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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen Kunststoffflaschen mit einer Sprühpumpe oder
Abgabepumpe und im Besonderen Kunststoffflaschen, die eine einstückig angeformte
Abzugshebelpumpe aufweisen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
Fensterreinigersprühflasche
ist ein Beispiel für
die Art von Sprühflaschen,
die die vorliegende Erfindung betrifft. Sprühvorrichtungen zur Anwendung
in Verbindung mit Hartflächen,
Haaren, Kosmetika und Pestiziden sind weitere Anwendungsbeispiele,
die von der Erfindung betroffen sind.
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Herkömmliche
Sprühflaschen,
wie diejenigen, die in der US-A-5 303 851 oder der US-A-3 995 774
beschrieben sind, umfassen jedoch zahlreiche Teile und sind in der
Herstellung und im Zusammenbau vergleichsweise teuer. Tatsächlich kosten
die Sprühmechanismen
dieser Flaschen häufig
mehr als das in der Flasche enthaltene Produkt. Auch sind die Sprühfla schen üblicherweise
relativ kompliziert aufgebaut, so dass bei der Herstellung viele
Kleinteile gehandhabt und zusammengefügt werden müssen. Beispielsweise umfassen
viele Sprühmechanismen Pumpen
mit Kolben, Abzugsgriffe, Saugheberrohre und Düsen, was vielfältige Sprühanordnungen
erlaubt. Zudem ist, da für
jedes Teil während
des Betriebs eine gewisse Versagenswahrscheinlichkeit besteht, die
Anzahl an fehlerhaften Flaschen ganz gewiss höher als nötig.
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Ein
weiteres Problem, das mit herkömmlichen
Sprühflaschen
verbunden ist, liegt darin, dass ein Teil des Produkts verschwendet
wird. Beispielsweise umfasst eine herkömmliche Fensterreinigersprühflasche
in der Mitte der Flasche ein Rohr, um Flüssigkeit in den Sprühmechanismus
zu saugen. Das Rohr endet knapp oberhalb des Bodens der Flasche,
so dass der Flüssigkeitsstrom
in das Rohr nicht durch den Boden behindert wird. Somit verbleibt, wenn
die Flasche fast leer ist, Flüssigkeit,
die unterhalb des Rohrs liegt, in der Flasche. Auch kann bei jeder
Anwendung mehr als die gewünschte
Menge des Produkts versprüht
werden, was zu Verlusten führt,
da weder das zu fördernde
Produktvolumen noch die Sprühdauer
in einfacher Weise geregelt werden können.
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Ein
weiterer wichtiger Gesichtspunkt ist die Benutzerfreundlichkeit
der Sprühflasche.
Viele Menschen, insbesondere ältere
Menschen und Menschen mit arthritischen Händen, können Schwierigkeiten bei der
Handhabung herkömmlicher
Zerstäuber
mit Abzugseinrichtung haben. Eine beträchtliche Kraft ist erforderlich,
um die Abzugseinrichtung einiger Sprühflaschen niederzudrücken. Somit
ist es wünschenswert,
eine Sprühflasche
mit einer Abzugseinrichtung bereitzustellen, die entweder fingerbetätigbar oder
handflächenbetätigbar sein
kann und mittels der der maximal verfügbare Druck, ausgedrückt in Pfund
pro Quadratzoll (PSI), zum Sprühen
der Flüssigkeit
erreicht wird. Es wäre
auch wünschenswert,
wenn die Abzugseinrichtung eine Fingergriffkonfiguration umfasst,
um den Bedienungskomfort zu erhöhen
sowie die Abzugseinrichtung leichter halten und drücken zu
können.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt bezüglich
der Benutzerfreundlichkeit umfasst Sprüheinrichtungen mit hoher Kapazität. Sprüheinrichtungen
mit hoher Kapazität,
wie diejenigen, die derzeit im Gartenbau eingesetzt werden, erfordern
zwei Hände.
Die große Flasche
bzw. der große
Behälter
muss mit einer Hand getragen werden, wohingegen die Sprüheinrichtung
in der anderen Hand gehalten wird. Eine Sprühflasche mit hoher Kapazität, die mit
einer Hand gehalten werden kann und entweder fingerbetätigbar oder
handflächenbetätigbar ist,
wäre wesentlich
weniger umständlich
und effizienter zu handhaben.
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Aufgrund
der zunehmenden Bedeutung des Umweltschutzes ist auch die Möglichkeit
der Wiederbefüllung
der Sprühflasche
mit weiterem Produkt anstelle der Entsorgung der leeren Flasche
von größter Bedeutung.
Allerdings, da es viele Nutzer möglicherweise
bevorzugen, stattdessen eine neue Flasche zu kaufen, sollten Sprühflaschen
aus einem recycelbaren Material gefertigt sein.
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Das
US-Patent Nr. 5,303,851 (Libit et al.) offenbart eine Sprüh- oder
Ausgabeflasche mit einer einstückig
angeformten Pumpe, um einige der mit herkömmlichen Sprühflaschen
verbundenen Nachteile zu überwinden.
Die ein Formteil darstellende Flasche mit Abzugshebelpumpe nach
der vorliegenden Erfindung bietet gegenüber der in dem Patent von Libit
et al. dargestellten Flasche Verbesserungen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine ein Formteil darstellende Flasche
zum Sprühen
oder Ausgeben von Flüssigkeiten
gerichtet. Die Flasche umfasst eine Hauptflüssigkeitskammer und ein Saugheberrohr,
das sich entlang der Kammer erstreckt und Flüssigkeit aus derselben aufnimmt.
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Das
Saugheberrohr ist auch mit einer Abschnürung ausgeformt, so dass ein
Ventilsitz darin ausgebildet ist. Ein separater Abzugshebel ist
mit dem oberen Ende des Saugheberrohrs verbunden, um die Flüssigkeit,
die in das Rohr hochgezogen wurde, aufzunehmen und zu halten, wenn
der Abzugshebel druckentlastet wird. Nachdem der Abzugshebel vollständig mit
Flüssigkeit
beaufschlagt ist, führt
jeder nachfolgend auf den Abzugshebel ausgeübte Druck dazu, dass die Flüssigkeit über ein
Einwegeauslassventil aus der Flasche ausgesprüht wird, das oberhalb der Abzugshebelkammer
angeordnet ist und das verhindert, dass Luft in den Abzugshebel
bei dessen Druckentlastung eindringt.
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Die
ein Formteil darstellende Flasche mit Abzugshebel ist sowohl wirtschaftlich
attraktiv als auch hinsichtlich der Umweltbelastung akzeptabel.
Die Sprühflasche
umfasst unabhängig
davon, ob sie recycelbar oder wiederbefüllbar ist, wenige Teile, erfordert
einen minimalen Zusammenbauaufwand und verringert die Wahrscheinlichkeit
einer Fehlfunktion. Zudem kann der Nutzer das Volumen und die Ausförderdauer
für das
auszugebende Produkt auswählen und
regeln, was zu weniger Verlusten führt. Die ein Formteil darstellende
Flasche ist auch einfach zu benutzen, da der Abzugshebel entweder
fingerbetätigbar
oder handflächenbetätigbar ist,
so dass der maximale, in Pfund pro Quadratzoll (PSI) ausgedrückte Druck
zum Sprühen
der Flüssigkeit
erreicht wird. Der Aufbau der Flasche und des Abzugshebels begünstigt zudem
die elastische Rückverformung
und gewährleistet
ein schnelles Nachfüllen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Sprühflasche mit einer fingerbetätigbaren
Abzugshebelpumpe;
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2 zeigt
eine Seitenansicht der Flasche nach 1;
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3 zeigt
eine Stirnansicht der Flasche;
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4 zeigt
eine Draufsicht der Flasche;
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5 zeigt
eine Schnittansicht der Flasche entlang der Linie 5-5 in 4;
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6 zeigt
eine Seitenteilansicht einer zweiten Ausführungsform der Sprühflasche
mit einer handflächenbetätigbaren
Abzugshebelpumpe; und
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7 zeigt
eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung,
umfassend eine Sprühflasche
mit hoher Kapazität
und mit einer handflächenbetätigbaren
Abzugshebelpumpe.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Sprühflasche 20 gerichtet,
wie sie in 1 dargestellt ist. Die Sprühflasche 20 ist
vorzugsweise blasgeformt, kann aber auch nach jedem anderen geeigneten
Verfahren hergestellt sein. Vorzugsweise ist die Flasche aus einem
Kunststoff gefertigt, der ziemlich leicht zusammengedrückt werden
kann, der aber einen hinreichenden Kunststoffformspeicher hat, so
dass die Flasche ihre Originalform zurückgewinnt, wenn sie losgelassen
wird, nachdem sie zusammengedrückt wurde.
Geeignete Kunststoffe umfassen in beliebiger Dichte Polyethylen,
Polypropylen, Polyethylenterephtalat (PET) und Polyvinylchlorid
(PVC) sowie andere Kunststoffverbindungen.
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Wie
in den 1 bis 5 dargestellt, besitzt die Flasche 20 eine
Flüssigkeit
oder Fluid enthaltende Hauptkammer 22, die über eine
herkömmliche Halsöffnung 24 befüllt und
nachgefüllt
werden kann. Die Kammer 22 umfasst des Weiteren einen engen Halsbereich 21,
der eine Reihe von Rippen oder Vertiefungen 23 aufweist,
die zum Greifen an einer Fläche
desselben ausgebildet sind. Eine Schulter 25 springt gegenüber dem
Hals 21 oberhalb der Rippen 23 vor, um die Griffigkeit
der Flasche weiter zu verbessern. Die Flasche weist ein Saugheberrohr 26 auf,
das beim Blasformen der Flasche einstückig mit der Kammer 22 hergestellt
ist, aber außerhalb
dieser liegt. Beim Bezugszeichen 27 steht das untere Ende des
Rohrs 26 in offener Verbindung mit dem Inneren der Kammer 22.
Daher steigt beim Ansteigen des Pegels der Flüssigkeit oder des Fluids während des
Befüllens
der Kammer 22 dieselbe Flüssigkeit bzw. dasselbe Fluid
auch in dem Rohr 26 auf.
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Eine
separate Abzugshebelpumpe 28, die eine vorzugsweise konvexe
Außenwand 60 und
eine gegenüberliegende
Innenwand 62 aufweist, ist einstückig mit, aber abgetrennt von
dem Saugheberrohr 26 ausgeformt und steht nur an dem oberen
Ende des Rohrs beim Bezugszeichen 29 in Strömungsverbindung
mit diesem. Eine Rippe 34 trennt und beabstandet den Abzugshebel 28 in
wünschenswerter Weise
von dem Saugheberrohr 26.
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Das
integrierte Saugheberrohr 26 ist so mit einer Einschnürung ausgeformt,
dass ein Ventilsitz 36 in dem Saugheberrohr 26 ausgebildet
ist. Ein Sperrventil 38 ist an einer Position oberhalb
des Ventilsitzes 36 und angrenzend an die Öffnung 29 zwischen
dem Abzugshebel 28 und dem Saugheberrohr 26 angeordnet,
wie in 5 dargestellt. Das Sperrventil 38 kann
jede geeignete Vorrichtung sein, wie beispielsweise ein Schnabelventil
(so genanntes Duck-Bill-Ventil), eine Klappe oder eine gelagerte
Kugel, und kann aus einem kompatiblen Material bestehen, das eine
größere Dichte
als die zu zerstäubenden
Stoffe aufweist. Wenn eine gelagerte Kugel als Sperrventil 38 eingesetzt
wird, sollte das Saugheberrohr 26 auch zwei Vorsprünge 40 aufweisen,
die nach innen vorspringen, um zu verhindern, dass das Kugellager
zu weit nach oben aufsteigt und unbrauchbar wird. Alternativ kann
eine nicht dargestellte Hülsendichtung
eingesetzt werden, um denselben Zweck zu erfüllen sowie eine Dichtung zwischen
einer Kappe 42 und dem inneren Querschnitt des Saugheberrohrs 26 herzustellen.
Der Zweck des Sperrventils liegt darin, einen Rückstaudruck aufzuhalten, d.
h. einen Rückfluss
in das Saugheberrohr 26 zu verhindern.
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Eine
geeignete Kappe 42 kann auf die Sprühflasche 20 aufgeschraubt
oder im Presssitz auf diese aufgebracht werden. Die Kappe umfasst
vorzugsweise ein stalaktitenartiges Element 44, das sich nach
unten in das einstückig
gefertigte Saugheberrohr 26 erstreckt. Das Saugheberrohr 26 kann
zwei oder mehr Vorsprünge 46 umfassen,
die nach innen vorspringen und das stalaktitenartige Element 44 und die
Kappe 42 sicher in Position halten.
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Die
Kappe 42 für
die Sprühflasche 20 umfasst
vorzugsweise ein zweites Sperrventil 48. Das Sperrventil 48 kann
jede geeignete Vorrichtung sein, wie beispielsweise ein gleitender
Kolben, ein Schnabelventil (so genanntes Duck-Bill-Ventil) oder
eine gelagerte Kugel. Dieses Sperrventil verhindert, dass Luft in
die Sprühflasche
eindringt. Jedoch bleibt, wie nachfolgend beschrieben, der Abzugshebel 28 gefüllt, auch
wenn eine geringe Menge an Luft über
das Sperrventil 48 in die Kappe 42 eindringen
kann.
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Im
oberen Bereich der Kappe 42 ist eine geeignete herkömmliche
Düse 50 vorgesehen, über die das
Fluid ausströmt,
wenn es aus der Flasche gesprüht
wird. Die Düse 50 kann
jede Geometrie aufweisen, die für
den Verwendungszweck am besten geeignet ist. Hier ist die Düse als Rohrstück dargestellt,
das in die Kappe 42 eingeformt ist. Jedoch kann die Düse auch
andere Formen annehmen, wie beispielsweise die Form eines Sockels,
der oberhalb der Kappe vorspringt, oder einfach die Form eines Nadellochs
an der Kappe, was jeweils von der auszubringenden Flüssigkeit
und der beabsichtigten Verwendung abhängt.
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Zur
Verwendung der Sprühflasche
nach der vorliegenden Erfindung wird Flüssigkeit in die Halsöffnung 24 gegossen.
Wenn die Sprühflasche 20 gefüllt wird,
steigt der Flüssigkeitspegel
in der Hauptkammer 22 und dem Saugheberrohr 26.
Sobald die Flasche mit Flüssigkeit
gefüllt
ist (5), wird von einem oder mehreren Fingern oder
einer Hand ein Druck 30 auf den leeren Abzugshebel 28 ausgeübt und jegliche
in dem Hebel enthaltene Luft wird über das Sperrventil 48 und über die
Düse 50 nach
außen gedrückt. Der
Druck 30 verringert das Volumen des Abzugshebels 28.
Wenn der Druck 30 weggenommen wird, bewirkt der Formspeicher
des Kunststoffs, dass der Hebel 28 wieder seine ursprüngliche
Form annimmt, wodurch ein Vakuum innerhalb des Hebels erzeugt wird,
da keine Luft aus der Atmosphäre über das
Sperrventil 48 eindringen kann. Das Vakuum in dem Abzugshebel 28 bewirkt,
dass Flüssigkeit,
die in dem Saugheberrohr 26 enthalten ist, nach oben gezogen
wird und über
die Öffnung 29 in
den Abzugshebel einströmt.
Wenn dies erfolgt ist, ist der Abzugshebel vollgesaugt, um bei dem
nächsten
Drücken des
Abzugshebels Flüssigkeit
abzugeben. Er wird so lange vollgesaugt bleiben, wie Flüssigkeit
in der Kammer 22 enthalten ist.
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Das
nächste
Mal, wenn ein Druck 30 auf den nun vollständig vollgesaugten
Abzugshebel 28 ausgeübt
wird, verhindert das Sperrventil 38 einen Rückfluss
von Fluid aus dem Hebel 28 über das Rohr 26 in
die Hauptkammer 22. Vielmehr wird das Fluid aus dem Hebel 28 über das
Sperrventil 48 in die Kappe 22 und aus der Düse 50 gefördert. Wenn
das Fluid die Flasche verlässt,
kann atmosphärische
Luft über ein
Luftloch in die Kappe und in die Kammer 22 strömen, um
das Fluid zu ersetzen, das verdrängt
wurde, als es aus der Flasche ausgesprüht wurde.
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Das
Volumen des abgegebenen Sprühproduktes
hängt von
der Größe des Abzugshebels 28 ab.
Vorzugsweise wird der Abzugshebel eine oder mehrere Unzen an Flüssigkeit
aufnehmen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform nimmt der Abzugshebel
etwa eine Unze Flüssigkeit
auf, und etwa ein Drittel einer Unze wird bei jedem Drücken des
Hebels abgegeben.
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Der
Nutzer kann auch durch die Kompressionskraft, die per Hand auf den Abzugshebel
ausgeübt
wird, und durch die Dauer der Kraftausübung das Volumen und die Abgabedauer
der gesprühten
oder abgegebenen Flüssigkeit
wählen
und regeln. Mit anderen Worten ergibt ein geringfügiges, kurzes
Drücken
eine geringe Menge an gesprühter
oder ausgegebener Flüssigkeit
und ein kräftiges,
langes Drücken
eine große
Menge an gesprühter
oder ausgegebener Flüssigkeit.
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Der
Abzugshebel 28 und die Flasche 20 sind ergonomisch
mit einer Fingergriffkonfiguration 32 ausgeführt, so
dass der maximale Druck, ausgedrückt
in Pfund pro Quadratzoll (PSI), zum Sprühen der Flüssigkeit durch die menschliche
Hand erzeugt wird. Die Fingergriffe verbessern nicht nur den Komfort,
sondern erleichtern auch das Halten und Drücken des Abzugshebels. Zudem
umfasst der Abzugshebel vorzugsweise eine Trennnaht 33,
die sich, wie in 3 dargestellt, in dessen Mitte
nach unten erstreckt und die die Elastizität des Kunststoffteils verstärkt. Die
Rippe 34 verhindert, dass die Öffnung 29 zwischen
dem Abzugshebel und dem Saugheberrohr zusammengedrückt wird,
wenn der Hebel 28 gedrückt
wird, und somit einen Fluidstrom unterbinden würde. Zudem bewirkt die Rippe
ein Rückstellen
des Abzugshebels nach einer Kompression, wodurch die elastische
Rückstellrate
und die Wiederbefüllrate
des Abzugshebels erhöht
werden. Somit erleichtern die Fingergriffkonfiguration 32,
der ergonomisch gestaltete Aufbau des Abzugshebels 28,
die Trennnaht 33 und die Rippe 34 in Kombination
miteinander die schnelle elastische Rückstellung des Abzugshebels, wobei
eine schnelle Wiederbefüllung
mit einem entsprechenden Vakuum gewährleistet wird.
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Die
in 6 dargestellte Sprühflasche 52 ist eine
zweite Ausführungsform
nach der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen bezeichnen entsprechende
Teile wie in den 1 bis 5. Die Ausführungsform
nach 6 weist einen leicht konvex geformten Abzugshebel 54 auf,
so dass er eher durch die Fläche
der Hand als durch die Finger gedrückt werden kann. Eine Fingergriffkonfiguration 56 ist
an der dem Abzugshebel 54 gegenüberliegenden Seite der Flasche
vorgesehen. Wenn der Hebel durch die Handfläche gedrückt wird, kollabiert er, mit
den Ergebnissen, die oben in Verbindung mit dem Druck 30 beschrieben
wurden. Diese Ausführungsform
mit dem handflächenbetätigbaren
Abzugshebel 54 bietet einen betätigungstechnischen Vorteil,
da sie einer Person mit geringerer physischer Stärke oder Arthritis in den Fingern
erlaubt, die Sprühflasche
in einfacher Weise zu bedienen.
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Die
in 7 dargestellte Sprühflasche 58 mit hoher
Kapazität
ist eine weitere Ausführungsform nach
der Erfindung. Die Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile
wie in den 1 bis 6. Bei der
Ausführungsform
nach 7 ist eine Öffnung 60 vorgesehen,
um den Hals 24 in einen Fingergriffbereich 62 und
einen Griffbereich 64 zu teilen.
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Der
Benutzer bzw. die Benutzerin führt
seine bzw. ihre Finger über
die Öffnung 60 ein
und legt diese auf den Fingergriff bereich 62, während der
weiche Abzugshebel 54 mit der Fläche seiner bzw. ihrer Hand
gedrückt
wird. Die Ergebnisse des Drückens des
Abzugshebels 54 mit einem Druck 30 sind die gleichen
wie oben beschrieben. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, dass nur eine Hand erforderlich ist, um die große Flasche
gleichzeitig zu halten und die Flüssigkeit zu versprühen. Der
Griffbereich 64 dient auch als bequemes Mittel zum Tragen
der Sprühflasche
mit hoher Kapazität,
wenn diese nicht in Benutzung ist.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung oben in Verbindung mit bevorzugten oder
beispielhaften Ausführungsformen
beschrieben wurde, sollen diese Ausführungsformen nicht erschöpfend sein
oder die Erfindung beschränken.
Vielmehr soll die Erfindung sämtliche
Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen abdecken, die innerhalb
des durch die beigefügten
Ansprüche
definierten Schutzumfangs liegen.