DE19630531A1 - Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für das Ausbringen, d. h. Spenden, von flüssigen, pastösen und pulverför­ migen Medien aus Vorratsbehältern sind eine Vielzahl Spender bekannt. Dabei unterscheidet man zwei prinzipielle Systeme, das Pressen mittels Preßkolben und das Saugen mittels Pumpen. Im Bereich der Konsumartikel werden derartige Spender regelmäßig eingesetzt, wozu unter anderem Sei­ fenspender, Parfümspender und Zahncremespender zählen.

Diese Spender werden heutzutage vielfach in Handhabungsgeräte eingebaut, was zur Folge hat, daß ein wiederholtes Nachfüllen des Vorratsbehälters mit fließfähigem Medium erwünscht ist. Ein Beispiel für ein solches Handhabungsgerät sind die Spenderzahnbürsten, wie in der DE 31 04 862 A1 beschrieben. Dort ist ein Zahnbürstengriff als Reservoirkörper für einen Zahnputzmittelvorrat vorgesehen, um Zahnputzmittel einem Zahnbürstenkopf bedarfsbezogen zuzuführen. Der Reservoirkörper enthält einen satt anlie­ genden Kolben mit einer mittigen, mit einem Gewinde versehenen Bohrung. Ein von einem Benutzer betätigbarer äußerer Schraubkopf trägt eine mit einem Gewinde versehene Stange, die mit der Bohrung in dem Kolben zusam­ menwirkt. Durch Drehung des Schraubkopfes wird der Kolben veranlaßt, sich an der Stange entlangzubewegen, so daß Zahnputzmittel ausgegeben wird. Nachteilig hierbei ist, daß die mit einem Gewinde versehene Kol­ benstange stark kontaminationsanfällig ist und durch den Kolben Luft, Bakterien und Schmutz in das Zahnputzmittel gelangen können. Außerdem ist das Nachfüllen kompliziert und das System insgesamt sehr ver­ schleißanfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Spender der genannten Art zu schaffen, der einfach aufgebaut und verschleißarm ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des An­ spruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird ein Spender geschaffen, dessen Kolben als ein loses Ein­ satzteil schlüssig hinter einem Vorrat an fließfähigem Medium in dem Vorratsbehälter eingesetzt ist und dem fließfähigen Medium durch die Saugwirkung einer Austragvorrichtung schlüssig folgt, ohne daß Luft am Kolben vorbei in das zu spendende Medium eindringt. Es wird also ein ge­ schlossenes System geschaffen, daß zudem preiswert herstellbar ist. Da der Kolben aus einem Weich-Schaumstoff besteht, besitzt er eine schwamm­ artig Elastizität, die bei einem geringfügigen übermaß erlaubt, daß der Kolben unter leichtem Druck an der Innenwand des Vorratsbehälters an­ liegt. Durch die Wahl von Material und Materialstruktur ist der Kolben leicht und klebt auch bei längerem Lagern nicht an der Innenwand des Kolbens. Der Kolben wird also bei einer Ausgabe des fließfähigen Mediums als am Medium anhaftender Boden mitgezogen. Die Abnutzung eines solchen wiederholt einsetzbaren Kolbens ist gering.

Besonders vorteilhaft ist bei diesem Spender ferner, daß der Kolben we­ gen seiner elastischen Verformbarkeit auch entlang von Krümmungsberei­ chen bewegbar ist. Als Vorratsbehälter können deshalb auch solche einge­ setzt werden, die Kurven- oder Krümmungsabschnitte aufweisen. Ferner kann der Kolben an beliebige Vorratsbehälterquerschnitte angepaßt wer­ den.

Bevorzugt ist, daß der Kolben eine schrumpelige Umfangsfläche aufweist, da diese eine Labyrinthabdichtung an der Vorratsbehälterinnenwand be­ wirkt. Eine solche schrumpelige Umfangsfläche erlaubt, daß der Kolben einfach in den Vorratsbehälter eingesetzt werden kann, da die in dem Vorratsbehälter enthaltene Luft zunächst noch entweichen kann. Kontak­ tiert der Kolben das auszutragende Medium, so füllen sich die verschie­ denen Rillen der schrumpeligen Umfangsfläche mit diesem Medium, was zu einem luftdichten Abschluß führt. Die schrumpelige Umfangsfläche ist vorzugsweise feinrillig durch Verwendung eines feinporigen Weich-Schaum­ stoff, dessen geschlossene Poren an der Umfangsfläche Unebenheiten er­ zeugen, die in ihrer Gesamtheit eine Schrumpeligkeit zur Folge haben.

Der als Kolben eingesetzte Schaumstoffabschnitt wird vorzugsweise durch Ablängen von einem Strang erhalten. Damit die dem fließfähigen Medium zugewandte Ablängseite eine geschlossenporige Oberfläche aufweist, er­ folgt das Ablängen vorzugsweise durch Thermoschnitt. Hierdurch wird be­ wirkt, daß das fließfähige Medium sich nicht in offene Poren des Kolbens anlagern kann.

Der Kolben kann ein Ablängstück eines extrudierten Schaumstoffstranges sein. Seine Herstellung ist damit billig und schnell. Der Kolben kann auch eine ballige Gestalt besitzen, da eine solche Form die Gleitfähig­ keit des Kolbens in Krümmungsabschnitten weiter verbessert.

Als Schaumstoffmaterialien bevorzugt sind Polyethylen oder Polypropylen, die nicht klebfähig sind und deshalb an der Vorratsbehälterinnenwand in Verbindung mit dem auszutragenden Medium nicht anhaften.

Als Austragvorrichtung bevorzugt ist eine Pumpenvorrichtung, wobei eine einfache Kolbenpumpe oder Verdrängerpumpe einsetzbar ist, die den Spen­ der funktionssicher und wartungsarm macht.

Der Vorratsbehälter kann aus einem starren oder flexiblen Material be­ steht, wobei die Verwendung von flexiblem Material die Ausbildung fest­ gelegter als auch variabler Krümmungsbereiche erlaubt, entlang derer der Kolben gleitfähig ist.

Der Spender ist für das Austragen von pastösen, viskosen oder flüssigen Substanzen geeignet und ist in Handhabungsgeräte einbaubar. Der Vorrats­ behälter kann dazu beispielsweise als Zahnbürstengriff ausgebildet oder in diesen einsetzbar sein, und die Austragvorrichtung einen am Zahnbür­ stenkopf endenden Zuführkanal speisen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­ bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der beigefügten Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Spenders zusammen mit einem Zahnbürstenkopfaufsatz im Längsschnitt,

Fig. 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des Spenders,

Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Spenders in einer Zahnbürste.

Fig. 1 zeigt einen Spender 1 zum Austragen eines fließfähigen Mediums, insbesondere einer pastösen, viskosen oder flüssigen Substanz, mit ei­ nem zylinderförmigen Vorratsbehälter 2, der eine Menge an fließfähigem Medium aufnimmt. Der zylinderförmige Vorratsbehälter 2 kann aus einem starren oder flexiblen Material, beispielsweise Glas oder Kunststoff, bestehen und weist vorzugsweise einen runden oder elliptischen Quer­ schnitt auf. Der Vorratsbehälter 2 kann als langgestreckter Hohlkörper mit im wesentlichen gleichbleibenden Innenquerschnitt beliebige Quer­ schnittsformen besitzen.

Kopfseitig ist an dem Vorratsbehälter 2 eine manuell betätigbare, sau­ gende Austragvorrichtung 3 befestigt, die vorzugsweise als Kolben- oder Verdrängerpumpe ausgebildet ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Spender, ist als Austragvorrichtung 3 eine Kolbenpumpe vorgesehen, die durch Niederdrücken eines vorstehenden Kolbenstößels 4 fließfähiges Medium aus dem Vorratsbehälter 2 über einen Saugeinlaß 5 ansaugt und über eine Saugauslaß 6 ausgibt. Der Saugauslaß 6 ist vorzugsweise an dem Kolbenstößel 4 vorgesehen.

Der Vorratsbehälter 2 enthält weiterhin einen in Längsrichtung bewegli­ chen Kolben 7, der umfangsseitig an einer Innenwand 8 des Vorratsbehäl­ ters 2 anliegt und bodenseitig an eine austragbare Menge an fließfähigem Medium in dem Vorratsbehälter 2 anschließt. Der Kolben 7 ist ein lose eingesetzter Abschlußboden für das in dem Vorratsbehälter 2 enthaltene fließfähige Medium. Ein solcher Kolben 7 ist ein Folgekolben, der auf­ grund der Saugwirkung der Austragvorrichtung 3 und dem entstehenden Va­ kuum nachgezogen wird.

Der Kolben 7 wird gebildet von einem Zylinderabschnitt aus einem umfäng­ lich geschlossenporigen Weich-Schaumstoff mit einer geringen oder keiner Klebfähigkeit. Dabei ist der Kolben 7 mit einer gegenüber dem Innenquer­ schnitt des Vorratsbehälters 2 geringfügig übermaßigen Umfangsfläche versehen, so daß der Kolben 7 entlang der Vorratsbehälterinnenwand 8 gleitfähig ist. Da der Kolben 7 mit einem gewissen Übermaß umfangsseitig an der Innenwand 8 anliegt, besitzt dieser einen Umriß, der sich an den Querschnitt des Vorratsbehälters 2 anpaßt und sich bei geringen Innen­ querschnittsveränderungen in Krümmungsbereichen des Vorratsbehälters 2 aufgrund der elastischen Verformbarkeit eines Weich-Schaumstoffs passend schließend verändert.

Für den Vorratsbehälter 2 können somit auch beliebige Querschnittsformen gewählt werden, wenn eine grobe Formanpassung des Kolbens 7 vorgenommen wird, die das Anliegen der Umfangsfläche des Kolbens 7 unter Vorspannung sicherstellt. Feinanpassungen sind wegen der elastischen Struktur des Materials nicht erforderlich. Der Kolben 7 vollzieht diese in Selbstan­ passung.

Vorzugsweise besteht der Kolben 7 insgesamt aus einem geschlossenporigen Weich-Schaumstoff, und zwar aus einem feinporigen Weich-Schaumstoff. Ferner ist die Umfangsfläche des Kolbens 7 vorzugsweise schrumpelig aus­ gebildet, was über die Porigkeit des Weich-Schaumstoffs einstellbar ist. Eine solche schrumpelige Umfangsfläche erlaubt eine Labyrinthabdichtung zwischen dem Kolben 7 und der Innenwand 8 des Vorratsbehälters 2, so daß das in dem Vorratsbehälter 2 enthaltene fließfähige Medium in einem durch den Kolben 7 verschlossenen Innenraum 9 des Vorratsbehälters 2 liegt. Dabei erlaubt die so gebildete Labyrinthabdichtung, daß bei einem Einsetzen des Kolbens 7 in den Vorratsbehälter 2 und Verschieben dessel­ ben in einen schlüssigen Anschluß mit dem in dem Vorratsbehälter 2 ent­ haltenen Medium vorhandene Luft zunächst noch entweichen kann. Gelangt jedoch eine geringe Teilmenge des fließfähigen Mediums in die schrumpe­ lige Umfangsfläche, füllen sich deren Rillen, so daß die Labyrinthab­ dichtung wirksam wird.

Hergestellt wird der Kolben 7 vorzugsweise durch Ablängen von Zylinder­ abschnitten von einem extrudierten Weich-Schaumstoffstrang. Dieses Ab­ längen erfolgt vorzugsweise durch einen Thermoschnitt, damit die Abläng­ seiten eine geschlossenporige Oberfläche aufweisen, insbesondere an der dem fließfähigen Material zugewandten Seite 14 des Kolbens 7. Alternativ kann der Kolben 7 auch spritzgegossen werden und damit auch in balligen Formen hergestellt werden.

Als Weich-Schaumstoffmaterial bevorzugt ist Polyethylen oder Polypropy­ len, da dies Kunststoffmaterialien sind, die keine oder allenfalls nur eine geringe Klebfähigkeit aufweisen. Ferner können diese Materialien mit geschlossenporiger Oberfläche extrudiert oder spritzgegossen wer­ den.

Befindet sich ein fließfähiges Medium in dem Innenraum 9 des Vorratsbe­ hälters 2, der kopfseitig von der Austragvorrichtung 3 und bodenseitig von dem Kolben 7 begrenzt wird, so wird bei einem Austrag des fließfähi­ gen Mediums und der dadurch auftretenden Saugwirkung der Kolben 7, be­ dingt durch die Materialwahl für den Kolben 7 und dessen Anpassung an den Vorratsbehälter 2, nachgezogen.

Der mit fließfähigem Medium gefüllte Innenraum 8 verkleinert sich bei einer Ausgabe von fließfähigem Material, wobei der Kolben 7 schlüssig folgt, und zwar solange bis der Kolben 7 an die Austragvorrichtung 3 herangerückt ist (vgl. Fig. 2 Stellung (C) des Kolbens 7). Ein leerer Vorratsbehälter 2 kann durch Herausnehmen des Kolbens 7, Nachfüllen von fließfähigem Medium und erneutem bodenseitigen Einsetzen des Kolbens 7 neu gefüllt werden.

Der vorstehend beschriebene Spender 1 kann in Handhabungsgeräte einge­ baut werden, insbesondere in Spenderzahnbürsten. Wie in Fig. 1 darge­ stellt, kann der Spender 1 unmittelbar einen Zahnbürstengriff bilden, wobei ein Zahnbürstenkopfaufsatz 10 aufgesetzt ist. Dieser Zahnbürsten­ kopfaufsatz 10 umfaßt einen Zahnbürstenkopfhals 11 und eine Zahnbürsten­ kopfplatte 12 mit Borsten 13. Ein durch den Zahnbürstenkopfhals 10 ge­ führter und an der Zahnbürstenkopfplatte 12 endender Zuführungskanal 15 wird über den Saugauslaß 6 der Austragvorrichtung 3 gespeist. Der Zahn­ bürstenkopfaufsatz 10 kann in bekannter Weise an dem Spender 1 befestigt sein, gegebenenfalls auf dem Kolbenstößel 4 sitzen, so daß durch ein Aufeinanderzubewegen von Zahnbürstenkopfaufsatz 10 und Spender 1 die Austragvorrichtung 3 betätigt wird. Andere bekannte Betätigungseinrich­ tungen und Verbindungsarten von Spender 1 und Aufsatz 10 sind verwend­ bar.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Spenders 1, das sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch unterscheidet, daß der Vorrats­ behälter 2 nicht geradlinig ausgebildet ist, sondern mit einem Krüm­ mungsabschnitt versehen ist. Der Vorratsbehälter 2 kann einen oder meh­ rere solcher Krümmungsabschnitte aufweisen. Der Kolben 7 kann entlang solcher Krümmungsabschnitte gleiten und seine Aufgabe als mitfolgender Boden für das auszugebende fließfähige Medium erfüllen. Neben einer An­ fangsstellung des Kolbens 7, die mit (A) bezeichnet ist, und bei der der Vorratsbehälter 2 vollständig mit dem fließfähigen Material gefüllt ist, sind weitere Positionen (B) und (C) des Kolbens 7 gestrichelt darge­ stellt.

Nimmt der Kolben 7 die Position (B) ein, ist bereits eine Teilmenge an fließfähigem Medium ausgegeben worden, so daß der Kolben 7 jetzt in dem Krümmungsabschnitt der Vorratsbehälters 2 sitzt und dabei seine volle Funktion behält. Nimmt der Kolben 7 die Position (C) ein, ist das fließfähige Medium nahezu vollständig ausgegeben worden, so daß der Kol­ ben 7 an die Austragvorrichtung 3 herangerückt ist. Im übrigen gelten die Ausführungen zu Fig. 1 entsprechend.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Spender 1 in einen Zahnbürstengriff 16 eingesetzt sein. Auf dem Zahnbürstengriff 16 sitzt ein Zahnbürstenhals 17, der kopfseitig einen Zahnbürstenkopf 18 trägt. Durch den Zahnbürstenhals 17 ist ein Kanal 19 geführt, der in einer Aus­ gabeöffnung 20 im Zahnbürstenkopf 18 endet. Der Spender 1 ist derart in dem Zahnbürstengriff 16 gelagert, daß der Kolbenstößel 4 gegen Anschlag­ flächen 21 des Kanals 19 verfahrbar ist. Mittels eines bodenseitigen Druckknopfes 22, kann der Sender 1 axial verschoben werden. Da der Spen­ der 1 mit dem Kolbenstößel 4 gegen die Anschlagflächen 21 stößt, wird durch die auf den Druckknopf 22 ausgeübte Schubbewegung der Kolbenstößel 4 niedergedrückt und damit die Austragvorrichtung 3 betätigt. Die Be­ festigung des Druckknopfes 22 an dem Zahnbürstengriff 16 kann mittels ei­ ner Schraubkappe 23 erfolgen. Bezüglich des Spenders 1 gelten die Aus­ führungen zu Fig. 1 entsprechend.

Claims (12)

1. Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums mit einem langge­ streckten, das fließfähige Medium aufnehmenden Vorratsbehälter mit im wesentlichen gleichbleibenden Innenquerschnitt, der kopfseitig eine ma­ nuell betätigbare, saugende Austragvorrichtung trägt und einen Folgekol­ ben enthält, der in dem Vorratsbehälter einen Boden bildet und schlüssig an eine austragbare Menge an fließfähigem Medium anschließt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (7) aus einem umfänglich geschlossenpori­ gen, eine geringe oder keine Klebfähigkeit aufweisenden Weich-Schaum­ stoff besteht und mit einer gegenüber dem Innenquerschnitt des Vorrats­ behälters (2) geringfügig übermaßigen Umfangsfläche versehen ist, so daß der Kolben (7) entlang der Vorratsbehälterinnenwand (8) gleitfähig ist.

2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) eine schrumpelige, eine Labyrinthabdichtung bewirkende Umfangsfläche be­ sitzt.

3. Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kol­ ben (7) aus einem feinporigen Weich-Schaumstoff besteht.

4. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) zylinderförmig und mit einer dem fließfähigen Medium zu­ gewandte Ablängseite (14) ausgebildet ist, die eine durch Thermoschnitt erhaltene geschlossenporige Oberfläche aufweist.

5. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) ein Ablängstück eines extrudierten Schaumstoffstranges ist.

6. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) eine ballige Form aufweist.

7. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) aus geschäumtem Polyethylen oder Polypropylen besteht.

8. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die saugende Austragvorrichtung (3) eine kopfseitig in den Vorratsbehäl­ ter (2) einsetzbare Kolbenpumpe oder Verdrängerpumpe ist.

9. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (2) aus einem flexiblen Material besteht.

10. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (2) mindestens einen Krümmungsabschnitt aufweist.

11. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (2) einen Zahnbürstengriff bildet, auf den ein Zahnbürstenhals (11) mit einem mindestens eine Ausgabeöffnung aufweisen­ der Zahnbürstenkopf (12) derart aufsetzbar ist, daß die Austragvorrich­ tung (3) in einen von dem Zahnbürstenhals (11) umschlossenen Kanal (15) spendet.

12. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (2) in einem Zahnbürstengriff (16) gelagert ist, auf den ein Zahnbürstenkopf (18) mit mindestens einer Ausgabeöffnung (20) für das fließfähige Medium über einen Zahnbürstenhals (17) derart aufgesetzt ist, daß die Austragvorrichtung (3) in einen von dem Zahnbür­ stenhals (17) umschlossenen Kanal (19) spendet.