-
ANWENDUNGSBEREICH
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung bezieht sich auf vollständig geschlossene Dosen, Flaschen
oder Trinkbecher für kohlensäurehaltige
Erfrischungsgetränke,
die dazu dienen, das Verschütten
der in der Dose, der Flasche oder dem Trinkbecher enthaltenen Flüssigkeit
zu vermeiden, und zwar während
der Bewegung und auch wenn die Flüssigkeit aus der Dose, dem
Trinkbecher oder dem Handbehälter
entnommen wird. Dies bezieht sich auf die US-Klasse 220/706; 220/85; 222/214;
220/713; 220/714 etc. (International Patent Classification A47G
19/22; BD65d 1/00; BD65D 25/48 usw.)
-
GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
-
Kohlensäurehaltige
Erfrischungsgetränke werden
zum Verbrauch in Aluminiumdosen, Flaschen oder anderen Behältern geliefert.
Sobald die Dose oder Flasche geöffnet
wird, zergeht die Flüssigkeit
und wird innerhalb kürzester
Zeit schal. In Flaschen gelieferte Erfrischungsgetränke werden
normalerweise zum sofortigen Verbrauch in ein Glas umgefüllt, während der
Rest zur späteren
Verwendung in der Flasche verbleibt, die mit einem Schraubverschluss
unter Druck gehalten wird. Aluminiumdosen werden jedoch gemeinhin
geöffnet,
indem man ein Stück
vom Deckel abzieht; danach können
sie nicht mehr verschlossen werden. Das bedeutet, dass die Flüssigkeit
mehr oder weniger sofort nach dem Öffnen getrunken werden muss.
Wenn die Flüssigkeit zudem
aus einer Flasche in ein Glas umgefüllt wird, kann es vorkommen,
dass die Menge den Bedarf für den
sofortigen Verbrauch übersteigt
und somit ein Teil der Flüssigkeit
länger
aufbewahrt werden muss. Bei den vorherigen Art-Lösungen hat sich herausgestellt,
dass es unmöglich
ist, den Druck in einem so genannten verschüttungsfreien Glas oder Handbehälter aufrecht
zu erhalten, wobei die Flüssigkeit durchaus
verschüttet
werden kann, wenn das Gefäß mit kohlensäurehaltigen
oder heißen
Flüssigkeiten gefüllt wird.
[0003] Die hier vorgestellte Erfindung zielt somit darauf ab, den
Kohlensäuregehalt
des Erfrischungsgetränks
im Inneren des Behälters
zu erhalten, während
sich die Flüssigkeit
gleichzeitig mühelos
entnehmen lässt
und das Verschütten
bei der Bewegung – ungeachtet
der Position des Behälters – verhindert
wird. Das Gleiche gilt für
Heißgetränke, bei denen
sichergestellt ist, dass die Flüssigkeit
im Becher oder Behälter
verbleibt, während
der Luftdruck infolge der Expansion der eingeschlossenen Luft steigt.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Für die vorübergehende
Aufbewahrung werden im Laufe der Jahre Trinkbecher und Handbehälter mit
leckdichten Deckeln, in Kombination mit einer nicht tropfenden Tülle und
Lüftungsöffnung in
vielen Formen und Größen angeboten,
um das Verschütten der
darin enthaltenen Flüssigkeit
zu vermeiden. Dabei sind die Tülle
und die Lüftungsöffnung mit
Ventilen versehen, mit deren Hilfe die Flüssigkeit aus dem Behälter oder
dem Becher entnommen werden kann, wenn die Tülle einer gewissen Saugkraft
ausgesetzt wird. Der durch die Verringerung des Flüssigkeitspegels
im Behälter
entstehende Freiraum füllt
sich mit Luft, die durch eine zweite Öffnung im Deckel eintritt. Diese
Lüftungsöffnung ist
mit einem Steuerventil versehen, das sich infolge der Saugwirkung
an der Tülle öffnet, wenn
der Druck unter den atmosphärischen Außendruck
fällt.
Beispielsweise ist ein tropffreier Fütter-/Trainingsbehälter dieser
Art von Belanger in der U.S.-Patentbeschreibung 5,079,013; U.S.
PAT. 5,542,670 von Morano; U.S. PAT. 5,186,347 von Freeman etc.
beschrieben worden. Alle diese Erfindungen bezogen sich in erster
Linie auf die Zielgruppe der Säuglinge
und Kleinkinder, wobei die Flüssigkeit
auch beim Umkippen des Bechers oder Behälters am Verschütten gehindert
werden sollte; das Gleiche galt beim Trinken in der Bewegung. Die
oben genannten Patentbeschreibungen enthalten auch Hinweise auf
andere Erfinder, die alle das gleiche Ziel oder ähnliche Ziele im Auge hatten,
nämlich
das Verschütten
der Flüssigkeit
zu unterbinden.
-
Die
beschriebenen Anwendungsbereiche eignen sich jedoch nur für kohlensäurefreie
Flüssigkeiten
und Kaltgetränke.
Wenn kohlensäurehaltige Flüssigkeiten
zum Einsatz gelangen, steigt der Druck im Behälter an, öffnet dadurch das Ventil und
unterbindet somit nicht mehr das Lecken und Verschütten der
Flüssigkeit.
Das Gleiche gilt für Heißgetränke, bei denen
die Luft über
der Flüssigkeit
erhitzt wird und sich somit ausdehnt, was einen Druckanstieg im
Behälter
zur Folge hat, so dass die Flüssigkeit
notwendigerweise austritt, wenn der Behälter nicht senkrecht gehalten
wird. Das Verschütten
lässt sich
jedoch vermeiden, indem man ein stärkeres elastisches Material
(siehe Morano U.S. PAT. 5,542,670) oder eine stärkere Feder (siehe Belanger,
U.S. PAT. 5,079,013) für
das Ventil verwendet. Das hat jedoch wiederum den Nachtil, dass
die Saugkraft an der Tülle
ziemlich stark sein muss, bis zu dem Punkt, wo die menschlichen
Fähigkeiten
nicht mehr ausreichen. In diesem Fall wäre die Öffnung des Ventils unmöglich oder
zumindest nur mit Mühe
zu erzwingen.
-
für Erfrischungsgetränkedosen
der heute vielfach für
Verbraucher angebotenen Art, die mit kohlensäurehaltigen Getränken gefüllt sind.
Dazu gibt es spezielle Adapter, die auf den Dosendeckel aufgesteckt
werden können,
um die Dose mit dem Erfrischungsgetränk nach dem Öffnen wieder
verschließen
zu können
beziehungsweise das Trinken im Vergleich zum direkten Trinken aus
der Dose zu erleichtern. Derartige Funktionalitäten sind in den folgenden Beschreibungen
enthalten: U.S. PAT. 4,796,774 von Nabinger; U.S. PAT. 4,852,776
von Patton; U.S. PAT. 4,883,192 von Krugman; U.S. PAT. 5,071,042
von Esposito, U.S. PAT. 5,947,324 von Palinchak,
EP 0870 685 A1 von Igor
usw. Diese Vorschläge
haben jedoch den Nachteil, dass der Druck beim Öffnen der Dose sofort absinkt
und das Kohlendioxid innerhalb kürzester
Zeit aus der Flüssigkeit austritt,
die dadurch schal wird und deutlich an Geschmack verliert.
-
Das
bedeutet, dass alle oben beschriebenen Vorschläge für kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke oder
Heißgetränke ungeeignet
sind.
-
Die
hier beschriebene Erfindung eliminiert alle diese Probleme bei Erfrischungsgetränkedosen und
Flaschen wie auch bei geschlossenen verschüttungsfreien Trinkbechern.
Das bietet eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu den vorherigen
Art-Lösungen.
Im Rahmen des gleichen Anwendungsbereichs ermöglicht dies die Aufrechterhaltung
des Gasdrucks, um den Kohlensäuregehalt
der Flüssigkeit nicht
in Mitleidenschaft zu ziehen; sowie den mühelosen Transport von teilweise
gefüllten
Behältern,
wobei die Flüssigkeit
weder beim Trinken noch in der Bewegung verschüttet wird. Im Zusammenhang
mit Erfrischungsgetränken
hat die hier vorgestellte Erfindung den weiteren Vorteil der verbesserten
Hygiene im Vergleich zu Dosenverschlüssen für Erfrischungsgetränke beziehungsweise
Trinkadapter, wie sie beispielsweise im U.S. PAT. 4,883,192 von
Krugman sowie anderen Erfindungen danach beschrieben sind.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
hier beschriebene Erfindung beinhaltet zwei Vorzugsvarianten, die
in den Patentansprüchen 1
und 2 beschrieben sind. Eine dieser Varianten besitzt einen Stromregler
mit einer Tülle
zum Ansaugen der Flüssigkeit
aus einem Druckbecher, einer Metalldose für Erfrischungsgetränke, einer
Flasche oder einem Handbehälter,
wobei es sich bei der Flüssigkeit um
ein kohlensäurehaltiges
Erfrischungsgetränk oder
ein Heißgetränk wie beispielsweise
Kaffee oder Tee handeln kann. Der Stromregler wird durch die Saugwirkung
auf die Tülle
aktiviert. Daraufhin hebt das Membranelement ein Ventil an, das
das Innere des Behälters
vom Außenbereich
abschließt.
Im Innenraum des Behälters
herrscht normalerweise ein Gasüberdruck
im Verhältnis
zum atmosphärischen Außendruck,
der von der kohlensäurehaltigen
Flüssigkeit
oder der aufgrund eines Heißgetränks expandierenden
Luft innerhalb des Trinkbechers erzeugt wird. Zum Stromregler gehört eine
Tülle,
die gasdicht mit einem Gehäuse
verbunden ist, eine Feder sowie ein zentral perforiertes Membranformelement,
das an einen Ventilschaft in Hohlbauweise angeschlossen ist (auf
diese Weise kann die Flüssigkeit
aus dem Behälter
durch die Öffnung
in der Membran zur Tülle strömen); eine
Ventilschaftführung
mit Ventilsitz; dies ist ein Extrusionsteil des Gehäuses mit
einem Ventil aus einem weichen elastischen Material. Die eingebaute
Feder sorgt für
den guten Ventilschluss. Diese Feder übt einen Druck in Richtung
des Ventilsitzes auf Membran und Ventilschaft aus. Da das Ventil über den
Ventilschaft mit der Membran verbunden ist, erzeugt die Bewegung
der Membran in Axialrichtung eine gleichartige Ventilbewegung. Durch
Verringerung des Drucks auf einer Seite der Membran durch eine Saugwirkung
auf die Tülle
verschiebt die Membran das Ventil und öffnet damit den Innenraum des Behälters, so
dass die Flüssigkeit
nun fließen
kann. Die Flüssigkeit
strömt
aus dem Behälter
durch einen dünnen
flexiblen Schlauch in Form eines Trinkhalms im Innern des Behälters, der
vom Boden des Behälters
bis hin zur Ventilöffnung
reicht, durch den Ventilschaft und durch die Membran in die Tülle bis
zur Austrittsöffnung.
Der Verschlussbereich des Ventils ist sehr viel kleiner als die
aktive Oberfläche
der Membran. Eine geringe Saugdruckdifferenz über der Membran erzeugt eine
relativ große Öffnungskraft des
Ventils gegen den Federdruck, der das Ventil normalerweise geschlossen
hält. Die
Kombination aus Ventil, Feder und Membran ist daher ein essenzieller Aspekt
dieser Erfindung, der dem Funktionsprinzip des Stromreglers zugrunde
liegt. Das Gehäuse
des Stromreglers passt entweder gasdicht in ein Loch im Deckel einer
Aluminiumdose oder einer Flasche für Erfrischungsgetränke, oder
es ist in einen gasdichten Trinkbecherdeckel integriert. Die Unterseite
der Membran wird durch eine Öffnung
im Gehäuse
des Stromreglers auf Atmosphärendruck
gehalten. Für
den Fall, dass der Druck in der Dose oder dem Becher aufgrund des
sinkenden Flüssigkeitspegels
unter den Atmosphärendruck
sinkt, ist in die Ventilführung
eine Lüftungsöffnung eingebaut,
die sich nur dann öffnet,
wenn dies auch wirklich der Fall ist, um den Flüssigkeitsverlust zu kompensieren.
Die Erfindung beinhaltet ebenfalls eine Variante, bei der eine Membran
zur Anwendung gelangt, die ein Ventil aufschiebt anstelle zu ziehen,
wie es oben beschrieben ist. In diesem Fall handelt es sich um eine
umgekehrte Membran mit einer luftdichten Gleitdichtung, die zu einer
extrudierten Ringerweiterung innerhalb der Tülle gehört, die wiederum zur extrudierten
Ringerweiterung der zentral perforierten Membran passt. Zudem beinhaltet
diese Variante ein Ventil zur Druckbegrenzung des Behälters. Dieses
Ventil wird aufgrund der Saugwirkung auf die Tülle gegen den Innendruck des
Behälters
aufgeschoben.
-
Gemäß dieser
Beschreibung schließt
der Stromregler das Innere des Handbehälters vom Außenbereich
ab. Das gilt unter allen Bedingungen und ungeachtet der Position
des Behälters,
solange dieser nicht zum Trinken verwendet wird.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
folgenden Begleitzeichnungen von vier Vorzugsvarianten verdeutlichen
alle Funktionalitäten der
hier vorgestellten Erfindung für
alle die jeningen, die die Zeichnungen sowie die dazu gehörigen Spezifikationen
lesen und interpretieren können.
-
1 zeigt
eine perspektivische Darstellung einer zusammengebauten Dose für Erfrischungsgetränke, die
eine der Vorzugsvarianten der hier vorgestellten Erfindung verkörpert. Weitere
Details dieser Variante sind der 3, 4 und 5 zu entnehmen.
-
2 ist
eine perspektivische Darstellung eines zusammengebauten verschüttungsfreien Trinkbechers
oder Behälters
gemäß einer
zweiten Variante der Erfindung, wobei weitere Details der 6 zu
entnehmen sind.
-
3 beinhaltet
eine Teilquerschnittszeichnung sowie eine Aufsicht auf die erste
Vorzugsvariante. Hier sind alle Teile gezeigt, die zur Stromregelung
bei dieser Erfindung benötigt
werden.
-
4 zeigt
einen Querschnitt eines vergrößerten Teils
aus der 3., um das Stromreglersystem
besser darstellen zu können.
-
5-a) bis 5-e)
zeigen Querschnitte der Einzelteile des Stromreglers gemäß der Erfindung.
-
6 zeigt
einen Teilquerschnitt mit Aufblick auf einen verschüttungsfreien
Trinkbecher gemäß der zweiten
Variante der Erfindung. 2 ist die entsprechende perspektivische
Darstellung.
-
7 zeigt
einen Querschnitt durch eine dritte Variante der Erfindung, wobei
das Ventil aufgeschoben wird, wenn die Tülle unter Saugdruck steht, statt
dass das Ventil – wie
in den ersten beiden Varianten – aus
seinem Sitz gezogen wird.
-
8 zeigt
einen Querschnitt durch eine vierte Variante der Erfindung, die
der dritten Variante gemäß 7 ähnelt – nur dass
der extrudierte Teil der Membran in diesem Fall auch die Tülle beinhaltet.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Unter
Bezug auf die Zeichnungen wird die Erfindung im Zusammenhang mit
der Anwendung bei einer Erfrischungsgetränkedose (Teen) beschrieben, die
gemeinhin für
kohlensäurehaltige
Erfrischungsgetränke
käuflich
ist, in diesem Fall jedoch mit einem modifizierten Deckel, der für den „Stromregler" oder das „Tüllensystem" der hier beschriebenen
Erfindung entsprechend angepasst wurde. Die nachstehende Beschreibung
der einzelnen Varianten der Erfindung ist lediglich zur Verdeutlichung
gedacht und soll in keiner Weise den Anwendungsbereich der Erfindung auf
diese Varianten beschränken.
-
1 zeigt
einen teilweise geöffneten
Becher sowie die Außenansicht
einer Dose für
Erfrischungsgetränke
mit einem mittig positionierten Stromregler im Deckel der ersten
bevorzugten Variante, der von der Außenseite bis in die Dose hinein reicht.
Details dieser Variante sind einer teilweisen Querschnittszeichnung
der 3 zu entnehmen, während die 4 zur
Verdeutlichung einen vergrößerten Querschnitt
durch den Stromregler zeigt. Die Dose für Erfrischungsgetränke mit
einer zylindrischen Wand 1, einem Boden 2, einem
Deckel 3 und einem Stromregler 4 enthält ein kohlensäurehaltiges Erfrischungsgetränk 5,
das infolge der Kohlensäure unter
einem Gasdruck (P3) steht 6. Dieser Gasdruck kann den Atmosphärendruck
(P1) in der Außenluft bei
weitem übersteigen,
was den Kohlensäuregehalt des
Erfrischungsgetränks
und somit den Genuss beim Trinken der Flüssigkeit auch langfristig gewährleistet.
Der Stromregler 4 sorgt für die Aufrechterhaltung dieses
Gasdrucks, solange dies erforderlich ist, während der Zugang zur Flüssigkeit
in der Dose weiterhin möglich
ist. Das wird von einem Gehäuse 9 ermöglicht,
das dicht in den Deckel 3 der Erfrischungsgetränkedose
passt und einen Teil der Barriere zwischen dem Innenraum und dem
Außenbereich
der Dose darstellt. Eine Tülle 7 ist
gasdicht an dieses Gehäuse
angeschlossen und hält
eine mittig perforierte Membran 8, die auf der Saugseite
gasdicht in das Gehäuse 9 passt,
während
auf der anderen Seite durchgehend Atmosphärendruck herrscht. Über und unter
der Membran ist genügend
Freiraum verfügbar, damit
sich die Membran im mittleren Bereich ein paar Millimeter auf und
ab bewegen kann, wobei sie an der Peripherie befestigt ist. Die
Membran 8 ist integral an einen hohlen Ventilschaft 10 angeschlossen, durch
den somit die Flüssigkeit
hindurchtreten kann. Die Membran ist ebenfalls mittig gelocht. An
dieser Stelle ist der Ventilschaft gasdicht mit der Membran verbunden.
Der Ventilschaft 10 passt in den unteren zylindrischen
Teil 14 und fungiert dort als Ventilschaftführung. Er
ist in das Gehäuse 9 integriert,
so dass zwischen diesen Teilen nur ein sehr geringer Zwischenraum
verbleibt. Dieser Zwischenraum hat eine Gleitpassung und ermöglicht die
einseitige Bewegung des Ventilschafts. Er ist jedoch so eng, dass auf
der anderen Seite keine Flüssigkeit
und auch kein Gas hindurchtreten kann. Der untere Teil der Ventilschaftführung 14 hält ebenfalls
den Ventilsitz 13. An der Unterseite des Ventilschafts
wird ein aus elastischem Material gefertigtes Ventil 11 festgehalten. Dieses
Ventil schließt
die Zugangsöffnung 12 zum Ventilsitz 13 gegenüber dem
Innenraum der Erfrischungsgetränkedose
ab. Damit nun die Dose auf Wunsch ganz entleert werden kann, gelangt
ein flexibler Schlauch (Trinkhalm) 15 zur Anwendung. Dieser
sitzt fest auf der Ventilöffnung 12 und
reicht ganz bis auf den Boden der Dose. Das Ventil wird über ein Antriebselement
geschlossen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Feder 16 auf
der Saugseite des Stromreglers handeln, die die Membran 8 und damit
auch das Ventil 11 in seine Ruhestellung schiebt. Der hohle
Ventilschaft wird im unteren Bereich enger 17. In diesen
konisch zulaufenden Abschnitt werden ein oder mehrere Löcher 18 gebohrt, durch
die die Flüssigkeit
hindurchtritt, wenn das Ventil 11 aus seinem Sitz 13 gehoben
wird. Im Gehäuse 9 befindet
sich eine kleine Luftpassage 19, um sicherzustellen, dass
der Gegendruck auf der Unterseite der Membran auf dem Niveau des
Atmosphärendrucks
(P1) verbleibt.
-
Der
Stromregler 4 wird wie folgt aktiviert:
Infolge der
Saugwirkung durch die Austrittsöffnung zur
Tülle 7 wird
die Membran 8 hochgeschoben und hebt dadurch das Ventil
gegen den Federdruck aus seinem Sitz. Die zur Aktivierung des Ventils
benötigte Kraft
lässt sich
aus der Druckdifferenz über
der Membran herleiten, die mit der aktiven Oberfläche der Membran
multipliziert wird, plus der Druckdifferenz über dem Ventil, multipliziert
mit der aktiven Oberfläche
des Ventils, minus der Antriebskraft (F) der Feder. Diese ist (P1 – P2)·A + (P3 – P2)·a – F. Dabei
ist "A" die aktive Oberfläche der
Membran, also ..⎕.D2, mit "⎕" (pi) gleich 3,14. "D" ist
der aktive Membrandurchmesser und "a" ist
die aktive Oberfläche
des Ventils, also ..⎕.d2, wobei "⎕" (pi) gleich 3,14 ist. "d" ist der aktive Ventildurchmesser. "F" ist die Antriebskraft der Feder in
Kombination mit der Federkraft der Membran. Beim Herausheben des
Ventils aus seinem Sitz wird die Flüssigkeit in der Dose aufgrund der
Druckdifferenz (P3 – P2)
herausgedrückt.
Dabei handelt es sich um den Gasdruck in der Dose beziehungsweise
den Saugdruck in der Tülle.
Wenn eine Saugkraft vorliegt, strömt die Flüssigkeit durch den flexiblen
Schlauch 15 zur Düse 12 und
passiert dabei das Ventil 11, gelangt durch das Loch/die
Löcher 18 im
hohlen Ventilschaft 10 zur Oberseite der Membran 8 und
von dort aus in die Tülle 7,
bis sie die Austrittsöffnung
erreicht. Sobald nun die Saugwirkung aufhört, verschwindet auch die Druckdifferenz
(P1 – P2), so
dass nur noch die Antriebskraft "F" des Verschlusselements
(der Feder) 16 und die Federkraft der Membran verbleibt.
Diese schiebt das Ventil 11 in seinen Sitz 13 zurück und verschließt damit
den Durchgang für
die Flüssigkeit.
-
Unter
gewissen Bedingungen kann es vorkommen, dass der Innendruck P3 durch
das Entleeren der Dose sehr stark abfällt, sogar bis unter den atmosphärischen
Außendruck
P1. In diesem Fall ist der Saugdruck in der Lage, das Ventil zu öffnen, reicht
jedoch nicht zur vollständigen
Entleerung der Erfrischungsgetränkedose.
Für diesen
Fall gibt es eine Lüftungsöffnung 20,
die aus einem oder mehreren Löchern
im oberen Bereich der Ventilschaftführung 14 besteht.
Diese Lüftungsöffnungen
sind normalerweise mit einem hinreichend breiten Gummiband 21 verschlossen,
das die Löcher
ganz abdeckt und als Ventil fungiert, so dass die Luft aus der Luftpassage 19 in
den Bereich unterhalb der Membran gelangen kann und entlang dem
oberen Bereich der Ventilschaftführung
durch die Lüftungslöcher 20 in die
Dose strömen
kann. Dank dieser Funktionalität kann
der Innendruck P3 in der Dose niemals sehr stark unter den atmosphärischen
Außendruck
P1 fallen. Daher ist der obere Bereich der Ventilschaftführung 14 ein
wenig größer, so
dass die Luft daran vorbeiströmen
kann. Wenn der Stromregler für
Erfrischungsgetränkedosen
gemäß der vorstehenden Beschreibung
zur Anwendung gelangt, wird eine hygienische Kappe 21 eingebaut,
die genau auf die Schulter des Gehäuses 9 passt und dieses
fest verschließt,
so dass die Tülle
beim Transport und bei der Lagerung nicht verschmutzen kann.
-
5-a) bis 5-e)
zeigen die Einzelteile des Stromreglers gemäß der Beschreibung der ersten
bevorzugten Variante. Diese Variante ist jedoch nicht dazu gedacht,
die Erfindung auf andere Konfigurationen einzuschränken, wobei
das gleiche Prinzip der Kraftverstärkung zum Einsatz gelangt,
indem eine perforierte Membran zur Aktivierung eines Ventils dient.
-
2 und 6 zeigen
die zweite Vorzugsvariante, wobei ein Stromregler bei einem verschüttungsfreien
Trinkbecher verwendet wird. Dabei ist der Deckel fest auf den Becher
oder Behälter
aufgeschraubt. In diesem Fall ist das Gehäuse 9' des Stromreglers 4' ein integrales
und leckdichtes Element des Deckels, und der Becher kann mit kohlensäurehaltigen
Erfrischungsgetränken
beziehungsweise Heiß-
und Kaltgetränken
gefüllt
werden, ohne dass nach dem Verschließen noch ein Verschütten möglich ist.
Bei Heißgetränken dehnt
sich die Luft über
der Flüssigkeit
aus, so dass der Druck im Becher oder Handbehälter ansteigt. Im Zusammenhang mit
diesem Anwendungsbereich zeigt die 2 eine perspektivische
Darstellung eines teilweise geöffneten
Bechers oder Behälters.
Ein Teilquerschnitt der gleichen Variante ist der 6 zu
entnehmen. Da das Funktionsprinzip des Stromreglers 4 für diesen
Anwendungsbereich genau der Beschreibung der ersten Vorzugsvariante
entspricht, werden die fraglichen Aspekte an dieser Stelle nicht
nochmals wiederholt; stattdessen sollen lediglich die Änderungen
zur Sprache kommen.
-
6 zeigt
einen Metall- oder Plastikbehälter 22 mit
einem abnehmbaren Deckel 23, der auf den Behälter 22 aufgeschraubt
wird und diesen mithilfe der aus elastischem Material hergestellten
Dichtung 24 gasdicht abschließt. Somit kann der Behälter nicht
lecken, wenn er mit einem Erfrischungsgetränk beziehungsweise einem Heiß- oder
Kaltgetränk
gefüllt
wird. Bei dieser zweiten Variante ist das Gehäuse 9' des Stromreglers 4' jetzt in den
Deckel 23 integriert. Dieses Konzept unterscheidet sich
somit ein wenig von dem Stromregler der Erfrischungsgetränkedose.
Die Tülle 25 lässt sich
abnehmen, damit man zum Reinigen auch das Innere des Stromreglers
erreichen kann. Die verbleibenden Teile entsprechen im Prinzip der
in 1, 3, 4 und 5 dargestellten Erfrischungsgetränkedose
aus Aluminium.
-
7 zeigt
eine dritte Variante des Stromreglers 4'',
die sich für
Erfrischungsgetränkedosen, Flaschen
oder Trinkbecher eignet. Der Unterschied zu den vorher beschrieben
Varianten der Erfindung liegt in erster Linie darin, dass das Ventil
in diesem Fall durch den Saugdruck aufgeschoben und nicht aus seinem
Sitz gezogen wird. Die dritte Variante besteht aus einer mittig
perforierten Membran 8'' mit einem extrudierten
Dichtungsrohr 40'' und einer Dichtungsstruktur 26'', die gasdicht – dabei jedoch beweglich – in Axialrichtung
in einen zylindrischen Schlauch 27'' eingepasst
ist, der zur Tülle 7'' gehört. Die Tülle 7'' hält die Membran 8'' fest und sorgt am Rand für den gasdichten
Anschluss an ein Ventilgehäuse 9'' mit einer Dichtung 30''. Das Stromreglersystem ist oben
auf einer Dose 1'', einer Flasche
beziehungsweise einem Trinkbecher für Erfrischungsgetränke befestigt
und besitzt einen Anschluss 31'' für einen
Schraubverschluss. Zum in das Ventilgehäuse integrierten Ventilhalter 14'' gehört ein Ventilsitz 13'' mit einem Ventil 11''. Dadurch entsteht eine gute Dichtung,
die die Innenseite des Erfrischungsgetränkebehälters 1'' hermetisch
von der Außenseite abschließt, so dass
die Flüssigkeit
passieren kann, wenn das Gefäß nicht
im Einsatz ist. Das Ventil 11'' ist über den
Ventilschaft 10'' mit der Membran 8'' verbunden. Dazu dient ein Ventilschafthalter 17'', der groß genug ist, um das mittig
positionierte Loch in der Membran abzudecken und sogar Teil desselben
sein kann, gleichzeitig jedoch die Flüssigkeit passieren lässt. Der
Ventilschafthalter 17'', der einer
Antriebskraft oder Federkraft 32'' ausgesetzt
wird, presst das Ventil 11'' gasdicht in
seinen Sitz 13'', wenn keine Saugkraft
auf die Tülle 7'' ausgeübt wird, ermöglicht jedoch
das Hindurchströmen
der Flüssigkeit,
wenn die Vorrichtung infolge der Saugwirkung aktiviert wird. Ein
Teil der Tülle
enthält
eine Freiluft-Passage 29'', womit sichergestellt
ist, dass der Atmosphärendruck
im Freiraum über
der Membran auch weiterhin aufrechterhalten wird. Auf Wunsch kann
eine Feder 32'' eingebaut werden,
die dazu beiträgt,
dass das Ventil geschlossen bleibt, falls die Federwirkung der Membran
nicht ausreichen sollte. Das Funktionsprinzip dieser Variante der
Erfindung lässt
sich wie folgt beschreiben. Wenn eine Saugkraft auf die Tülle 7'' ausgeübt wird, verringert das den
Druck P2 innerhalb des Freiraums 28'' relativ
zum Außendruck
P1 über der
Membran. Dadurch bewegt sich die Membran 8'' nach
unten, drückt
dadurch das Ventil 11'' aus seinem
Sitz 13'' und öffnet eine
Flüssigkeitspassage aus
dem Inneren des Erfrischungsgetränkebehälters zur
Austrittsöffnung.
Falls der Druck innerhalb des Behälters durch das Ansaugen des
Erfrischungsgetränks
aus dem Behälter
bis unter den atmosphärischen Außendruck
fällt,
kann sich das Ventil 11'' gegen den Druck
der federbelasteten Membran öffnen, wenn
keine Saugwirkung mehr vorhanden ist.
-
Bei
der beschriebenen Variante wird ein gasdichter, beweglicher Anschluss 26'' des extrudierten Dichtungsrohrs 40'' der Membran an den zylindrischen
Schlauch 27'' innerhalb der
Tülle 7'' benötigt. Der Luftaustritt an dieser
Stelle könnte
die Funktion des Stromreglers beeinträchtigen. Eine Lösung könnte darin
bestehen, einen Federbalg oder einen so genannten O-Ring zwischen
Membran und Tülle einzubauen,
obwohl dies andererseits auch wieder nicht ganz einfach sein könnte. Es
ist daher denkbar, dass die Tülle 7'' ganz weggelassen wird, so dass dann
der extrudierte Dichtungsrohr 40'' der
Membran 8'' die Funktion
der Tülle übernimmt,
was diese Variante der Erfindung stark vereinfacht. Diese vierte
Variante ist ist in der 8 dargestellt und weist die gleichen
Teile auf wie in der 7, mit Ausnahme der Tülle 7''. Das Funktionsprinzip ist ebenfalls
identisch und bedarf keiner weiteren Erläuterung.