-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät des persönlichen
Bedarfs, vorzugsweise eine Zahnbürste, einen Rasierapparat
oder ein Epiliergerät. Die Erfindung betrifft dabei einerseits
einen Nachfüllpack für ein solches Gerät
des persönlichen Bedarfs mit einem Vorratsbehältnis,
insbesondere -beutel, enthaltend zumindest eine auszubringende Pflege- und/oder
Behandlungssubstanz wie Zahnpasta oder dergleichen, sowie eine mit
dem Vorratsbehältnis fest verbundene Pumpe, deren Pumpkammer über
ein Einlassventil mit dem Innenraum des Vorratsbehältnisses
verbunden ist und durch Verformung einer die Pumpkammer begrenzenden
Membran volumenveränderbar ist. Die Erfindung betrifft
dabei auch ein Verfahren zur Befüllung eines solchen Nachfüllpacks.
-
Bei
elektrischen Geräten des persönlichen Bedarfs
ist es bekannt, zusätzlich zur mechanischen Bearbeitungswirkung
eine die Pflege oder die Reinigung unterstützende Substanz
zu fördern. Beispielsweise können elektrische
Rasierer eine Preshave-Lotion auf den Scherkopf fördern,
wo die Substanz auf der Haut verteilt wird, um eine gründlichere Rasur
mit weniger Hautirritationen zu ermöglichen. Die Nachfüllbehältnisse
sind dabei aus flexiblem Material in Form eines Beutels oder aus
hartem Kunststoff in Form einer Kartusche geformt, wobei sie in
einen entsprechenden Hohlraum im Gerät eingelegt und nach
Entleerung weggeworfen werden.
-
Bei
elektrischen Zahnbürsten ist es weiterhin bekannt, Nachfüllpacks
mit Zahnpasta zu verwenden, die in kleine Beutel abgefüllt
sein kann, die im Gerät angekoppelt werden. Nach der Entleerung werden
sie durch neue Vorratsbehältnisse ersetzt und weggeworfen.
Da es sich bei den Nachfüllpacks um Wegwerfteile mit einer
geringen Lebensdauer handelt, sollen sie möglichst kostengünstig
und mit möglichst wenig Teilen gebaut sein. Meist handelt
es sich um ein Kunststoffteil mit einer Kopplungsstelle zum Gerät
und einer Folie, die auf das Kunststoffteil aufgeschweißt
wird, wobei an der Kopplungsstelle Einmal- oder Mehrfachventile
vorgesehen sind, um den Beutel abzudichten. In vielen Fällen
ist dabei ein Verschluss ausreichend, der nur einmal geöffnet wird,
da das Austrocknen der in dem Vorratsbehältnis enthaltenden
Substanz mit anderen Mitteln verhindert werden kann, sobald sich
die Nachfüllpackung angedockt im Gerät befindet.
-
Um
ein gewisses Quantum an Substanz aus dem Nachfüllpack zu
entnehmen und auszubringen, wird üblicherweise eine Pumpe
verwendet, die in den Nachfüllpack integriert sein kann,
vgl.
EP 1 598 118 A1 oder
WO 02/16047 . Um dem bei
diesen Wegwerfeinheiten be stehenden Kostendruck zu entsprechen,
sind die Pumpen üblicherweise als Membranpumpen ausgebildet,
bei denen eine verformbare Membran die Pumpkammer begrenzt, so dass
durch Verformung der Membran das Pumpkammervolumen verändert
und eine Pumpwirkung erzielt werden kann. Ein Problem bei derartigen
Membranpumpen ist das Eintrocknen der in dem Vorratsbehältnis
aufgenommenen pastösen Substanz. Durch die dünne Pumpmembran
kann im Wege der Diffusion im Laufe der Zeit Feuchtigkeit verloren
gehen, so dass die Substanz in der Pumpe eintrocknet, was insbesondere
angesichts der notwendigen, langen Haltbarkeiten solcher Nachfüllpacks
ein Problem ist. Zum anderen muss zur Förderung insbesondere
pastöser Substanzen ein genügend großer
Unterdruck von der Pumpe erzeugt werden, um die Substanz aus dem Vorratsbehältnis
zu saugen, insbesondere wenn bereits ein leichtes Eintrocknen stattgefunden
hat. Dies gelingt nur bei einer Pumpe, bei der das Totvolumen im
Vergleich zum Fördervolumen relativ klein ist und die der
Pumpkammer zugeordneten Einlass- und Auslassventile nur geringste
Leckagen gegen Luft aufweisen. Befindet sich Luft als kompressibles
Medium in der Pumpe, kann der nötige Druck nicht mehr aufgebaut
werden, was zu einem Versagen des Systems führen kann.
-
Um
die notwendige Saugkraft zum Ansaugen pastöser Substanzen
aus dem Vorratsbehältnis in die Pumpkammer hinein in ausreichender
Größe zu erzeugen, wird die Membran oftmals in
Form einer domförmigen Wölbung aus elastomerem
Material ausreichender Dicke hergestellt, so dass die Membran nach
ihrem Eindrücken in die Pumpkammer ausreichende Rückstellkräfte
erzeugt, die eine entsprechende Volumenvergrößerung
der Pumpkammer und damit ein Ansaugen der Substanz in die Pumpkammer
hinein bewirken, vgl. beispielsweise
DE 199 63 218 A1 oder
DE 10 2004 040 834 . Auch die
WO 2004/082849 A1 beschreibt
einen Nachfüllpack mit integrierter Membranpumpe, bei der
die Membran in Form eines domförmig gewölbten
Druckknopfs ausgebildet sein soll. Dabei ist vorgeschlagen, dass
für die Membran auch das Material des Folienbeutels verwendet
werden kann, was jedoch bedingt, dass als Beutelmaterial ein entsprechend
elastisches Folienmaterial verwendet werden muss, um den gewünschten
Ansaugeffekt zu erreichen.
-
Derartige
Ausbildungen der Pumpe und deren Membran sind jedoch oftmals problematisch
hinsichtlich des Eintrocknens der in der Pumpe befindlichen Substanz,
soweit durch die Membran im Wege der Diffusion im Laufe der Zeit
Flüssigkeit austreten kann. Andererseits werden sie dem
Kostendruck, dem solche Wegwerfpacks unterliegen, nur schwer gerecht.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde,
ein verbessertes Gerät des persönlichen Bedarfs
der eingangs genannten Art, einen verbesserten Nachfüll pack
hierfür sowie ein Verfahren zum verbesserten Befüllen
eines solchen Nachfüllpacks zu schaffen, die Nachteile
des Standes der Technik vermeiden und letzteren in vorteilhafter
Weise weiterbilden. Vorzugsweise soll bei einfachster und kostengünstig
herzustellender Ausbildung des Nachfüllpacks ein störungsfreies
Funktionieren der in den Nachfüllpack integrierten Pumpe sichergestellt
und ein Austrocknen in dem Nachfüllpack befindlicher Substanzen
verhindert werden.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Nachfüllpack
gemäß Anspruch 1, ein Gerät des persönlichen
Bedarfs mit einem solchen Nachfüllpack gemäß Anspruch
28 sowie ein Verfahren zum Befüllen eines solchen Nachfüllpacks
gemäß Anspruch 29 gelöst. Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Die
Erfindung verlässt also den bislang eingeschlagenen Weg,
das Befüllen der Pumpkammer und das Ansaugen der Substanz
in diese Pumpkammer durch Rückstellkräfte der
Membran zu bewerkstelligen und hierfür die Membran mit
einer entsprechend hohen Elastizität auszubilden. Da die
Membran selbst nicht mehr die Rückstellkräfte
aufbringen muss, unterliegt sie nicht mehr den zur Erreichung der
Elastizität notwendigen Randbedingungen, so dass sie einerseits
kostengünstiger und andererseits hinsichtlich des Eintrocknens
unproblematischer ausgebildet werden kann. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die Membran aus einer biegeschlaffen Folie besteht
und von einer in der Pumpkammer angeordneten Feder in eine das Pumpkammervolumen
vergrößernde Stellung gedrückt ist. Biegeschlaff meint
dabei nicht zwangsweise die vollständige Abwesenheit jeglicher
Elastizität. Die die Membran bildende Folie ist jedoch
soweit biegeschlaff bzw. ist ihre Elastizität zu schwach,
um den Strömungswiderstand der Substanz und die Hemmung
des Einlassventils vor der Pumpkammer zu überwinden. Die Rückstellkräfte
der Membran werden durch eine separat in der Pumpkammer angeordnete
Feder aufgebracht, so dass die Membran hinsichtlich ihrer Beschaffenheit
nicht mehr durch eine die Rückstellkräfte aufzubringende
Elastizität determiniert ist.
-
Insbesondere
bildet die Folie der Membran in Weiterbildung der Erfindung eine
dauerhaft gas- und diffusionsdichte Barriere. Hierdurch kann ein
Eintrocknen der in der Pumpkammer befindlichen Substanz verhindert
werden, da ein Feuchtigkeitsaustritt im Wege der Diffusion durch
die Membran hindurch unterbunden ist, und zwar auch dann, wenn in
Folge der oft langen Haltbarkeitsdauer eines Nachfüllpacks die
Pumpe mehrere Monate lang nicht in Betrieb ist. Andererseits wird
auch das Eintreten von Luft in die Pumpkammer sicher unterbun den,
was die Förderwirkung mangels in der Pumpkammer vorhandener Luft
und deren Kompressibilität verbessert.
-
Um
die gewünschte Barrierewirkung zu erzielen, kann die Folie
mehrschichtig aufgebaut sein und zumindest eine Barriereschicht
aus Metall, vorzugsweise Aluminium, aufweisen, die auf zumindest einer
Trägerschicht aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen,
aufgebracht ist, die der Folie insgesamt die ausreichende Festigkeit
und Standhaftigkeit gibt.
-
Insbesondere
kann dabei die Membran aus derselben Folie wie das Vorratsbehältnis
selbst bestehen. In besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung
kann ein Abschnitt der das Vorratsbehältnis bildenden Folie
selbst die Membran der Pumpe bilden, insbesondere dergestalt, dass
die Folie des Vorratsbehältnisses über ein die
Pumpkammer ausbildendes Pumpkammergehäuse gezogen ist,
so dass die Folie des Vorratsbehältnisses die Pumpkammer
abdeckt. Alternativ hierzu kann jedoch die Membran der Pumpe auch
in Form eines separaten Folienstücks ausgebildet sein,
das auf dem Pumpkammergehäuse vorzugsweise stoffschlüssig
befestigt, insbesondere aufgeschweißt und/oder aufgeklebt
ist und die Pumpkammer als Membran abdeckt. Im Sinne einer einfachen
und kostengünstig herzustellenden Ausbildung des Nachfüllpacks
ist jedoch die zuvor genannte Ausführung bevorzugt, bei
der die das Vorratsbehältnis bildende Folie selbst gleichzeitig
die Membran bildet.
-
Die
die Membran der Pumpe beaufschlagende Feder und das der Pumpkammer
vorgeschaltete Einlassventil können unterschiedlich ausgebildet sein.
Um eine besonders einfach zu montierende und kostengünstig
herzustellende Pumpeneinheit zu schaffen, sind in Weiterbildung
der Erfindung die Feder und das Einlassventil miteinander integral
einstückig ausgebildet, so dass sie ein gemeinsames Bauteil
bilden, das in das Pumpkammergehäuse eingesetzt werden
kann, was auch ungeachtet der biegeschlaffen Ausbildung der Membran
hinsichtlich einer kostengünstigen Fertigung von Vorteil
ist.
-
Grundsätzlich
können die Feder und/oder das Einlassventil an das Pumpkammergehäuse
angeformt sein. Vorteilhafterweise jedoch sind die Feder und das
Einlassventil jeweils separat von dem Pumpkammergehäuse
ausgebildet, und zwar insbesondere in Form eines in die Pumpkammer
einsetzbaren Einsatzes.
-
Um
eine Beschädigung der Membran durch Scheuern der Feder
an der Membran zu verhindern, umfasst die Feder in vorteilhafter
Weiterbildung der Erfindung einen abgerundeten Eingriffsabschnitt,
mit dem die Feder gegen die Membran drückt. In bevorzugter
Ausführung der Erfindung kann die Feder einen zusammendrückbaren
Federring aufweisen, der sich mit seiner Außenmantelfläche
an der Membran anlegt. Von einer geringen Scheuerwirkung auf die Membran
abgesehen, besitzt ein solcher zusammendrückbarer Federring
eine einfache Ausbildung ohne eine den Förderstrom durch
die Pumpkammer hindurch merklich beeinflussende Wirkung.
-
Das
vorteilhafterweise mit der Feder zu einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasste
Einlassventil kann in bevorzugter Ausführung der Erfindung
einen federnd gelagerten Sperrschild aufweisen, der sich von der
Innenseite der Pumpkammer her auf die Mündung eines Einlasskanals
legt, der den Innenraum des Vorratsbehältnisses mit der Pumpkammer
verbindet, soweit das genannte Einlassventil diese Verbindung nicht
sperrt. Die federnde Lagerung des Sperrschildes kann dabei insbesondere
dergestalt ausgeführt sein, dass der Sperrschild durch
entsprechende Druckbeaufschlagung von der Mündungsöffnung
des Einlasskanals weggeschwenkt bzw. -gekippt werden kann, um den
Strömungsquerschnitt der Mündungsöffnung
zumindest teilweise freizugeben.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Sperrschild
an einen Federträger angeformt, der die Feder trägt
und sich auf der der Membran gegenüberliegenden Seite der
Pumpkammer an einer die Pumpkammer begrenzenden Wandung abstützt.
-
Um
eine kostengünstig herzustellende Ausführung mit
nur wenigen Bauteilen zu erreichen, kann die Pumpe ein die Pumpkammer
druckseitig verschließendes Auslassventil aufweisen, das
gleichzeitig den Verschluss bzw. das Anschlussstück des Nachfüllpacks
bildet und letzteren verschließt. Gegebenenfalls kann das
Anschlussstück des Nachfüllpacks durch einen zusätzlichen
Verschluss, vorzugsweise einen Einmalverschluss, zusätzlich
verschlossen sein, der beim erstmaligen Einsetzen des Nachfüllpacks
in das entsprechende Gerät entfernt bzw. geöffnet
wird. Vorteilhafterweise kann jedoch auf einen zusätzlichen
Verschluss des Anschlussstücks verzichtet sein und das
druckseitige Auslassventil der Pumpkammer die genannte Doppelfunktion übernehmen,
nämlich bei einer entsprechenden Membranbewegung druckseitig
das Zurücksaugen des Fluids zu verhindern und andererseits
einen Schutz vor Austrocknung des den Pumpenausgang bildenden Anschlussstücks
zu erreichen.
-
Das
genannte druckseitige Auslassventil der Pumpe kann auf verschiedene
Weise ausgebildet sein. In Weiterbildung der Erfindung umfasst das Auslassventil
eine geschlitzte Weichmembran als Ventilelement, das sich bei der
Pumpenbetätigung öffnet und schließt.
Insbe sondere kann das genannte Auslassventil als Zweikomponententeil
ausgebildet sein, das eine harte und eine elastische Komponente aufweist.
Das elastische Teil bildet die vorgenannte geschlitzte Weichmembran,
die vorteilhafterweise gewölbt sein kann und sich durch
den anliegenden Druck ausdehnt und das Ventil öffnet.
-
Um
ungeachtet einer einfachen Pumpenausbildung und des Totraumvolumens
der Pumpe ein problemloses Inbetriebnehmen und sicheres Ansaugen
der im Vorratsbehältnis gespeicherten Substanz zu gewährleisten,
ist nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen,
dass der Nachfüllpack derart vorkonditioniert wird, dass
die Pumpkammer auch vor der ersten Inbetriebnahme des Nachfüllpacks
mit einer flüssigen und/oder pastösen Substanz
geflutet ist bzw. im wesentlichen luftfrei befüllt ist.
Also bereits dann, wenn das Vorratsbehältnis sein maximales
Ausgangsvolumen einnimmt und bestimmungsgemäß vollständig
befüllt ist, d. h. noch vor Ansaugen des ersten Volumenquantums
aus dem Speicherbehältnis in die Pumpkammer, ist die Pumpkammer
bereits geflutet, so dass die Pumpe ideal ansaugen kann. Durch ein
derartiges Vorfluten der Pumpe wird Luft in der Pumpe als kompressibles Medium
beseitigt, wodurch die Ansaugleistung drastisch verbessert wird,
da die Pumpe mit einem inkompressiblen Medium wesentlich mehr Druck
aufbaut als mit Gas. Zugleich ist auch die zuvor beschriebene vorteilhafte
Ausbildung des druckseitigen Auslassventils, das gleichzeitig den
Verschluss bzw. das Anschlussstück des Nachfüllpacks
bildet, problemlos möglich. Während bei einer
anfangs luftbetriebenen Pumpe, bei der die Pumpkammer nicht vorgeflutet ist,
sich der entstehende Unterdruck bei Betätigung der Membran
aufgrund des Gesetzes für ideale Gase aus dem Verhältnis
zwischen verdrängtem Luftvolumen in Relation zum Totvolumen
berechnen und sich bei großem Totvolumen ein entsprechend
unzureichender Unterdruck ergeben würde, der zusätzlich durch
Leckagen an den Ventilen sinken würde, spielt das Totvolumen
bei einer bereits vorgefluteten Pumpe keine größere
Rolle. Hierdurch kann das druckseitige Auslassventil der Pumpe auch
ein Stück weit von der Pumpkammer selbst weggelegt und
insbesondere am Ende eines den Anschlussstutzen bildenden Kanals
vorgesehen werden und somit gleichzeitig als Abschluss des Strömungskanals
verwendet werden, wodurch ein zweites Ventil auf der Druckseite
nicht mehr nötig ist.
-
Die
Pumpe kann hierbei grundsätzlich mit der auszubringenden
Pflege- bzw. Behandlungssubstanz selbst vorgeflutet werden. In Weiterbildung
der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die Pumpe mit einem
anderen Medium vorzufluten, insbesondere einem die Instandhaltung
der Pumpe fördernden Instandhaltungsmedium, welches schmierende und/oder
das Eintrocknen und Festgehen verhindernde Substanzen enthalten
kann. Eine solche spezielle Vorflutungssubstanz kann hinsichtlich
Viskosität und Eintrockenverhalten optimal auf die Lagerung und
die Pumpe samt Ventilen abgestimmt sein. Vorteilhafterweise wird
hierbei im wesentlichen nur die Pumpe, nicht jedoch das daran angeschlossene
Vorratsbehältnis mit dieser anderen Substanz befüllt,
so dass sich bei Inbetriebnahme des Geräts bzw. der erstmaligen
Betätigung der Pumpe des Nachfüllpacks diese separate
Substanz unmittelbar entleert und gleich im Anschluss hieran die
auszubringende Pflege- bzw. Behandlungssubstanz gespendet wird. Die
in die Pumpe vorgeflutete Substanz schützt die restliche
Pflege- bzw. Behandlungssubstanz vor Austrocknung und hilft die
Pumpe in Betrieb zu nehmen.
-
Das
Fluten der Pumpe bei der werksseitigen Konfigurierung des Nachfüllpacks
kann hierbei grundsätzlich in verschiedener Art und Weise
erfolgen. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung
kann zunächst der Beutel geformt und an seinen der Pumpe
abgewandten Seiten versiegelt werden. Der Beutel wird dann noch
ohne daran angebrachter Pumpe soweit mit der Pflege bzw. Behandlungssubstanz
gefüllt, dass lediglich noch am oberen offenen Rand des
Beutels ein Luftpolster bleibt. Im nächsten Schritt wird
der Beutel mit dem Pumpengehäuse verschweißt bzw.
verklebt. Die überschüssige, sich noch in dem
Vorratsbehältnis in Nachbarschaft der Pumpe bzw. in der
Pumpe befindliche Luft wird aus dem Beutel herausgedrückt
oder mit Unterdruck abgesaugt, so dass die Pumpe zumindest teilweise mit
der Substanz geflutet ist.
-
Alternativ
hierzu kann die Pumpe auch vor dem Befüllen des Nachfüllbehältnisses
in letzteres integriert werden, wobei in diesem Fall das Vorratsbehältnis
an anderer Stelle noch eine Öffnung behält, insbesondere
an der der Pumpe gegenüberliegenden Seite. Das Befüllen
des Vorratsbehältnisses erfolgt durch diesen zunächst
noch offengebliebenen Abschnitt. Nach dem Befüllen kann
das Vorratsbehältnis versiegelt und der überschüssige
Bereich durch Schneiden entfernt werden.
-
Soll
in der vorgenannten Weise die Pumpe mit einer besonderen, anderen
Substanz geflutet werden, wird zunächst diese in die Pumpe
eingebracht und sodann das Vorratsbehältnis mit der auszubringenden
Pflege- bzw. Behandlungssubstanz befüllt.
-
Der
Nachfüllpack kann natürlich grundsätzlich
verschiedene Formen und Anschlussmaße besitzen, die an
das jeweilige Gerät angepasst sind. Insbesondere bei Verwendung
in einer Zahnbürste, jedoch auch bei anderen Anwendungen,
kann in Weiterbildung der Erfindung der Nachfüllpack eine
insgesamt längliche, grob gesprochen wurstförmige
Gestalt besitzen, wobei vorteilhafterweise die Pumpe an einem stirnseitigen
Endabschnitt des Nachfüllpacks angeordnet, insbesondere
in eine Randnaht des Vorratsbehältnisses eingeschweißt
und/oder eingeklebt sein kann. Dabei kann in vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung das vom Druckausgang der Pumpkammer gebildete Anschlussstück
stirnseitig aus dem Vorratsbehältnis vorspringen bzw. über
dieses Vorratsbehältnis hinaus vorspringen. Die Ausrichtung des
vorzugsweise stutzenförmigen Anschlussstücks kann
dabei grundsätzlich verschieden und an die jeweilige Gestaltung
der geräteseitigen Nachfüllpackanschlüsse
angepasst sein. Eine vorteilhafte Ausbildung kann darin bestehen,
dass sich das stutzenförmige Anschlussstück im
wesentlichen parallel zur Längsachse des Vorratsbehältnisses
erstreckt.
-
Um
optimale Reinigungs- oder Pflegeeffekte zu erzielen, kann es besonders
im Bereich der Mundpflege sinnvoll sein, zwei oder mehr Substanzen nacheinander
oder auch parallel zu fördern. Hierzu kann in Weiterbildung
der Erfindung der Nachfüllpack insgesamt in zumindest zwei
Untereinheiten zur Abgabe zumindest zweier verschiedener oder gleichartiger
Substanzen untergliedert sein. Der Nachfüllpack bildet
dabei sozusagen einen Doppelpack zum Fördern und Ausbringen
zweier Substanzen.
-
In
Weiterbildung der Erfindung kann hierbei der Nachfüllpack
ein Vorratsbehältnis mit zwei separaten Speicherkammern
oder alternativ auch mehrere separate Vorratsbehältnisse
aufweisen, wobei vorteilhafterweise die mehreren Speicherkammern
bzw. die mehreren Vorratsbehältnisse über jeweils
ein Einlassventil mit separaten Pumpkammern kommunizieren können,
so dass jede Substanz einzeln dosiert werden kann.
-
Soweit
die Substanzen aus den Untereinheiten des Nachfüllpacks
parallel ausgebracht werden sollen, können die Pumpkammern
in einen gemeinsamen Ausgangskanal fördern.
-
Um
ein separates Ausbringen in zeitlicher oder örtlicher Hinsicht
zu ermöglichen, ist in Weiterbildung der Erfindung jedoch
vorteilhafterweise vorgesehen, dass die mehreren Untereinheiten
des Nachfüllpacks separate, vorzugsweise jeweils stutzenförmige
Anschlussstücke aufweisen, über die die entsprechenden
Substanzen separat abgegeben werden können. Die Anschlussstücke
kommunizieren hierbei in Weiterbildung der Erfindung mit den vorgenannten
separaten Pumpkammern, über die die entsprechenden Substanzen
separat aus den Speicherkammern bzw. den mehreren Vorratsbehältnissen
abgezogen werden können.
-
Um
trotz der mehreren Untereinheiten den entsprechenden Mehrfachpack
letztlich wie einen Einfachpack handhaben zu können, ist
in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die mehreren Anschlussstücke
der Untereinheiten zueinander in einer vorbestimmten Lage und/oder
in einer vorbestimmten Ausrichtung zueinander gehalten sind.
-
Um
ein einfaches Anschließen zu ermöglichen, aber
auch im Hinblick auf eine kleinbauende Ausführung ist es
vorteilhaft, wenn die mehreren Anschlussstücke des Mehrfachpacks
in kleinem Abstand voneinander angeordnet sind. Sehr nahe beieinander
liegende Anschlussstücke können leichter mit dann
ebenso nahe beieinander liegenden geräteseitigen Anschlussstücken
leichter in Eingriff miteinander gebracht werden als weit voneinander
liegend oder an verschiedenen Seiten des Nachfüllpacks
angeordnete Anschlussstücke. In Weiterbildung der Erfindung
sind die Anschlussstücke mit einem Abstand von weniger
als 20 mm voneinander angeordnet, vorzugsweise sogar weniger als
15 mm. Ein besonders einfaches Anschließen kann erreicht
werden, wenn der Abstand der Anschlussstücke weniger als
10 mm voneinander beträgt, da hierdurch die Anschlussstücke
einfach mit einer linearen Bewegung gleichmäßig
auf die entsprechenden geräteseitigen Anschlussstücke
gesetzt werden können, ohne dass eine leichte Schrägführung
gleich ein größeres Verkippen eines der Anschlussstücke
bewirken würde.
-
Die
mehreren Anschlussstücke des Mehrfachpacks können
hierzu grundsätzlich in verschiedener Art und Weise zueinander
in Position gehalten werden. Gemäß einer vorteilhaften
Ausführung der Erfindung kann die Positionierung durch
Ausbildung der Pumpe selbst erfolgen. Insbesondere kann die Pumpe
in Form einer Doppel- oder Mehrfachpumpe ausgebildet sein, bei der
die mehreren Pumpkammern und die davon abgehenden Anschlussstücke
in einem gemeinsamen, vorzugsweise einstückigen Pumpkammergehäuse
ausgebildet sind.
-
Alternativ
können auch separate Pumpeinheiten und insbesondere separate
Pumpkammergehäuse vorgesehen sein, wobei in diesem Fall
die mehreren Anschlussstücke des Mehrfachpacks durch ein
Positionierstück zueinander gehalten sind, das auf die
mehreren Pumpeinheiten und/oder deren Anschlussstücke aufgesetzt
ist. Durch ein solches Positionierstück können
auch bei an sich völlig separater Ausbildung der Untereinheiten
diese wie ein Einfachpack gehandhabt werden.
-
Die
vorzugsweise stutzenförmigen Anschlussstücke,
an die vorteilhafterweise das druckseitige Auslassventil der jeweiligen
Pumpkammer angeformt ist, können von dem Pumpkammergehäuse
separat ausgebildet sein und auf dieses in Weiterbildung der Erfindung
formschlüssig aufgesetzt sein. Um die Teilezahl noch weiter
zu reduzieren, können die Anschlussstücke in Weiterbildung
der Erfindung vorteilhafterweise auch integral an das Pum pengehäuse
angeformt sein. Hierdurch wird es möglich, den Nachfüllpack
mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen zu fertigen.
-
Insbesondere
kann der Nachfüllpack aus fünf oder weniger Teilen,
vorzugsweise vier oder weniger Teilen und insbesondere aus nur drei
Teilen bestehen, nämlich dem Pumpengehäuse mit
dem daran angeformten Anschlussstück bzw. druckseitigem Auslassventil,
der die Membran vorspannenden Feder in dem Pumpengehäuse
mit dem daran angeformten Einlassventil sowie schließlich
dem Vorratsbehältnis selbst, das mit dem Pumpengehäuse
stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt
sein kann. Wird in der vorgenannten Weise das Anschlussstück
mit dem daran angeformten druckseitigen Auslassventil separat ausgebildet,
sind entsprechend vier Teile vorgesehen. Bei Ausbildung des Nachfüllpacks
in Form eines Mehrfachpacks mit mehreren Untereinheiten, gilt die
genannte Teilezahl für jede Untereinheit, wobei jedoch
auch in diesem Fall die genannte Teilezahl sogar für den
gesamten Mehrfachpack gelten kann, wenn die Pumpe bzw. deren Pumpengehäuse
in Form einer Mehrfachpumpe ausgebildet ist, wobei ggf. durch für
jede Pumpkammer separate Federeinheiten eine entsprechende Erhöhung
der Teilezahl eintreten kann.
-
Diese
und weitere Merkmale, die auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Ansprüchen in Kombination und Unterkombination miteinander
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden können,
gehen außer aus den Ansprüchen auch aus den Zeichnungen
und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
hervor. In den Zeichnungen zeigen:
-
1:
eine perspektivische Seitenansicht eines Nachfüllpacks
für eine Zahnbürste nach einer ersten vorteilhaften
Ausführung der Erfindung, die die stirnseitig an dem Vorratsbehältnis
vorgesehene Pumpe zeigt,
-
2:
eine schematische, perspektivische Seitenansicht des Nachfüllpacks
aus 1, die die Membran der Pumpe zeigt,
-
3:
einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch den Nachfüllpack
aus den vorhergehenden Figuren, der den Aufbau der Pumpe und deren
Anschluss an das Vorratsbehältnis zeigt,
-
4:
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Pumpe des Nachfüllpacks
aus den vorhergehenden Figuren,
-
5:
einen ausschnittsweisen Längsschnitt ähnlich 3 durch
die Pumpe des Nachfüllpacks nach einer alternativen Ausführungsform,
-
6:
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführung
aus 5,
-
7:
eine schematische, perspektivische Ansicht eines Nachfüllpacks
in Form eines Doppelpacks mit zwei separaten Untereinheiten nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung,
wobei die beiden Untereinheiten und ein diese zusammenhaltendes
Positionierstück in einer Explosionsdarstellung gezeigt
sind,
-
8:
eine schematische, perspektivische Ansicht des Doppelnachfüllpacks
aus 7 in zusammengebautem, einsetzbarem Zustand, und
-
9:
eine perspektivische Funktionsdarstellung, die das Aufsetzen des
Doppelnachfüllpacks aus den 7 und 8 auf
den Handteil einer Zahnbürste zeigt.
-
Der
in den 1 bis 4 gezeichnete Nachfüllpack 1 dient
der Aufnahme von Zahnpasta und kann in eine elektrische Zahnbürste
eingesetzt werden, die aus dem genannten Nachfüllpack 1 die darin
geförderte Zahnpasta fördert. Der Nachfüllpack 1 besitzt
eine insgesamt längliche, grob gesprochen wurstförmige
Kontur, wobei sich der Querschnitt des Nachfüllpacks 1 zu
einem seiner Enden hin verjüngt, vgl. das in 1 rechte
Ende. Der Nachfüllpack 1 umfasst ein längliches,
die genannte wurstförmige Kontur mit sich abflachendem
Ende besitzendes Vorratsbehältnis 2, das in der
gezeichneten Ausführungsform als Folienbeutel ausgebildet
ist, der aus einer Flachfolie bzw. Flachfolienstücken zusammengeschweißt
ist. Das Vorratsbehältnis 2 kann hierbei insbesondere
aus einer dauerhaft gas- und diffusionsdichten Barrierefolie bestehen,
die mehrschichtig aufgebaut sein kann und insbesondere eine Barriereschicht
aus Aluminium und zumindest eine Trägerschicht aus Polyethylen
aufweisen kann.
-
An
dem dem abgeflachten Ende des Vorratsbehältnisses 2 gegenüberliegenden
Stirnende des Vorratsbehältnisses 2 ist in dieses
eine Pumpe 3 integriert, die ein Pumpenkammergehäuse 9 aufweist, welches
teilweise in dem Innenraum 6 des Vorratsbehältnisses 2 aufgenommen
ist, vgl. 3. Das genannte Gehäuse 9 der
Pumpe 3 ist dabei in dem stirnseitigen Randbereich 14 des
Vorratsbehältnisses 2 in dessen Randnaht 15 eingeschweißt,
so dass die Pumpe 3 mit dem Vorratsbehältnis 2 gasdicht
verbunden ist.
-
Wie
insbesondere die 3 und 4 zeigen,
ist in dem Pumpenkammergehäuse 9 eine Pumpkammer 4 ausgebildet,
die bei Betrachtung des Pumpkammergehäuses 9 alleine
zu einer Seite hin offen ist. Diese offene Seite der Pumpkammer 4 ist durch
eine Membran 7 verschlossen, die die offene Seite der Pumpkammer 4,
welche in 4 gut zu sehen ist, vollständig
abdeckt und entlang des Randes der Pumpkammeröffnung mit
dem Pumpkammergehäuse 9 gasdicht und stoffschlüssig
verbunden, insbesondere verschweißt und/oder verklebt ist.
-
Wie
die 2 und 3 zeigen, wird die Membran 7 der
Pumpe 3 dabei von der Wandung des als Folienbeutel ausgebildeten
Vorratsbehältnisses 2 gebildet, d. h. die Folie
des Vorratsbehältnisses 2 ist soweit über
das Pumpkammergehäuse 9 gezogen, dass die Folie
des Vorratsbehältnisses 2 die Membran 7 bildet.
-
Da
die Folie des Vorratsbehältnisses 2 biegeschlaff
ausgebildet ist, d. h. nicht selbst die notwendige Elastizität
besitzt, um die Membran 7 in ihre das Volumen der Pumpkammer 4 vergrößernde
Stellung rückzustellen und hierdurch die Zahnpasta aus dem
Vorratsbehältnis 2 in die Pumpkammer 4 einzusaugen,
ist in der Pumpkammer 4 eine Feder 8 vorgesehen,
die von der Innenseite der Pumpkammer 4 her gegen die Membran 2 drückt
und diese in ihre pumpkammervolumenvergrößernde
Stellung drückt. Die Membran 7 ist hierbei jedoch
soweit elastisch, dass sie entgegen der Vorspannkraft der Feder 8 in die
Pumpkammer 4 ein Stück weit eingedrückt
werden kann. Zur Vergrößerung des Hubvolumens
kann die Membran 7 auch sozusagen so locker und bauchig über
die Pumpkammer 4 gelegt sein, dass sich ggf. auch bei geringer
oder gar keiner Dehnbarkeit der Membran 7 eine entsprechende
Pumpbewegung ausführen lässt.
-
Wie 3 zeigt,
ist die Pumpkammer 4 in dem Pumpkammergehäuse 9 durch
einen darin ausgebildeten Einlasskanal 12 mit dem Innenraum 6 des Vorratsbehältnisses 2 verbunden,
wobei diese Verbindung durch ein Einlassventil 5 beschaltet
ist derart, dass der Einlasskanal 12 bei Volumenvergrößerung
der Pumpkammer 4 öffnet und bei Volumenverkleinerung
der Pumpkammer 4 verschlossen wird.
-
Wie 4 zeigt,
sind das Einlassventil 5 und die Feder 8 vorteilhafterweise
zu einem gemeinsamen, einstückig ausgebildeten Bauteil
zusammengefasst. Die Feder 8 umfasst in der gezeichneten
Ausführungsform einen Federring 10, der auf einem
plattenförmigen Federträger 13 gelagert
ist, an dem einenends auch das Einlassventil 5 angeformt
ist. Das die Feder 8 und das Einlassventil 5 umfassende
Bauteil bildet einen Einsatz 23, der passgenau in die Pumpkammer 4 einsetzbar
ist.
-
Das
Einlassventil 5 ist in der gezeichneten Ausführungsform
in Form eines Sperrschildes 11 ausgebildet, der sich von
der Innenseite her auf die Mündung des Einlasskanals 12 legt,
der die Pumpkammer 4 mit dem Innenraum 6 des Vorratsbehältnisses 2 verbindet.
Der Sperrschild 11 kann hierbei gegenüber dem
Federträger 13 federnde Bewegungen ausführen,
insbesondere verschwenkt werden, so dass er die Mündung
des Einlasskanals 12 freigeben kann, wenn in der Pumpkammer 4 ein
Unterdruck entsteht.
-
Auf
der Druck- bzw. Auslassseite ist die Pumpkammer 4 mit einem
stirnseitig aus dem Vorratsbehältnis 2 hervorspringenden
Anschlussstück 17 verbunden, in dem ein Auslasskanal 24 mit
kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist. In der gezeichneten
Ausführung nach den 3 und 4 umfasst
der genannte Auslasskanal 24 hierbei zwei Abschnitte, die
zueinander in Querrichtung versetzt sind, vgl. 3.
Auf einem integral an das Pumpenkammergehäuse 9 angeformten
ersten Abschnitt des Auslasskanals 24 ist ein separates
Anschlussstück 17 formschlüssig und fluid-
und vorzugsweise auch gasdicht aufgesetzt, in dem ein zweiter Abschnitt
des Auslasskanals 24 ausgebildet ist. In dem besagten Anschlussstück 17 ist
stirnseitig ein Auslassventil 18 vorgesehen, welches einerseits
das druckseitige Ventil der Pumpe 3 bildet und andererseits
gleichzeitig einen Verschluss bildet, der das Vorratsbehältnis 2 bzw.
den Innenraum der Pumpe 3 luftdicht verschließt
und hierdurch die darin befindliche Substanz vor Vertrocknen schützt.
-
In
der gezeichneten Ausführungsform ist dabei das Auslassventil 18 in
Form eines Zweikomponententeils ausgebildet. In dem aus Hartkunststoff gespritzten
Korpus des Anschlussstücks 17 ist eine geschlitzte
Weichmembran 19 vorgesehen, die den Anschlusskanal 24 stirnseitig
verschließt und in der gezeichneten Ausführungsform
ballig gewölbt ist, vgl. 3. Durch
elastische Verformung der Weichmembran 19 kann das Auslassventil 18 öffnen
und sich schließen.
-
Um
die Anzahl der Bauteile noch weiter zu verringern, kann das zuvor
beschriebene Anschlussstück 17 auch integral einstückig
an das Pumpkammergehäuse 9 angeformt sein. Eine
solche Ausführung zeigt die 5. Das die
Druckseite der Pumpe 3 verschließende Auslassventil 18 kann
hierbei in den Auslasskanal 24 eingebaut sein, der sich
in dem Pumpkammergehäuse 9 erstreckt. Vorteilhafterweise kann
hierzu das Pumpkammergehäuse 9 in Zweikomponententechnik
spritzgegossen sein, so dass das Auslassventil 19 in Form
der in
-
5 gezeichneten
Weichmembran 19 in den aus Hartkunststoff bestehenden Korpus
des Pumpkammergehäuses 9 gespritzt ist. Ähnlich
der zuvor beschriebenen Ausführung ist auch bei der 5 die
Membran 7 durch die Wandung des Vorratsbehältnisses 2 gebildet. 6 zeigt
dies in einer Explosionsdarstellung, in der der sich über
die Pumpkammer 4 erstreckende Folienabschnitt des Vorratsbehältnisses 2 gut
zu sehen ist.
-
Um
das Vorratsbehältnis 2 in der eingangs beschriebenen
Art und Weise derart zu befüllen, dass auch die Pumpe 3 mit
pastöser bzw. flüssiger Substanz geflutet wird,
kann grundsätzlich in verschiedener Weise vorgegangen werden.
Nach einer Ausführung der Erfindung wird zuerst das Vorratsbehältnis 2 als
Beutel geformt und an der Unterseite versiegelt. Dann wird der Beutel
soweit mit Pflegesubstanz gefüllt, dass oben noch ein Luftpolster bleibt.
Im nächsten Schritt wird der das Vorratsbehältnis 2 bildende
Beutel mit dem Pumpkammergehäuse 9 verschweißt
und hierdurch verschlossen. Die überschüssige
Luft wird aus dem Beutel herausgedrückt oder mit Unterdruck
abgesaugt, so dass auch die Pumpe 3 zumindest teilweise,
vorzugsweise vollständig mit Substanz geflutet ist.
-
Alternativ
hierzu kann das Gehäuse 9 der Pumpe 3 auch
vor Befüllung an den dafür vorgesehenen Abschnitten
der Folie des Vorratsbehältnisses 2 angeschweißt
werden, so dass ein Vorratsbehältnis gebildet wird, das
an der Unterseite, d. h. der der Pumpe 3 gegenüberliegenden
Seite noch offen ist. Das Befüllen des Behälters
erfolgt von der unteren Seite her durch die offen gebliebene Öffnung.
Nach dem Befüllen wird die Folie versiegelt und der überschüssige
Bereich kann durch Schneiden entfernt werden.
-
Bei
der Befüllung kann auch vorgesehen werden, dass in das
Innere der Pumpe 3, insbesondere dass in die Pumpkammer 4 eine
andere Substanz eingebracht wird als die aus dem Vorratsbehältnis 2 auszubringende
Pflege- bzw. Reinigungssubstanz. Diese andere Substanz wird beim
Befüllen so dazu gegeben, dass im wesentlichen nur die
Pumpe 3 mit dieser Substanz gefüllt ist. Beim
Benutzen des Geräts wird diese Substanz dann als erste
gefördert und direkt danach die Pflege- bzw. Reinigungssubstanz
mit den optimalen Pflegeeigenschaften ausgebracht. Diese Pumpenbefüllung
schützt die restliche Substanz vor Austrocknung und hilft
der Pumpe in Betrieb zu gehen.
-
Vorteilhafterweise
kann die Pumpe 3 auch Anschlussmittel, vorzugsweise formschlüssig
wirkende Anschlusskonturen 25, aufweisen, die ein exaktes Positionieren
des Nachfüllpacks 1 in einem entsprechenden Gerät
erleichtern. Wie 1 zeigt, können diese
Anschluss konturen 25 in Form von Formschluss-Vorsprüngen
und/oder -senken ausgebildet sein, die an entsprechende geräteseitige
Konturabschnitte passgenau ansetzbar sind.
-
Die 7 bis 9 zeigen
eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung, wonach
der Nachfüllpack 1 auch in Form eines Mehrfachpacks ausgebildet
sein kann, wobei in den 7 bis 9 eine Ausführung
als Doppelpack gezeichnet ist. Es versteht sich jedoch, dass ggf.
auch eine Untergliederung in mehr als zwei Untereinheiten 20 und 21 erfolgen
kann.
-
In
der in den 7 bis 9 gezeichneten Ausführung
sind dabei die beiden Untereinheiten 20 und 21 vollständig
separat voneinander ausgebildet. Jede Untereinheit 20 und 21 entspricht
dabei im wesentlichen einem Nachfüllpack in Einzelausführung, wie
er in den 1 bis 6 dargestellt
wurde.
-
Wie
die 7 und 8 verdeutlichen, ist dabei vorteilhafterweise
ein Positionierstück 22 vorgesehen, das die beiden
Untereinheiten 20 und 21 in einer definierten
Position zueinander hält, und insbesondere die beiden Anschlussstücke 17 der
beiden Untereinheiten 20 und 21 in einer genau
definierten Position zueinander fixiert, so dass der Doppelpack wie
ein Einzelpack handzuhaben ist und insbesondere passgenau in entsprechende
geräteseitige Anschlussstücke eingesetzt bzw.
auf diese aufgesetzt werden kann.
-
Wie 7 zeigt,
kann das Positionierstück 22 insbesondere in Form
einer Aufsteckkappe ausgebildet sein, die Aufnahmeausnehmungen 26 besitzt,
in denen die Anschlussstücke 17 aufgenommen werden.
In der gezeichneten Form sind diese Ausnehmungen 26 in
Form von Durchtrittslöchern ausgebildet, durch die die
Anschlussstücke 17 hindurch gesteckt werden können.
-
Wie 7 zeigt,
sind die beiden Untereinheiten 20 und 21 in ihrer
Konturgebung aneinander angepasst, so dass sie satt aneinander anliegen,
wenn sie von dem Positionierstück 22 zusammengefasst sind.
Die Konturanpassung kann dabei insbesondere in Form von Flachseiten 27 bzw.
Abflachungen vorgesehen werden, die sich über das Vorratsbehältnis 2 und/oder
das Pumpkammergehäuse 9 erstrecken können.
-
Das
Positionierstück 22 umfasst dabei vorteilhafterweise
eine Innenkontur, die an die stirnseitige Außenkontur des
Nachfüllpacks 1 und dessen Untereinheiten 20 und 21 angepasst
ist, um einen Formschluss zwischen dem Positionierstück 22 und
dem Nachfüllpack 1 über dessen Anschlussstücke 17 hinaus
zu bewirken. Hierdurch sitzen die Untereinheiten 20 und 21 fest
und passgenau an dem Positionierstück 22.
-
Wie 9 verdeutlicht,
sind an dem Nachfüllpack 1, insbesondere dessen
Positionierstück 22 ferner Positioniermittel 28 zur
passgenauen Positionierung auf einem Teil des Geräts, insbesondere
einem Handteil einer Zahnbürste vorgesehen, die den Nachfüllpack 1 in
einer vorbestimmten Position auf dem Geräteteil halten.
Vorteilhafterweise können die Positioniermittel 28 in
Form formschlüssiger Befestigungsmittel ausgebildet sein,
die den Nachfüllpack 1 formschlüssig
an dem Geräteteil halten. In der gezeichneten Ausführung
umfassen die Positioniermittel 28 eine Schiebeführung
umfassend einen oder mehrere Vorsprünge und einen oder
mehrere schlitzförmige Ausnehmungen, die ineinanderschiebbar sind
und in der zusammengeschobenen Stellung den Nachfüllpack 1 auf
dem Geräteteil halten. Wie 9 verdeutlicht,
erstreckt sich hierbei der Nachfüllpack 1 umfangsseitig
entlang dem Gerätehandteil, wobei die Anschlussstücke 17 des
Nachfüllpacks 1 am stirnseitigen Ende des Gerätehandteiles
vorstehen und sich in etwa parallel zu der Steckwelle des Zahnbürstenhandteils
erstrecken, so dass die Aufsatzbürste durch eine einfache
Schiebebewegung gleichzeitig mit der Antriebswelle und den Anschlussstücken 17 des
Nachfüllpacks 1 in Eingriff gebracht werden kann.
-
Der
Abstand der beiden Anschlussstücke 17 voneinander
beträgt dabei vorteilhafterweise weniger als 20 mm, vorzugsweise
weniger als 15 mm und insbesondere etwa 10 mm.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1598118
A1 [0004]
- - WO 02/16047 [0004]
- - DE 19963218 A1 [0005]
- - DE 102004040834 [0005]
- - WO 2004/082849 A1 [0005]