DE19630531C2 - Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums - Google Patents
Spender zum Austragen eines fließfähigen MediumsInfo
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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.
Aus der DE 44 30 583 A1 ist ein Zahnpastaspender mit Pumpe zum
dosierten Auftragen von Zahnpasta bekannt, der aus zwei miteinander ver
schraubbaren Teilen, dem Pumpteil und dem Vorratsbehälter, besteht. Auf
diese Weise ist der Vorratsbehälter nachfüllbar. Der Vorratsbehälter
enthält einen Folgekolben, der in Richtung des Pumpteils gesaugt wird,
wenn Zahnpasta aus dem Vorratsbehälter in den Pumpraum gesaugt wird.
Wird der Vorratsbehälter erneut gefüllt, wird der Kolben des Vorratsbe
hälters bis zu einer bodenseitigen Kolbenstopnut gedrückt. Eine Nach
füllung ist auf diese Weise sauber und einfach möglich. Als nachteilig
hat sich jedoch erwiesen, daß der Kolben in dem Vorratsbehälter ver
klebt, insbesondere dann, wenn das Zahnputzmittel weichpastös oder
fließfähig ist.
Aus der DE 38 37 704 C2 ist ein Pastenspender mit einer Dosier
pumpe zur Abgabe dosierter Mengen pastöser Stoffe wie Zahnpasta, Salben
oder dergleichen aus Flaschen oder dosenartigen Pastenbehältern bekannt.
In dem Pastenbehälter befindet sich ein Nachlaufkolben, der von der
offenen Bodenseite des Pastenbehälters her in diese eingeführt ist.
Durch das Ansaugen des pastösen Stoffes mittels der Dosierpumpe wird der
Nachlaufkolben ebenfalls angesaugt und befördert den in dem Pastenbehäl
ter verbliebenen pastösen Stoff in Richtung Dosierpumpe. Auch bei dem
hier beschriebenen Kolben besteht die Gefahr des Verklebens, wodurch die
Funktionszuverlässigkeit des Pastenspenders stark eingeschränkt wird.
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
artige 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 Ausführungsbeipiele 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 schlüsssigen Anschluß mit dem in dem Vorratsbehälter 2 ent
haltenen Medium vorhandene Luft zunächst noch entweichen kann. Gelangt
jeoche 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 9 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 Krümmungsabschnite 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 Spender 1 axail 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
festgung 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, schlüssig an
eine austragbare Menge an fließfähigem Medium anschließt und mit einer
gegenüber dem Innenquerschnitt des Vorratsbehälters (2) geringfügig
übermaßigen Umfangsfläche versehen ist, so daß der Kolben (7) entlang
der Vorratsbehälterinnenwand (8) gleitfähig ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (7) aus einem umfänglich geschlossenporigen, eine geringe
oder keine Klebfähigkeit aufweisenden Weich-Schaumstoff besteht.
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 Ansprüch 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.
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