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Nachfüllspraydose Die Erfindung betrifft eine für Haushalt und Gewerbe
verwertbare, nachfüllbare Dose für vornehmlich flüssige oder teigige Füll.gütet,
bei der der zum Aus tre Lei des füllgutes an einer fingerbetätigten Düse notwendige
Druck durch Federkraft und Druckluft erzeugt wird.
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Derartige, allerdings mit Treibqas arbeitende und nicht nachladbare
Dosen werden im allgemeinen Sprachgebrauch Spraydosen genannt.
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Die heutigen Spraydosen arbeiten überwiegend mit der Expansion eines
Treibgases mit Siedepunkt um Raumtemperatur. Oberhalb 500C besteht Explosionsgefahr
für die Dose. Einige Treibgase sind umweltgefährdend, andere brennbar. Entleerte
Dosen wandern in den Müll. Recycling ist kaum möglich noch lohnend. Bezogen auf
den Nutzinhalt ist das Transport- und Stauvolumen der Dosen relativ groß. Dies,
wie .Ilrch die Wegwcrfprdxi 5 für die Dosen, bedingt einen weit überhöhten Kaufpreis
im Vergleich itim Wert des Doseni nhal tes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung wachsenden
Umweltbewußtseins, sich weiter verteuernder Energie und Rohstoffe, den Endverbrauchern
eine bessere und kostengünstigere Alternative zur heutigen Spraydose bei zusätzlich
erweiterten Einsatzmöglichkeiten zu bieten.
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Parallel zur treibgasgefüllten Spraydose gibt es nach wie vor Geräte,
bei den durch Lufteinpumpen in einen Behälter eine durch eine Düse versprühte Flüssigkeit
unter Druck gesetzt wird,- siehe Parfümzerstäuber und Pflanzenschutz-Druckspritzen.
Beträgt der Anfangsdruck z.B. 2 bar, so ist er nach Expansion der eingepumpten Luft
auf doppeltes Volumen nur noch 1 bar. Die FLüssigkeit wird schlechter versprüht.
Man muß nachpumpen. Das ist lästig. Ein rein pneumatisches System kann somit nicht
mit heutigen Spraydosen mit im Anlieferungszustand teilweise flüssigem Treibgas
und bis zur Dosenentleerung ausreichend hoch verbleibendem Gasdruck konkurrieren.
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Laut Erfindung wird das pneumatische mit einem federmechanischen Druckerzeugersystem
kombiniert. Bei Tellerfedern, derer Nennhöhe
ein Mehrfaches der
Materialstärke ist, steigt die Kraft vom zusammengepreßten Zustand bis zu einem
Federweg entsprechend etwa halber Nennhöhe stetig an. Statt mit einzelnen, in Serienschaltung
aufeinandergelegten Tellerfedern läßt sich dieser Effekt auch durch eine tellerartig
bombierte, gewundene Verdrehungsfeder für axiale Druckbelastung erreichen. In der
erfindungsgemäßen Nachfüllspraydose mit abschraubbarem Deckel und fingerbetätigtem
Sprühkopf befindet sich ein Kolben oder eine funktionsvergleichbare Membrananordnung.
In unterster Kolbenstellung ist laut Federcharakteristik die Aufwärtskraft gering.
Um sie zu vergröern, wird Druckluft in den unteren Zylinderraum gedrückt. Umgekehrt
ist es in oberster Kolbenstellung, also nahe dem absehraubbaren Deckel. Die Druckluft
liefert wegen des vermehrfachten Volumens nur noch einen geringen Kraftbeitrag.
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Dafür hat das federmechanische System nach Erreichen halber Federcharakteristikhöhe
sein Kraftmaximum erreicht. Durch Überlagerung beider Druckerzeugersysteme werden
bei vergleichbarem Dosenvolumen vergleichbare Nutzfüllmengen und Sprdy-Eigenschaften
wie bei heutigen Treibgas-Spraydosen erreicht. Im Vergleich zur Treibgas-Spraydose
besteht der Vorteil, daß die Nachfüllspraydose in jeder Lage, also auch bei Spraykopf
nach unten, voll funktionsfähig ist und somit den letzten Tropfen des Füllgutes
verwerten kann.
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Das Nachfüllen vorgenannter pneumatisch- federmechanischer Spraydose
erfolgt laut Erfindung vorwiegend mit in Plastik eingeschweißtem Füllgut wie Haarfestiger,
Desodorans, Parfüm, Farbe, Rasiercreme oder Zahnpasta. Dabei wird in einem Füllschacht
aus Folie ein rohrförmiger Körper gebildet, der oben, also zum Deckel zu, frei von
doppellagigen Schweißnähten ist. Die einzelnen Nachfüllpackungen bleiben mittels
Folienschweißung vorteilhafterweise für Transport und Lagerung miteinander verbunden.
Eine Perforation zwischen den einzelnen Packungen ermöglicht dem Endverbraucher
durch Abriß den Einkauf der jeweils gewünschten Anzahl von Packungen.
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Zum Nachfüllen einer für mehrjährigen Gebrauch bemessenen und leicht
reinigbaren Nachfüllspraydose ist deren Deckel abzuschrauben. Das federmechanische
Drucksystem wirft das leergepreßte Folienrohr aus.
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Die Dose wird mittels Schraub- oder Bajonettverschluß auf einen hierfür
bemessenen Haushaltkieinkompressor gesetzt. Dessen Schalter steht auf Saugen. Der
Überdruck der Außenluft drückt den Kolben abwärts und spannt dabei die Federmechanik.
Bei Erreichen der unteren Kolbenstellung nach einigen Sekunden,wird die neue, folieneingeschweißte
Nachfüllpackung
eingeschoben und der Deckel aufgeschraubt.
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In Verlängerung des Sprühkopfes nach innen befindet sich eine Art
Injektionsnadel. Am Kompressor wird auf Druckluft umgeschaltet.
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Die Nachfüllpackung wird in Richtung Deckel gedrückt und legt sich
dabei an einem Innenwulstring des Deckels abdichtend an. Bei weiter ansteigendem
Kompressordruck sticht die hohle Injektionsnadel durch die Verpackungsfolie. Flüssigkeit
oder Creme steigt bis zum fingerbetätigten Ventil des Sprühkopfes auf. Der untere
Teil der Dose steht unter Druckluft und Federkraft. Beim Abdrehen der Dose vom Haushaltkompressor
schließt selbsttätig deren Bodenventil. Die Dose ist nach etwa 10 Sekunden Nachfüllzeit
wie eine bisherige Treibgas-Spraydose einsdt7bereit und kann bis zum letzten Tropfen
in jeder beliebigen Lage @eergesprüht werden. @s @ritt weder umwellgefährdendes
oder brennbares Treibgds aus, noch besteht Explosionsgefahr bei Temperaturen über
500C oder im Falle eines Brandes in der Umgebung solcher Dosen. Der Wert der leergepreßten
Verpackungsfolie als Wegwerfartikel ist ein Bruchteil der einer heutigen leeren
Spraydose. Der Elektroenergiebedarf zum Nachladen der Nachfüllspraydose liegt bei
1/1000 kWh, kostet somit Bruchteile eines Pfennigs. Der Kaufpreis des lanqlebigen
Haushaltklelnkompressors ist vergleichbar mit dem eines einfachen Mixquirles. Abgesehen
vom Spraydosen-Nachladen ist er für Aufpumpen von Fahrradreifen, Luftmatratzen,
Folienspielzeug und Versprühen von Farben, Lacken und Pflanzenschutzmitteln über
Schlauchanschluß und ggf. Zusatzgerät mit Rückschlagventil einsetzbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch Zeichnungen dargestellt
und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen.
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Figur 1 : eine Nachfüllspraydose im Längsschnitt auf dem Haushaltkleinkompressor
Figur 2 : den Haushaltkleinkompressor im Querschnitt A-B Figur 3 : Diagramm der
Drücke in Abhängigkeit der Kolbenstellung Figur 4 : ein Prinzip zur Herstellung
von Nachfüllfolienpackungen.
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In Fig.l ist der Deckel 1 mit fingerbetätigtem Sprühkopf 2 und Dichtung
3 mit einer Art Injektionsnadel 4 versehen, die die Plastikhülle 5 des Nachfüllgutes
6 durchstochen hat. Der Deckel ist mit dem zylindrischen Dosen gehäuse 7 verschraubt.
Der Kolben 8 oder eine funktionsvergleichbare Membrananordnung schließt den unteren
Zylinderteil 9, der das mechanische Federkraftsystem 10 sowie die
über
das Bodenventil Ii zugeführte Druckluft enthält, hermetisch ab.Kraft- und Formschluß
zum Haushaltkleinkompressor 12 erfolgt über Schraub- oder Bajonettverschluß 13.
Die Luftpumpe, hier als Membranpumpe 14 dargestellt, wird durch den Anker 15, der
um den Drehpunkt 16 schwingt und m.H. der Federn 17 und 18 auf Resonanz mit Netzfrequenzerregung
abgestimmt ist, betätigt. Zur Erregung eines Wechselfeldes im Schwinganker 15 dient
die feststehende Spule 19. Das Gegensystem des Ankers ist durch Dauermagnete 20
polarisiert. In Fig.l un-d 2 ist 21 der Umschalter von Saugen auf Drücken und in
beiden seitlichen Endstellungen zugleich elektrischer Einschalter des KompressorsO
In Mittelstellung ist ausgeschaltet. Mit den Drehknöpfen bei 22 und 23 sind Saug-
und Druck-Sicherheitsventile einstellbar, Dies ist u.a. wichtig, wenn über Verschluß
-13 und Schlauch mit Mundstück dünnwandiges Folienspielzeug oder Schwimmringe mit
begrenztem zulässigen Druck aufgeblasen werden sollen.
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Fig03 zeigt, wie sich Federdruck 24 und pneumatischer Druck 25 zum
Gesamtdruck 26 aufaddieren und somit bei beliebigem Füllgrad nahezu gleiches Druck-
und Sprühverhalten bewirken. Fig.4 zeigt schematisch die Herstellung von Spraydosen-Nachfüllpackungen
27 und 28 aus von Rollen 29 und 30 abgezogenen Folien. Sie werden bei 31 und 32
zu einem Schlauch verschweißt, der von unten in den Einfüllschacht abgezogen wird.
Das durch das Dosierrohr 34 zugeführte Füllgut drückt den Schlauch 35 im Füllschacht
in die angestrebte Zylinderform. Unerwünschtes Ausbeulen verhindern doppelfolige
Schweißnähte 36 in Rollenmitte. Beheizte Schweißzangen 37 und 38 bewirken Einschluß
des Füllgutes im Folienschlauch als Portions-Nachfüllpackungen. Eine Perforation
39 ermöglicht leichtes Trennen benachbarter Packungen. Derartige Nachfüllpackungen
erfordern geringen Transport- und Stauraum.
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Reklamationen wie bei heutigen Spraydosen, bei denen wegen Undichtigkeiten,
unsachgemäßer Lagerung usw. nicht mehr ausreichend Treibgas zum Ausstoßen des gesamten
Doseninhaltes vorhanden ist, gibt es nicht.
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Wird eine Nachfüllspraydose z.B. zur Herstellung von Spritzgebäck,
eine andere anstelle bisheriger Zahnpastatuben benutzt, so kann das Füllgut unmittelbar
aus der Schüssel oder größerem Vorratsbehälter in die Dose bei durch den Kompressor
niedergehaltenem Kolben eingefüllt werden. Deckel mit unterschiedlicher Düsengestaltung
und Ventilanordnung ermöglichen Anpassung an das jeweilige Füllgut und dessen erwünschte
Form beim Austritt aus der Düse.
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