DE102015000905A1

DE102015000905A1 - Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät

Info

Publication number: DE102015000905A1
Application number: DE102015000905.2A
Authority: DE
Inventors: Dieter BÖHM; Günter Hochholzer; Ottmar KNEUCKER; Markus Kurz
Original assignee: Brand GmbH and Co KG
Current assignee: Brand GmbH and Co KG
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät (1) zur Handhabung von Flüssigkeiten mit Zylinder (22), Kolben (23) und einer den Zylinder (22) von außen umfassenden Zylinderhülse (24), mit einem Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) und mit einem mit dem Hubweganschlag (25) zusammenwirkenden Festanschlag (26). Der Hubweganschlag (25) ist an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar. Er weist ein mit einer Skala zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement (30), einen Arretierhalter (31) und eine Arretierkappe (32) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, 3 oder 8 sowie ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 10.
Bei Flaschenaufsatzgeräten zur Handhabung von Flüssigkeiten geht es um das genaue Abmessen und Fördern von Flüssigkeiten aus einer Vorratsflasche oder einem anderen Vorratsbehältnis, wobei das genaue Messen beim Aufnehmen eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus der Vorratsflasche o. dgl. in das Gerät und/oder beim Abgeben eines Flüssigkeits-Teilvolumens aus dem Gerät nach außen in ein Behältnis erfolgt.
Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art sind insbesondere Flaschenaufsatzdispenser und Büretten. Derartige Flaschenaufsatzgeräte finden in der Chemie, der Biologie und der Pharmazie im Labor und in der Produktion umfangreich Anwendung.
Der Begriff ”Flüssigkeit” bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise Flüssigkeiten wie sie in der Chemie, Biologie, Pharmazie etc. im Labor und in der Produktion Anwendung finden. Vorzugsweise handelt es sich hier um Flüssigkeiten mit einer relativen Viskosität bis etwa 300 (Viskosität bezogen auf die Viskosität von Wasser, gemessen bei Normalbedingungen). Umgangssprachlich handelt es sich also bei den Flüssigkeiten vorzugsweise um solche im Bereich von sehr dünnflüssig bis leicht dickflüssig.
Bei Flaschenaufsatzgeräten der in Rede stehenden Art werden hohe Anforderungen an die Volumengenauigkeit der Flüssigkeitsaufnahme und/oder der Flüssigkeitsabgabe sowie an die Bedienersicherheit gestellt. Üblicherweise werden die Flaschenaufsatzgeräte per Hand bedient oder auch per Aktuator angetrieben.
Ein typisches Beispiel eines Flaschenaufsatzgerätes in Form eines Flaschenaufsatzdispensers ist aus der EP 0 542 241 A2 bekannt. Von diesem Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus. Für Flaschenaufsatzgeräte in Form von Flaschenaufsatzdispensern wird in vollem Umfange auf den Offenbarungsgehalt der EP 0 542 241 A2 Bezug genommen.
Ein Flaschenaufsatzgerät in Form einer Bürette ist beispielhaft aus der EP 2 799 141 A2 bekannt. Ein Flaschenaufsatzgerät in Form einer Bürette hat viele konstruktive Einzelheiten mit einem Flaschenaufsatzgerät in Form eines Flaschenaufsatzdispensers gemein. Auch insoweit wird in vollem Umfange auf den Offenbarungsgehalt der EP 2 799 141 A2 verwiesen.
Hier und im Folgenden wird ein Flaschenaufsatzgerät stets in seiner Betriebsstellung beschrieben, also in seiner Stellung befestigt auf einer Vorratsflasche o. dgl. und im Wesentlichen lotrecht ausgerichtet. Entsprechend wird auch eine Ventilblockanordnung für ein solches Flaschenaufsatzgerät beschrieben, also ebenso in ihrer Betriebsstellung, also eingebaut in ein Flaschenaufsatzgerät, das sich in seiner Betriebsstellung befindet.
Ein wesentlicher Bestandteil eines Flaschenaufsatzgerätes der in Rede stehenden Art ist die Zylinder-Kolben-Anordnung, mit deren Hilfe die Flüssigkeit angesaugt und wieder ausgestoßen werden kann. Diese weist einen eine Längsrichtung definierenden Zylinder und einen in dem Zylinder abgedichtet längsverschieblich geführten Kolben auf. In einer Aufwärtsbewegung des Kolbens in dem Zylinder wird die Flüssigkeit durch Bildung von Unterdruck im Zylinder aufgesaugt. In einer Abwärtsbewegung wird die Flüssigkeit im Zylinder wieder aus dem Zylinder ausgestoßen. Die Strömung der Flüssigkeit einerseits beim Ansaugen, andererseits beim Ausstoßen wird durch Ventile der Ventilblockanordnung gelenkt. Die Zylinder-Kolben-Anordnung ist abdichtend mit der Ventilblockanordnung und den darin befindlichen Leitungen verbunden. Die Ventilblockanordnung selbst ist wiederum mit Hilfe der Befestigungsanordnung auf der Vorratsflasche o. dgl. angebracht.
Im Ventilblock der Ventilblockanordnung befindet sich ein Ansaugventil, das Flüssigkeit aus der Vorratsflasche mittels eines Ansaugrohrs anzusaugen erlaubt. Das Ansaugrohr, meist in Form eines aufgesteckten Schlauches, erstreckt sich tief nach unten in die Vorratsflasche. Etwa horizontal vom Ventilblock ab erstreckt sich eine Ausstoßleitung. In der Ausstoßleitung oder im Ventilblock am Beginn der Ausstoßleitung sitzt ein Ausstoßventil. Die Ausstoßleitung hat mitunter noch ein zusätzliches Umschaltventil, über das eine Rücklaufleitung zurück in die Vorratsflasche geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Ausstoßleitung kann an einer Mündungsöffnung, an der die Flüssigkeit austritt, einen Verschluss aufweisen.
Da die Ausstoßleitung etwa horizontal vom Ventilblock abragt und häufig auch noch das zuvor erläuterte Umschaltventil trägt, ist dies die Seite, von der aus eine Bedienungsperson mit dem Flaschenaufsatzgerät arbeitet. Diese Seite kann man als ”Vorderseite” des Flaschenaufsatzgerätes bezeichnen. Die gegenüberliegende Seite ist die ”Rückseite” des Flaschenaufsatzgerätes. Bei einer elektronischen Ausgestaltung eines Flaschenaufsatzgerätes befindet sich eine Anzeige mit entsprechenden Bedienungselementen vorzugsweise an der Vorderseite des Flaschenaufsatzgerätes.
Bei der Befestigungsanordnung zum Befestigen des Außengehäuses und/oder der Ventilblockanordnung des Flaschenaufsatzgerätes auf einer Vorratsflasche o. dgl. handelt es sich häufig um eine Gewindeanordnung ähnlich einer Überwurfmutter oder um ein in dem Ventilblock selbst eingearbeitetes Innengewinde zum Verschrauben auf dem Außengewinde auf einem Flaschenhals der Vorratsflasche (siehe den eingangs angesprochenen Stand der Technik). Andere Befestigungsanordnungen wie Bajonettsysteme oder Kurzhub-Spannfutter sind aber ebenso grundsätzlich einsetzbar wie Systeme nach Art einer im Labor üblichen Kegel-Schliffverbindung.
Vorliegend geht es um die Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät der in Rede stehenden Art und insbesondere um die Hubwegeinstellung an der Zylinderhülse der Zylinder-Kolben-Anordnung.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht ( EP 0 542 241 A2 ), hat die Zylinder-Kolben-Anordnung eine mit dem Kolben verbundene, den Zylinder von außen umfassende Zylinderhülse mit einer dem Zylinder zugewandten Innenseite und einer vom Zylinder abgewandten Außenseite. Durch Verschieben der Zylinderhülse gegenüber dem Zylinder nach oben oder unten wird der Kolben im Zylinder entsprechend verschoben. Der Hubweg des Kolbens im Zylinder ist durch einen Festanschlag begrenzt, der mit einem Hubweganschlag an der Zylinderhülse zusammenwirkt. Dadurch wird auch verhindert, dass der Kolben nach oben aus dem Zylinder herausgezogen werden kann.
Der Zylinder definiert mit seiner Mittelachse eine Längsrichtung. Die Zylinderhülse weist einen in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitz auf. An der Außenseite der Zylinderhülse befindet sich meist einseitig neben dem Längsschlitz eine dem Längsschlitz zugeordnete Skala. Die Skala lässt das mit der Zylinder-Kolben-Anordnung jeweils eingestellte Volumen der Flüssigkeit im Zylinder erkennen.
Um unterschiedliche Volumina mit der Zylinder-Kolben-Anordnung ansaugen und ausstoßen zu können, ist der Hubweganschlag an der Zylinderhülse in Längsrichtung verstellbar. Der Hubweganschlag ist in der jeweils eingestellten Position arretierbar und gibt dann den Hubweg und damit auch das im Zylinder zur Verfügung gestellte Volumen für die Flüssigkeit vor.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, weist der Hubweganschlag ein mit der Skala zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement, einen Arretierhalter und ein Griffstück auf. Der Arretierhalter trägt seitlich eine kurze Zahnreihe. Zu der Zahnreihe am Arretierhalter korrespondiert eine langgestreckte Zahnreihe an der Zylinderhülse am Rand des Längsschlitzes. Die beiden Zahnreihen bilden miteinander eine Verzahnungsanordnung. Stehen die Zahnreihen miteinander im Eingriff, so ist der Arretierhalter mit dem Zeigerelement an der Zylinderhülse in Längsrichtung arretiert. Die Verzahnungsanordnung wird unter Federkraft im Eingriff gehalten. Durch Betätigen des Griffstücks entgegen der Federkraft können die Zahnreihen der Verzahnungsanordnung außer Eingriff miteinander gebracht werden. Hält man das Griffstück dann weiter in der Lösestellung, so kann das Griffstück mit dem Arretierhalter und dem Zeigerelement im Längsschlitz der Zylinderhülse aufwärts und abwärts verschoben werden bis die gewünschte Position erreicht ist. Lässt man das Griffstück wieder los, so wird der Hubweganschlag in dieser Position durch die Verzahnungsanordnung arretiert.
Aus anderem Stand der Technik ( DE 23 43 687 A1 ) ist ein Hubweganschlag an einer Zylinderhülse einer Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät der in Rede stehenden Art bekannt, der ein Zeigerelement, einen Arretierhalter und eine Arretierkappe aufweist, der durch eine Reibschlussanordnung an der Innenseite der Zylinderhülse in der jeweiligen Position arretierbar ist.
Bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Zylinder-Kolben-Anordnungen wird der Hubweganschlag gelockert, um diesen an der Zylinderhülse in Längsrichtung verstellen zu können. Der gelockerte Hubweganschlag ist dann auch seitlich in dem Längsschlitz nicht mehr so gut ausgerichtet wie es bei dem arretierten Hubweganschlag der Fall ist. Das Zeigerelement hebt ein wenig von der Außenseite der Zylinderhülse ab. Dadurch ergibt sich mitunter eine gewisse Parallaxe, die die Wahl des richtigen, gewünschten Volumens mit Hilfe von Zeigerelement und Skala erschwert. Dies ist insbesondere bei einem Hubweganschlag mit Verzahnungsanordnung mitunter der Fall, weil hier der Hubweganschlag relativ weit gelockert werden muss, um die Zahnreihen der Verzahnungsanordnung zum Verstellen des Hubweganschlages außer Eingriff miteinander zu bringen.
Wird ein Griffstück oder eine Arretierkappe zu weit gelockert, so geraten der Arretierhalter und/oder das Zeigerelement außer Eingriff mit den Rändern des Längsschlitzes und vor erneutem Arretieren des Hubweganschlages an der Zylinderhülse muss der Arretierhalter und/oder das Zeigerelement erst wieder in den Längsschlitz eingefädelt werden. Zudem stößt ein zu weit gelockerter Arretierhalter innen gegen den Zylinder an und/oder verkippt zusammen mit dem Zeigerelement im Längsschlitz. Beides behindert es, den Hubweganschlag im Längsschlitz zu verstellen.
Insgesamt ist die bekannte Zylinder-Kolben-Anordnung mit Hubweganschlag hinsichtlich der Bedienung verbesserungsfähig. Der Lehre liegt daher das Problem zugrunde, eine Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten hinsichtlich der Handhabung des Hubweganschlages in der Praxis zu verbessern.
Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einer Zylinder-Kolben-Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist der Hubweganschlag ein mit der Skala zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement, einen Arretierhalter und eine Arretierkappe auf. Der Arretierhalter ist, wie an sich bekannt, im Längsschlitz verschiebbar angeordnet. Er weist ein auf der Innenseite der Zylinderhülse angeordnetes, gegen die Innenseite der Zylinderhülse spannbares Widerlager sowie einen sich vom Widerlager aus durch den Längsschlitz auf die Außenseite der Zylinderhülse erstreckenden Gewindebolzen auf. Das Zeigerelement hat einen auf der Außenseite der Zylinderhülse angeordneten Zeigerträger, einen sich vom Zeigerträger aus durch den Längsschlitz auf die Innenseite der Zylinderhülse erstreckenden Ansatz und eine am Ansatz angeordnete Verriegelung. Die Verriegelung verhindert ein Herausziehen des Ansatzes aus dem Längsschlitz in Richtung der Längsachse des Ansatzes.
Die Arretierkappe ist mit einem Gegengewinde auf dem Gewindebolzen des Arretierhalteres aufgeschraubt. Der Zeigerträger des Zeigerelementes ist zwischen der Arretierkappe und der Außenseite der Zylinderhülse angeordnet. Durch Festziehen der Arretierkappe auf dem Arretierhalter sind sowohl der Arretierhalter als auch das Zeigerelement an der Zylinderhülse in einer gewünschten Position arretierbar. In gleicher Weise wird dabei auch die auf dem Arretierhalter aufgeschraubte Arretierkappe an der Zylinderhülse arretiert.
Der Arretierhalter und/oder das Zeigerelement sind an der Zylinderhülse in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt. Das kann direkt oder indirekt, durch die Seitenwandungen des Längsschlitzes in der Zylinderhülse oder auf andere Weise realisiert sein. Außerdem ist durch die Erfindung sichergestellt, dass das Zeigerelement unverlierbar an der Zylinderhülse angebracht ist. Ein Herausziehen des Ansatzes des Zeigerelementes ist durch die Verriegelung verhindert. Die drehfeste Führung in Längsrichtung bleibt also auch bei einer gelockerten Arretierkappe in Eingriff.
Durch die drehfeste Führung des Zeigerelementes gegenüber der Zylinderhülse, sei es direkt oder indirekt, hat der Zeigerträger des Zeigerelementes immer die richtige Lage, so dass durch Parallaxe verursachte Fehler beim Einstellen des Hubweganschlages minimiert werden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird die drehfeste Führung zunächst dadurch erreicht, dass der Ansatz des Zeigerelementes mit den Rändern des Längsschlitzes, ggf. zusätzlich auch mit der Verriegelung, eine Führung für die Verschiebung im Längsschlitz bildet.
Die Verriegelung des Zeigerelements an der Zylinderhülse kann auf verschiedene konstruktive Arten realisiert werden. Besonders bevorzugt ist eine Rastverriegelung dergestalt, dass die Verriegelung am Zeigerelement als eine vorzugsweise federbelastete Hakenstruktur ausgeführt ist. Diese kann sich z. B. seitlich des Längsschlitzes auf die Innenseite der Zylinderhülse erstrecken.
Innen, innerhalb der Zylinderhülse, sitzt der Zylinder, ggf. selbst noch geschützt durch eine Splitterschutzhülse. Der Hubweganschlag mit seinen Bestandteilen soll beim aufwärts und abwärts gerichteten Bewegen der Zylinderhülse diese Bewegung nicht behindern. Deshalb empfiehlt es sich nach ggf. eigenständiger Lehre, dass der Arretierhalter am Gewindebolzen auf der Außenseite der Zylinderhülse einen Rückstellanschlag aufweist, der ein Zurückschieben des Gewindebolzens und somit des Widerlagers in Richtung der Innenseite der Zylinderhülse begrenzt.
Vorzugsweise ist der Rückstellanschlag als Rasthakenstruktur ausgeführt. Diese Struktur ist einfach herstellbar und montierbar.
Auch für die Lehre der vorliegenden Erfindung gilt, wie bereits zum Stand der Technik erläutert, dass zur Arretierung des Hubweganschlages in der jeweiligen Position eine Reibschlussanordnung oder eine Verzahnungsanordnung realisiert werden kann. Beide Systeme haben unterschiedliche Vorteile und werden alternativ zueinander eingesetzt.
Der Gewindebolzen des Arretierhalters und damit auch das innerhalb der Zylinderhülse liegende Widerlager des Arretierhalters können nur eine begrenzte Strecke nach innen in die Zylinderhülse hinein verschoben werden, dann tritt der Rückstellanschlag in Wirkung. Die Strecke entspricht dem lichten Abstand zwischen der Außenseite der Zylinderhülse und dem Rückstellanschlag und mindestens dem Maß, das in der Führung zwischen Verriegelung und Zylinderhülse als Spiel zur Bewegung des Zeigerelementes im Längsschlitz vorhanden ist. Bei Arretierung mit einer Verzahnungsanordnung addiert sich dazu deren Höhe. Beim Lösen der Arretierkappe stoppt der Rückstellanschlag die Verstellbewegung des Widerlagers. Eine Reibung oder ein Verkanten am Zylinder bzw. der Splitterschutzhülle des Zylinders kann so systematisch vermieden werden.
Man kann die Drehsicherung des Arretierhalters und/oder des Zeigerelementes, wie bereits ausgeführt, durch Zusammenwirken mit den Innenrändern des in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitzes der Zylinderhülse realisieren. Das wird im Stand der Technik so gemacht. Man kann aber alternativ oder auch zusätzlich dazu vorsehen, dass am Arretierhalter eine Drehsicherungsanformung vorgesehen ist und dass an der Innenseite der Zylinderhülse eine sich in Längsrichtung erstreckende Drehsicherungsaufnahme vorgesehen ist, in der die Drehsicherungsanformung in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt ist. In kinematisch umgekehrter Anordnung kann man ebenso vorsehen, dass an der Innenseite der Zylinderhülse eine sich in Längsrichtung erstreckende Drehsicherungsanformung vorgesehen ist, dass an dem Arretierhalter eine Drehsicherungsaufnahme vorgesehen ist, und dass die Drehsicherungsaufnahme auf der Drehsicherungsanformung in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt ist.
Wesentlich geht es hier um eine eigenständige Drehsicherungsverbindung zwischen Arretierhalter und Zylinderhülse, bevorzugt nach Art einer sich in Längsrichtung erstreckenden Nut/Feder-Verbindung.
Insbesondere eine doppelte Drehsicherung durch eine solche Drehsicherungsanformung/Drehsicherungsaufnahme und durch die Mitwirkung der in Längsrichtung verlaufenden Ränder des Längsschlitzes in der Zylinderhülse führt zu einer in der Praxis besonders gut brauchbaren, sicheren Verschiebeführung in Längsrichtung bei gleichzeitiger Drehsicherung des Hubweganschlages an der Zylinderhülse.
Eine besonders zweckmäßige konstruktive Lösung geht dahin, dass der Gewindebolzen des Arretierhalters den Zeigerträger und vorzugsweise auch den Ansatz des Zeigerelementes durchsetzt, wobei, vorzugsweise, das Zeigerelement und der Arretierhalter relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Gewindebolzens verschiebbar, jedoch drehfest miteinander verbunden sind. Der Ansatz des Zeigerelementes sitzt also radial außen. Er kann unmittelbar mit den Innenrändern des Längsschlitzes zusammen eine Drehsicherung realisieren. Der Gewindebolzen des Arretierhalters sitzt innen und durchsetzt den Ansatz des Zeigerelementes. An dieser Stelle hat der Gewindebolzen des Arretierhalters kein Gewinde, sondern ist als Mehrkantbolzen ausgeführt. In einer entsprechenden Mehrkantfassung im Ansatz des Zeigerelementes kann er so drehfest, wenn auch in Richtung der Längsachse des Gewindebolzens verschiebbar sitzen.
Der Hubweganschlag gemäß der Erfindung wirkt, wie auch der Hubweganschlag im Stand der Technik, mit einem Festanschlag am Zylinder zusammen. Nach besonders bevorzugter Lehre empfiehlt es sich, dass das Zeigerelement auf der Innenseite der Zylinderhülse eine Anschlagfläche aufweist, die am Festanschlag anschlägt, wobei, vorzugsweise, die Anschlagfläche ballig geformt ist, um eine geringe Neigung des Zeigerelementes auszugleichen.
Nach einer weiteren, ggf. eigenständigen Lehre kann man weiter vorsehen, dass die Arretierkappe mit dem Zeigerelement über eine in Richtung der Längsachse des Ansatzes des Zeigerelementes wirksame Verbindung gekuppelt ist, wobei die Verbindung eine Drehung der Arretierkappe gegenüber dem Zeigerelement zulässt. Insbesondere empfiehlt es sich dabei, dass die Verbindung als ringförmige Rastverbindung ausgeführt ist, wobei, vorzugsweise, die Arretierkappe das Zeigerelement an einer erhaben angeformten Randstruktur kuppelnd umgreift. Die Verbindung ist vorzugsweise beim kompletten Abschrauben der Arretierkappe lösbar, wobei, weiter vorzugsweise, das zum Lösen der Verbindung zwischen Arretierkappe und Zeigerelement erforderliche, an der Arretierkappe aufzubringende Drehmoment größer ist, als das zum Drehen der Arretierkappe gegenüber dem Zeigerelement ansonsten erforderliche Drehmoment.
Arretierkappe und Zeigerelement sind dadurch an sich gemeinsam handhabbar, lassen sich aber wenn notwendig auch trennen. In Verbindung mit der Lehre von Anspruch 1 ergibt sich dabei der besondere Vorteil, dass diese Trennung beim kompletten Lösen der Arretierkappe von selbst erfolgt.
Mit der zuvor beschriebenen Konstruktion sitzt die Arretierkappe, die mit ihrem Gegengewinde auf dem Gewindebolzen des Arretierhalters aufgeschraubt ist, außerdem in Richtung der Längsachse des Ansatzes des Zeigerelementes gekuppelt auf dem Zeigerelement. In Richtung der Längsachse des Ansatzes des Zeigerelementes sind die beiden Bauteile also miteinander verbunden. Gleichwohl ist die Drehung der Arretierkappe gegenüber dem Zeigerelement möglich. Dadurch ist sichergestellt, dass beim Drehen der Arretierkappe sich zwar der Arretierhalter gewindebedingt gegenüber der Arretierkappe in Richtung der Längsachse des Gewindebolzens verschiebt, Arretierkappe und Zeigerelement aber miteinander in dieser Richtung fest verbunden bleiben. Da das Zeigerelement wiederum durch die Verriegelung mit der Zylinderhülse gekuppelt ist, behält die Anordnung aus Arretierkappe und Zeigerelement ihre Lage an der Zylinderhülse auch bei gelockertem Hubweganschlag bei.
Man kann die Verbindung zwischen Arretierkappe und Zeigerelement dauerhaft gestalten. Bevorzugt ist es aber so, dass diese Verbindung durch weitergehendes Abschrauben der Arretierkappe lösbar ist. Das kann man beispielsweise mittels einer Art Rastverbindung realisieren, die aber so geformt ist, dass sie lösbar ist. Damit wird gleichzeitig der Vorteil erreicht, dass das zum Lösen der Verbindung erforderliche Drehmoment größer ist als das zum normalen Bedienen der Arretierkappe erforderliche Drehmoment. Beim Abschrauben der Arretierkappe merkt also ein Bediener, dass jetzt nicht mehr das normale Lockern des Hubweganschlages erfolgt, sondern dass er beginnt, den Hubweganschlag zu demontieren, indem er die Arretierkappe beginnt komplett abzuschrauben. Spätestens in diesem Moment wird ein Bediener die weitere Betätigung unterlassen. Es wird also auf diese Weise verhindert, dass der Hubweganschlag beim Lockern der Arretierkappe unbeabsichtigt komplett gelöst wird.
Gegenstand der Erfindung ist nicht nur die zuvor beschriebene Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten, sondern auch und insbesondere ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten, dessen Zylinder-Kolben-Anordnung in der zuvor diskutierten Weise erfindungsgemäß ausgestaltet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 in perspektivischer Ansicht ein Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten in Form eines Flaschenaufsatzdispensers,
2 in perspektivischer Ansicht das Flaschenaufsatzgerät aus 1 jedoch ohne Umschaltventil in der Ausstoßleitung,
3 das Flaschenaufsatzgerät aus 1 im Schnitt im Bereich der Ventilblockanordnung,
4 die Zylinder-Kolben-Anordnung aus 3 selektiert, in stark vergrößerter Darstellung,
5 eine Ansicht von rechts in 4,
6 einen Schnitt durch die Zylinder-Kolben-Anordnung in 4 entlang der dort eingezeichneten Linie VI-VI und
7 einen Schnitt durch die Zylinder-Kolben-Anordnung in 4 entlang der dort eingezeichneten Linie VII-VII.
1 oder 2 zeigen je ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flaschenaufsatzgerätes 1 zur Handhabung von Flüssigkeiten, hier in Form eines Flaschenaufsatzdispensers.
Generell darf für Flaschenaufsatzgeräte zur Handhabung von Flüssigkeiten, sog. ”Liquid Handling”-Geräte auf den Generalkatalog der Anmelderin (BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013)) verwiesen werden. Dort werden Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art in Konstruktion und Anwendung umfassend erläutert. Im Übrigen darf für Flaschenaufsatzgeräte der in Rede stehenden Art auch auf die einleitend angeführten Quellen aus dem Stand der Technik verwiesen werden.
Für das Flaschenaufsatzgerät, das hier im bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, gelten die Definitionen von oben und unten sowie von vorne und hinten, die einleitend in der Beschreibung angegeben worden sind. Das Flaschenaufsatzgerät 1 wird stets in der in 1 dargestellten Position auf einer Vorratsflasche 2 als bevorzugtem Bespiel eines Vorratsbehälters erläutert, auch wenn es in den einzelnen Darstellungen nicht in dieser Position dargestellt sein sollte.
Das in 1 oder 2 dargestellte Flaschenaufsatzgerät 1 ist im Betrieb auf einer Vorratsflasche 2 angebracht. Genauer gesagt ist das Flaschenaufsatzgerät 1 mit Hilfe einer Befestigungsanordnung 3 auf dem Flaschenhals der Vorratsflasche 2 angebracht. Hat der Flaschenhals der Vorratsflasche 2 ein Außengewinde, so kann es sich bei der Befestigungsanordnung 3 beispielsweise um eine Art Überwurfkappe mit Innengewinde handeln, die am Flaschenaufsatzgerät 1 unten angebracht ist. Die Befestigungsanordnung 3 kann aber auch in Form einer stopfenartigen Steckanordnung ausgebildet sein oder andere Formen annehmen. Wesentlich ist nur, dass mittels der Befestigungsanordnung 3 das Flaschenaufsatzgerät 1 auf der Vorratsflasche 2 oder einem anderen passenden Vorratsbehältnis sicher befestigt werden kann.
In 1 oder 2 sieht man oben am Flaschenaufsatzgerät 1 dessen Zylinder-Kolben-Anordnung 5. Vorliegend hat das Flaschenaufsatzgerät 1 eine Zylinder-Kolben-Anordnung 5 mit einer äußeren, den Zylinder überfassenden Zylinderhülse. An dieser befindet sich ein mechanischer, verstellbarer Hubweganschlag.
Eine Ventilblockanordnung 4 trägt die Zylinder-Kolben-Anordnung 5, befindet sich selbst aber hier, entsprechend bevorzugter Lehre, in einem Außengehäuse 6 des Flaschenaufsatzgerätes 1, ist also in 1 nicht unmittelbar zu erkennen. Die Befestigungsanordnung 3 selbst befindet sich an der Ventilblockanordnung 4 oder, wie hier, am Außengehäuse 6.
Vom Außengehäuse 6 des Flaschenaufsatzgerätes 1 ragt nach vorne eine Ausstoßleitung 7 ab, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem auslegerartigen, winkelförmig gestalteten Halter 8 angeordnet und geführt ist. Die Ausstoßleitung 7 endet in einer Spitze 9. Am Halter 8 befestigt ist eine Haltelasche 10, die eine Verschlusskappe 11 hält, mit der die Mündungsöffnung 9' an der Spitze 9 verschlossen und gegen Abtropfen von Flüssigkeit geschützt werden kann.
Von der in dem Außengehäuse 6 versteckten Ventilblockanordnung 4 erstreckt sich nach unten in die Vorratsflasche 2 hinein eine Ansaugleitung 12 für Flüssigkeit. Neben der Ansaugleitung 12 sieht man in 1 eine Rücklaufleitung 13, durch die Flüssigkeit bei Bedarf statt durch die Ausstoßleitung 7 zurück in die Vorratsflasche 2 geleitet werden kann.
Ein für einen Rücklauf von Flüssigkeit in die Vorratsflasche 2 geeignetes Umschaltventil 14, das mittels eines Knebels 15 an der Oberseite des Halters 8 betätigbar ist, befindet sich hier außerhalb der Ventilblockanordnung 4 und des Außengehäuses 6 und im dargestellten und bevorzugten in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Halters 8 für die Ausstoßleitung 7.
2 zeigt ein Flaschenaufsatzgerät 1 in Form eines Flaschenaufsatzdispensers ohne ein Umschaltventil 14, also ohne die Funktion der ”Rückdosierung”, die im Stand der Technik ausführlich erläutert wird ( EP 0 542 241 A2 ). Dann entfällt natürlich auch die Rücklaufleitung 13.
3 zeigt nun im Schnitt das Flaschenaufsatzgerät 1 aus 1. Hier ist die Ventilblockanordnung 4 im Außengehäuse 6 zu erkennen. Die Ventilblockanordnung 4 besteht regelmäßig aus Kunststoff, insbesondere aus chemikalienbeständigem Kunststoff. Die Ventilblockanordnung 4 hat eine Vielzahl von Kanälen und Einbauten, wozu im Einzelnen auf den eingangs erläuterten Stand der Technik verwiesen werden darf.
Vorliegend zeigt die Ventilblockanordnung 4 einen Ventilblock 16, einen Ansaugventil-Einsatz 18 und einen Ausstoßventil-Einsatz 19 sowie im Ventilblock 16 jeweils eine dem Ventil-Einsatz 18, 19 zugeordnete Ventil-Aufnahme 17.
In der nach unten gerichteten Ansaugventil-Aufnahme 17 im Ventilblock 16 befindet sich der Ansaugventil-Einsatz 18, an den sich nach unten in die Vorratsflasche 2 hinein die Ansaugleitung 12 anschließt. Nach oben hin schließt sich an die Ansaugventil-Aufnahme 17 im Ventilblock 16 ein Ansaugkanal 20 an, der zum Zylinder 22 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 führt. Von dem Ansaugkanal 20 zweigt ein in 3 nach rechts gerichteter Ausstoßkanal 21 im Ventilblock 16 ab, der in die Ausstoßventil-Aufnahme 17 führt, in der sich der Ausstoßventil-Einsatz 19 befindet.
Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich das Umschaltventil 14 in Strömungsrichtung der Flüssigkeit hinter dem Ausstoßventil-Einsatz 19.
3 lässt das gut erkennen. Es gibt aber auch konstruktive Lösungen, bei denen die Reihenfolge umgekehrt ist, also das Umschaltventil sich in Strömungsrichtung vor dem Ausstoßventil befindet.
In 3 sind von der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 der Zylinder 22, der darin längsverschiebliche Kolben 23, die den Zylinder 22 außen umgebende Zylinderhülse 24 und der Hubweganschlag 25 sowie der Festanschlag 26 eingezeichnet. Im Einzelnen wird die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 nun weiter anhand der Zeichnung, 4 bis 7, erläutert.
4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 aus 3. 5 zeigt eine Ansicht von rechts in 4.
Die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 hat, wie 4 deutlich erkennen lässt, einen mit seiner Mittelachse eine Längsrichtung definierenden Zylinder 22, einen in dem Zylinder 22 abgedichtet in Längsrichtung verschiebbaren Kolben 23 und eine mit dem Kolben 23 verbundene, den Zylinder 22 von außen umfassende Zylinderhülse 24 mit einer dem Zylinder 22 zugewandten Innenseite und einer vom Zylinder 22 abgewandten Außenseite. In 5 sieht man auf die Außenseite der Zylinderhülse 24.
Durch Verschieben der Zylinderhülse 24 im Zylinder 22 ist, wie sich aus 4 und 5 im Zusammenhang ohne Weiteres erkennen lässt, der Kolben 23 im Zylinder 22 verschiebbar. Der Hubweg des Kolbens 23 im Zylinder 22 ist durch einen mit einem Hubweganschlag 25 an der Zylinderhülse 24 zusammenwirkenden, am Zylinder 22 angeordneten Festanschlag 26 begrenzt. Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Festanschlag 26 am oberen Ende des Zylinders 22, der hier aus Glas besteht, ringförmig angeordnet. Dadurch ist der Festanschlag 26 unabhängig von der Drehstellung der Zylinderhülse 24 gegenüber dem Zylinder 22.
Die Zylinderhülse 24 hat einen in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitz 27 (5) und an der Außenseite eine dem Längsschlitz 27 zugeordnete Skala 28 (siehe ebenfalls 5). Die Skala 28 ist in 5 an der linken Seite des Längsschlitzes 27 angeordnet. Sie kann aber auch rechts oder beidseitig am Längsschlitz 27 an der Zylinderhülse 24 angeordnet sein.
Der Hubweganschlag 25 ist an der Zylinderhülse 24 in Längsrichtung verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar. 4 und 5 zeigen die tiefste Position des Hubweganschlags 25 und damit den größten Hubweg für die Zylinderhülse 24 mit dem Kolben 23.
4 zeigt noch eine besondere Ausführungsform der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 dergestalt, dass der Zylinder 22, der hier und nach bevorzugter Lehre aus Glas besteht, außen von einer zylindrischen Splitterschutzhülle 29 umgeben ist.
Für die weiteren Ausführungen sollen die 4, 5, 6 und 7 im Zusammenhang betrachtet werden. 6 zeigt einen Schnitt durch die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 oberhalb des Hubweganschlages 5 und damit eine Draufsicht von oben auf den Hubweganschlag 25. 7 zeigt einen tiefer liegenden Schnitt, der durch den Hubweganschlag 25 hindurch geht.
Zunächst zeigt der Hubweganschlag 25 ein mit der Skala 28 zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement 30. Das Zeigerelement 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende, leicht gebogene Platte, die vorzugsweise kongruent an der Außenseite der Zylinderhülse 24 anliegt.
Ferner hat der Hubweganschlag 25 einen Arretierhalter 31, der für die Halterung an der Zylinderhülse 24 sorgt, und eine Arretierkappe 32, mit der der Hubweganschlag 25 in der jeweiligen Position arretierbar ist.
Der Arretierhalter 31 ist im Längsschlitz 27 verschiebbar angeordnet. Er weist ein auf der Innenseite der Zylinderhülse 24 angeordnetes, gegen die Zylinderhülse 24 spannbares Widerlager 33 sowie einen sich vom Widerlager 33 aus durch den Längsschlitz 27 auf die Außenseite der Zylinderhülse 24 erstreckenden Gewindebolzen 34 auf.
Das Zeigerelement 30 weist einen auf der Außenseite der Zylinderhülse 24 angeordneten, hier und vorzugsweise leicht bogenförmig, der Zylinderhülse 24 folgend ausgeführten Zeigerträger 35 und einen sich vom Zeigerträger 35 aus durch den Längsschlitz 27 auf die Innenseite der Zylinderhülse 24 erstreckenden Ansatz 36 auf. Am Zeigerträger 35 befindet sich links eine Spitze, die in Richtung der angrenzenden Skala 28 zeigt und eine genaue Einstellung des Hubweganschlags 25 auf den gewünschten Einstellwert ermöglicht.
Eine Besonderheit für den Ansatz 36 am Zeigerelement 30 besteht darin, dass am Ansatz 36 eine sich hier und vorzugsweise seitlich des Längsschlitzes 27 auf die Innenseite der Zylinderhülse 24 erstreckende Verriegelung 37 vorgesehen ist. Diese verhindert ein Herausziehen des Ansatzes 36 aus dem Längsschlitz 27 und damit ein Entfernen des Zeigerelements 30 von der Zylinderhülse 24. Diese Verriegelung 37 sieht man besonders gut in 6.
Die Arretierkappe 32 ist mit einem Gegengewinde 38 auf den Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 aufgeschraubt. Die miteinander in Eingriff stehenden Gewinde 34, 38 sieht man besonders gut in 4 und 7.
In 4, 6 und 7 sieht man ferner, dass der Zeigerträger 35 des Zeigerelementes 30 zwischen der Arretierkappe 32 und der Außenseite der Zylinderhülse 24 angeordnet ist. Durch Festziehen der Arretierkappe 32 auf dem Arretierhalter 31 wird der Arretierhalter 31 mitsamt dem Zeigerelement 30 an der Zylinderhülse 24 in der gewünschten Position arretiert. Das ist im dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere anhand von 4 und 7 besonders gut nachvollziehbar.
In 7 kann man besonders gut erkennen, dass der Hubweganschlag 25 hier dadurch an der Zylinderhülse 24 in der dort dargestellten Position arretiert ist, dass die Arretierkappe 32 mit ihrem Außenrand auf den Zeigerträger 35 des Zeigerelements 30 drückt, der dadurch gegen die Außenseite der Zylinderhülse 24 gedrückt wird. Gleichzeitig zieht die Arretierkappe 32 über das Gegengewinde 38 den Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 in 7 nach rechts. Das Widerlager 33 wird gegen die Innenseite der Zylinderhülse 24 gespannt. Das Zeigerelement 30 ist sicher zwischen Arretierkappe 32 und Zylinderhülse 24 eingeklemmt.
Man erkennt an den Darstellungen in 6 und 7 im Übrigen, dass hier sowohl der Arretierhalter 31 mittels eines entsprechenden Abschnittes des Gewindebolzens 34, der an dieser Stelle kein Gewinde trägt, als auch das Zeigerelement 30 mittels eines entsprechenden Abschnittes am Ansatz 36 mit den Rändern des Längsschlitzes 27 der Zylinderhülse 24 so zusammenwirkt, dass eine Drehung dieser Teile gegenüber der Zylinderhülse 24 um eine in Richtung des Gewindebolzens 34 verlaufende Längsachse nicht möglich ist. Eine Verschiebung in Längsrichtung des Längsschlitzes 27 hingegen ist möglich, wenn die Arretierkappe 32 gelockert worden ist. In allen anderen Freiheitsgraden ist eine weitestgehende Fixierung des Hubweganschlags 25 gegenüber der Zylinderhülse 24 realisiert.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt (6), dass hier die Verriegelung 37 am Zeigerelement 30 als eine Hakenstruktur ausgeführt ist. Die Bauteile, um die es hier geht, bestehen aus Kunststoff, sie haben also eine gewisse Eigenelastizität. Aufgrund der Gestaltung der Haken der Verriegelung 37 kann das Zeigerelement 30 in 6 von rechts in den Längsschlitz 27 so weit hineingedrückt werden, bis die Haken der Verriegelung 37 hinter die Ränder des Längsschlitzes 27 schnappen. Damit ist dann das Zeigerelement 30 an der Zylinderhülse 24 fixiert. Es handelt sich hier um eine aus der Eigenelastizität des Materials heraus federbelastete Hakenstruktur.
7 zeigt noch eine Besonderheit der vorliegenden Konstruktion, die bei Verwirklichung einen zusätzlichen Vorteil mit sich bringt. Mit dieser Besonderheit wird nämlich eine unbeabsichtigte Reibung des Widerlagers 33 des Arretierhalters 31 an dem Zylinder 22 bzw. der Splitterschutzhülle 29 vermieden. Es ist nämlich vorgesehen, dass der Arretierhalter 31 am Gewindebolzen 34 auf der Außenseite der Zylinderhülse 24 einen Rückstellanschlag 39 aufweist, der ein Zurückschieben des Gewindebolzens 34 in Richtung der Innenseite der Zylinderhülse 24 begrenzt. In 7 ist der radial am Gewindebolzen 34 vorspringend angeformte Rückstellanschlag 39 gut zu sehen. Er kann im Prinzip auch als Rasthakenstruktur ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Zylinder-Kolben-Anordnung 5 funktioniert, wie 7 besonders gut erkennen lässt, bereits mit einer Reibschlussanordnung zwischen der Innenseite der Zylinderhülse 24 und dem Widerlager 33 des Arretierhalters 31. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel, hier insbesondere 4, zeigt jedoch, dass hier und nach bevorzugter Lehre eine Verzahnungsanordnung 40 vorgesehen ist. Eine Zahnreihe der Verzahnungsanordnung 40 sieht man in 4. Eine entsprechende, jedoch kurze Zahnreihe findet sich an der in 7 nach rechts gerichteten Seite des Widerlagers 33 des Arretierhalters 31.
7 zeigt den Rückstellanschlag 39 beabstandet zu der Außenseite der Zylinderhülse 24. Der Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 kann nur so weit nach innen in die Zylinderhülse 24 hinein verschoben werden, wie der lichte Abstand zwischen der Außenseite der Zylinderhülse 24 und dem Rückstellanschlag 39 vorgegeben ist. Diese Strecke entspricht mindestens dem Maß, das in der Führung zwischen Verriegelung 37 und Zylinderhülse 24 als Spiel zur Bewegung des Zeigerelementes 30 im Längsschlitz 27 vorhanden ist. Bei der Arretierung mit einer Verzahnungsanordnung 40 addiert sich die Höhe, über die das Widerlager 33 mit seiner Zahnreihe in die Zahnreihe an der Zylinderhülse 24 eingreift.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt, insbesondere in 7 gut zu erkennen, noch eine weitere bevorzugte Ausführung der Konstruktion. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Zylinderhülse 24 eine sich in Längsrichtung erstreckende Drehsicherungsanformung 41 vorgesehen ist, dass an dem Arretierhalter 31 eine Drehsicherungsaufnahme vorgesehen ist, und dass die Drehsicherungsaufnahme 42 auf der Drehsicherungsanformung 41 in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt ist. Dadurch ist eine zweite Maßnahme zur Drehsicherung gegenüber der Zylinderhülse 24 getroffen.
Die Konstruktion der zusätzlichen Drehsicherung kann auch kinematisch umgekehrt gewählt werden mit der Drehsicherungsanformung 41 am Arretierhalter 31 und der Drehsicherungsaufnahme 42 an der Innenseite der Zylinderhülse 24.
4 zusammen mit 6 lässt noch eine weitere Besonderheit des hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiels erkennen. Es ist hier nämlich vorgesehen, dass der Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 den Zeigerträger 35 und vorzugsweise auch den Ansatz 36 des Zeigerelementes 30 durchsetzt, wobei, vorzugsweise, das Zeigerelement 30 und der Arretierhalter 31 relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Gewindebolzens 34 verschiebbar, jedoch drehfest miteinander verbunden sind.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine spezielle, verdeckte Gestaltung des Hubweganschlages 25 dergestalt, dass das Zeigerelement 30 auf der Innenseite der Zylinderhülse 24 eine Anschlagfläche 43 aufweist, die am Festanschlag 26 anschlägt, wobei, vorzugsweise, die Anschlagfläche 43 ballig geformt ist.
4 und 7 lässt noch eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen, bevorzugten Konstruktion dieses Ausführungsbeispiels erkennen. Diese hat damit zu tun, dass hier, anders als im Stand der Technik üblich, die Arretierkappe 32 eigenständig mit dem Zeigerelement 30 verbunden ist. Im Einzelnen ist vorgesehen, dass die Arretierkappe 32 mit dem Zeigerelement 30 über eine in Richtung der Längsachse des Ansatzes 36 des Zeigerelementes 30 wirksame Verbindung 44 gekuppelt ist, wobei die Verbindung 44 eine Drehung der Arretierkappe 32 gegenüber dem Zeigerelement 30 zulässt.
Zur Realisierung der Verbindung 44 zeigt 7 am Zeigerträger 35 des Zeigerelementes 30 eine ringförmig umlaufende, konvex angeformte Randstruktur. Auf diese ist der nach links weisende umlaufende Rand der Arretierkappe 32 mit Hilfe einer umlaufenden konkaven Ausnehmung aufgerastet. In der in 7 von links nach rechts verlaufenden Richtung der Längsachse des Gewindebolzens 34 des Arretierhalters 31 sind die Arretierkappe 32 und das Zeigerelement 30 durch die Verbindung 44 miteinander wirksam gekuppelt. In einer Ebene quer zu dieser Längsachse in 7 allerdings ist eine Drehung der Arretierkappe 32 gegenüber dem Zeigerträger 35 des Zeigerelementes 30 möglich, weil die umlaufende Randstruktur ringförmig ist. Dabei gleitet der mit der konkaven Ausnehmung versehene Rand der Arretierkappe 32 bei einer solchen Drehung auf der konvexen Randstruktur unter Überwindung entsprechender Gleitreibung.
Die in 7 dargestellte Verbindung ist konkret als ringförmige Rastverbindung ausgeführt. Die Eigenelastizität der vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Arretierkappe 32 reicht aus, um auf der Randstruktur aufgerastet werden zu können, so dass die Verbindung 44 wirksam ist. Dreht man in 7 die Arretierkappe 32 in Richtung der Lockerung des Hubweganschlags 25 (normalerweise also entgegen dem Uhrzeigersinn), so ist die Verbindung 44 beim Abschrauben der Arretierkappe 32 lösbar. Unter Nutzung der Eigenelastizität des Randes der Arretierkappe 32 gleitet dieser Rand von der ringförmigen Randstruktur ab, sobald der Rückstellanschlag 39 am Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 an der Außenseite der Zylinderhülse 24 anschlägt und eine weitere Einwärtsbewegung des Arretierhalters 31 durch den Längsschlitz 27 stoppt. Ein weiteres Abschrauben der Arretierkappe 32 verschiebt dann nicht mehr den Arretierhalter 31, sondern zwingt die Arretierkappe 32, sich in 7 nach rechts vom Zeigerträger 35 des Zeigerelementes 30 zu lösen.
Es liegt auf der Hand, dass man diese Verbindung 44 erfindungsgemäß so gestalten kann, dass das zum Lösen der Verbindung 44 zwischen der Arretierkappe 32 und dem Zeigerelement 30 erforderliche Drehmoment, das an der Arretierkappe 32 aufzubringen ist, größer ist als das Drehmoment, das man normalerweise zum Drehen der Arretierkappe 32 benötigt. Dadurch merkt eine Bedienungsperson sofort, wenn der normale Lockerungsprozess des Hubweganschlags 25 sein Ende gefunden hat. Will der Bediener es dabei belassen, so ist ihm das ein Signal, eine weitere Abschraubbewegung der Arretierkappe 32 zu unterlassen. Das Erreichen dieses erhöhten Drehwiderstandes der Arretierkappe 32 signalisiert dem Bediener aber auch, dass die Zahnreihen der Verzahnungsanordnung 40 jetzt sicher außer Eingriff stehen. Er weiß also, dass er den Hubweganschlag 25 jetzt frei nach oben und unten gegenüber der Zylinderhülse 24 verschieben kann, bis die gewünschte Position relativ zur Skala 28 erreicht ist.
Die weiter oben erläuterte Ausgestaltung der Verriegelung 37 und/oder des Rückstellanschlages 39 als Rasthakenstruktur hat den Vorteil, dass eine Montage des Hubweganschlages 25 ohne zusätzliche Befestigungsmittel und vorzugsweise auch ohne Werkzeug möglich ist.
Wie bei der erfindungsgemäßen Zylinder-Kolben-Anordnung 5 wird auch die Eigenelastizität des hier üblicherweise verwendeten Kunststoffes als Werkstoff zweckmäßig ausgenutzt, um vorteilhafte Funktionen zu realisieren.
Die Gewindesteigung des auf dem Gewindebolzen 34 laufenden Gegengewindes 38 der Arretierkappe 32 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass einerseits eine Selbsthemmung gegeben ist und dadurch ein selbststätiges Lockern der Gewindeverbindung vermieden wird, andererseits der Drehwinkel der Arretierkappe 32 zum wirksamen Lockern des Hubweganschlages 25, also für den erforderlichen Verstellweg des Gewindebolzens 34 des Arretierhalters 31, mit einer Daumen-Finger-Bedienung ohne Absetzen ausgeführt werden kann.
Die zusätzliche Konstruktion mit Drehsicherungsanformung 41 und Drehsicherungsaufnahme 42 mit Bezug auf den Arretierhalter 31 gewinnt eine besondere Bedeutung in Verbindung mit der Verzahnungsanordnung 40. Die Lage der Zahnreihen wird so sicher und besonders effizient gewährleistet, so dass die Zahnreihen der Verzahnungsanordnung 40 unter allen Umständen sicher in Eingriff kommen. Das Auftreten einer Zahn-auf-Zahn-Situation der Verzahnungsanordnung 40 wird dadurch unwahrscheinlich, weil die Zähne der Zahnreihen sicher parallel gehalten werden.
Bevorzugt hat die Arretierkappe 32 eine leicht konische Außenfläche mit Griffrillen, die die Drehung der Arretierkappe 32 erleichtern. Insbesondere sind die Griffrillen so gestaltet, dass das in der Praxis gewünschte Drehmoment mit Hilfe der Arretierkappe 32 sicher aufgebracht werden kann, dass aber die Arretierkappe 32 auch nicht ungewollt zu fest auf den Gewindebolzen 34 des Arretierhalters 31 aufgeschraubt werden kann.
Was die Verzahnungsanordnung 40 einerseits und die Skala 28 andererseits betrifft, so empfiehlt es sich, dass die Zahnteilung der Skalenteilung entspricht.
Besonders zweckmäßig ist die mehrfache Längsführung des Zeigerelementes 30 einerseits und des Arretierhalters 31 andererseits parallel zum Längsschlitz 27. Das vermeidet soweit wie möglich Einstellfehler und Ablesefehler in Folge Parallaxe.
Aus der gesamten Darstellung in den voranstehenden Ausführungen ergibt sich, dass die Lehre der Erfindung nicht nur eine Zylinder-Kolben-Anordnung 5 für ein Flaschenaufsatzgerät 1 als Austauschteil betrifft, sondern dass die Lehre der Erfindung sich ganz besonders auch auf ein Flaschenaufsatzgerät 1 bezieht, in dem eine Zylinder-Kolben-Anordnung 5 gemäß der Erfindung eingesetzt ist. Insoweit darf auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.
Bezugszeichenliste

1: Flaschenaufsatzgerät
2: Vorratsflasche
3: Befestigungsanordnung
4: Ventilblockanordnung
5: Zylinder-Kolben-Anordnung
6: Außengehäuse
7: Ausstoßleitung
8: Halter
9: Spitze
9': Mündungsöffnung
10: Haltelasche
11: Verschlusskappe
12: Ansaugleitung
13: Rücklaufleitung
14: Umschaltventil
15: Knebel
16: Ventilblock
17: Ventil-Aufnahme
18: Ansaugventil-Einsatz
19: Ausstoßventil-Einsatz
20: Ansaugkanal im Ventilblock
21: Ausstoßkanal im Ventilblock
22: Zylinder
23: Kolben
24: Zylinderhülse
25: Hubweganschlag
26: Festanschlag
27: Längsschlitz
28: Skala
29: Splitterschutzhülle
30: Zeigerelement
31: Arretierhalter
32: Arretierkappe
33: Widerlager
34: Gewindebolzen
35: Zeigeträger
36: Ansatz
37: Verriegelung
38: Gegengewinde
39: Rückstellanschlag
40: Verzahnungsanordnung
41: Drehsicherungsanformung
42: Drehsicherungsaufnahme
43: Anschlagfläche
44: Verbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0542241 A2 [0006, 0006, 0014, 0060]
EP 2799141 A2 [0007, 0007]
DE 2343687 A1 [0018]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

BRAND Gesamtkatalog 900 (Juni 2013) [0052]

Claims

Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät (1) zur Handhabung von Flüssigkeiten, wobei das Flaschenaufsatzgerät (1) eine Zylinder-Kolben-Anordnung (5) zum Ansaugen und Ausstoßen einer Flüssigkeit, eine Ventilblockanordnung (4), ggf. ein die Ventilblockanordnung (4) aufnehmendes Außengehäuse (6) und eine Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Außengehäuses (6) und/oder der Ventilblockanordnung (4) auf einer Vorratsflasche (2) o. dgl. aufweist, mit einem auf der Ventilblockanordnung (4) anbringbaren, mit seiner Mittelachse eine Längsrichtung definierenden Zylinder (22), einem in dem Zylinder (22) abgedichtet in Längsrichtung verschiebbaren Kolben (23) und einer mit dem Kolben (23) verbundenen, den Zylinder (22) von außen umfassenden Zylinderhülse (24) mit einer dem Zylinder (22) zugewandten Innenseite und einer vom Zylinder (22) abgewandten Außenseite, wobei der Kolben (23) durch Verschieben der Zylinderhülse (24) im Zylinder (22) verschiebbar ist und wobei der Hubweg des Kolbens (23) im Zylinder (22) durch einen mit einem Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) zusammenwirkenden, am Zylinder (22) angeordneten Festanschlag (26) begrenzt ist, wobei die Zylinderhülse (24) einen in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitz (27) und an der Außenseite eine dem Längsschlitz (27) zugeordnete Skala (28) aufweist, und wobei der Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubweganschlag (25) ein mit der Skala (28) zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement (30), einen Arretierhalter (31) und eine Arretierkappe (32) aufweist, dass der Arretierhalter (31) im Längsschlitz (27) verschiebbar angeordnet ist und ein auf der Innenseite der Zylinderhülse (24) angeordnetes, gegen die Innenseite der Zylinderhülse (24) spannbares Widerlager (33) sowie einen sich vom Widerlager (33) aus durch den Längsschlitz (27) auf die Außenseite der Zylinderhülse (24) erstreckenden Gewindebolzen (34) aufweist, dass das Zeigerelement (30) einen auf der Außenseite der Zylinderhülse (24) angeordneten Zeigerträger (35), einen sich vom Zeigerträger (35) aus durch den Längsschlitz (27) auf die Innenseite der Zylinderhülse (24) erstreckenden Ansatz (36) und eine am Ansatz (36) angeordnete Verriegelung (37) aufweist, die ein Herausziehen des Ansatzes (36) aus dem Längsschlitz (27) verhindert, dass der Arretierhalter (31) und/oder das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt sind, dass die Arretierkappe (32) mit einem Gegengewinde (38) auf den Gewindebolzen (34) des Arretierhalters (31) aufgeschraubt ist, dass der Zeigerträger (35) des Zeigerelementes (30) zwischen der Arretierkappe (32) und der Außenseite der Zylinderhülse (24) angeordnet ist und dass durch Festziehen der Arretierkappe (32) auf dem Arretierhalter (31) der Arretierhalter (31) und das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in einer gewünschten Position arretierbar sind.
Zylinder-Kolben-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (36) mit den Rändern des Längsschlitzes (27), ggf. zusätzlich auch mit der Verriegelung (37), eine Führung für die Verschiebung im Längsschlitz (27) bildet, und/oder dass die Verriegelung (37) am Zeigerelement (30) als eine vorzugsweise federbelastete Hakenstruktur ausgeführt ist.
Zylinder-Kolben-Anordnung für ein Flaschenaufsatzgerät (1) zur Handhabung von Flüssigkeiten, wobei das Flaschenaufsatzgerät (1) eine Zylinder-Kolben-Anordnung (5) zum Ansaugen und Ausstoßen einer Flüssigkeit, eine Ventilblockanordnung (4), ggf. ein die Ventilblockanordnung (4) aufnehmendes Außengehäuse (6) und eine Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Außengehäuses (6) und/oder der Ventilblockanordnung (4) auf einer Vorratsflasche (2) o. dgl. aufweist, mit einem auf der Ventilblockanordnung (4) anbringbaren, mit seiner Mittelachse eine Längsrichtung definierenden Zylinder (22), einem in dem Zylinder (22) abgedichtet in Längsrichtung verschiebbaren Kolben (23) und einer mit dem Kolben (23) verbundenen, den Zylinder (22) von außen umfassenden Zylinderhülse (24) mit einer dem Zylinder (22) zugewandten Innenseite und einer vom Zylinder (22) abgewandten Außenseite, wobei der Kolben (23) durch Verschieben der Zylinderhülse (24) im Zylinder (22) verschiebbar ist und wobei der Hubweg des Kolbens (23) im Zylinder (22) durch einen mit einem Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) zusammenwirkenden, am Zylinder (22) angeordneten Festanschlag (26) begrenzt ist, wobei die Zylinderhülse (24) einen in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitz (27) und an der Außenseite eine dem Längsschlitz (27) zugeordnete Skala (28) aufweist, und wobei der Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar ist, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubweganschlag (25) ein mit der Skala (28) zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement (30), einen Arretierhalter (31) und eine Arretierkappe (32) aufweist, dass der Arretierhalter (31) im Längsschlitz (27) verschiebbar angeordnet ist und ein auf der Innenseite der Zylinderhülse (24) angeordnetes, gegen die Innenseite der Zylinderhülse (24) spannbares Widerlager (33) sowie einen sich vom Widerlager (33) aus durch den Längsschlitz (27) auf die Außenseite der Zylinderhülse (24) erstreckenden Gewindebolzen (34) aufweist, dass der Arretierhalter (31) und/oder das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt sind, dass die Arretierkappe (32) mit einem Gegengewinde (38) auf den Gewindebolzen (34) des Arretierhalters (31) aufgeschraubt ist, dass der Zeigerträger (35) des Zeigerelementes (30) zwischen der Arretierkappe (32) und der Außenseite der Zylinderhülse (24) angeordnet ist, dass durch Festziehen der Arretierkappe (32) auf dem Arretierhalter (31) der Arretierhalter (31) und das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in einer gewünschten Position arretierbar sind und dass der Arretierhalter (31) auf der Außenseite der Zylinderhülse (24) einen Rückstellanschlag (39) aufweist, der ein Zurückschieben des Widerlagers (33) in Richtung der Innenseite der Zylinderhülse (24) begrenzt, wobei, vorzugsweise, der Rückstellanschlag (39) als Rasthakenstruktur ausgeführt ist.
Zylinder-Kolben-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Zylinderhülse (24) zwischen dem Widerlager (33) des Arretierhalters (31) einerseits und der Innenseite der Zylinderhülse (24) andererseits eine Reibschlussanordnung oder eine Verzahnungsanordnung (40) angeordnet ist.
Zylinder-Kolben-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 sowie Anspruch 3 und gegebenenfalls Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Abstand zwischen der Außenseite der Zylinderhülse (24) und dem Rückstellanschlag (39) mindestens dem Maß entspricht, das zwischen Verriegelung (37) und Zylinderhülse (24) als Spiel zur Bewegung des Zeigerelementes (35) im Längsschlitz (27) vorhanden ist, zuzüglich der Höhe einer eventuell vorhandenen Verzahnungsanordnung (40).
Zylinder-Kolben-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Arretierhalter (31) eine Drehsicherungsanformung (41) vorgesehen ist und dass an der Innenseite der Zylinderhülse (24) eine sich in Längsrichtung erstreckende Drehsicherungsaufnahme (42) vorgesehen ist, in der die Drehsicherungsanformung (41) in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt ist, oder dass an der Innenseite der Zylinderhülse (24) eine sich in Längsrichtung erstreckende Drehsicherungsanformung (41) vorgesehen ist, dass an dem Arretierhalter (31) eine Drehsicherungsaufnahme (42) vorgesehen ist, und dass die Drehsicherungsaufnahme (42) auf der Drehsicherungsanformung (41) in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt ist.
Zylinder-Kolben-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (34) des Arretierhalters (31) den Zeigerträger (35) und vorzugsweise auch den Ansatz (36) des Zeigerelementes (30) durchsetzt, wobei, vorzugsweise, das Zeigerelement (30) und der Arretierhalter (31) relativ zueinander in Richtung der Längsachse des Gewindebolzens (34) verschiebbar, jedoch drehfest miteinander verbunden sind, und/oder dass das Zeigerelement (30) auf der Innenseite der Zylinderhülse (24) eine Anschlagfläche (43) aufweist, die am Festanschlag (26) anschlägt, wobei, vorzugsweise, die Anschlagfläche (43) ballig geformt ist.
Zylinder-Kolben-Anordnung, für ein Flaschenaufsatzgerät (1) zur Handhabung von Flüssigkeiten, wobei das Flaschenaufsatzgerät (1) eine Zylinder-Kolben-Anordnung (5) zum Ansaugen und Ausstoßen einer Flüssigkeit, eine Ventilblockanordnung (4), ggf. ein die Ventilblockanordnung (4) aufnehmendes Außengehäuse (6) und eine Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Außengehäuses (6) und/oder der Ventilblockanordnung (4) auf einer Vorratsflasche (2) o. dgl. aufweist, mit einem auf der Ventilblockanordnung (4) anbringbaren, mit seiner Mittelachse eine Längsrichtung definierenden Zylinder (22), einem in dem Zylinder (22) abgedichtet in Längsrichtung verschiebbaren Kolben (23) und einer mit dem Kolben (23) verbundenen, den Zylinder (22) von außen umfassenden Zylinderhülse (24) mit einer dem Zylinder (22) zugewandten Innenseite und einer vom Zylinder (22) abgewandten Außenseite, wobei der Kolben (23) durch Verschieben der Zylinderhülse (24) im Zylinder (22) verschiebbar ist und wobei der Hubweg des Kolbens (23) im Zylinder (22) durch einen mit einem Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) zusammenwirkenden, am Zylinder (22) angeordneten Festanschlag (26) begrenzt ist, wobei die Zylinderhülse (24) einen in Längsrichtung verlaufenden Längsschlitz (27) und an der Außenseite eine dem Längsschlitz (27) zugeordnete Skala (28) aufweist, und wobei der Hubweganschlag (25) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubweganschlag (25) ein mit der Skala (28) zur Anzeige eines bestimmten Skalenwertes zusammenwirkendes Zeigerelement (30), einen Arretierhalter (31) und eine Arretierkappe (32) aufweist, dass der Arretierhalter (31) im Längsschlitz (27) verschiebbar angeordnet ist und ein auf der Innenseite der Zylinderhülse (24) angeordnetes, gegen die Innenseite der Zylinderhülse (24) spannbares Widerlager (33) sowie einen sich vom Widerlager (33) aus durch den Längsschlitz (27) auf die Außenseite der Zylinderhülse (24) erstreckenden Gewindebolzen (34) aufweist, dass der Arretierhalter (31) und/oder das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in Längsrichtung verschiebbar, jedoch drehfest geführt sind, dass die Arretierkappe (32) mit einem Gegengewinde (38) auf den Gewindebolzen (34) des Arretierhalters (31) aufgeschraubt ist, dass der Zeigerträger (35) des Zeigerelementes (30) zwischen der Arretierkappe (32) und der Außenseite der Zylinderhülse (24) angeordnet ist, dass durch Festziehen der Arretierkappe (32) auf dem Arretierhalter (31) der Arretierhalter (31) und das Zeigerelement (30) an der Zylinderhülse (24) in einer gewünschten Position arretierbar sind und dass die Arretierkappe (32) mit dem Zeigerelement (30) über eine in Richtung der Längsachse des Ansatzes (36) des Zeigerelementes (30) wirksame Verbindung (44) gekuppelt ist, wobei die Verbindung (44) eine Drehung der Arretierkappe (32) gegenüber dem Zeigerelement (30) zulässt.
Zylinder-Kolben-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (44) als ringförmige Rastverbindung ausgeführt ist, wobei, vorzugsweise, zur Verbindung (44) die Arretierkappe (32) das Zeigerelement (30) an einer konvexen Randstruktur kuppelnd umgreift, und/oder wobei, vorzugsweise, die Verbindung (44) beim Abschrauben der Arretierkappe (32) lösbar ist und wobei, weiter vorzugsweise, das zum Lösen der Verbindung (44) zwischen Arretierkappe (32) und Zeigerelement (30) erforderliche, an der Arretierkappe (32) aufzubringende Drehmoment größer ist, als das zum Drehen der Arretierkappe (32) gegenüber dem Zeigerelement (30) ansonsten erforderliche Drehmoment.
Flaschenaufsatzgerät zur Handhabung von Flüssigkeiten mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung (5) zum Ansaugen und Ausstoßen einer Flüssigkeit, einer Ventilblockanordnung (4), ggf. einem die Ventilblockanordnung (4) aufnehmenden Außengehäuse (6) und einer Befestigungsanordnung (3) zum Befestigen des Außengehäuses (6) und/oder der Ventilblockanordnung (4) auf einer Vorratsflasche (2) o. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder-Kolben-Anordnung (5) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt ist.