DE4400767A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dosierung von fließfähigen Zubereitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Dosierung von fließfähigen Zubereitungen auf flüssig­ keitsaufnehmende, begrenzte flächige Substrate.

Es ist aus der Praxis bekannt, daß flüssigkeitsaufnehmende flächige Substrate mittels eines Foulard-, Rakel- oder Wal­ zenauftragswerkes (z. B. kiss coating) mit fließfähigen Zu­ bereitungen getränkt oder beschichtet werden. Als weitere Auftragsart wird fallweise das Tamponprint-Verfahren ver­ wendet.

Bei den ersterwähnten Beschichtungsarten wird als nachtei­ lig angesehen, daß Verluste an fließfähiger Zubereitung im Tauchkasten des Foulard- bzw. Walzenauftragswerkes entste­ hen. Weiterhin ist die Beschichtungsgenauigkeit von der Füllhöhe der fließfähigen Zubereitung abhängig und somit nur schwer einzuhalten.

Ein Nachteil des Tamponprint-Verfahrens ist dadurch gege­ ben, daß sich fließfähige Zubereitungen nur in einem begrenzten Viskositätsbereich dosieren lassen. Von Nach­ teil ist weiterhin, daß während des Printvorganges die fließfähige Zubereitung verstärkt zur Peripherie des Sub­ strates gedrückt wird, wodurch eine ungleiche Verteilung mit einem äußeren Wulst entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dosierung von fließfähigen Zubereitun­ gen aufflüssigkeitsaufnehmende, begrenzte flächige Sub­ strate anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile, Schwierigkeiten und technischen Grenzen überwindet und ins­ besondere einen Auftrag der Zubereitung auf dem Substrat ermöglicht, ohne daß Teile der Zubereitung über die Peri­ pherie des Substrates hinausfließen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren dadurch gelöst, daß eine der Außenflächen des begrenzten flächigen Substrates mit einem die Zubereitung enthaltenden Dosier­ kopf in Kontakt gebracht und dabei der gesamte Umfang des Substrates vom Dosierkopf umschlossen wird, wonach ein vor­ gegebenes Volumen der Zubereitung unter Anwendung von Druck in das Substrat eingebracht wird.

Dadurch, daß die Zubereitung, die im Sinne der Erfindung auch Einkomponenten-Systeme umfaßt, mit Hilfe eines diese enthaltenden Dosierkopfes auf das flächige Substrat in der Weise aufgebracht wird, daß der Dosierkopf bei seinem Kon­ takt mit dem Substrat dessen gesamten Umfang umschließt und damit die Peripherie des Substrates nach außen hin herme­ tisch abschließt, wird ein Austritt der fließfähigen Zube­ reitung über die Peripherie des Substrates hinaus verhin­ dert, weiterhin wird ein sehr gleichmäßiger Auftrag er­ bracht, ohne daß an der Peripherie des Substrates eine Wulst entsteht und ohne Verlust an fließfähiger Zubereitung.

Die Anwendung des Dosierkopfes erlaubt es auch, die fließ­ fähige Zubereitung unter Anwendung einer vorgegebenen Druckhöhe bzw. eines vorgegebenen Volumens in das Substrat einzubringen.

Dabei kann die Dosierung auch über eine intermittierende Druckeinwirkung auf die fließfähige Zubereitung erfolgen, wobei die Dosiervorrichtung oder das begrenzte flächige Substrat taktweise auf- beziehungsweise und abbewegt werden können.

Weitere wesentliche Vorteile werden mit der Erfindung auch dadurch erzielt, daß fließfähige Zubereitungen mit hohen Viskositäten, z. B. 500 DPa·s (z. B. Salben, Cremes) aber auch mit niedrigen Viskositäten (z. B. wäßrige Zubereitung) dosiert werden können. Dabei ergibt sich auch die Möglich­ keit, eine gewünschte Viskosität durch Einstellung der Tem­ peratur der Zubereitung zu erreichen.

Dazu ist die Ausrüstung des Dosierkopfes mit einer Tempe­ riereinrichtung vorteilhaft.

Schließlich ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die unter Verwendung eines geeigneten Dosierkopfes unter Druck auf das Substrat geförderte Zubereitung in der gesamten Fläche des Substrates homogen verteilt wird.

Eine Vorrichtung zur Dosierung einer fließfähigen Zuberei­ tung auf ein flüssigkeitsaufnehmendes Substrat, zur Durch­ führung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-9 ist dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Vorratsbehälter mit einem ersten Förderkanal, einer Förderpumpe für die Zubereitung, einem zweiten Förderkanal mit einer Entlüftung und daran anschließend einem Dosierkopf mit einer mindestens eine Durchlaßöffnung aufweisenden Verteilerplatte und am unteren Bereich des Dosierkopfes eine an dessen Peripherie höhen­ einstellbare, den Umfang des Substrats umgreifende Abschir­ mung aufweist und diese der äußeren Form des Substrates entspricht.

Weitere Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteran­ sprüchen vorgesehen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung gezeigt, wobei aus deren Erläuterung weitere wesentliche Einzelheiten der Vorrichtung entnehmbar sind.

Die Figur zeigt eine Fördereinrichtung 14, beispielsweise ein Förderband, welches als Unterlage für eine Folge von darauf liegenden Substraten (8a, 8b, 8c usw.) dient und diese in Förderrichtung 15 unter der Dosiervorrichtung be­ wegt. Die Transportbewegung geschieht bevorzugt taktweise, wobei jedesmal die Dosiervorrichtung nach Beschichtung ei­ nes Substrats 8 von diesem abgehoben, das nächste Substrat unter die Dosiervorrichtung gefördert und darauf die Dosiervorrichtung zur Beschichtung des Substrates 8 auf dieses wieder abgesenkt wird. Die Dosiervorrichtung umfaßt in der Darstellung von oben nach unten einen Vorratsbehäl­ ter 1 für die darin befindliche Zubereitung 2, daran an­ schließend einen ersten Förderkanal 10 mit Anschluß an eine Förderpumpe 3, an welche sich ein Förderkanal 12 mit einer darin angeordneten Entlüftung 4 anschließt, wonach am Ende einer konischen Erweiterung 13 der Dosierkopf angeordnet ist. Diesem ist die Verteilerplatte 11 mit einer Vielzahl von Durchlaßöffnungen 6 und als erfindungswesentliches Ele­ ment die höheneinstellbare Abschirmung 7 zugeordnet. Nach Aufsetzen der Vorrichtung auf ein Substrat 8 wird mit Hilfe der Dosierpumpe eine vorgegebene Menge an Zubereitung unter Druck durch die Verteilerplatte 11 und die darin befindli­ chen Durchlaßöffnungen 6 in das Substrat 8 eingegeben. Da­ bei drückt die verstellbare Abschirmung 7 die Peripherie des saugfähigen Substrates 8 zusammen, wodurch ein Austritt von flüssiger Zubereitung aus den Randbereichen des Sub­ strats verhindert wird. Da hier das Substrat an seiner rückseitigen Fläche mit einer für die fließfähige Zuberei­ tung undurchlässigen Abdeckung 9 beschichtet ist, wird auch auf der unteren Fläche des Substrats 8 ein Austritt oder Hindurchtreten von flüssiger Zubereitung verhindert. Dabei ist es unerheblich, ob die Übertragung der Zuberei­ tung von oben oder von unten auf das Substrat 8 erfolgt.

Eine sehr gleichmäßige Einbringung von fließfähiger Zube­ reitung wird dadurch begünstigt, daß die Verteilerplatte 11 über ihre gesamte zum Substrat 8 parallele Fläche eine Vielzahl in gleichmäßiger Verteilung angeordneter Durch­ laßöffnungen 6 aufweist. Weiterhin kann der Dosierkopf 5 mit einer nicht dargestellten Temperiervorrichtung ausge­ stattet sein.

Die Dosiervorrichtung ist unkompliziert, funktionell von hoher Qualität und erfüllt in optimaler Weise die eingangs genannte Aufgabe.

Claims (14)

1. Verfahren zur Dosierung einer fließfähigen Zubereitung auf ein begrenztes flächiges Substrat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Außenfläche des Substrates mit einem die Zubereitung enthaltenden Dosierkopf senkrecht zur Substratebene in Kontakt gebracht und dabei der gesamte Umfang des Substrates vom Dosierkopf um­ schlossen wird, wonach ein vorgegebenes Volumen der Zubereitung unter Anwendung von Druck in das Substrat eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung über eine intermittierende Druckeinwir­ kung auf die fließfähige Zubereitung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dosierung über das Volumen der fließ­ fähigen Zubereitung erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wirkstoffhaltige fließ­ fähige Zubereitungen verarbeitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirkstoffhaltige Zubereitung eine medizinische In­ dikation besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirkstoffhaltige Zubereitung eine kosmetische Indi­ kation besitzt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus der Gruppe, bestehend aus offenporigen Schaumstoffen, Ge­ len, textilen Flächengebilden und aus metallhaltigen flüssigkeitsaufnehmenden Gebilden, ausgewählt ist.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß textile Flächengebilde aus anorganischen oder organischen Materialien natürli­ cher oder synthetischer Herkunft verwendet werden.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als begrenzte flächige Substrate Substratabschnitte beliebiger geometrischer Form eingesetzt werden.

10. Vorrichtung zur Dosierung einer fließfähigen Zuberei­ tung auf ein flüssigkeitsaufnehmendes Substrat zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Vorratsbe­ hälter (1) mit einem ersten Förderkanal (10), einer Förderpumpe (3) für die Zubereitung (2), einen zweiten Förderkanal (12) mit einer Entlüftung (4) und daran anschließend einem Dosierkopf (5) mit einer mindestens eine Durchlaßöffnungen aufweisenden Verteilerplatte (11) und am unteren Bereich des Dosierkopfes (5) eine an dessen Peripherie höheneinstellbare, den Umfang des Substrats (8) umgreifende Abschirmung (7) aufweist und diese der äußeren Form des Substrates (8) entspricht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (7) den gesamten Umfang des Sub­ strates (8) umschließt und mit dem Dosierkopf relativ zur Verteilerplatte höheneinstellbar verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal (12) zwischen der Pumpe (3) und dem Dosierkopf (5) eine schlank-konische Erweiterung (13) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerplatte (11) über ihre gesamte zum Sub­ strat (8) parallele Fläche eine Vielzahl in gleichmäßi­ ger Verteilung angeordneter Durchlaßöffnungen (6) auf­ weist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkopf (5) mit einer Temperiervorrichtung ausgebildet ist.