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Die Erfindung betrifft eine Duftabgabevorrichtung mit einem Behälter zur Aufnahme eines Duftöls, mit einem Membran-System, das eine Öffnung des Behälters abdeckt und eine Membranschicht und eine Sperrschicht aufweist, wobei die Membranschicht für den Duftstoff des Duftöls durchlässig ist und wobei die Sperrschicht für den Duftstoff undurchlässig ist.
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Eine derartige Duftabgabevorrichtung ist aus dem Stand der Technik bekannt. In einer Ausführung ist dabei die Sperrschicht als abziehbare Folie ausgebildet. Durch Abziehen der Folie wird die Duftabgabevorrichtung aktiviert, so dass die gasförmige Phase des Duftöls (Duftstoff) durch die Membrane aus dem Behälter abgegeben werden kann. Nachteilig dabei ist, dass die abgezogene Folie von der Duftabgabevorrichtung gelöst ist und entsorgt werden muss. Dies ist dann besonders lästig, wenn kein Mülleimer oder dergleichen zugegen ist.
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Bei einer ebenfalls aus dem Stand der Technik bekanten Duftabgabevorrichtung in Form eines Lufterfrischers für ein Auto ist ein spitzer Druckkörper vorgesehen, der beim erstmaligen Gebrauch über eine Aktivierungsmechanik gegen die Sperrschicht gedrückt wird, so dass der Druckkörper diese durchstößt. Durch die Aktivierung des Lufterfrischers fällt zwar kein zu entsorgender Müll an, doch ist sein Aufbau mit dem Druckkörper und der Aktivierungsmechanik aufwändig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Duftabgabevorrichtung bereit zu stellen, die einfach aufgebaut ist und sich bequem aktivieren lässt. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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Gemäß Anspruch 1 zeichnet sich die Duftabgabevorrichtung dadurch aus, dass die Membranschicht und die Sperrschicht nicht lösbar miteinander verbunden sind, dass die Sperrschicht an einer dem Behälter zugewandten Innenseite des Membran-Systems und die Membranschicht an einer Außenseite des Membran-Systems angeordnet ist, und dass die Reißdehnung der Membranschicht wesentlich größer ist als die Reißdehnung der Sperrschicht, wobei durch eine Verformung der Membranschicht nur die Sperrschicht bricht oder reißt und dadurch die Duftabgabevorrichtung aktiviert wird.
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Die erfindungsgemäße Duftabgabevorrichtung lässt sich somit ohne weitere Hilfsmittel per Hand aktivieren, in dem beispielsweise ein Daumen gegen das Membran-System gedrückt wird. Die elastisch und/oder plastisch verformbare Membranschicht wird entsprechend des Daumendrucks verformt, wobei sie jedoch aufgrund ihrer relativ großen Reißdehnung nicht bricht oder reißt. Die an der Membranschicht haftende Sperrschicht wird dabei ebenfalls verformt. Durch die relativ kleine Reißdehnung jedoch kommt es zu einem Bruch oder Riss in der Sperrschicht, so dass die gasförmige Phase des Duftöls (Duftstoff) durch die dann nicht mehr undurchlässige Sperrschicht und die Membranschicht nach außen an die Umgebung treten kann. Auch ist nun – in Abhängigkeit der Geometrie der Duftabgabevorrichtung, des Füllgrads mit Duftöl im Behälter und der Ausrichtung der Duftabgabevorrichtung – möglich, dass Duftöl durch die Sperrschicht tritt und direkt an der Membrane anliegt und diese möglicherweise durchtränkt.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Reißdehnung des Materials der Membranschicht mindestens 5, 10 oder gar 20 mal größer als die Reißdehnung des Materials der Sperrschicht. Vorzugsweise beträgt die Reißdehnung des Materials der Sperrschicht weniger als 10, 5 oder gar 1 Prozent. Die Reißdehnung des Materials für die Membranschicht kann Werte über 100 Prozent (über 200 oder über 500 Prozent) annehmen.
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Die Reiß- oder Bruchdehnung ist ein Materialkennwert, der die bleibende Verlängerung einer Werkstoffprobe nach dem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge, angibt. Die Bruchdehnung charakterisiert die Verformungsfähigkeit (bzw. Duktilität) eines Werkstoffes. Sie drückt somit die Fähigkeit eines Werkstoffes aus, Formänderungen ohne Rissbildung zu widerstehen. Die Reißdehnung lässt sich nach der DIN EN ISO 527 ermitteln. Die hier angegebenen Werte für die Reißdehnung beziehen sich auf diese Norm.
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Die Membranschicht kann aus einem mikroporösen Material sein, das eine Matrix aus einem Polymerwerkstoff, in der Matrix fein verteilte Teilchen eines Füllstoffes und ein Netzwerk von sich durch das mikroporöse Material erstreckender miteinander verbundener Poren umfasst.
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Der Polymerwerkstoff kann vorzugsweise Polyolefin, insbesondere Polyethylen sein. Der Füllstoff kann 50 bis 90 Gew.-% des mikroporösen Materials ausmachen. Vorzugsweise nehmen die Poren mindestens 35 Vol.-% des mikroporösen Materials ein. Als Füllstoff kann kieselsäurehaltiger Füllstoff verwendet werden (Silica-Füllstoff).
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In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Schichtdicke der Membranschicht 0,05 bis 2 mm. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke 0,2 bis 0,6 mm.
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Vorzugsweise wird für die Membranschicht ein Produkt der Firma PPG Industries (Pittsburgh, USA) verwendet, das unter dem Markennamen Teslin vertrieben wird.
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Die Sperrschicht kann aus sehr dünnem Glas oder einem anderen ähnlich spröden Material, vorzugsweise ein besonderer Kunststoff, sein. Beispielsweise kann der spröde Kunststoff ein Phenolharz oder ein Polyesterharz sein. Als ein bevorzugter Kunststoff für die Sperrschicht kann auch PMMA genannt werden. Die Sperrschicht kann eine Schichtdicke von 0,05 bis 2 mm aufweisen, vorzugsweise 0,1 bis 1 mm. Die Gesamtschichtdicke des Membran-System kann 0,1 bis 4 mm betragen. Ein bevorzugter Bereich für die Gesamtschichtdicke reicht von 0,3 bis 1 mm.
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Die Sperrschicht kann wenigstens einen Bereich mit reduzierter Schichtdicke zur Ausbildung einer Sollbruchstelle aufweisen. Somit lässt sich ein gewisses Bruchmuster der Sperrschicht erzeugen, um z.B. eine Beschädigung der flexiblen Membranschicht zu vermeiden.
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Der spröde Kunststoff für die Sperrschicht kann Füllstoffe oder Fremdpolymere enthalten, wobei sich dann an den Korngrenzen material-immanente Sollbruchstellen herausbilden. Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit, die Sprödigkeit der Sperrschicht zu erhöhen, besteht darin, dass für die Sperrschicht eingesetzte Material längs und/oder quer zu verstrecken. Auch kann durch eine besondere Temperaturführung bei der Herstellung des Kunststoffes für die Sperrschicht die Sprödigkeit beeinflusst werden.
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Zwischen der Sperrschicht und der Membranschicht ist zumindest bereichsweise eine zusätzliche Haftschicht vorgesehen, die sich im Material und im Aufbau der Membranschicht und der Sperrschicht unterscheidet. Beispielsweise kann die Haftschicht aus mehreren Klebepunkten eines Haftklebers bestehen, durch die die Sperrschicht und die Membranschicht haftend miteinander verbunden sind. Alternativ kann die Haftschicht Klebelinien aufweisen oder auch vollflächig zwischen Sperrschicht und Membranschicht aufgetragen sein. Die Haftschicht ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie im nicht gerissenen Zustand ein Durchtritt des Duftstoffes des Duftöls zulässt.
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Das Membransystem kann durch Koextrusion, Kaschieren/Laminieren oder Extrusionsbeschichten hergestellt sein. Eine haftende Wirkung zwischen Membranschicht und Sperrschicht kann auch durch die Verklebung/Verschmelzung der Materialen von Membranschicht und Sperrschicht bei der Herstellung des Membran-Systems erfolgen. Somit ist auch ein Membran-System offenbart, bei dem ohne Zwischenlage einer Haftschicht Sperrschicht und Membranschicht haftend miteinander verbunden sind.
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Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 schematisch eine Duftabgabevorrichtung;
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2 die Duftabgabevorrichtung der 1 mit einem verformten Membran-System; und
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3 eine weitere Duftabgabevorrichtung.
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1 zeigt eine mit dem Bezugszeichen 1 versehene erfindungsgemäße Duftabgabevorrichtung. Die Duftabgabevorrichtung 1 weist einen Behälter 2 auf, der nach oben hin eine Öffnung aufweist, die durch ein Membran-System 3 abgedeckt oder verschlossen ist. In dem Behälter 2 befindet sich ein flüssiges Duftöl 4. Bei dem Duftöl 4 handelt es sich um einen bei Raumtemperatur flüchtigen Stoff.
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Das Membran-System 3 umfasst eine nach außen weisende Membranschicht 5 und eine zum Behälter 2 zugewandte Sperrschicht 6. Die Membranschicht 5 und die Sperrschicht 6 sollen vollflächig haftend ohne Zwischenlage einer dazwischen aufgetragenen Haftschicht miteinander verbunden sein. Die Sperrschicht 6 ist sowohl für das flüssige Duftöl 4 als auch für eine gasförmige Phase des Duftöls 4 (auch als Duftstoff bezeichnet) undurchlässig. Bei intakter Sperrschicht 6 ist daher ausgeschlossen, dass die Duftabgabevorrichtung 1 Duftstoff abgibt. Entsprechend gelangt auch kein Duftstoff durch die Membranschicht 5, die so ausgelegt ist, dass kein flüssiges Duftöl 4, wohl aber dessen gasförmige Phase bzw. der Duftstoff durch sie hindurch treten kann.
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2 zeigt die Duftabgabevorrichtung 1 der 1 mit nach unten gedrücktem Membran-System 3. Ein in 2 nur angedeuteter Daumen 7 erzeugt eine Druckkraft F, durch die das Membran-System 3 nach unten in Richtung Behälterinneres verformt wird. Die Kraft F kann beispielsweise 5 bis 30 N betragen. Sie führt zu einer vertikalen Einbuchtung des Membran-Systems, die in 2 mit 8 bezeichnet ist und 1 bis 5 mm betragen soll.
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Während die Membranschicht eine hohe Reiß- oder Bruchdehnung (größer 20 Prozent) aufweist und daher intakt bleibt, reicht die in der 2 dargestellte Verformung aus, dass die nur eine kleine Reißdehnung (kleiner 2 Prozent) aufweisende Sperrschicht 6 reißt. Dies soll durch die kleinen Risse 9 verdeutlicht werden, die sich nun durch die Sperrschicht 9 erstrecken. Durch die Risse und Spalte 9 gelangt nun der Duftstoff des flüchtigen Duftöls 4 zur Membranschicht 5 und kann dann aus der Duftabgabevorrichtung 1 heraustreten. Somit lässt sich die Duftabgabevorrichtung 1 durch einen moderaten Daumendruck ohne jegliche Hilfsmittel aktivieren.
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In der in 2 dargestellten Lage gibt die Duftabgabevorrichtung 1 pro Zeiteinheit eine bestimmte Menge an Duftstoff ab. Um die Duftabgabe zu erhöhen, kann die Duftabgabevorrichtung 1 hochkant gestellt werden, so dass das Membran-System 3 nicht über dem Behälter 2 und dem dort befindlichen Duftöl 4 angeordnet ist, sondern seitlich davon. Durch diese Maßnahme kommt das Duftöl 4 in direkten Kontakt mit der Membrane 5, so dass diese sich (teilweise) mit Duftöl 4 vollsaugen kann und somit eine größere Abgabe an Duftstoff erzielt wird.
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3 zeigt eine etwas zur 1 und 2 abgewandelte Duftabgabevorrichtung 1. Im Bereich der Öffnung weist der Behälter einen umlaufenden flachen Rand 3 auf, auf dem das Membran-System 3 plan aufliegt. Bei dem Behälter 2 kann es sich um ein nach oben offenes Tiefziehteil aus Kunststoff handeln, das nach erfolgter Formgebung mit dem Duftöl 4 befüllt wird. Nach der Befüllung wird auf den Rand 10 das Membran-System 3 gelegt und dann mit diesem verschweißt oder versiegelt. Das Membran-System 3, bestehend aus der Membranschicht 5 und der Sperrschicht 6, ist vor der Abdeckung des Tiefziehteils durch beispielsweise Laminierung hergestellt worden. Die Duftabgabevorrichtung 1 lässt sich somit in Form einer Blister-Packung in sehr einfacher Weise herstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Duftabgabevorrichtung
- 2
- Behälter
- 3
- Membran-System
- 4
- Duftöl
- 5
- Membranschicht
- 6
- Sperrschicht
- 7
- Daumen
- 8
- Einbuchtung
- 9
- Riss
- 10
- Rand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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