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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verpackung und
zur Ausgabe eines fluiden Produkts in zerstäubter Form. Genauer betrifft die
Erfindung einen vorzugsweise wegwerfbaren Minizerstäuber, der
für die
Verpackung von Kosmetikprodukten, insbesondere von Parfüms, in Form
einer Probe geeignet ist. Das Produkt ist vorzugsweise flüssig, kann
aber auch in Form eines Pulvers geringer Körnchengröße vorliegen.
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Spender
dieser Art sind insbesondere in den Patentanmeldungen FR-A-2 778 639, EP-A-0
761 314, FR-A-2 443 980 oder in den Patenten US-A-3 897 005 oder
US-A-3 412 907 beschrieben. Alle diese Vorrichtungen haben hauptsächlich mindestens einen
Nachteil, der entweder mit ihrem Herstellungspreis oder mit ihrer
Nutzungsbequemlichkeit oder mit der Qualität des Sprühstrahls verbunden ist, den
sie erzeugen können.
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Da
die Proben im Allgemeinen nicht für den Verkauf bestimmt sind,
muss nämlich
ihr Herstellungspreis so niedrig wie möglich sein. Es ist also wichtig, über Vorrichtungen
zu verfügen,
deren Bauteile leicht in Serienproduktion herstellbar sind, und deren
Montage einfach durchgeführt
werden kann. Außerdem
müssen
sie in der Lage sein, einen Sprühstrahl
zu erzeugen, dessen Qualität
so gut wie möglich
ist und dessen Eigenschaften so konstant wie möglich sind.
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Eine
Lösung,
um solche Verpackungen so billig wie möglich herzustellen, würde darin
bestehen, den Behälter
in Form eines Eindosisbehälters
von der Art herzustellen, wie sie üblicherweise zur Verpakkung
von bestimmten physiologischen Seren, Augentropfen oder Abschminkprodukten
verwendet wird. Ein solcher Eindosisbehälter wird aus einem Stück mit einem
Sprühloch
hergestellt, dessen Öffnung
durch Abreißen
eines Aufsatzes, insbesondere durch ein Verdrehen des Aufsatzes
um die Achse des Lochs, bewirkt wird. Das Füllen einer solchen Vorrichtung
kann über
den offenen Boden des Behälters erfolgen.
Letzterer wird anschließend
insbesondere durch Schweißen
nach Art einer Tube verschlossen.
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Eine
solche Lösung
hat aber zwei große Nachteile.
Der erste liegt daran, dass bei der Öffnung das aus dem Abreißen des
Aufsatzes durch Verdrehen entstehende Loch eine ungenaue Form und
ungenaue Abmessungen hat. Daraus folgt, dass der Sprühstrahl,
der durch ein solches Loch erhalten werden kann, wenn man auf die
zusammendrückbaren Wände des
Behälters
drückt,
Eigenschaften aufweist, die sich von einer Vorrichtung zur anderen stark
unterscheiden. Oft ist sogar der Durchmesser des Lochs derart, dass
es nicht möglich
ist, einen Sprühstrahl
zu erzeugen. Das Produkt kann nur in Form mehr oder weniger dicker
Tropfen oder eines kontinuierlichen Tröpfelns ausfließen.
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Außerdem ist
der Schweißvorgang
nach dem Füllen
des Behälters,
insbesondere, wenn es sich um ein sehr flüchtiges Produkt wie ein Parfüm handelt,
nicht problemlos. Unter der Wirkung der Wärme kann das Produkt verdunsten,
sich verschlechtern, oder sogar sich entzünden.
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Das
gleiche Problem existiert auch bei einer Konfiguration, wie sie
in der Druckschrift
US 2 080 864 beschrieben
ist. Diese beschreibt eine Vorrichtung zum Sprühen eines Insektizids, die
in Form eines pyramidenförmigen
Beutels hergestellt ist, in deren Innerem sich ein Rohr erstreckt,
das über
seitliche Öffnungen
mit dem Behälter
in Verbindung steht. Ein Ende des Rohrs mündet vor einem Sprühloch des
Beutels. Das andere Ende ist geschlossen und über eine Feder fest mit einem
Element verbunden, das dazu bestimmt ist, einen angesetzten Boden
des Beutels zu bilden, um dessen dem Sprühloch ge genüberliegendes Ende zu verschließen. Daher
isoliert das fest mit dem Rohr verbundene Element das Produkt von
der Öffnung
erst beim Verschließen
der dem Sprühloch
gegenüberliegenden Öffnung.
Eine solche Konfiguration schließt daher aus den im vorhergehenden
Absatz erläuterten
Gründen
jeden Schließvorgang
aus, der eine Wärmezufuhr
impliziert.
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Daher
ist es eines der Ziele der Erfindung, eine Sprühvorrichtung herzustellen,
die die oben in Zusammenhang mit den üblichen Vorrichtungen erörterten
Probleme ganz oder teilweise löst.
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Es
ist insbesondere ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung herzustellen,
die einfach in Serienproduktion zu einem möglichst geringen Selbstkostenpreis
produziert werden kann.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu liefern,
die es ermöglicht,
einen Sprühstrahl
einer Qualität
herzustellen, die sowohl zufrieden stellend als auch von einer Vorrichtung
zur anderen reproduzierbar ist.
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Es
ist noch ein Ziel, eine Vorrichtung anzugeben, deren Füllloch warm
verschlossen werden kann, ohne die Gefahr, eine deutliche Verdunstung
des Produkts, eine Verschlechterung dieses letzteren oder sogar
eine Entzündung
des Produkts zu erzeugen.
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Weitere
Ziele gegen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor.
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Erfindungsgemäß werden
diese Ziele durch die Herstellung einer Vorrichtung zum Sprühen eines fluiden
Produkts erreicht, die einen Behälter
mit zusammendrückbaren
Wänden
aufweist, von dem ein erstes Ende eine erste Öffnung begrenzt, die nach dem
Füllen
mit dem Produkt verschlossen wird, und von dem ein zweites Ende
geschlossen und ausgelegt ist, um vor der ersten Verwendung der
Vorrichtung geöffnet
zu werden, um eine zweite Öffnung
freizugeben, durch die hindurch das Produkt ausgegeben werden kann,
wobei die Vorrichtung außerdem einen
Einsatz aufweist, der innerhalb des Behälters angeordnet ist, wobei
der Einsatz ein Sprühloch
begrenzt, das mit dem Produkt in Verbindung steht und vor der zweiten Öffnung angeordnet
ist, wobei der Einsatz konfiguriert ist, um das Produkt vor dem
Verschluss der ersten Öffnung
von dieser zu isolieren.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der Abschnitt des Einsatzes, der dazu bestimmt ist,
das Produkt von der ersten Öffnung
zu isolieren, in einem axialen Abstand ungleich Null von der ersten Öffnung angeordnet,
wodurch zunächst
das Produkt von der Öffnung
isoliert und dann letztere verschlossen werden kann. Dies ist nicht
der Fall, wenn der Abschnitt, der dazu bestimmt ist, das Produkt
von der Öffnung
zu isolieren, außerdem
zum Verschließen
der Öffnung
dient.
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Mit
einem einzigen Element stellt man gleichzeitig das Sprühloch her,
dessen Abmessungen so präzise
wie möglich
gewählt
werden können.
Daher ist die Qualität
des Sprühstrahls
wunschgemäß und von
einer Vorrichtung zur andern konstant. Außerdem wird vor dem Schließvorgang
die Isolierung zwischen dem Produkt und dem Füllloch hergestellt, was es
ggf. ermöglicht,
dessen Warmverschließen
ohne die Gefahr der Verdunstung oder Beschädigung des Produkts zu gewährleisten.
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Schließlich ermöglicht es
eine solche Konfiguration, den Behälter aus einem Stück herzustellen, einschließlich des
Verschlusselements des Ausgabelochs. Der Herstellungspreis wird
dadurch verringert. Die Verschlussdichtung ist optimal.
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Vorzugsweise,
und entgegengesetzt zur in der oben erwähnten Druckschrift
US 2 080 864 beschriebenen
Konfiguration, ist das Sprühloch
nach dem Verschluss der ersten Öffnung
innerhalb des Behälters
in einer axial festen Stellung. Man erhält so eine wesentlich bessere
Präzision
beim Sprühen
des Produkts. Außerdem
wird die Montage der Einheit dadurch in großem Maße vereinfacht. Der Selbstkostenpreis
ist ebenfalls deutlich niedriger.
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Vorzugsweise
befindet sich das erste Ende des Behälters gegenüber dem zweiten entlang einer Längsachse
X der Vorrichtung. Diese fluchtende Anordnung des Einsatzes gemäß der Achse
X der Vorrichtung erleichtert in großem Maße die Montage und das Füllen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform bildet
der Einsatz ein Innenvolumen, das mit dem Sprühloch in Verbindung steht,
wobei ein Außenvolumen,
das mit dem Innenvolumen in Verbindung steht, zwischen dem Einsatz
und dem Behälter
begrenzt ist.
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Zu
diesem Zweck kann der Einsatz in Form eines rohrförmigen Elements
konfiguriert sein, dessen erstes Ende geschlossen ist und dessen
zweites, dem ersten gegenüberliegendes
Ende vom Sprühloch
durchquert wird, wobei mindestens ein Fenster in einer Seitenwand
des rohrförmigen
Elements ausgebildet ist, um die Verbindung zwischen dem Innenvolumen
und dem Außenvolumen
zu gewährleisten. Das
Fenster kann so nahe wie möglich
beim Sprühloch
angeordnet sein, um ein möglichst
vollständiges Entleeren
des Behälters
zu gewährleisten.
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Vorzugsweise
weist die Seitenwand zwei Fenster auf, die einander diametral gegenüberliegend
auf der Seitenwand angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise
wird die erste Öffnung
von einem kegelstumpfförmigen
Abschnitt des Behälters mit
zusammendrückbaren
Wänden
begrenzt, dessen Querschnitt in Richtung der ersten Öffnung zunimmt. Auch
ist das rohrförmige
Element vorzugsweise über mindestens
einen Teil seiner Höhe,
der mit dem kegelstumpfförmigen
Abschnitt des Behälters
in Eingriff steht, kegelstumpfförmig,
um sich dicht darauf aufzulegen. Diese Konfiguration bildet eine
einfache Möglichkeit,
um die Isolierung zwischen dem Produkt im Inneren des Behälters und
der nach dem Füllen
zu schließenden Öffnung zu
gewährleisten.
Vorzugsweise ist der Einsatz über
seine ganze Höhe
kegelstumpfförmig.
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De
erste Öffnung
wird von einer Schweißnaht,
insbesondere einer Wärme-
oder Ultraschall-Schweißnaht,
oder durch Kleben verschlossen. Diese Technik wird häufig für das Verschließen von
tubenförmigen
Verpackungen angewendet, wie sie üblicherweise für die Verpakkung
von Gels, Pflegecremes oder Sonnenschutzprodukten verwendet werden.
Die vom Einsatz zwischen dem Produkt und der Öffnung hergestellte Isolierung
ermöglicht,
wenn die Öffnung
warm verschlossen werden soll, die Gefahren des Verdunstens, der
Beschädigung
oder des Entzündens
des Produkts wesentlich zu verringern.
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Vorzugsweise
wird der Behälter
durch Formen, insbesondere durch Extrusionsblasen, erhalten, wobei
die zweite Öffnung
von einem Abschnitt verschlossen wird, der aus einem Stück mit dem
Behälter
geformt wird und abreißbar
ist, insbesondere als Reaktion auf eine Verdrehung um die Achse
X der zweiten Öffnung.
Der Behälter
kann aus einem thermoplastischen Material geformt sein, insbesondere einem
Polyethylen niedriger Dichte.
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Der
Einsatz kann auch aus einem Stück
bestehen, das durch Formen, und insbesondere durch Drehformen, eines
thermoplastischen Materials, wie eines Polyethylens oder eines Polypropylens,
erhalten wird. Alternativ kann der Einsatz durch Zusammenbau von
zwei oder mehreren Teilen erhalten werden, die insbesondere getrennt
geformt werden.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform weist
der Behälter
zwischen dem ersten und dem zweiten Ende einen im Wesentlichen kugelförmigen Bereich
auf. Diese Konfiguration trägt
dazu bei, ein ausreichendes Volumen im Inneren des Behälters zu erzeugen,
damit dieser die gewünschte
Menge an Produkt enthalten kann. Außerdem begünstigt sie das geeignete und
gleichmäßige Zusammendrücken des
Behälters
und das Sprühen
des Produkts unter einwandfreien Bedingungen.
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Das
Sprühloch
kann in einer Endwand des Einsatzes ausgebildet sein, wobei in eine
Innenfläche
der Wand mehrere Wirbelkanäle
gebohrt sind, die am Sprühloch
münden.
Solche Kanäle
sind bei den Düsen üblich, die
insbesondere bei bestimmten Aerosol- oder Pumpen-Vorrichtungen verwendet werden.
Diese Kanäle
ermöglichen
es, das Produkt in der Nähe
des Sprühlochs
zu beschleunigen und die Qualität
des Sprühstrahls
zu verbessern.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann zur Verpackung und zur Ausgabe einer Probedosis eines kosmetischen
Produkts, insbesondere eines Parfüms, verwendet werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zur Verpackung
eines fluiden Produkts durchgeführt,
dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist:
- a) Einführen
des Produkts in einen Behälter
mit zusammendrückbaren
Wänden
durch eine erste Öffnung,
die von einem ersten Ende des Behälters gebildet wird, wobei
ein zweites Ende des Behälters
geschlossen und ausgelegt ist, um vor der ersten Benutzung der Vorrichtung
geöffnet
zu werden, um eine zweite Öffnung
freizugeben, durch die hindurch das Produkt ausgegeben werden kann;
- b) Einführen
eines Einsatzes durch die erste Öffnung,
der ein Sprühloch
begrenzt, das mit dem Produkt im Inneren des Behälters in Verbindung steht und
vor der zweiten Öffnung
angeordnet ist, wobei der Einsatz so konfiguriert ist, dass er das Produkt
vor dem Verschließen
der ersten Öffnung von
dieser isoliert; und
- c) dichtes Verschließen
der ersten Öffnung.
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Abgesehen
von den oben erläuterten
Maßnahmen
besteht die Erfindung aus einer gewissen Anzahl weiterer Maßnahmen,
die nachfolgend anhand von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen
erläutert
werden, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben werden.
Es zeigen:
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1 eine
auseinander gezogene Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vor dem Füllen;
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2 eine
Schnittansicht der Vorrichtung der 1;
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die 3A–3C das
Füllen
der in den 1 und 2 gezeigten
Vorrichtung;
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die 4A–4B eine
Detailansicht einer Variante der 1 und 2;
und
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5 die
Benutzung der in den 1 und 2 gezeigten
Vorrichtung.
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Die 1 und 2,
auf die nun Bezug genommen wird, zeigen eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
Sie enthält
einen Behälter 2,
der durch Extrusionsblasen eines Polyethylens niedriger Dichte erhalten
wird. Der Behälter
besitzt einen kugeligen Körper 3.
Der kugelige Körper 3 steht
mit einem leicht kegelstumpfförmigen Endbereich 4 in
Verbindung, der in einer Öffnung 6 endet,
die von einem Aufsatz 5 verschlossen wird, dessen Abreißen durch
sein Verdrehen um die Achse X des Endbereichs 4 erhalten
werden kann.
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Der
Kugelkörper 3 steht
ebenfalls mit einem zweiten Endbereich 7 in Verbindung,
der dem Endabschnitt 4 diametral gegenüberliegt. Der Endabschnitt 7 ist
ebenfalls kegelstumpfförmig
und hat einen freien Rand, der eine Öffnung 8 begrenzt.
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Die
Vorrichtung 1 weist auch einen rohrförmigen Einsatz 10 von
Kegelstumpfform auf. Das Ende 11 mit größerem Querschnitt des Einsatzes 10 wird von
einer Querwand 12 verschlossen. Das andere Ende 13 des
Einsatzes 10 wird von einer Querwand 14 verschlossen,
die in ihrer Mitte von einem Sprühloch 15 durchquert
wird, dessen Eigenschaften, insbesondere seine Abmessungen, in Abhängigkeit
von den gesuchten Eigenschaften des Sprühstrahls ausgewählt werden.
Der Einsatz 10 kann auch durch Formen, insbesondere Drehformen,
eines Materials erhalten werden, das geschmeidig genug ist, um elastisch
zusammengedrückt
zu werden, wie zum Beispiel ein Polyethylen.
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Zum
Beispiel für
ein Parfüm
liegt der Durchmesser des Sprühlochs 15 bei
etwa 0,5 mm.
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Der
Querschnitt des vom Einsatz 10 gebildeten Kegelstumpfs
wird so gewählt,
dass, wenn der Einsatz 10 im Inneren des Behälters 2 angeordnet
ist, wie in 2 gezeigt, das Ende 11 mit
größerem Querschnitt
sich dicht gegen die Innenwände
des Endabschnitts 7 des Behälters 2 anlegt. So
wird die Öffnung 8 im
Wesentlichen dicht vom Kugelkörper 3 des Behälters 2 isoliert.
In gleicher Weise legt sich das Ende 13 mit kleinerem Querschnitt
dicht gegen die Innenwände
des Endabschnitts 4 des Behälters an. So kann das Produkt
nur durch das Sprühloch 15 austreten.
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Wie
man weiter unten im Einzelnen sehen wird, wird die Öffnung 8 nach
dem Füllen
durch Warmschweißen
entlang einer Schweißnaht 16 verschlossen.
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Zwei
einander diametral gegenüberliegende Fenster 17, 18 sind
in der Seitenwand 19 des Einsatzes 10 ausgebildet.
Sie sind im Wesentlichen auf halber axialer Höhe des Einsatzes angeordnet
und ermöglichen
die Verbindung zwischen dem im Inneren des Einsatzes 10 gebildeten
Volumen 20 und dem den Einsatz 10 umgebenden Volumen 9.
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In
der ins Innere des Behälters 2 eingesetzten
Stellung des Einsatzes 10 liegt das Sprühloch 15 vor dem Loch 6 des
Behälters 2.
Es steht mit dem in der Vorrichtung 1 enthaltenen Produkt über die
Fenster 17 und 18 in Verbindung.
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Die 3A–3C,
auf die nun Bezug genommen wird, stellen die Hauptschritte des Füllens der
Vorrichtung 1 dar, die unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben
wurde.
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In 3A ist
der Behälter 2 mit
dem Kopf nach unten umgedreht. Die Öffnung 6 wird vom
abreißbaren
Aufsatz 5 verschlossen. Das Produkt wird über die Öffnung 8 in
den Behälter 2 eingeführt.
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In 3B ist
der Einsatz 10 in den Behälter 2 eingeführt, bis
die Endwand 14 des Einsatzes gegen den das Loch 6 begrenzenden
Abschnitt mit kleinerem Querschnitt des Behälters 2 in Anschlag
liegt. In dieser Stellung liegt das Sprühloch 15 vor der Öffnung 6,
und der Endabschnitt 11 des Einsatzes 10 legt
sich dicht gegen die Innenwände
des kegelstumpfförmigen
Bereichs 7 des Behälters 2 an.
Ebenfalls in dieser Stellung befindet sich die Endwand 12 des
Einsatzes 10 einige Millimeter vom freien Rand des Behälters entfernt,
der die Öffnung 8 begrenzt. Das
Produkt ist sowohl im ringförmigen
Volumen 9 als auch im Innenvolumen 20 über die
Fenster 17 und 18 vorhanden.
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In 3C ist
die Öffnung 8 entlang
einer Schweißnaht 16 warmgesschweißt. Die
axiale Höhe des
Einsatzes 10 bezüglich
der axialen Höhe
des Behälters 2 wird
so gewählt,
dass die beiden die Öffnung 8 begrenzenden
Ränder über ihre
ganze Breite aufeinander geschweißt werden können, und dass in dieser Stellung
der Einsatz 10 sich nicht wesentlich axial innerhalb des
Behälters 2 bewegen
kann.
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In
den 4A und 4B ist
ein Ausführungsdetail
einer Variante der vorhergehenden Ausführungsform gezeigt. Gemäß dieser
Ausführungsform
sind in die Innenfläche
der Wand 14 des Einsatzes 10 drei Wirbelkanäle 21, 22, 23 gebohrt,
die sich von der Seitenwand 19 des Einsatzes bis zum Sprühloch 15 erstrecken.
Solche Kanäle
ermöglichen
es, das Produkt in der Nähe
des Sprühlochs
zu beschleunigen, um einen feineren Sprühstrahl zu produzieren.
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In 5 ist
schematisch die Benutzung der unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen
Vorrichtung gezeigt. Durch Druck auf den Kugelbereich 3 des
Behälters 2 wird
das Produkt im Inneren des Behälters
unter Druck gesetzt und gezwungen, in Form einer Wolke feiner Tröpfchen durch
das Sprühloch 15 und
die Öffnung 6 auszutreten.
Nach Beendigung des Drucks auf die Wände des Behälters 2 nehmen diese
wieder ihre ursprüngliche Form
an, wobei das Volumen des ausgegebenen Produkts durch ein entsprechendes
Luftvolumen ersetzt wird. Wenn der ganze Inhalt der Vorrichtung 2 gesprüht wurde,
kann sie weggeworfen werden.
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Die
obige ausführliche
Beschreibung bezog sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Es ist klar, dass Varianten hinzugefügt werden können, ohne sich von der Erfindung,
wie sie nachfolgend beansprucht wird, zu entfernen.