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Behälter zum Ausgeben von Flüssigkeiten
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Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Ausgeben von insbesondere
leicht entflammbaren Flüssigkeiten, der aus flexib len, komprimierbaren Behälterwandungen,
einem Sicherheitsverschluss und einer Abdeckkappe besteht.
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Derartige Behälter sind beispielsweise als Spender oder Dosierflaschen
für Öl. Benzin oder Haushaltsprit, als Spritzbehälter für Lösungsmittel und dergleichen
in verschiedensten Ausführungen bekannt. Sie bestehen üblicherweise aus einem gegen
Angriffe durch den vorgesphenen Behälterinhalt resistenten.
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flexiblen Xunststoff, der es gestattet, den Behälter durch Eindrücken
seiner Wandungen mit der Hand zu komprimieren.
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Durch den dabei im Innenraum des Behälters erzeugten Überdruck wird
der Behälterinhalt durch eine entsprechend angebrachte Offnung entleert. Die Offnung
ist bei Nichtgebrauch des Behälters durch eine Abdeckkappe verschlossen, die dichtend
aufsitzt und ein Verdunsten des Inhalts sowie ein Auslaufen des Behalters bei zufälligem
Druck, Stosa 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 Enzuündungspunkt 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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Eine gewisse Sicherheit bei der Handhabung leicht entflammbarer Flüssigkeiten
wird bei bekannten Behältern durch die Anordnung einer möglichst kleinen, beispielsweise
düsenartigen Auslauröffnung erreicht. Zum Ausgeben wird die Flüssigkeit mit Druck
durch die DUse gepresst. Der im Behälter erzeugte Überdruck verhindert dabei für
die Dauer des Entnahmevorgangs das Eindringen von Luft in den Behälter, so dass
erst hinter der Austrittsöffnung ein brennbares Flüssigkeits-Luft-Gemisch entsteht.
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Wird aus einem derartigen Behältnis ein Strahl einer leicht entflammbaren
Flüssigkeit in ein offenes Feuer gerichtet, so kann sich zwar dieser Flüssigkeitsstrahl
selbst entzünden, ein Zurückschlagen 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
von Flüssigkeit beendet werden soll und dazu der Druck auf die Behälterwand nachlässt.
Beim Zurückschnellen der elastischen Behälterwände entsteht im Innenraum des Behälters
ein Unterdruck, der durch Einströmen von Luft bzw. eines durch Verdunsten von Flüssigkeit
gebildeten, entzUndbaren 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 schaffen, der es gestattet, die Flüssigkeit in eine offene Flamme oder auf
eine erhitzte Oberfläche zu entleeren, ohne dass die Gefahr eines RUckschlagens
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 durch Verkleinerung des Innenraumes
des Behälters betätigbares, membrangesteuertes Kegelventil vorgesehen ist, bei dem
die Membran eine mittige, durch einen Dichtrand begrenzte Ausnehmung aufweist, durch
die ein Ventilkegel gesteckt Ist, an dem der Dichtrand anliegt.
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Das als Sicherheitsventil dienende Kegelventil ist im tSuhe-oder Nichtarbeitszustand
durch die auf dem Ventilkegel dichtend anliegende Membran verschlossen. Die Membran
is dabei zweckmässig mindestens so stark vorgespanntJ dass der Verschluss auch bei
senkrecht nach unten gerichteter OtRnung durch den Druck der Flüssigkeitssäule allein
nicht geffnet wird. Zur Entnahme von Flüssigkeit wird durch Zusammendrücken der
Behäl terwandungen der Innenraum des Behälters verkleinert und dadurch ein Überdruck
erzeugt, der das Kegelventil öffnet, Bei einem die beedigung des Entnahmevorgangs
einleitenden Druckabfall in dem Behälterinneren wird das Kegelventil durch die Vorspannung
der Membran verzgerungsfrei geschlossen. Auch wenn der Behälter aus der tIand gelegt
wird, bleibt der In dem Behälterinneren nunmehr herrschende Unterdruck und die zur
Entnahme der Flüssigkeit bewirkte Derormation der Behälterwandungen zunächst bestehen.
Das Eindringen eines entflammbaren LuSt-Gas-Gemisches in das Behälterinnere ist
somit ausgeschlossen und eine mögliche Explosionsgefahr gebannt.
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Um den Druckausgleich im Behälterinneren zu bewerkstelligen, wird
der Ventilkegel des Kegelventils leicht nach innen geC drUckt, wobei die Membran
aus dem Dichtsitz gelöst wird. Dabei entsteht ein Durchlass zwischen dem Ventilkegel
und der Membran, durch den Luft eintritt, bis der Druckausgleich ein getreten ist.
Da dieser Vorgang durch manuellen Druck auf Qie Ventilkegelspitze erfolgt, befindet
sicher Behälter im sicheren Abstand von einer offenen Flamme, so dass ein Rückschlagen
und damit eine ungewollte Entzündung praktisch ausgeschlossen ist.
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Der erfindungsgemässe Sicherheitsverschluss vereinigt die Funktionen
eines vom Behälterinneren her beaufschlagbaren Sperrv.ntils mit denen eines handbetätigten
BelUftungsbent1s.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform dichtet die Membran
mit einer konischen, an die Form des Ventilkegels angepassten Manschette. Die nötige
Vorspannung der Membran und das zum Abheben vom Ventilkegel erforderliche Bewegungsspiel
kann von konzentrisch um die Ausnehmung bzw. die Manschette angeordneten Membranwellen
aufgebracht werden. Bei Verwendung eines ausreichend elastischen Membranmaterials
ist aber die Ausgestaltung einer ebenen Membranfläche ebenso möglich. Zur Entnahme
von Flüssigkeit wird die Manschette der Membran durch den im Behälterinneren erzeugten
Überdruck von ihrem Dichtsitz auf dem Ventilkegel abgehoben. Der Ventilkegel selbst
ist in axialer Richtung elastisch federnd gelagert und zwecks BelUftung des Behälters
von Hand so gegen die Membran beweglich, dass diese vom Ventilkegel gelöst wird.
Die Axialbewegung der Membran gegen den Innenraum des Behälters ist zweckmässig
durch einen Anschlag begrenzt.
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Der erfindungsgemässe Behälter ist weiterhin dadurch gesichert, dass
die Membran durch die Abdeckkappe an den Ventilkegel angedrückt wird und gleichzeitig
den Innenraum der aufgesetzten Abdeckkappe dichtend verschliesst.
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Schliesslich wird eine genaue Dosierung der auszugebender.
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Flüssigkeit in einfacher Weise durch in der Behälterwandung ausgeformte
Einbuchtungen ermöglicht, die einen Anschlag bilden und die Verkleinerung des Behälterinnenraumes
beim Zusammendrücken der Wandungen begrenzend Die Erfindung wird anhand eines :1n
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig.
1 eine Vorderansicht des erfindungsgemässen Behälters; Fig. 2 eine Seitenansicht,
tellweise im Schnitt, des Behälters gemäss Fig. 1; Fig. 3 eine vergrösserte Schnittansicht
des Sicherheitsverschlusses des Behälters; und Fig. 4 eine Draufsicht auf einen
Schnitt durch den Sicherheitsverschluss des Behälters entlang der Linie Art in Fig.
5.
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Der Behälter 1 besteht aus einem flexiblen Kunststcii- und ist in
seiner Form so gestaltet, ass er leicht mit einer an greifbar und komprimierbar
ist. Die dargestellte Ausführungsform 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 Kegel ventil 7 ausgestalteten Sicherheitsverschluss
und für eine Abdeckkappe 8. Aut der Aussenseite der dem Auslauf abgewandten Ansatzstufe
5 ist zu diesem Zweck eine en 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 zylindrischer
Mcmbranträger 12 aufgeschoben, dessen Innenwand ringförmige Ausneh-mungen aufweist,
in die die Schnappnasen 11 formschlüssig und dichtend eingreifen. Die Aufschiebtiere
des Membranträgers 12 wird von einer ringförmig in der zylindrischen Wand 13 dieses
Membranträgers ausgenommen Stufe 14 begrenzt, die an der Oberkante 15 des Ansatzes
4 bündig aufliegt. Durch einen solchenSchnappverschluss wird ein unbeabsichtigtes
Lösen des Membranträgers 12 vom Behälter 1 ausgeschlossen und auch die willkürliche
Demontage des Sicherheitsverschlusses möglichst erschwert.
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Am oberen freien Rand des Membranträgers 12 ist eine dessen offene
Seite bedeckende Membran 16 angeformt, die eine mittige, kreisförmige Ausnehmung
17 aufweist. Um diese Ausnehmung 17 sind konzentrisch verlaufende Wellen 18 ausgeformt
Der Rand der Ausnehmung 17 kann a3s solcher als Dichtrand ausgelegt sein. Bei einer
bevorzugten Ausführungsforrn ist die Membran 16 an dieser Ausnehmung 7 konisch nach
aussen gegen den Auslauf hochgezogen und bildet eine zum Auflauf hin sich verjüngende
Manschette 19, die dichtend an dem durch die Ausnehmung 17 gesteckten Ventilkegel
20 anliegt. Der Ventilkegel 20 und die Manschette 19 der Membran 16 wirken in der
Funktion als Sicherheitsverschluss für den Behälter 1 zusammen.
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Der Ventilkegel .90 ist in axialer Richtung elastisch federnd gelagert.
Als Halterung und Träger fUr den Ventilkegel 20 dient ein zylindrisches Formstück
21, das mit seiner dem Auslauf abgekehrten Rand PS auf der Oberkante 15 des Behälters
1
aufliegt und von dessen oberer Randkante radiale Träger nach
innen gezogen sind. Die ad 13 des Membranträgers 12 bildet ein Gehäuse, in das das
Formstück 21 mit PaUsitz eingesetzt ist. Das Formstück 2' wird durch den als Überwurf
aufgesetzten Mernbranträger 12 in seiner Position auf dem Behälter fixiert.
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Der Ventilkegel 20 ist als Nabe an der Stoßstelle der Träger 23 des
Formstücks mittig angeordnet und durch die speichenartig verlaufenden Träger ;)3
mit Bewegungsspiel in axialer Richtung federn gelagert. In der dargestellten Ausführungsform
(Fig. 4) sind drei in einem Winkelabstand von 120° angeordnete Träger 23 vorgesehen,
die dem Formstück 21 eine dreizählige Symmetrie bezüglich der Ventilkegelachse verleihen.
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In der Winkelmitte zwischen je zwei Trägern 23, also wiederum um jeweils
120° versetzt, sind an der Randkante des zylindrischen Teiles des Formstückes 21
nach oben gegen die Unterseite der Membran 16 gerichtet drei Zapfen 24 angeformt
Die Spitze 25 dieser Zapfen 24 enden in einem geringen Abstand unterhalb der Membran
16, so dass sie diese im Ruhezustand nicht berühren.
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Durch Wahl einer geeigneten Material stärke sind die Zapfen 24 im
Gegensatz zu den Trägern 23 im wesentlichen starr. Die Zapfen dienen als Anschlag
und begrenzen die Bewegllng der Membran 16 in axialer Richtung.
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In der Wandung 2 des Behälters 1 sind vorzugsweise zwei einen der
gegenüberliegende, in das Behälterinnere gerichtete @@nbuchtungen 3 ausgeformt,
die eine zum Druck auf die Behälterwandung 2 zwecks Entnahme von Flüssigkeit besonders
geeignete Stelle markieren. Jede Einbuchtung 3 gestattet von der Grösse her den
Eingriff mindestens einer Fingerkuppe. Wird die Behälterwandung 2 an den Einbuchtungen
3 zusammengedrückt, verringert sich das Innenvolumen des Behälters um eine bestimmte
Menge, die durch den relativen Abstand der Behälterwände be stimmt und durch ine
Anschlagerstellung, bei der sich die chälterwände
in der Einbuchtung
3 an ihrer Innseite berühren, begrenzt st. Durch Fingedruck auf die Einbuchtungen
der Behälterwandung 2 lässt sich also die auszugebende Flüssigkeitsmenge genau dosier
n. Am Behälter 1 können einzelne Einbuchtungen, mehrere, praktischerweise verschieden
grosse Ausgabevolumina definie-ende Einbuchtungen oder Paare derartiger Einbuchtungen
vor,-esehen sein. Selbstverständlich kann aber auch auf jeden beliebigen anderen
Teil der Behälterwandung 2 Druck ausgeübt und dabei Flüssigkeit ausgegeben wrcicn.
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Die Bauteile des erfindungsgemässen Behälters 1 wirken wfe folgt zusammen.
3urch Zusammendrücken der Wandung 2 wird innerhalb des Behälters 1 ein Überdruck
erzeugt, der die mit entsprechender Vorspannung an den Ventilkegel 20 andichtende
Manschette 19 der Membran 16 vom Ventilkegel 20 abhebt. Das dazu erforderliche Bewegungaspiel
wird von den konzentrischen Balgwellen 18 der Membran 16 aufgebracht. Durch das
Abheben der Membran 16 öffnet sich an der Dichtfläche zwischen Manschette 19 und
Ventikegel 20 ein Ringspalt, durch den die Flüssigkeit aus dem Behalter 1 austreten
kann. Die Flüssigkeit strömt durch die im Formstück 21 zwischen den Trägers 23 und
Zapren 24 verbliebenen Aussparungen an dem Ventilkegel 20 entlang durch den Ringspalt
und vereinigt sich spätestens ar.
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der entsprechend geformten Spitze 26 des Ventil'segels 20 zu einem
sich dort abläsenden, einheitlichen Strahl Sinkt bei Beendigung des Entleervorganges
der im Behälter aufgebaute Überdruck unter eine durch die Vorspannung der Membran
16 bestimmte Schwelle, so legt sich die Manschette 19 dichtend an den ventilkegel
20, schliesst verzögerungsfrei den Ringspalt und verhindert so das Einströmen eines
möglicherweise entzündungsfähigen Gas-Luft-Gemisches in den Behälter. Der bei Nachlassen
des manuellen Druckes auf die Wandung 2 im Behälterinneren entstehende Unterdruck
wird nicht selbsttätig, sondern nur durch ein handbetätigtes Belüften des Behälters
ausgeglichen. Zu diesem Zweck wird der Ventilkegel
20 an seiner
über die Manschette 19 hinausragender Spitze 26 axial gegen die Federkraft der Träge:
niedergedrückt. Die am ventilkegel 20 dichtend ansitzende Membran 16 trifft dabei
auI die Zapfen 24, die die axiale Mitbewegung der Membran 16 begrenzen, die Manschette
19 vom ventilkegel 20 abheben und dadurch den Behälter 1 belüften. Nach erfolg@em
Belüften, das schon durch einen kurzen Druck auf die Spi@@@@ 26 des Ventilkegels
20 erreicht wird, federt dieser dank @@@ elastischen Träger 23 in seine dichtende
Stellung zurück.
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Die dargelegte $Funktion des Sicherheitsverschlusses @renr also den
Vorgang der Flüssigkeitsausgabe aus dem Behälter 1 in der zeitlichen Folge von dem
des Druckausgleichs und verhindert so wirkungsvoll das Ansaugen heisser Flammgase
in ein explosibles Gas-Luft-Gemisch. Mit dem erfindungsgemässen Behälter kann eine
leicht entflammbare Flüssigkeit bedenkenlos in ein offenes Feuer gesprüht werden.
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Das manuelle Belüften des Behälters wird am einfachsten durch einen
Griff an die Behälteröffnung und deshalb ganz automatisch weitab jeder Gefahrenquelle
durchgeführt. Eine unabsichtliche Fehlbedienung ist ausgeschlossen.
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Durch die Anordnung von Einbuchtungen 5 in der Behälterwandung 2 wird
ferner eine Überdosierung der ausgegebenen Flüssigkeit vermieden.
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Einen weiteren Sicherheitsfaktor stellt die Gestaltung der Abdeckkappe
8 dar, die den Behälter 1 während des transe oder längerer Lagerzeit verschliesst.
Auf der Innenseite der Deckplatte 27 der Abdeckkappe 8 ist mittig und koxial ein
zylindrischer Stutzen 28 angeformt, der über die Spit 26 des Ventilkegels 20 passt,
wobei die Innenkante 29 des Stutzens 28 die Manschett lg aer Membran 16 übergreift.
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Beim Aufschrauben der Abdeckkappe 8 au£ den Ansatz 4 drückt die Innenkante
29 auf die Manschette 19 und arretiert die Membran 16 in einer dichtend gegen den
Ventilkegel 20 gepressten
Posltion. Der .1cherheitsverschluss
7 ist dadurch in seiner Schließstellung fixiert und der Behälter 1 gegen Auslaufen
geschützt.
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An der Innenwand 20 der Abdeckkappe 8 ist weiterhin eine ringförmige
Stufe >1 angeformt, die bei aufgesetzter Abdeckkappe 8 den oberen Rand der Wand
13 des Membranträgers 12 berührt. Beim Verschrauben der Abdeckkappe 8 auf dem Ansatz
4 drückt sich die Stufe 31 an dieser Stelle dichtend an den Membranträger 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, aussergwöhnlich
hohe Temperaturen oder Beschädigung des Sicherheitsverschlusses Flüssigkeit aus
dem Behälter 1 treten, so verbleibt sie eingekapselt unter der Abdeckkappe 8. Die
Stufe 31 dient zugleich als Arretierung, die ein zu tiefes Aurschrauben der Abdeckkappe
8 auf den Behälter 1 verhindert.
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Der erfindungsgemässe Behälter garantiert durch die Möglichkeit einer
genauen Mengendosierung, den Sicherheitsverschluss mit Rückschlagsperre und die
dichtende Abdeckkappe einen gefahrlosen Umgang mit leicht entflammbaren Flüssigkeiten.
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Alle Behälterbauteile sind einfach und wirtschaftlich herzustellen.
Im Vergleich zu ungesicherten Spritzflaschen nach dem Stand der Technik wlrd nur
ein zusätzliches Formteil benötigt
L e e r s e i t e