EP4526631A1 - Dosiervorrichtung - Google Patents

Dosiervorrichtung

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Publication number
EP4526631A1
EP4526631A1 EP23727512.8A EP23727512A EP4526631A1 EP 4526631 A1 EP4526631 A1 EP 4526631A1 EP 23727512 A EP23727512 A EP 23727512A EP 4526631 A1 EP4526631 A1 EP 4526631A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
opening
piston
dosing device
compensation chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23727512.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian SCHARINGER
Danilo GRIECO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH, Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG filed Critical Alpla Werke Alwin Lehner & CoKg GmbH
Publication of EP4526631A1 publication Critical patent/EP4526631A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
    • G01F11/26—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus
    • G01F11/262—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus for liquid or semi-liquid
    • G01F11/263—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus for liquid or semi-liquid with valves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
    • G01F11/26—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus
    • G01F11/262—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus for liquid or semi-liquid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/10—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation
    • G01F11/26—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus
    • G01F11/268—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers moved during operation wherein the measuring chamber is filled and emptied by tilting or inverting the supply vessel, e.g. bottle-emptying apparatus with provision for varying the volume to be delivered

Definitions

  • the present invention relates to a dosing device for dispensing a flowable substance from a container according to the preamble of the independent claims.
  • the lid can be removed from a container and the liquid can be introduced into this lid until the lid is filled up to a measurement line in it.
  • the lid which must then be used again to close the container, is dirty after this process and must be cleaned to prevent the container from becoming dirty.
  • a dosing device with which a predetermined amount of a liquid can be dispensed automatically.
  • a container lid in which a control chamber is arranged.
  • a locking part is pivotally mounted on a pivot axis.
  • the control chamber is divided into two variable chambers by the locking part.
  • the pivot axis is at a certain angle to the pouring line.
  • it must be tilted, especially placed upside down.
  • a dosing device is to be provided which makes it possible to repeat a dosing process in a reproducible manner, which is preferably easy to use and, in particular, inexpensive to manufacture.
  • a dosing device can also be used regardless of the position and in particular independently of the neck diameter of a container.
  • the compensation chamber has a constant volume.
  • the compensation chamber also has a passage opening and a filling opening.
  • a piston is arranged within the compensation chamber. The piston can be moved linearly within the compensation chamber so that the passage opening can be closed by the piston.
  • the passage opening is an opening into the compensation chamber, which connects the compensation chamber with the interior of the container.
  • the passage opening connects the interior of the container with the dispensing opening, so that liquid can flow out unhindered at this point in time.
  • the passage opening is preferably arranged at the very end of the compensation chamber facing the discharge opening and preferably adjoins directly to a bottom of the compensation chamber.
  • the filling opening is also an opening into the compensation chamber, which connects the outlet chamber with the interior of the container.
  • the filling opening is characterized by the fact that it is separated from the discharge opening by the piston located in the compensation chamber.
  • the passage opening has a fluid connection to the discharge opening, at least at the beginning of a dispensing process of liquid.
  • This fluid connection can be interrupted by the piston.
  • the linear mobility of the piston allows the metering device to be essentially unaffected by the tilt angle of the container, on the other hand also independent with regard to a rotation of the container about its longitudinal axis.
  • the piston closes the passage opening in its lower end position, i.e. when used upside down. This closure interrupts the dispensing process.
  • the passage opening is preferably arranged laterally on the compensation chamber. This arrangement makes it possible for the piston to sweep over this passage opening during its movement and thus the passage opening becomes continuously smaller until it is completely closed in the end position of the piston.
  • the longitudinal axis of a container is typically defined by a connection from a container base to a container opening.
  • the longitudinal axis is identical to the axis of rotation of the container.
  • this arrangement allows a dosing process to be ended with an indication that the dosing process is nearing completion.
  • the piston does not close the passage opening suddenly and immediately, but rather the passage opening becomes continuously smaller as it overlaps with the piston, so that the flow of the discharged liquid also decreases. The user recognizes from this acceptance that the completion of the dosing process is imminent.
  • the constant volume of the compensation chamber ensures the reproducibility of the dosing process.
  • the compensation chamber is preferably designed to be cylindrical; accordingly, a piston located therein can also be designed to be cylindrical.
  • the piston can therefore swim freely within the compensation chamber and is neither hindered in its rotational movement nor in its linear movement.
  • the design with a linearly movable piston also makes it possible, for example, to have this with a relatively small diameter and to accordingly increase or decrease an axial extent of the compensation chamber in order to provide a correspondingly larger or smaller time delay and thus a correspondingly larger or smaller output volume .
  • This makes it possible to use the metering device even for containers that have relatively small discharge openings or container necks.
  • An axial length of the piston preferably corresponds to at least 0. 8 times the diameter of the piston. This can reliably prevent the piston from tipping or tilting within the compensation chamber.
  • the compensation chamber is connected to the discharge opening.
  • the discharge opening is in particular an integral part of the compensation chamber and closes the compensation chamber in the dispensing direction of the liquid.
  • the discharge opening can also be formed in a separate element, this element closing the compensation chamber. It can be provided that this element is designed as a cover for closing the compensation chamber. Alternatively, however, this element can also be part of an adjusting device through which the dosage quantity can be adjusted.
  • the compensation chamber has a bottom opposite this discharge opening.
  • a jacket extends from the bottom of the compensation chamber towards the discharge opening.
  • the passage opening is preferably arranged in the jacket of the compensation chamber. Thanks to an arrangement in the casing, the passage opening can be easily closed with the piston.
  • the piston functions like a diaphragm that covers the passage opening. In other words, the passage opening is arranged laterally or laterally on the compensation chamber. It forms a window in the mantle.
  • the clear cross section of the passage opening can be essentially rectangular. However, it can also be provided that the cross section tapers or widens in the direction of the discharge opening, i.e. in the direction of the longitudinal axis and thus also in the direction of the linear movement of the piston, for example by a certain decrease in the liquid flow during the dosing process to achieve.
  • the filling opening is preferably arranged in the bottom of the compensation chamber.
  • the arrangement in the floor ensures that the compensation chamber can be supplied with liquid evenly, regardless of its position.
  • the filling opening can preferably be arranged centrally in the floor.
  • the piston divides the compensation chamber into a passage chamber and a filling chamber.
  • the filling chamber can only be brought into fluid communication or fluid communication with the interior of the container using the filling opening.
  • no further connections are provided, such as one-way valves or the like.
  • the piston is preferably designed in the form of a cup, which is open upwards when the container is in the upside down position.
  • the piston has a wall or skirt, which extends towards the inside of the container and thus towards the filling opening.
  • this design provides easy guidance for the piston in the compensation chamber, and on the other hand, it also ensures that the piston is always supplied with a minimum amount of liquid in the filling chamber. Due to this specific design, the filling chamber already has a minimal volume.
  • the bottom of the piston i.e. the area that faces the dispensing opening, is preferably flat and has no significant elevations. This makes it possible to create a seal to the bottom of the passage chamber.
  • a cross-section of the fluid connection between the interior of the container and the filling chamber is unchangeable.
  • the connection is constant and consistent before, during and after the application process. This creates reproducible conditions for recurring processes.
  • a ventilation opening can be provided within the dosing device to ventilate the interior of the container.
  • the dosing device as described here is particularly suitable for dispensing liquids from containers that are not or hardly compressible or deformable.
  • the volume of liquid within the container must be replaced. Typically this occurs by ambient air flowing into the interior of the container. This is made possible by a corresponding ventilation opening.
  • the piston is preferably arranged in a free-floating manner in the compensation chamber. This ensures that the piston is not hindered in its movement in any way.
  • the metering device can have an adjusting device for regulating a clear cross section of the passage opening. The dosage quantity can be determined by regulating the cross section. Depending on the size of the cross section, more or less liquid flows into the passage chamber. However, since the filling chamber is essentially always filled at a constant speed and the passage opening is also closed by the piston at a constant speed, the dispensed volume of liquid changes depending on the post-flow speed and/or post-flow quantity.
  • the adjusting device can be arranged in a rotatable manner.
  • the passage opening can, for example, be closed in the circumferential direction of the compensation chamber.
  • the discharge opening can be arranged on the adjusting device. This arrangement allows the adjusting device to fulfill several functions at the same time. In particular, a separate cover no longer needs to be provided for the compensation chamber, but the adjusting device can close the compensation chamber and at the same time provide the discharge opening.
  • the ventilation opening for ventilating the interior of the container can also be arranged on the adjusting device.
  • a pourer can subsequently be arranged at the discharge opening in order to direct the liquid delivery in a certain direction and/or to prevent spills.
  • the discharge opening is arranged on the adjusting device and is typically designed with a pourer
  • the ventilation opening for ventilating the interior of the container can be arranged opposite the pourer. This ensures that when used as intended, i.e. when dispensing liquid, the ventilation opening for ventilation of the inside of the container is directed upwards.
  • Another aspect relates to a container comprising a dosing device as described herein. This enables the provision of a coordinated system. Such a combination can be easily designed, particularly for containers that are rigid and incompressible, so that the dosage quantity is reproducible.
  • Figure 1 A perspective view of a dosing device
  • Figure 2 a top view of the dosing device according to Figure 1;
  • Figure 4 the sectional view according to Figure 3 after the dispensing of liquid has ended
  • Figure 5 a side view of the dosing device according to Figure 1 with the associated sectional view;
  • Figure 6 a further side view of the dosing device according to Figure 1 with the associated sectional view.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a metering device 100.
  • the metering device 100 has a base body 20.
  • the base body 20 is provided with a thread, not visible here, in order to attach the metering device 100 to a container, not shown here.
  • the dosing device 100 has an adjusting device 60 to adjust the amount of dose to be delivered.
  • a pourer 32 is arranged following this discharge opening. The pourer 32 enables the liquid to be poured out without spilling.
  • FIG. 2 shows a top view of the metering device 100 according to Figure 1.
  • the adjusting device 60 can be seen in FIG. This has an indicator 62.
  • a scale 63 is arranged on the base body 20 and, together with the indicator 62, shows which dosage quantity has been selected.
  • the adjusting device 60 is rotatably mounted in the base body 20. By turning the adjusting device 60, the amount of liquid to be dispensed can be adjusted. This is indicated by the position of indicator 62 in relation to scale 63.
  • Figure 3 shows a sectional view along section line AA of Figure 2. In this sectional view it can be seen that a thread for fastening to a container is arranged within the base body 20.
  • the representation according to Figure 3 is an overhead representation, i.e. a representation in which the dosing unit 100 is shown at the beginning of a dosing process.
  • a compensation chamber 40 is arranged centrally in the base body 20 .
  • a piston 50 which divides the compensation chamber 40 into a passage chamber 40A and a filling chamber 40B.
  • the piston 50 is arranged to float freely within the compensation chamber 40 . This enables the dosing device 100 to be used regardless of position.
  • the filling chamber 40B is connected to the interior of a container via the filling opening 42.
  • the passage chamber 40A is also connected to the interior of the container via a passage opening 41.
  • the filling chamber 40B is separated from the discharge opening by the presence of the piston 50.
  • the compensation chamber 40 has a floor 44 and a jacket 43.
  • the filling opening 42 is formed centrally in the base 44.
  • the bottom 44 is designed to be slightly conical in the direction of the filling opening 42 . This ensures that the piston 50 can move freely within the compensation chamber 40 . Liquid that is in the filling chamber 40B can flow out unhindered.
  • the complete closure of the passage opening occurs when the piston is in its lower end position.
  • the amount of liquid that is dispensed can be adjusted by the adjusting device 60 (see FIG. 1).
  • the adjusting device By turning the adjusting device, the initial cross section of the passage opening 41 is comparatively larger or smaller. This process is explained in detail below with reference to FIGS. 5 and 6.
  • Figure 4 shows the already described completion of the dosing process, or of the output process.
  • the piston 50 has completely closed the passage opening 41, so that no further liquid can flow into the passage chamber 40A, the volume of which has been completely reduced by the movement of the piston 50.
  • filling chamber 40B is completely filled with liquid.
  • the dosing device 100 In order to make the dosing device 100 available again for a next dosing process, it must be brought back into its original upright position, i.e. rotated by 180 degrees in relation to the position shown here in Figure 4. In this 180 degree rotated position, the liquid that has accumulated in the filling chamber 40B flows back into the container.
  • an opening 103 is provided on the metering device 100 (see FIG. 1) in order to ventilate the interior of the container.
  • the opening 103 opens into the ventilation pipe 104.
  • Figure 5 shows a side view of the metering device 100 according to Figure 1 with an associated sectional view along the section line BB.
  • the base body 20 can be seen with the adjusting device 60 arranged thereon, which opens into the pourer 32.
  • the adjusting device 60 is rotatably mounted on the base body 20 relative to the base body 20.
  • the adjusting device 60 has a diaphragm 61 which can be brought into overlap with the passage opening 41 .
  • the sectional view in FIG. 5 shows the position of the aperture 61 in which the passage opening 41 is completely open. This corresponds to a high dosage.
  • Figure 6 shows a representation comparable to Figure 5.
  • the adjusting device 60 is rotated so that the aperture 61 almost completely covers the passage opening 41 and only leaves a small passage cross-section open. This corresponds to a small dosage.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Offenbart ist eine Dosiervorrichtung (100) zur Abgabe einer fliessfähigen Substanz aus einem Behälter. Die Dosiervorrichtung umfasst einen Grundkörper (20) zum Befestigen an dem Behälter, eine Ausgabevorrichtung (30) mit einer Austragsöffnung (31) sowie eine Ausgleichskammer (40) die mit der Austragsöffnung (31) verbunden ist. Die Ausgleichskammer (40) weist ein unveränderliches Volumen auf. Die Ausgleichskammer (40) weist eine Durchlassöffnung (41) und eine Füllöffnung (42) auf. Innerhalb der Ausgleichskammer (40) ist ein Kolben (50) angeordnet, wobei der Kolben (50) innerhalb der Ausgleichskammer (40) linear verschiebbar ist, sodass die Durchlassöffnung (41) durch den Kolben (50) verschliessbar ist.

Description

Dosiervorrichtung
Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Dosiervorrichtung zur Abgabe einer fliess fähigen Substanz aus einem Behälter gemäss dem Oberbegri f f der unabhängigen Ansprüche .
Im täglichen Umgang mit Flüssigkeiten, die aus Behältern ausgegeben werden, wie beispielsweise Waschmittel , ist es ein Bedürfnis , diese in einer vorbestimmten Dosierung aus zugeben . Dies einerseits um beispielsweise gewisse Konzentrationen der Inhaltstof fe nicht zu überschreiten, andererseits auch um die Umwelt zu schonen . Eine Fehldosierung kann beispielsweise zu schlechten Waschergebnissen führen oder dazu, dass ein Teil der ausgegebenen Flüssigkeit unbenutzt entsorgt wird oder eine erhöhte Menge von beispielsweise Wasser benötigt wird, um Rückstände der Flüssigkeit aus zuwaschen .
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen zur Dosierung von Flüssigkeit bekannt geworden . In einer einfachen Aus führungs form kann beispielsweise von einem Behälter der Deckel abgenommen werden und die Flüssigkeit in diesen Deckel eingebracht werden, bis der Deckel bis zu einer darin angebrachten Masslinie gefüllt ist . Der Deckel , der im Anschluss wieder zum Verschliessen des Behälters benutzt werden muss , ist nach diesem Vorgang verschmutzt und muss gereinigt werden, um eine entsprechende Verschmutzung des Behälters zu verhindern .
Mit der WO 2021 / 123 380 Al ist eine Dosiervorrichtung bekannt geworden, mit der automatisch eine vorbestimmte Menge einer Flüssigkeit abgegeben werden kann . Dazu ist vorgesehen, einen Behälterdeckel bereitzustellen, in welchem eine Steuerkammer angeordnet ist . Innerhalb der Steuerkammer ist ein Schliessteil auf einer Schwenkachse schwenkbar gelagert . Die Steuerkammer wird durch das Schliessteil in zwei variable Kammern unterteilt . Beim Ausgeben der Flüssigkeit wird eine der beiden Kammern gefüllt , sodass das Schliessteil einen Ausguss verschliesst . Damit diese Vorrichtung erwartungsgemäss funktioniert , ist es von essentieller Wichtigkeit , dass die Schwenkachse in einem bestimmten Winkel zur Ausgusslinie steht . Zum Ausgiessen muss der Behälter j edoch gekippt werden, insbesondere über Kopf gestellt werden . Es ist of fensichtlich, dass j e nach Ausmass des Kippens des Behälters die Schwenkachse eine unterschiedliche Position einnimmt und sich daher innerhalb der Dosiervorrichtung die kinematischen Verhältnisse kontinuierlich ändern . Überlagert wird diese Ungenauigkeit zudem durch ein Verdrehen des Behälters um seine Längsachse . Ein Dosiervorgang ist daher kaum reproduzierbar aus führbar . Kaum ein Benutzer kann einen Behälter zweimal genau gleich halten oder bewegen . Die Dosiervorrichtung aus der WO 2021 / 123 380 Al ist zudem nur für bestimmte Behälter geeignet , die einen relativ grossen Durchmesser am Behälterhals aufweisen . Zur Vergrösserung des Dosiervolumens muss ein Behälter geschaf fen werden, dessen Hals ebenfalls grösser ist , also einen grösseren Durchmesser des Halses aufweist
Es ist Aufgabe der Erfindung zumindest einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben . Insbesondere soll eine Dosiervorrichtung bereitgestellt werden, die es ermöglicht , einen Dosiervorgang reproduzierbar zu wiederholen, die vorzugsweise einfach in der Handhabe und insbesondere günstig in der Fertigung ist . Vorzugsweise ist eine derartige Dosiervorrichtung auch lageunabhängig und insbesondere unabhängig von einem Halsdurchmesser eines Behälters nutzbar .
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen gelöst . Weitere Aus führungs formen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen .
Eine erfindungsgemässe Dosiervorrichtung zur Abgabe einer fliess fähigen Substanz aus einem Behälter umfasst einen Grundkörper zum Befestigen an dem Behälter, eine Ausgabevorrichtung mit einer Austragsöf fnung sowie eine Ausgleichskammer die mit der Austragsöf fnung verbunden ist .
Die Ausgleichskammer weist ein unveränderliches Volumen auf . Zudem weist die Ausgleichskammer eine Durchlassöf fnung und eine Füllöf fnung auf . Innerhalb der Ausgleichskammer ist ein Kolben angeordnet . Der Kolben ist innerhalb der Ausgleichskammer linear verschiebbar, sodass die Durchlassöf fnung durch den Kolben verschliessbar ist .
Bei der Durchlassöf fnung handelt es sich um eine Öf fnung in die Ausgleichskammer hinein, die die Ausgleichskammer mit einem Be- hälterinnern verbindet . Die Durchlassöf fnung verbindet in der Ausgangslage des Kolbens , somit bevor der Behälter über Kopf gestellt wird, beziehungsweise zu Beginn des Ausgabevorgangs in der Überkopflage , das Behälterinnere mit der Ausgabeöf fnung, sodass zu diesem Zeitpunkt Flüssigkeit ungehindert aus fliessen kann .
Die Durchlassöf fnung ist vorzugsweise ganz am der Ausgabeöf fnung zugewandten Ende der Ausgleichskammer angeordnet und schliesst vorzugsweise unmittelbar an einen Boden der Ausgleichskammer an .
Bei der Füllöf fnung handelt es sich ebenfalls um eine Öf fnung in die Ausgleichskammer hinein, die die Auslasskammer mit einem Be- hälterinnern verbindet .
Die Füllöf fnung zeichnet sich j edoch dadurch aus , dass diese durch den sich in der Ausgleichskammer befindlichen Kolben von der Austragsöf fnung getrennt ist . Hingegen weist die Durchlassöf fnung zumindest zu Beginn eines Abgabevorgangs von Flüssigkeit eine Fluidverbindung zur Austragsöf fnung auf .
Durch den Kolben kann diese Fluidverbindung unterbrochen werden . Die lineare Beweglichkeit des Kolbens erlaubt es , die Dosiervorrichtung einerseits im Wesentlichen unbeeinflusst von Kippwinkel des Behälters zu nutzen, andererseits ebenso unabhängig in Bezug auf eine Drehung des Behälters um seine Längsachse .
Mit anderen Worten verschliesst der Kolben in seiner unteren Endlage , also beim Gebrauch über Kopf , die Durchlassöf fnung . Durch dieses Verschliessen wird der Ausgabevorgang unterbrochen .
Die Durchlassöf fnung ist vorzugsweise seitlich an der Ausgleichskammer angeordnet . Durch diese Anordnung ist es möglich, dass der Kolben diese Durchlassöf fnung während seiner Bewegung überstreicht und damit die Durchlassöf fnung kontinuierlich kleiner wird, bis sie in der Endlage des Kolbens ganz verschlossen ist .
Die Längsachse eines Behälters ist typischerweise definiert durch eine Verbindung von einem Behälterboden zu einer Behälteröf fnung . Am Beispiel von einem rotationssymmetrischen Behälter, beispielsweise einer Flasche für Speiseöl , ist die Längsachse identisch mit der Rotationsachse des Behälters .
Durch das Verschliessen der Durchlassöf fnung mit dem Kolben kann ein weiteres Einbringen von Flüssigkeit in die Ausgleichskammer verhindert werden . Zudem erlaubt diese Anordnung einen Dosiervorgang mit einer Indikation des nahenden Abschlusses des Dosiervorgangs zu beenden . Der Kolben verschliesst die Durchlassöf fnung nicht plötzlich und unmittelbar, sondern die Durchlassöf fnung wird durch eine Überdeckung mit dem Kolben kontinuierlich kleiner, sodass der Fluss der abgegebenen Flüssigkeit ebenfalls abnimmt . Der Nutzer erkennt an dieser Abnahme , dass der Abschluss des Dosiervorgangs bevorsteht .
Durch das unveränderliche Volumen der Ausgleichskammer ist die Reproduzierbarkeit des Dosiervorgangs sichergestellt .
Vorzugsweise ist die Ausgleichskammer kreis zylindrisch ausgebildet , entsprechend kann auch ein sich darin befindlicher Kolben kreis zylindrisch ausgebildet sein . Der Kolben kann daher innerhalb der Ausgleichskammer frei schwimmen und ist weder in seiner rotativen Bewegung gehindert noch in seiner linearen Bewegung .
Die Aus führung mit einem linear beweglichen Kolben ermöglicht es zudem, diesen beispielsweise mit einem relativ geringen Durchmesser aus zuführen und entsprechend eine axiale Ausdehnung der Ausgleichskammer zu erhöhen oder zu verringern, um eine entsprechend grössere oder kleinere Zeitverzögerung und damit ein entsprechend grösseres oder kleineres Ausgabevolumen bereitzustellen . Dies ermöglicht es , die Dosiervorrichtung auch für Behälter zu verwenden, die relativ kleine Austragsöf fnungen oder Behälterhälse aufweisen .
Eine axiale Länge des Kolbens entspricht vorzugsweise mindestens dem 0 . 8 - fachen des Durchmessers des Kolbens . Damit kann zuverlässig ein Kippen oder Verkanten des Kolbens innerhalb der Ausgleichskammer verhindert werden .
Wie bereits erläutert ist die Ausgleichskammer mit der Austrags- öf fnung verbunden . Die Austragsöf fnung ist insbesondere ein integraler Bestandteil der Ausgleichskammer und schliesst die Ausgleichskammer in der Ausgaberichtung der Flüssigkeit ab .
Die Austragsöf fnung kann j edoch auch in einem separaten Element ausgebildet sein, wobei dieses Element die Ausgleichskammer verschliesst . Es kann vorgesehen sein, dass dieses Element als ein Deckel zum Verschliessen der Ausgleichskammer ausgebildet ist . Alternativ kann j edoch dieses Element auch Bestandteil einer Justiervorrichtung sein, durch die die Dosiermenge eingestellt werden kann .
Dieser Austragsöf fnung gegenüberliegend weist die Ausgleichskammer einen Boden auf . Vom Boden der Ausgleichskammer erstreckt sich ein Mantel in Richtung zur Austragsöf fnung hin . Die Durchlassöf fnung ist vorzugsweise im Mantel der Ausgleichskammer angeordnet . Durch eine Anordnung im Mantel kann die Durchlassöf fnung einfach mit dem Kolben verschlossen werden . Der Kolben funktioniert dabei wie eine Blende , welche die Durchlassöf fnung überstreicht . Mit anderen Worten ist die Durchlassöf fnung seitlich oder lateral an der Ausgleichskammer angeordnet . Sie bildet ein Fenster in dem Mantel .
Der lichte Querschnitt der Durchlassöf fnung kann im Wesentlichen rechteckig sein . Es kann j edoch auch vorgesehen sein, dass sich der Querschnitt in Richtung zur Austragsöf fnung hin, also in Richtung der Längsachse und somit auch in Richtung der linearen Bewegung des Kolbens , verj üngt oder erweitert um beispielsweise eine bestimmte Abnahme des Flüssigkeits flusses während des Dosiervorgangs zu erwirken .
Vorzugsweise ist die Füllöf fnung im Boden der Ausgleichskammer angeordnet . Durch die Anordnung im Boden ist sichergestellt , dass die Ausgleichskammer unabhängig ihrer Lage gleichmässig mit Flüssigkeit beaufschlagt werden kann . Dabei kann die Füllöf fnung vorzugsweise zentral im Boden angeordnet sein .
Vorzugsweise unterteilt der Kolben die Ausgleichskammer in eine Durchlasskammer und eine Füllkammer . Die Füllkammer ist ausschliesslich mit der Füllöf fnung mit einem Innern des Behälters in Fluidverbindung oder in Fluidverbindung bringbar . Insbesondere sind keine weiteren Verbindungen vorgesehen, wie beispielsweise Einwegventile oder dergleichen .
Dies erlaubt die einfache und reproduzierbare Fertigung der Dosiervorrichtung . Gleichzeitig ist durch eine einzelne Füllöf fnung die Reproduzierbarkeit des Dosiervorgangs begünstigt .
Der Kolben ist vorzugsweise in der Form eines Bechers ausgebildet , wobei dieser in der Überkopflage des Behälters nach oben of fen ist . Dazu weist der Kolben eine Wandung oder Schürze auf , die sich in Richtung des Innern des Behälters und damit in Richtung der Füllöf fnung erstreckt . Durch diese Ausbildung ist einerseits eine Führung des Kolbens in der Ausgleichskammer auf einfache Weise bereitgestellt , andererseits ist auch gewährleistet , dass der Kolben auf j eden Fall mit einer minimalen Menge Flüssigkeit in der Füllkammer beaufschlagt wird . Durch diese konkrete Ausbildung weist die Füllkammer bereits ein minimales Volumen auf . Der Boden des Kolbens , also der Bereich, der der Ausgabeöf fnung zugewandt ist , ist vorzugsweise plan ausgebildet und weist keine nennenswerten Erhebungen auf . Dies ermöglicht es , eine Abdichtung zum Boden der Durchlasskammer zu schaf fen .
Vorzugsweise ist ein Querschnitt der Fluidverbindung zwischen dem Innern des Behälters und der Füllkammer unveränderlich . Mit anderen Worten besteht zwischen der Füllkammer und dem Innern des Behälters eine stetige Verbindung, unabhängig vom Zustand, in welchen sich die Dosiervorrichtung befindet . Mit anderen Worten ist die Verbindung vor, während und nach dem Ausbringvorgang konstant und gleichbleibend . Dies schaf ft reproduzierbare Verhältnisse bei wiederkehrenden Vorgängen .
Innerhalb der Dosiervorrichtung kann eine Belüftungsöf fnung vorgesehen sein, zum Belüften des Innern des Behälters .
Die Dosiervorrichtung wie vorliegend beschrieben ist insbesondere geeignet zur Ausgabe von Flüssigkeiten aus Behältern die nicht oder kaum kompressibel oder verformbar sind . Damit aus solchen Behältern eine Flüssigkeit ausgegeben werden kann, muss das Volumen der Flüssigkeit innerhalb des Behälters ersetzt werden . Typischerweise geschieht dies durch das Einströmen von Umgebungsluft in das Innere des Behälters . Dies ist durch eine entsprechende Belüftungsöf fnung ermöglicht .
Der Kolben ist vorzugsweise freischwimmend in der Ausgleichskammer angeordnet . Dadurch ist sichergestellt , dass der Kolben in seiner Bewegung in keiner Art und Weise gehindert ist . Die Dosiervorrichtung kann ein Justiervorrichtung zum Regulieren eines lichten Querschnitts der Durchlassöf fnung aufweisen . Durch die Regulierung des Querschnitts kann die Dosiermenge bestimmt werden . Je nach Grösse des Querschnitts fliesst mehr oder weniger Flüssigkeit in die Durchlasskammer . Da die Füllkammer j edoch im Wesentlichen immer mit gleichbleibender Geschwindigkeit gefüllt wird und entsprechend die Durchlassöf fnung ebenfalls mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch den Kolben verschlossen wird, verändert sich das ausgegebene Volumen der Flüssigkeit in Abhängigkeit der Nachströmgeschwindigkeit und/oder Nachströmmenge .
Es kann vorgesehen sein, die Justiervorrichtung drehbar anzuordnen . Durch eine drehbare Anordnung der Justiervorrichtung kann beispielsweise die Durchlassöf fnung in Umfangsrichtung der Ausgleichskammer geschlossen werden .
Die Austragsöf fnung kann an der Justiervorrichtung angeordnet sein . Durch diese Anordnung kann die Justiervorrichtung mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen . Insbesondere muss kein separater Deckel mehr vorgesehen werden für die Ausgleichskammer, sondern die Justiervorrichtung kann die Ausgleichskammer verschliessen und gleichzeitig die Austragsöf fnung bereitstellen .
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, die Belüftungsöf fnung zur Belüftung des Innern des Behälters ebenfalls an der Justiervorrichtung anzuordnen .
An der Austragsöf fnung kann nachfolgend ein Ausgiesser angeordnet sein, um die Flüssigkeitsabgabe in eine bestimmte Richtung zu lenken und/oder ein Kleckern zu verhindern . I st die Austrags- öf fnung an der Justiervorrichtung angeordnet und typischerweise mit einem Ausgiesser ausgebildet , so kann die Belüftungsöf fnung zur Belüftung des Innern des Behälters dem Ausgiesser gegenüberliegend angeordnet sein . Damit ist sichergestellt , dass bei dem gattungsgemässen Gebrauch, also beim Ausgeben von Flüssigkeit , die Belüftungsöf fnung zur Belüftung des Innern des Behälters nach oben ausgerichtet ist .
Ein weiterer Aspekt betri f ft einen Behälter umfassend eine Dosiervorrichtung wie vorliegend beschrieben . Dies ermöglicht das Bereitstellen eines aufeinander abgestimmten Systems . Insbesondere für Behälter, die starr sind und nicht kompressibel ist eine derartige Kombination einfach auslegbar, sodass die Dosiermenge reproduzierbar ist .
Anhand von schematischen Figuren wird die Erfindung nachfolgend erläutert . Es zeigt :
Figur 1 : Eine perspektivische Ansicht einer Dosiervorrichtung;
Figur 2 : eine Draufsicht auf die Dosiervorrichtung gemäss der Figur 1 ;
Figur 3 : eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der Figur 2 ;
Figur 4 : die Schnittansicht gemäss der Figur 3 nach Beendigung der Flüssigkeitsausgabe ;
Figur 5 : eine Seitenansicht der Dosiervorrichtung gemäss der Figur 1 mit der zugehörigen Schnittansicht ;
Figur 6 : eine weitere Seitenansicht der Dosiervorrichtung gemäss der Figur 1 mit der zugehörigen Schnittansicht .
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Dosiervorrichtung 100 . Die Dosiervorrichtung 100 weist einen Grundkörper 20 auf . Der Grundkörper 20 ist mit einem hier nicht sichtbaren Gewinde versehen, um die Dosiervorrichtung 100 an einem hier nicht dargestellten Behälter zu befestigen . Die Dosiervorrichtung 100 weist eine Justiervorrichtung 60 auf um die Menge der abzugebenden Dosis einzustellen . Zentral an der Justiervorrichtung 60 befindet sich eine Austragsöf fnung 31 . An diese Austragsöf fnung nachfolgend ist ein Ausgiesser 32 angeordnet . Der Ausgiesser 32 ermöglicht ein kleckerf reies Ausgiessen der Flüssigkeit .
Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Dosiervorrichtung 100 gemäss der Figur 1 . In der Figur 2 ist die Justiervorrichtung 60 ersichtlich . Dies weist einen Indikator 62 auf .
Auf dem Grundkörper 20 ist eine Skala 63 angeordnet , die zusammen mit dem Indikator 62 anzeigt , welche Dosiermenge gewählt ist . Die Justiervorrichtung 60 ist im Grundkörper 20 drehbar gelagert . Durch das Verdrehen der Justiervorrichtung 60 kann die abzugebende Menge an Flüssigkeit eingestellt werden . Dies wird durch die Stellung des Indikators 62 in Bezug zur Skala 63 angezeigt .
Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der Figur 2 . In dieser Schnittansicht ist erkennbar, dass innerhalb des Grundkörpers 20 ein Gewinde zum Befestigen an einem Behälter angeordnet ist . Die Darstellung gemäss der Figur 3 ist eine Überkopfdarstellung, also eine Darstellung, in welcher die Dosiereinheit 100 zu Beginn eines Dosiervorgangs dargestellt ist .
Ersichtlich ist , dass zentral in dem Grundkörper 20 eine Ausgleichskammer 40 angeordnet ist . Innerhalb der Ausgleichskammer 40 befindet sich ein Kolben 50 , der die Ausgleichskammer 40 in eine Durchlasskammer 40A und eine Füllkammer 40B unterteilt . Der Kolben 50 ist innerhalb der Ausgleichskammer 40 freischwimmend angeordnet . Dies ermöglicht die lagenunabhängige Nutzung der Dosiervorrichtung 100 . Die Füllkammer 40B ist über die Füllöf fnung 42 mit dem Innern eines Behälters verbunden . Die Durchlasskammer 40A ist über eine Durchlassöf fnung 41 ebenfalls mit dem Innern des Behälters verbunden . Die Füllkammer 40B ist durch das Vorhandensein des Kolbens 50 von der Austragsöf fnung getrennt .
Die Ausgleichskammer 40 weist einen Boden 44 auf und einen Mantel 43 . Die Füllöf fnung 42 ist vorliegend zentral im Boden 44 ausgebildet . Der Boden 44 ist in Richtung der Füllöf fnung 42 leicht konisch zulaufend ausgebildet . Dadurch ist sichergestellt , dass sich der Kolben 50 innerhalb der Ausgleichskammer 40 frei bewegen kann . Flüssigkeit , die sich in der Füllkammer 40B befindet , kann ungehindert abfliessen .
Aus der Figur 3 ist der Beginn des Dosiervorgangs ersichtlich . Der Kolben 50 befindet sich zu Beginn des Dosiervorgangs in der hier gezeigten Ausgangslage , wobei diese Ausgangslage dadurch erzielt wird, dass der Behälter in auf rechtstehendem Zustand gelagert ist . Dadurch sinkt der Kolben 50 nach unten und befindet sich in der hier gezeigten Position . Zum Ausgeben von Flüssigkeit aus dem Behälter wird dieser mitsamt der Dosiervorrichtung 100 über Kopf gedreht und die Dosiervorrichtung 100 ist damit in der Lage wie sie in der Figur 3 gezeigt ist .
In dieser Lage kann durch die Durchlassöf fnung 41 Flüssigkeit aus dem Innern des Behälters in die Durchlasskammer 40A fliessen und entsprechend aus dieser Durchlasskammer 40A durch die Aus- tragsöf fnung 31 hinaus . Dies ist durch den Pfeil P2 illustriert . Gleichzeitig fliesst Flüssigkeit aus dem Innern des Behälters durch die Füllöf fnung 42 in die Füllkammer 40B und füllt diese mit Flüssigkeit . Durch die Flüssigkeit wird der Kolben 50 in Richtung der Austragsöf fnung 31 bewegt . Während dieser Bewegung beginnt der Kolben 50 die Durchlassöf fnung 41 zu überstreichen . Entsprechend dem Bewegungs fortschritt des Kolbens 50 wird die Durchlassöf fnung 41 kleiner bis diese vollständig verschlossen ist . Sobald die Durchlassöf fnung 41 vollständig verschlossen ist , ist der Flüssigkeits fluss entlang des Pfeiles P2 unterbrochen und keine weitere Flüssigkeit wird durch die Austragsöf f- nung 31 ausgegeben . Wie aus der Figur 4 ersichtlich ist , tritt dieser Zustand, also der vollständige Verschluss der Durchlassöf fnung, ein, wenn der Kolben in seiner unteren Endlage ist . Die Menge der Flüssigkeit , die ausgegeben wird, kann durch die Justiervorrichtung 60 ( siehe Figur 1 ) eingestellt werden . Durch das Verdrehen der Justiervorrichtung ist der Anfangsquerschnitt der Durchlassöf fnung 41 vergleichsweise grösser oder kleiner . Dieser Vorgang wird nachfolgend in Bezug auf die Figuren 5 und 6 im Detail erläutert .
Die Figur 4 zeigt den bereits beschriebenen Abschluss des Dosiervorgangs , bzw . des Ausgabevorgangs . Wie aus der Figur 4 ersichtlich ist , hat der Kolben 50 die Durchlassöf fnung 41 komplett verschlossen, sodass keine weitere Flüssigkeit in die Durchlasskammer 40A, deren Volumen durch die Bewegung des Kolbens 50 vollständig reduziert wurde , mehr fliessen kann . Gleichzeitig ist Füllkammer 40B vollständig mit Flüssigkeit gefüllt . Um die Dosiervorrichtung 100 wieder für einen nächsten Dosiervorgang bereitzustellen, muss diese wieder in ihre ursprüngliche aufrechte Lage gebracht werden, also in Bezug zu der hier in der Figur 4 dargestellten Lage um 180 Grad gedreht werden . In dieser um 180 Grad gedrehten Lage fliesst die Flüssigkeit , die sich in der Füllkammer 40B angesammelt hat , zurück in den Behälter .
Damit sich im Behälter keine unerwünschten Zustände bilden, beispielsweise einen Zustand des Unterdrucks , ist an der Dosiervorrichtung 100 eine Öf fnung 103 vorgesehen ( siehe Figur 1 ) , um das Innere des Behälters zu belüften . Die Öf fnung 103 mündet in das Belüftungsrohr 104 . Die Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der Dosiervorrichtung 100 gemäss der Figur 1 mit einer zugehörigen Schnittansicht entlang der Schnittlinie B-B .
Ersichtlich ist der Grundkörper 20 mit der darauf angeordneten Justiervorrichtung 60 , welche in den Ausgiesser 32 mündet . Die Justiervorrichtung 60 ist relativ zum Grundkörper 20 drehbar am Grundkörper 20 gelagert .
Die Justiervorrichtung 60 weist eine Blende 61 auf , die in Überdeckung mit der Durchlassöf fnung 41 gebracht werden kann . In der Figur 5 in der Schnittansicht ist die Position der Blende 61 dargestellt , in welcher die Durchlassöf fnung 41 vollständig offen ist . Dies entspricht einer hohen Dosiermenge .
Die Figur 6 zeigt eine zur Figur 5 vergleichbare Darstellung . In dieser Darstellung ist die Justiervorrichtung 60 verdreht , sodass die Blende 61 die Durchlassöf fnung 41 fast vollständig überdeckt und lediglich noch einen kleinen Durchlassquerschnitt of fenlässt . Dies entspricht einer geringen Dosiermenge .

Claims

Patentansprüche
1. Dosiervorrichtung (100) zur Abgabe einer fliessfähigen Substanz aus einem Behälter, umfassend einen Grundkörper (20) zum Befestigen an dem Behälter, eine Ausgabevorrichtung (30) mit einer Austragsöf fnung (31) sowie eine Ausgleichskammer (40) die mit der Austragsöf fnung
(31) verbunden ist, wobei die Ausgleichskammer (40) ein unveränderliches Volumen aufweist und wobei die Ausgleichskammer (40) eine Durchlassöffnung (41) und eine Füllöffnung (42) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Ausgleichskammer (40) ein Kolben (50) angeordnet ist, wobei der Kolben (50) innerhalb der Ausgleichskammer (40) linear verschiebbar ist, sodass die Durchlassöffnung (41) durch den Kolben (50) verschliessbar ist.
2. Dosiervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammer (40) kreiszylindrisch ausgebildet ist.
3. Dosiervorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (41) im Mantel (43) der Ausgleichskammer (40) angeordnet ist.
4. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllöffnung (42) im Boden (44) der Ausgleichskammer (40) angeordnet ist.
5. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (50) die Ausgleichskammer in eine Durchlasskammer (40A) und eine Füllkammer (40B) unterteilt, wobei die Füllkammer (40B) ausschliesslich mit der Füllöffnung (42) mit einem Innern des Behälters in Fluidverbindung ist oder bringbar ist.
6. Dosiervorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt der Fluidverbindung zwischen dem Innern des Behälters (100) und der Füllkammer (40B) un- veränderlich ist. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dosiervorrichtung (100) eine Belüftungsöffnung (102) zur Belüftung des Inneren des Behälters (100) angeordnet ist. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (50) freischwimmend in der Ausgleichskammer (40) angeordnet ist. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (100) eine Justiervorrichtung (60) aufweist, zum Regulieren eines lichten Querschnitts der Durchlassöffnung (41) . Dosiervorrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Justiervorrichtung (60) drehbar angeord- net ist. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsöf fnung (31) an der Justiervorrichtung (60) angeordnet ist. Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (102) an der Justiervorrichtung (60) angeordnet ist. Behälter umfassend eine Dosiervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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