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Behälter zum Ausgeben von Flüssigkeiten
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Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Ausgeben Flüssigkeiten,
insbesondere leicht entflammbaren Flüss keiten, der aus flexiblen, komprimierbaren
Behälterwe.
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gen, einem Sicherheitsverschluss und einer Abdeckkappe besteht.
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Derartige Behälter sind beispielsweise als Spender oder Dosierflaschen
für Öl, Benzin oder Hauschaltsprit, als Spritzbehälter für Lösungsmittel und dergleichen
in verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie bestehen üblicherweise aus einem gegen
Angriffe durch den vorgesehenen Behälterinhalt resistenten, flexiblen Kunststoff,
der es gestattet, den Behälter durch Eindrücken seiner Wandungen mit der Hand zu
kopm@ Durch den dabei im Innenraum des Behälters erzeugten Überdruck wird der Behälterinhalt
durch eine entsprechend ebrachte ¢rfnurg entleert. Die Öffnung ist bei Nichtgebrauch
des
Behälters durch eine Abdeckkappe verschlossen, die dichtend aufsitzt und ein Verdunsten
des Inhalts sowie ein Auslaufen des Behälters bei zufälliges Druck, Stoss oder Fall
verhindert.
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Die Hauptgefahr im Umgang mit leicht entflammbaren FlUssigkeiten in
geschlossenen Behältern besteht darin, dass beim Entleeren des Behälterinhalts in
ein offenes Feuer oder auf eine über den Entzündungspunkt der Flüssigkeit erhitzte
Oberfläche, die Flamme in den Behälter zurückschlägt und den Behälterinhalt zur
Explosion bringt. Schwere Verbrennungen und Verletzungen sind nicht selten die Folge.
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Das gefürchtete RUckschlagen der Flamme erfolgt in der Regel nicht
wKhrend des Entnahmevorgangs, bei dem die Flüssigkeit mit Druck durch die Auslauföffnung
gepresst wird. Der im Behalter dabei erzeugte Überdruck verhindert das Eindringen
von Lurt in den Behälter, so dass erst hinter der Austritts8fRnung ein brennbares
Flüssigkeits-Luft-Gemisch entsteht. Wird aus einem derartigen Behältnis ein Strahl
einer leicht entflaimibaren Flüssigkeit in ein offenes Feuer gerichtet, so kann
sich zwar dieser Flüssigkeitsstrahl selbst entzünden, ein ZurUckschlagen der Flamme
durch die enge Düsenöffnung in das Behälterinnere ist aber während des Entleervorgangs
wenig wahrscheinlich.
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Eine Umkehrung der Situation tritt in dem Moment ein, wenn die Entnahme
der Flüssigkeit beendet werden soll und dazu der Druck auf die Behälterwand nachlässt.
Beim Zurückschnellen der elatischen Behälterwände entsteht im Innenraum des Behälters
ein Unterdruck, der durch Einströmen von Luft bzw. eines durch Verdunsten von Flüssigkeit
gebildeten, entzündbaren Luft-Gas-Gemisches ausgeglichen wird. Im ungünstigsten
Fall kann dabei die Flamme in das Behälterinnere schlagen und eine Explosion verursachen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter der eingangs genannten
Art zu schafen, der es gestattet, die Flüssigkeit in eine offne Flamme oder auf
eine erhitzte Oberfläche zu
ohne dass die Gefahr eines Rückschlagens
der Flamme in das Behälterinnere besteht und aus der, falls gewünscht, eine genau
dosierte Flüssigkeitsmenge ausgegeben werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Behälter der eingangs genannten Art
dadurch gelöst, dass als Sicherheitsverschluss ein dichtend auf den Behälter aufsetzbares
und arretierbares un2-stück mit einer oder mehreren Bohrungen vorgesehen ist, von
denen jede eine Länge von mindestens 10 mm und einen Durch messer von höchstens
1,5 mm aufweist.
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Durch die erfindungsgemässe Dimensionierung der Bohrungen im Mundstück
des Behälters wird das Zurückschlagen der Flamme in den Behälter wirkungsvoll verhindert,
Jede einzelne Bohrung ist so gestaltet, dass das nach Beendigung des Entnahmevorgangs
in den Behälter zurückströmende Gas-LuSt-Gemisch in der Bohrung turbuliert. Durch
die Energiedissipation an die Bohrungswandungen wird das Gas-LuSt-Gemisch unter
seinen Entzündungspunkt abgekUhlt, so dass Flammen in den Bohrungen ersticken und
der Behälterinhalt nicht zur Explosion gebracht werden kann.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Behälters wird anhand von
Xthylalkohol erläutert, gilt aber in gleicher Weise auch für andere leicht entflammbare
Flüssigkeiten.
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Der Behälter enthalte also Brennspiritus oder Haushaltsprlt, der häufig
als Zündhilfe für mit Holzkohle beheizte Grillöfen, offene Feuerstellen und dergleichen
Verwendung findet.
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Das Einspritzen von Haushaltsprit in offene Flammen ist mit Behältern
nach dem Stand der Technik mit erheblichen Gefahren verbunden. Bei Brennspiritusdämpfen
liegt die untere Explosionsgrenze bei 3,5 Vol.-% C2H50H, die obere Explosionsgrenze
bei 15 Vol.-% C2H5OH, und die Zündtemperatur bei 4250 C. Bei Behaltern bekannter
Bauart können nach Beendigung des Einspritzens ohne weiteres explosionsrähige Gasgemische
in das Behälterinnere angesaugt werden und dort zur Entzündung kommen. Bei einem
erfindungsgemässen Behälter dagegen mit beispielsweise einer
einzigen
10 mm langen Bohrung von 1,5 mm Durchmesser ist das ausgeschlossen. Saugt man mit
einem derartigen Behälter unmittelbar heisse Flammengase ein, so haben diese nach
Durchtritt durch die Bohrung eine Temperatur von etwa 3500 c. Dieser Wert liegt
hinreichend unterhalb der Zündtemperatur von Alkoholdämpfen, um eine Behilterexplosion
unmöglich zu machen. Die Dimensionierung der Bohrung ist für den beschriebenen Abkühlungseffekt
von grösster Bedeutung. Bei einem Bohrungsdurchmesser von mehr als 1,5 mm und einer
Bohrungstiefe von weniger als 10 mm ist die volle Betriebssicherheit nicht mehr
gewährleistet.
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Das Mundstück des Behälters kann eine oder mehrere Ausgabebohrungen
aufweisen. FUr die Sicherheitswirkung ist nur die Dimensionierung jeder einzelnen
Bohrung, nicht aber die Anzahl der Bohrungen entscheidend, die lediglich für die
Fördermenge von Bedeutung ist. Bei Anordnung einer einzigen Bohrung ist die F5rdermenge
an Flüssigkeit im Vergleich zu üblichen Spritzflaschen gering. Es wurde gefunden,
dass mit einer die Sicherheitagrenze gewährleistenden Bohrung von 1,5 mm Durchmesser
und 10 mm Länge bei einem mittleren manuellen Druck eine Förderung von etwa 60 ml
Flüssigkeit in 30 sec. erreicht wird.
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Dieser Wert lässt sich durch Verkleinerung und Verlängerung der Bohrung
weiter verringern, durch Mehrfachanordnung von Bohrungen jedoch vervielfachen und
so die Mundstücke den Jeweiligen Dosierwünschen anpassen.
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Das Mundstück des Behälters besteht vorzugsweise aus Kunststoff, kann
aber auch aus Metall gefertigt sein. Denkbar ist auch die Anordnung eines Körpers
aus einem grobporigen Material, wie Sintermetall, Glas- oder Porzellanfritte, wobei
die Austrittsöffnungen durch Verbindung der Poren des Materials gebildet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Mundstück des Behälters
aus einem schwer entflammbaren Kunststoff, der unter Hitzeeinwirkung schrumpft.
Ein solches Mundstück stellt einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor dar. Für den Fall,
dass das Mundstück während des Ansaugens einmal versehentlich direkt mit
der
Flamme in Berührung kommt, wird der Kunststoff überhitzt, an der Oberfläche angeschmolzen
und durch das Ansaugen heisser Flammengase erweicht, wobei sich die Durchtrittsbohrungen
verengen. Hierdurch wird die Flammengaszufuhr gedrosselt und die heissen Gase kühlen
auf völlig ungefährliche Temperaturen etwa 400 C, ab.
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Die Verengung der Austrittsöffnungen unter Erhitzen kann durch eine
sich konisch zum Auslaur hin weitende Gestaltung der Bohrungen gefördert werden.
Die lichte Weite der konischen Bohrungen darf dabe das Maß von 1,5 mm an keiner
Stelle übersteigen.
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Bei einer entsprechenden Gestaltung der Bohrungen werden durch Hitzeeinwirkung
zunächst die konisch aufgeweitetenBohrungswandungen in der Aussenzone des Mundstücks
erweicht, während der verengte Innenbereich der Bohrungen seine Struktur anfangs
nur wenig wandert. Die angeschmolzene Kunststoffmasse wird angesaugt und verschliesst
dabei pfropfenartig das konisch verjüngte Bohrungsende.
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Die Anordnung konischer Bohrungen bringt bei einem Kunststoffmundstück
zudem noch herstellungstechnische Vorteile mit sich.
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Im Spritzgussverfahren wird so das beschädigungsfreie Ausformen des
Mundstücks von der Matrix wesentlich erleichtert.
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Der erfindungsgemässe Behälter is felterhin dadurch gesichert, dass
eine Abdeckkappe mit einem das Mundstück übergreifenden Stutzen auf den Behälter
dichtend andrückbar ist, wobei der Innenraum der aufgesetzten Abdeckkappe gleichzeitig
von einer unabhängigen zweiten Dichtung verschlossen wird.
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Schliesslich wird eine genaue Dosierung der auszugebenden Flüssigkeit
in einfacher Weise durch in der Behälterwandung ausgeformte Einbuchtungen ermöglicht,
die einen Anschlag bilden und die Verkleinerung des Behälterinnenraumes beim Zusammendrücken
der Wandungen begrenzen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemässen
Behälters; Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Behälters gemäss
Fig. 1; Fig. 3 eine vergrösserte Schnittansicht des Sicherheitsverschlusses des
Behälters; und Fig. 4 eine Draufsicht auf den Sicherheitsverschluss in Richtung
des Pfeiles A in Fig. 1 gesehen.
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Der Behälter 1 besteht aus einem flexiblen Kunststoff und ist in seiner
Form so gestaltet, dass er leicht mit einer Hand greifbar und komprimierbar ist.
Die dargestellte Ausrührungsform ist ein flacher Behälter, der etwa in halber Höhe
eine einen sicheren Griff gewährleistende Einschnürung aufweist.
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Jede andere, beispielsweise rechteckige oder rotationssymmetrische
Gestaltung ist aber ebenso möglich.
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Am auslaufseitigen Ende des Behälters 1 verengt sich dessen Wandung
2 zu einem Ansatz 4, der den offenen Hals des Behälters bildet und sich in zwei
annähernd zylindrischen Stufen 5 und 6 zum Auslauf hin verengt. Der Ansatz 4 dient
als Halterung und Führung für den als durchbohrtes Mundstückl6 ausgestalteten Sicherheitsverschluss
und für eine Abdeckkappe 8.
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Auf der Aussenseite der dem Auslauf abgewandten Ansatzstufe 5 ist
zu diesem Zweck eine den Ansatz 4 schraubenförmig umlaufende Rastnase 9 mit vorzugsweise
abgerundeter Oberfläche angeformt, die in eine entsprechend gestaltete Nut 10 an
der Abdeckkappe 8 formschlüssig eingreift. Die Abdeckkappe 8 ist durch diese Schraubenführung
auf den Ansatz 4 aufsetzbar und mit einer Drehbewegung arretierbar.
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Die Aussenseite der dem Auslauf zugewandten Ansatz stufe 6 ist als
Träger einer oder mehrerer den Ansatz 4 ringförmig umgreifender Schnappnasen 11
ausgebildet. Auf diese Schnappnasen 11 ist von der Auslaufseite her ein zglindrSxXer
?(undstückträger 12 aufg.schoben, dessen Innenwand ringförmige Ausnehmungen aufweist,
in die die Schnappnasen 11 formschlüssig und dichtend
eingreifen.
Die Aurschiebtiefe des Mundstückträgers 12 wird von einer ringförmig in der zylindrischen
Wand 13 dieses Mundstüokträgers ausgenommenen Stufe 14 begrenzt, die an der Oberkante
7 des Ansatzes 4 bündig aufliegt. Durch einen solchen Schnappverschluss wird ein
unbeabsichtigtes Lösen des Mundstückträgers 12 vom Behälter 1 ausgeschlossen und
auch die willkUrliche Demontage des Sicherheitsverschlusses möglichst erschwert.
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Der Mundstückträger 12 verjüngt sich zur Auslaufseite hin In Gestalt
eines Kegelstumpfes 15, der einen Paß sitz für das Mundstück 16 bildet. Das Mundstück
16 ist formschlüssig von der Behälterinnenseite her in den Paßsitz eingefügt. Die
Verbindung zwischen Mundstückträger 12 und Mundstück 16 kann materialabhängig durch
Einpressen, Anschrumpfen oder einem beliebig gestalteten Rastverschluss erfolgen.
Bei der bevorzugten AusWhrungsform des Mundstücks aus einem schwer entflammbaren
Kunststoff können Mundstückträger 12 und Mundstück 16 einstückig gefertigt werden.
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Das Mundstück 16 ist mit Bohrungen 17 versehen, die den Auslauf des
Behälters 1 bilden. Falls das Mund stück 16 in den Konus des Kegelstumpres 15 des
Mundstückträgers 12 eingepasst ist und dieser eine Deckplatte aufweist, fluchten
die Bohrungen 17 im Mundstück 16 mit entsprechend angeordneten Bohrungen 18 in der
Deckplatte des Kegelstumpfes.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt sechs in einem Winkelabstand
von 600 auf einem konzentrischen Kreis um die Mundstückachse angeordnete Bohrungen
17 (Fig. 4). Die Mindestdicke des Mundstücks 16 entspricht der Mindestbohrungstiefe
von 10 mm und der Durchmesser jeder einzelnen Bohrung 17 liegt unterhalb des Sicherheitsmaßes
von 1,5 mm. Die Bohrungen 17 weiten sich mit einem geringen Anstiegswinkel konisch
zur Auslaufseite hin. Sie kannen aber auch zylindrisch oder in umgekehrter Richtung
konisch sein. Der Abstand der Bohrungen voneinander ist so gewählt, dass die verbleibenden
Zwischenwände auch bei kurzfristigem Überhitzen nicht zerstört werden.
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In der Wandung 2 des Behälters 1 sind vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende,
in das Behälterinnere gerichtete Einbuchtungen 3 ausgeformt, die eine zum Druck
auf die Behälter wandung 2 zwecks Entnahme von Flüssigkeit besonders geeignete Stelle
markieren. Jede Einbuchtung 3 gestattet von der Grösse her den Eingriff mindestens
einer Fingerkuppe. Wird die Behfilterwandung 2 an den Einbuchtungen 3 zusammengedrückt,
verringert sich das Innenvolumen des Behälters 1 um eine bestimmte Menge, die durch
den relativen Abstand der Behälterwände bestimmt und durch eine Anschlagstellung,
bei der sich die Behälterwände in der Einbuchtung 3 an ihrer Innenseite berUhren,
begrenzt ist. Durch Fingerdruck auf die Einbuchtungen 3 der Behälterwandung 2 lässt
sich also die auszugebende Flüssigkeitemenge genau dosieren. Am Behälter 1 können
einzelne Einbuchtunger., mehrere, praktischerweise verschieden grosse Ausgabevolumina
definierende Einbuchtungen oder Paare derartiger Einbuchtungen vorgesehen sein.
Selbstverständlich kann aber auch auf jeden beliebigen anderen Teil der Behälterwandung
2 Druck ausgeübt und dabei Flüssigkeit ausgegeben werden.
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Durch die Anordnung der Einbuchtungen 3 in der Behälterwandung 2 wird
eine Überdosierung der ausgegebenen Flüssigkeit versieden.
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Einen weiteren Sicherheitsfaktor stellt die Gestaltung der Abdeckkappe
8 dar, die den Behälter 1 während des Transports oder längeren Lagerzeiten verschliesst.
Auf der Innenseite der Deckplatte 19 der Abdeckkappe 8 ist mittig und koaxial ein
zylindrischer Stutzen 20 angeformt, der über die dRfnungen 17 des Mundstücks 16
paßt, wobei die Innenkante 21 des Stutzens 20 die Wand 13 des Mundstückträgers 12
trifft. Beim Autschrauben der Abdeckkappe 8 auf den Ansatz 4 drückt die Innenkante
21 dichtend auf die Wand 13 und versohllet so den Behälter 1.
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An der Innenwand 22 der Abdeckkappe 8 ist weiterhin eine ringförmige
Stufe 23 angeformt, die bei aufgesetzter Abdeckkappe 8 den oberen Rand der Wand
13 des Mundstückträgers 12
berührt. Beim Verschrauben der Abdeckkappe
8 auf dem Ansatz 4 drückt sich die Stufe 23 an dieser Stelle dichtend an den Mundstückträger
12 und trennt den von der Abdeckkappe 8 umschlossenen Raum hermetisch von der Aussenwelt
ab. Sollte also einmal durch groben Druck auf die Behälterwandung 2, aussergewöhnlich
hohe Temperaturen oder Beschädigung des inneren Verschlusses Flüssigkeit aus dem
Behälter 1 treten, so verbleibt sie eingekapselt unter der Abdeckkappe 8. Die Stufe
23 dient zugleich als Arretierung, die ein zu tiefes Aufschrauben der Abdeckkappe
8 auf den Behälter 1 verhindert.
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Der erfindungsgemässe Behälter garantiert durch die Möglichkeit einer
genauen Mengendosierung, den Sicherheitsverschluss und die dichtende Abdeckkappe
einen gefahrlosen Umgang mit leicht entflammbaren Flüssigkeiten. Mit einem so ausgelegten
Behälter kann eine solche Flüssigkeit bedenkenlos in ein offenes Feuer gesprüht
werden. Das Eindringen eines entflammbaren Luft-Gas-Gemisches in das Behälterinnere
ist ausgeschaltet und eine mögliche Explosionsgefahr gebannt. Der Sicherheitsverschluss
erfordert keine mechanisch bewegten Teile und ist deshalb einfach und wirtschaftlich
herzustellen.
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L e e r s e i t e