an einem Ende
in die zweite Kammer in das zweite fließfähige Material unterhalb des
zweiten Gasraums mündet
und so konfiguriert ist, dass das Leitungsmittel bei einer Druckreduzierung
in der ersten Kammer das zweite fließfähige Material von der zweiten
Kammer nach oben fördert
und es dann zum Mischen mit dem ersten fließfähigen Material nach unten in
die erste Kammer leitet.
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Vorzugsweise
sind die Mittel zur Druckreduzierung in der ersten Kammer als Mittel
zum Öffnen der
ersten Kammer zu einer Umgebung außerhalb dieser Kammer hin ausgelegt,
wobei die äußere Umgebung
unter einem Druck steht, der geringer ist als der Druck in der ersten
Kammer bevor sie dieser äußeren Umgebung
ausgesetzt wird. Ein besonders bevorzugter Weg um dies zu erreichen,
würde darin bestehen,
den Behälter
mit Mitteln zum Öffnen
der ersten Kammer zur Atmosphäre
hin auszustatten. Derartige Mittel könnten beispielsweise die Form
eines an einer Flasche befestigten aufschraub-/abschraubbaren Verschlusses,
eines Abziehverschlusses für
eine Flasche oder Dose oder einer an einer Wand des Behälters angeordneten
Struktur annehmen, die nach innen gedrückt werden kann, um auf diese
Weise eine Öffnung
in dem Behälter
zu schaffen, die eine Verbindung zwischen der ersten Kammer und
ihrer äußeren Umgebung
herstellt. Derartige Mittel sind dem Durchschnittsfachmann einfach
verständlich.
Demzufolge soll, wenn in dieser Beschreibung und den anhängenden
Ansprüchen
auf „Mittel zur
Druckreduzierung in der ersten Kammer" Bezug genommen wird, dies so verstanden
werden, dass derartige Bezugnahmen eine Bezugnahme auf sämtliche
Mittel der in diesem Absatz diskutierten Art umfassen sollen.
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Die
zweite Kammer hat einen zweiten Gasraum und vorzugsweise umfassen
die Mittel zum Transferieren des Gases zwischen der ersten Kammer
und der zweiten Kammer Mittel zum Herstellen eines Druckgleichgewichts
zwischen dem ersten Gasraum und dem zweiten Gasraum. Für den Fachmann
ist offensichtlich, dass der Ausdruck „Gleichgewicht" im Zusammenhang
mit der Gleichgewicht der Drücke
zwischen dem ersten und dem zweiten Gasraum nicht so aufzufassen
ist, dass er impliziert, dass die Drücke in dem ersten und dem zweiten
Gasraum notwendigerweise gleich oder näherungsweise gleich sind. In
der Tat kann, wie unten detailliert ausgeführt wird, in Wirklichkeit ein
Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Gasraum bestehen
und trotzdem ein Gleichgewicht zwischen den Drücken in den beiden Kammern
gegeben sein. In einer typischen Ausführungsform der Erfindung würde die
Anordnung demzufolge so sein, dass der Druck in der ersten Kammer
(bevor diese zu ihrer äußeren Umgebung
hin geöffnet
wird) ein größerer Druck
als der Atmosphärendruck
wäre. Vorzugsweise
ist der Druck in dem ersten und dem zweiten Gasraum vor dem Aktivieren
des Mischens des ersten fließfähigen Materials
und des zweiten fließfähigen Materials
ungefähr
gleich. Wie jedoch oben erklärt
wurde, kann in anderen Ausführungsformen
der Erfindung zwischen dem Druck in dem ersten und in dem zweiten
Gasraum ein Unterschied bestehen. Bei Ausführungsformen der Erfindung,
in denen ein derartiger Druckunterschied vorliegt, liegt der Unterschied
zwischen dem ersten und dem zweiten Gasraum vorzugsweise im Bereich
von ungefähr
0,1 bis ungefähr
10 Atmosphären.
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Vorzugsweise
beträgt
der Druck in den beiden Gasräumen
vor der Aktivierung des Behälters und
zum Durchmischen des ersten und des zweiten fließfähigen Materials jeweils wenigstens
0,1 Atmosphären
Manometerdruck. Besonders bevorzugt beträgt der Druck wenigstens 0,5
Atmosphären
und noch bevorzugter wenigstens 1 Atmosphäre. Demzufolge liegt der Druck
in dem ersten und dem zweiten Gasraum vor dem Mischen des ersten
und des zweiten fließfähigen Materials
vorzugsweise jeweils wenigstens eine Atmosphäre über dem Atmosphärendruck.
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Es
sollte klar sein, dass der Begriff „fließfähiges Material", wann immer er in
dieser Beschreibung verwendet wird, Flüssigkeiten, Lösungen,
Suspensionen, Emulsionen, Gase und sämtliche andere Materieformen,
die umgangssprachlich als „Flüssigkeit" oder „Fluid" bezeichnet werden
oder unter diesen Bezeichnungen bekannt sind, sowie andere fließfähige Materialien
wie beispielsweise Puder umfasst, es sei denn, dass der jeweilige
Zusammenhang etwas anderes verlangt. Bei dem ersten und dem zweiten fließfähigen Material
kann es sich um Materialien mit denselben physikalischen Eigenschaften
oder um verschiedene Arten handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung würden
sowohl das erste, als auch das zweite fließfähige Material echte Flüssigkeiten
beinhalten. In noch anderen Ausführungsformen
der Erfindung könnte
jedoch das erste fließfähige Material
in Form einer echten Flüssigkeit vorliegen
und das zweite fließfähige Material
könnte (beispielsweise)
in Form eines Puders vorliegen. Für den Fachmann ist auf einfache
Weise ersichtlich, dass viele andere Kombinationen möglich sind
und vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst werden. Derartige
Personen würden
weiterhin auf einfache Weise erkennen, dass das fließfähige Material
in einer der Kammern – vor
dem Mischen mit dem fließfähigen Material
in der anderen Kammer – auch aus
einer Kombination von zwei oder mehreren fließfähigen Materialen (zum Beispiel
eine ein Gas enthaltende Flüssigkeit)
bestehen könnte.
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Die
Mittel zum Transferieren des zweiten fließfähigen Materials umfassen ein
Leitungsmittel, das sich vom innerhalb des Reservoirs des zweiten fließfähigen Materials
in der zweiten Kammer in den ersten Gasraum erstreckt. Alternativ
könnte
die Leitung in dem ersten fließfähigen Material
enden, wobei es in diesem Fall wünschenswert
wäre, eine
Siphon-Unterbrecher-Anordnung, wie beispielsweise eine kleine Öffnung in
dem Leitungsmittel innerhalb des ersten Gasraumes, mit einzubeziehen.
Vorzugsweise verläuft
das Leitungsmittel durch den zweiten Gasraum.
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Vorzugsweise
umfasst das Leitungsmittel eine Struktur, durch die das fließfähige Material
fließen
kann. Bevorzugte Strukturen für
diesen Zweck umfassen Rohre und Kanäle (einschließlich geschlossener
und offener Kanäle).
Ein besonders bevorzugtes Leitungsmittel würde eine Kapillarstruktur umfassen,
wie (zum Beispiel) ein Kapillarrohr. In diesem Zusammenhang wird
klargestellt, dass der Begriff „Kapillare", wann immer er in dieser Beschreibung
verwendet wird, nicht nur Strukturen oder Vorrichtungen umfasst,
die dünn
sind oder eine Haarähnliche
Konfiguration aufweisen, sondern auch andere Strukturen oder Vorrichtungen,
die einen Kapillareffekt ausüben
können.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfassen die Mittel zum Druckausgleich eine kleine Öffnung in
dem Leitungsmittel innerhalb des zweiten Gasraums. Die Öffnung kann
ein rundes Loch sein, sie kann jedoch auch genau so gut ein abgeflachtes
oder rechteckiges Loch, ein Schlitz oder Ähnliches sein. Es ist offensichtlich, dass
bei Vorhandensein der Öffnung
ein graduelles Druckbeaufschlagen oder Druckablassen im zweiten Gasraum
auftritt, da sich die Öffnung über das
Leitungsmittel und die Öffnung
an dessen Ende (oder die als Siphon-Unterbrecher wirkende Öffnung)
in direkter Fluidverbindung mit dem ersten Gasraum befindet. Tritt
jedoch in der ersten Kammer ein schneller Druckabfall auf, so wird
zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer ein Druckunterschied
erzeugt, da die Öffnung
so klein ist, dass ein großer Druckunterschied,
wie er beim Öffnen
der ersten Kammer zur Atmosphäre
hin erzeugt wird, nicht sofort ausgeglichen werden kann. Folglich
ergibt sich ein anfänglicher
Fluss des zweiten fließfähigen Materials
durch das Leitungsmittel und der anfängliche Fluss blockiert schnell
die kleine Öffnung.
Folglich kann der durch das Öffnen
der ersten Kammer zur Atmosphäre
hin erzeugte Druckunterschied nicht ausgeglichen werden und der
Fluss des zweiten fließfähigen Materials
durch das Leitungsmittel wird solange weitergehen, bis es keinen
hinreichend großen Druckunterschied
mehr gibt, um diesen Fluss zu bewirken.
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Vorzugsweise
umfasst der Transfermechanismus weiterhin Mittel, aufgrund derer
das zweite fließfähige Material
vor dem Eintritt in die erste Kammer den zweiten Gasraum durchquert.
Eine derartige Anordnung würde
es verhindern, dass das zweite fließfähige Material aufgrund eines
durch Schwerkraft verursachten Auslaufens in die erste Kammer gelangt,
außer
wenn und bis es durch einen Druckausgleich zwischen der ersten und
der zweiten Kammer, wie zuvor beschrieben, aus der zweiten Kammer
transferiert wird. Auf diese Weise bietet der Behälter gewissermaßen einen „Flüssigkeitsverschluss", durch den ein vorzeitiges
Transferieren des zweiten fließfähigen Materials
in das erste fließfähige Material
verhindert wird, bis das Transferieren erfindungsgemäß aktiviert
wird. Vorteilhafterweise verbleibt die Öffnung über dem Pegel des zweiten fließfähigen Materials,
selbst wenn der Behälter
auf seine Seite gelegt wird. In dieser Anordnung kann das zweite
fließfähige Material
zu keinem Zeitpunkt die Öffnung
blockieren, außer
wenn aufgrund eines Öffnens
der ersten Kammer zur Atmosphäre
hin ein Fluss des zweiten fließfähigen Materials
durch das Leitungsmittel eingeleitet wird. Dies minimiert die Möglichkeit
eines Auslaufens, wenn der Behälter
auf seine Seite gelegt wird, da jegliche kleinen Druckunterschiede,
die aufgrund von Temperaturschwankungen oder Ähnlichem erzeugt werden, unabhängig von
der Ausrichtung des Behälters
schnell ausgeglichen werden.
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Es
kann Situationen geben, in denen es wünschenswert ist, eine Öffnung zur
Verfügung
zu stellen, die in ihrer Größe verändert werden
kann. Beispielsweise könnte
die Öffnung
vollkommen geöffnet werden,
wenn die erste Kammer vollkommen mit Druck beaufschlagt ist, um
zu gewährleisten,
dass tatsächlich
kein Druckunterschied zwischen der ersten Kammer und der zweiten
Kammer erzeugt wird, aber die Öffnung
könnte
verkleinert oder geschlossen werden, wenn die erste Kammer zur Atmosphäre hin geöffnet werden
soll. Im ersten Fall würde
dies sicherstellen, dass die Öffnung
während
des Druckablassens in der ersten Kammer durch das zweite fließfähige Material
tatsächlich
verschlossen wird und im zweiten Fall würde ein Druckausgleich für einen
Zeitraum vor dem Öffnen
der ersten Kammer zur Atmosphäre
hin vollkommen verhindert werden. In jedem Fall erleichtert die
Anordnung das Transferieren des zweiten fließfähigen Materials während die
Möglichkeit
eines Auslaufens bei ungeöffnetem
Behälter
minimiert wird, da der Austausch von Gasen zwischen der ersten Kammer
und der zweiten Kammer in diesem Zustand verbessert wird. Dies ist
insbesondere so, da, falls ihr Durchmesser vor dem Freisetzen verkleinert
werden kann, eine Öffnung
verwendet werden kann, die größer ist,
als die, die ein adäquates Freisetzen
des zweiten fließfähigen Materials
gewährleisten
würde.
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Die Öffnung kann
einen/ein in der Kapillare ausgebildeten/s Schlitz/Ventil umfassen.
Der Schlitz oder das Ventil sind geschlossen, wenn der Druckunterschied
zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer unter einem vorbestimmten
Wert liegt. Vorzugsweise beträgt
der vorbestimmte Wert zwischen 0,1 Atmosphären Manometerdruck und 2 Atmosphären Manometerdruck. Übersteigt
der Druck in der ersten Kammer den Druck in der zweiten Kammer um
mehr als diesen vorbestimmten Wert, so öffnet sich der Schlitz bzw.
das Ventil und der Druck in den beiden Kammern kann ein Gleichgewicht
erreichen. Es ist für
den Fachmann offensichtlich, dass im Fall eines typischen Behälters für ein kohlensäurehaltiges
Getränk
gemäß der Erfindung
der beim Ablassen entstehende Druckunterschied in der Größenordnung
von 0,5 Atmosphären
liegt, so dass dieser Unterschied natürlich die kleine Öffnung öffnet, die Öffnung jedoch
für einen
Ausgleich eines derart großen
Druckunterschieds zu klein ist. Der Vorteil der Verwendung eines
Schlitzes, der geschlossen ist, falls kein Druckunterschied oder
nur ein geringer Druckunterschied, der kleiner als der vorbestimmte Wert
ist, gegeben ist, besteht darin, dass ein Auslaufen des zweiten
fließfähigen Materials
minimiert wird.
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Es
können
beliebige andere geeignete Mittel verwendet werden, um den Druck
zwischen dem ersten Gasraum und dem zweiten Gasraum auszugleichen.
Beispielsweise könnte
die zweite Kammer aus einem gasdurchlässigen Kunststoff wie Polyethylen weich,
hochschlagzähem
Polystyrol, Polycarbonat, Copolymeren aus zweien oder mehreren derartiger Kunststoffmaterialien
oder ähnlichem
bestehen oder einen daraus bestehenden Bereich umfassen. In dieser
Ausführungsform
der Erfindung wird das zweite fließfähige Material in einer zweiten
Kammer, die das fließfähige Material
enthält,
durch die Diffusion von Gas durch den gasdurchlässigen Kunststoff imprägniert.
Zwar könnte
die gesamte Kapsel aus einem gasdurchlässigen Kunststoff bestehen,
jedoch ist es in manchen Anwendungen der Erfindung vorzuziehen,
die Kapsel aus einem Kunststoff herzustellen, der relativ undurchlässig gegenüber Gas
ist, und das Leitungsmittel (inklusive dessen Teile, die mit dem ersten
Gasraum in Kontakt stehen) aus einem gasdurchlässigen Kunststoff herzustellen.
In diesem Fall ist es nicht notwendig, dass das Leitungsmittel eine
in ihm ausgeformte Öffnung
aufweist, vielmehr diffundiert das Gas einfach durch den das Leitungsmittel bildenden
Kunststoff. Alternativ kann ein Abschnitt des Leitungsmittels aus
einem gasdurchlässigen Kunststoff
bestehen. Ein besonders geeigneter gasdurchlässiger Kunststoff ist Polyethylen
weich, obwohl auch andere geeignete gasdurchlässige Kunststoffe bekannt sind.
Alternativ könnte
ein Teil der Kapsel (nicht das Leitungsmittel) aus einem gasdurchlässigen Kunststoff
bestehen.
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Vorteilhafterweise
schwimmt die zweite Kammer auf dem ersten fließfähigen Material oder sie ist
auf oder oberhalb des Pegels des ersten fließfähigen Materials an dem Behälter befestigt.
Falls der Behälter
die Form einer Flasche annimmt, kann die zweite Kammer an der Unterseite
des Verschlusses befestigt werden. In dieser zuletzt genannten Ausführungsform
ist die zweite Kammer vorzugsweise angrenzend an dem oder unterhalb
des Verschlusses angeordnet, jedoch am Flaschenhals befestigt.
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In
jeder derartigen Anordnung sind der zweite Gasraum und der erste
Gasraum lediglich durch die Wände
der zweiten Kammer voneinander getrennt. In diesem Fall besteht
das Leitungsmittel Vorteilhafterweise aus einer Kapillare oder aus
einer auf andere Weise einen Kanal bildenden Struktur. Beispiele
für geeignete
Strukturen umfassen eine Schwanenhals-Kapillare oder eine konzentrische Rohranordnung.
Typischerweise umfasst eine Kapillare oder eine einen Kanal bildende
Struktur einen ersten vertikalen Abschnitt, der sich von innerhalb des
Reservoirs des zweiten fließfähigen Materials
in der zweiten Kammer in den zweiten Gasraum erstreckt, einen horizontalen
Abschnitt, der sich durch die Wand der zweiten Kammer in den ersten
Gasraum erstreckt, und einen zweiten vertikalen Abschnitt innerhalb
des ersten Gasraums, um das zweite fließfähige Material in das erste
fließfähigen Materials
zu leiten, wenn es von der zweiten Kammer ausgestoßen wird.
Die einen Ausgleich der Drücke
im ersten und im zweiten Gasraum ermöglichende Öffnung könnte sich in einem beliebigen
Teil der Kapillare bzw. der einen Kanal bildenden Struktur befinden, vorausgesetzt,
dass sie oberhalb des Pegels des zweiten fließfähigen Materials angeordnet
ist.
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Alternativ
kann eine derartige Kapillare oder einen Kanal bildende Struktur
einen ersten vertikalen Abschnitt, der sich von innerhalb des Reservoirs
des zweiten fließfähigen Materials
in der zweiten Kammer in den zweiten Gasraum erstreckt, einen horizontalen
Abschnitt im zweiten Gasraum und einen zweiten vertikalen Abschnitt,
der sich von dem zweiten Gasraum durch die zweite Flüssigkeit
(jedoch ohne eine Möglichkeit
zum Kontakt mit dieser) und dann durch eine Bodenwand der zweiten
Kammer in den ersten Gasraum erstreckt, umfassen. Die/das einen
Ausgleich der Drücke
im ersten und im zweiten Gasraum ermöglichende Öffnung/Ventil könnte sich in
dem horizontalen Abschnitt der Kapillare bzw. der einen Kanal bildenden
Struktur befinden, könnte
jedoch auch in dem ersten oder in dem zweiten vertikalen Abschnitt
einer derartigen Struktur angeordnet sein, vorausgesetzt, dass sie
sich oberhalb des Pegels des zweiten fließfähigen Materials befindet.
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Vorteilhafterweise
sind auch Mittel vorgesehen, um die Öffnung oberhalb des Pegels
des zweiten fließfähigen Materials
zu halten, selbst wenn der Behälter
auf seine Seite gelegt wird. Üblicherweise wird
dies erreicht, indem man sicherstellt, dass das zweite fließfähige Material
nur bis zu einem vorbestimmten Pegel eingefüllt wird und dass sich die Öffnung unabhängig von
der Ausrichtung des Behälters in
einer Position oberhalb dieses Pegels befindet, obwohl natürlich klar
ist, dass ein vollständiges
Umdrehen des Behälters
oder eine sonstige unangemessene Handhabung die Öffnung untertauchen könnte. Es könnte auch
notwendig sein, dass der Behälter
so verpackt wird, dass er nicht in bestimmte Ausrichtungen gebracht
werden kann.
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Es
können
auch mehr als eine derartige Öffnung
vorhanden sein. Vorteilhafterweise ist eine erste derartige Öffnung nicht
weit von der Oberfläche des
zweiten fließfähigen Materials
in dem ersten vertikalen Abschnitt angeordnet und eine zweite derartige Öffnung befindet
sich in dem ersten vertikalen Bereich weiter von dem zweiten fließfähigen Material entfernt
oder in dem zweiten vertikalen Abschnitt oder in dem horizontalen
Abschnitt. Folglich kann ein Gasaustausch selbst dann noch durch
die zweite Öffnung
stattfinden, falls die Oberflächespannung
des zweiten fließfähigen Materials
so groß sein
sollte, dass es sich in der Kapillare weit genug nach oben bewegen
kann, um die erste Öffnung
zu blockieren. Um die Bewegung des zweiten fließfähigen Materials in die Kapillare
vor dem Freisetzen zu minimieren, könnte dem zweiten fließfähigen Material
ein eine Benetzung verhindernder Wirkstoff zugesetzt werden oder
ein solcher auf die Innenseite der Kapillare aufgebracht werden.
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Um
ein Eindringen des zweiten fließfähigen Materials
in den ersten vertikalen Abschnitt der Kapillare/der einen Kanal
bildenden Struktur zu verhindern, könnte am Ende des ersten vertikalen
Abschnitts eine mechanische Sperre verwendet werden. Eine geeignete
Sperre könnte
eine an der Bodenwand der zweiten Kammer befestigte Abdeckung umfassen,
wobei die Abdeckung das Ende des ersten vertikalen Abschnitts der
Kapillare aufnehmen kann und eine in ihrer Seite ausgebildete kleine Öffnung aufweist.
Der erste vertikale Abschnitt der Kapillare/Struktur verschließt die kleine Öffnung in
der Seite der Abdeckung, wenn er von der Abdeckung aufgenommen wird.
Falls er sich jedoch vom Boden der zweiten Kammer weg bewegt, beispielsweise wenn
der Verschluss des Behälters
(in diesem Fall in Form einer Flasche) abgeschraubt wird, so wird
die kleine Öffnung
freigegeben. Demzufolge wird bei geschlossener Flasche ein Eindringen
der zweiten Flüssigkeit
in die Kapillare/Struktur verhindert, ein Öffnen der Flasche bringt jedoch
das Ende des ersten vertikalen Abschnitts der Kapillare in eine
Stellung, in der die kleine Öffnung
in der Abdeckung nicht länger
verschlossen wird, und das Freisetzen kann erfolgen.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung liegt der horizontalen Abschnitt der Kapillare an
der Unterseite des Flaschenverschlusses an und die Kapillare ist
dazu ausgelegt, in der Nähe
der Öffnung
eine Knickbewegung durchzuführen. Üblicherweise
tritt diese Knickbewegung als Reaktion auf einen im Allgemeinen
manuell auf den Flaschenverschluss angelegten Druck auf und veranlasst
die Kapillare dazu, so zu knicken, dass die Öffnung verkleinert oder verschlossen
wird. Folglich kann kurz vor dem Öffnen oder als Teil des Öffnungsvorganges
mit dem Finger Druck auf den Flaschenverschluss ausgeübt werden,
um die Öffnung
zu verkleinern oder zu verschließen.
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Vorteilhafterweise
sind in der Kapillare Mittel zum Verhindern eines Rückflusses
vorgesehen, um sicherzustellen, dass das erste fließfähigen Material nicht
durch die Kapillare in die zweite Klammer fließt, beispielsweise wenn der
Behälter
auf seine Seite gelegt wird. Derartige Mittel zum Verhindern eines Rückflusses
können
eine einfache Klappe aus einem geeigneten Material umfassen, die
in der Kapillare so angebracht ist, dass sie einen Fluss des fließfähigen Materials
von der ersten Kammer in die zweite Kammer verhindert, jedoch den
Fluss des zweiten fließfähigen Materials
von der zweiten Kammer in die erste Kammer zulässt. Üblicherweise befindet sich
die Klappe in dem zweiten vertikalen Abschnitt der Kapillare sehr
nahe ihrer Mündung
in die erste Kammer. Anstelle einer Klappe aus einem Material könnte, falls
dies erwünscht
wird, ein Einweg-Ventil verwendet werden.
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Zum
Transferieren des zweiten fließfähigen Materials
könnten
alternative Mittel verwendet werden. Die Mittel zum Transferieren
des zweiten fließfähigen Materials
könnte
ein Leitungsmittel in Form eines Standrohrs umfassen, das konzentrisch
innerhalb der zweiten Kammer angeordnet ist, dazu ausgelegt ist,
beim Aufbringen des Verschlusses auf die Flasche von dem Verschluss
aufgenommen zu werden, und das am oberen oder unteren Ende des Standrohres
ein zugehöriges
Ventilmittel aufweist, wobei das Transferieren des zweiten fließfähigen Materials
in das erste fließfähige Material
durch das Öffnen
des Verschlusses aktiviert wird. Das Öffnen des Verschlusses könnte durch
ein Abschrauben desselben, einen Abheb-Mechanismus oder sonstige Verfahren
erreicht werden, die dem Fachmann auf einfache Weise ersichtlich
sind.
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Alternativ,
und diese Anordnung kann insbesondere verwendet werden, falls wie
oben beschrieben, ein Leitungsmittel wie beispielsweise eine Kapillare
oder eine einen Kanal bildende Struktur verwendet werden, ist die
obere oder untere Wand des Behälters
flexibel ausgebildet und dichtet gegen die Öffnung in den Leitungsmitteln
zum zweiten fließfähigen Material
ab, falls der Druck in der ersten Kammer und der zweiten Kammer
ausgeglichen ist, biegt sich jedoch von dieser weg, wenn der Druck
in der ersten Kammer abgelassen wird.
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Noch
eine weitere mögliche
Anordnung weist eine untere oder obere Wand auf, die nicht speziell
flexibel ist, jedoch hinreichend verformt werden kann, um eine Abdichtung
zu bilden, wenn sie gegen die Öffnung
in dem Leitungsmittel gehalten wird. Bei dieser Anordnung sind das
Leitungsmittel und die untere oder obere Wand so angeordnet, dass
sie in einem abdichtenden Kontakt stehen, wenn sich der Verschluss
in einer verschlossenen Stellung auf dem Behälter in Form einer Flasche
befindet, sich jedoch aus dem abdichtenden Kontakt heraus bewegen, wenn
sich der Verschluss während
eines Öffnungsvorganges
auf der Krone der Flasche nach oben bewegt. Insbesondere wird bei
einer Anordnung mit einem Schraubverschluss der abdichtende Kontakt
anfänglich
hergestellt, wenn der Verschluss nach dem Abfüllen der Flasche aufgeschraubt
wird, er wird aufrechterhalten, während die Flasche verschlossen bleibt,
und wird gelöst,
wenn der Verschluss abgeschrubt wird.
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Es
ist für
den Fachmann offensichtlich, dass jede der oben beschriebenen Ausführungsformen der
Erfindung mehrere Kammern (an Stelle einer einzelnen zweiten Kammer)
umfassen kann, die mehrere verschiedene fließfähige Materialien freigeben können. Es
ist auch klar, dass verschiedene fließfähige Materialien von verschiedenen
Kammern in demselben Einsatz aus transferiert werden können oder von
verschiedenen Einsätzen
aus transferiert werden können.
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Üblicherweise
hat die zweite Kammer ein wesentlich kleineres Volumen als die erste
Kammer. Allgemein ist es nur notwendig, geringe Volumina des zweiten
fließfähigen Materials
in das erste fließfähige Material
einzubringen. Bei einem Getränkebehälter sind
im Allgemeinen zwischen 1 und 90 % des zweiten Gasraumes durch das
zweite fließfähige Material belegt.
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Üblicherweise
handelt es sich bei dem ersten fließfähigen Material um ein Getränk.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung (bei der der. Behälter
ein Getränk
enthält)
umfasst das zweite fließfähige Material
einen Farbstoff, wie beispielsweise eine 1%-Lösung
aus Tartrazine, Sunset Yellow, Carmoisine oder Brilliant Blue. Vorteilhafterweise
tritt beim Öffnen
des Behälters
mit dem Getränk
und der Tatrazine-Lösung
ein Farbwechsel der ersten Flüssigkeit
(d.h. des Getränks)
auf, der einen eindrucksvollen visuellen Effekt darstellt, der vorübergehend
sein kann und nur ein paar Sekunden nach dem Öffnen der Flasche anhält oder
relativ lang anhalten kann. Ein Beispiel für letzteres wäre eine
Situation, in der in der Flüssigkeit
eine Spirale oder ein Farbmuster erzeugt werden. Alternativ könnte ein
erhebliches Volumen an gefärbter
Flüssigkeit
transferiert werden, um auf diese Weise einen Zweischichten-Effekt
in dem Behälter
zu erzeugen. Es ist klar, dass die Erzeugung eines Zweischichten-Effekts
davon abhängig
ist, dass die zweite Flüssigkeit
eine Dichte aufweist, die sich stark von der der ersten Flüssigkeit
unterscheidet. Im Allgemeinen schwimmt die zweite Flüssigkeit
auf der ersten Flüssigkeit,
jedoch könnte
die zweite Flüssigkeit
die untere Flüssigkeitsschicht
bilden, wenn sie vom Boden des Behälters aus eingespritzt wird.
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Die
zweite Flüssigkeit
kann auch ein Aromastoff sein oder einen solchen enthalten, der
farblos oder nicht farblos sein kann. Geeignete Aromastoffsysteme
sind ätherische Öle in ethanolisch
hergestellten Aromachemikalien und aus ätherischen Ölen in Ethanol und Wasser unter
Zusatz von Propylenglycol hergestellte Aromachemikalien und mit
Benetzungsmitteln benetzte ätherische Öle in wässriger, tensidhaltiger
Lösung.
Typischerweise liegen die Aromastoffe in 0,01 – 0,2 % v/v vor. Beispiele ätherischer Öle sind
Zitrusöle
wie Zitrone, Limette und Orange (destilliert und kaltgepresst) und
natürliche Gewürzöle wie Zimt,
Bucco (Barosma betulina), Pfefferminz und dergleichen. Geeignete
Aromachemikalien sind im Allgemeinen Ester, Aldehyde, Fettsäuren, Lactone
und Terpenalkohole. Ein Beispiel ist Vanillin (4-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyd), dem Fachmann
sind aber weitere geeignete Aromastoffe bekannt.
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Falls
dem Getränk
zwei oder mehr Flüssigkeiten
zugeführt
werden, könnte
es sich beispielsweise bei beiden Flüssigkeiten um Farbstoffe handeln, wodurch
ein spektakulärer
visueller Effekt erzeugt werden würde. Dies wäre insbesondere der Fall, wenn
sie an verschiedenen Positionen in das Getränk eingespritzt werden würden. Alternativ
könnte es
sich bei beiden derartigen Flüssigkeiten
um die Aromastoffe handeln, wodurch Aromagradienten erzeugt werden
könnten,
insbesondere wenn zusammen mit einem oder mehreren der Aromastoffe
oder von diesen getrennt zusätzlich
ein thixotropischer Wirkstoff oder ein Verdickungsmittel in das
Getränk eingespritzt
werden. Alternativ könnte
sich bei jeder Flüssigkeit
um eine unterschiedliche Flüssigkeitsart handeln.
So könnten
beispielsweise je nach Wunsch ein Aromastoff und ein Farbstoff gleichzeitig
oder zu verschiedenen Zeitpunkten eingespritzt werden.
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Es
ist auch möglich,
dass eine Farbspirale, wie oben beschrieben, auch aromatisiert ist,
wobei in diesem Fall das Aroma nicht sofort den gesamten Drink durchsetzen
würde.
Folglich könnten
Aromagradienten erzeugt werden. Eine typische Spirale ist eine Spirale
aus Saft oder aus Saftkonzentrat.
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Farbwechsel
könnten
auch auf andere Arten ausgelöst
werden. Beispielsweise hängt
die Farbbildung gewisser Lebensmittelfarben wie Cochinealrot oder
Anthocyaninen vom pH-Wert ab und es werden abhängig davon, ob sie sich in
einer sauren oder alkalischen Umgebung befinden, verschiedene Farben gebildet.
Diese Eigenschaft könnte
ausgenutzt werden, indem ein Getränk bei einem pH-Wert von beispielsweise
unter 7 aufbewahrt wird und als zweite Flüssigkeit ein Farbstoff in einer
schwach basischen Lösung
verwendet wird. Wenn der Behälter
geöffnet wird,
wird die basische Farbstofflösung
in die saure Lösung
in dem Behälter
eingespritzt und senkt den pH-Wert des Farbstoffes auf einen Wert
unterhalb von 7 ab, wodurch in dem Farbstoff ein Farbwechsel ausgelöst wird.
Ein ähnlicher
Effekt könnte
erzeugt werden, indem als zweite Flüssigkeit ein Chelatbildner
verwendet wird, wobei die Anwesenheit oder Abwesenheit von Metallionen
in dem Farbstoff den Farbwechsel dieses Farbstoffes bewirken.
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Auch
könnten
sich in der zweiten Flüssigkeit Geschmacksverstärker befinden.
So könnte
beispielsweise die zweite Flüssigkeit
aus einer wässrigen
Zuckerlösung,
einem hergestellten Aromastoff oder einem künstlichen Süßstoff wie Phenylalanin bestehen.
Während
dies für
Verbindungen, die in einer wässrigen
Lösung
stabil sind, keinen besonderen Vorteil darstellt, können Getränken Aromastoffe
oder Geschmacksverstärker
beigefügt
werden, die in wässriger
Lösung
instabil sind. Dies ermöglicht
eine Verwendung derartiger Wirkstoffe, die bisher überhaupt
nicht verwendet werden konnten oder in hinreichenden Mengen zugesetzt
werden mussten, um den Zerfall eines erheblichen Anteils der Verbindung zu
berücksichtigen.
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Bei
dem zweiten fließfähigen Material
kann es sich um eine beliebige andere Flüssigkeit oder eine andere Art
fließfähigen Materials
handeln, welches in ein Getränk
eingebracht werden soll. Beispielsweise könnte es sich um ein Teekonzentrat handeln,
das in ein Fruchtgetränk
eingebracht werden soll, oder um den umgekehrten Fall. Ein weiteres Beispiel
ist das Mischen von Spirituosen mit einem Erfrischungsgetränk. Bei
der zweiten Flüssigkeit könnte es
sich auch um einen thixotropischen Wirkstoff oder ein Verdickungsmittel,
ein Arzneimittel (und dies ist von Vorteil, wenn beispielsweise
ein Medikament in wässriger
Lösung
instabil ist, jedoch als Konzentrat in Ethanol oder einer anderen
Flüssigkeit
gelagert werden kann, und es erwünscht
wird, dass das Medikament als eine verdünnte wässrige Lösung oral verabreicht wird,
oder in Fällen,
in denen ein unerwünschter
Geschmack in Medikamenten überdeckt werden
muss), ein Chinin-Konzentrat zum Mischen mit kohlensäurehaltigem
Wasser zur Herstellung von Tonic-Water oder ähnliche Mischungen.
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In
einigen Fällen,
in denen zwei Flüssigkeiten
gemischt werden, bevorzugen einige Personen mehr von der einen Flüssigkeit
und weniger von der anderen oder sogar, dass eine Flüssigkeit
aus der Mischung weggelassen wird.
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Alternativ
wird, falls die zum Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten
Gasraum verwendete Öffnung
relativ groß ist,
die zweite Flüssigkeit
nicht vollkommen freigesetzt. In diesem Fall gibt es eine Tendenz
zu einem schnellen Druckausgleich, wenn die erste Kammer zur Atmosphäre hin geöffnet wird,
wobei dieser in einem gewissen Ausmaß auftritt, bevor die Öffnung blockiert
wird, wodurch sich der Druck im zweiten Gasraum verringert.
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Falls
die zweite Kammer auf der Unterseite des Verschlusses einer Flasche
angebracht ist, ist klar, dass es keine Möglichkeit zu einem weiteren Freisetzen
der zweiten Flüssigkeit
gibt, wenn der Verschluss entfernt oder beseitigt wird. Falls der
Behälter
jedoch durch ein erneutes Aufbringen des Verschlusses abgedichtet
wird oder falls die zweite Kammer im Inneren des Behälters befestigt
ist, so wird die zweite Kammer durch einen Anbringen eines Fingers auf
dem oberen Ende der Flasche und ein Schütteln zu einem gewissen Ausmaß mit Druck
beaufschlagt. Wird der Behälter
erneut zur Atmosphäre
hin geöffnet,
so wird die zweite Flüssigkeit
erneut freigesetzt. Folglich könnte,
falls eine extra starke Mischung erwünscht ist, auf dem Behälter die
Anweisung angebracht werden, in der oben beschriebenen Art und Weise
vorzugehen.
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Weiterhin
könnte
ein Bestandteil einer Mischung, beispielsweise ein Eistee-Konzentrat, durch eine
Anordnung von einem Fruchtgetränk
weggelassen werden, in der z.B. das Entfernen einer Lasche von dem
Flaschenverschluss vor dem Öffnen
der Flasche eine mechanische Sperre aus der Kapillare entfernt.
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Falls
es vorteilhaft wäre,
in der ersten Kammer ein Aufschäumen
zu verursachen, wenn die zweite Flüssigkeit darin eingespritzt
wird, so könnte die
zweite Flüssigkeit
einen Schaumbildner enthalten. Falls es wahrscheinlich ist, dass
es beim Einspritzen der zweiten Flüssigkeit in die erste Flüssigkeit
zu einem exzessiven Aufschäumen
kommt, so könnte
die zweite Flüssigkeit
alternativ auch Schaumhemmer enthalten. Geeignete Schaumhemmer sind
Lipide, Fettsäuren,
wie beispielsweise Ölsäure, sowie
Fettalkohole, wie beispielsweise Octanol. Geeignete Schaumförderer sind
fein verteilte Salze und Pulver, proteinöse Materialien, wie sie z.B. aus
Gerste gewonnen werden können,
sowie Seifenholz- und Hopfenextrakte.
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Vorteilhafterweise
könnten
die erste Kammer und/oder die zweite Kammer aktive Oberflächen enthalten,
die eine Keimbildung fördern. Üblicherweise handelt
es sich bei diesen aktive Oberflächen
um Oberflächen
auf in die Kammer eingebrachten Polyolefin-Strukturen, jedoch könnte auch
das gesamte Innere der Kammer mit einem Polyolefin beschichtet sein.
Im Fall der ersten Kammer verstärkt
die Bereitstellung von aktiven Oberflächen das Aufschäumen in
einem darin enthaltenen Getränk.
Im Fall der zweiten Kammer maximieren die aktiven Oberflächen die Entkarbonisierung
der zweiten Flüssigkeit,
was eine zusätzliche
Antriebskraft zum Freisetzen der zweiten Flüssigkeit zur Verfügung stellt.
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Entnahmesichere
Verschlüsse
können
auch das Problem von übermäßigem Schäumen bei
den hierfür
anfälligen
Getränken überwinden,
indem der Druck durch ein teilweises Öffnen der Flasche abgelassen
werden kann, gefolgt von einem vollständigen Entfernen des Verschlusses
in einem getrennten Vorgang.
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Nachdem
gewissermaßen
eine Anordnung zum getrennten Aufbewahren eines ersten fließfähigen Materials
und eines zweiten fließfähigen Materials
in einem unter Druck stehenden Behälter und zum Transferieren
des zweiten fließfähigen Materials in
das erste, wenn der unter Druck stehende Behälter geöffnet wird, geschaffen wurde,
hat man herausgefunden, dass eine derartige Anordnung auch dazu verwendet
werden kann, Gas oder eine getrennt aufbewahrte Teilprobe des ersten
fließfähigen Materials in
den Hauptteil des ersten fließfähigen Materials
einzuspritzen.
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Einige
der oben beschriebenen Anordnungen können eine zweite Flüssigkeit
in eine erste Flüssigkeit
oder einen kleinen Anteil der ersten Flüssigkeit in den Hauptanteil
der ersten Flüssigkeit
einbringen, wobei die Anordnungen keine Mittel zum Druckausgleich
zwischen der ersten und der zweiten Kammer aufweisen. Das heißt, dass
eine vorher mit Druck beaufschlagte zweite Kammer in eine Flasche
oder eine andere zur Verwendung der Erfindung geeignete Form eines
Behälters
eingebracht werden kann und ihren Inhalt mittels der oben beschriebenen
Anordnungen abgeben kann, wobei derartige Anordnungen auch einen
Teil der vorliegenden Erfindung darstellen.
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Kurzbeschreibung
der Figuren
-
Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung lediglich in Form von Beispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
-
1 ist
ein Querschnitt durch den oberen Bereich eines erfindungsgemäßen Behälters (in Form
einer Flasche);
-
2a–c zeigen
das Entleeren des in 1 dargestellten Einsatzes;
-
3 ist
ein Querschnitt durch den oberen Bereich einer Flasche gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
4 ist
ein Querschnitt durch den oberen Bereich einer Flasche gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
5 ist
ein Querschnitt durch den oberen Bereich einer Flasche gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
6 ist
ein Querschnitt durch den oberen Bereich einer Flasche gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
7a–c zeigen,
wie der in 6 dargestellte Einsatz entleert
wird;
-
8a–c zeigen
das Entleeren eines Einsatzes gemäß noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
10a–d
zeigen, wie eine Modifikation des in 4 gezeigten
Einsatzes mit Druck beaufschlagt wird und wie Druck abgelassen wird;
-
11a–c
sind ähnlich
zu den 8a–c, zeigen jedoch eine nicht
zur Erfindung gehörende Ausführungsform,
bei der ein Gas in eine in der Flasche enthaltene Flüssigkeit
eingespritzt wird;
-
12a–c
zeigen eine weitere nicht zur Erfindung gehörende Ausführungsform, bei der Gas in eine
in einer Flasche enthaltene Flüssigkeit
eingespritzt wird; und
-
13a–c
zeigen die Funktion einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
-
Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung
-
1 zeigt
eine Flasche 10 mit einer ersten Kammer und einem oberhalb
des Flansches 13 ausgebildeten Schraubgewinde 11 zur
Aufnahme eines (nicht dargestellten) Schraubverschlusses, um die Öffnung 12 der
Flasche zu verschließen.
Die Flasche ist bis nahe dem unteren Teil des Flansches 13 mit
einem ersten fließfähigen Material
(in Form einer Flüssigkeit 15)
gefüllt,
jedoch ist oberhalb der ersten Flüssigkeit 15 ein erster
Gasraum 14 freigelassen, der, falls die Flasche verschlossen
ist, Gas unter einem Druck enthält,
der größer als
der atmosphärische Druck
ist. Üblicherweise
handelt es sich bei der ersten Flüssigkeit 15 um ein
kohlensäurehaltiges
Getränk,
so dass der Gasraum 14 beim Verschließen der Flasche aufgrund der
Gasentwicklung durch die erste Flüssigkeit 15 mit Druck
beaufschlagt wird. Falls es sich bei der ersten Flüssigkeit
jedoch um ein „stilles" Getränk handelt,
ist es üblich,
die Flasche mit Stickstoff oder Ähnlichem
mit Druck zu beauftragen.
-
Bei
dieser Ausführungsform
der Erfindung schwimmt ein Einsatz 16 auf der ersten Flüssigkeit 15.
Der Einsatz 16, der eine zweite Kammer bildet, hat üblicherweise
eine thermoplastische Wand 19, die einen Raum umschließt, der
ein zweites fließfähiges Material
(in Form einer Flüssigkeit 17)
und einen zweiten Gasraum 18 umfasst. Der Einsatz 16 hat
Leitungsmittel, in diesem Fall in Form einer Schwanenhals-Kapillare 20,
die sich von dem ersten Gasraum 14 durch die Wand 19 in
das Innere derselben erstreckt. Die Schwanenhals-Kapillare umfasst
einen ersten vertikalen Abschnitt 23, einen horizontalen Abschnitt 22,
der sich durch die Wand 19 des Einsatzes 16 erstreckt,
sowie eine zweiten vertikalen Abschnitt 21. Der zweite
vertikale Abschnitt 21 hat eine Mündung 25 in den ersten
Gasraum 14. Weiterhin umfasst die Schwanenhals-Kapillare 20 eine
kleine Öffnung 24,
wobei das Verhältnis
des Durchmessers der Schwanenhals-Kapillare 20 zum Durchmesser der Öffnung 24 ungefähr 15:1
beträgt.
In der dargestellten Ausführungsform
befindet sich die Öffnung 24 im
ersten vertikalen Abschnitt 23 des Schwanenhalses 20,
wobei dieser Abschnitt der Schwanenhals-Kapillare 20 auch
die in die zweite Flüssigkeit 17 mündende Öffnung 26 umfasst.
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In
den 2a–c
wird gezeigt, wie der in 1 dargestellte Einsatz 16 entleert
wird. In 2a ist die Flasche mit dem Verschluss 27 verschlossen dargestellt,
so dass die Flasche 10 unter Druck steht. Der Druck innerhalb
der Flasche 10 kann abhängig von
dem in ihr enthaltenen Getränk
bei normaler Verwendung ein beliebiger Druck von bis zu fünf Atmosphären sein.
In dem in 2a dargestellten verschlossen
Zustand der Flasche 10 steht der Druck in dem Gasraum 14 der
Flasche 10 über
den Eingang 25 zu der Schwanenhals-Kapillare 20,
die Schwanenhals-Kapillare 20 und die kleine, in der Schwanenhals-Kapillare 20 ausgebildeten Öffnung 24 in
einer Fluidverbindung mit dem zweiten Gasraum 18 in dem
Einsatz 16. Diese kleine Öffnung ist hinreichend klein,
so dass jeglicher Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten
Gasraum nicht unmittelbar ausgeglichen wird, sondern sich mit der
Zeit schrittweise ausgleicht. Sollten kleine Schwankungen des Drucks
im ersten Gasraum 14 auftreten, vielleicht als Resultat
geringfügiger
Temperaturänderungen
beim Öffnen
oder Schließen
eines Kühlraumes oder
Kühlschrankes,
so werden derartige Änderungen
jedoch einfach ausgeglichen, ohne dass die zweite Flüssigkeit 17 freigesetzt
wird.
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Wie
in 2b dargestellt, fällt der Druck in dem ersten
Gasraum 14 sofort auf Atmosphärendruck, wenn der Verschluss 27 entfernt
wird. Die kleine Öffnung 24 kann
einen derartig großen
Druckunterschied nicht sofort ausgleichen. Folglich veranlasst der
durch das Öffnen
der Flasche 10 zur Atmosphäre hin erzeugte Druckunterschied
einen Fluss der zweiten Flüssigkeit 17 in
die Schwanenhals-Kapillare 20.
Die zweite Flüssigkeit 17 erreicht
schnell die kleine Öffnung 24 und
blockiert jeden weiteren Gasaustausch durch diese Öffnung.
Es verbleibt nun keine andere Möglichkeit,
den Druckunterschied zwischen dem ersten Gasraum 14 und
dem zweiten Gasraum 18 auszugleichen, als durch ein Freisetzen
der zweiten Flüssigkeit 17.
Demzufolge hält
das Freisetzen der zweiten Flüssigkeit 17 an,
bis der Druckunterschied nicht mehr vorliegt.
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Wie
am besten in 2c zu sehen ist, fließt die zweite
Flüssigkeit 17 schnell
durch den Auslass 25 aus der Schwanenhals-Kapillare 20 und
vollzieht dies als Flüssigkeitsstrahl,
da durch den großen
hergestellten Druckunterschied eine erhebliche Antriebskraft erzeugt
wird. Folglich schießt
die zweite Flüssigkeit 17 durch
die erste Flüssigkeit 15 und,
falls sie mit dieser verhältnismäßig gut
mischbar ist, mischt sich schnell. Falls andererseits die zweite Flüssigkeit
nicht besonders mischfähig
ist (möglicherweise
weil sie eine minimale Löslichkeit
in der ersten Flüssigkeit
aufweist oder weil sie erheblich viskoser als die erste Flüssigkeit
ist), können,
falls es sich bei der zweiten Flüssigkeit
um einen Farbstoff handelt, visuelle Effekte erzeugt werden, oder,
falls es sich bei der zweiten Flüssigkeit
um einen Aromastoff handelt, Aromagradienten erzeugt werden. Im Allgemeinen
kann eine Spirale aus einem gefärbten Aromastoff
wie beispielsweise Saft oder Kräuterlikör erzeugt
werden. Alternativ kann ein ehemals durchsichtiges Getränk eingefärbt werden,
falls ein mischfähiger
Farbstoff hinzugefügt
wird, oder ein Getränk kann
seine Farbe ändern,
falls, wie zuvor beschrieben, ein farbändernder Wirkstoff eingespritzt
wird.
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Eine
Variante der in 1 gezeigten Ausführungsform
der Erfindung ist in 3 dargestellt. Aufgrund der Ähnlichkeit
zwischen den beiden Ausführungsformen
wurden dieselben Bezugszeichen für ähnliche
Merkmale verwendet. Tatsächlich unterscheiden
sich die beiden Ausführungsformen
lediglich darin, dass der zweite vertikale Abschnitt 21 der Schwanenhals-Kapillare
unterhalb der Oberfläche der
ersten Flüssigkeit 15 endet
und dass der zweite vertikale Abschnitt 21 eine zweite Öffnung 24b umfasst.
Die zweite Öffnung 24b steht
mit dem ersten Gasraum 14 in Verbindung und ermöglicht folglich
einen Druckausgleich zwischen den beiden Gasräumen 14 und 18.
Die Art und Weise des Entleerens des Einsatzes 16 erfolgt
wie zuvor unter Bezugnahme auf die 2a–c beschrieben
wurde, mit der Ausnahme, dass die zweite Flüssigkeit 17 nicht
in den ersten Gasraum 14, sondern anstelle dessen direkt
in die erste Flüssigkeit 15 freigesetzt
wird.
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4, 5, 6 und 7a–c zeigen Ausführungsformen
der Erfindung, die zu den oben unter Bezugnahme auf die 1, 2a–c und 3 beschriebenen ähnlich sind,
wobei jedoch der Einsatz auf der Unterseite des Verschlusses der
Flasche befestigt ist. Demzufolge werden in diesen Figuren für ähnliche
Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Der
in 4 dargestellte Verschluss 27 umfasst
einen Bereich 29 zum Eingriff in ein Gewinde und auf seiner
Unterseite einen abdichtenden Bereich 28. Der Einsatz 16 ist
auf eine beliebige geeignete Weise an der Unterseite des abdichtenden
Bereichs 28 befestigt, beispielsweise unter Verwendung eines
Klebstoffes, durch ein thermisches Verschmelzen mit diesem oder
durch Befestigung an dem Gewinde oder an ausgeformten Elementen
des Verschlusses. Die Schwanenhals-Kapillare 20 hat in
diesem Fall einen ersten vertikalen Abschnitt 23, der die Öffnung 24 umfasst
und sich, wie in 1, von dem Reservoir der zweiten
Flüssigkeit 17 (mit
einer darin mündenden Öffnung 26)
in den zweiten Gasraum 18 erstreckt. Jedoch verläuft der
horizontale Abschnitt 22 der Schwanenhals-Kapillare 20 nicht
durch die Wand 19 des Einsatzes 16, sondern vielmehr
beginnt innerhalb des zweiten Gasraums 18 der zweite vertikale
Abschnitt 21 der Schwanenhals-Kapillare 20, verläuft durch
die zweite Flüssigkeit 17,
ohne mit dieser in Verbindung zu stehen, und dann durch die Wand 19 in
den ersten Gasraum 14. Nahe dem Ende des zweiten vertikalen
Abschnittes 21 ist eine Klappe 30 aus einem geeigneten
Material so angeordnet, dass sie einen Fluss der ersten Flüssigkeit 15 in
die Schwanenhals-Kapillare verhindern, jedoch einen Fluss der zweiten
Flüssigkeit 17 durch
den Auslass 25 ermöglichen,
so dass die Klappe 30 folglich als Mittel zur Verhinderung
eines Rückflusses
dient. Es ist auch offensichtlich, dass der Pegel der zweiten Flüssigkeit 17 so
liegt, dass diese die Öffnung 24 nicht
bedeckt, wenn die Flasche auf eine ihrer Seiten gelegt wird. Die
gestrichelte Line A stellt den Pegel der zweiten Flüssigkeit 17 dar,
falls die Flasche 10 auf ihre in 4 gesehen
linke Seite gelegt werden würde,
und die gestrichelte Line B stellt den Pegel der zweiten Flüssigkeit 17 dar,
falls die Flasche auf ihre in 4 gesehen
rechte Seite gelegt werden würde.
Die schraffierten Bereiche unterhalb jeder dieser Linien zeigen
den Bereich im Inneren des Einsatzes 16, der bedeckt wäre, und
es wird offensichtlich, dass die Öffnung 24 nicht bedeckt
wird, wenn die Flasche auf eine beliebige Seite gelegt wird. Dies
liegt daran, dass der Einsatz 16 in diesem Fall nur zu
ungefähr
40 % seines Fassungsvermögens
gefüllt
ist und die Öffnung 24 nicht
bedeckt wird, weil der erste vertikale Abschnitt 23 der
Schwanenhals-Kapillare 20 etwas links von der zentralen
Line C liegt, die Öffnung 24 sich
jedoch auf seiner rechten Seite befindet (und somit nahezu zentriert
ist). Dies ist von Vorteil, da, unabhängig von der Ausrichtung der
Flasche, kleine Druckunterschiede zwischen dem ersten Gasraum 14 und
dem zweiten Gasraum 18 ausgeglichen werden können.
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Der
vertikale Abschnitt 23 der Schwanenhals-Kapillare 20 hat
in diesem Fall zu beiden Seiten der Öffnung 24 (nicht dargestellte)
Falzlinien. Weiterhin liegt der horizontale Abschnitt 22 der
Schwanenhals-Kapillare 20 an der Unterseite des Verschlusses 27 an.
Folglich wird Druck, der in Richtung des Pfeils C auf den Punkt
direkt oberhalb des horizontalen Bereichs 22 der Schwanenhals-Kapillare
angelegt wird, auf den ersten vertikalen Abschnitt 23 übertragen und
wirkt auf die Falze zu beiden Seiten der Öffnung 24 ein, was
die Kapillare zum Einknicken veranlasst, wodurch die Öffnung 24 verschlossen
oder verkleinert wird. Falls die Öffnung 24 vor dem Öffnen der Flasche
vollkommen verschlossen wird, ist offensichtlich, dass es keine
wie auch immer geartete Möglichkeit
gibt, den Druck im ersten Gasraum 14 und den Druck im zweiten
Gasraum 18 auszugleichen, bevor die zweite Flüssigkeit 17 durch
die Schwanenhals-Kapillare 20 in die erste Flüssigkeit 15 strömt. Falls
andererseits die Öffnung
lediglich verkleinert wird, ist offensichtlich, dass es geringere Möglichkeiten
für einen
erheblichen Druckausgleich gibt und ein Gasaustausch durch die Öffnung 24 einfacher
verhindert werden kann, wenn die zweite Flüssigkeit 17 in den
ersten vertikalen Abschnitt 23 der Schwanenhals-Kapillare 20 einströmt.
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Die 5 und 6 zeigen
jeweils einen Einsatz 16, der zu dem in den vorangehenden
Figuren dargestellten ähnlich
ist, wobei jedoch der erste vertikale Abschnitt 23 der
Schwanenhals-Kapillare 20 nicht zentral, sondern anstelle
dessen nahe der Wand 19 des Einsatzes 16 angeordnet
ist. Folglich ist der horizontale Abschnitt 22 der Schwanenhals-Kapillare 20 verkürzt. In 5 endet
der zweite vertikale Abschnitt 21 der Schwanenhals-Kapillare 20 im
ersten Gasraum 14, in 6 endet
er jedoch unterhalb der Oberfläche
der ersten Flüssigkeit 15.
Entsprechend umfasst die Schwanenhals-Kapillare 20 in 6 eine
zweite Öffnung 24b und
die erste Öffnung ist
mit 24a bezeichnet. Die Funktion der zweiten Öffnung 24b ist
dieselbe, wie sie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben
wurde.
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Das
Entleeren des Einsatzes 16 aus 6 ist in 7a–c dargestellt
und erfolgt im Wesentlichen auf dieselbe Weise wie das in Verbindung
mit den 2a–c beschriebene Entleeren des
in 3 dargestellten Einsatzes. Der Hauptunterschied
beim Entleeren besteht darin, dass der Verschluss 27, in 7a verschlossen
dargestellt, in 7b gelöst, jedoch in diesem Schritt
nicht vollständig
entfernt wird. Im Allgemeinen werden entnahmesichere Verschlüsse in zwei
Schritten entfernt, wobei in einem ersten Schritt eine Abdichtung
durchbrochen wird, was den Druck in der Flasche ablässt, und
der Verschluss in einem zweiten Schritt abgeschraubt wird. Das Ablassen
des Drucks im ersten Schritt reicht aus, um ein Einspritzen der
zweiten Flüssigkeit 17 in
die erste Flüssigkeit 15 zu
veranlassen, wie in 7c dargestellt ist. Das Entleeren
ist hinreichend schnell, so dass es abgeschlossen ist, bevor der
Verschluss vollkommen abgeschraubt ist. Der in 5 dargestellte Einsatz
entleert sich auf eine ähnliche
Weise, spritzt jedoch die zweite Flüssigkeit 17 in den
ersten Gasraum 14.
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Die
in den 8a–c dargestellte Ausführungsform
der Erfindung ist wieder ähnlich
zu der in den 2a–c dargestellten. Der Einsatz 16 umfasst in
diesem Fall eine Schwanenhals-Kapillare 20, die keine in
ihr ausgebildete kleine Öffnung 24 aufweist. Vielmehr
besteht ein Bereich der oberen Oberfläche 31 des Einsatzes 16 aus
einem gasdurchlässigen Kunststoffmaterial
wie Nylon, Polyethylen oder PET, so dass die zweite Flüssigkeit
allmählich
mit Gas gesättigt
wird, welches diesen vom ersten Gasraum 14 aus durchdringt.
In diesem Fall löst
sich beim Diffundieren des Gases durch den gasdurchlässigen Kunststoff
in der zweiten Flüssigkeit
Gas, bis die zweite Flüssigkeit
gesättigt
ist. Beim Entfernen des Verschlusses 27 neigt die zweite
Flüssigkeit 17 dazu, das
in ihr gelöste
Gas freizugeben, wobei dieses jedoch die gasdurchlässige Membran
nicht schnell durchdringt, so dass die zweite Flüssigkeit mit diesem als Antriebskraft
in die Schwanenhals-Kapillare 20 einströmt. Ein Stück aus gasdurchlässigem Kunststoff
könnte
auch in anderen Ausführungsformen
des Einsatzes verwendet werden, einschließlich derjenigen, bei denen
der Einsatz an einem Flaschenverschluss befestigt ist (wie in den 4 und 5 dargestellt).
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Die
in den 10a–d dargestellte Ausführungsform
der Erfindung ist dieselbe wie die in 4 dargestellte
mit der Ausnahme, dass sie eine am Boden des Einsatzes 16 befestigte
Abdeckung 80 umfasst. Die Abdeckung 80 hat in
ihrer Seite eine kleine Öffnung 81,
ungefähr
auf halber Höhe
der Abdeckung. Die Abdeckung ist oben offen und hat einen im Wesentlichen
zylindrischen Querschnitt. Folglich kann sie das untere Ende des
ersten vertikalen Abschnitts 23 der Schwanenhals-Kapillare 20 aufnehmen
(vgl. 10d, die eine vergrößerte Darstellung der
räumlichen
Stellung und Anordnung des ersten vertikalen Abschnitts 23 bezüglich der
Abdeckung 80, des Bodens des Einsatzes 16 und
der kleinen Öffnung 81 des
in 10a dargestellten Behälters zeigt).
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Wie
in 10b erkennbar ist, ist die Mündung 26 des ersten
vertikalen Abschnitts 23 im Wesentlichen gegen den Boden
der Abdeckung 80 gerichtet und ein Vergleich mit 4 zeigt,
dass die Mündung 26 nicht
dicht gegen den Boden des Einsatzes 16 abdichtet. Folglich
können
in der Ausführungsform
gemäß 4 geringe
Mengen der zweiten Flüssigkeit 17 in
die Schwanenhals-Kapillare 20 eindringen. Bei Temperaturschwankungen
kann sich die Flüssigkeit
entlang der Schwanenhals-Kapillare 20 bewegen
und es kann zu einem geringen Auslaufen der Flüssigkeit kommen.
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Bezugnehmend
auf 10a wird ersichtlich, dass beim
Aufschrauben des Verschlusses 27 auf die Flasche der abdichtende
Bereich 28 auf seiner Unterseite auf den horizontalen Abschnitt 22 der
Schwanenhals-Kapillare 20 einwirkt, um diesen nach unten zu
drücken.
Das Ende 26 des ersten vertikalen Abschnitts 23 tritt
in die Abdeckung 80 ein, überdeckt zu diesem Zeitpunkt
jedoch nicht die kleine Öffnung 81. Folglich
verbleibt die kleine Öffnung 81 offen
und es besteht eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren der zweiten
Kammer und dem Inneren des ersten vertikalen Abschnitts 23 über die
kleine Öffnung 81 und
die Mündung 26 in
den ersten vertikalen Abschnitt 23.
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In 10b ist der Verschluss 27 nun auf der Flasche
eng anliegend abgedichtet und der erste vertikale Bereich 23 wurde
weit genug in die Abdeckung 80 geschoben, so dass eine
Seitenwand des ersten vertikalen Abschnitts eng gegen die kleine Öffnung 81 anliegt.
Folglich ist die kleine Öffnung 81 verschlossen
und auf alle Fälle
wird die Mündung 26 des ersten
vertikalen Abschnitts 23 fest gegen den Boden der Abdeckung 80 gepresst.
Beim Öffnen
der Flasche wird, wie in 10c dargestellt,
wird der Druck auf den ersten vertikalen Abschnitt 23 der
Schwanenhals-Kapillare 20 nach unten (vgl. 10d) aufgehoben und dieser kann sich wieder nach
oben bewegen, wobei er die kleine Öffnung 81 freigibt
und es der zweiten Flüssigkeit
ermöglicht,
durch die kleine Öffnung 81 in
die Abdeckung 80 und dann durch die Mündung 26 in den ersten
vertikalen Abschnitt der Schwanenhals-Kapillare 20 zu strömen. Da
gleichzeitig der Druck in der ersten Kammer 14 abgelassen wird,
wird die zweite Flüssigkeit 17 freigesetzt.
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Die
in den 11a–c dargestellte Ausführungsform,
die nicht Bestandteil der Erfindung ist, ist identisch zu der in
den 8a–c
dargestellten, mit der Ausnahme, dass sich der zweite vertikale
Abschnitt 21 der Schwanenhals-Kapillare 20 nahezu
bis an den Boden der Flasche 10 erstreckt. Die in den 11a–c dargestellte
Weise des Entleerens ist zu der mit Bezug auf die 8a–c beschriebenen
identisch, mit der Ausnahme, dass sich in dem Einsatz 16 keine
Flüssigkeit
befindet. Folglich strömt
beim Entleeren Gas aus dem Einsatz 16 durch die Schwanenhals-Kapillare 20 bis
an deren Ende nahe dem Boden der Flasche 10 und bildet
beim Austritt aus der Schwanenhals-Kapillare Blasen 83.
Die kleinen gebildeten Blasen dienen als Keime für eine weitere Blasenbildung
und innerhalb weniger Sekunden nach dem Öffnen der Flasche wird in der
Flasche eine erhebliche Schaumkrone erzeugt.
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Es
wird angemerkt, dass der aus einem gasdurchlässigen Kunststoff bestehende
Bereich der oberen Oberfläche 31 wie
in den 1 und 2a–c durch eine kleine Öffnung ersetzt
werden kann.
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Die
in den 12a–c dargestellte Ausführungsform,
die nicht Bestandteil der Erfindung ist, ist vom Konzept her ähnlich zu
der in den 10a–c gezeigten. In diesem Fall
ersetzt die Abdeckung 84 den Zylinder 50 und das
Kapillarrohr 86 ersetzt den Ventilschaft 51. Das
Kapillarrohr 86 ist nicht von der Abdeckung 84 aufgenommen,
wie es das Ventilteil 51 in der in den 9a–c dargestellten
Ausführungsform im
Zylinder 50 ist. Vielmehr umfasst die Abdeckung 84 eine
kleine Öffnung 85,
wobei diese Öffnung 85, wenn
die Abdeckung 84 durch den abdichtenden Bereich 46 des
Verschlusses 41 beim Aufschrauben des Verschlusses nach
unten gedrückt
wird, durch die Seite des Kapillarrohrs 86 verschlossen
wird. Dies ist in 12b dargestellt. Wird der Verschlusses
wieder geöffnet,
so kann das Kapillarrohr 86 wieder aus der Abdeckung 84 heraus
gleiten, wodurch es die kleine Öffnung 85 öffnet und
das Innere des Einsatzes 45 in eine Fluid-Strömungsverbindung
mit dem Inneren der Flasche 40 bringt. Folglich kann ein Freisetzen
von Gas aus dem Einsatz 45 durch das Kapillarrohr 86 erfolgen.
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Auch
hier erfolgt das Freisetzen an einem Punkt nahe dem Boden der Flasche 40 und
es werden in dem in der Flasche 40 enthaltenen Getränk Blasen 83 erzeugt.
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Die
in den 13a–c dargestellte Ausführungsform
der Erfindung ist vom Konzept her ähnlich zu den in den 4 und 10a–d
dargestellten, so dass beim Beschreiben dieser weiteren Ausführungsform
in der folgenden Beschreibung das gleiche Nummerierungssystem verwendet
wird, wie es bei der Beschreibung früherer Ausführungsformen verwendet wurde.
Wie in den 13a – 13c dargestellt,
wird bei dieser weiteren Ausführungsform der
Erfindung die Struktur der Schwanenhals-Kapillare, die die Leitung zwischen
den beiden Kammern in 4 und den 10a–d
bildet, durch eine Kapillarleitung ersetzt, die durch konzentrisch
angeordnete Strukturen in Form der Standrohre 91 und 95 gebildet wird.
Die konzentrisch angeordneten Strukturen können in Querschnitt gesehen
jede beliebige Form annehmen, werden jedoch häufig auf geeignete Weise einen
im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt haben, werden jedoch häufig auf geeignete Weise einen
im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt haben.
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Die
in der in den 13a–c dargestellten Ausführungsform
angewendeten Kapillarleitungs-Mittel umfassen ein Standrohr 91,
das mit seinem oberen Ende an dem Einsatz 16 befestigt
ist (dessen oberer Bereich in der dargestellten Ausführungsform
unterhalb des Flaschenverschlusses 27 angeordnet ist) und
das an seinem anderen Ende einen Auslass 93 bildet, der
in das zweite fließfähige Material 17 eintaucht.
Konzentrisch innerhalb des Standrohres 91 ist ein weiteres
Standrohr 95 angeordnet, das durch die Bodenwand des Einsatzes 16 den
Gasraum 18 der zweiten Kammer und den Gasraum 14 der
ersten Kammer miteinander verbindet. Dieses zweite Standrohr hat
an seinem unteren Ende eine Öffnung 96,
die sich, wie in den 13a–c dargestellt, im Gasraum 14 der
ersten Kammer befindet, und an seinem anderen Ende eine Öffnung 97,
die sich nahe dem oberen Ende des Standrohres 91 in dem
Gasraum 18 der zweiten Kammer befindet. In einer Wand des
Standrohres 95 ist in einer Position oberhalb der Flüssigkeit 17 in
dem Einsatz 16 und unter der Öffnung 97 eine schmale Öffnung oder
ein Schlitz 24 angeordnet, die/der auf eine ähnliche
Weise wie die in 4 beschriebene Öffnung 24 fungiert. Wie
insbesondere in 13a dargestellt wird, ist der Einsatz 16 auf
seiner Unterseite mit einem Vorsprung 92 ausgebildet. Wie
in den 13a und 13b dargestellt,
ist der Vorsprung 92 derart angeordnet, dass er in das
obere Ende des Standrohres 95 eingreift und das Standrohr
bei einer Benutzung der dargestellten Vorrichtung verschließt. Am unteren
Ende des Einsatzes 16 befindet sich ein konzentrisch angeordneter
Bund 94 der mit dem Boden des Einsatzes verbunden ist uns
so ausgeformt ist, dass er bei einer Benutzung der Vorrichtung die Öffnung 93 des Standrohres 91 auf
die im Folgenden beschriebenen Weise aufnimmt.
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Wenn
der Verschluss 27 auf die Flasche aufgeschraubt wird, greift
der Vorsprung 92 in den Eingang 97 des inneren
Standrohres 95 ein, wodurch dieser wirksam abgedichtet
wird. Gleichzeitig bewegt sich auch das äußere Standrohr 91 nach
unten und sein Eingang 93 wird von dem Vorsprung 94 auf
dem Boden des Einsatzes 16 aufgenommen. Dies verschließt auf wirksame
Weise den Strömungsweg
des zweiten fließfähigen Materials 17 durch
die Leitung, lässt
jedoch über
die Öffnung/den
Schlitz 24 weiterhin eine Gasverbindung zwischen den beiden
Kammern zu.
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Wenn
die Flasche durch Abschrauben des Verschlusses 27 geöffnet wird,
bewegt sich der Eingang 93 von dem Bund 94 weg,
wodurch es dem zweiten fließfähigen Material 17 durch
den Kapillareffekt ermöglicht
wird, nach oben in den Raum 100 zwischen der Innenwand
des Standrohres 91 und der Außenwand des Standrohres 95 zu
fließen.
Bei einer ausreichenden Bewegung des Verschlusses bewegt sich der
Vorsprung 92 nach oben und löst die zuvor geschaffene Abdichtung
des Eingangs 97 des Standrohres 95, wodurch es
dem zweiten fließfähigen Material
ermöglicht
wird, innerhalb des Raums 100 nach oben über das
Niveau des Eingangs 97 des Standrohres 95 und
dann nach unten durch den Kanal des Standrohres 95 zu fließen. Dies
ermöglicht
es dem zweiten fließfähigen Material,
aus der Öffnung 96 des Standrohres
in den Gasraum 14 der Flasche auszutreten. Bei entsprechenden
Anwendungen der Erfindung wird das zweite fließfähige Material dann in das erste
fließfähige Material 15 transferiert.
Bei noch anderen Anwendungen der Erfindung könnte das zweite fließfähige Material
einfach in den ersten Gasraum des Behälters transferiert werden und
mit dem ersten fließfähigen Material
in Kontakt kommen oder auch nicht.
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Es
sollte auch klar sein, dass wann immer in dieser Beschreibung Formen
des Begriffes „umfassen" verwendet werden,
diese in ihrer Bedeutung äquivalent
zu Formen des Begriffes, „einschließen" sind und nicht so
aufgefasst werden sollen, dass sie die Gegenwart anderer Elemente
oder Merkmale ausschließen.