"Anordnung zum Nachfüllen eines Behälters"
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Nachfüllen eines Behälters mit einem nachzufüllenden Behälter für fließfähige Produkte mit wenigstens einer verschließbaren Produktaustrittsdosieröffnung und mit einem Nach- füllbehältnis zum Nachfüllen des Behälters mit einer Austrittsöffnung.
Es sind eine Vielzahl von Behältern für fließfähige Produkte bekannt, die mit fest integrierten Dosierern ausgestattet sind. Nach der Entleerung dieser Behälter sind diese nicht weiter verwendbar, da eine Nachfüllung nicht möglich ist. Diese Behälter sind somit nur für eine einmalige Ver¬ wendung geeignet, was aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten unbefriedigend ist.
Es sind darüber hinaus aber auch schon gattungsgemäße Anordnungen bekannt geworden, bei denen der nachzufüllende stabile Behälter mit einem in die Produktaustrittsöffnung eingeschraubten Dosierer ausgerüstet ist, der herausgeschraubt werden kann. Anschließend kann dann aus einer Nachfüll- verpackung, die beispielsweise aus einem flexiblen Beutel oder dgl. be¬ stehen kann, Produkt in den Behälter durch die Produktaustrittsöffnung nachgefüllt werden. Diese Anordnungen haben jedoch mehrere Nachteile. Zum einen besteht die Gefahr, daß der Anwender beim Nachfüllen mit dem Produkt in Berührung kommen kann, was insbesondere bei Gefahrstoffen nicht akzep¬ tabel ist. Zum anderen erfordert das Ein- bzw. Ausschrauben des Dosierers große Sorgfalt, da sonst keine Dichtigkeit zwischen dem Dosierer und der Austrittsöffnung gewährleistet ist, so daß es bei einer nachfolgenden Dosierung zu einer ungewünschten Leckage kommen kann. Darüber hinaus be¬ steht die Gefahr, daß der Anwender nach dem Ausschrauben des Dosierers den Behälter ohne Dosierer verwendet, so daß es zu falschen Dosierungen und zu einer nicht mehr anwendungsgerechten Produktabgabe aus der Flasche kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der ein ein¬ wandfreies benutzerfreundliches Nachfüllen derartiger aufwendiger Pro¬ duktbehälter aus einfachen Nachfüllbehältnissen ermöglicht wird, wobei insbesondere vermieden werden soll, daß der Benutzer beim Nachfüllen mit dem Produkt in Berührung kommen kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der nachzufüllende Behälter mit einer verschließbaren NachfüllÖffnung mit einem ersten Kupplungselement und das Nachfüllbehältnis mit einem zweiten Kupplungselement an seiner Austritts¬ öffnung zum Verbinden mit dem ersten Kupplungselement versehen ist.
Mit der Erfindung wird ein Produktbehälter-Nachfüllbehältnis-Gesamtsystem zur Verfügung gestellt, das ein einwandfreies Nachfüllen des Produktbe¬ hälters ohne Inkontaktkommen mit dem Produkt ermöglicht. Dazu muß beim Nachfüllen die zusätzliche Nachfüllöffnung am Produktbehälter geöffnet werden, so daß das erste Kupplungselement zugänglich ist, anschließend wird das Nachfüllbehältnis mit dem zweiten Kupplungselement in Verbindung gebracht, so daß eine dichte Verbindung zur Verfügung steht und beim Nachfüllen das Produkt nicht aus dem Verbindungsbereich austreten kann. Der Anwender muß dazu, abgesehen vom Abnehmen des Verschlusses der Nach¬ füllöffnung, keine weiteren Manipulationen am Produktbehälter vornehmen, insbesondere muß er nicht einen etwa an der Produktaustrittsöffnung vor¬ gesehenen Dosierer demontieren und anschließend einwandfrei wieder mon¬ tieren, so daß die Anwendungssicherheit des Produktbehälters durch den NachfüllVorgang nicht beeinträchtigt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Kupplungselement mit einer Einrichtung zum Öffnen der vor dem NachfüllVorgang geschlossenen Aus¬ trittsöffnung am zweiten Kupplungselement ausgerüstet ist. Der Anwender muß dann lediglich das Nachfüllbehältnis mit dem zweiten Kupplungselement auf das erste Kupplungselement des Produktbehälters aufsetzen, wodurch dann automatisch eine Öffnung der Austrittsöffnung des Nachfüllbehältnis- ses erfolgt, so daß der Anwender auch beim Öffnen des Nachfüllbehältnisses nicht mit dem nachzufüllenden Produkt in Berührung geraten kann.
Vorteilhaft kann dabei die Einrichtung als im Inneren des rohrförmigen ersten Kupplungselementes angeordneter Dorn ausgebildet und die Aus¬ trittsöffnung am zweiten Kupplungselement vor dem Nachfü11Vorgang mit ei¬ ner Folie oder dgl. verschlossen sein. Beim Aufsetzen des zweiten Kupp¬ lungselementes auf das erste Kupplungselement wird dann die Verschlußfolie am Nachfüllbehältnis vom Dorn des ersten Kupplungselementes durchstochen, so daß das nachzufüllende Produkt vom Nachfüllbehältnis in den Produktbe¬ hälter eintreten kann.
Alternativ ist auch vorgesehen, daß die Einrichtung als aus dem rohrförmigen Kupplungselement herausragender Stempel ausgebildet ist, welcher in das rohrförmige zweite Kupplungselement einführbar ist, wobei in das zweite Kupplungselement dichtend ein durch Druck in das Nachfüll¬ behältnis einführbarer Verschlußstopfen eingesetzt ist. Beim Aufsetzen des zweiten Kupplungselementes auf das erste beim NachfüllVorgang wird dann der Verschlußstopfen vom Stempel am ersten Kupplungselement in das Innere des Nachfüllbehältnisses eingeschoben, so daß der Austritt freigegeben wird. Dabei ist der Durchmesser des Stempels vorteilhaft so gewählt, daß er reibungslos in das zweite rohrförmige Kupplungselement hineinpaßt und diesem gleichzeitig als Führung dient. Andererseits ist der Stempel na¬ türlich so ausgebildet, daß der Produktfluß nicht beeinträchtigt wird.
Dabei ist es besonders günstig, wenn das zweite Kupplungselement aus einem ersten, an dem Nachfüllbehältnis angeordneten rohrförmigen Bereich, einem abgeschrägten Übergangsbereich und einem zweiten rohrförmigen Bereich mit geringerem Durchmesser besteht, wobei der Verschlußstopfen als Kugel oder kragenlose Prellkappe mit einem etwa dem geringenen Durchmesser des zweiten rohrförmigen Bereiches entsprechenden Durchmesser ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird beim Ankuppeln der beiden Kupplungselemente die Verschlußkugel oder Prellkappe dann vom Stempel des ersten Kupplungeselementes aus dem kleineren zweiten rohrförmigen Bereich in den Übergangsbereich bzw. in den ersten rohrförmigen Bereich des zweiten Kupplungselementes gestoßen, so daß die Austrittsöffnung freigegeben ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Kupplungselement als Adap¬ terteil ausgebildet ist, welches am Außenumfang mit Rastelementen versehen
ist, die mit entsprechenden Rastelementen an der Nachfü11Öffnung zusam¬ menwirken. Das Adapterteil ist dabei vorteilhaft als nach unten hin leicht konisch zulaufendes Rohr mit zusätzlichen seitlichen Auslaßöffnungen aus¬ gebildet. Bei der Ausbildung als Adapterteil wird die Herstellung des Produktbehälters entsprechend vereinfacht, das Adapterteil kann als Ein¬ zelteil hergestellt werden, wobei es bevorzugt aus einem geeigneten Kunststoff im Spritzguß herstellt wird.
Von besonderem Vorteil ist weiterhin, daß das erste und zweite Kupplungs- element mit korrespondierenden Rasteinrichtungen an der Innen- bzw. an der Außenseite ausgerüstet sind. Es wird dann zusätzlich eine besonders si¬ chere Verbindung der beiden Kupplungselemente beim NachfüllVorgang ge¬ währleistet, so daß ein ungewünschtes Austreten des Produktes beim Nach¬ füllen besonders zuverlässig vermieden wird. Dabei kann die Ausbildung der Rasteinrichtungen so getroffen werden, daß eine Freigabe der Öffnung am zweiten Kupplungselement erst dann erfolgt, wenn eine vollständige Einrastung der Kupplung stattgefunden hat.
Zur Vereinfachung der Handhabung ist es zweckmäßig, wenn die Nachfüllöff¬ nung am Behälter unterhalb der Produktaustrittsdosieröffnung angeordnet ist. Durch diese ergonomische Gestaltung des Behälters ist gewährleistet, daß der Behälter unter anwendungstechni chen Bedingungen zwangsläufig über die eigentliche Produktaustrittsöffnung entleert wird und nicht etwa durch die Nachfü11Öffnung.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Anordnung mit Produktbehälter und Nachfüllbehältnis in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 in Explosionsdarstel ung das erste und zweite Kupplungselement gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1,
Fig. 3 eine zweite Ausführungform einer erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig.4 das erste und zweite Kupplungselement gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 und in
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform in Schnittdarstellung.
Eine erfindungsgemäße Anordnung weist nach einer ersten Ausführungsform einen Produktbehälter 1, vorzugsweise aus geblasenem Kunststoff sowie ein Nachfüllbehältnis 2 auf, vorzugsweise ein Polyethylen-Beutel oder eine geblasene Leichtflasche aus Kunststoff.
Der Produktbehälter 1 enthält zwei Öffnungen, eine Produktaustrittsöffnung 3 und eine Nachfüllöffnung 4, die unterhalb der Produktaustrittsöffnung 3 angeordnet ist, wodurch gewährleistet ist, daß der Behälter 3 unter anwendungstechnischen Bedingungen zwangsläufig über die Austrittsöffnung 3 entleert wird.
Die Produktaustrittsöffnung 3 ist mit einem Außengewinde 5 versehen, der zum Aufschrauben eines nicht dargestellten Verschlußdeckels dient. In die Austrittsöffnung 3 ist fest ein Flüssigdosierer integriert, der nicht dargestellt ist, dieser ist beispielsweise eingeprellt oder auch ver¬ schweißt und ermöglicht eine dosierte Abgabe des Produktes. Derartige Dosierer sind für sich betrachtet bekannt, so daß hierauf an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird.
Die Nachfüllöffnung 4 ist ebenfalls mit einem Außengewinde versehen, das mit 6 bezeichnet ist und zur dichten Aufnahme eines Verschlußdeckels 7 dient. Die Nachfü11Öffnung 4 ist außerdem mit einem ersten Kupplungsele¬ ment versehen, das in Fig. 1 mit 8 bezeichnet und vorteilhaft als Adap¬ terteil ausgebildet ist. Dieses Adapterteil ist dabei vorteilhaft als nach unten leicht konisch zulaufendes Rohr 9 mit zusätzlichen seitlichen Aus¬ laßöffnungen 10 ausgebildet und weist am Außenumfang wenigstens eine um¬ laufende Rastwulst 11 auf, die mit wenigstens einer umlaufenden Rastnut 12 an der Nachfüllöffnung 4 zusammenwirkt. Das als Adapterteil ausgebildete erste Kupplungselement 8, das vorzugsweise aus einem geeigneten Kuststoff im Spritzguß hergestellt wird, wird dann nach der Herstellung entsprechend
in die Nachfü11Öffnung 4 eingeprellt, so daß eine dichte Verbindung zwi¬ schen dem ersten Kupplungselement 8 und der Nachfüllöffnung 4 besteht.
Im Inneren des ersten Kupplungselementes 8 ist ein Dorn 13 ausgebildet, der mittig angeordnet ist und sich aus vier, in einem Radius spitz zulau¬ fenden Flächen ergibt (Fig.2).
Dieser Dorn 13 dient als Einrichtung zum Öffnen des Verschlusses am Nach¬ füllbehältnis 2r was nachfolgend noch näher beschrieben wird. Am oberen Inπenrand des ersten Kupplungselementes 8 sind als Rasteinrichtungen die¬ nende Nocken 14 vorgesehenr beispielsweise drei oder vier gleichförmige, gleichmäßig verteilte Nocken 14.
Das Nachfüllbehältnis 2 ist erfindungsgemäß am Austritt 15 mit einem zweiten rohrförmigen Kupplungselement 16 versehen, das bevorzugt sich zum freien Ende hin verjüngend ausgebildet ist. Dieses rohrförmige zweite Kupplungselement 16 weist am freien Ende eine Austrittsöffnung 17 auf, die vor dem NachfüllVorgang bevorzugt mit einer nicht dargestellten Folie verschlossen ist. Im freien Endbereich sind am Außenu fang des zweiten Kupplungselementes 16 gleichmäßig verteilte Nocken 18 vorgesehen, die mit den Gegennocken 14 am ersten Kupplungselement zusammenwirken.
Zum Nachfüllen des Produktbehälters 2 wird zunächst der Verschluß 7 abge¬ schraubt, so daß die Nachfüllöffnung 4 freigegeben ist. Anschließend wird das Nachfüllbehältnis 2 mit dem verschlossenen zweiten Kupplungselement 16 in das erste Kupplungselement 8 eingeführt, wobei die Verschlußfolie an der Austrittsöffnung 17 vom Dorn 13 durchstoßen wird. Durch Drehung des zweiten Kupplungselementes 16 in die EndrastStellung (Nocken 14 und 18) wird die Öffnung in der Folie vergrößert und die Flüssigkeit dringt in den Behälter 1 ohne Verlust ein. Eine Belüftung des Behälters 1 und damit eine einwandfreie Befüllung erfolgt dadurch, daß der Innendurchmesser des ersten Kupplungselementes 8 etwas größer als der Außendurchmesser des verjüngten Bereiches des zweiten Kupplungselementes 16 ist. Erkennbar kann somit beim Nachfü11Vorgang kein Produkt unerwünscht austreten, sondern gelangt vollständig in den Produktbehälter 1. Nach Entleerung des Nach¬ fü!Ibehältnisses 2 werden die beiden Kupplungselemente 8 und 16 wieder
voneinander getrennt und die Nachfü11Öffnung 4 wird mit dem Verschluß 7 geschlossen.
Zur Erhöhung der Bedienerfreundlichkeit sind am Produktbehälter 1 an der Oberfläche im Bereich der beiden Austrittsöffnungen 3 und 4 Piktogramme in Form von Pfeilen 19, 20 vorgesehen, die dem Anwender die Funktion der Be- hälteröffnungen (Ausgießen/Nachfüllen) verdeutlichen.
Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung von Pro¬ duktbehälter und Nachfüllbehältnis ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 verwandt sind, so¬ fern gleiche oder ähnliche Teile bezeichnet sind.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist bei dieser Aus¬ führungsform das ebenfalls als rohrförmiges Adapterteil ausgebildete erste Kupplungselement 8 mit einem aus dem rohrförmigen Kupplungselement her¬ ausragenden Stempel 21 versehen, der einteilig mit dem ersten Kupplungs¬ element 8 ausgebildet ist und der in der Mitte desselben angeordnet ist. Dabei ist das Adapterteil 8 vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzguß her¬ gestellt. Der Stempel 21 ist dabei bevorzugt querschnittlich kreuzförmig ausgebildet.
Das zweite Kupplungselement 16 am Austritt 15 des Nachfüllbehältnisses 2 besteht aus einem ersten, an dem Nachfüllbehältnis 2 angeordneten rohrförmigen Bereich 22, einem abgeschrägten Übergangsbereich 23 und einem zweiten rohrförmigen Bereich 24 mit geringerem Durchmesser. In dem rohrförmigen Bereich 24 ist eine als Verschlußstopfen dienende Kugel 25 angeordnet, deren Durchmesser in etwa dem Innendurchmesser des Bereiches 24 entspricht. Dabei ist diese Kugel in das zweite Kupplungselement 16 eingeprellt bzw. mit diesem verschweißt, derart, daß die Kugel 25 einen dichten Verschluß für das Nachfüllbehältnis 2 bildet.
Soll nun der Produktbehälter 1 nachgefüllt werden, so wird das zweite Kupplungselement mit dem freien Endbereich 24 auf das erste Kupplungsele¬ ment 8 aufgeschoben, derart, daß der Stempel 21 in den rohrförmigen Be¬ reich 24 eindringt. Dabei ist der Durchmesser des Stempels 21 so gewählt,
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daß er reibungslos in den Innendurchmesser des Bereiches 24 einpaßt und diesem gleichzeitig als Führung dient.
Beim Einführen des zweiten Kupplungselmentes 16 in das erste Kupplungs¬ element 8 kommt es zur Berührung des Stempels 21 mit der Kugel 25, die bei weiterem Druck des Kupplungselementes 16 nach oben in den ersten rohrförmigen Bereich 22 mit größerem Durchmesser gelangt, derart, daß dann Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehältnis 2 in den Produktbehälter 1 fließen kann.
Diese Ausbildung des Verschlusses des Nachfüllbehältnisses 2 hat den zu¬ sätzlichen Vorteil, daß bei einem ungewollten Abrutschen bzw. Herausglei¬ ten des zweiten Kupplungselementes aus dem ersten die Verschlußkugel 25 wiederum in ihre Verschlußposition gelangt, so daß dann kein Produkt ungewünscht aus dem Behältnis 2 austreten kann.
Eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung von Pro¬ duktbehälter und Nachfüllbehältnis ist in der Fig. 5 dargestellt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 verwandt sind, sofern gleiche oder ähnliche Teile bezeichnet sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist das ebenfalls rohrförmiges Adap¬ terteil ausgebildete erste Kupplungselement 8 in die das Außengewinde 6 aufweisende Nachfüllöffnung 4 mit einem Kragen 28 auf der Stirnrandkante des die Nachfü11Öffnung 4 umgebenden Wandungsbereiches 29 des Behältnisses 1 aufliegend eingeprellt. Einteilig mit und mittig in dem rohrförmigen Kupplungselement 8 ist ein Dorn 26 ausgebildet, der aus mehreren, in der Spitze des Dornes zusammentreffenden EinzelStegen besteht. Auch dieses Adapterteil ist vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzguß hergestellt, wo¬ bei die einzelnen Stege in der Aufsicht vorzugsweise kreuzförmig zueinan¬ der angeordnet sind.
Der die Austrittsöffnung 15 des Nachfüllbehältnisses 2 umgebende Wan¬ dungsbereich ist mit einem Außengewinde versehen, auf den das zweite Kupplungselement 16 bzw. Adapterteil aufgeschraubt ist. Das Gewinde des zweiten Kupplungselementes 16 ist dabei ein Innengewinde, welches außen an
ein an der Innenwand der Austrittsöffnung 15 anliegendes Rohr 30 ange¬ spritzt ist. Die Verschraubung weist eine nicht dargestellte Rückdrehsi¬ cherung auf, so daß das aufgeschraubte Kupplungselement 16 nicht wieder von dem Nachfüllbehältnis 2 abzuschrauben ist. Im Bereich der Austritts¬ öffnung 17 ist das zylindrische Rohr 30 des Kupplungselementes 16 durch eine in der Fig. 5 in der Verschlußstellung gestrichelt gezeichnete Dichtscheibe 27 verschlossen. Die Scheibe 27 ist mit Dünnstellen bzw. Sollbruchstellen versehen, die beim nachstehend beschriebenen Öffnungs¬ vorgang ein Aufreißen der DichtScheibe 27 bewirken.
Soll nun der Produktbehälter 1 nachgefüllt werden, so wird das mit dem Kupplungselement 16 versehene Nachfüllbehältnis in ÜberkopfStellung auf den Dorn 26 des ersten Kupplungselementes 8 aufgesetzt. Hierbei wird die Dichtscheibe 27 von dem Dorn 26 durchstoßen, so daß das Nachfüllprodukt aus dem Nachfüllbehältnis 2 an den einzelnen Stegen des Domes 26 vorbei in den Behälter 1 fließen kann. Die Belüftung des Behälters 1 während des Nachfü11Vorganges wird dadurch sichergestellt, daß zum einen der Außen¬ durchmesser des zylindrischen Rohres 30 kleiner ist als der zylindrische Bereich des in die Nachfü11Öffnung 4 eingeprellten ersten Kupplungsele¬ mentes 8, und daß zum anderen das zylindrische Rohr 30 in seiner Längserstreckung derart bemessen ist, daß im Kupplungszustand der Kupp¬ lungselemente 8 und 16 ein Ringspalt 31 zwischen dem rohrförmigen Bereich des ersten Kupplungselementes 8 und dem zylindrischen Rohrelement 30 oder dem daran angespritzten Gewindebereich verbleibt.
Bei allen Nachfüllösungen ergibt sich die Möglichkeit eines sauberen, si¬ cheren Nachfüllens mit dem zusätzlichen Vorteil einer Sy- stem/Produktbindung. Beim Einsatz der Anordnungen ergibt sich durch die unterschiedlichen Kupplungsprinzipien die Möglichkeit, gefährlich mitein¬ ander reagierende Flüssigkeiten (Säuren, Laugen), auf je eine Anordnung zu beschränken und so irrtümliche Verwechslungen auszuschließen, d.h. es kann sichergestellt werden, daß Produktbehälter 1 und Nachfüllbehältnis 2 so aufeinander abgestimmt sind, daß sich jeweils nur dasselbe Produkt in den zugehörigen Behältern 1, 2 befindet.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann selbstver¬ ständlich die Ausbildung der Kupplungselemente 8, 16 auch anders sein, wesentlich ist jedoch, daß eine einwandfreie Nachfüllung möglich ist, so daß ein ungewolltes Inkontaktkommen mit dem nachzufüllenden Produkt zu¬ verlässig vermieden wird.