EP0336188B1

EP0336188B1 - Vorrichtung zur Erzeugung und Abgabe von Schaum

Info

Publication number: EP0336188B1
Application number: EP89104907A
Authority: EP
Inventors: Viktor Tobler
Original assignee: Supermatic Kunststoff AG
Current assignee: Supermatic Kunststoff AG
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1993-09-29
Anticipated expiration: 2009-03-18
Also published as: JPH0561971B2; CH676456A5; EP0336188A3; ES2043924T3; EP0336188A2; JPH01299630A; US5048750A; ATE95086T1; DE58905724D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung und Abgabe von Schaum gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden zur Erzeugung von Schaum aus einer im Flüssigkeitsbehälter befindlichen schäumbaren Flüssigkeit, mit der ebenfalls im Flüssigkeitsbehälter befindlichen Luft, verwendet. Die Schaumbildung erfolgt durch Zusammendrücken des Flüssigkeitsbehälters z.B. einer Flasche, wobei die in getrennten Durchlässen aus dem Behälter verdrängte und dem Mischelement zugeführte Luft und Flüssigkeit in letzterem zu Schaum vermischt und nach aussen gefördert wird. Durch diese Art der Schaumerzeugung wird die Verwendung von umweltschädlichen Treibgasen vermieden.
Eine auf dem Markt befindliche Vorrichtung weist einen im Flaschenhals der Flüssigkeitsflasche angeordneten Halterungsteil auf, in dem ein konisches Mischerteil festgeklemmt ist. Im Mischerteil sind im wesentlichen koaxiale Durchlässe für Luft und Flüssigkeit zu einem porösen Mischelement sowie ein zu diesen Durchlässen ebenfalls koaxialer Rückführkanal für rückströmende Luft, bei Aufhebung der Druckeinwirkung auf die Flasche, vorhanden. Das Mischelement überspannt das ganze koaxiale Durchlass-System, d.h. sowohl die Zuleitungen als auch den Rückführkanal. Auf dem Flaschenhals ist ein Träger für eine Kappe angeordnet, die auf letzterem sitzt, von einer Offen- in eine Schliessstellung umstellbar ist und in eine Offenstellung mit einem über dem Mischelement angeordneten Schaumaustritt kommunizierende Ausgabeöffnung aufweist.
Diese bekannte Vorrichtung weist verschiedene Nachteile auf. Zwischen Kappenträger und Kappe kann Schaum austreten, wodurch die Aussenwand der Flasche verschmutzt und ihre Handhabung erschwert wird. Die Funktionsfähigkeit der Flasche kann erst nach dem Abfüllen geprüft werden, so dass fehlerhafte Flaschen bzw. Vorrichtungen erst in diesem Stadium aussortiert werden können. Da für die bei der Druckentlastung der Flasche zurückströmende Sekundärluft kein separater Strömungskanal vorgesehen ist, führt die Sekundärluft beim zurückströmen über das Mischelement Flüssigkeit in die Flasche zurück, die durch das Mischelement wieder in Schaum umgewandelt wird. Dieser rückgeführte Schaum füllt einen Teil des Luftraumes in der Flasche und beeinträchtigt ihre Funktionsfähigkeit. Die bekannte Vorrichtung eignet sich schlecht für die Ueberkopfentnahme, da jeweils am Anfang des Entnahmevorgangs ein sogenannter nasser Schuss mit unvollständig ausgebildetem Schaum entsteht.
Eine weitere Vorrichtung ähnlicher Art ist in der US-A-4 509 661 beschrieben. Bei dieser ist ein Durchlass für die rückströmende Sekundärluft vorgesehen, aber der Strömungsweg der Sekundärluft ist nicht vollständig vom Strömungsweg des Schaums getrennt, so dass bei der Druckentlastung der Flasche Schaum zusammen mit der Sekundärluft rückwärts strömt, was unvorteilhafte Folgen haben kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beheben. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 19 beansprucht.
Durch die besondere Ausbildung des Halterungsteil, der gleichzeitig als Kappenhalter funktionieren kann, wird das Austreten von Schaum an einem unerwünschten Ort verunmöglicht. Wenn ausserdem die Kappe und der Halterungsteil je einstückig ausgebildet sind, kann sowohl die Durchlässigkeit des Mischelementes als auch der Durchlass für zurückströmende Sekundärluft, insbesondere die Dichtheit des Flatterventils schon bei der Montage getestet werden.
Durch die besondere Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung kann sie zusammen in einem einzigen Arbeitsschritt montiert werden, was sowohl wirtschaftlich vorteilhaft als auch technisch sicherer ist.
Durch den ausserhalb des Mischelementes geführten separaten Durchlass für Sekundärluft wird die Rückführung von Schaum in den Flüssigkeitsbehälter vermieden und dadurch das einwandfreie Funktionieren der Vorrichtung auch bei längerer fortdauernder Benützung gesichert.
Wenn vor dem Mischelement eine Vormischkammer(n) angeordnet ist (sind), was insbesondere bei in aufrechter Stellung benützten Vorrichtungen von Vorteil ist, entsteht bereits in der/den Vormischkammer(n) ein Grobschaum, der dann im Mischelement weiter verfeinert wird. Bei der Überkopf-Version, bei der keine Vormischkammer angeordnet ist, endet die Flüssigkeitszuleitung unmittelbar am Mischelement.
Durch die Anordnung eines Rückschlagventils, insbesondere Flatterventils, zwischen Durchlass für Sekundärluft und dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters wird die Entstehung von Falschluft vermieden.
Neben einer ersten axial angeordneten rohrförmigen Zuleitung für Luft bzw. Flüssigkeit weist die Vorrichtung eine zweite koaxial angeordnete Zuleitung für Flüssigkeit bzw. Luft auf. Die zweite Zuleitung kann zur Erzielung eines besonders vorteilhaften Verhältnisses von Flüssigkeit zu Luft bzw. von Luft zu Flüssigkeit wendel- oder schraubenlinienförmig am Umfang des Halterungsteils angeordnet und von letzterem und der Innenwand der Kappe begrenzt sein.
Indem sich das Mischelement nur über die Zuleitungen bzw. Vormischkammern erstreckt, kann an diesem verhältnismässig teuren Material gespart werden. Gleichzeitig wird vermieden, dass zurücktretende Flüssigkeit erneut verschäumt wird.
Um bei der Benützung des Behälters das zum Teil umständliche Zusammendrücken des Behälters zu vermeiden, kann er mit einem Luftbalg oder einer Pumpe für Luft oder Luft und Flüssigkeit ausgestattet sein.
Durch die Figuren werden einzelne Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. Alle Darstellungen liegen in vergrössertem Massstab vor.
Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1: einen axialen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung für die Abgabe von Schaum in vorzugsweise aufrechter Stellung ;
Fig. 2: einen axialen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, vorzugsweise für die Ueberkopfabgabe von Schaum;
Fig. 3: einen axialen Schnitt durch einen Mischerteil einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung für vorzugsweise die aufrechtstehende Abgabe von Schaum;
Fig. 4: einen Schnitt im Mischerteil entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5: einen axialen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Mischerteils, vorzugsweise für die Ueberkopfabgabe von Schaum;
Fig. 6: einen axialen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, die besonders zur Abgabe von Schaum in aufrechter Stellung geeignet ist, links in geschlossener, rechts in offener Stellung in vergrössertem Massstab;
Fig. 7: einen axialen Schnitt durch noch eine Ausführungsform, die insbesondere für die Ueberkopfabgabe gedacht ist, links in offener, rechts in geschlossener Stellung in vergrössertem Massstab;
Fig. 8: einen axialen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, vorzugsweise für die Schaumabgabe in aufrechter Stellung, links in geschlossener, rechts in offener Stellung und
Fig. 9: einen axialen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, vorzugsweise für die Schaumabgabe in aufrechter Stellung.

In den Zeichnungen sind für funktionelle, sich im wesentlichen entsprechende Teile, dieselben Bezugsziffern benützt.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen 10 erkennt man nur den Hals oder Stutzen 11 einer Zusammendrückbaren Kunststoffflasche F. An der Aussenwand des Stutzens 11 ist ein Aussengewinde 12 angeformt während die Stirnseite 13 des Stutzens 11 ringförmig und eben ist. In das Aussengewinde 12 greift das Innengewinde 14 eines Halterungsteiles 15 ein. Das noch näher zu beschreibende Halterungsteil 15 besitzt eine ebenfalls ringförmige und ebene Dichtfläche 16, die bei aufgeschraubtem Halterungsteil 15 dichtend an die Stirnseite 13 anliegt.
Das einstückig ausgebildete Halterungsteil 15 weist auf seiner Aussenseite ein Aussengewinde 17 mit hoher Steigung auf, in das ein entsprechendes Innengewinde 18 einer ebenfalls einstückig ausgebildeten Kappe 19 eingreift. Die noch näher zu beschreibende Kappe 19 ist in Fig. 1 und 2 in Schliesslage dargestellt und überspannt in dieser Lage das gesamte Halterungsteil 15.
Das Halterungsteil 15 weist eine axiale Oeffnung 20 mit einer Absetzung oder Schulter 21 auf. In diese Oeffnung ist mittels einer Bund-Ringnut-Schnappverbindung 22 ein Mischerteil 23 im Pressitz eingesetzt.
Dieses Mischerteil 23 besitzt seinerseits eine innen in Längsrichtung verrippte Oeffnung 24, in die das Ende eines Rohres 25 derart eingesteckt ist, dass es von den Scheiteln der Rippen der Oeffnung 24 festgehalten ist. Zwischen der Aussenseite des bis etwa zum Boden der Flasche reichenden Rohres 25 und der Innenseite der Oeffnung 24 entsteht somit ein Kranz von Durchlässen 26, der koaxial Zum durchgehenden Rohrdurchlass 27 ist.
Das Mischerteil 23 besitzt an seiner dem Rohr 25 abgekehrten Stirnseite eine abgesetzte Ausnehmung 28 in die ein durchlässiges Mischelement 29 eingesetzt ist. Dieses Mischelement 29, das - wie noch zu beschreiben sein wird - die innige Durchmischung von Flüssigkeit und Luft zu Schaum besorgt, hat einen sandwichartigen Aufbau. Es besteht aus einem mittleren Teil aus einem grobmaschigen Siebgewebe, das zu beiden Seiten von einem feinmaschigen Siebgewebe abgedeckt ist. Dadurch ist die Durchlässigkeit oder Porosität des Mischelementes 29, welche ein wichtiger Paramter für die Schaumbildung ist, exakt reproduzierbar. Dies im Gegensatz zu Mischelementen gemäss dem Stand der Technik, die in der Regel aus einem offenporigen Hartschaumstück aus Kunststoffmaterial oder Keramikmaterial bestehen. Im vorliegenden Fall ist das Mischelement 29 in der Ausnehmung 28 durch die Schulter 21 des Halterungsteils festgeklemmt.
Es sei nun auf die Ausführungsform der Fig. 1 allein Bezug genommen. Dem Mischelement 29 in Richtung Rohr vorgelagert ist eine Mischkammer 30, in die ein Kranz von Durchlässen 31 einmünden, die ihrerseits von einer Vorkammer 32 ausgehen, welche das Ende der Oeffnung 24 bildet. In der Mitte der Vorkammer 32 befindet sich ein kegeliger Abweiskörper 33, der eine Verwirbelung der zugeführen Luft/Flüssigkeitsmischung bewirkt. Auf der der Mischkammer 30 gegenüberliegenden Seite des Mischelementes 29 ist der Auslass 34 des Halterungsteiles 15 ausgebildet, an den eine konische Dichtfläche 35 anschliesst. Wenn die Kappe 19 in der gezeigten Schliesstellung ist, wirkt mit dieser Dichtfläche 35 die gegengleich konische Aussenfläche eines an der Innenseite mittig an der Kappe angeformten Stopfens 36 zusammen. Diese Dichtungsstelle ist, um einen unerwünschten Flüssigkeitsaustritt zu vermeiden, vorzugsweise im Anschluss an den Mischerteil angeordnet.
An der Innenseite der Kappe 19 sind zwei koaxiale, im wesentlichen hohlzylindrische Fortsätze angeformt, wobei der innere mit 37 und der äussere mit 38 bezeichnet ist. Der innere Fortsatz 37 hat eine glatte Innenfläche, die dichtend aber längsverschiebbar an Bünden 39 anliegt, die an der äusseren Mantelfläche des die Oeffnung 20 umgebenden Teils des Halterungsteils 15 angeformt sind. Die äussere Mantelfläche des äusseren Fortsatzes 38 ist ebenfalls glatt und liegt dichtend, jedoch längsverschiebbar an einem nach innen gerichteten Bund 41, der an dem Teil 42 des Halterungsteiles 15 angeformt ist, der den die Gewinde 14, 17 tragender Teil fortsetzt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an der Kappe 19 ein Stutzen 43 ausgebildet, dessen Inneres durch radial an den inneren Fortsatz 37 angeformte Trennwand 44 in zwei Kanäle 45 und 46 unterteilt ist. Der Kanal 45 steht - wenn die Kappe 19 in Offenstellung ist - ausschliesslich mit dem Auslass 34 in Verbindung, während der Kanal 46 mit dem Mantelraum 47' zwischen dem inneren und dem äusseren Fortsatz 37 bzw. 38 in Verbindung steht.
An der Aussenseite des unteren Endes des Fortsatzes 37 ist eine Dichtfläche 47 ausgebildet, die mit einer gegengleich geformten Dichtfläche 48 an dem den Teil 42 mit dem Teil 40 verbindenden Abschnitt des Halterungsteiles 15 zusammenwirkt. Diese Dichtfläche 47 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Membrane 50 angeordnet. In diesem Abschnitt ist auch ein Kranz von Durchlässen 49 vorhanden, deren Zweck noch zu beschreiben sein wird.
Schliesslich ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass an dem dem Mischelement 29 abgekehrten Ende des Mischerteils 23 an dessen Aussenseite eine ringförmige biegsame Membrane 50 angeformt ist. Diese Membran 50 bildet das Schliessteil eines Rückschlagventils, das bei Ueberdruck in der Flasche die Durchlässe 49 schliesst. Sie ist mittels eines Scharniers befestigt, mithin kann infolge Verkanten keine Fehlfunktion stattfinden.
Wenn nun die Kappe 19 in die Offenstellung geschraubt wird, trennen sich der Stopfen 36 von der Dichtfläche 35 und die Dichtflächen 47 und 48 voneinander. Damit kommuniziert einerseits der Kanal 45 mit dem Auslass 34 und anderseits der Kanal 46 über den Mantelraum 47' mit den Durchlässen 49. Wird nun der Innenraum der Flasche F durch Zusammendrücken unter Überdruck gesetzt, schliesst die Membrane 50 die Durchlässe 49, steigt Flüssigkeit im Rohr 25 empor und wird Luft aus dem über dem Flüssigkeitsspiegel liegenden Luftkissen in der Flasche durch die Durchlässe 26 verdrängt. Der Flüssigkeitsstrom und der Luftstrom treffen in der Vorkammer 32 unterstützt durch den Verdrängungskörper 33 aufeinander, vermengen sich dort bereits und dieses Gemenge (Grobschaum) tritt durch die Durchlässe 31 in die Mischkammer 30. Von dort wird das Gemenge durch das Mischelement gedrückt und verlässt dieses als Schaum, der dann über dem Auslass 34 aus dem Kanal 45 austritt.
Wird die Flasche F wieder losgelassen bildet sie sich zur anfänglichen Form zurück und es entsteht ein Unterdruck. Dadurch öffnet die Membrane 50 die Durchlässe 49 und Aussenluft kann verhältnismässig ungehindert durch den Kanal 46, den Mantelraum 47' und die Durchlässe 49 zurückfliessen. Dabei ist zu beachten, dass geringe Mengen von am äusseren Ende des Kanals 45 allenfalls noch vorhandenem Schaum vom äusseren Ende des Kanals 46 angesaugt werden und auf dem gleichen Weg wieder in die Flasche F zurück fliesst, wo er in Berührung mit der Flüssigkeit innert kurzer Zeit zerfällt. Es kann zwar auch Luft durch den Kanal 45 zurückfliessen, doch stehen der Luft auf diesem Rückweg die Strömung hemmende oder drosselnde Hindernisse (Mischelement 29, Durchlässe 26), entgegen, so dass die über den Kanal 45 zurückfliessende Luftmenge im Vergleich zu jener aus dem Kanal 46 bedeutend kleiner ist.
Zu beachten ist auch, dass der erzeugte Schaum umso feinporiger wird, je rascher die Flasche F zusammengedrückt wird, denn dann steigen die Strömungsgeschwindigkeiten und die Vermischung Flüssigkeit-Luft wird inniger.
Wie erwähnt, dient die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Ueberkopf-Abgabe von Schaum, d.h. der Stutzen der Flasche F weist nach unten.
Im Mischerteil 23 der Vorrichtung 1 der Fig. 2 tritt anstelle des Abweiskörpers 33 ein Nippel 51 auf den das Rohr 25 aufgezogen ist.
Daher entfällt die Vorkammer 32 und die Mischkammer 30 und durch die Durchlässe 31 fliesst bei Gebrauch nur die schaumbildende Flüssigkeit.
In Offenstellung der Kappe 19 trennen sich auch hier der Stopfen 36 von der Dichtfläche 35 und die Dichtflächen 47 und 48 voneinander. Damit kommuniziert der hier kombinierte Kanal 45/46 einerseits mit dem Auslass 34 und anderseits mit dem Durchlass 49.
Wird nun der Innenraum der mit dem Stutzen 11 nach unten weisenden Flasche F durch Zusammendrücken unter Überdruck gesetzt. Schliesst die Membrane 50 die Durchlässe 49, wird Luft durch das Rohr 25 und den Nippel 51 und Flüssigkeit durch die Durchlässe 26 und 31 dem Mischelement 29 zwangsweise zugeführt und nachdem Luft und Flüssigkeit in letzterem vermischt wurden, tritt der entstandene Schaum über den Auslass 34 und den Kanal 45/46 aus.
Wird die Flasche F wieder losgelassen, bildet sie sich zur anfänglichen Form zurück und es entsteht ein Unterdruck. Dadurch öffnet die Membrane 50 die Durchlässe 49 und Aussenluft kann verhältnismässig ungehindert durch den Kanal 45/46, einen anschliessenden Mantelraum 52 und die Durchlässe 49 zurückfliessen. Die durch die offene Membrane 50 in die Flasche F zurückströmende Luft gelangt nun in ein das Rohr 25 umgebendes Führungsrohr 59, durch das es in den (nicht dargestellten) Luftraum der Flasche gelangt. Das Führungsrohr 59 besitzt Innenrippen mit denen es am Rohr 25 zentriert festgehalten wird. Im übrigen erfolgt dieser Vorgang wie im Zusammenhang mit Fig. 1 näher beschrieben.
Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Mischerteil 23, eignet sich vorzugsweise für die Schaumbildung und -abgabe aus einer aufrecht stehenden Flasche. Da er zum Teil analog zu jenem in Fig. 1, der vorangehend im Einzelnen beschrieben wurde, ausgebildet ist sind bereits in Fig. 1 beschriebene Teile mit den dort verwendeten Bezugsziffern versehen.
In der hier nur bis zu 61 mit nach innen abstehenden Rippen versehenen, im übrigen glattwandigen Oeffnung 24 ist das Rohr 25 festgehalten, das in die abgesetzt verengte Fortsetzung 24' der Öffnung 24 mündet. Letztere steht an seinem dem Mischelement 29 zugewandten Ende durch radial angeordnete Oeffnungen mit der Mischkammer 30 in Verbindung.
Die Durchlässe 26 enden bei 61. An dieser Stelle weist der Mischerteil 23 im Bereich der Durchlässe 26 eine oder mehrere radiale Durchbrechung(en) 63 auf. Im Anschluss daran sind an der Aussenwand des Mischerteils 23 wendelförmige Zuleitungen 64 vorhanden, die in Form radialer Durchlässe 65 in die Mischkammer 30 münden.
Diese wendelförmigen Zuleitungen 64 ermöglichen eine Verbesserung des Mischvorganges und der Konstanthaltung des Mischverhältnisses.
Der in Fig. 5 abgebildete Mischerteil 23 eignet sich vorzugsweise für die Schaumbildung und Schaumabgabe über Kopf. Die im Zusammenhang mit den Fig. 1 bzw. 3 beschriebenen Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In diesem Fall endet die abgesetzt verengte Fortsetzung 24' der Öffnung 24 direkt am Mischelement 29. Die wendelförmigen Zuleitungen 64 enden über radiale Durchlässe 65 in der dem Mischelement 29 in Strömungsrichtung vorgelagerten Vorkammern 30'. Aus dieser Anordnung folgt, dass die Mischung in diesem Fall erst im Mischelement 29 stattfindet. Auch in diesem Fall wird durch die Wendelform der einen Zuführung ein verbessertes Mischverhältnis erzielt.
Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform entspricht in etwa jener der Fig. 1, ist aber in verschiedener Hinsicht vereinfacht.
Man erkennt, dass das Halterungsteil 15 nicht wie in Fig. 1 auf das Aussengewinde 12 am Stutzen 11 aufgeschraubt ist, sondern mit einem ringförmigen, nach innen gerichteten, angeformten Nocken 53 einen entsprechenden nach aussen ragenden Nocken 54 am Stutzen 11 hintergreift. Die satt und dichtend an die Stirnseite 13 des Stutzens anliegende Dichtfläche 16 des Halterungsteiles hat hier die Form einer ringförmigen Lippe.
Es ist hier die Kappe 19, die mit ihrem Innengewinde 18 auf das Aussengewinde 12 des Stutzens aufgeschraubt ist.
Der Auslass 34 aus dem Halterungsteil 15 verläuft hier nicht axial wie in Fig. 1, sondern radial, so dass der aus dem Mischelement 29 austretende Schaum zunächst gegen eine mantelförmige Wand geschleudert wird, bevor er den Weg am Stopfen 36 vorbei zum Abgabekanal 45 findet. Der Auslass 34 ist hier in einer am Halterungsteil 15 angeformten, koaxialen Kuppel 56 ausgebildet. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, dringt der Stopfen 36 in Schliessstellung in den Zwischenraum 57 zwischen der Aussenwand der Kuppel 57 und der Mantelwand 55 und bildet somit einen dichten Abschluss.
Bezüglich der Funktionsweise der Ausführungsform der Fig. 6 wird auf die vorangehende Beschreibung der Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verwiesen. Bemerkenswert ist bei der Ausführungsform der Fig. 6 deren einfacherer Aufbau, was sowohl das Halterungsteil 15 als auch die Kappe 19 anbelangt. So besitzt das Halterungsteil 15 kein Innengewinde und bei der Kappe 19 fällt die Notwendigkeit des Fortsatzes 38 dahin.
Vergleicht man die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 miteinander, stellt man fest, dass bei diesen beiden Ausführungsformen die Formgebung des Halterungsteiles 15 praktisch identisch ist. Dasselbe trifft für die Ausführungsform der Fig. 7 im Vergleich zu jener der Fig. 6 zu.
Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist lediglich das Mischerteil 23 und die auf das Aussengewinde 12 des Stutzens 11 aufgeschraubte Kappe 19 unterschiedlich im Vergleich zur Ausführungsform der Fig. 6 geformt.
Wie der Fig. 7 zu entnehmen ist, fliesst der das Mischelement 29 verlassende Schaum wieder durch den radialen Auslass 34 in der Kuppel 56, trifft dann auf die Mantelwand 55 auf und verlässt dann die Kappe 19 durch den zentralen Auslasskanal 45. Auf seinem Weg nach draussen wird der Schaum mehrfach komprimiert und expandiert, was zu einer Verbesserung der Schaumqualität beiträgt. Da zu Beginn der Druckausübung auf die Flasche F der Mischvorgang Flüssigkeit-Luft im Mischerteil 23 und im Mischelement noch nicht besonders intensiv ist entsteht, wie bereits erwähnt, ein sog. "nasser Schuss", d.h. ein nur mit wenig Luft vermischter Flüssigkeitsstrahl. Dank der Wand 55 entströmt diese Flüssigkeit aber nicht oder kaum durch den Kanal 45 ausfliessen, sondern sammelt sich im Ringraum 52 zwischen der Aussenseite des Stopfens 36 und der Innenwand des an der Kappe 19 angeformten Fortsatzes 37. Erst danach gelangt feinblasiger Schaum durch den Kanal.
Ist die über Kopf erfolgte Schaumentnahme beendet, wird die Flasche F wieder aufrecht gestellt, wobei sie sich in die Ausgangsform zurückbildet. Dabei entsteht ein Unterdruck in der Flasche. Bei noch offener Kappe strömt nun Aussenluft durch die Oeffnung 46, die seitlich vom Auslasskanal 45 ausgebildet ist (rechts unten in Fig. 7), in den den Fortsatz 37 umgebenden Ringraum 58 und von da aus durch den Spalt zwischen der Aussenseite des Fortsatzes 37 und die abgehobene Dichtfläche 47 (links in Fig. 7) und durch die nun von der flachen Membran 50 freigegebenen Durchlässe 49 hindurch zurück in die Flasche F, bis der Druckausgleich wieder hergestellt ist.
Bei der in der Fig. 8 gezeigten Vorrichtung 10 erkennt man, wie in den Fig. 1 und 2, den Hals oder Stutzen 11 einer zusammendrückbaren Kunststoffflasche F. An der Aussenwand des Stutzens 11 ist ein Aussengewinde 12 angeformt, währenddem die Stirnseite 13 des Stutzens 11 ringförmig und eben ist. In das Aussengewinde 12 greift das Innengewinde 71 einer Kappe 72 ein. Ausser auf dem Aussengewinde 12 ist die Kappe 72 auf ein Halterungsteil 73 abgestützt. Das Halterungsteil 73 ist mittels einem Schnappverschluss 75 bekannter Art am Stutzen 11 festgehalten. Es besitzt eine ebenfalls ringförmige und ebene Dichtfläche 74, die dichtend an die Stirnseite 13 anliegt. Dieses Halterungsteil 73 weist eine geringe Bauhöhe auf, was eine grössere Massgenauigkeit bei der Herstellung erlaubt.
Das einstückig ausgebildete Halterungsteil 73 besitzt an seinem oberen Umfang eine Schulter 76 , die in Schliesslage der Kappe 72 in eine entsprechende Ausnehmung 77 eingreift. Die Kappe 72 ist links in Schliessstellung und rechts in Offenstellung dargestellt und überspannt das Halterungsteil 73.
Am Halterungsteil 73 ist flascheneinwärts ein Mischerteil 79 koaxial mittels eines Schnappverschlusses 81 festgehalten, wobei die Dichtflächen 92, 93 bildende Aussenwand des Halterungsteils 73 und die Innenwand des Mischerteils konisch ausgebildet sind, was eine verbesserte Dichteigenschaft ergibt.
Der Mischerteil 79 besitzt eine innen in Längsrichtung verrippte Oeffnung 82, in die das Ende eines Rohres 83 derart eingesetzt ist, dass es von den Rippen 84 in der Oeffnung 82 festgehalten wird. Zwischen der Aussenseite des bis etwa zum Boden der Flasche reichenden Rohres 83 und der Innenseite der Oeffnung 82 entsteht somit ein Kranz von Durchlässen 85.
Das Halterungsteil 73 besitzt eine mit der Oeffnung 82 im Mischerteil kommunizierende und mit letzterer koaxiale Oeffnung 86 und an der dem Mischerteil 79 zugekehrten Stirnseite eine abgesetzte Ausnehmung 88, in die ein Mischelement 87 eingesetzt und durch eine Presslippe 89 des Mischerteils festgehalten wird.
Das Mischelement 87 entspricht jenem, das in den vorangehenden Figuren dargestellt und beschrieben wurde. Ebenfalls dargestellt und beschrieben wurden dort Mischkammer 30 und Vorkammer 32.
Im Unterschied zu den vorangehenden Darstellungen ist hier ein länglicher, konischer Abweiskörper 91 angeordnet, der in das Rohr 83 hineinragt, wodurch dessen freier Querschnitt verringert wird. Dies bewirkt im Betrieb eine Beschleunigung des Flüssigkeitsstromes vor dem Vermischen mit Luft, wodurch die Schaumbildung verbessert wird. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung bei einer bereits teilentleerten, insbesondere bei einer zum grössten Teil entleerten Flasche.
Die Ausgestaltung und Funktion der Kappe 72 entspricht im wesentlichen jener in Fig. 1. Unterschiede liegen soweit vor, wie dies die Ausgestaltung des hier kürzeren und einfacheren Halterungsteils erfordert.
Von der Vorrichtung 94 in Fig. 9 ist im wesentlichen nur die Kappe 95 in Schliessstellung dargestellt. Der Kopfteil 96 der Kappe 95 ist aufklappbar mit zwei Gelenken 97 (von denen nur eines dargestellt ist) am unteren Teil 98 der Kappe 95 angelenkt. Zwischen den beiden Gelenken 97 ist eine federnde Zunge 99 angeordnet, die durch verjüngte Bereiche 101, 102 gelenkig mit dem Kopfteil 96 und dem unteren Teil 98 der Kappe 95 verbunden ist und als Schliessfeder funktioniert.
Auf der dem Gelenk 97 und der Zunge 99 gegenüberliegenden Seite des Kappenmantels 103 ist eine Ausnehmung 104 angeordnet.
Zur Ueberführung der Kappe 95 aus der dargestellten Schliessstellung in die Offenstellung wird durch nach oben gerichteten Fingerdruck innerhalb der Ausnehmung 104 der Kopfteil 96 kipphebelartig nach oben geschwenkt. Dabei beschreiben der Kappenmantel 103 und der innere Dichtungszylinder 105 der Kappe je einen durch Kreisbogen angedeuteten Weg. Nach dem Ueberschreiten eines Totpunktes wird der Oeffnungsvorgang durch die Wirkung der Federzunge beendet.
In der Offenstellung der Kappe 95 ist eine seitliche Austrittsöffnung 106 (in einen nicht weiter dargestellten Halterungsteil 107) freigegeben. Die Schaumerzeugung und -Abgabe erfolgt dann wie bereits weiter oben dargestellt.
Zum Ueberführen der Kappe 95 aus der Offen- in die Schliessstellung wird auf das Gelenk 97 Druck ausgeübt, worauf dieses durch eine kniehebelartige Wirkung den Kopfteil 96 in Schliessstellung schwenkt.
Je nach Ausgestaltung des Stutzens des Behälters an seinem äusseren Umfang mit z.B. einer grösseren oder kleineren Nocke kann die erfindungsgemässe Vorrichtung Teil einer Wegwerf- oder Refilleinrichtung für die Erzeugung und Abgabe von Schaum bilden.
Als Behälter für die schäumbare Flüssigkeit wird vorzugsweise ein biegeelastisch verformbarer Kunststoffbehälter mit grossem Rückstellvermögen verwendet. Insbesondere eignen sich Flaschen aus Polypropylen, das keinen Weissbruch aufweist für diesen Zweck. Anstelle eines Zusammenpressens des Behälters kann ein Luftbalg oder eine Luftpumpe für den erforderlichen Ueberdruck in der Flasche sorgen. Für die Flüssigkeitsnachfüllung kann am Behälter eine Flüssigkeitspumpe angeordnet sein.

Claims

Vorrichtung (10) an einem Behälter (F) für schäumbare Flüssigkeiten zum Erzeugen und Abgeben vom Schaum, mit einem am Stutzen (11) des Behälters (F) angeordneten Halterungsteil (15), der durch eine von einer Offenstellung in eine Schliessstellung umstellbare Kappe (19) überdeckt ist, wobei in einer axialen Oeffung (20) im Halterungsteil (15) ein Mischerteil (23) mit je einem auf ein durchlässiges Mischelement (29) gerichteten Luft- und Flüssigkeitsdurchlass (26, 27) festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsteil (15) als an der Stirnfläche (16) des Stutzens (11) dichtend anliegendes und an der Aussenwand des Stutzens (11) lösbar befestigtes Verschlusselement ausgebildet ist, das von der Kappe (19) überspannt ist, und dass zwischen dem Halterungsteil (15) und der Kappe (19) in deren Offenstellung separat verlaufende, mit der Umgebung und dem Innenraum des Behälters (F) kommunizierende Durchlässe (47, 49, 52) für Sekundärluft angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsteil (15) und die Kappe (19) je einstückig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsteil (15) zusätzlich an der Innenwand des Oeffnungsstutzens (11) dichtend anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (19) auf den Halterungsteil (15) aufgeschraubt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsteil mittels einer Rast- oder Schnappverbindung (53,54) im Stutzen (11) festgehalten ist, während die Kappe (19) auf ein an der Aussenseite des Stutzens (11) vorhandenes Aussengewinde (12) aufgeschraubt ist (Fig. 6,7).
Vorrichtung nach Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Durchlass (49) im Halterungsteil (15) und Innenraum des Flüssigkeitsbehälters (F) ein Rückschlagventil, insbesondere Flatterventil (50), angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliessteil (50) des Rückschlagventils einstückig mit dem Mischerteil (23) vorzugsweise als Flatterventil ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (29) durch den Halterungsteil (15) auf dem Mischerteil (23) festgeklemmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischelement (29) einen Sandwichaufbau mit einem grobmaschigen mittleren Teil zwischen zwei feinmaschigen Flächengebilden aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Mischerteil (23) mindestens eine in Strömungsrichtung dem Mischelement vorgeschaltete Vormischkammer (30,32) vorhanden ist, wobei zwischen zwei Vormischkammern eine Querschnittverengung vorliegt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste in der axialen Oeffnung des Mischerteils (23) angeordnete rohrförmige und eine zweite, wendelförmig an seiner Aussenwand ausgebildete und vom Halterungsteil (15) begrenzte auf das Mischelement gerichtete Zuleitung (27, 64) für Luft und Flüssigkeit aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischerteil (23) zylindrisch ausgebildet ist und das Mischelement (29) im wesentlichen nur die Luft- und Flüssigkeitsdurchlässe (31) bzw. die Vormischkammer (30,32) überspannt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (19) in Schliessstellung dicht an der Auslassöffnung (34) des Halterungsteiles (15) anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kappe (19) eine Ringkammer (52) dem Auslasskanal (45) vorgeschaltet ist, die als Sammelraum für noch nicht voll geschäumte Flüssigkeit dient.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) des Halterungsteiles (15) radial von einer an diesem angeformten Kuppel (56) ausgeht und gegen eine ebenfalls am Halterungsteil (15) angeformte Ringwand (55) gerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszuleitung (83) in ihrem austrittseitigen Endbereich verengt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (95) einen Kipphebelverschluss aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine biegeelastisch verformbare Flasche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Luftbalg oder eine Pumpe für Luft oder Luft und Flüssigkeit aufweist.