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Die Erfindung betrifft einen Spender für Flüssigkeiten, insbesondere für zähflüssige oder pastenartige Substanzen wie z. B. Ketchup, weicher Käse, Butter, Honig, Zahnpasta, Schuhcreme, Senf, Schmierfett, Farbe, Klebstoffmasse, Dichtmasse, Schminke, Teig, usw.
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Derartige Spender sind aus
FR 906 341 A ,
DE 33 41 896 C2 ,
US 3815787 A ,
DE 202 05 218 U1 ,
WO 03/057581 A1 ,
WO 02/41 729 A1 und
GB 446 327 A bekannt Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Spenders gemäß
FR 906 341 A haben das Rohr auf der Innenseite und der Kolben auf der Außenseite ein Gewinde; die Drehung des Kolbens erfolgt über die quadratisch geformte Stange, die an der Scheibe befestigt ist. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel haben die Stange auf ihrer Außenseite und der Durchbruch in der Mitte des Kolbens ein Gewinde. Um zu verhindern, dass der Kolben sich dreht, weist dieser zwei Nuten und das Rohr zwei Rippen auf. Diese Spender sind nicht hermetisch und können keine luftdichte Aufbewahrung des Inhalts garantieren.
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Bei den aus den Patenten
DE 33 41 896 C2 und
US 3815787 A bekannten Spender werden die Kolben an ihrer Außenseite gedreht. Dazu weist gemäß dem Patent DE 33 41 896 C2 der Kolben radial nach außen stehende Zapfen auf, die in Schlitzen einer gegenüber dem Gefäß drehbaren Innenhülse mitgenommen und in einem auf der Innenseite des Gefäßes angebrachten Gewindes geführt werden. Diese Spender sind relativ kompliziert aufgebaut und es gibt auch keine Möglichkeit, den Inhalt des Spenders garantiert luftdicht aufzubewahren.
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In den Spender gemäß
DE 202 05 218 U1 und
WO 03/057581 A1 weisen die an ihren Außenseiten mit Gewinden versehenen Kolben bzw. ihre Schubeinrichtungen eine Länge auf, die der des Rohres entspricht. Diese Spender sind zwar einfach aufgebaut, sind aber wie eine Spritze relativ lang bzw. voluminös und dadurch auch etwas unhandlich.
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Der aus elastisch verformbarem Material bestehende Mantelbereich des Spenders gemäß
WO 02/41729 A1 weist auf der Innen- und auf der Außenseite jeweils ein Gewinde auf, die äquidistant angeordnet sind. Weiterhin wird bei diesem Spender eine Schraubenmutter mit einem Innengewinde verwendet, das dem Außengewinde des Mantelbereichs entspricht. Bei diesem Spender wird aber der Inhalt von der Schraubenmutter aufgenommen. Weiterhin ist die Schraubenmutter derart geformt, dass sie beim Hineinschrauben den Mantelbereich faltenbalgartig komprimiert, wodurch der eingestülpte Bodenbereich gegen den Inhalt drücken kann. Dieser Spender ist technologisch relativ kompliziert in der Herstellung und kann nicht völlig entleert werden.
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Der Spender gemäß
GB 446 327 A weist ein Rohr mit einem Außengewinde, einen Kolben sowie eine Schraubenmutter auf. Mit der Schraubenmutter und dem drehbaren, sich zur Ausgabeöffnung des Rohres bewegenden Kolben wird zwar der Inhalt ausgedrückt, diese Teile sind aber so ausgebildet, dass sie das Rohr zerstören, wodurch laufend Abfall entsteht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spender für Flüssigkeiten, insbesondere für zähflüssige oder pastenartige Substanzen zu entwickeln, der einfach und preiswert herstellbar ist, der kompakt aufgebaut ist, keine zusätzlichen Teile zu seiner Betätigung benötigt und der einfach und problemlos zu bedienen ist. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, eine sichere langfristige Aufbewahrung des Inhalts des Spenders, eine vollständige Entleerung und eine genaue Dosierung zu sichern.
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Diese Aufgabe wird mit dem Spender gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Eine solche Ausführung des Spenders erlaubt die Drehung der Schraubenmutter dem Kolben unmittelbar durch den elastischen Mantelbereich des Körpers zu transmittieren, was die Konstruktion des Spenders vereinfacht und den Innenbereich des Spenders hermetisch zu machen ermöglicht.
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Die zueinander äquidistante Anordnung der Profile der inneren und äußeren Gewinde des Rohres (Mantelbereiches) des Körpers erlaubt die Dicke der Wand des Mantelbereichs zu minimieren, was den Materialaufwand für die Herstellung des Spenders mindert.
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Das Vorhandensein eines Bodens des Körpers, der den inneren Raum des Spenders von der Umwelt abtrennt, gewährleistet in der Zeit der Nichtbenutzung des Spenders eine zuverlässige hermetische Aufbewahrung des Inhaltes.
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Die Ausstattung der Öffnung des Körpers mit einem Auslassventil, das sich bei einem vorgegebenen Druck öffnet oder schließt, sichert den Inhalt des Spenders gegen Eindringen der Luft, auch nachdem ein Teil des Produkts entnommen worden war.
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Das Vorhandensein von mit Zahlen versehenen Skalen auf den Oberflächen des Rohres (Mantelbereiches) und der Schraubenmutter gewährleistet eine präzise Dosierung bei der Abgabe des Inhaltes.
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Die Gleichheit der Form und der Abmaße der Stirnseite des Kolbens mit der Form und den Abmaßen der inneren Oberfläche des Halses gewährleistet eine völlige Entleerung des Spenders.
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Ausführungsbeispiele des Spenders sind in den 1 bis 11 dargestellt.
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Die 1–5 zeigen eine Variante der Konstruktion des Spenders mit einfachstem Deckel; in den 6–8 ist die Konstruktion des Kolbens zu sehen; in der 9 ist die Konstruktion des Spenders mit dem Auslassventil dargestellt; in den 10 und 11 ist die Konstruktion des Spenders mit Messskalen zu sehen. Im Einzelnen zeigt:
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1 einen Vollschnitt des Spenders (die Schraubenmutter ist nicht gänzlich an den Körper des Spenders angeschraubt),
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2 eine Vorderansicht des Spenders (die Schraubenmutter ist gänzlich an den Körper des Spenders angeschraubt),
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3 den Schnitt A-A aus der 2,
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4 und 5 die Schnitte B-B und C-C aus der 3,
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6 eine Vorderansicht (mit einem Halbschnitt) des Kolbens,
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7 eine Ansicht nach dem Pfeil E auf der 6 (Untersicht),
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8 eine Seitenansicht von links (mit einem Halbschnitt),
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9 einen Vollschnitt des Spenders mit dem Auslassventil,
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10 eine Vorderansicht des Spenders mit Messskalen und
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11 eine horizontale Projektion (Draufsicht).
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Der Spender enthält folgende Bestandteile: ein Körper 1, ein Kolben 2, ein Deckel 3 mit einer Dichtung 4 und eine Schraubenmutter 5.
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Der Körper 1 ist ein dünnwandiges Kunststoffgefäß, das aus einem Rohr 6 (Mantelbereich), einem Boden 7 und einem Hals 8 besteht. Das Rohr 6 und der Boden 7 sind aus einem elastisch verformbaren Material (z. B. federndem elastischen Kunststoff wie PET, ABS, usw.) hergestellt.
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Der Körper 1 kann auch ohne Boden 7 hergestellt werden.
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Die äußere Oberfläche 9 des Rohres 6 hat die Form eines Gewindes 10, die innere Oberfläche 11 des Rohres 6 hat die Form eines Gewindes 12. Die Gewinde 10 und 12 sind koaxial, ihre Profile sind äquidistant und ihre Gewindesteigungen S sind gleich.
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Der Hals 8 ist im Rohr 6 hermetisch befestigt (z. B. angeklebt, angeschweißt) oder das Rohr 6 ist mit dem Hals 8 zusammen gegossen als ein einheitliches Gussstück. Der Hals 8 hat eine Öffnung 13 und verbindet sich mit dem Deckel 3 durch das Gewinde 14.
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Die äußere Oberfläche 15 des Kolbens 2 hat die Form eines Gewindes 16, dessen Ausmaße gleich sind wie (oder etwas größer als) die Ausmaße des Gewindes 12, so dass die Gewinde 12 und 16 eine hermetische Gewindeverbindung bilden. Die Form und die Ausmaße der Stirnseite 17 des Kolbens 2 wiederholen die Form und die Ausmaße der inneren Oberfläche 18 des Halses 8. Der Kolben 2 ist mit einer hervorstehenden, steifen, nicht biegsamen Rippe 19 ausgestattet, deren äußere Oberfläche 20 eine Fortsetzung des Gewindes 16 des Kolbens 2 ist. Der Kolben 2 kann eine fortschreitende und rotierende (spiralförmige) Bewegung im Rohr 6 ausführen, dabei bleibt die hermetische Verbindung der Gewinde 16 und 12 erhalten.
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Die Schraubenmutter 5 ist mit der Möglichkeit einer fortschreitenden und rotierenden (spiralförmigen) Bewegung an Rohr 6 angeschraubt. Die Schraubenmutter 5 hat zwei diametral gegenüberliegende Konsolen 21. Das Gewinde 22 der Schraubenmutter 5 hat ihre Fortsetzung 22' an den inneren Oberflächen der Konsolen 21, dabei hat die letzte Windung 23 (oder einige letzten Windungen) des Gewindes 22' den Kerndurchmesser Q, der geringer als der Kerndurchmesser d10 des Gewindes 10 des Rohres 6 ist. Diese letzte Windung 23 bildet an den freien Enden der Konsolen 21 die inneren Vorsprüngen 24 und 25. Der Abstand Q zwischen den Vorsprüngen 24 und 25 ist gleich dem Kerndurchmesser Q und kleiner als der Kerndurchmesser d10 des Gewindes 10. Je nach der Prädestination des Spenden können die Gewinde 10, 12, 16 und 22 sowohl selbsthemmend als auch nicht selbsthemmend angefertigt sein. Bei Spendern, deren Inhalt ohne Luftzugang oder unter Hochdruck aufbewahrt werden muss, müssen alle Gewinde selbsthemmend sein.
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Die Montage des Spenden wird z. B. folgendermaßen verwirklicht:
Der Kolben 2 wird in das Rohr 6 bis zum Boden 7 eingeschraubt, dann wird der Hals 8 an dem Rohr 6 befestigt. Der Spender wird mit einer Substanz durch die Öffnung 13 aufgefüllt und mit dem Deckel 3 geschlossen. Danach wird die Schraubenmutter 5 an das Rohr 6 des Körpers 1 angeschraubt bis der Vorsprung 25 die äußere Oberfläche 9 des Rohres 6 berührt (siehe 1). Jetzt ist der Spender zur Benutzung vorbereitet.
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Der Spender wird z. B. folgendermaßen benutzt:
Der Deckel 3 wird abgeschraubt und die Schraubenmutter 5 wird auf das Rohr 6 aufgeschraubt. Die Windung 23 mit ihren Vorsprüngen 24 und 25 drückt an die äußere Oberfläche 9 des Rohres 6, das Rohr 6 presst sich zusammen und nimmt an dieser Stelle die Form einer Ellipse mit einer kleinen Achse N und einer großen Achse M an. Infolgedessen wird an dieser Stelle das Ausmaß n der Oberfläche 11 kleiner als der Kerndurchmesser d16 des Gewindes 16, das Ausmaß m wird größer als der Kerndurchmesser d16 des Gewindes 16 und es entsteht ein Spielraum 26 zwischen dem Gewinde 22' und der Oberfläche 9. Beim Drehen der Schraubenmutter 5 wirkt die Wand des Rohres 6 auf die Rippe 19 ein, der Kolben 2 beginnt sich zu drehen und dabei wird der Inhalt des Spenders komprimiert und durch die Öffnung 13 gepresst.
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Nach dem Auspressen der benötigten Menge des Inhalts wird mit dem Drehen der Schraubenmutter 5 aufgehört und der Deckel 3 auf den Hals 8 aufgeschraubt. Damit ist der Spender hermetisch verschlossen.
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Wenn in diesem Zustand an der Schraubenmutter 5 weiter (in Richtung Hals 8) geschraubt wird, entsteht innerhalb des Spenders ein Hochdruck.
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Der Spender kann mit einem Auslassventil 27 ausgestattet werden, das bei einem bestimmten vorgegebenen Auslassdruck anspricht (sich öffnet und bei Nachlassen des Drucks sich wieder schließt). Das Auslassventil 27 enthält einen Ventilsitz 28, an den eine Klappe 29 mit Hilfe einer Feder 30 ständig angedrückt wird. Die Feder 30 hält sich im Hals 31 mit Hilfe eines Anschlags 32, der mit Hals 31 durch die Schraubverbindung 33 verbunden ist. Durch die Änderung der Lage des Anschlags 32 kann man den Auslassdruck regeln. Die Klappe 29 hat einen Stock 34, der über den Hals 31 vorspringt. Der Hals 31 hat eine Auslassöffnung 35. Die Klappe 29 im Hals 31 und der Stock 34 im Anschlag 32 sind mit Spielpassungen eingesetzt, so dass die Klappe 29 sich im Hals 31 bewegen kann.
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Auf den Hals 31 ist ein Deckel 36 durch eine Gewindeverbindung 37 aufgeschraubt, dessen Boden 38 sich gegen Stock 34 stemmt.
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Dieser Spender wird folgendermaßen benutzt:
Der Deckel 36 wird abgeschraubt und die Schraubenmutter 5 auf das Rohr 6 aufgeschraubt. Der Inhalt des Spenders wird dadurch komprimiert und drückt an die Klappe 29, die bei einem bestimmten Druck angehoben wird. Die Öffnung 13 öffnet sich und der Inhalt des Spenders wird durch die Auslassöffnung 35 gepresst. Beim Beenden der Bewegung der Schraubenmutter 5 wird der Druck in dem Spender nicht weiter erhöht, die Klappe 29 senkt sich unter der Einwirkung der Feder 30 auf den Ventilsitz 28 herab und dadurch ist das Auslassventil 27 geschlossen.
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Die Auslassöffnung 35 wird von den Resten der ausgepressten Substanz gereinigt und gewaschen. Man kann auch mit dem kochenden Wasser oder Dampf die Auslassöffnung 35, die äußere Oberfläche des Halses 31 und den Innenraum des Deckels 36 reinigen (z. B. sterilisieren). Dann wird der Deckel 36 auf den Hals 31 aufgeschraubt, dabei drückt sein Boden 38 gegen den Stock 34 der Klappe 29. Damit wird eine zuverlässige hermetische Abdichtung des Innenraums des Spenders und eine lange Unversehrtheit des Inhalts des Spenders gesichert.
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Die Konstruktion des Spenders ermöglicht eine genaue Dosierung, weil die Menge der ausgepressten Substanz immer dem Drehwinkel der Schraubenmutter 5 entspricht.
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Zur Kontrolle der Menge der ausgepressten Substanz sind zwei mit Zahlen versehene Skalen (eine lineare Skala 39 und eine runde Skala 40) vorgesehen, die an den äußeren Oberflächen des Rohres 6 und der Schraubenmutter 5 aufgetragen sind (z. B. durch Farben). Die Skalen 39 und 40 schneiden sich. Die Zahlen der Skalen geben Volumen- oder Masseneinheiten an. Die Differenz der Werte des Endes und des Anfangs der linearen Skala 39 ist gleich der Menge der Substanz in dem völlig gefüllten Spender. Der Anfang und das Ende der runden Skala 40 von Schraubenmutter 5 kongruieren, dabei ist die Differenz ihrer Werte gleich der Menge der Substanz, die bei einer Umdrehung der Schraubenmutter 5 aus dem Spender ausgepresst wird. Die Skalen 39 und 40 sind so angeordnet, dass eine Deckung der Anfänge der Skalen einer Maximalstellung des Kolbens 2 in dem Spender entspricht und eine Deckung der Enden der Skalen einer anderen Maximalstellung des Kolbens 2 in dem Spender entspricht. An der linearen Skala 39 kann die den vollen Umdrehungen entsprechende Menge der Substanz abgelesen werden, Bruchteile können an der runden Skala 40 abgelesen werden.
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Der neue Spender hat eine einfache und preiswert herstellbare Konstruktion, ist kompakt aufgebaut, bequem zu bedienen und es werden keine zusätzlichen Teile zu seiner Betätigung benötigt.
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Der neue Spender gewährleistet eine genaue Dosierung und eine völlige Entleerung.
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Der neue Spender erlaubt einen Hochdruck innerhalb des Spenders zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, was ermöglicht sterile Substanzen lange Zeit zu bewahren, sogar nachdem ein Teil des Produkts entnommen worden war.
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Die neuen Eigenschaften des Spenders ermöglichen die Verwendung in vielen verschiedenen Bereichen (z. B. für Ernährung der Astronauten, für Zwangsfütterung der Tiere, für künstliche Ernährung der Menschen, für Schmiermittelvorrichtungen der Maschinen, und vieles andere).
