DE29618102U1

DE29618102U1 - Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums

Info

Publication number: DE29618102U1
Application number: DE29618102U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2006-10-19
Also published as: DE19630531A1; US5878920A; EP0821896B1; CN1172060A; EP0821896A2; CN1073046C; DE59707472D1; EP0821896A3; DE19630531C2; JPH1095479A

Description

SPARING · RÖHL · Hf&NSE.t&R .......

Patentanwälte :": · : : : · *····**:

EUROPEAN PATENT AND EC"YF?AÖfeMARK^#ÄTTORNiVs·· '* ··*

Dipl.-Ing. Helmut Marsch (1934-1979)

Dipl.-Ing. Klaus Sparing Postfach 14 04 43

Dr. rer. nat. Wolf Horst Röhl D-40074 Düsseldorf

Dr. rer. nat. Daniela Henseler

Dipl. Wirtsch.-Ing. Rolf Sparing Telefon (0211) 6710 34

SPARING, RÖHL, HENSELEH · POSTFACH 140443 ■ D-40074 DÜSSELDORF &Tgr;&bgr;&Igr;&bgr;&iacgr;&bgr;&KHgr; (02 11) 66 34 20

Georg Wiegner

Flat E, 14/Fl., Hilton Tower,

96 Granville Road,

Tsimshatsui/Kowloon

Hong Kong . 404 GM 08

Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums

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 pulverförmigen 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 Seifenspender, 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-

SPARfNQ, HÖHL, HENSELER ■ R6THELSTRASSE 123 · D-40237 DÜSSELDORF

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 zusammenwirkt. 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 Kolbenstange 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 verschleißanfällig.

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 Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird ein Spender geschaffen, dessen Kolben als ein loses Einsatzteil 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 geschlossenes System geschaffen, daß zudem preiswert herstellbar ist. Da der Kolben aus einem Weich-Schaumstoff besteht, besitzt er eine schwammartig Elastizität, die bei einem geringfügigen Übermaß erlaubt, daß der Kolben unter leichtem Druck an der Innenwand des Vorratsbehälters anliegt. 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 wegen seiner elastischen Verformbarkeit auch entlang von Krümmungsberei-

chen bewegbar ist. Als Vorratsbehälter können deshalb auch solche eingesetzt werden, die Kurven- oder Krümmungsabschnitte aufweisen. Ferner kann der Kolben an beliebige Vorratsbehälterquerschnitte angepaßt werden.

Bevorzugt ist, daß der Kolben eine schrumpelige Umfangsflache aufweist, da diese eine Labyrinthabdichtung an der Vorratsbehälterinnenwand bewirkt. 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. Kontaktiert der Kolben das auszutragende Medium, so füllen sich die verschiedenen Rillen der schrumpeligen Umfangsfläche mit diesem Medium, was zu einem luftdichten Abschluß führt. Die schrumpelige Umfangsfläche ist vorzugsweise feinrill ig durch Verwendung eines feinporigen Weich-Schaumstoff, dessen geschlossene Poren an der Umfangsfläche Unebenheiten erzeugen, 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, erfolgt das Ablängen vorzugsweise durch Thermoschnitt. Hierdurch wird bewirkt, 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 Gleitfähigkeit 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 Spender funktionssicher und wartungsarm macht.

Der Vorratsbehälter kann aus einem starren oder flexiblen Material besteht, wobei die Verwendung von flexiblem Material die Ausbildung festgelegter 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 Vorratsbehälter kann dazu beispielsweise als Zahnbürstengriff ausgebildet oder in diesen einsetzbar sein, und die Austragvorrichtung einen am Zahnbürstenkopf endenden Zuführkanal speisen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung 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.

Figur 1 zeigt einen Spender 1 zum Austragen eines fließfähigen Mediums, insbesondere einer pastösen, viskosen oder flüssigen Substanz, mit einem 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 Querschnitt auf. Der Vorratsbehälter 2 kann als langgestreckter Hohlkörper

mit im wesentlichen gleichbleibenden Innenquerschnitt beliebige Querschnittsformen besitzen.

Kopfseitig ist an dem Vorratsbehälter 2 eine manuell betätigbare, saugende 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 beweglichen Kolben 7, der umfangsseitig an einer Innenwand 8 des Vorratsbehälters 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 aufgrund der Saugwirkung der Austragvorrichtung 3 und dem entstehenden Vakuum nachgezogen wird.

Der Kolben 7 wird gebildet von einem Zylinderabschnitt aus einem umfänglich geschlossenporigen Weich-Schaumstoff mit einer geringen oder keiner Klebfähigkeit. Dabei ist der Kolben 7 mit einer gegenüber dem Innenquerschnitt 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 Innenquerschnittsveränderungen 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 Selbstanpassung.

Vorzugsweise besteht der Kolben 7 aus einem überwiegend geschlossenporigen, weichelastischen Schaumstoff, und zwar aus einem feinporigen Weichschaumstoff, der elastisch reversibel verformbar ist. Die Rohdichte des Schaumstoffs liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 30 bis 70 kg/m³ für ein Polymer Polyethylen. Die Umfangsfläche des Kolbens 7 ist ferner vorzugsweise schrumpelig ausgebildet, was über die Porigkeit des Weichschaumstoff s 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 desselben in einen schlüsssigen Anschluß mit dem in dem Vorratsbehälter 2 enthaltenen Medium vorhandene Luft zunächst noch entweichen kann. Gelangt jeoche eine geringe Teilmenge des fließfähigen Mediums in die schrumpelige Umfangsfläche, füllen sich deren Rillen, so daß die Labyrinthabdichtung wirksam wird.

Hergestellt wird der Kolben 7 vorzugsweise durch Ablängen von Zylinderabschnitten von einem extrudierten Weich-Schaumstoffstrang. Dieses Ablängen erfolgt vorzugsweise durch einen Thermoschnitt, damit die Ablängseiten 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 werden.

Befindet sich ein fließfähiges Medium in dem Innenraum 9 des Vorratsbehälters 2, der kopfseitig von der Austragvorrichtung 3 und bodenseitig von dem Kolben 7 begrenzt wird, so wird bei einem Austrag des fließfähigen Mediums und der dadurch auftretenden Saugwirkung der Kolben 7, bedingt 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 eingebaut werden, insbesondere in Spenderzahnbürsten. Wie in FIg. 1 dargestellt, kann der Spender 1 unmittelbar einen Zahnbürstengriff bilden, wobei ein Zahnbürstenkopfaufsatz 10 aufgesetzt ist. Dieser Zahnbürstenkopfaufsatz 10 umfaßt einen Zahnbürstenkopfhals 11 und eine Zahnbürstenkopfplatte 12 mit Borsten 13. Ein durch den Zahnbürstenkopfhals 10 geführter und an der Zahnbürstenkopfplatte 12 endender Zuführungskanal 15 wird über denSaugauslaß 6 der Austragvorrichtung 3 gespeist. Der Zahnbürstenkopfaufsatz 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 Betätigungseinrichtungen und Verbindungsarten von Spender 1 und Aufsatz 10 sind verwendbar.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Spenders 1, das sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch unterscheidet, daß der Vorratsbehälter 2 nicht geradlinig ausgebildet ist, sondern mit einem Krümmungsabschnitt versehen ist. Der Vorratsbehälter 2 kann einen oder mehrere 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 Anfangsstellung 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 dargestellt.

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 Kolben 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 Ausgabeöffnung 20 im Zahnbürstenkopf 18 endet. Der Spender 1 ist derart in dem Zahnbürstengriff 16 gelagert, daß der Kolbenstößel 4 gegen Anschlagflächen 21 des Kanals 19 verfahrbar ist. Mittels eines bodenseitigen Druckknopfes 22, kann der Sender 1 axail verschoben werden. Da der Spender 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 Befestgung des Druckknopfes 22 an dem Zahnbürstengriff 16 kann mittels einer Schraubkappe 23 erfolgen. Bezüglich des Spenders -1 gelten die Ausführungen zu Fig. 1 entsprechend.

Claims

Ansprüche

1. Spender zum Austragen eines fließfähigen Mediums mit einem langgestreckten, das fließfähige Medium aufnehmenden Vorratsbehälter mit im wesentlichen gleichbleibenden Innenquerschnitt, der kopfseitig eine manuell betätigbare, saugende Austragvorrichtung trägt und einen Folgekolben enthält, der in dem Vorratsbehälter einen Boden bildet und schlüssig an eine austragbare Menge an fließfähigem Medium anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) aus einem umfänglich geschlossenporigen, eine geringe oder keine Klebfähigkeit aufweisenden Weich-Schaumstoff besteht 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.

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

3. Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (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 zugewandte 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 Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) aus einem extrusions-vernetzt geschäumten Polyethylen mit einer Rohdichte im Bereich zwischen 30 bis 70 kg/m³ besteht.

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

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

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

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

13. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 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 Zahnbürstenhals (17) umschlossenen Kanal (19) spendet.