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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spendervorrichtung und eine
Betätigungskappe
und ferner ein Verfahren zur Herstellung von Spendern für die Ausgabe
von Fluiden aus Behältern.
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Viele
verschiedene Formen von Fluiden werden in Behältern verpackt, von denen Aliquote
des Produkts nach Bedarf ausgegeben werden. Mit „Fluiden" sind in diesem Kontext Produkte gemeint,
die unter Aufbringung von Druck zum Fließen gebracht werden können. Beispiele
umfassen nicht zähflüssige und
zähflüssige Flüssigkeiten,
Pasten, Gele, Schäume,
Soßen
und dergleichen. Viele solcher Produkte werden in Druckbehältern geliefert.
Solche Produkte sind typischer Weise in einem abgedichteten Behälter verpackt,
der mit einem Spenderventil versehen ist. Oft wird eine Art Betätigungselement
an dem Behälter
in Form einer Kappe befestigt, wobei das Betätigungselement Mittel zum Betätigen des Ventils
und ferner einen Auslass umfasst, an dem das Produkt ausgegeben
wird. Viele derartige Produkte werden als Schäume oder Gele ausgegeben. Beispiele
umfassen viele Kosmetika, Körperpflegeprodukte
oder Nahrungsmittel, beispielsweise Rasierschäume oder -gele, Haargele und
Schaumfestiger, Soßen
als auch Hautpflegeprodukte und viele andere.
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Herkömmliche
Betätigungselemente
für Produkte
dieser Art umfassen im Allgemeinen eine Fluidleitung, die zu einer
Auslassöffnung
führt,
wobei die Fluidleitung mit dem Spenderventil in Leitungsverbindung
steht. Benutzer drücken
im Allgemeinen das Betätigungselement
nach unten, um das Ventil zu betätigen
und das Produkt auszugeben, und entlasten das Betätigungselement,
sobald genug Produkt ausgegeben wurde.
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Die
US 6,497,346 offenbart eine
Spendervorrichtung, die eine elastisch verformbare Düse umfasst,
die in einem Austrittsschlitz endet, wobei der Austrittsschlitz
durch elastische Verformung des Werkstoffs der Düse geöffnet werden kann. Die
WO 00/26007 offenbart eine
Spendervorrichtung, die eine Düse
umfasst, die aus einem im wesentlichen harten Kern und eine im Wesentlichen
elastische Ummantelung, die den Kern teilweise umgibt, gebildet
ist, so dass ein Abschnitt der Ummantelung, der mit dem Kern in
abgedichtetem Kontakt steht, eine elastisch verformbare Öffnung für die Düse bildet.
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Ein
Hauptproblem bei den bekannten Betätigungselementen dieser Art
ist, dass, nachdem das Betätigungselement
entlastet und das Ventil geschlossen ist, eine bestimmte Produktmenge
in der Fluidleitung verbleibt. Dieses verbleibende Produkt kann
austrocknen und die Fluidleitung blockieren. Wenn das ein Produkt
ist, das einen Schaum beim Erreichen der Atmosphäre erzeugt, kann es weiterhin aus
der Fluidleitung über
einen nennenswerten Zeitraum nach dem Schließen des Ventils austreten.
Jegliches Produkt, das in der Fluidleitung verbleibt, wird ferner
beim nächsten
Mal, wenn das Betätigungselement
benutzt wird, austreten. In der Zwischenzeit kann dieses Produkt
verderben oder sogar gesundheitsschädlich werden.
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Weitere
Arten von Produkten, mit denen sich die Erfindung befasst, umfassen
Behälter,
die mit einem Pumpmechanismus versehen sind, durch den Material
durch einen Auslass durch Niederdrücken eines Betätigungselements
gepumpt werden kann, und Behälter,
die aus einem flexiblen Werkstoff hergestellt sind, so dass manuelles
Zusammendrücken des
Behälters
durch einen Benutzer das Material aus dem Behälter durch einen Auslass drückt. Im
Allgemeinen kann die Erfindung bei jeglichem Produkt verwendet werden,
das aus einem Behälter
durch Aufbringen einer Kraft, wie auch immer der Druck erzeugt wird,
abgegeben wird.
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Es
wurden nun Verbesserungen an dem Design und bei der Herstellung
einer Spendervorrichtung gemacht, die die oben genannten und/oder
weitere Nachteile, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, überwinden
oder wesentlich mildern.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist eine Spendervorrichtung für ein Fluid
vorgesehen, welche einen Behälter
umfasst, der einen rohrförmigen
Auslass aufweist, wobei der rohrförmige Auslass eine zusammengefallene
Schließstellung
aufweist und wobei der rohrförmige
Auslass durch Aufbringen einer Druckkraft auf denselben zu der expandierten offenen
Abgabestellung elastisch verformbar ist, bei der das Fluid durch
den rohrförmigen
Auslass fließen kann,
und
dadurch gekennzeichnet ist,
dass der rohrförmige Auslass in einer Offenstellung geformt
ist und wenigstens teilweise von einem starreren Werkstoff umschlossen
ist, wobei das Gehäuse derart
ausgebildet ist, dass es den rohrförmigen Auslass in seiner nicht
spendenden Schließstellung
hält.
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Der
rohrförmige
Auslass bildet eine Fluidleitung, die geschlossen ist, wenn der
rohrförmige
Auslass sich in dem zusammengefallenen, nicht spendenden Schließstellung
befindet und geöffnet
ist, wenn der rohrförmige
Auslass sich in der expandierten offenen Abgabestellung befindet.
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Bei
einer spezifischen Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Spendervorrichtung einen unter Druck stehenden
Behälter,
der mit einem Spenderventil ausgestattet ist, das einen Ventilauslass aufweist,
und ein Betätigungselement
umfasst, in dem der rohrförmige
Auslass ausgebildet ist, wobei das Betätigungselement mit dem Spenderventil
derart in Verbindung steht, dass das drückende Betätigen des Betätigungselements
das Spenderventil öffnet.
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Bei
solch einer Ausführungsform
weist das Betätigungselement
vorzugsweise die Form einer Kappe, die an dem Behälter befestigt
ist, auf. Daher ist gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung eine Betätigungskappe vorgesehen, die
so ausgebildet ist, dass sie mit einem unter Druck stehenden Behälter verbindbar
ist, der mit einem Spenderventil ausgestattet ist, das einen Ventilauslass
aufweist, wobei die Betätigungskappe
ein Betätigungselement
umfasst, das einen rohrförmigen
Auslass umfasst, der eine Fluidleitung aufweist, wobei der rohrförmige Auslass
eine zusammengefallene Schließstellung aufweist,
in der die Fluidleitung geschlossen ist, und wobei der rohrförmige Auslass
durch Aufbringen einer Druckkraft auf den rohrförmigen Auslass zu einer expandierten
Offenstellung, in der die Fluidleitung geöffnet ist, elastisch verformbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der rohrförmige Auslass
in einer Offenstellung geformt ist und wenigstens teilweise von
einem starreren Werkstoff umschlossen ist, wobei das Gehäuse derart
ausgebildet ist, dass es den rohrförmigen Auslass in seiner Schließstellung
hält.
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Mit „elastischer
Verformbarkeit" ist
gemeint, dass, wenn der rohrförmige
Auslass in seiner spendenden Abgabestellung durch eine aufgebrachte Kraft
oder einen Druck verformt wird, der rohrförmige Auslass in seine nicht
spendende Schließstellung
zurückkehrt,
wenn die anliegende Kraft oder der Druck aufgehoben ist.
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Die
Spendervorrichtung und die Betätigungskappe
gemäß der Erfindung
werden vorzugsweise derart ausgeführt, dass ein Fluid den Behälter unter
Druck verlässt,
und dieser Druck ausreicht, um den rohrförmigen Auslass zu seiner expandierten spendenden
Abgabestellung elastisch zu verformen. Das Fluid dient daher vorzugsweise
als eine Druckmedium, das auf den rohrförmigen Auslass wirkt, um diesen
von der zusammengefallenen zu der expandierten Stellung zu verformen.
Bei weiteren Ausführungsformen
kann jedoch eine externe Kraft oder ein externer Druck auf den rohrförmigen Auslass
ausgeübt
werden, um diesen in die expandierte Stellung zu verformen.
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Der
Spender gemäß der Erfindung
ist im Prinzip deswegen vorteilhaft, weil die elastische Verformbarkeit
des rohrförmigen
Auslasses sicherstellt, dass der Auslass automatisch abgedichtet
ist, wenn er nicht in Gebrauch ist. Dies verringert die Menge an Substanz,
die in dem Auslass zwischen den Benutzungen verbleibt, wodurch die
Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass der Auslass blockiert.
Der Auslass wird ferner gleichzeitig mit dem Aufheben des Drucks
innerhalb des Auslasses abgedichtet, wodurch die Menge an Produkt,
die fortdauernd abgegeben wird, nachdem der Druck aufgehoben ist,
verringert wird.
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Der
Werkstoff des Gehäuses
umgibt vorzugsweise teilweise den rohrförmigen Auslass, wobei der Gehäusewerkstoff
einen ausreichenden Druck auf den rohrförmigen Auslass ausübt, um den rohrförmigen Auslass
in seiner nicht spendenden Schließstellung zu halten, bis das
Fluid aus dem Behälter
unter Druck fließt,
wodurch der rohrförmige Auslass
in die spendende Abgabestellung expandiert.
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Der
rohrförmige
Auslass wird vorzugsweise durch Spritzgießen eines Elastomerwerkstoffes
gebildet. Dabei wird die Baueinheit aus dem rohrförmigen Auslass
und dem starreren Gehäuse
vorzugsweise durch Spritzgießen
in zwei Schritten hergestellt. Bei weiteren Ausführungsformen können der rohrförmige Auslass
und das starrere Bauteil durch Spritzgießen zweier separater Bauteile
hergestellt und nach dem Formen zusammengebaut werden. Bei dem Spritzgießen in zwei
Schritten wird der rohrförmige
Auslass zuerst geformt und das Gehäuse aus dem starreren Werkstoff
wird dann um den rohrförmigen
Auslass herum gebildet. Dies ist ungewöhnlich, wenn das zweistufige
Spritzgießen
Werkstoffe betrifft, die relativ starr und relativ flexibel sind,
normalerweise so ausgeführt
wird, dass zunächst
der relativ starre Werkstoff und dann der flexiblere Werkstoff geformt
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
einer Spendervorrichtung vorgesehen umfassend
Formen eines
ersten Bauteils, das einen rohrförmigen
Auslass umfasst, wobei das erste Bauteil aus einem ersten, relativ
weniger starren Werkstoff geformt wird, und
Formen eines zweiten
Bauteils um das erste Bauteil herum, wobei das zweite Bauteil aus
einem zweiten, relativ starreren Werkstoff geformt wird,
wobei
der rohrförmige
Auslass durch Aufbringen einer Druckkraft auf denselben von der
Schließstellung zur
Offenstellung elastisch verformbar ist,
und dadurch gekennzeichnet
ist,
dass das erste Bauteil mit dem rohrförmigen Auslass in einer Offenstellung
geformt wird und das Formen des zweiten Bauteils den rohrförmigen Auslass
zur Schließstellung
zusammendrückt.
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Ein
Beispiel für
einen ersten, weniger starren Werkstoff, der zum Formen des ersten
Bauteils geeignet ist, ist ein thermoplastisches Elastomer. Ein Beispiel
für einen
zweiten, relativ starreren Werkstoff, der für das Formen des zweiten Bauteils
geeignet ist, ist Polypropylen.
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Der
Druck, der auf den rohrförmigen
Auslass ausgeübt
wird, verformt elastisch den rohrförmigen Auslass von der nicht
spendenden Schließstellung, in
der die Fluidleitung abgedichtet ist, zu seiner spendenden Offenstellung,
in der die Fluidleitung offen ist. Die Spendervorrichtung ist vorzugsweise
derart angeordnet, dass das Fluid, das in den rohrförmigen Auslass
oberhalb eines vorbestimmten Drucks fließt, im Gebrauch ausreichend
ist, den rohrförmigen
Auslass zu seiner expandierten spendenden Offenstellung elastisch
zu verformen.
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Das
Fluid wird insbesondere durch die Fluidleitung des rohrförmigen Auslasses
abgegeben, wenn das Fluid aus dem Behälter ab einem vorbestimmten
Druck in die Fluidleitung fließt.
Wenn dabei das Fluid aufhört,
aus dem Behälter
in die Fluidleitung oberhalb eines vorbestimmten Drucks zu fließen, kehrt
der rohrförmige
Auslass von seiner spendenden Abgabestellung, in der die Fluidleitung
offen ist, in seine nicht spendende Schließstellung, in der die Fluidleitung
abgedichtet ist, zurück.
Daher wird die Fluidleitung automatisch verschlossen, wenn das Fluid
nicht mehr aus dem Behälter
in die Fluidleitung fließt.
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Die
Spendervorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die gesamte
Fluidleitung zusammenfällt,
und daher alles Fluid, das sich in der Fluidleitung befindet, ausgestoßen wird,
wenn der rohrförmige
Auslass aus seiner spendenden Abgabestellung in seine nicht spendende
Schließstellung
zurückkehrt.
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Alternativ
kann die Fluidleitung einen vergrößerten Abschnitt, der einen
abgedichteten Hohlraum innerhalb des rohrförmigen Auslasses in seiner
nicht spendenden Schließstellung
bildet, umfassen. Eine kleine Menge an Fluid verbleibt daher in
dem Hohlraum in der zusammengefallenen nicht spendenden Schließstellung.
Das Volumen des Hohlraums ist jedoch vorzugsweise sehr viel kleiner
als das Volumen der Fluidleitung in ihrer spendenden Abgabestellung. Der
vergrößerte Abschnitt
ist vorzugsweise mit einer Schrägfläche an seinem
nachgeschalteten Ende derart ausgebildet, dass die Verformung des
rohrförmigen
Auslasses durch das Fluid unterstützt wird.
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Das
Vorsehen eines vergrößerten Abschnitts der
Fluidleitung ist nur geeignet für
Anwendungen, bei denen es akzeptabel ist, dass eine kleine Menge an
Fluid innerhalb des Hohlraums in der nicht spendenden Schließstellung
verbleibt. Diese Ausführungsform
weist im allgemeinen eine besser reproduzierbare Abgabewirkung auf,
als die Ausführungsformen,
bei denen der gesamte rohrförmige
Auslass zusammenfällt,
da eine geringere Druckkraft benötigt wird,
um den rohrförmigen
Auslass in die spendende Abgabestellung elastisch zu verformen.
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Wenn
der rohrförmige
Auslass in eine Betätigungskappe
integriert ist, umfasst vorzugsweise das Betätigungselement einen Abschnitt
der Kappe, der relativ zu dem Rest der Kappe beweglich ist. Alternativ
kann die gesamte Kappe relativ zu dem Behälter beweglich sein.
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Wenn
der Behälter
mit einem Ventil versehen ist, das einen Ventilschaft aufweist,
der Material aus dem Behälter
freisetzt, wenn er nieder gedrückt
ist, ist vorzugsweise das Betätigungselement
derart ausgebildet, dass es den Ventilschaft aufnehmen kann, so
dass der Ventilschaft mit der Fluidleitung in Flüssigkeitsverbindung steht,
und das Niederdrücken
des Betätigungselements
beaufschlagt den Ventilschaft, wodurch Fluid aus dem Behälter freigesetzt
wird.
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Der
Behälter
und/oder die Kappe können
alternativ Mittel zum Pumpen des Fluids aus dem Behälter durch
den Auslass umfassen. Der Behälter und/oder
die Kappe können
beispielsweise einen Pumpmechanismus umfassen, der Material durch den
Auslass durch Niederdrücken
eines Betätigungselements
pumpt. Eine weitere Alternative ist, dass der Behälter aus
einem flexiblen Werkstoff derart gebildet ist, dass manuelles Drücken des
Behälters durch
einen Benutzer verursacht, dass Fluid aus dem Behälter durch
den Auslass gefördert
wird.
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Die
Kappe kann derart ausgebildet sein, dass sie mit dem Behälter in
irgend- einer geeigneten Weise in Eingriff bringbar ist. Beispiele
umfassen eine Einschnappverbindung, eine Schraubverbindung oder
eine Bajonett-Verbindung.
Es ist jedoch offensichtlich, dass weitere Verbindungsarten verwendet
werden können.
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Der
rohrförmige
Auslass ist vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff und insbesondere
aus einem thermoplastischen Elastomerwerkstoff gebildet. Die Fluidleitung
weist vorzugsweise einen im Allgemeinen konstanten Querschnitt entlang
ihrer Länge
auf und weist vorzugsweise Öffnungen
im Wesentlichen gleicher Größe an beiden
Enden auf, wodurch eine Einlass- und eine Auslassöffnung gebildet werden.
Die Fluidleitung kann jedoch einen vergrößerten Abschnitt aufweisen,
der einen Hohlraum innerhalb des rohrförmigen Auslasses bildet, wenn
der rohrförmige
Auslass sich in der zusammengefallenen und nicht spendenden Schließstellung,
wie oben beschrieben, befindet.
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Die
Fluidleitung weist vorzugsweise einen flachen Querschnitt auf und
ist entlang der Nebenachse des flachen Querschnitts elastisch verformbar. Die
Außenfläche des
rohrförmigen
Auslasses kann eine Ausformung umfassen, die derart ausgebildet ist,
dass sie zu einer zugehörigen Ausformung,
die an dem Rest der Kappe ausgebildet ist, zusammenpasst. Bei einer
derzeit bevorzugten Ausführungsform
weisen die Fluidleitung (d. h. die Innenbohrung des rohrförmigen Auslasses),
und insbesondere auch die Außenfläche des
rohrförmigen
Auslasses einen im Allgemeinen hexagonalen Querschnitt auf. Es ist
jedoch offensichtlich, dass viele andere Querschnittsformen verwendet
werden können.
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Der
Behälter
weist die im Allgemeinen übliche
Form auf, z. B. umfassend einen Aluminiumbehälter oder dergleichen, der
an einem herkömmlichen
Spenderventil versehen wird. Es ist wiederum für den Fachmann offensichtlich,
dass viele andere Behälterformen
für die
Verwendung mit der Erfindung geeignet sind.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Form einer Aerosolsprühkappe wird
nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
im Detail beschrieben, bei denen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Aerosolsprühkappe gemäß der Erfindung ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite der Aerosolsprühkappe ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Aerosolsprühkappe, die teilweise weggeschnitten
ist, ist,
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4 eine
perspektivische Ansicht eines Düsenbauteils
der Aerosolsprühkappe
darstellt, wobei das Düsenbauteil
in seiner Offenstellung dargestellt ist,
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5 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite des Düsenbauteils ist,
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6 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Düsenbauteils
in seiner Offenstellung darstellt,
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Seite und von der Rückseite
des Düsenbauteils
von 6 in seiner Schließstellung darstellt und
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8 eine
bruchstückartige
perspektivische Ansicht einer Aerosolsprühkappe ist, die ein Düsenbauteil
von 6 umfasst,
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9 eine
Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Düsenbauteils
in seiner Offenstellung ist und
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10 eine
Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Düsenbauteils
in seiner Schließstellung
ist.
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Die 1, 2 und 3 zeigen
eine Aerosolsprühkappe
gemäß der Erfindung.
Die Aerosolsprühkappe
umfasst ein Kappenbauteil 10 und ein Düsenbauteil 20. Das
Kappenbauteil 10 ist aus einem Polypropylenwerkstoff und
das Düsenbauteil 20 aus
einem thermoplastischen Elastomerwerkstoff hergestellt. Die Aerosolsprühkappe wird
in einem Spritzgussverfahren in zwei Schritten geformt, das nachfolgend
im Detail beschrieben wird.
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Das
Kappenbauteil 10 ist im allgemein haubenförmig mit
einem offenen unteren Ende (wie in 1 dargestellt)
ausgebildet. Das offene untere Ende des Kappenbauteils 10 ist
derart ausgebildet, dass es um das obere Ende eines Aerosolbehälters eng
anliegend passt. Die Innenfläche
des Kappenbauteils 10 ist mit einer Schulter ausgebildet,
die gegen die Umfangskante des Aerosolbehälters anliegt, wenn das Kappenbauteil 10 mit
diesem in Eingriff gebracht ist.
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Das
Kappenbauteil 10 umfasst ein zentrales Betätigungselement 12,
das von dem restlichen Kappenbauteil 10 auf allen Seiten,
außer
einer einzigen Verbindungsseite, die ein Scharnier bildet, getrennt. Beim
Gebrauch befindet sich die Scharnierseite an der Vorderseite der
Sprühkappe.
Das freie Ende des Betätigungselements 12,
das dem Scharnier entfernt ist, kann zu dem unteren Ende des Kappenbauteils 10 mittels
eines Fingerdrucks gedrückt
werden. Das Kappenbauteil 10 kann sogar mit einem zerbrechlichen
Steg aus Polypropylen geformt sein, der das freie Ende des Betätigungselements 12 mit
dem Rest des Kappenbauteils 10 verbindet. Solch ein Steg kann
eine unbeabsichtigte Aktivierung des Aerosols während des Transportes und der
Lagerung verhindern und wird, wenn das Betätigungselement zum ersten Mal
verwendet wird, zerstört.
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Das
freie Ende des Betätigungselements 12, das
dem Scharnier entfernt ist, umfasst eine Fingergreiffläche 14,
die ein Raster von runden Öffnungen umfasst.
Zwischen der Fingergreiffläche 14 und
dem Scharnier umfasst das Betätigungselement 12 eine Öffnung mit
einem kurzen Rohr 16, das sich von dieser nach unten erstreckt.
Das Rohr 16 weist ein offenes unteres Ende (wie in 3 dargestellt)
auf, das dem unteren Ende des Kappenbauteils 10 zugewandt
ist. Das untere Ende des Rohres 16 ist derart vergrößert, dass
eine Schulter gebildet wird, die gegen das obere Ende des Ventilschafts
eines Aerosolventils, das sich an dem Aerosolbehälter befindet, anliegt. Die Öffnung am
oberen Ende des Rohres 16 steht mit dem Düsenbauteil 20,
wie nachfolgend im Detail beschrieben, in Fluidleitungsverbindung.
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Das
Betätigungselement 12 weist
eine längliche
Ausnehmung in seiner oberen Fläche
(wie in den 1 und 3 dargestellt)
auf, die sich von der Öffnung
an dem oberen Ende des Rohres 16 zu einem offenen Vorderende
an der äußeren Vorderfläche des
Betätigungselements 12 erstreckt.
Der untere Abschnitt der Ausnehmung ist vergrößert. Der vergrößerte untere
Abschnitt der Ausnehmung nimmt das Düsenbauteil 20 auf.
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Das
Düsenbauteil 20 ist
in den 4 und 5 detaillierter dargestellt.
Die 4 zeigt das Düsenbauteil 20 in
der Offenstellung. Der Hauptkörper
des Düsenbauteils 20 ist
als ein geringfügig
flachgedrücktes
Rohr mit einem schrägen
offenen Ende ausgebildet. Die untere Fläche des Düsenbauteils 20 ist
(wie in 4 dargestellt) mit drei nach
unten vorstehenden konischen Ansätzen 22 ausgebildet.
In seiner Offenstellung bildet das offene vordere Ende des Düsenbauteils 20 eine
Auslassöffnung 24.
Das rückwärtige Ende
des Düsenbauteils 20 ist
(wie in 4 dargestellt) geschlossen,
aber an der Unterseite des Düsenbauteils 20 ist
nahe dem rückwärtigen Ende
eine Einlassöffnung
ausgebildet. Daher ist eine Fluidleitung zwischen der Einlassöffnung 26 und der
Auslassöffnung 24 gebildet,
wenn das Düsenbauteil 20 sich
in seiner Offenstellung befindet.
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Das
Düsenbauteil 20 wird
in seiner Offenstellung geformt und das Kappenbauteil 10 wird
dann um das Düsenbauteil 20 herum
geformt.
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Das
Formverfahren ist ein Zweikomponentenspritzgussverfahren in zwei
Schritten, bei dem zunächst
das Düsenbauteil 20 aus
einem thermoplastischen Elastomerwerkstoff in seiner Offenstellung, wie
in 4 dargestellt, geformt wird. Das Kappenbauteil 10 wird
dann in Polypropylen direkt um das Düsenbauteil 20 herum
geformt, wobei die Einlassöffnung 26 des
Düsenbauteils 20 mit
dem Rohr 16 des Betätigungselements 12 ausgerichtet
und das vordere Ende des Düsenbauteils 20 mit
der vorderen Fläche
des Betätigungselements 12 bündig abschließt. Das
Kappenbauteil 10 und das Düsenbauteil 20 werden
durch das Formen des Polypropylenwerkstoffs um die Ansätze 22 herum
miteinander verbunden. Das Aufbringen des Polypropylenwerkstoffs auf
das im voraus gebildete Düsenbauteil 20 bewirkt, dass
das Düsenbauteil 20 in
eine Schließstellung
zusammengedrückt
wird (wie in den 1 und 3 dargestellt).
Die Abwesenheit des Polypropylenwerkstoffs auf der oberen Fläche des
Düsenbauteils 20 ermöglicht,
dass das Düsenbauteil 20 sich
nach oben unter Druckbeaufschlagung, wie nachfolgend beschrieben,
verformen kann, wodurch ermöglicht
wird, dass das Düsenbauteil
wenigstens teilweise in die Offenstellung, wie in 4 dargestellt,
zurückkehren kann.
Da es anfänglich
in der Offenstellung geformt wurde, hält das Düsenbauteil 20 einen „Memory-Effekt" über den Zustand bei, und dies,
zusammen mit der Tatsache, dass das Düsenbauteil 20 in dem
geschlossenen Zustand unter Druckbeaufschlagung gehalten wird, wird
die Rückkehr
des Düsenbauteils 20 in
die Offenstellung, wenn ein Druck durch das Austreten des Materials
durch das Düsenbauteil 20 anliegt,
erleichtert. Bei anderen Ausführungsformen kann
die obere Fläche
des Düsenbauteils 20 durch den
Werkstoff des Kappenbauteils 10 vollständig abgedeckt sein, aber die
Dicke solch eines Werkstoffs kann jedoch relativ gering sein, wodurch
immer noch die Erweiterung und das Öffnen des Düsenbauteils 20 ermöglicht wird.
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Die
Aerosolsprühkappe
wird mit einem Aerosolbehälter
in Eingriff gebracht, so dass das obere Ende des Aerosolventilschafts
in dem unteren Ende des Rohres 16 des Kappenbauteils 10 aufgenommen wird.
Um den Inhalt des Aerosolbehälters
im Gebrauch freizusetzen, wird eine nach unten gerichtete Fingerdruckkraft
auf die Fingerauflagefläche 16 ausgeübt, wodurch
das Betätigungselement 12 nach
unten gedrückt
wird. Das Drücken
des Betätigungselements 12 verursacht,
dass auch der Ventilschaft nach unten gedrückt wird, wodurch ermöglicht wird,
dass der Inhalt des Behälters
unter Druck entlang des Rohres 16 des Kappenbauteils 10 und
durch die Einlassöffnung 26 des
Düsenbauteils 20 freigegeben wird.
Der Druck des Inhalts des Behälters
veranlasst, dass das Düsenbauteil 20 sich
verformen und expandieren kann. Die obere und die untere Wand des
Düsenbauteils 20 werden
daher derart voneinander getrennt, dass das Düsenbauteil 20 zu seiner
Offenstellung, wie in 4 dargestellt, verformt wird.
Solange das Betätigungselement 12 niedergedrückt verbleibt, fließt der Inhalt
des Behälters
entlang der Fluidleitung des Düsenbauteils
und tritt durch die Auslassöffnung 24 unter
Druck aus der Aerosolsprühkappe
aus.
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Um
das Austreten des Inhalts des Behälters zu unterbrechen, wird
der Fingerdruck von der Fingerauflagefläche 15 aufgehoben,
wodurch hervorgerufen wird, dass das Betätigungselement 12 in
seine entspannte Position zurückkehrt
(der Aerosolventilschaft ist nach oben in der herkömmlichen
Weise vorgespannt). Wenn der Ventilschaft sich hebt, wird das Austreten
des Inhalts des Behälters
unterbrochen. Der Druck des Inhalts des Behälters innerhalb der Fluidleitung
des Düsenbauteils 20 fällt sofort
auf ein Niveau ab, bei dem die obere Wand des Düsenbauteils 20 in
einen Kontakt mit der unteren Wand zusammenfällt, wodurch sich die Einlassöffnung 26 schließt, während gleichzeitig
alles verbleibende Material aus der Fluidleitung des Düsenbauteils 20 austritt.
Eine Ansammlung von abgegebenem Produkt in der Fluidleitung wird
daher verhindert.
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Die 6 und 7 zeigen
eine zweite Ausführungsform
eines Düsenbauteils 30,
das in Form und Funktion dem Düsenbauteil 20,
das oben beschrieben wurde, im weitesten Sinne ähnelt. Diese Ausführungsform
des Düsenbauteils 30 unterscheidet
sich von dem oben beschriebenen derart, dass sowohl die äußere Fläche des
Düsenbauteils 30 als auch
seine Innenbohrung im Wesentlichen hexagonal ausgebildet sind. Das
Düsenbauteil 30 wird
in der offenen Stellung, wie in 6 dargestellt,
geformt. Wenn der übrige
Teil einer Betätigungskappe
dann um das Düsenbauteil 30 herum
(z. B. aus Polypropylen) geformt wird, wird das Düsenbauteil 30 zur
Konfiguration, die in 7 dargestellt ist, zusammengedrückt.
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8 zeigt
einen Abschnitt einer Aerosolsprühkappe,
die das Düsenbauteil 30 von 6 und 7 einschließt. Das
Düsenbauteil 30 wird
in einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung in dem Kappenbauteil 40 aufgenommen,
wobei der Werkstoff des Kappenbauteils 40 um das Düsenbauteil 20 herum,
wie oben beschrieben, geformt wird. Bei dieser Ausführungsform
werden bei der vollständigen Montage
der oberen Flächen
des Düsenbauteils 30 und
des Kappenbauteils 40 im Wesentlichen bündig zueinander angeordnet.
Der relativ starre Werkstoff (z. B. Polypropylen) des Kappenbauteils 40 drückt das
Düsenbauteil 30 zu
seiner geschlossenen Stellung zusammen, bei der die obere und die
untere Fläche
seiner Innenbohrung, wie in 8 dargestellt, zusammengedrückt sind.
Die zentrale obere Fläche des
Düsenbauteils 30 wird
daher freigelegt, wobei die Flächen an
beiden Seiten mit einer Lage von starrerem Werkstoff abgedeckt werden,
dessen Dicke allmählich
von den äußersten
Rändern
des Düsenbauteils 30 zu
der freigelegten zentralen Fläche
abnimmt. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform fließt, wenn
die Sprühkappe
betätigt
wird, das Produkt über
den Ventilschaft aus dem Aerosolbehälter und in das Düsenbauteil 30.
Der Druck solch eines Materials verursacht, dass sich das Düsenbauteil 30 verformt
und gegen die begrenzende Kraft, die auf das Düsenbauteil durch den umgebenden
starreren Werkstoff ausgeübt
wird, expandiert, so dass sich die Innenbohrung des Düsenbauteils 30 öffnet und das
Produkt ausfließen
kann.
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Die 9 und 10 zeigen
schließlich eine
dritte Ausführungsform
eines Düsenbauteils 50, das
in Form und Funktion ähnlich
zu der zweiten Ausführungsform
eines Düsenbauteils 30,
das oben beschrieben wurde, ist. Die dritte Ausführungsform 50 wird
in der offenen Stellung, wie in 9 dargestellt, geformt
und weist eine Einlassöffnung 52,
eine Auslassöffnung 55 und
eine Fluidleitung 53, 54, die sich zwischen diesen
erstreckt, auf. Die Fluidleitung 53, 54 umfasst
einen im allgemeinen zylindrischen Einlassabschnitt 53,
der zu einem Auslassabschnitt 54 mit einem im Allgemeinen
hexagonalen Querschnitt führt.
Die Einlass- und Auslassabschnitte 53, 54 sind im
allgemeinen rechtwinklig zueinander angeordnet. Diese Merkmale der
dritten Ausführungsform 50 sind ähnlich denen
der zweiten Ausführungsform 30.
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Im
Gegensatz zu der zweiten Ausführungsform 30 umfasst
jedoch die dritte Ausführungsform 50 eine
Ausnehmung 56 in der Innenfläche der oberen Wand des Düsenbauteils 50.
Die Ausnehmung 56 ist derart ausgebildet, dass sie einen
Abschnitt des Auslassabschnitts 54 der Fluidleitung 53, 54 umgrenzt.
Die Ausnehmung 56 erstreckt sich insbesondere von einem
vorgeschalteten Ende, das gegenüber
dem Einlassabschnitt 53 der Fluidleitung 53, 54 angeordnet
ist, entlang der Längsachse
der Innenfläche
der oberen Wand zu einem nachgeschalteten Ende, das mit einem kurzen
Abstand zu der Auslassöffnung 55 angeordnet
ist. Die Ausnehmung 56 weist einen im Allgemeinen rechteckigen
Querschnitt auf, wobei die Endwand der Ausnehmung 56 an
dem nachgeschalteten Ende derart schräg verläuft, dass sich die Tiefe der
Ausnehmung 56 allmählich
verringert, bis sie den Abschnitt des Auslassabschnitts 54 erreicht,
der direkt neben der Auslassöffnung 55 angeordnet
ist.
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Wenn
der übrige
Teil einer Betätigungskappe dann
um das Düsenbauteil 50 herum
(z. B. aus Polypropylen) geformt wird, wird das Düsenbauteil 50 zu der
geschlossenen Stellung, wie in 10 dargestellt,
zusammengedrückt.
Der Auslassabschnitt 54 der Fluidleitung 53, 54 fällt derart
zusammen, dass die Innenfläche
der oberen Wand des Düsenbauteils 50 gegen
die Innenfläche
der unteren Wand des Düsenbauteils 50 gedrückt wird.
Bei diesem Aufbau werden die Auslassöffnung 55 und auch
der Abschnitt des Auslassabschnitts 54, der zwischen dem nachgeschalteten
Ende der Ausnehmung 56 und der Auslassöffnung 55 angeordnet
ist, geschlossen, und daher verbleibt nur die Ausnehmung 56 mit
dem Einlassabschnitt 53 der Fluidleitung 53, 54 in
Fluidleitungsverbindung. Die Ausnehmung 56 bildet daher einen
Hohlraum für
das Fluid, der ein erheblich kleines Volumen als der Auslassabschnitt 54 der
Fluidleitung 53, 54 in der offenen Stellung aufweist.
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Beim
Gebrauch wirkt die dritte Ausführungsform 50 in
einer der zweiten Ausführungsform 30 sehr ähnlichen
Weise. Da die Ausnehmung 56 im Allgemeinen eine kleinere
Menge an Fluid während
des Gebrauchs enthält,
wird ein geringerer Druck benötigt,
um das Düsenbauteil 50 zu
der Offenstellung zu verformen. Die dritte Ausführungsform 50 weist
daher eine besser reproduzierbare Spendewirkung als die erste und
die zweite Ausführungsform 20, 30 auf und
ist daher für
die Anwendungen geeignet, bei denen es akzeptabel ist, dass eine
geringe Menge von Fluid in der Fluidleitung des Düsenbauteils 50 verbleibt.