DE102011102524A1

DE102011102524A1 - Spender

Info

Publication number: DE102011102524A1
Application number: DE102011102524A
Authority: DE
Inventors: Rainer KRALLMANN
Original assignee: Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH
Current assignee: Krallmann Kunststoffverarbeitungs GmbH
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2012-11-29
Also published as: RU2599237C2; US9266661B2; EP2714544A1; US20150136812A1; EP2714544B1; DK2714544T3; WO2012159747A1; JP2014518818A; RU2013157334A; JP6045568B2

Abstract

Ein Spender besitzt einen Behälter, dessen eines Ende mit einem Verschlusskolben verschlossen ist, der relativ zum Behälter in eine 1. Richtung verstellbar ist. Auf der einem Produktraum des Behälters abgewandten Seite des Verschlusskolbens ist eine Spreizfeder angeordnet, die mit der Innenwandung des Behälters in Eingriff steht und eine Bewegung des Verschlusskolbens in eine der 1. Richtung entgegengesetzte 2. Richtung verhindert. Die Spreizfeder besteht aus Kunststoff und besitzt ein Mittelteil, von dem aus sich mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Finger radial nach außen erstrecken. Jeder Finger ist an seinem radial inneren Ende gelenkig mit dem Mittelteil verbunden und steht an seinem radial äußeren Ende mit der Innenwandung des Behälters in Eingriff.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender mit einem Behälter, dessen eines Ende mit einem Verschlusskolben verschlossen ist, der relativ zum Behälter in eine 1. Richtung verstellbar ist, wobei auf der einem Produktraum des Behälters abgewandten Seite des Verschlusskolbens eine Spreizfeder angeordnet ist, die mit der Innenwandung des Behälters in Eingriff steht und eine Bewegung des Verschlusskolbens in eine der 1. Richtung entgegengesetzte 2. Richtung verhindert.
Ein entsprechender Spender ist im Zusammenhang mit Zahncreme auch als Tubenspender bekannt, jedoch ist die Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern auch auf andere viskose Produktes bzw. mit einem Spender zu dosierende Produkte anwendbar.
Im Folgenden soll jedoch beispielhaft von einem Tubenspender für Zahncreme ausgegangen werden.
Der Spender besitzt einen üblicherweise kreiszylindrischen oder ovalzylindrischen Behälter, an dessen oberen Ende eine pumpenartige Entnahmevorrichtung ausgebildet ist. In dem Innenraum des Behälters, der einen Produktraum bildet, ist die Zahnpasta aufgenommen und am unteren Ende des Behälters ist in diesen ein axial verschieblicher Verschlusskolben eingesetzt. Auf der dem Produktraum abgewandten Seite des Verschlusskolbens sitzt eine Spreizfeder, die mit dem Abschlusskolben verbunden ist und sich an der Innenwandung des Behälters abstützt bzw. mit dieser Innenwandung in Eingriff steht.
Die Zahnpasta wird durch Verdrängung herausgefördert und mit oder nach dem Deaktivieren der Entnahmevorrichtung wird im Produktraum ein Unterdruck erzeugt, aufgrund dessen der Verschlusskolben um ein geringes Maß axial in dem Behälter verschoben wird, bis das Volumen des Produktraums sich soweit vermindert hat, dass ein Druckausgleich stattgefunden hat.
Die Spreizfeder hat die Aufgabe, ein Verschieben des Verschlusskolbens in Gegenrichtung, d. h. in Richtung des unteren Endes des Behälters zu verhindern. Wenn der Verschlusskolben aufgrund des im Produktraum herrschenden Unterdrucks verschoben wird, zieht er die Spreizfeder mit, die daraufhin kurzzeitig außer oder in geringeren Eingriff mit der Innenwand des Behälters kommt. Sobald der Kolben seine Bewegung geändert hat, legt sich die Spreizfeder aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder an der Innenwandung des Behälters an.
Die Spreizfeder ist von einem Metallteil gebildet, das vorgefertigt und anschließend an dem üblicherweise aus Kunststoff bestehenden Verschlusskolben angebracht werden muss. Diese Vorgehensweise ist aufwändig und kostenintensiv.
Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass Kinder oder unachtsame Benutzer von unten in den Behälter hineingreifen und sich an der dort angeordneten Spreizfeder verletzen. Aus diesem Grund ist üblicherweise eine Abdeckung vorgesehen, mit der der Behälter an seinem unteren Ende verschlossen ist. Die Herstellung und nachträglicher Montage dieser Abdeckung erhöht die Kosten des Spenders nochmals.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spender der genannten Art zu schaffen, der in einfacher und kostengünstiger Weise herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Spender mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Spreizfeder aus Kunststoff besteht und ein Mittelteil aufweist, von dem aus sich mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Finger radial nach außen erstrecken. Jeder Finger ist an seinem radial inneren Ende gelenkig mit dem Mittelteil verbunden und steht an seinem radial äußeren Ende mit der Innenwandung des Behälters in Eingriff.
Die vollständige Ausgestaltung der Spreizfeder aus Kunststoff ermöglicht es, diese als kostengünstiges Spritzgussteil herzustellen und entweder nachträglich an dem Verschlusskolben anzubringen und insbesondere zu verrasten oder sogar den Verschlusskolben und die Spreizfeder einstückig auszugestalten. Die Spannkraft der Spreizfeder wird durch die Elastizität der Finger erreicht, wobei diese im montierten Zustand unter radialer Vorspannung mit der Innenwandung des Behälters in Eingriff stehen und dadurch sicherstellen, dass sich der Verschlusskolben nur in eine 1. Richtung zur Entnahmevorrichtung hin verschieben kann, während er an einer Bewegung in eine entgegengesetzte 2. Richtung zum unteren Ende des Behälters durch die Spreizfeder gehindert ist.
Bei dem Mittelteil kann es sich beispielsweise um eine Hülse, eine Narbe oder auch einen Ring handeln, wobei die Finger jeweils außenseitig angeschlossen sind. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittelteil und die Finger einstückig miteinander ausgebildet und insbesondere in einem einzigen Spritzgussschritt hergestellt sind.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jeder Finger über einen angeformten Steg, der ein Scharniergelenk bildet, mit dem Mittelteil verbunden ist. Die geometrischen Abmessungen des Steges, der vorzugsweise eine Querschnittsschwächung gegenüber dem Querschnitt der Finger darstellt, bestimmen die Verformbarkeit der Finger relativ zum Mittelteil und auch die Spannkräfte, mit denen die Finger an der Innenwandung des Behälters anliegen.
Im Bereich des Steges kann eine Ausnehmung ausgebildet sein, die vorzugsweise mit einem als Rückstellfeder wirkenden Füllmaterial ausgefüllt ist, wobei es sich bei dem Füllmaterial um einen elastomeren Kunststoff handeln kann. Wenn die Finger relativ zum Mittelteil verschwenkt werden, wird das Füllmaterial komprimiert und übt auf die Finger als Reaktionskraft eine Rückstellkraft aus, die zum Festspannen der Spreizfeder in dem Behälter genutzt werden kann.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Finger von dem Mittelteil jeweils frei auskragen und der Spreizfeder somit eine sternförmige Form geben. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jeweils benachbarte Finger über eine Haut oder Membran miteinander verbunden sind. Diese Haut oder Membran kann ebenfalls aus einem elastomeren Kunststoff bestehen und dient einer vollständigen Abdeckung.
Die Finger liegen an ihrem radial äußeren Ende an der Innenwandung des Behälters an. In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Finger allein über die Reibungskräfte gehalten oder verspannt sind. Eine bessere Kraftübertragung und eine verbesserte Spannwirkung lässt sich jedoch erreichen, wenn die Finger an ihrem radial äußeren Ende entweder schneidenförmig ausgebildet oder mit radial hervorstehenden Haltekrallen versehen sein.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch das untere Ende eines Spenders,
2 eine Aufsicht auf eine Spreizfeder gemäß einem 1. Ausführungsbeispiel,
3 den Schnitt III-III in 2,
4 eine Aufsicht auf eine Spreizfeder gemäß einem 2. Ausführungsbeispiel,
5 den Schnitt V-V in 4,
6 eine Aufsicht auf eine Spreizfeder gemäß einem 3. Ausführungsbeispiel,
7 den Schnitt VII-VII in 6,
8 das Detail VII in 6,
9 eine Aufsicht auf eine Spreizfeder gemäß einem 4. Ausführungsbeispiel,
10 den Schnitt X-X in 9,
11 das Detail XI in 9,
12 eine Aufsicht auf eine Spreizfeder gemäß einem 5. Ausführungsbeispiel und
13 den Schnitt XIII-XIII in 12.
1 zeigt ein Schnitt durch einen Spender 10 mit einem kreiszylindrischen Gehäuse 11, in dem ein Produktraum 14 beispielsweise zur Aufnahme von Zahnpasta gebildet ist. In den Behälter 11 ist vom unteren Ende ein Verschlusskolben 12 eingesetzt, der dichtend an der Innenwandung 11a des Behälters 11 anliegt und verhindert, dass das im Produktraum 14 befindliche Produkt nach unten aus dem Behälter 11 ausfließen kann.
Auf der dem Produktraum 14 abgewandten, gemäß 1 unteren Seite des Verschlusskolbens 12 ist eine Spreizfeder 13 angeordnet, die ein nabenförmiges Mittelteil 20 aufweist, an dem ein axialer, in Längsrichtung des Behälters 11 weisender Ansatz 23 ausgeformt ist, der in eine Aufnahme 12a des Verschlusskolbens 12 eingeführt und dort festgelegt ist. Das Mittelteil 23 trägt eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Fingern 15, die sich von dem Mitteilteil radial nach außen und schräg zum unteren, dem Produktraum 14 abgewandten Ende des Behälters 11 geneigt erstrecken und mit ihrem radial äußeren Ende unter Vorspannung an der Innenwandung 11a des Behälters 11 anliegen und mit diesen in Eingriff stehen.
Die 2 und 3 zeigen die Spreizfeder 13 gemäß einer 1. Ausführungsform in alleiniger Darstellung. Das Mittel teil 20, der Ansatz 23 und die Finger 15 sind als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet, wobei jeder Finger 15 an seinem radial inneren, dem Mittelteil 20 zugewandten Ende über einen Steg 17 verringerten Durchmessers, der ein Scharniergelenk bildet, gelenkig an dem Mittelteil 20 angeschlossen ist. Aufgrund der Querschnittsverringerung im Bereich des Steges 17 ist oberhalb des Steges zwischen dem Finger 15 und dem Mittelteil 20 eine Ausnehmung 16 gebildet, die gemäß dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel freigelassen ist, so dass die Verformbarkeit bzw. Federwirkung der Finger 15 im wesentlichen durch den Steg 17 bestimmt ist.
Wie insbesondere 3 zeigt, sind die Finger 15 an ihrem radial äußeren Ende 18 schneidenartig ausgestaltet.
Wenn ein Benutzer eine gewünschte Produktmenge aus dem Produktraum 14 entnommen hat, entsteht in dem Produktraum 14 ein Unterdruck, durch den der Verschlusskolben 14 gemäß 1 nach oben in eine 1. Richtung R gezogen wird. Da der Verschlusskolben 14 mit der Spreizfeder 13 verbunden ist, wird auch die Spreizfeder 13 in die 1. Richtung R gezogen.
Dabei verformen sich die Finger 15 und/oder schwenken relativ zum Mittelteil 20 und werden mit ihren radial äußeren Enden über die Innenwandung 11a des Behälters 11 gezogen. Wenn der Verschlusskolben 12 seine Bewegung beendet hat, legen sich die Finger 15 aufgrund ihrer Eigenelastizität an die Innenwandung 11a des Behälters 11 an und verspannen sich an dieser. Auf diese Weise verhindert die Spreizfeder 13, dass der Kolben in eine zur 1. Richtung R entgegengesetzte 2. Richtung S ausweichen kann.
Die 4 und 5 zeigen ein 2. Ausführungsbeispiel der Spreizfeder 13. Gegenüber dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Spreizfeder 13 gemäß den 4 und 5 im wesentlichen dadurch, dass die oberhalb des Stegs 17 gebildete Ausnehmung 16 mit einem Füllmaterial 19 aus einem elastischen und vorzugsweise elastomeren Kunststoff gefüllt ist, so dass bei Verformung der Finger 15 erhöhte Rückstellkräfte auftreten und erhöhte Federkräfte auf die Finger 15 aufgebracht werden können.
Darüber hinaus sind jeweils benachbarte Finger 15 über eine Membran 22 miteinander verbunden, so dass die Spreizfeder 13 schirmartig ausgebildet ist und die Unterseite des Verschlusskolbens 12 vollständig abdeckt. Das Füllmaterial 19 und/oder die Membran 22 können aus einem elastischen und vorzugsweise elastomeren Kunststoff hergestellt sein, wobei die gesamte Spreizfeder 13 in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt wird, bei dem zunächst das Mittelteil 20 und die Finger 15 in einem 1. Verfahrensschritt gespritzt werden und dann das Füllmaterial 19 und die Membran 22 in einem 2. Verfahrensschritt angespritzt werden.
Die 6, 7 und 8 zeigen ein 3. Ausführungsbeispiel, das eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß den 4 und 5 darstellt. Wie insbesondere 8 zeigt, ist hierbei vorgesehen, dass die Finger 15 an ihrem radial äußeren Ende jeweils mit scharfkantigen Haltekrallen 21 ausgebildet sind, die einen besseren Eingriff zwischen der Innenwandung 11a des Behälters 11 und den Fingern 15 bewirken.
Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen 12 im wesentlichen stabförmige Finger 15 über den Umfang des Mittelteils 20 verteilt sind, zeigen die 9 bis 11 ein 4. Ausführungsbeispiel, bei dem fünf über den Umfang verteilt angeordnete plattenförmige Finger 15 vorgesehen sind, die an ihren radial äußeren Ende jeweils Haltekrallen 21 besitzen, wobei die radialen Abmessungen der Haltekrallen 21 im mittleren Umfangsbereich der Finger 15 größer als im jeweiligen Randbereich der Finger 15 sind. Dies bringt mit sich, dass die Finger 15 in ihrem mittleren Bereich mit einer größeren Kraft mit der Innenwandung 11a des Behälters 11 in Eingriff treten.
Die 12 und 13 zeigen ein 5. Ausführungsbeispiel der Spreizfeder 13, wobei deren Mittelteil 20 nunmehr als ovaler Ring ausgebildet ist, von dem aus sich mehrere Finger 15 radial nach außen frei auskragend erstrecken. Statt eines nabenförmigen Ansatzes ist in dem Mittelteil 20 eine Aufnahmeöffnung 24 ausgebildet, mit der die Spreizfeder 13 in nicht dargestellter Weise an dem Verschlusskolben anbringbar ist.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Verschlusskolben und die Spreizfeder jeweils als unabhängige Bauteile ausgebildet, die miteinander verbunden bzw. aneinander befestigt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Verschlusskolben und die Spreizfeder als einstückiges Teil auszubilden.

Claims

Spender (10) mit einem Behälter (11), dessen eines Ende mit einem Verschlusskolben (12) verschlossen ist, der relativ zum Behälter (11) in eine 1. Richtung (R) verstellbar ist, wobei auf der einem Produktraum (14) des Behälters (11) abgewandten Seite des Verschlusskolbens (12) eine Spreizfeder (13) angeordnet ist, die mit der Innenwandung (11a) des Behälters (11) in Eingriff steht und eine Bewegung des Verschlusskolbens (12) in eine der ersten Richtung (R) entgegengesetzte 2. Richtung (5) verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizfeder (13) aus Kunststoff besteht und ein Mittelteil (20) aufweist, von dem aus sich mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Finger (15) radial nach außen erstrecken, wobei jeder Finger (15) an seinem radial inneren Ende gelenkig mit dem Mittelteil (20) verbunden ist und an seinem radial äußeren Ende mit der Innenwandung (11a) des Behälters (11) in Eingriff steht.
Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (20) und die Finger (15) einstückig miteinander ausgebildet sind.
Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Finger (15) über einen Steg (17) mit dem Mittelteil (20) verbunden ist.
Spender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Stegs (17) eine Ausnehmung (16) gebildet ist.
Spender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ausnehmung (16) ein als Rückstellfeder wirkendes Füllmaterial (19) eingebracht ist.
Spender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (19) ein elastomerer Kunststoff ist.
Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Finger (15) über eine Membran (22) miteinander verbunden sind.
Spender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (22) aus einem elastomeren Kunststoff besteht.
Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (15) an ihrem radial äußeren Ende schneidenartig ausgebildet sind.
Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Finger (15) an ihrem radial äußeren Ende mit Haltekrallen (21) versehen sind.