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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spenden von
vorgelegten Mengen pastöser
Reinigungsmittel, insbesondere von Reinigungsmitteln in Form von
Gel, aufweisend feste abrasive mikrosphärische Partikel.
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Es
ist bekannt, dass neben konventionellen flüssigen Reinigungsmitteln auch
spezielle Produkte, wie Reinigungspasten, zur Reinigung von Händen von
Nutzern, die bei ihrer Arbeit mit schwierig entfernbaren Substanzen,
wie Fetten, Ölen,
Farbstoffen, etc., in Berührung
kommen, benutzt werden. Diese Pasten, die oft in Form von Gel erhältlich sind,
enthalten oftmals aggressive Reinigungssubstanzen und auch mikroskopisch
abrasive Partikel, um die chemische und die mechanische Wirkung
zum Zwecke einer gründlichen
Reinigung miteinander zu verbinden.
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Aufgrund
dieser chemisch-physikalischen Eigenschaften können derartige Reinigungsmittel nicht
mittels konventioneller Flüssigseifenspender abgegeben
werden, so dass es vielmehr spezifischer Spender bedarf. Derartige
Spender bestehen allgemein aus einer Anordnung von Bauelementen,
umfassend einen oberen Sockel zur Aufnahme eines Reinigungsmittelbehälters, wobei
der Reinigungsmittelbehälter
auf dem Kopf steht, und ein oder zwei Ventile zur Steuerung der
Zufuhr des Reinigungsmittels.
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Beispiele
für Spender
mit einem Ventil sind in den Schriften US-3,838,985 und GB-1,261,815
offenbart, wobei ein Ventil mittels elastischer Mittel die Zufuhr
zur Spenderdüse
eines Körpers,
die in Verbindung mit einem Reinigungsmittelbehälter steht, schließt. Dieses
Ventil wird durch die elastische Deformation dieses Körpers geöffnet, wobei
der Zugang des Reinigungsmittels aus dem Behälter so lange versperrt bleibt,
bis der Druck, der seitens des Reinigungsmittels aufgebaut wird,
groß genug
ist, die elastische Sperre des Ventils zu überwinden.
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Solch
ein Spender mit einem einzigen Ventil gewährt keine adäquate Dichtheit,
so dass im Falle eines durch Nutzung verschlissenen Ventils und/oder eines
durch ein chemisch aggressives Reinigungsmittel angefressenen Ventils,
das Reinigungsmittel aus dem Spender auströpfeln kann. Zudem ist die elastische
Sperre des Spenders auf einen mittleren Wert kalibriert, so dass
sich diese außer dem
bei der Anwendung verschiedener Reinigungsmittel, aufweisend unterschiedliche
Dichten und/oder Viskositäten, als
zu schwach in Bezug auf flüssigere
und als zu stark in Bezug auf pastösere Reinigungsmittel erweisen
kann.
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Eine
Art von Spender mit besserer Dichtheit wird durch die Bereitstellung
einer Kammer gewährt, aufweisend
ein Einweg-Einlassventil für
den Einlass des Reinigungsmittels aus dem Reinigungsmittelbehälter und
ein Einweg-Auslassventil
für die
Zufuhr des Reinigungsmittels zur Spenderdüse. Bei diesen Ventilen handelt
es sich üblicherweise
um zwei Einweg-Kugelrückschlag-Ventile,
die derart angeordnet sind, so dass infolge eines, mittels einer
kleinen Pumpe erzeugten, alternierenden Drucks und Vakuums im Behälter, das
Reinigungsmittel erst in den Behälter
angesaugt und anschließend
aus der Spenderdüse
herausgedrückt
wird. Jedoch verstopft diese Art von Ventil leicht bei der Anwendung
der zuvor erwähnten
pastösen
Reinigungsmitteln. Hieraus resultiert eine geringe Zuverlässigkeit
und die Notwendigkeit für
häufige
Wartungen, um die Ablagerungen des Reinigungsmittels von den Kugelsitzen
zu entfernen. Eine effektivere Art von Ventil ist in US-A-6,092,695 offenbart,
wobei eine mit einer flüssigkeitsspendenden
Patrone ausgestattete Pumpe aufgeführt ist, die über Kontrollventile
mit elastischen Membranen verfügt,
aufweisend Öffnungen
in starren Scheiben, die gegen konische Überstände anstoßen. Jedoch sind diese Ventile
für Flüssigkeiten
ausgelegt, so dass sie nicht so effektiv für pastöse Reinigungsmittel sind.
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Dieser
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Spender bereitzustellen,
der frei von diesen Nachteilen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Spender mit zwei spezifisch, für die Anwendung von pastösen Reinigungsmitteln,
ausgelegten Ein-Weg-Ventilen gelöst.
Solch ein Spender, der darüber
hinaus alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist,
ist in der US-Schrift US-A-3211340 offenbart. Der erfindungsgemäße Spender
weist eine Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 auf. Weitere
vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Spenders sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Der
hauptsächliche
Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Dichtheit
des Systems, umfassend zwei Ein-Wege-Ventile, mit der Zuverlässigkeit
nicht verstopfender Ventile kombiniert wird.
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Ein
zweiter Vorteil wird durch die Tatsache begründet, dass die Ventile einfach
und billig in der Herstellung sind, und keiner signifikanten Modifikatio nen
des Spenders in Bezug auf den konventionellen Flüssigseifenspender bedürfen.
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Weitere
Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Spenders werden dem Durchschnittsfachmann
im folgenden durch die detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform
hiervon, unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen, bewusst.
Es zeigen:
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1 eine
vertikale Querschnittsansicht des Spenders,
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2 eine
zur vorherigen ähnliche
Ansicht des Spenders, während
der Mengenzumessung des Reinigungsmittels,
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3 eine
zur vorherigen ähnliche
Ansicht des Spenders, während
der Befüllungsphase
des Spenders seitens des Reinigungsmittelbehälters.
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Unter
Bezugnahme auf 1, ist ein Spender mit einem
Sockel A zur Einführung
von Reinigungsmittelbehältern
dargestellt. Dieser Sockel A kann verschiedenartig ausgebildet sein,
z.B. mit einem Gewindeeinsatz, einer Bajonettfassung, einem Schnappschloss,
etc.
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Der
durch gestrichelte Linien angedeutete Reinigungsmittelbehälter umfasst
ein federbelastetes Druckstück
B, das fest in einem Ventil C eingebaut ist und mehrere Öffnungen
D im Ventil C schließt.
Sofern ein Behälter
für Reinigungsmittel
auf den Spender aufgesetzt wird, drückt ein im Zentrum des Sockels
A angeordneter Zapfen F gegen das Druckstück B, wodurch der schwerkraftbedingte Durchfluss
des Reinigungsmittels durch die Öffnungen
D im Ventil C zugelassen wird.
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Das
Reinigungsmittel durchläuft
erst einen mit Bohrungen versehenen Ring E und füllt den Raum zwischen dem Sockel
A und der ersten Membran M, die im wesentlichen U-förmig ausgebildet und
mit einer zentralen Bohrung ausgestattet ist, die durch einen konischen
Verschluss N, wie in der vergrößerten Darstellung
in 1 gezeigt, verschlossen wird. Die Membran M und
der konische Verschluss N bilden zusammen ein Einlassventil zur
darunter liegenden Kammer G, die durch einen Kanal H mit einer kleinen
auf der Vorderseite des Spenders liegenden Pumpe P verbunden ist.
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Eine
Pumpe P, aufweisend eine Rückstellfeder
S im Inneren, wird durch einen Tastenkopf T, dessen Weg durch eine,
Arretierung R einstellbar ist, betrieben. In der Praxis kann das
Element R auf zwei oder mehrere verschiedene Weisen auf den Tastenkopf
T montiert werden, um den Weg des Tastenkopfes T und somit die Menge
des gespendeten Reinigungsmittels zu ändern.
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Durch
einen mit Bohrungen versehenen Ring X im Boden der Kammer G, füllt das
Reinigungsmittel den Raum zwischen der Kammer G und einer zweiten
Membran V, die im wesentlichen U-förmig ausgebildet und mit einer
zentralen Bohrung ausgestattet ist, die durch einen konischen Verschluss
Z, wie in der vergrößerten Darstellung
in 1 gezeigt, verschlossen wird. Analog zum Einlassventil,
bilden die Membran V und der konische Verschluss N zusammen das
Auslassventil.
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Angesichts
der obigen Beschreibung und unter Bezugnahme auf 2 und 3 (Tastenkopf
T wurde weggelassen) ist die Funktion des vorliegenden Spenders
leicht verständlich.
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Während des
Pumpenbetriebs, bei dem die Widerstandskraft der Feder überwunden
wird, kann das Reinigungsmittel nicht aus der Kammer G in Richtung
des Behälters
fließen,
da die obere Membran M gegen den konischen Verschluss N anstößt. Der
in der Kammer erzeugte Druck bedingt die Deformation der untern
Membran V, insbesondere im dünneren
horizontalen Bereich W. Infolge dessen bewegt sich die Membran V
von dem Verschluss Z weg und das Reinigungsmittel wird durch einen
kleinen als Spenderdüse
fungierenden Zylinder abgegeben.
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Sofern
die vorgelegte Menge des Reinigungsmittels abgegeben wurde und der
Druck in der Kammer G abgenommen hat, kehrt die Membran V elastisch
in ihre in 1 dargestellte Ruhelage zurück. Während dieser
Rückstellbewegung
stößt die obere
Kante des kleinen Zylinders U gegen die konische Fläche des
Verschlusses Z an (siehe dazu die detaillierte Darstellung in 1).
Folglich wird der möglicherweise
auf dem Verschluss Z liegende Restfilm des Reinigungsmittels abgeschnitten
und eine gute Dichtheit, ohne die Gefahr des Herabtropfens, erzielt.
Es sollte beachtet werden, dass der zentrale Bereich der Membran,
zwecks einer höheren
Steifigkeit, dickwandiger ausgebildet sein muss, um eine höhere Wirksamkeit
bezüglich
des Schneid- und des Abdichtvorgangs zu gewähren.
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Die
Rückstellbewegung
der Pumpe P durch die Wirkung der Feder S erzeugt ein Vakuum in
der Kammer G, in die jedoch keine Luft von außen eindrin gen kann, da die
untere Membran V, insbesondere der Zylinder U gegen den Verschluss
Z anstößt. Vielmehr
ist es die obere Membran M, insbesondere der dünnere horizontale Bereich L,
der infolge dessen deformiert wird, wobei sich die Membran M vom Verschluss
N wegbewegt und das Reinigungsmittel sodann durch die im zentralen
Bereich der Membran liegende Bohrung K einströmen kann.
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Analog
zu dem zuvor Beschriebenen, kehrt die Membran M elastisch in ihre
Ruheposition zurück, wobei
der zentrale Bereich K gegen die konische Fläche des Verschlusses N (siehe
dazu die detaillierte Darstellung in 1) anstößt und somit
eine perfekte Abdichtung erzielt.
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In
der Praxis arbeiten die zwei Einwegventile auf die gleiche Weise
und unterscheiden sich lediglich in einigen Details, und in den
Werstoffen, aus denen sie gefertigt sind. Zur Veranschaulichung
eines funktionierenden Prototyps, der seitens des Anmelders angefertigt
wurde, sind einige Abmessungen angegeben.
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Im
Einzelnen haben sowohl der obere Verschluss N als auch der untere
Verschluss Z eine Konizität
von 50°,
wohingegen die entsprechenden Bohrungen, in die sie eindringen,
einen Durchmesser von 7 mm beziehungsweise 6 mm aufweisen. Ferner unterscheiden
sich die beiden Membranen durch die Gegenwart des auf der unteren
Membran V liegenden Zylinders N, der sich um 8,5 mm unterhalb des horizontalen
Bereiches W erstreckt.
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Im Übrigen haben
die beiden Membranen die gleichen Abmessungen und Dicken, insbesondere eine
minimale Dicke von 0,4 mm im horizontalen Deformationsbereichen
L und W, eine maximale Dicke von 1,3 mm in den zentralen Bereichen
K und U, die an die entsprechenden Verschlüsse N und Z anstoßen, und
eine mittlere Dicke von 0,9 mm in den übrigen Bereichen der Membran.
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Des
Weiteren unterscheiden sich die Membranen in den Werstoffen, aus
denen sie bevorzugt gefertigt sind, da sie zwei unterschiedlichen
Umgebungen ausgesetzt sind. Während
die obere Membran M gänzlich
in Reinigungsmittel eingetaucht ist, und deshalb dessen chemischer
Aggressivität
unterliegt, tritt die untere Membran V nur an ihrer Innenseite mit dem
Reinigungsmittel in Kontakt, wodurch sie weniger der chemischen
Aggressivität
des Reinigungsmittels unterliegt.
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Folglich
ist für
die obere Membran M ein Polyethylen niedriger Dichte vorzuziehen,
das dem Reinigungsmittel besser standhält, ohne dabei übermäßig aufzuquellen.
Dagegen ist für
die untere Membran V ein thermoplastisches Polymer auf olefinischer Basis
vorzuziehen, dessen höhere
Elastizität
ein schnelles Schließen
des Ventils nach der Mengenzumessung des Reinigungsmittels gewährt, ohne
dass dabei Luft von außen
eindringt.
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Die
zuvor beschriebene und dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform
des Spenders stellt lediglich ein Beispiel von verschiedenen denkbaren
Modifikationen dar. Insbesondere Form und Größe der Membranen und Verschlüsse können angesichts
spezifischer fertigungstechnischer Erfordernisse geändert werden,
so dass sich sogar das Einlass- vom Auslassventil unterscheidet.
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Außerdem können sich
die Werkstoffe der Membranen gegenüber den zuvor erwähnten unterscheiden,
sofern sie adäquate
elastische Eigenschaften aufweisen und gegenüber Reinigungsmitteln chemisch
beständig
sind.