DE3246284C2 - Schaumspender mit einem Vorratsbehälter und einer Schaumerzeugungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaumspender mit einem Vor­ ratsbehälter für die Aufnahme eines zu verschäumenden Flüssigkeitsvolumens und einer Schaumerzeugungseinrichtung zum Verschäumen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter, wobei die Schaumerzeugungseinrichtung eine mit zu ver­ schäumender Flüssigkeit und einer Schaumaustrittsöffnung in Fluidverbindung stehende Verschäumungskammer und eine Druckgaserzeugungseinrichtung zum Zuführen von Druckgas zu der Verschäumungskammer sowie zur Druckbeaufschlagung des Flüssigkeitsspiegels von wenigstens einem Teil des zu ver­ schäumenden Flüssigkeitsvolumens unter Förderung von Flüssigkeit zu der Verschäumungskammer und unter Förderung von durch Mischen von Druckgas und Flüssigkeit erzeugtem Schaum durch die Schaumaustrittsöffnung umfaßt.

In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Nicht- Aerosolschaumspender entwickelt, die im wesentlichen handbetriebene Spritzflaschen relativ kleiner Kapazität dar­ stellen. Diese bekannten Spritzflaschen (US-PS 3,709,437 und 3,937,364) erfüllen ihren beabsichtigten Zweck gut, können jedoch nicht ohne weiteres mit großen Vorratsbehältern ver­ wendet werden, die bedeutend wirtschaftlicher sind. Das liegt daran, daß zur Herstellung einer überlegenen Schaum­ qualität die Behälter, in denen der Schaum produziert wird, nur eine relativ kleine Größe haben können.

Aus der DE-PS 6 03 971 ist ein Schaumspender der eingangs er­ wähnten Art bzw. ein Seifenschaumerzeuger bekannt, der aus einem mit schäumbarer Flüssigkeit gefüllten Vorratsbehälter und einer Schaumerzeugungseinrichtung besteht, wobei die Schaumerzeugungseinrichtung einen Schaumauslaß und einen ange­ schlossenen Druckball als Druckgaserzeugungseinrichtung umfaßt. Weiterhin umfaßt die Schaumerzeugungseinrichtung ein im Behälter angeordnetes in die Behälterflüssigkeit eintauchendes Steigrohr, das koaxial ein Innenrohr für die Luftzuführung trägt, wobei zwischen dem Steigrohr und dem Innenrohr ein mit dem Schaum­ auslaß in Verbindung stehender Ringraum mit in die Behälter­ flüssigkeit eingetauchtem offenen Ende verbleibt. Dort ist an der Luftzuführung ein Hohlkörper mit einer Luftkammer befestigt, von der in den Ringraum mündende Luftdurchlässe wegführen, die an den Mündungsöffnungen mit napfartigen Erweiterungen versehen sind. Zwischen der Luftkammer und der Luftzuführung ist eine Düse angeordnet. Beim Einblasen von Luft mittels des Balles bilden sich Seifenbläschen im Steigrohr sowie ein Überdruck von Luft über der Flüssigkeitsoberfläche in dem Vorratsbehälter. Die Bläschen steigen durch die Flüssigkeit im Steigrohr empor und werden infolge des Überdrucks in dem Behälter schnell nach oben zu dem Oberteil und dem Schaumauslaßrohr gepreßt.

Ein Schaumspender dieser Art weist den Nachteil auf, daß das verfügbare Gesamtvolumen an zu verschäumender Flüssigkeit ver­ hältnismäßig stark begrenzt ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schaum­ spender der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem das zu verschäumende Gesamtvolumen der Flüssigkeit gegenüber bekannten Schaumspendern dieser Art wesentlich erhöht ist.

Der diese Aufgabe lösende Schaumspender nach der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Vorratsbehälter ein Pumpenbehälter mit einem im Vergleich zum Fassungsvolumen des Vorratsbehälters verhältnismäßig geringen Fassungsvolumen, wobei dem Pumpenbehälter über eine Verbindung zu dem Vorratsbehälter Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zu­ führbar ist, vorgesehen ist, daß die Schaumerzeugungseinrichtung mit der dem Pumpenbehälter zugeführten Flüssigkeit über ein im Pumpenbehälter angeordnetes Steigrohr in Verbindung steht und der Flüssigkeitsspiegel in dem Pumpenbehälter durch die Druckgaserzeugungseinrichtung mit Druck beaufschlagbar ist, und daß ein Rückschlagventil zur Sperrung der Verbindung zu dem Vorratsbehälter bei Druckbeaufschlagung des Pumpenbehälters vor­ gesehen ist.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, wesentlich größere Gesamtvolumen an zu verschäumender Flüssigkeit vorzu­ sehen, indem die zu verschäumende Flüssigkeit aus einem großen Vorratsbehälter in einen wesentlich kleineren, als Zwischenbe­ hälter dienenden Pumpenbehälter überführt wird, und zur Erzeu­ gung und zum Auspressen von Schaum lediglich der Flüssigkeits­ spiegel innerhalb des kleineren Pumpenbehälters mit Druck beauf­ schlagt zu werden braucht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gegenüber dem Vorratsbehälter relativ kleine Pumpenbehälter innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet, der über dem Boden des Vorratsbe­ hälters endet und dementsprechend in die in dem Vorratsbehälter vorhandene Flüssigkeit eintaucht.

Die Erfindung sei weiterhin anhand einiger schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfin­ dungsgemäßen Schaumspender;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3. einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1 und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt, aus dem die Ventilwirkung hervorgeht.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt der allgemein mit 10 be­ zeichnete Schaumspender einen Vorratsbehälter 12 mit einem Halsteil 14, der eine Abgabeöffnung darstellt. Der Schaum­ spender enthält außerdem eine schaumproduzierende Einheit 16, die im Hals des Vorratsbehälters 12 montiert ist und den der Abgabeöffnung benachbarten Raum vom Inneren des Be­ hälters trennt.

Der Vorratsbehälter 12 stellt ein Reservoir für schäumbare Flüssigkeit dar, die allgemein mit L bezeichnet ist. Der Behälter kann aus jedem beliebigen steifen oder nicht­ steifen Material, wie z. B. aus Metall oder Kunststoff, hergestellt sein.

Die schaumproduzierende Einheit 16 besteht aus einem Pumpen­ behälter 18 aus steifem Kunststoff, der einen Innenbehälter darstellt, der innerhalb des Vorratsbehälters 12 angeordnet ist. Außerdem enthält die schaumproduzierende Einheit eine Verschlußkappe 20.

Die Verschlußkappe 20 besteht aus einem Unterteil 22, einem Ringteil 24 und einem nach außen vorspringenden Teil 26. Die Verschlußkappe 20 ist außerdem mit einem Lufteinlaß 28 ver­ sehen, der den Einlaß für Druckluft in den Pumpenbehälter 18 darstellt. Außerdem hat sie einen Durchlaß als Schaumauslaß 30 vom Pumpenbehälter 18.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird dem Lufteinlaß 28 durch einen Ballon 32 über ein Rohr 34 Druck­ luft zugeführt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, hat der Ballon 32 ein Rückschlagventil 36 mit einer Lufteinlaßöffnung 38. Es liegt jedoch auf der Hand, daß andere drucklufterzeugende Vorrichtungen, wie z. B. eine Fußpumpe anstelle des Ballons verwendet werden können.

Am oberen Ende des Schaumauslasses 30 ist ein Rohr 40 ange­ bracht, das eine Verlängerung des Schaumauslasses darstellt. Am Schaumauslaß 30 ist eine Schaumerzeugungseinrichtung vor­ gesehen, die allgemein mit 42 bezeichnet ist und die mit dem Rohr 40 in Verbindung steht.

Die Schaumerzeugungseinrichtung 42 weist eine sich nach unten erstreckende Verschäumungskammer 44 auf, die Luftein­ lässe 46 besitzt und eine Mischkammer zur Schaumproduktion darstellt. An der Verschäumungskammer 44 ist ein Steigrohr 48 angebracht, das eine sich nach innen erstreckende Leitung darstellt und mit der Verschäumungskammer am oberen Ende in Verbindung steht. Das Steigrohr 48 hat an seinem unteren Ende eine Öffnung 50. Zur selben Zeit, wo schäumbare Flüssigkeit über das Steigrohr 48 in die Verschäumungskammer 44 gelangt, sorgen die Lufteinlässe 46 für die Zufuhr von Luft zur Verschäumungskammer 44. Der Querschnitt des Luft­ einlasses 46 ist so gewählt, daß der Luftdurchsatz be­ schränkt wird, was zur Folge hat, daß der Luftdruck auf die Oberfläche der schäumbaren Flüssigkeit wirkt und sie auf­ wärts durch das Steigrohr 48 und in die Verschäumungskammer drückt. Die gleichzeitige Einführung von Luft und schäum­ barer Flüssigkeit führt zu einer Vermischung der Flüssigkeit und der Luft unter Entstehung von Schaum. In der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist die Verschäumungs­ kammer 44 mit einem Kugelventil 52 versehen, dessen Sitz sich in einem verengten Teil der Kammer 44 befindet und ver­ hindert, daß Schaum in das Steigrohr 48 zurückfließt. Der Schaumauslaß 30 ist so gestaltet, daß er einen Sitz für eine schaum-homogenisierende Einrichtung 54 bildet, die mittels eines Sprengringes 56 festgehalten wird.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Pumpenbehälter 18 als einheitliches Bauteil mit der Ver­ schlußkappe 20 dargestellt. Außerdem ist eine Bodenkappe 62 als untere Stirnwand vorgesehen, die eine Öffnung 64 be­ sitzt, die mit dem Vorratsbehälter 12 in Verbindung steht. Die Öffnung 64 ist mit einem Rückschlagventil in Form einer flexiblen Membran 66 aus Gummi versehen, die von der Boden­ kappe 62 gehalten wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das Ventil geschlossen, wenn der Luftdruck innerhalb des Pumpen­ behälters 18 durch Anwendung von Druck auf den Ballon 32 erhöht wird, so daß die flexible Membran 66 gegen die Öffnung 64 gepreßt wird und der Luftdruck Flüssigkeit L im Pumpenbehälter 18 bis L′ herunterdrückt, mit dem Ergebnis, daß schäumbare Flüssigkeit L über das Steigrohr 48 in die Schaumerzeugungseinrichtung 42 gelangt.

Läßt der Luftdruck nach, dann öffnet das Ventil wie in Fig. 4 dargestellt, indem sich die flexible Membran 66 von der Öffnung 64 abhebt und damit einen Fluß schäumbarer Flüssig­ keit vom Vorratsbehälter 12 in den Pumpenbehälter 60 er­ laubt. Wenn gewünscht, kann jedoch die flexible Membran 66 auch durch ein Kugelventil oder eine andere Form eines Rück­ schlagventils ersetzt werden.

Wenn die schaumproduzierende Einheit 16 anfänglich in den Vorratsbehälter mit der schäumbaren Flüssigkeit L eingesetzt wird, wird die flexible Membran 66 geöffnet und erlaubt auf Grund der Druckdifferenz, die sich aus dem Unterschied der Flüssigkeitsniveaus im Pumpen- und im Vorratsbehälter er­ gibt, daß die Flüssigkeit in den Pumpenbehälter 18 gelangt. Wenn die schaumproduzierende Einheit 16 voll befestigt ist und die Flüssigkeitsniveaus sich auf gleicher Höhe befinden, dann erfolgt die Erzeugung von Schaum ganz einfach durch An­ wendung von Druck auf die Oberfläche der Flüssigkeit L im Pumpenbehälter 18, die dazu führt, daß sich das Niveau im Pumpenbehälter 18 senkt bis zu einem Punkt, der mit L′ be­ zeichnet ist. Ein Nachlassen des Druckes bewirkt wieder, daß Flüssigkeit L in den Pumpenbehälter 18 eintritt, wobei dieser Eintritt unterstützt wird durch den Unterdruck inner­ halb des Pumpenbehälters 18, der sich aus einem Loslassen des Ballons 32 ergibt.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die Verwendung eines mit Ventilen versehenen Pumpenbehälters mit wesentlich kleinerem Volumen als das des Vorratsbehälters den Vorteil bietet, daß ein großer Behälter durch Anwendung von Luftdruck auf einen relativ kleinen Hilfsbehälter sehr wirksam Schaum pro­ duzieren kann, wobei jedoch weniger Luft zur Erzeugung des für die Schaumbildung notwendigen Druckes benötigt wird, so daß eine schnelle Schaumbildung mit einer relativ kleinen Drucklufterzeugungseinrichtung erzielt werden kann. Gute Er­ gebnisse wurden erzielt mit Querschnittsflächenverhältnissen zwischen 50 : 1 und 100 : 1 zwischen dem Vorratsbehälter und dem Pumpenbehälter bei einem Durchmesser des Pumpenbehälters von 2,5 cm.

Claims (6)

1. Schaumspender mit einem Vorratsbehälter (12) für die Aufnahme eines zu verschäumenden Flüssigkeitsvolumens, und mit einer Schaumerzeugungseinrichtung (42) zur Verschäumung von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter, wobei die Schaumerzeugungseinrichtung eine mit zu verschäumender Flüssigkeit und einer Schaumaustrittsöffnung (56) in Fluidverbindung stehende Verschäumungskammer (44) und eine Druckgaserzeugungseinrichtung (32, 38) zum Zuführen von Druckgas zu der Verschäumungskammer sowie zur Druckbeaufschlagung des Flüssigkeitsspiegels (L′) von wenigstens einem Teil des zu verschäumenden Flüssigkeitsvolumens unter Förderung von Flüssigkeit zu der Verschäumungskammer und unter Förderung von durch Mischen von Druckgas und Flüssigkeit erzeugtem Schaum durch die Schaumaustrittsöffnung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Vorratsbehälter (12) ein Pumpenbehälter (18) mit einem im Vergleich zum Fassungsvolumen des Vorratsbehälters geringen Fassungsvolumen, wobei dem Pumpenbehälter über eine Verbindung (64) zu dem Vorratsbehälter (12) Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zuführbar ist, vorgesehen ist,
daß die Schaumerzeugungseinrichtung (42) mit der dem Pumpenbehälter (18) zugeführten Flüssigkeit über ein im Pumpenbehälter angeordnetes Steigrohr (48) in Verbindung steht, und der Flüssigkeitsspiegel (L′) in dem Pumpenbehälter durch die Druckgaserzeugungseinrichtung mit Druck beaufschlagbar ist, und
daß ein Rückschlagventil (64, 66) zur Sperrung der Verbindung (64) zu dem Vorratsbehälter (12) bei Druckbeaufschlagung des Pumpenbehälters (18) vorgesehen ist.

2. Schaumspender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenbehälter (18) innerhalb des Vorratsbehälters (12) angeordnet ist und oberhalb des Bodens des Vorratsbehälters (12) endet, wobei das Querschnittsverhältnis des Vorratsbehälters (12) zu dem Pumpenbehälter (18) zwischen 50 : 1 und 100 : 1 liegt.

3. Schaumspender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückschlagventil (64, 66) ein flexibler membranartiger Ventilkörper (66) über einem die Verbindung zu dem Vorratsbehälter bildenden Einlaßdurchgang (64) des Pumpenbehälters (18) auf dessen Innenseite angeordnet ist.

4. Schaumspender nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenbehälter (18) ein röhrenförmiges Teil und Kappen (20, 62) umfaßt, welche das röhrenförmige Teil an seinen Enden abschließen, und daß der Ventilkörper (66) zwischen einem Ende des röhrenförmigen Teils und der Bodenkappe (62) angeordnet ist.

5. Schaumspender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (54) zwischen der Verschäumungskammer (44) und dem Schaumauslaß (40) zum Homogenisieren des erzeugten Schaumes vorgesehen ist.

6. Eine Schaumspendereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgaserzeugungseinrichtung (32,38) ein Ballon (32) mit einem Rückschlagventil (36) ist, durch den im Innenraum des Pumpenbehälters neben einem Überdruck auch ein Unterdruck erzeugt werden kann, um die Zuführung von verschäumbarer Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zu dem Pumpenbehälter zu gewährleisten.