DE3333569A1

DE3333569A1 - Hydraulisch gesteuerter dosierspender fuer fluessige bis pastoese mittel

Info

Publication number: DE3333569A1
Application number: DE19833333569
Authority: DE
Inventors: Raymond Frédéric Ermatingen Moreillon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-09-16
Filing date: 1983-09-16
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE3333569C2; CH665344A5

Description

Hydraulisch gesteuerter Dosierspender für
flüssige bis pastöse Mittel Die Erfindung betrifft einen hydraulisch gesteuerten Dosierspender für flüssige bis pastöse Mittel, bei dem am Auslauf einer auf den Kopf gestellten Flasche ein Dosierventil angeordnet ist, welches durch Handbetätigung geöffnet eine dosierte Menge freigibt und zum Druckausgleich die gleiche Luftmenge einlässt.
Ein eingangs genannter Dosierspender ist für flüssige bis dickflüssige Mittel, z.B. für Handcreme-Seifen, Shampoos, Duschseifen, Kosmetikprodukte, Lebensmittel und dergleichen geeignet.
Ein hydraulisch gesteuerter Dosierspender ist in der Ausführung bekannt, daß an der Oberseite in einem Gehäuse stehenden Flasche ein Dosierventil angeordnet ist, dessen Kolben handbetätigt wird. Hierzu muß die eine Hand des Benutzers den Kolben niederdrücken und mit der anderen Hand das abgegebene Mittel auffangen. Nachteil hierbei ist, daß nur eine zweihändige Bedienung möglich ist.
Eine weitere bekannte Ausführungsform sieht einen an der Wand befestigten Spender vor, dessen Dosierkolben ebenfalls mit der Hand betätigt wird. Dieser befindet sich unten am Auslaß der Flasche und bildet einen festen Bestandteil des Dosierspenders. Das mit dem Dosierkolben verbundene Reservoir ist oben offen,um einen Druckausgleich zu gewährleisten.
Wegen der festen Verbindung des Dosierventils mit dem Dosierspender kann zum Nachfüllen nur die gesamte Anordnung ausgetauscht werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform von Dosierspendern besteht das Reservoir aus einer Spezial-Flasche, die in der Art einer Austauschpatrone mit einer speziell verschlossenen Halsöffnung nach unten gerichtet auf das Dosierventil aufgesteckt und dort befestigt wird.
Die Halsöffnung wird erst dann geöffnet, wenn sie mit dem Dosierkolben zusammengeführt wird.
Nachteil hierbei ist, daß ein Nachfüllen der Spezial-Flasche nicht möglich ist. Vielmehr muß der Benutzer immer dieselben passenden Patronen nachkaufen,und er hat deshalb keine Möglichkeit, ein anderes Produkt zu verwenden. Es handelt sich also um einen Einweg-Wegwerf-Artikel, der wegen des höheren Materialeinsatzes relativ teuer ist.
Die Erfindung hat sich ausgehend von einem Dosierspender der eingangs genannten Art die Aufgabe gestellt, einen solchen so weiterzubilden, daß ein Nachfüllen ohne Austausch der Flasche möglich ist, daß eine Einhand-Bedienung gewährleistet ist, und daß die gesamte Anordnung relativ einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß die Flasche aus einem elastischen Material besteht und in ihrem zusammendrückbaren Bereich zwischen zwei abstandsveränderlichen Backen angeordnet ist, deren Abstandsveränderung durch Handbetätigung erfolgt, und daß das Dosierventil bei überdruck in der Flasche öffnet und bei Atmosphärendruck schließt.
Kern der vorliegenden Erfindung ist also, daß der im Dosierventil angeordnete Dosierkolben (Differential-Kolben) indirekt hydraulisch durch den Druck, der auf die Flasche ausgeübt wird, betätigt wird.
Nachdem die Flasche aus einem elastischen Material, z.B. einem Kunststoffmaterial, besteht, kann sie leicht nachgefüllt werden und es entfallen komplizierte Halsverschlüsse. Das normalerweise bei Schraubdeckelflaschen vorhandene Halsgewinde wird auf den Dosierspender aufgeschraubt, so daß die Flasche immer wieder verwendbar und nachfüllbar ist.
Durch die Verwendung eines Differentialkolbens im Dosierventil wird der Vorteil erreicht, daß nur eine relativ geringe Druck erhöhung im Innenraum der Flasche genügt, um das Dosierventil zu öffnen und eine genau abgemessene Menge des Mittels aus dem Flascheninneren über einen Auslauf abzugeben. Auch wenn der Druck über die abstandsveränderlichen Backen weiter auf die Flasche aufrechterhalten wird, schließt das Dosierventil nach Abgabe der vorbestimmten Menge und eine weitere Menge kann nur dann freigegeben werden, wenn der Druck von den Backen entfernt wird und erneut zugeführt wird.
Bei Verwendung einer relativ hoch-viskosen Flüssigkeit, wie Handcreme oder flüssige Seife, ist der Vorteil verbunden, daß eine erneute Menge von Flüssigkeit erst dann abgegeben werden kann, wenn genügend Luft in die Flasche nachgeströmt ist, was bei hoch-viskosen Flüssigkeiten eine gewisse Zeit dauert. Es ist deshalb nicht möglich, in verschwenderischer Absicht eine Vielzahl kurz aufeinanderfolgender Dosierhübe auszuüben, um eine nicht vorgesehene große Menge aus dem Dosierspender zu entnehmen.
Mit dem Merkmal des Anspruches 3 wird eine zusätzliche Entlüftungsbohrung vorgeschlagen, die gewährleistet, daß auch bei hoch-viskosen Flüssigkeiten ein Druckausgleich erfolgt. Die nachströmende Luft strömt dann nicht nur über den sich schließenden Ventilsitz und den stromaufwärts in Richtung zum Flascheninneren angeordneten Ringkanal in das Innere der Flasche ein, sondern darüberhinaus noch über eine im Differential- kolben angeordnete Bohrung, die im Bereich des Auslaufs mit einer Kugel versehen ist, welche beim Druckhub des Differentialkolbens verschlossen und beim Saughub geöffnet ist.
Durch das elastische Rückstellvermögen der Flasche wird Luft in den Innenraum der Flasche angesaugt, wodurch die Kugel von ihrem Ventilsitz abgehoben wird und die Luft durch die besagte Bohrung in den Innenraum der Flasche zusätzlich strömen kann.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen: Figur 1: Schnitt gemäss der Linie A-A in Figur 2 durch eine erste Ausführungsform eines Dosierspenders, Figur 2: Schnitt gemäss der Linie B-B in Figur 1, Figur 3: Schnitt gemäss der Linie C-C in Figur 2, Figur 4: Schnitt durch ein Dosierventil, Figur 5: Teilschnitt längs der Linie D-D in Figur 2, Figur 6: Draufsicht auf die Anordnung nach Figur 5, Figur 7: Schnitt gemäss der Linie A-A in Figur 8 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Dosierspenders, Figur 8: Schnitt gemäss der Linie B-B in Figur 7, Figur 9: Schnitt gemäss der Linie C-C in Figur 8.
Der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Dosierspender besteht aus einem an einer Wand mit Hilfe von Schrauben 11 befestigten Flaschenhalter 1.Es handelt sich hierbei um ein winklig gebogenes Blech- oder Kunststoffteil.
Der Boden des Flaschenhalters 1 weist gemäss Figur 3 einen unteren Schlitz 1a auf, in den die Düse 15 des anhand der Figur 4 noch zu beschreibenden Dosierventils 7 eingeführt wird.
An einem von der Wand abragenden Winkelstück des Flaschenhalters 1 ist eine Achse 3 befestigt, an der gelenkig ein Abdeckgehäuse 2 gelagert ist, welches in Pfeilrichtung 29 durch Handbetätigung schwenkbar ist, und welches aufgrund des elastischen Rückstellvermögens der im Innenraum angebrachten Flasche 6 wieder in Gegenrichtung zur Pfeilrichtung 29 zurückverschwenkt.
Um ein unbefugtes Öffnen des Abdeckgehäuses 2 in Gegenrichtung zur Pfeilrichtung 29 zu verhindern, ist es vorgesehen, daß an dem Winkelstück des Flaschenhalters 1 mit Hilfe von Nieten 10 eine Winkelfeder 8 befestigt ist, deren oberes, freies Ende mit einer Nase 9 (vergl.
Figur 5 und 6) versehen ist, welche durch einen zugeordneten Schlitz 2a im Abdeckgehäuse 2 hindurchgreift.
Ein Verschwenken des Abdeckgehäuses 2 in Gegenrichtung zur Pfeilrichtung 29 ist damit nicht möglich. Erst wenn mit Hilfe der Hand die Nase 9 aus dem Bereich des Schlitzes 2a verschwenkt wird, ist das Hochschwenken des Abdeckgehäuses 2 möglich, um beispielsweise die Flasche 6 aus dem Innenraum zu entnehmen.
Für öffentlich zugängliche Bereiche weist die Winkelfeder 8 keine Nase 9 auf , sondern ist nur mit Hilfe eines Werkzeuges, z.B. einem Schraubenzieher, verschwenkbar.
Ebenso ist es möglich, bei öffentlich zugänglichen Orten die Winkel feder 8 durch einen Hebel gegen die Wand zu drücken, der mit einem Schloß am Abdeckgehäuse 2 befestigt ist. Mit Drehung des Schlosses drückt die Winkelfeder 8 gegen die Wand und gelangt damit aus dem Schlitz 2a des Abdeckgehäuses 2 hinaus.
Im Innenraum des Dosierspenders ist eine elastische Flasche 6 angebracht, die zwischen zwei einander gegenüberliegenden Backen 4,5 eingeklemmt ist. Im in Figur 2 gezeigten Ruhezustand des Dosierspenders wird kein Druck von den Backen 4,5 auf die Flasche 6 ausgeübt.
Wird jedoch mittels einer Handbewegung in Pfeilrichtung 29 das Abdeckgehäuse 2 um die Achse 3 verschwenkt, dann wird die Backe 5 gegen die feststehende Backe 4 bewegt und gleichzeitig die dazwischen angeordnete Flasche 6 komprimiert. Hierdurch wird der Druck im Innenraum der Flasche erhöht, der auf das in Figur 4 gezeigte Dosierventil 7 wirkt.
Das Dosierventil 7 besteht aus einer Düse 15 mit einer unteren Düsenbohrung 18 und einem oberen Innengewinde, mit dem die Düse au ein entsprechendes Außengewinde am Hals der Flasche 6 aufgeschraubt wird.
Die Düse 15 ist fest mit einem Kolbengehäuse 12 verbunden, welches in den Innenraum 25 der Flasche hineinragt.
Im Kolbengehäuse 12 ist eine abgestufte axiale Innenbohrung 23 angebracht, in der ein Differentialkolben 13 unter der Wirkung einer Feder 14 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Feder spannt den Differentialkolben 13 in Schließstellung vor, so daß der untere Auslauf 27 dadurch verschlossen ist, daß sich ein entsprechender O-Ring 17 am Ventilsitz 26 anlegt. Der Differentialkolben 13 mit den Flächen 3 und F2 gleitet axial im Kolbengehäuse 12 und führt einen bestimmten Hub 40 aus, der die Dosierung festlegt.
In der gezeichneten Schließstellung kann das im Innenraum 25 der Flasche 6 angeordnete Mittel durch die öffnungen 16 im Kolbengehäuse 12 in den Ringkanal 24 fließen und bleibt dort stehen. Ein durch Betätigung des Abdeckgehäuses 2 in der Flasche 6 entstehender, höherer Druck wirkt auf die obere, größere Fläche F3 des Differentialkolbens 13 und unten auf die kleinere Fläche F3-F2.
Der Differentialkolben 13 bewegt sich dadurch nach unten und komprimiert die Feder 14. Zuerst werden die Öffnungen 16 entsprechend dem Weg b geschlossen. In diesem Augenblick öffnet sich der Spalt zwischen dem Kern des Kolbens 13 und der Öffnung F2. Der Druck wirkt nun auf die gesamte Fläche F3 und spritzt die eingeschlossene Dosierung im Ringkanal 24 zuerst in den Ringraum 28 der Düse 25 und dann durch die Düsenbohrung 18.
Beim Nachlassen des Druckes drückt die Feder 14 den Differentialkolben 13 nach oben und saugt gleichzeitig Luft an, um einen Druckausgleich in der Flasche zu bewirken.
Der untere Teil des Differentialkolbens 13 schließt mit dem O-Ring 17 hermetisch ab und die Öffnungen 16 sind entsprechend dem Weg b geöffnet. Die eingeschlossene Luft entweicht in den Innenraum 25 der Flasche 6 und die nachströmende Flüssigkeit füllt wieder den Ringraum 24 zwischen Kolbengehäuse 12 und dem Differentialkolben 13 aus.
Um zu gewährleisten, daß auch bei hochviskosen Flüssigkeiten die Luft beim Saughub des Differentialkolbens schnell genug nachströmt, ist zusätzlich inder Mittenlängsachse des Differentialkolbens 13 eine Bohrung 19 angebracht, deren untere öffung 20 durch eine Kugel 21 verschlossen ist. Falls sich der Luftdruck in der Flasche 6 nicht stabilisiert, tritt Luft durch die öffnung 20 in die Flasche 6 ein. Nach der Stabilisierung schließt die Kugel 21 die öffnung 2O hermetisch ab.
Die Kugel 21 ist in der Bohrung 19 mit Hilfe der Büchse 22 eingeschlossen.
Die in den Figuren 7 bis 9 beschriebene Variante des Dosierspenders verwendet das gleiche, in Figur 4 beschriebenetDosierventil.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich nur im Hinblick auf die Anordnung von Flaschenhalter und Abdeckgehäuse.
Der Dosierspender besteht hierbei aus drei Hauptteilen, nämlich dem Flaschenhalter 30, der an der Wand mit Schrauben 31 befestigt wird, dem Druckhebel 32, der schwenkbar um die Achse 33 am Flaschenhalter 30 gelagert ist und dem Abdeckgehäuse 34. Das Abdeckgehäuse 34 ist am Flaschenhalter 30 unten mit einer Achse 35 und oben mit einer Verriegelung 36 befestigt. Für das Austauschen oder Nachfüllen der Flasche 6 wird das Abdeckgehäuse 34 durch Lösen der Verriegelung 36 entriegelt und nach unten um die Achse 35 gekippt. Der Überdruck in der Flasche 6 entsteht hierbei wiederum durch ein Zusammenpressen der Backen 37 und 38, wobei die Backe 37 an der Innenseite des Druckhebels 32 und die Backe 38 an der Innenseite des feststehenden Abdeckgehäuses 34 angeordnet ist.
Durch Verschwenkung des Druckhebels 32 in Pfeilrichtung 39 wird damit die Backe 37 in Richtung zur Backe 38 bewegt und die Flasche 6 komprimiert.
Mit beiden Ausführungsformen ist eine absolute Einhandbedienung gewährleistet, denn bei der ersten Ausführungsform wird mit ein und derselben Hand das Abdeckgehäuse 2 verschwenkt und das über die Düsenbohrung 18 abgegebene Mittel aufgefangen, während bei der zweiten Ausführungsform der Druckhebel 32 verschwenkt wird und mit der gleichen Hand ebenfalls das über die Düsenbohrung 18 abgegebene Mittel aufgefangen wird.
Beide Ausführungen zeichnen sich durch eine verblüffend einfache Konstruktion und durch eine leichte Handhabbarkeit aus. Durch die einfache Gestaltung des Dosierventils 7 , bei dem keine leicht verstopfenden Düsenbohrungen vorhanden sind , ist eine hohe Betriebssicherheit gegeben.
ZEICHNUNGS-LEGENDE 1 Flaschenhalter 1a Schlitz 31 Schraube 2 Abdeckgehäuse 2a Schlitz 32 Druckhebel 3 Achse 33 Achse 4 Backe 34 Abdeckgehäuse 5 Backe 35 Achse 6 Flasche 36 Verriegelung 7 Dosierventil 37 Backe 8 Winkelfeder 38 Backe 9 Nase 39 Pfeilrichtung 10 Niet 40 Hub 11 Schraube 12 Kolbengehäuse 13 Differential-Kolben 14 Feder 15 Düse 16 öffnung 17 O-Ring 18 Düsenbohrung 19 Bohrung 20 Öffnung 21 Kugel 22 Büchse 23 Innenbohrung 24 Ringkanal 25 Innenraum (Flasche) 26 Ventilsitz 27 Auslauf 28 Ringraum 29 Pfeilrichtung 30 Flaschenhalter Fläche F2 Fläche F3 Weg b - L e e r s e i t e -

Claims

Patentansprüche Hydraulisch gesteuerter Dosierspender für flüssige ; pastöse Mittel, bei dem am Auslauf einer auf den Kopf gestellten Flasche ein Dosierventil angeordnet ist, welches durch Handbetätigung geöffnet eine dosierte Menge freigibt und zum Druckausgleich die gleiche Luftmengeeinlässt, d a d u r c h g e k e n n z e i c hne t, daß die Flasche (6) aus einem elastischen Material besteht und in ihrem zusammendrückbaren Bereich zwischen zwei abstandsveränderlichen Backen (4,5; 37,38) angeordnet ist, deren Abstandsveränderung durch Handbetätigung erfolgt, und daß das Dosierventil (7) bei Uberdruck in der Flasche (6) öffnet und bei Atmosphärendruck schließt.
2. Dosierspender nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z e ich ne t , daß das Dosierventil (7) aus einem Kolbengehäuse (12) besteht, in dessen Innenbohrung (23) ein zweistufiger Differential-Kolben (13) axial federbelastet verschiebbar in Schließstellung gehalten ist, und mit der Innenwandung des Kolbengehäuses (12) einen Ringkanal (24) bildet, der über öffnungen (16) zum Innenraum (25) der Flasche (6) Zugang hat, daß die den Ventilsitz (26) am Auslauf (27) bildende Fläche (F2) des Differentialkolbens (13) kleiner ist als die dem Innenraum der Flasche (6) zugewandte Fläche (F3),und daß der öffnungshub (b) zwischen Ventilsitz (26) und Auslauf (27) dem Schließhub (b) des Differentialkolbens (13) im Bereich der öffnung (16) am Kolbengehäuse (12) entspricht.
3. Dosierspender nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Differentialkolben (13) eine Bohrung (19) angeordnet ist, die einerseits in den Innenraum (25) der Flasche (6) und andererseits in einen stromabwärts des Auslaufs (27) angeordneten Ringraum (28) mündet, und daß die in den Ringraum (28) mündende Bohrung (20) durch eine Kugel (21) beim Druckhub des Differentialkolbens (13) verschlossen und beim Saughub geöffnet ist.
4. Dosierventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Backe (4) an der Innenseite des wandfesten Flaschenhalters (1) und die andere Backe (5) an der Innenseite eines gelenkig (Achse 3) am Flaschenhalter (1) schwenkbar gelagerten, handbetätigten Abdeckgehäuses (2) befestigt ist, (Fig. 1,2).
5. Dosierspender nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Backe (38) an der Innenseite eines mit dem Flaschenhalter (30) fest verbindbaren Abdeckgehäuses (34) befestigt ist und daß die andere Backe (37) an der Innenseite eines schwenkbar (Achse 33) mit dem Flaschenhalter (30) verbundenen handbetätigbaren Druckhebels (32) verbunden ist, (Fig.7-9).
6. Dosierspender nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Arretierung der Schließstellung des Abdeckgehäuses (2) auf dem Flaschen- halter (1) mit dem Flaschenhalter (1) eine Winkelfeder (8) einseitig verbunden ist, dessen anderes Ende mit einer Nase (9) federbelastet in einem Schlitz (2a) des Abdeckgehäuses (2) eingreift, (Fig. 2,5,6).