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Die Erfindung betrifft eine Dosier- und Ausgabevorrichtung für
körnige oder pulverförmige Produkte.
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Auf dem Markt werden Dosier- und Ausgabevorrichtungen für
pulverförmige oder körnige Substanzen in immer größer werdendem
Umfang genutzt. Diese Vorrichtungen werden auf Behälter
aufgesetzt und erlauben die Abgabe des Inhaltes in vorbestimmten
Mengen. Betroffen sind insbesondere Dosier- und
Ausgabevorrichtungen für Detergentien sowie für Produkte zur persönlichen
Hygiene und Raumpflege und für pharmazeutische Zwecke.
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Einige Dosiervorrichtungen des bekannten Standes der Technik
haben eine Meßkammer, in welche das abzugebende Produkt
eintritt, wenn der Behälter umgedreht wird, sowie einen
Sammelraum, in welchen das Produkt aus der zuvor gefüllten
Meßkammer überführt wird, wenn der Behälter in seine aufrechte
Stellung zurückgeführt wird. Die Ausgabe des Produktes erfolgt,
wenn der Behälter erneut umgedreht wird und das zuvor
abgemessene Produkt aus dem Aufnahmeraum ausfließt, während eine
neue Produktmenge aus dem Behälter in die Meßkammer überführt
wird.
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Gegenstand der italienischen Patentanmeldung VI 92 A 000021 der
Patentinhaberin ist eine Dosier- und Ausgabevorrichtung, bei der
die Dosierkammer und der Sammelraum von festen Wänden begrenzt
sind, die sich unter einem Winkel schneiden. Flächen, die sich
unter einem Winkel schneiden, erlauben keine sehr genaue
Dosierung, insbesondere dann nicht, wenn der Behälter, auf den die
Dosiereinrichtung aufgesetzt ist, zu abrupt oder zu langsam
bewegt wird oder wenn sich nur noch eine geringe Produktmenge in
dem Behälter befindet.
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Aus der US-A 4 015 758 ist ein Spender zur Ausgabe einer
dosierten Mengen von Flüssigkeiten oder Pulver aus einem Behälter
bekannt. Diese Vorrichtung hat ein äußeres, rohrförmiges Element
mit einem schrägen Boden und eine innere, hohle Einheit. Mit
dieser Vorrichtung ist es nicht möglich, unterschiedliche
Produktmengen abzugeben.
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Um die erläuterten Nachteile zu vermeiden, liegt der
vorliegenden Erfindung die Hauptaufgabe zugrunde, eine Dosier- und
Ausgabevorrichtung zu entwickeln, die die Abgabe von konstanten
Produktmengen mit sehr geringen Gewichtstoleranzen gestattet,
selbst dann, wenn die Meß- und Abgabeoperationen abrupt oder zu
langsam durchgeführt werden. Eine weitere Aufgabe, die mit der
Dosier- und Ausgabevorrichtung nach der Erfindung gelöst werden
soll, besteht darin, immer genau gleichbleibende Produktmengen
abgeben zu können, selbst dann, wenn sich in dem Behälter nur
noch eine geringe Menge davon befindet.
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Die erläuterten Aufgaben und Vorteile werden mit der
verbesserten Dosier- und Ausgabevorrichtung für körnige oder
pulverförmige Produkte gelöst, welche die Hauptmerkmale nach dem Anspruch
1 aufweist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Aufnahmeraum
des ersten Elementes und der darüberliegende Sammelraum in zwei
getrennte Zonen unterteilt durch eine vertikale Trennwand, die
auch die Dosierung von Teilmengen der dosierten Gesamtmenge
erlaubt, welche getrennt voneinander oder gleichzeitig abgegeben
werden können, wozu der Deckel entsprechend verdreht werden muß.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind der
Aufnahmeraum des ersten Elementes und der darüberliegende
Sammelraum durch eine vertikale Trennwand in zwei Zonen unterteilt,
von denen eine mit dem Inneren des Behälters verbunden ist, auf
den die Vorrichtung über eine Öffnung aufgesetzt ist, welche
seitlich in das erste Element eingearbeitet ist und direkt mit
dem Ausgabekanal verbunden ist. Damit ist es nicht nur möglich,
die vorbestimmte Dosis auszugeben, die sich in dem Aufnahmeraum
befindet, sondern auch eine kontinuierliche Ausgabe vorzusehen,
wozu der Deckel in eine andere Stellung gebracht wird.
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Die Dosier- und Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung hat den
Vorteil, daß sie eine viel genauere Dosierung als bekannte
Spender ermöglicht, weil die konvergierende Form der Endbereiche der
Elemente, aus denen die Vorrichtung zusammengesetzt ist, die
Abgabe des Produktes sowohl in der Dosierphase als auch in der
Ausgabephase begünstigt.
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Die Dosier- und Ausgabevorrichtung hat somit den Vorteil, daß
sie hinsichtlich der Dosiermenge zuverlässiger ist, da der
Dosiervorgang unabhängig davon ist, wie der Behälter bewegt wird,
auf den der Spender gemäß der Erfindung aufgesetzt ist, und
welche Produktmenge sich noch in dem Behälter befindet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung. Dabei ist allerdings festzuhalten,
daß diese und die Ausführungsbeispiele, die bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung betreffen, lediglich zur
Erläuterung dienen, so daß zahlreiche Abänderungen innerhalb des
beanspruchten Erfindungsgedankens möglich sind, die der Fachmann
in Kenntnis der Beschreibung und der Zeichnung ergreifen kann.
Es zeigen:
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Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Dosier- und
Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung,
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Fig. 2 einen Schnitt durch die zusammengebaute Vorrichtung,
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Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 2 ohne Deckel,
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Fig. 4 die Schnittdarstellung durch die Vorrichtung, die auf
einen Behälter für das Produkt aufgesetzt ist,
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Fig. 5 eine Draufsicht der Vorrichtung der Fig. 3 mit Deckel,
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Fig. 6 Einzelheiten der Dosier- und Ausgabevorrichtung gemäß
der Erfindung beim Füllen der Dosierkammer,
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Fig. 7 Einzelheiten der Vorrichtung während der Überführung der
dosierten Produktmenge in den Aufnahmeraum,
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Fig. 8 Einzelheiten der Vorrichtung während der Ausgabe des
Produktes aus dem Aufnahmeraum,
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Fig. 9 die Draufsicht auf eine Variante ohne Deckel,
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Fig. 10 die Variante der Fig. 9 mit aufgesetztem Deckel,
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Fig. 11 einen Längsschnitt durch die Variante der Fig. 9,
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Fig. 12 eine nochmals abgeänderte Ausführungsform in nicht
geschnittener Seitenansicht und
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Fig. 13 die Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 12.
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Eine insgesamt mit 1 bezeichnete Dosier- und Ausgabevorrichtung
gemäß der Erfindung ist in Explosionsdarstellung in Fig. 1
gezeigt. Hier ist ersichtlich, daß diese ein erstes Element 2
hat, das gemäß Fig. 4 auf einen Behälter 3 aufgesetzt ist,
sowie ein zweites Element 4, das mit einem Verschlußstopfen 5
und einem Deckel 6 ausgerüstet ist, der mit dem ersten Element
verbunden ist und eine Öffnung 7 für die Ausgabe des Produktes
hat.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen, daß das erste Element 2
aus einem Raum 22 zur Aufnahme des abzugebenden, dosierten
Produktes besteht, der durch einen Boden 23 abgeschlossen ist und
über erste Öffnungen 26 einer Verbindungswand 25 mit einem
darüberliegenden Sammelraum 24 verbunden ist.
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Ebenfalls in den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß das zweite
Element 4 eine Dosierkammer 42 für das Produkt aufweist, welche
an ihrer Oberseite durch den eingesetzten Stopfen 5 verschlossen
ist und einen offenen Boden 43 sowie eine zweite Öffnung 44 hat,
die mit der ersten Öffnung 26 des ersten Elementes 2
kommuniziert, wenn das zweite Element 4 in den Sammelraum 24 des ersten
Elementes 2 eingesetzt ist.
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Insbesondere kann festgestellt werden, daß das zweite Element 4
so in den Sammelraum 24 des ersten Elementes 2 eingesetzt ist,
daß es hierzu um ein Maß 45 versetzt ist; so daß in dem
Sammelraum 24 ein Ausgabekanal 51 gebildet wird, der eine
Verbindung zwischen dem Aufnahmeraum 22 und der Öffnung 7
herstellt, die in den Deckel 6 eingearbeitet ist, welcher auf
den oberen Ringrand 27 des ersten Elementes 2 aufgesetzt ist.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß der Deckel 6 so ausgeführt werden
kann, daß er im auf dem Spender aufgesetzten Zustand auch das
zweite Element 4 abschließt, wobei er die Aufgabe des
Verschlußstopfens 5 übernimmt.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen ferner, daß die oberen und unteren
Enden des ersten und des zweiten Elementes über Schrägflächen
miteinander verbunden sind, die zu den mittleren Bereichen
geneigt sind.
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So hat das erste Element 2 im Bereich des Bodens 23 eine schräge
Verbindungswand 28 und am oberen Ende eine ebenfalls schräge
Wand 29, die beide mit dem im wesentlichen zylindrischen,
mittleren Bereich 21 verbunden sind.
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In gleicher Weise hat auch das zweite Element 4 im Bereich des
offenen Bodens 43 eine schräge Verbindungswand 46 und am oberen
Ende eine weitere, schräge Verbindungswand 47, die beide in den
im wesentlichen zylindrischen, mittleren Bereich 41 übergehen
und deren Neigung in Richtung auf den Boden 23 des Spenders
konvergiert.
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Dank der schräg ausgebildeten Wände wird ein Fließen des
Produktes in den Dosier- und Ausgabephasen der Vorrichtung begünstigt,
so daß eine Hemmung der Fließbewegung und damit ein Verstopfen
der Kanäle verhindert werden.
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Die Dosier- und Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet
im Betrieb mit einer Dosierphase für das im Behälter befindliche
Produkt, wobei dieses in die Dosierkammer 42 des zweiten
Elementes 4 gelangt, mit einer weiteren Phase, bei der das dosierte
Produkt in den Aufnahmeraum 22 des ersten Elementes 2 fällt, und
mit einer Ausgabephase, bei der das Produkt aus dem Aufnahmeraum
22 über den Ausgabekanal 51 austritt, wobei gleichzeitig eine
weitere Dosierphase für eine neue Produktmenge abläuft, die in
die Dosierkammer 42 gelangt.
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Die Abfolge der genannten Phasen ist in den Fig. 6, 7 und 8
dargestellt. Fig. 6 zeigt im einzelnen, daß beim Umdrehen des
Behälters 3 das Produkt 8 aus diesem in Richtung des Pfeiles 81
durch die erste Öffnung 26 des ersten und die zweite Öffnung 44
des zweiten Elementes fließt und in die Dosierkammer 42 des
zweiten Elementes 4 gelangt, bis diese gefüllt ist.
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Wenn dann gemäß Fig. 7 der Behälter 3 in seine aufrechte
Stellung zurückgeführt wird, fällt das Produkt aufgrund der
Schwerkraft aus der Dosierkammer 42 in Richtung des Pfeiles 48 in den
darunterliegenden Aufnahmeraum 22 des ersten Elementes 2, in
welchem es bleibt, bis der Behälter 3 gemäß Fig. 8 erneut
umgedreht wird.
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Fig. 7 zeigt, daß die Öffnungen 26 und 44 unmittelbar an den
oberen Rand 121 des zylindrischen Bereiches 21 des ersten
Elementes 2 anschließen, so daß in der aufrechten Stellung des
Behälters die Öffnungen 26 und 44 als Überlauf wirken und
sicherstellen, daß die genau abgemessene Menge in dem Aufnahmeraum 22
bleibt. Das wird insbesondere dann wesentlich, wenn der Behälter
bei geschlossenem Stopfen erneut umgedreht und dann in die
vertikale Stellung zurückgeführt wird. Dabei fällt die
Produktmenge, die in die Dosierkammer 42 eintritt und die Menge
übersteigt, welche der Aufnahmeraum 22 aufnehmen kann, in den
Behälter zurück, wenn dieser in seine aufrechte Stellung
zurückgeführt wird.
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Wenn der Behälter erneut geschwenkt wird, fällt das Produkt 83
aufgrund der Schwerkraft aus dem Aufnahmeraum 22 in den
Ausgabekanal 51 und verläßt diesen in Richtung 52, während
gleichzeitig eine neue Menge des Produktes 8 in Richtung des Pfeiles
81 in die Dosierkammer 42 fließt und dabei eine neue Dosis
bildet.
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Daraus ergibt sich, daß sich nach dem ersten Befüllen der
Dosierkammer 42 bei jedem Umdrehen des Behälters 3 eine Ausgabe
der vordosierten Produktmenge ergibt.
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Wie bereits erwähnt, ist es leicht einzusehen, daß die
Schrägstellung der Verbindungswände 28 und 29 des ersten Elementes 2
und der Verbindungswände 46 und 47 des zweiten Elementes 4 die
Fließbewegung des Produktes 8 begünstigen, und zwar sowohl
während der Füllphase für die Dosierkammer 42 als auch während der
Abgabephase des Produktes durch den Ausgabekanal 51.
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Die geneigten Flächen erlauben es daher, den Fließvorgang des
Produktes auch dann zu regeln, wenn der Behälter zu abrupt oder
zu langsam bewegt wird oder nur noch eine geringe Produktmenge
enthält.
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In allen diesen Fällen ist es möglich, aufgrund der
Schrägflächen und der Öffnungen 26 und 44 in den Elementen 2 bzw. 4 auf
der dem Ausgabekanal 51 gegenüberliegenden Seite eine genau
gleichbleibende Dosierung und Ausgabe bis zum völligen Entleeren
des Behälters sicherzustellen.
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Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel
der Dosier- und Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung. Hier
sind sowohl der Aufnahmeraum als auch der Ausgabekanal des
ersten Elementes 200 durch eine in Längsrichtung verlaufende
Trennwand 201 untereilt, die in dem Aufnahmeraum zwei Zonen 122
und 123 und in dem Ausgabekanal zwei weitere Zonen 151 und 154
bildet.
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Es ist zu erkennen, daß diese Trennwand 201 parallel zur
Mittelebene 202 des ersten Elementes 200 ausgerichtet ist, so daß das
Volumen der beiden Zonen, in die sowohl der Aufnahmeraum als
auch der Ausgabekanal unterteilt sind, unterschiedlich
voneinander sind, so daß sie unterschiedliche Produktmengen aufnehmen.
Mithin ist es möglich, drei unterschiedliche Produktmengen
entsprechend unterschiedlichen Erfordernissen abzugeben, was Fig.
10 zeigt.
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In Fig. 10 ist zu erkennen, daß dann, wenn der Deckel 203 mit
seiner Öffnung 204 so ausgerichtet ist, daß diese beide Zonen
151 und 154 des Ausgabekanals überdeckt, beide Produktmengen
abgegeben werden, die sich in den Zonen 122 und 123 des
Aufnahmeraumes des ersten Elementes 200 befinden.
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Wenn andererseits durch Drehung im Uhrzeigersinn 205 die Öffnung
204 den gestrichelt eingezeichneten Bereich 206 überdeckt, kann
nur die Zone 151 des Ausgabekanals Produkt abgeben, so daß nur
die in der Zone 122 aufgenommene Dosis ausfließen kann.
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Wenn in ähnlicher Weise der Deckel 203 im Gegenuhrzeigersinn des
Pfeiles 207 gedreht wird, gelangt die Öffnung 204 in den
gestrichelt eingezeichneten Bereich 208, der nur die Zone 154 des
Ausgabekanals überdeckt, so daß lediglich die in der Zone 123
des Aufnahmeraumes befindliche Produktmenge abgegeben werden
kann.
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Durch geeignete Anordnung der in Längsrichtung verlaufenden
Trennwand 201 ist es möglich, entsprechend den Bedürfnissen des
Benutzers unterschiedliche Teildosismengen zu definieren.
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Die Fig. 12 und 13 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem die Dosier- und Ausgabevorrichtung 300 ein erstes
Ele
ment 310 hat, das eine in Längsrichtung verlaufende Trennwand
311 und eine in das erste Element 310 eingearbeitete Öffnung 316
aufweist, welche dadurch erhalten wird, daß diese Element über
einen Teil seiner Länge entlang den Verbindungsrändern mit der
Trennwand 311 in Längsrichtung aufgeschnitten ist. Die Trennwand
311 begrenzt damit einen Aufnahmeraum 312, in den das zu
dosierende Produkt durch die Öffnung 313 und einen der Öffnung 316
entsprechenden Bereich eintritt, der unmittelbar mit dem
Innenraum 314 des Behälters 315 verbunden ist, auf welchen der
Spender aufgesetzt ist.
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Damit wird gemäß Fig. 13 ein Ausgabekanal gebildet, der in zwei
Teile aufgeteilt ist, nämlich einen ersten Teil 23, der mit dem
Aufnahmeraum 312 in Verbindung ist, und einen zweiten Teil 321,
der unmittelbar mit dem Innenraum 314 des Behälters verbunden
ist. Durch eine geeignete Einstellung der Abgabeöffnung 322 des
Deckels 323 gegenüber dem einen oder dem anderen Teil des
Ausgabekanals ist es damit möglich, die dosierte Menge abzugeben
oder eine kontinuierliche Ausgabe des Produktes durchzuführen.
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Aus der Beschreibung ist leicht verständlich, daß die Dosier-
und Ausgabevorrichtung gemäß der Erfindung alle gesteckten Ziele
erreicht, da sie eine regelmäßige und konstante Befüllung und
Entleerung der Kammern sowie die exakte Dosierung der
abgemessenen und ausgegebenen Mengen gewährleistet, selbst dann, wenn der
Behälter abrupt oder zu langsam bewegt wird oder wenn die im
Behälter noch zu Verfügung stehende Menge sehr gering ist.
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Hinzu kommt, daß die Öffnungen am Ende des Aufnahmeraums als
Überlauf wirken, wodurch die Gefahr einer Doppeldosierung durch
wiederholtes Umdrehen des Behälters bei geschlossenem Deckel
verhindert wird.
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Ferner ist nochmals darauf hinzuweisen, daß durch die Einsetzung
der in Längsrichtung verlaufenden Trennwand in das erste Element
der Dosier- und Ausgabevorrichtung die Möglichkeit geschaffen
wird, durch geeignetes Verdrehen des Deckels auch Teilmengen des
Produktes zu dosieren.
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Wenn zusätzlich zu dieser Trennwand noch eine Öffnung in das
Element eingearbeitet wird, die eine direkte Verbindung des
Ausgabekanals mit dem Innenraum des Behälters herstellt, ist es
möglich, auch eine kontinuierliche Produktausgabe durchzuführen.
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Für die Herstellung der Einzelteile, aus denen die Dosier- und
Ausgabevorrichtung zusammengesetzt ist, können auch von den
erläuterten Formen unterschiedliche Formen angewandt werden,
beispielsweise anstelle der dargestellten Kreisformen auch Ellipsen
oder Polyeder. Abänderungen und Variationen liegen somit
innerhalb des beanspruchten Erfindungsgedankens.