DE102008023521A1

DE102008023521A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Spenden von fließfähigen Substanzen sowie Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen

Info

Publication number: DE102008023521A1
Application number: DE102008023521A
Authority: DE
Inventors: Josef Gleixner
Original assignee: Inotech Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Inotech Kunststofftechnik GmbH
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-05-16
Also published as: DE102008023521B4

Abstract

Um den Aufbau einer Spendervorrichtung für fließfähige Substanzen einfacher zu gestalten, schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum zum Aufnehmen und Bereitstellen der fließfähigen Substanzen vor, wobei die Spendevorrichtung sich durch einen Balg zum Bilden des verkleinerbaren Hohlraums auszeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft einerseits eine Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum zum Aufnehmen und Bereitstellen der fließfähigen Substanzen. Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Spenden von fließfähigen Substanzen, bei welchem ein variabler Hohlraum zum Vorhalten der fließfähigen Substanzen verkleinert wird, und bei welchem die fließfähigen Substanzen aus einer Öffnung des variablen Hohlraums heraus gespendet werden können. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum.
Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Spenden von fließfähigen Substanzen sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und werden oftmals auch zum Aufnehmen und Bereitstellen von Seifen, Cremes und dergleichen verwendet. Sie können somit auch als Seifen- oder Cremespender bezeichnet werden. Derartige Spendervorrichtungen können aber auch zur Ausgabe von flüssigeren Produkten, wie etwa desinfizierenden Flüssigkeiten, verwendet werden.
Herkömmlicherweise werden Spendervorrichtungen der genannten Art zumeist mit einem Behälter zum Bevorraten etwa eines pastösen Produktes ausgestattet. Darüber hinaus weisen sie einen Spenderkopf auf, der an dem Behälter gehalten wird.
Beispielsweise ist aus der europäischen Patentschrift EP 1 399 370 B1 eine solche Spendervorrichtung bekannt. Hierbei weist ein Spenderkopf ein Kopfstück sowie einen Spenderkolben auf, der beispielsweise als Pumpkolben bezeichnet werden kann. Sowohl das Kopfstück als auch der Spenderkolben sind dabei relativ verschiebbar gegenüber dem Behälter angeordnet, so dass das pastöse Produkt aus dem Behälter gefördert werden kann. Hierbei ist auch der angesprochene Spenderkolben relativ verschieblich gegenüber dem Kopfstück angeordnet.
In dem Spenderkopf wird eine Förderkammer ausgebildet, welche in der Regel in einem dem Behälter zugewandten Endbereich vorgesehen ist. Diese Förderkammer kann über ein Ventil bzw. eine Ventilscheibe vom Behälterinneren getrennt werden, wobei dieses Ventil öffnet, wenn der Druck im Behälterinneren den Druck in der Förderkammer übersteigt oder um einen vorbestimmten Mindestbetrag übersteigt. Der Spenderkolben ist bei derartigen Vorrichtungen in der Regel als Hohlkolben ausgebildet und im Spenderkopf längsverschieblich gelagert. Der Spenderkopf weist bei solchen Spendervorrichtungen in der Regel einen Ausgabekanal auf. Zusammenwirkend bilden der Spenderkopf und der Spenderkolben dabei häufig ein Schieberventil. Dies ist häufig so ausgebildet, dass der Spenderkolben an einem dem Boden des Behälters abgewandten Ende stirnseitig verschlossen ist und an einem an dieses stirnseitige Ende angrenzenden Abschnitt radiale Austrittsöffnungen aufweist. Der Ausgabekanal des Kopfstückes mündet dabei in radialer Richtung in den Verschiebebereich des Spenderkolbens.
Der Spenderkolben ist gegenüber dem Kopfstück relativverschieblich, so dass er in Richtung des Behälterbodens derart bewegt werden kann, dass eine dem Behälterboden abgewandte Stirnseite eine Fluidverbindung zwischen dem Kolbeninneren und dem Ausgabekanal des Kopfstückes unterbricht. Bei geeigneter Relativverschiebung des Spenderkolbens gegenüber dem Kopfstück in Richtung der dem Behälterboden abgewandten Richtung, oder, in anderen Worten, bei einer Bewegung des Spenderkolbens hinsichtlich des Kopfstückes oben, kann der Spenderkolben Stellungen einnehmen, in denen die radialen Austrittsöffnungen des Spenderkopfs mit dem Ausgabekanal kommunizieren können, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Ausgabekanal und dem Inneren des Spenderkolbens gegeben ist.
Bei derartigen Gestaltungen von Schieberventilen sind häufig zwei oder mehr Dichtungen beteiligt, was oft dazu führt, dass sehr genau gearbeitete Abdichtungsflächen vorliegen müssen, um eine ausreichend betriebssichere Funktionalität der Spendervorrichtung sicherstellen zu können. Aber gerade derart sehr genau gearbeitete Abdichtungsflächen erfordern nahezu immer einen hohen Kosten- und/oder Zeitaufwand bei ihrer Herstellung. Auch ein Herstellen entsprechender Formen etwa zur Spritzung derartiger Kunststoffbauteile und eine entsprechend passgenaue Abstimmung der vorstehend erläuterten Bauteile aufeinander sind sehr kostenintensiv.
Die erste der beiden angesprochenen Dichtungen ist häufig eine Lückendichtung, die sich in der Mitte des Spenderkolbens bzw. eines Dosierkolbens befindet, wobei diese Lückendichtung in einem Rohr des Kopfstückes anliegt. Als zweite Dichtung wird häufig ein Dichtkegel am oberen Ende – also an dem dem Behälter abgewandten Ende – des Spenderkolbens eingesetzt, der mit einer entsprechenden Fläche im Kopfstück dichtet. Derartige Dichtungen bzw. Lippendichtungen können aus Platz- und/oder Entformungsgründen nicht sehr flexibel ausgebildet sein. Es besteht somit oftmals die Gefahr einer zu hohen Reibung bei einem Übermaß bzw. einer Undichtigkeit bei einem Untermaß. Da bei solchen bekannten Kegeldichtungen, welche der Anmelderin zumindest intern bekannt sind, zwei relativ unflexible Kegel ineinander liegen, können bereits kleine Abweichungen von der idealen Kegelform zu Undichtigkeiten führen. Hierbei ergibt sich auch das Risiko, dass die Kegelfläche im Kopfstück beim Spritzguss zwangsentformt wird und daher zur Deformation und/oder Gratbildung neigt. Weiterhin besteht die Gefahr, dass die Kegelfläche am Spenderkolben im Spritzgusswerkzeug durch zwei Schieber gebildet wird, wodurch an der Trennlinie ein kritischer Grat entstehen kann. Bereits bei einem leichten Schiebeversatz kann kein kreisrunder Querschnitt mehr garantiert werden, sondern es entstehen etwa zwei gegeneinander verschobene Halbkreise mit einer Stufe. Weiterhin kann bei der Montage des Spenderkolbens mit dem Kopfstück der Dichtkegel durch einen Hinterschnitt im Kopfstück gepresst sein, wodurch die Kegelfläche des Kolbens leicht plastisch deformiert wird.
Wie aus Vorstehendem ersichtlich ist, kann bei derartigen Ausgestaltungen von Spendervorrichtungen mit einer Mehrzahl an Abdichtungen nicht betriebssicher gewährleistet werden, dass das Spenderventil zuverlässig abdichtet. Beispielsweise ist, wenn bei einer Befüllung des Spenders zu viel Luft eingeschlossen wird, teilweise ein Anspenden durch normales Betätigen des Spenders nicht möglich. Es besteht dann die Gefahr, dass ausschließlich oder größtenteils nur Luft komprimiert und wieder entspannt wird, aber keine Creme bzw. kein pastöses Produkt gefördert wird.
Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, gattungsgemäße Spendervorrichtungen weiter zu entwickeln, so dass sie einen vereinfachten und kostengünstiger herstellbaren Aufbau erhalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum zum Aufnehmen und Bereitstellen der fließfähigen Substanzen gelöst, wobei sich die Spendervorrichtung durch einen Balg zum Bilden des verkleinerbaren Hohlraums auszeichnet.
Vorteilhafter Weise kann mittels des den Hohlraum bildenden Balgs auf bisher verwendete Kolben und damit einhergehende Dichtungen verzichtet werden, so dass insbesondere die eingangs erwähnten Problematiken hinsichtlich Dichtflächen baulich einfach vermieden werden können. Somit entfällt ein komplexer Aufbau im Zusammenhang mit der vorliegenden Spendervorrichtung.
Als Spendervorrichtungen kommen hierbei jegliche Vorrichtungen in Betracht, mittels welchen fließfähige Substanzen zur kontrollierten Abgabe vorgehalten werden können, so dass sie vorzugsweise batchweise aus der Spendervorrichtung heraus gespendet werden können. Die Spendervorrichtungen können hierzu idealerweise an einem Bevorratungsbehälter angeordnet sein, in welchem eine größere Menge einer fließfähigen Substanz bevorratet ist. Hierzu können die Spendervorrichtungen ein Gehäuse aufweisen, mittels welchem sie in bekannter Weise an einem Ende des Bevorratungsbehälters befestigt werden können, an welchem der Bevorratungsbehälter eine geeignete Abgabeöffnung umfasst. Die Spendervorrichtung ist von einem Benutzer, vorzugsweise manuell, betätigbar, beispielsweise indem eine Einrichtung betätigt wird, mittels welcher der Balg zusammengedrückt werden kann.
Der Begriff „fließfähige Substanzen” umfasst nahezu alle Erzeugnisse, denen eine gewisse Viskosität, also fließfähige Eigenschaften, innewohnen, so dass sie problemlos in einen Balg eingesogen und bei Bedarf aus dem Balg wieder herausgedrückt werden können. Wie eingangs bereits beschrieben, kann es sich bei derartigen Erzeugnissen um pastöse Produkte handeln, die etwa dosiert abgegeben werden sollen. Insbesondere können hierbei jegliche Fluide, wie etwa Gele, Seifen, Cremes, aber auch geschäumte bzw. schäumende Erzeugnisse verwendet werden. Darüber hinaus können auch flüssigere Medien mittels der vorliegenden Spendervorrichtung gespendet werden.
Mit dem Begriff „Hohlraum” wird ein Bereich der Spendervorrichtung beschrieben, in welchem die fließfähigen Substanzen zur Abgabe zumindest zwischen gelagert werden können und die fließfähigen Substanzen beispielsweise zum dosierten Spenden von einer Bevorratungskammer eines Bevorratungsbehälters bereits separiert sind. Zum Bilden eines solchen Hohlraums eignet sich ein Balg besonders gut.
Der Begriff „Balg” beschreibt vorliegend jegliche Elemente, deren Wandung bzw. Wandungen elastisch und damit auch flexibel ist/sind, so dass ein mit ihnen gebildeter Hohlraum, welchen die Wandungen zumindest teilweise umgeben können, durch einfaches Zusammendrücken der Wandungen verkleinert werden kann. Hierbei verformen sich die Wandungen elastisch. Es versteht sich, dass ein solcher Balg aus einer Vielzahl an Werkstoffen hergestellt werden kann, solange ein solcher Werkstoff einer Wandung des Balgs eine erforderliche Elastizität verleihen kann.
In diesem Zusammenhang sieht eine Ausführungsvariante vor, dass der Balg aus einem mindestens zweikomponentigen Werkstoff hergestellt ist. Insbesondere mittels eines zweikomponentigen Werkstoffs können dem Balg auch verbesserte mechanische Eigenschaften verliehen werden. Es versteht sich, dass vorliegend jegliche Werkstoffe verwendet werden können, welche dem Balg die erforderliche Elastizität verleihen, um den Balg dauerhaft zusammendrückbar zu gestalten. Hierzu eigenen sich insbesondere Kunststoffe mit entsprechend elastischen Eigenschaften.
Vorteilhafter Weise ist eine erste Werkstoffkomponente des Balgs härter als eine weitere weichere Werkstoffkomponente des Balgs. Ist eine erste Werkstoffkomponente härter als eine weitere Werkstoffkomponente ausgebildet, können beispielsweise Bereiche an dem Balg realisiert werden, welche weniger gut zusammendrückbar sind, wodurch realisierbar ist, dass der Balg besonders definiert zusammengedrückt werden kann. Insbesondere kann hierdurch eine zu dosierende Substanz besonders kontrolliert und gut dosierbar abgegeben werden, wenn der Balg kontrolliert zusammen gedrückt werden kann.
Wie nachstehend noch erläutert wird, bildet insbesondere die Kombination aus einer härteren und einer weicheren Werkstoffkomponente hinsichtlich des vorliegenden Balgs eine Spendervorrichtung besonders vorteilhaft weiter, indem die Wechselwirkung der unterschiedlichen Werkstoffkomponenten dem Balg besondere Eigenschaften verleiht.
Umfasst eine härtere der Werkstoffkomponenten ein Polypropylen, vorzugsweise mit integrierten Glasfasern, können Bereiche des Balgs mit besonders guten Festigkeitseigenschaften versehen werden.
In Praxistests hat es sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn eine weichere der Werkstoffkomponenten ein Thermoplast-Elastomer oder eine Mischung hieraus umfasst. Mittels eines Thermoplast-Elastomers können elastische Bereiche des Balgs konstruktiv einfach realisiert und vor allem dauerhaft elastisch gestaltet werden. Beispielsweise sind diese weicheren Bereiche faltbar oder zumindest zusammenpressbar gestaltet.
Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn der Balg einerseits Bereiche umfasst, welche besonders elastisch sind, so dass er dort sehr gut zusammengedrückt werden kann, und wenn der Balg andererseits weitere Bereiche umfasst, welche weniger elastisch sind, so dass er in diesen weniger gut oder gar nicht zusammengedrückt werden kann. Insgesamt kann der Balg hierdurch gezielt und außergewöhnlich kontrollierbar zusammendrückbar gestaltet sein.
Der Balg kann sich darüber hinaus nach einem Zusammendrücken wieder ausgezeichnet entfalten, wenn der Balg ein Federelement aufweist, mittels welchem er sich aus einem zusammengedrückten Zustand automatisch wieder in einen entfalteten Zustand entfalten kann. Insbesondere gelingt es mit der Rückstellkraft eines solchen Federelements besonders gut, beispielsweise aus einem Bevorratungsbehälter eine fließfähige Substanz in den sich ausweitenden Hohlraum des Balgs einzusaugen, ohne dass zusätzliche Einrichtungen hierbei erforderlich wären.
Weist der Balg ein spiralförmiges Federelement auf, können die weicheren Bereiche des Balgs nach dem Zusammendrücken besonders gut wieder entfaltet werden.
Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Verfahren zum Spenden von fließfähigen Substanzen, bei welchem ein variabler Hohlraum zum Vorhalten der fließfähigen Substanzen verkleinert wird, und bei welchem die fließfähigen Substanzen aus einer Öffnung des variablen Hohlraums heraus gespendet werden können, gelöst, wobei beim Verkleinern des variablen Hohlraums ein Federelement in einer Wandung eines den variablen Hohlraum zumindest teilweise umgebenden Balgs komprimiert wird. Verfahrenstechnisch kann hierdurch ein zusammenfaltbares Balgelement an vorliegender Spendervorrichtung besonders einfach wieder entfaltet werden.
Wird beim Verkleinern des variablen Hohlraums ein spiralförmiges Federelement in einer Wandung eines den variablen Hohlraum zumindest teilweise umgebenden Balgs komprimiert, kann der Balg zudem entlang einer translatorischen Bewegungsrichtung besonders gut kontrollierbar zusammengedrückt werden.
Vorteilhafter Weise kann das vorliegende Federelement oder das spiralförmige Federelement zum Wiedervergrößern des Hohlraums den Balg konstruktiv besonders einfach dehnen.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn insbesondere das spiralförmige Federelement aus dem härteren der Werkstoffkomponenten hergestellt ist. Der Balg und damit die gesamte Spendervorrichtung können konstruktiv besonders einfach gebaut werden, wenn das spiralförmige Federelement aus der härteren der Werkstoffkomponenten hergestellt ist, so dass das Federelement unmittelbar in der Wandung des Balgs integriert werden kann. Somit ist das Federelement direkt von der Wandung des Balgs gebildet. Vorteilhafter Weise kann hierdurch auf externe zusätzliche Bauteile an der vorliegenden Spendervorrichtung verzichtet werden, mittels welcher ansonsten ein derartiges Federelement geschaffen werden müsste.
Während die weichere der Werkstoffkomponenten im Wesentlichen einen Großteil der Hülle des Hohlraums bilden kann, sieht eine weitere Ausführungsvariante vor, dass auch das spiralförmige Federelement den Hohlraum zumindest teilweise begrenzt. Begrenzt das spiralförmige Federelement zusätzlich den Hohlraum des Balgs, kann ein Teil der weicheren Werkstoffkomponente eingespart werden.
Vorteilhafter Weise ist das spiralförmige Federelement in oder an eine weichere Werkstoffkomponente des Balgs gespritzt. Das spiralförmige Federelement kann in die weichere Werkstoffkomponente hineingespritzt werden, so dass es idealerweise vollkommen von der weicheren Werkstoffkomponente umgeben und somit besonders gut in einer Wandung des Balgs integriert sein kann. Kumulativ kann das spiralförmige Federelement an die weichere Werkstoffkomponente angespritzt sein, so dass es beispielsweise an einer Wandung des Balgs direkt den Hohlraum des Balgs begrenzen kann.
Es versteht sich, dass der Balg neben dem vorstehend erläuterten Spritzgießverfahren auch mittels anderer Herstellverfahren vorteilhaft ausgebildet werden kann. So kann der mindestens zweikomponentige Balg auch gegossen oder extrudiert werden. Insbesondere eignen sich vorliegend jegliche Herstellverfahren, mittels welcher zweikomponentige Werkstoffe zu einem elastischen Gebilde miteinander verbunden werden können.
Es liegt auf der Hand, dass ein derartig hergestellter Balg und damit auch die vorliegende Spendervorrichtung im Vergleich zu den bisher im Stand der Technik eingesetzten Spendersystemen bzw. Spendervorrichtungen sehr einfach und kostengünstig herstellbar sind, insbesondere wenn der Balg mit mindestens zwei Kunststoffkomponenten in einem einzigen Spritzgießverfahren hergestellt werden kann.
In diesem Zusammenhang wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum gelöst, bei welchem der verkleinerbare Hohlraum aus einem kompressiblen Balg aus mindestens zwei Werkstoffkomponenten gebildet wird. Vorzugsweise wird wenigstens eine der Werkstoffkomponenten des kompressiblen Balgs hierbei sogleich als spiralförmiges Federelement ausgebildet.
Der Balg kann hierbei verschieden gestaltet sein. Beispielsweise ist der Balg mit einer runden Hülle ausgestattet. Vorliegend hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Balg kegelförmig oder zylindrisch ausgebildet ist. Diese Formen eigenen sich besonders gut dazu, in einer Wandung eines Balgs ein Federelement, insbesondere ein spiralförmiges Federelement, zu integrieren. Zudem kann das Federelement in Richtung einer Längserstreckung wirken, beispielsweise, wenn axial auf eine Betätigung der Spendervorrichtung mit einem Finger gedrückt wird.
Die Federkraft des spiralförmigen Federelementes kann vorliegend in Abhängigkeit des verwendeten Werkstoffes eingestellt werden, aus welchem das spiralförmige Federelement hergestellt ist. Insbesondere kann die Federkraft mittels der Anzahl der integrierten Glasfasern konstruktiv einfach eingestellt werden, ohne hierbei die Dimension des spiralförmigen Federelementes verändern zu müssen. Die Federkraft lässt sich vorteilhafter Weise aber auch mittels der gewählten Steigung und/oder einer Querschnittsänderung des spiralförmigen Federelementes konstruktiv einfach einstellen. Somit kann mittels der Formgebung des Federelementes auf die Federkraft Einfluss genommen werden. Beispielsweise ist das spiralförmige Federelement als eingängiges oder mehrgängiges Schraubenelement in der Wandung des Balges integriert.
Die Federkraft hat einen entscheidenden Einfluss auf die erforderliche Druckbeaufschlagung, welche aufgebracht werden muss, um den Balg zusammendrücken zu können. Insbesondere kann hierbei auch eine progressive Federkraft vorgesehen werden, so dass bei einer größeren heraus zu spendenden Menge die Druckbeaufschlagung entsprechend verstärkt werden muss. Somit kann vorteilhafter Weise die Gefahr verringert werden, dass bereits bei einer leichten bzw. konstanten Druckbeaufschlagung unbeabsichtigt eine zu große Menge an fließfähiger Substanz heraus gespendet wird. Insofern kann mittels des vorliegenden Balgs nicht nur eine vorteilhafte Spendervorrichtung geschaffen werden, sondern darüber hinaus auch eine Dosiervorrichtung, mittels welcher eine Menge an fließfähiger Substanz in Abhängigkeit der Druckbeaufschlagung sehr genau bestimmt werden kann.
Weist der Balg an wenigstens einer seiner beiden Stirnseiten ein Ventil auf, kann ein Zugang zu dem Hohlraum des Balgs geschaffen werden. Umfasst der Balg an beiden Stirnseiten ein Ventil, können ein Zugang und ein Ausgang an unterschiedlichen Enden des Balgs realisiert werden, insbesondere wenn der Balg als Kegelstumpf oder als Zylinder ausgebildet ist. Beispielsweise kann durch Drücken der Betätigung eine zu spendende fließfähige Substanz oberseitig des Balgs durch ein erstes Ventil hindurch aus den Balg heraus gedrückt werden, wobei anschließend beim Entfalten des Balgs unterseitig durch ein zweites Ventil hindurch neue fließfähige Substanz aus einer Behälterkammer in den Balg hinein gesogen werden kann.
Vorteilhafter Weise können die Ventile an dem Balg angespritzt sein, so dass auf zusätzliche Befestigungselemente verzichtet werden kann, um eine dichte Verbindung zwischen den Ventilen und dem Balg herstellen zu können.
Sollen mehr als eine fließfähige Substanz mittels der vorliegenden Spendervorrichtung ausgegeben werden, ist es vorteilhaft, wenn der Balg mehr als einen Hohlraum aufweist. Beispielsweise kann jeder der Hohlräume mit einer anderen Bevorratungskammer eines oder mehrerer Bevorratungsbehälter verbunden sein, so dass bei einem einzigen Betätigen der Spendervorrichtung an den Hohlräumen des Balgs mehrere Substanzen gespendet werden können. Sind die Hohlräume unterschiedlich groß, können mehrere fließfähige Substanzen beim Spenden auch in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander vermischt werden.
Kumulativ oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Spendervorrichtung mehr als einen Balg aufweist. Auch mit mehreren Bälgen können bei einem einzigen Betätigen der Spendervorrichtung mehrere Substanzen gleichzeitig gespendet werden. Beispielsweise kann hierdurch ein Duospender zur Verfügung gestellt werden, welcher ein Vermischen zweier pastöser Produkte etwa zu einer Creme ermöglicht, welche bis zum Zeitpunkt des Vermischens getrennt in zwei Bälgen des Duospenders aufbewahrt wurden. Vorteilhafter Weise findet erst mit dem Betätigen des Duospenders eine Vermischung der zwei pastösen Produkte statt, so dass auch mehrere fließfähige Substanzen mit der vorliegenden Spendervorrichtung gemeinsam gespendet werden können, die ansonsten mit der Zeit miteinander reagieren könnten. Sind die Bälge unterschiedlich groß gewählt, können mehrere fließfähige Substanzen beim Spenden auch in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander vermischt werden.
Sofern beispielsweise zwei Bälge nebeneinander angeordnet sind, um einen solchen Duospender zu ermöglichen, können diese Bälge mittels eines vorzugsweise mittig angeordneten Getriebeelementes, wie etwa mittels eines schneckenartig ausgebildeten Elementes, einer Gewindestange und/oder einer Kurvenscheibe oder dergleichen Elemente, unterschiedlich eingestellt sein bzw. in ihrer Zusammenpressfunktion unterschiedlich stark betätigt werden, wodurch unterschiedliche Dosierungen der einzelnen fließfähigen Substanzen realisierbar sind.
Idealerweise können die Übersetzungsverhältnisse der Getriebeelemente zueinander beispielsweise mittels eines Einstellhebels, eines Einstellrades oder dergleichen eingestellt werden, so dass Mischungsverhältnisse immer frei wählbar sind. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Spendervorrichtung ein einstellbares Getriebe aufweist.
Weist die Spendervorrichtung ein Gehäuse weist, welches aus einer härteren der Werkstoffkomponenten hergestellt ist, kann die gesamte Spendervorrichtung mit wenigen Werkstoffkomponenten hergestellt werden. Zudem kann ein Gehäuse mit glasfaserverstärktem Polypropylen sehr robust bauen. Dies trifft auch auf andere Bauteile und/oder Bauteilgruppen der Spendervorrichtung zu.
An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander gattungsgemäße aus dem Stand der Technik bekannte Spendervorrichtungen vorteilhaft weiter entwickeln.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft Spendervorrichtungen für fließfähige Substanzen mit einem Balg aus einem zweikomponentigen Werkstoff dargestellt ist. Bauteile der Spendervorrichtung, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sein, wobei diese Bauteile nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
Es zeigt:
1 schematisch eine geschnittene Ansicht einer ersten Spendervorrichtung mit einem Balg zum Fördern einer fließfähigen Substanz, wobei an dem Balg ein spiralförmiges Federelement angespritzt ist;
2 schematisch einen Längsschnitt der ersten Spendervorrichtung;
3 schematisch einen Längsschnitt eines Bevorratungsbehälters für fließfähige Substanzen, an welchem die erste Spendervorrichtung angeordnet ist;
4 schematisch eine geschnittene Ansicht einer weiteren Spendervorrichtung mit einem Balg und einem alternativ gestalteten Ausgangsventil am Balg;
5 schematisch einen Längsschnitt der weiteren Spendervorrichtung aus der 4;
6 schematisch eine geschnittene Ansicht einer anderen Spendervorrichtung mit einem Balg und einem abweichend gestalteten Ausgangsventil; und
7 schematisch einen Längsschnitt der anderen Spendervorrichtung aus der 6.
Bei dem in den 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel 1 ist eine erste Vorrichtung 2 zum Spenden von fließfähigen Substanzen (hier nicht gezeigt) an einem Bevorratungsbehälter 3 befestigt.
Erfindungsgemäß ist die Spendervorrichtung 2 mit einem elastischen Balg 4 ausgestattet, wobei der elastische Balg 4 einen verkleinerbaren Hohlraum 5 an der Spendervorrichtung 2 bildet, indem der elastische Balg 4 diesen zumindest teilweise umgibt. Gemäß den Darstellungen nach den 1 bis 3 ist der Hohlraum 5 immer in seiner Endausdehnung mit seinem maximalen Volumen gezeigt.
Der elastische Balg 4 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel 1 einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen Kunststoffkörper 6 aus einem zweikomponentigen Werkstoff 7, der aus einer ersten härteren Werkstoffkomponente 8 und einer zweiten dementsprechend weicheren Werkstoffkomponente 9 besteht. Der Balg 4, insbesondere auch der kegelstumpfförmige Kunststoffkörper 6, erstreckt sich hierbei in Richtung einer Längserstreckung 10 der Spendervorrichtung 2.
Die weichere Werkstoffkomponente 9 ist gut faltbar gewählt, so dass der elastische Balg 4 im Wesentlichen entlang der Längserstreckung 10 der Spendervorrichtung 2 problemlos zusammengefaltet werden kann, wodurch auch der Hohlraum 5 entsprechend einfach verkleinerbar ist. Als Material der weicheren Werkstoffkomponente 9 wurde hier ein Thermoplast-Elastomer gewählt. Um das Falten des elastischen Balgs 4 in Richtung der Längserstreckung 10 weiter zu erleichtern, sind mit der weicheren Werkstoffkomponente 9 zusätzlich Falten 11 an dem kegelstumpfförmigen Kunststoffkörper 6 ausgebildet, die sich in Richtung der Längserstreckung 10 schraubenförmig am Balg 4 winden. Die weichere Werkstoffkomponente 9 bildet nach dem Ausführungsbeispiel 1 im Wesentlichen die Mantelfläche des Balgs 4.
Die härtere Werkstoffkomponente 8 ist an dem Balg 4 als spiralförmige Feder 12 ausgebildet, welche sich ebenso wie die Falten 11 schraubenförmig und in Richtung der Längserstreckung 10 am Balg 4 windet. Die härtere Werkstoffkomponente 8 ist vorliegend aus Polypropylen mit Glasfasern hergestellt, wodurch die spiralförmige Feder 12 selbst bei geringeren Querschnitten eine ausreichende Federkraft 13 ausbilden kann, mittels welcher ein zuvor zusammengedrückter Balg 4 automatisch wieder auseinander gefaltet werden kann.
Sowohl die weichere Werkstoffkomponente 9 als auch die härtere Werkstoffkomponente 8 begrenzen gemeinsam den Hohlraum 5 zumindest radial und bilden hierbei eine Umhüllende des Hohlraums 5.
Die spiralförmige Feder 12 umfasst einen Fußbereich 14 und einen Kopfbereich 15, die beide ebenfalls an der weicheren Werkstoffkomponente 9 angespritzt sind. Sowohl der Fußbereich 14 als auch der Kopfbereich 15 können als Stirnseiten des Balgs 4 angesehen werden. Der Fußbereich 14 ist als ein konzentrischer Ring (hier nicht zusätzlich beziffert) ausgebildet, von dem aus fortlaufend sich eine Spirale (hier nicht zusätzlich beziffert) der spiralförmigen Feder 12 bis in den Kopfbereich 15 erstreckt. Der Kopfbereich 15 ist als Platte (hier nicht zusätzlich beziffert) ausgebildet, die Haltemittel 16 für eine Kugel 17 umfasst, womit die Kugel 17 oberhalb einer Ausgangsöffnung 18 des Balgs 4 gehalten werden kann. Der so gestaltete Kopfbereich 15 bildet konstruktiv einfach zugleich ein Ausgangsventil 19 des Balgs 4, welches oberseitig des Hohlraums 5 platziert ist.
Die Haltemittel 16 bilden einerseits einen guten Sitz (hier nicht zusätzlich beziffert), in welchem die Kugel 17 im entfaltenden Zustand des Balgs 4 angeordnet ist, so dass die Ausgangsöffnung 18 verschlossen ist. Wird der Balg 4 zusammen gedrückt, kann die Kugel 17 von der fließfähigen Substanz innerhalb des Balgs 4 nach außen verlagert werden, wodurch die Kugel 17 sich aus ihrem Sitz heraus bewegt. Die Kugel 17 wird hierbei mittels der aus dem Hohlraum 5 hinaus drängenden fließfähigen Substanz in einen Käfig 20 mit radialen Austrittsöffnungen 21 derart hin gedrückt, dass die fließfähige Substanz über diese Austrittsöffnungen 21 in einen hier nicht näher gezeigten Austrittskanal 22 gelangen kann, über wel chem die fließfähige Substanz aus der Spendervorrichtung 2 heraus gespendet werden kann.
Mittels des Ausgangsventils 19 kann verhindert werden, dass ein Teil der fließfähigen Substanz aus dem Austrittskanal 22 wieder in den Hohlraum 5 des Balgs 4 unbeabsichtigt zurück fließt. Außerdem wird die fließfähige Substanz innerhalb des Hohlraums 5 mittels des Ausgangsventils 19 vor einem frühzeitigen Austrocknen bewahrt.
Um den Balg 4, wie vorstehend beschrieben, komprimieren zu können, ist an der Spendervorrichtung 2 eine Betätigung 23 vorgesehen, die entgegen der Federkraft 13 manuell herunter gedrückt werden kann. Damit der Balg 4 beim Drücken der Betätigung 23 in Richtung der Längserstreckung 10 zusätzlich geführt zusammen gefaltet werden kann, weist die Spendervorrichtung 2 noch eine Führungseinrichtung 24 auf, die ein feststehendes Führungsteil 25 und ein darin verlagerbares Führungsteil 26 umfasst. Das Führungsteil 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel 1 translatorisch an dem feststehenden Führungsteil 25 gelagert. Wird nicht mehr auf die Betätigung 23 gedrückt, bewegt sich die Betätigung 23 mittels der Federkraft 13 in ihre Ausgangslage zurück, der Balg 4 entfaltet sich bis in seine Endausdehnung hinein, der Hohlraum 5 erreicht wieder sein maximales Volumen und hierbei wird aus dem Bevorratungsbehälter 3 ein Teil neuer fließfähiger Substanz in den Hohlraum 5 des Balgs 4 eingesogen, sobald sich das Kugelausgangsventil 19 mittels seiner Kugel 17 wieder verschlossen hat.
Damit neue fließfähige Substanz aus dem Bevorratungsbehälter 3 heraus und in den Hohlraum 5 hinein gesogen werden kann, ist zwischen dem Hohlraum 5 und einer Bevorratungskammer 27 des Bevorratungsbehälters 3 ein Eingangsventil 28 unterseitig am Balg 4 vorgesehen. Das Eingangsventil 28 ist in dem Ausführungsbeispiel 1 als Membranscheibenventil 29 ausgeführt. Das Membranscheibenventil 29 ist in einer unteren Gehäusehälfte 30 der beiden Gehäusehälften 30 und 31 eines Gehäuses 32 der Spendervorrichtung 2 eingelassen und vorzugsweise aus Polyolefin hergestellt.
Gemäß der Darstellung nach 3 ist die erfindungsgemäße Spendervorrichtung 2 und ein Bevorratungsbehälter 3, an welchem die Spendervorrichtung 2 befestigt ist, beispielhaft in ihrer Gesamtheit gezeigt. Hierbei ist gut zu erkennen, dass die untere Gehäusehälfte 30 des Gehäuses 32 der Spendervorrichtung 2 gleichzeitig eine Verschlusseinrichtung 33 des Be vorratungsbehälters 3 ist. Am Bodenbereich 34 ist in bekannter Weise eine Nachlaufkolbeneinrichtung 35 vorgesehen, mittels welcher ein Volumen der Bevorratungskammer 27 in Abhängigkeit einer Entnahme von fließfähiger Substanz aus dem Bevorratungsbehälter 3 angepasst werden kann. In diesem Zusammenhang bildet die untere Gehäusehälfte 30 an ihrem Ende 36 noch einen Nachlaufkolbenanschlag 37, an welchem bei zunehmender Entleerung der Bevorratungskammer 27 eine Nut 38 der Nachlaufkolbeneinrichtung 35 anschlagen kann, so dass verhindert wird, dass das Eingangsventil 28 von der Nachlaufkolbeneinrichtung 37 unbeabsichtigt verschlossen werden kann, wenn dieser sich dem Eingangsventil 28 kritisch nähert.
Die Spendervorrichtung 2 kann bei Nichtgebrauch mit einer Verschlusskappe 39 abgedeckt werden, indem die Verschlusskappe 39 in etwa axial auf die untere Gehäusehälfte 30 aufgeschoben und eingerastet wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel 50 hat eine weitere Spendervorrichtung 2 einen nahezu identischen Aufbau wie die Spendervorrichtung 2 des Ausführungsbeispiels 1 und die Spendervorrichtung 2 des weiteren Ausführungsbeispiels 50 kann ebenfalls an einem Bevorratungsbehälter 3 angeschlossen werden, wie in der 3 hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels 1 beschrieben steht. Um Wiederholungen zu vermeiden, sind vorliegend identische Bauteile und/oder Bauteilgruppen deshalb nur mit den Bezugsziffern der bereits vorstehend erläuterten Bauteile bzw. Bauteilgruppen der Spendervorrichtung 2 des Ausführungsbeispiels 1 beziffert, aber nachstehend nicht mehr explizit beschrieben.
Hinsichtlich des Ausführungsbeispiels 50 ist in einem Kopfbereich 15 eines Balgs 4 der Spendervorrichtung 2 als Ausgangsventil 19 eines Hohlraums 5 ein zusätzliches Membranscheibenventil 51 vorgesehen, so dass das Ausgangsventil 19 und das Eingangsventil 28 identisch sind, wodurch die Spendervorrichtung 2 des Ausführungsbeispiels 50 noch einfacher baut. Hierbei ist nun auch das Ausgangventil 19 des Balgs 4 aus dem Werkstoff Polyolefin hergestellt.
Hinsichtlich des Ausführungsbeispiels 60 einer anderen Spendervorrichtung 2 ist ein Ausgangsventil 19 eines Balgs 4 als Schnabelverschlussventil 61 ausgeführt, welches sich unter anderem dadurch auszeichnet, dass ein nach oben ausgebildeter Schnabel 62 bei einem Austritt einer fließfähigen Substanz aus einem Hohlraum 5 des Balgs 4 wenigstens kurzzeitig auseinander gedrückt wird, wodurch die fließfähige Substanz in einen Austrittskanal 22 der Spendervorrichtung 2 gelangen kann. Anschließend schließt der Schnabel 62 wieder, so dass der Balg 4 oberseitig wieder verschlossen ist.
Um auch hinsichtlich des Ausführungsbeispiels 60 Wiederholungen zu vermeiden, sind weitere mit den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen 1 und 50 identische Bauteile bzw. Bauteilgruppen lediglich mit entsprechenden Bezugsziffern gekennzeichnet.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: erstes Ausführungsbeispiel
2: Spendervorrichtung
3: Bevorratungsbehälter
4: elastischer Balg
5: Hohlraum
6: kegelstumpfförmiger Kunststoffkörper
7: zweikomponentiger Werkstoff
8: härtere Werkstoffkomponente
9: weichere Werkstoffkomponente
10: Längserstreckung
11: Falten
12: spiralförmige Feder
13: Federkraft
14: Fußbereich
15: Kopfbereich
16: Haltemittel
17: Kugel
18: Ausgangsöffnung
19: Ausgangsventil
20: Käfig
21: Austrittsöffnungen
22: Austrittskanal
23: Betätigung
24: Führungseinrichtung
25: feststehendes Führungsteil
26: verlagerbares Führungsteil
27: Bevorratungskammer
28: Eingangsventil
29: Membranscheibenventil
30: untere Gehäusehälfte
31: obere Gehäusehälfte
32: Gehäuse
33: Verschlusseinrichtung
34: Bodenbereich
35: Nachlaufkolbeneinrichtung
36: Ende
37: Nachlaufkolbenanschlag
38: Nut
39: Verschlusskappe
50: weiteres Ausführungsbeispiel
51: zusätzliches Membranscheibenventil
60: Ausführungsbeispiel
61: Schnabelverschlussventil
62: Schnabel

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 1399370 B1 [0004]

Claims

Vorrichtung (2) zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum (5) zum Aufnehmen und Bereitstellen der fließfähigen Substanzen, gekennzeichnet durch einen Balg (4) zum Bilden des verkleinerbaren Hohlraums (5).
Spendervorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (4) aus einem mindestens zweikomponentigen Werkstoff (7) hergestellt ist.
Spendervorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Werkstoffkomponente (8) des Balgs (4) härter ist als eine weitere weichere Werkstoffkomponente (9) des Balgs (4).
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine härtere (8) der Werkstoffkomponenten (8, 9) ein Polypropylen, vorzugsweise mit integrierten Glasfasern, umfasst.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine weichere (9) der Werkstoffkomponenten (8, 9) ein Thermoplast-Elastomer oder eine Mischung hieraus umfasst.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (4) ein spiralförmiges Federelement (12) aufweist.
Spendervorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralförmige Federelement (12) aus der härteren (8) der Werkstoffkomponenten (8, 9) hergestellt ist.
Spendervorrichtung (2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralförmige Federelement (12) den Hohlraum (5) zumindest teilweise begrenzt.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralförmige Federelement (12) in oder an eine weichere (9) der Werkstoffkomponenten (8, 9) des Balgs (4) gespritzt ist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (4) kegelförmig oder zylindrisch ausgebildet ist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (4) an wenigstens einer seiner beiden Stirnseiten (14, 15) ein Ventil (19, 28) aufweist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (4) mehr als einen Hohlraum (5) aufweist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spendervorrichtung (2) mehr als einen Balg (4) aufweist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spendervorrichtung (2) ein einstellbares Getriebe aufweist.
Spendervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spendervorrichtung (2) ein Gehäuse (32) aufweist, welches aus einer härteren (8) der Werkstoffkomponenten (8, 9) hergestellt ist.
Verfahren zum Spenden von fließfähigen Substanzen, bei welchem ein variabler Hohlraum (5) zum Vorhalten der fließfähigen Substanzen verkleinert wird, und bei welchem die fließfähigen Substanzen aus einer Öffnung (18) des variablen Hohlraums (5) heraus gespendet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verkleinern des variablen Hohlraums (5) ein Federelement in einer Wandung eines den variablen Hohlraum (5) zumindest teilweise umgebenden Balgs (4) komprimiert wird.
Spendeverfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verkleinern des variablen Hohlraums (5) ein spiralförmiges Federelement (12) in einer Wandung eines den variablen Hohlraum (5) zumindest teilweise umgebenden Balgs (4) komprimiert wird.
Spendeverfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement oder das spiralförmige Federelement (12) zum Wiedervergrößern des variablen Hohlraums (5) den Balg (4) dehnt.
Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (2) zum Spenden von fließfähigen Substanzen, insbesondere von pastösen Produkten, mit einem verkleinerbaren Hohlraum (5), bei welchem der verkleinerbare Hohlraum (5) aus einem kompressiblen Balg (4) aus mindestens zwei Werkstoffkomponenten (8, 9) gebildet wird.
Herstellverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine (8) der Werkstoffkomponenten (8, 9) des kompressiblen Balgs (4) als spiralförmiges Federelement (12) ausgebildet wird.