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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein feinpulvriges,
fluidförmiges
Produkt, die einen Behälter
für das
fluidförmige
Produkt umfasst, der eine bewegliche Betätigungswand und eine Zerstäubungsöffnung aufweist.
Der Ausdruck feinpulvrig bezeichnet jeden Feststoff in Form von
feinen Teilchen, wie z. B. ein Pulver oder einen Puder mit den mechanischen
und dynamischen Eigenschaften von Flüssigkeiten, d. h. eines Stoffes,
der strömt,
zerstäubt
werden kann, Volumina ausfüllt
usw.. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Bereich der
Parfümerie,
der Kosmetik oder auch der Pharmazie.
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Zur
Betätigung
der Abgabevorrichtung genügt
es, einen Druck auf die bewegliche Betätigungswand auszuüben, um
auf diese Weise das Nutzvolumen des Behälters zu vermindern und das
feinpulvrige, fluidförmige
Produkt, das er enthält,
unter Druck zu setzen. Unter der Wirkung dieses Drucks wird das feinpulvrige,
fluidförmige
Produkt in Richtung der Zerstäubungsöffnung verdrängt, jenseits
derer es in der Form eines zerstäubten
Produktstrahls abgegeben wird. Es ist vorteilhaft, dass der Behälter ein
Gas, beispielsweise Luft enthält,
das als Antriebsmittel dient, um das feinpulvrige, fluidförmige Produkt
in Richtung der Zerstäubungsöffnung und über diese
hinaus in zerstäubter
Form zu transportieren.
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Um
eine kontinuierliche und im Wesentlichen konstante Abgabe aus der
Zerstäubungsöffnung heraus
sicherzustellen, ist es erforderlich, dass der Anteil des feinpulvrigen,
fluidförmigen
Produkts bezüglich
des Gases ungefähr
konstant ist. Das feinpulvrige, fluidförmige Produkt kann sich jedoch
im Inneren des Behälters
verschieben und sich auf der einen oder anderen Seite oder entfernt
von der Zerstäubungsöffnung oder
in deren Nähe
ansammeln. Somit ist in Abhängigkeit
vom Ort der Ansammlung des feinpulvrigen, fluidförmigen Produkts im Inneren
des Behälters
der Strahl des zerstäubten
Produkts mehr oder weniger stark mit dem feinpulvrigen, fluidförmigen Produkts
beladen.
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Im
Stand der Technik beschreibt das Dokument US 2002/0190081 eine Abgabevorrichtung
mit einer verformbaren Betätigungswand,
die einen Behälter
umfasst, der ein fluidförmiges
Produkt enthält, das
feinpulvrig sein kann. Der Behälter
enthält
auch ein Element aus porösem
Material, das sich mit dem fluidförmigen Produkt imprägnieren
bzw. voll saugen kann. Dieses Element aus porösem Material nimmt einen kleineren
Teil des Volumens des Behälters
derart ein, dass sich das feinpulvrige Produkt in dem Behälter außerhalb
des Elements aus porösem
Material ansammeln kann. Dies führt
zu einer Ungleichförmigkeit
der Zerstäubung.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, das Problem zu beseitigen, dass
mit der Ungleichmäßigkeit
der Zerstäubung
am Ausgang der Zerstäubungsöffnung verbunden
ist.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, schlägt
die vorliegende Erfindung vor, dass der Behälter ein Element aus einem
porösen
Material vorzugsweise mit offenen, inneren Zellen umfasst, das in
der Lage ist, sich mit Gas und dem feinpulvrigen, fluidförmigen Produkt
voll zu saugen bzw. zu imprägnieren,
und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus porösem Material
den Hauptteil des Volumens des Behälters einnimmt. Somit ist das
feinpulvrige, fluidförmige
Produkt in den Zellen in praktisch homogener Weise räumlich im
Inneren des Behälters
verteilt. Man vermeidet somit jegliche Ansammlung des feinpulvrigen,
fluidförmigen
Produkts an einem speziellen Ort des Behälters. Darüber hinaus bildet das Element
aus porösem
Material ein Labyrinth für
das Gas und das feinpulvrige, fluidförmige Produkt, welches das
Gas transportiert. Die offenen Zellen des Elements aus porösem Material
sind insoweit Transportwege für
das feinpulvrige, fluidförmige
Produkt, das von dem unter Druck stehenden Gas transportiert wird.
Im Gegensatz zu einem flüssigen,
fluidförmigen Produkt,
welches das Element aus porösem
Material durch Kapillarwirkung tränken würde, wird das feinpulvrige,
fluidförmige
Produkt von den Innenwänden der
offenen Zellen, welche das Element aus porösem Material bilden, getragen,
die somit verhindern, dass es sich durch die Wirkung der Schwerkraft
anhäuft. Tatsächlich ist
das feinpulvrige, fluidförmige
Produkt gegenüber
einer Kapillarwirkung nicht empfindlich. Man verwendet somit das
Element aus porösem
Material nicht in Art eines sich voll saugenden Schwammes, sondern
im Gegenteil dazu, die feinen Teilchen, welche das feinpulvrige,
fluidförmige
Produkt bilden, in homogener Weise gleichsam in der Gesamtheit des
Behälters
zu lagern, um eine regelmäßige räumliche
Verteilung zu erzielen. Das Element aus porösem Material dient somit als
gestufter Träger
für das feinpulvrige,
fluidförmige
Produkt, welches der Schwerkraft unterliegt.
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Vorteilhafterweise
erstreckt sich das Element aus porösem Material bis in die Nähe der Zerstäubungsöffnung.
Bei einer Variante kann das Element aus porösem Material von der Zerstäubungsöffnung durch
eine Mischkammer getrennt sein.
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Gemäß einem
anderen Merkmal kann das Element aus porösem Material elastisch verformbar sein.
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Vorteilhafterweise
kann sich das Element aus porösem
Material unter der Betätigungswand derart
erstrecken, dass es bei einer Verlagerung der Betätigungswand
verformt wird. In diesem Fall kann das Element aus porösem Material
die Betätigungswand
des Behälters
in elastischer Weise in eine Ruhelage vorspannen.
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Gemäß einem
anderen Merkmal der Erfindung nimmt das Element aus porösem Material
im Wesentlichen das gesamte Volumen des Behälters ein. Bei einer Variante
nimmt das Element aus porösem
Material mehr als die Hälfte,
vorzugsweise 60% und in besonders bevorzugter Weise 75% des Volumens
des Behälters
ein.
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Gemäß einem
anderen Merkmal der Erfindung ist im Wesentlichen das gesamte feinpulvrige, fluidförmige Produkt
des Behälters
in dem Element aus porösem
Material aufgenommen.
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Die
Erfindung wird im folgenden noch genauer unter Bezugnahme auf die
beigefügte
Zeichnung beschrieben, die eine nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsform
der Erfindung wiedergibt.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Abgabevorrichtung für ein fluidförmiges Produkt
gemäß der Erfindung,
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2 eine
vertikale Querschnittsansicht durch die Abgabevorrichtung aus 1,
und
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3 eine
vergrößerte Ansicht
des vorderen Teils der Abgabevorrichtung aus 2.
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Die
Abgabevorrichtung für
ein feinpulvriges, fluidförmiges
Produkt, die in den Figuren dargestellt ist, umfasst vier sie bildende
Elemente, d. h. eine profilierte Folie 2, eine Boden-Verschluss-Folie 3,
ein Element aus porösem
Material 4 und einen Ansatz 5. Gegebenenfalls
kann man den Ansatz 5 weglassen. Die profilierte Folie 2 besitzt
einen ebenen Umfangsrand 21 und einen erhabenen Zentralteil,
der im Wesentlichen die Form einer Kuppel besitzt. Die Boden-Verschluss-Folie 3 ist
in dichter Weise mit der profilierten Folie 2 im Bereich
des ebenen Umfangsrandes 21 derart verbunden, dass das
im Bereich des zentralen, erhabenen Teils gebildete Volumen isoliert ist.
Das auf diese Weise erzeugte Volumen dient hauptsächlich als
Behälter
für das
feinpulvrige, fluidförmige
Produkt 23. Es sei darauf hingewiesen, dass man einen Behälter für das fluidförmige Produkt
auf völlig
andere Weise realisieren kann, ohne miteinander verschweißte Folien
zu verwenden. Beispielsweise kann der Behälter von einem Aufnahmebehälter mit
nachgiebigen Wänden
gebildet sein. Dieser Aufnahmebehälter mit nachgiebigen Wänden kann
die Form eines kleinen Fläschchens
aus zusammendrückbarem
Material oder auch die Form eines nachgiebigen Beutels besitzen,
der aus frei verformbaren Folien hergestellt ist. Der Aufbau des
Behälters
ist für die
vorliegende Erfindung nicht wesentlich. Bei den zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung verwendeten und in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispielen
ist der Behälter
jedoch aus zwei Folien hergestellt, die miteinander verschweißt sind,
um zwischen sich einen Behälter
für das
feinpulvrige, fluidförmige
Produkt zu bilden.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung wird die Abgabeöffnung nicht von den Folien 2 oder 3, sondern
vom Ansatz 5 gebildet, der zwischen den beiden Folien 2 und 3 angeordnet
ist, wie man noch deutlicher der 3 entnehmen
kann. Die Folien 2 und 3 kön nen beispielsweise durch Schweißen am Ansatz 5 befestigt
sein. Man entnimmt der 3, dass die profilierte Folie 2 am
Ansatz 5 im Bereich eines Teils 27 befestigt ist.
Vorteilhafterweise kann der Ansatz 5 mit Schweißrippen 54 versehen
sein, die dazu bestimmt sind, zumindest teilweise zu schmelzen,
um die Haftung zwischen der profilierten Folie 2 und dem
Ansatz 5 zu verbessern. Der Ansatz 5 bildet somit
eine Zerstäubungsöffnung 53,
die mit dem Behälter
in Verbindung steht, der in seiner Gesamtheit durch das Bezugszeichen 23 bezeichnet
ist. Gemäß einer
nicht einschränkenden
Ausführungsform
ist eine Mischkammer 55 unmittelbar stromaufwärts von der
Zerstäubungsöffnung 53 angeordnet.
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Gemäß der Erfindung
enthält
der Behälter 23 für das fluidförmige Produkt
ein Element 4 aus porösem
Material, das in der Lage ist, sich mit dem feinpulvrigen, fluidförmigen Produkt
zu imprägnieren bzw.
voll zu saugen. Vorteilhafterweise ist nahezu die Gesamtheit oder
die Gesamtheit des fluidförmigen Produktes
im Inneren dieses Elementes 4 aus porösem Material aufgenommen. Wenn
eine Mischkammer 55 vorgesehen ist, wie es bei den 2 und 3 der
Fall ist, kann eine kleine Menge des feinpulvrigen, fluidförmigen Produkts
in diesem Bereich vorhanden sein. Tatsächlich trennt die Mischkammer 55 das
Element 4 aus porösem
Material von der Zerstäubungsöffnung 53.
Diese Mischkammer 55 ermöglicht die Ausbildung von Turbulenzen,
die für
den Transport des feinpulvrigen, fluidförmigen Produkts durch die Zerstäubungsöffnung 53 hindurch
günstig sind.
Das Element 4 aus porösem
Material, das mit dem feinpulvrigen, fluidförmigen Produkt imprägniert ist,
enthält
auch Gas, beispielsweise Luft. Vorteilhafterweise ist der Anteil
von Gas, der im Inneren des Elementes 4 aus porösem Material
enthalten ist, in signifikanter Weise größer als die Menge des feinpulvrigen,
fluidförmigen
Produkts. Das Element 4 aus porösem Material besitzt vorteilhafterweise
offene Zellen, d. h. es wird von einem Geflecht von Kanälen gebildet,
die miteinander derart in Verbindung stehen, dass das Element 4 aus
porösem
Material von einer Seite bis zur anderen durchlässig ist. Wenn das Element 4 aus
porösem
Material nur geringfügig
mit feinpulvrigen, fluidförmigen
Produkt beladen ist, sind die offenen Zellen nicht verstopft, wodurch
es einem Gasstrom ermöglicht
wird, durch diese Zellen hindurch zu treten und dabei das feinpulvrige,
fluidförmige
Produkt in Richtung der Zerstäubungsöffnung 53 mitzunehmen.
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Der
reliefförmige
Teil, der von der profilierten Folie 2 gebildet wird, bildet
vorteilhafterweise eine bewegbare Betätigungswand 22. In
diesem Fall wird die Verschiebung der Betätigungswand durch eine Verformung
dadurch bewirkt, dass ein sie eindrückender Druck beispielsweise
mit Hilfe des Daumens einer Hand ausgeübt wird. Dadurch, dass man
auf diese Weise die Betätigungswand 22 eindrückt, vermindert
man das Innenvolumen des Behälters 22, was
zur Folge hat, dass das im Behälter
enthaltene Gas unter Druck gesetzt wird. In Folge hiervon wird das
Gas in Richtung der Zerstäubungsöffnung 53 verdrängt und
transportiert dabei mit sich einen Teil des feinpulvrigen, fluidförmigen Produkts.
Es ist vorteilhaft, dass die Betätigungswand 22 ein
Formgedächtnis
besitzt, das es ihr ermöglicht,
in ihrer Ruhelage zurückzukehren,
die ein Maximalvolumen des Behälters
definiert. Diese Stellung ist in 2 dargestellt.
Um die Rückkehr
der Betätigungswand
in ihre Ruhelage zu ermöglichen,
sind elastische Rückhol-Federeinrichtun gen
erforderlich. Diese elastischen Rückholeinrichtungen können direkt
von der Betätigungswand 22 gebildet
werden. Beispielsweise genügt
es, ihr eine Form und eine Elastizität derart zu verleihen, dass
sie von sich aus automatisch zu ihrer Ruhelage zurückkehrt,
sobald der sie eindrückende Druck
vermindert wird. Bei einer Variante kann man auch vorsehen, dass
die elastischen Rückholeinrichtungen
von dem Element 4 aus porösem Material gebildet werden,
dass im Inneren des Behälters 23 angeordnet
ist. In diesem Fall ist es noch nicht einmal erforderlich, eine
spezielle profilierte Folie, beispielsweise vom wärmeverformbaren
Typ vorzusehen. Man kann eine einfache nachgiebige Folie verwenden,
die aufgrund des Vorhandenseins des Elements 4 aus porösem Material
im Inneren des Behälters 23 profiliert
ist. In diesem Fall wird die Rückkehr
der Betätigungswand 22 in
ihre Ruhelage vollständig
durch die Elastizität
des Elements 4 aus porösem
Material sichergestellt, dass sich unterhalb der Betätigungswand
befindet. Die Abgabevorrichtung kann sich somit aus einem einfachen,
elastisch verformbaren Element aus porösem Material zusammensetzen,
das im Inneren eines nachgiebigen, verformbaren Beutels angeordnet
ist, der selbst kein eigenes Formgedächtnis besitzt. Der Ansatz 5 kann
ebenfalls weggelassen werden. In diesem Fall wird die Zerstäubungsöffnung direkt
im Bereich einer der beiden Folien oder zwischen den beiden Folien
ausgebildet.
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Das
Element 4 aus porösem
Material kann das gesamte Volumen des Behälters 23 einnehmen und
sich bis zu einer direkten Berührung
mit der Zerstäubungsöffnung 53 erstrecken.
In Abwandlung hiervon kann das Element 4 aus porösem Material
einen stärker
beschränkten
Anteil des Behälters,
beispielsweise die Hälfte
des Behälters,
60% des Behälters
oder auch 75% des Behälters
einnehmen. In jedem Fall nimmt das Element aus porösem Material vorzugsweise
den Hauptteil des Volumens des Behälters ein.
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Bei
dem zur Erläuterung
der Erfindung verwendeten Beispiel ist die Zerstäubungsöffnung 53 vor der
Verwendung durch ein entfernbares Verschlusselement 20 verschlossen,
das dadurch gebildet wird, dass die profilierte Folie 2 und
die Verschlussfolie 3 miteinander verschweißt sind.
Das entfernbare Verschlussorgan 20 kann vom Rest der Abgabevorrichtung
längs einer
Bruch- oder Reißlinie 24 getrennt
werden, die unmittelbar vor dem Ansatz 5 verläuft, in
dessen Bereich das Organ 20 eine Verschlusswand 25 gegenüber der
Zerstäubungsöffnung 53 bildet.
Somit ist vor der Verwendung der Behälter 23 vollständig von
der Umgebung isoliert. Man kann auch vorsehen, dass das Element 4 aus
porösem
Material solange nahezu vollständig
zusammengedrückt
ist, solange sich das entfernbare Verschlussorgan an seinem Platz
befindet, um die Zerstäubungsöffnung 53 zu
verschließen.
In diesem Fall kann sich das Element 4 aus porösem Material
durch den Eintritt von Luft in den Behälter durch die Zerstäubungsöffnung 53 hindurch
erst in dem Moment ausdehnen, in welchem das entfernbare Verschlussorgan 20 entfernt
wird. Die Abgabevorrichtung kann somit eine besonders flache oder
zusammengedrückte
Konfiguration aufweisen, bevor das entfernbare Verschlussorgan entfernt
wird. Die Verwendung eines solchen elastisch verformbaren Elements
aus porösem
Material kann auch bei einer Abgabevorrichtung für ein flüssiges, fluidförmiges Produkt
verwendet werden, um der bewegbaren Betätigungswand eine elastische
Rückholfunktion
in ihre Ruhelage zu verleihen.