Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluss mit
Dosiereinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach zu handhabenden
Behälterverschluss mit Dosiereinrichtung zu schaffen, mit dem
ein bestimmtes Teilvolumen an einer in einem Behälter
bevorrateten Menge an einem Medium, z.B. ein flüssiges oder
pulverförmiges Reinigungsmittel, für einem Verwendungsvorgang
in reproduzierbarer Weise bereitgestellt werden kann.
Insbesondere soll der Behälterverschluss ohne wesentliche
Modifikationen bestehender Behälter an diesen anbringbar und
ohne weiteres auf die Konsistenz oder sonstige Beschaffenheit
unterschiedlicher zu dosierender Mittel als auch auf
unterschiedliche Dosiermengen abstimmbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemässe durch die Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Sämtliche Aufbauteile des
Behälterverschlusses können wirtschaftlich durch
Spritzgiessen geeigneter Kunststoffmaterialien gefertigt und
zusammengesetzt werden. Der Behälterverschluss kann in
herkömmlicher Weise auf den Hals eines Behälters
aufgeschraubt oder aufgeprellt werden. Dabei sind am
Behälterhals zu diesem Zweck grundsätzlich keine
Modifikationen erforderlich, d.h. herkömmliche
Behälterverschlüsse können ohne weiteres durch einen
Verschluss der erfindungsgemässen Art ersetzt werden. Wie bei
bekannten Behälterverschlüssen kann der Deckelteil des
Dosierverschlusses vollständig vom Innenteil entfernt werden,
was die Handhabung erleichtert. Auch unterliegt der
Verschluss dadurch keinen Beschränkungen hinsichtlich der
Grösse und Konfiguration der Dosierkammer, so dass der
Verschluss leicht unterschiedlichen Anwendungsbedingungen
angepasst werden kann. Bezüglich weiterer Ausgestaltungen der
Erfindung wird auf die Ansprüche verwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform
und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in längsgeschnittener Ansicht einen
Behälterverschluss mit Dosiereinrichtung gemäss einer ersten
Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem
fragmentarisch dargestellten Behälter in einer
Betriebsstellung zum Dosieren eines Teilvolumens des
Behälterinhaltes, Fig. 2 in einer Ansicht ähnlich Fig. 1 den
Behälterverschluss in einer Betriebsstellung zur Abgabe des
zugemessenen Teilvolumens, Fig. 3 in längsgeschnittener Ansicht ähnlich Fig. 1
einen Behälterverschluss mit Dosiereinrichtung gemäss einer
zweiten Ausführungsform, und Fig. 4 in fragmentarischer, längsgeschnittener Ansicht
den Behälterverschluss nach Fig. 3 in einer Betriebsstellung
kurz vor Abgabe eines in der Betriebsstellung nach Fig. 3
dosierten Teilvolumens.
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Hinweise
"oben" und "unten", "innen" und "aussen" auf die in der
Zeichnung gezeigten Positionen.
Wie in der Zeichnung dargestellt ist, umfasst der
Behälterverschluss mit Dosiereinrichtung gemäss der ersten
Ausführungsform der Erfindung ein allgemein mit 1
bezeichnetes Innenteil, das auf dem Hals 4 eines Behälters 2
in geeigneter Weise befestigt ist, um eine durch den
Behälterhals 4 definierte Austrittsöffnung zu verschliessen.
Obschon auch eine Schraubverbindung vorgesehen werden könnte,
wird eine Hintergreifverbindung zwischen dem Innenteil 1 und
Behälterhals 4 bevorzugt, da hierdurch der Innenteil 1 durch
Aufprellen am Behälterhals 4 befestigt werden kann. Zu diesem
Zweck ist am Behälterhals 4 in bekannter Weise ein nach
aussen vorstehender Ringbund 8 angeformt, der von einem nach
innen von einer inneren Umfangswand 5 des Innenteiles 1
abstehenden Ringbund 7 untergriffen werden kann. Die
Umfangswand 5 des Innenteiles 1 kann so ausgebildet sein,
dass der Behälterhals 4 in der montierten Position des
Innenteiles 3 darin im wesentlichen aufgenommen ist.
Von der Innenseite einer die Austrittsöffnung des
Behälterhalses 4 überspannenden Endwand 9 des Innenteiles 1
steht axial nach unten ein Dichtkonus 11 ab, der dichtend in
den Behälterhals 4 eingreift und an seinem inneren Umfang in
einem geeigneten axialen Abstand von der Endwand 9 einen nach
innen ragenden Ringbund 12 trägt. In dem Bereich der Endwand
9, der von dem Dichtkonus 11 umgeben ist, ist eine
Durchgangspassage 10 vorgesehen.
Ein im Dichtkonus 11 auf- und abbeweglich aufgenommenes
Schliesselement 13 weist an seiner Oberseite einen Dichtkonus
14 auf, der an die Abmessungen der Durchgangspassage 10
angepasst ist, so dass er dichtend in die Durchgangspassage
10 eingreifen kann, um diese zu verschliessen, wie dies in
Fig. 2 gezeigt ist. Das Schliesselement 13 steht umfänglich,
z.B. mittels einer an seinem äusseren Umfang vorgesehenen
Dichtlippe 16 in dichtendem Eingriff mit der inneren
Umfangsfläche des Dichtkonus 11.
Die axiale Bewegung des Schliesselementes 13 gegenüber dem
Dichtkonus 11 ist einerends durch die Eingriffnahme der
Dichtlippe 16 mit dem Ringbund 12 und anderenends durch die
Anlage des Schliesselementes 12 an der Unterseite der Endwand
9 des Innenteiles 1 begrenzt. Die Abmessungen des Ringbundes
12 und der Dichtlippe 16 sind so aufeinander abgestimmt, dass
das Schliesselement 13 von aussen in den vom Dichtkonus 11
umgebenen Bereich mit mässiger Kraft eingeschoben werden kann
und dann im Dichtkonus 11 gegen ein Herausgleiten durch den
Ringbund 12 gehindert ist. Ausserdem wirkt zwischen der
Dichtlippe 16 und dem Dichtkonus 11 eine geringe Reibkraft,
die die Dichtlippe 16 in ihrer jeweiligen Position halten
will.
Von der Oberseite des Schliesselementes 13 ragt axial nach
oben ein Kupplungsflansch 17 ab, der in Gestalt eines
kontinuierlichen Umfangsflansches oder einer Vielzahl
umfänglich verteilter Flanschsegmente ausgebildet sein kann
und einen Ringbund 18 trägt, der von der inneren
Umfangsfläche des Flansches 17 nach innen ragt.
Im Schliesselement 13 sind Durchbrechungen 15 vorgesehen, die
je nach relativer Stellung des Schliesselementes 13 zum
Dichtkonus 11 eine Verbindung zwischen dem Behälterinneren
und einer Kammer 19 schaffen, die im Innenteil 1 definiert
ist, oder diese Verbindung ist unterbrochen.
Die Kammer 19 ist aussenumfänglich durch einen röhrförmigen
Abschnitt 5' der Umfangswand 5 des Innenteiles 1 begrenzt,
der sich vom unteren Ende des den Behälterhals 4 aufnehmenden
inneren Wandbereiches 5 in radialen Abstand dazu nach oben
erstreckt, so dass das Innenteil 1 im Querschnitt annähernd
die Konfiguration eines Napfes mit einem nach innen gewölbten
Boden annimmt. Die Kammer 19 ist so bemessen, dass sie eine
Teilmenge A des Behälterinhaltes aufnehmen kann.
Aussenumfänglich des rohrförmigen Wandabschnitts 5' ist ein
Schraubgewinde 23 vorgesehen, das mit einem Schraubgewinde 22
an einem Deckelteil 20 zusammenwirken kann, um den Deckelteil
20 am Innenteil 1 zu Positionieren und dadurch die Kammer 19
gegenüber der Aussenumgebung zu verschliessen, wie dies in
Fig. 1 gezeigt ist. Von der Innenseite des Deckelteiles 20
ragt ein rohrförmiger Stempelteil 24 nach unten ab, der an
oder nahe seinem freien unteren Ende einen Ringbund 25 trägt.
Die Abmessungen des Ringbundes 25 sind auf die Abmessungen
des Ringbundes 18 des Kupplungsflansches 17 so abgestimmt,
dass beide Ringbünde 18, 25 in eine hintergreifende Beziehung
miteinander treten können, wenn der Deckelteil 20 gemäss Fig.
1 auf den Innenteil 1 aufgeschraubt ist, um die axiale
Bewegung des Deckelteiles 20 mit der des Schliesselementes 11
zu verknüpfen.
Der wie vorbeschrieben ausgebildete Behälterbeschluss mit
Dosiereinrichtung funktioniert wie folgt. Bei auf dem
Behälterhals 4 aufgeprelltem oder in sonstiger Weise
befestigtem Innenteil 1 wird darauf der Deckelteil 20
aufgeschraubt, wobei im Laufe der Aufschraubbewegung der
Stempelteil 24 in den Kupplungsflansch 17 des
Schliesselementes 13 hineingelangt und die Ringbünde 18, 25
in eine hintergreifende Beziehung treten und danach die
Bewegung des Deckelteils 20 eine ebensolche des
Schliesselementes 13 zur Folge hat. Die axiale Abmessung des
Stempelteiles 24 ist so, dass wenigstens in der fest
aufgeschraubten Stellung des Deckelteiles 20 der Dichtkonus
14 des Schliesselementes 13 ausser Eingriff mit der
Durchgangspassage 10 im Innenteil 1 bewegt ist, so dass eine
Verbindung zwischen dem Behälterinneren über die
Durchbrechungen 15 im Schliesselement 13 und die
Durchgangspassage 10 im Innenteil 1 mit der durch den
Deckelteil 20 nach aussen verschlossenen Kammer 19
hergestellt ist.
Wird in dieser, in Fig. 1 gezeigten Betriebsstellung der
Behälter 2 in eine Position gedreht, bei der sein Inhalt in
die Kammer 19 strömen kann, wie dies durch die Pfeile in Fig.
1 angedeutet ist, erfolgt eine Füllung der Kammer 19 mit dem
im Behälter 2 bevorrateten Medium. Wird der Behälter 2 mit
gefüllter, durch den Deckelteil 20 verschlossener Kammer 19
danach wieder in die aufrechte, in Fig. 1 gezeigte Position
zurückgedreht, wird ein Teil des in der Kammer 19
befindlichen Mediums, welches sich oberhalb der
Durchgangspassage 10 in der Kammer 19 angesammelt hat, zurück
ins Innere des Behälters 2 strömen, da das Schliesselement 13
durch den Deckelteil 20 in der die Durchgangspassage 10
freigebenden Position gehalten ist. Dagegen wird in einem
ringförmigen Kammerbereich 25, der durch die Umfangswand 5
und einem koaxialen dazu liegenden benachbarten Bereich des
Wandabschnitts 5' des Innenteiles 1 gebildet ist und sich
unterhalb der radialen Ebene erstreckt, in der die
Durchgangspassage 10 liegt, ein Teilvolumen A des Mediums im
Innenteil 1 zurückgehalten.
Wird der Deckelteil 20 unter diesen Umständen vom Innenteil 1
abgeschraubt, so wird bei einem anfänglichen Teil der axialen
Abschraubbewegung das Schliesselement 13 in Richtung auf die
Durchgangspassage 19 bewegt, wobei im Zuge dieser Bewegung
der Dichtkonus 14 des Schliesselementes 13 in die
Durchgangspassage 10 eingreift, so dass diese verschlossen
wird. Danach ist das Schliesselement 13 an einer weiteren
gemeinsamen Bewegung mit dem Deckelteil 20 gehindert, so dass
die fortgesetzte Abschraubbewegung des Deckelteiles 20 auf
die kuppelnde Verbindung mit dem Schliesselement 13 eine
axiale Kraft ausübt, die die kuppelnde Verbindung überwinden
kann, so dass der Deckelteil 20, wie dies in Fig. 2 gezeigt
ist, frei vom Schliesselement 13 kommt und die Kammer 19
gegenüber der Aussenumgebung freigelegt wird.
Wird der Behälter 2 nunmehr aus der aufrechten in eine
geneigte Position gedreht, wirkt einerseits der Gefälledruck
des Mediums im Behälter 2 auf das Schliesselement 13, um
dieses in der Schliesstellung zu halten, und kann
andererseits das im Kammerbereich 25 gespeicherte Teilvolumen
A des Mediums nach aussen abgegeben werden, wie dies durch
den Pfeil in Fig. 2 gezeigt ist. Dieses Teilvolumen A ist so
bemessen, dass es einer zu dosierenden Menge an Medium
entspricht, die für einen Verwendungsvorgang bereitgestellt
werden soll. Sobald der Behälter 2 wieder in die aufrechte
Position zurückgedreht und der Deckelteil 20 auf den
Innenteil 1 aufgeschraubt worden ist, kann der
vorbeschriebene Vorgang wiederholt werden.
Bei einer Modifikation der vorbeschriebenen Ausführungsform
der Erfindung könnte der Deckelteil statt mittels einer
Schraubverbindung in anderer Weise, z.B. durch mit
reibschlüssigem Halt oder mittels einer Verbindung nach Art
eines Bajonettverschlusses, entfernbar am Innenteil befestigt
sein. Sämtliche Ringbünde der vorbeschriebenen
Ausführungsform könnten durch umfänglich verteilte
Hintergreifnocken ersetzt werden.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte zweite Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der vorausgehend
beschriebenen im wesentlichen durch eine modifizierte
Ausbildung des Schliesselementes und dessen Verknüpfung mit
dem Deckelteil. Teile, die denjenigen der ersten
Ausführungsform funktionell entsprechen, werden im folgenden
nicht nochmals erläutert. Die diesbezüglichen Bezugszeichen
sind in Fig. 3 und 4 weggelassen.
Das modifizierte Schliesselement 130 der zweiten
Ausführungsform hat einen im wesentlichen rohrförmigen
länglichen Basiskörper 131 mit einem oberen offenen und einem
unteren geschlossenen axialen Ende. Am inneren Umfang des
Basiskörpers 131 ist ein Schraubgewinde 132 angeformt. Die
Steigung des Schraubgewindes 132 ist entgegengesetzt zu der
der zusammenwirkenden Schraubgewinde 122, 123 am Innen- bzw.
Deckelteil 101, 120.
Das Schliesselement 130 ist drehfest, jedoch axial beweglich
in einem axial verlängerten Dichtkonus 111 des Innenteils 101
aufgenommen. Dazu können am äusseren Umfang des Basiskörpers
131 ein Paar diametral gegenüberliegende axiale Rippen 133
angeformt sein, die in komplimentäre axiale Nuten 134 am
inneren Umfang des Dichtkonus 111 eingreifen. Es könnten
jedoch auch andere verdrehsichernde Mittel vorgesehen sein.
Nahe seinem oberen axialen Ende hat das Schliesselement 130
eine Durchmessererweiterung 135, die dichtend in einen
benachbarten Umfangswandbereich des Dichtkonus 111 eingreifen
kann, wenn sich das Schliesselement 130 in der in Fig. 3
gezeigten Schliessposition befindet. Diese Position kann
anschlagbegrenzt sein, indem ein am Schliesselement 130
angeformter Ringflansch 136 in Anlage mit einer Schulter- oder
Endfläche am Innenteil 101 treten kann, wie dies in Fig.
4 gezeigt ist.
Von der Endwand des Innenteils 120 ragt ähnlich wie bei der
ersten Ausführungsform ein Stempelelement 140 axial nach
unten ab, das am äusseren Umfang ein Schraubgewinde 141
trägt. Das Schraubgewinde 141 ist komplimentär zum
Schraubgewinde 132 des Schliesselementes 130 ausgebildet und
kann mit diesem zusammenwirken, um eine axiale Bewegung des
Schliesselementes 130 relativ zum Dichtkonus 111 zu bewirken,
wenn der Deckelteil 120 auf den Innenteil 101 auf- bzw.
abgeschraubt wird. Wegen der entgegengerichteten Steigung der
zusammenwirkenden Schraubgewinde 122, 123 einerseits bzw.
132, 141 andererseits verursacht eine axiale Bewegung des
Deckelteils 120 in eine Richtung eine axiale Bewegung des
Schliesselements 130 in die entgegengesetzte Richtung. Eine
Schraubbewegung des Innenteils 120 in Aufschraubrichtung in
Bezug auf das Innenteil 101 bringt daher das Schliesselement
130 in die in Fig. 3 gezeigte Freigabeposition, bei der der
Behälterinhalt längs des Schliesselements 130 in die
Dosierkammer 119 strömen kann. Eine Schraubbewegung des
Innenteils 120 in die entgegengesetzte oder Abschraubrichtung
bewegt dagegen das Schliesselement 130 wieder in die eine
Verbindung zwischen dem Behälterinneren und der Dosierkammer
119 verschliessende Position gemäss Fig. 4. In dieser
Position kann nach Entfernung des Deckelteils 120 das in der
Dosierkammer 119 angesammelte Teilvolumen A ausgegeben
werden. Im übrigen kann hinsichtlich weiterer Aspekte der
zweiten Ausführungsform der Erfindung auf die betreffenden
Erläuterungen zur ersten Ausführungsform verwiesen werden.
Ein gemeinsames Merkmal beider Ausführungsformen ist die
Möglichkeit eines Entfernens des Deckelteils vom Innenteil
und die selbständige Verknüpfung des Deckelteils mit dem
Schliesselement, wenn ersterer auf den Innenteil aufgesetzt
wird. Der Begriff "Entfernen" umfasst auch ein Wegklappen des
Deckelteils vom Innenteil, wenn ersterer an letzterem
angelenkt ist. In diesem Fall könnten die Kupplungsmittel
zwischen Deckelteil und Schliesselement analog zur ersten
Ausführungsform der Erfindung ausgebildet sein.