DE9109611U1 - Treibgasfreie Sprühdose - Google Patents

Description

Dr. Sergmann/C

D 9067 a

Gebrauchsmusteranmeldung

Treibgas freie Sprühdose

Die Erfindung betrifft eine treibgasfreie Sprühdose mit einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse, einem im Inneren dieses Gehäuses austauschbar eingesetzten Produktbehälter, der am oberen stirnseitigen Ende eine Austrittsöffnung aufweist, und einer auf den Boden des Produktbehälters wirkenden Druckplatte, die über ein Verstellorgan axial in Gehäuselängsrichtung verschiebbar ist.

Eine derartige Sprühdose ist aus der EP 0 287 015 Al bekannt. Hierbei ist jedoch der Produktbehälter als Quetschbehälter ausgebildet, wobei auf einer der Austrittsöffnung des Quetschbehälters gegenüberliegenden Seite im Gehäuse eine in Richtung der genannten Öffnung verschiebbare und in den verschiedenen Stellungen entgegen der Verschiebeeinrichtung arretierbare Druckplatte angeordnet ist. Zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse ist eine Schraubenfeder angeordnet, die als Druckspeicher und Nachstelleinrichtung für die Druckplatte dient. Diese Sprühdose besitzt jedoch insbesondere den Nachteil, daß die Spannkraft der Feder mit steigender Entleerung der Sprühdose nachläßt, was zu einer Änderung des Sprühbildes führt.

In der DE 37 33 523 Al wird eine Sprühdose mit einem Produktbehälter beschrieben, dessen darin enthaltenes Sprühmedium mit Hilfe eines im oder am Produktbehälter befindlichen Druckraumes und über eine Einlaufbohrung mit Hilfe eines Druckkolbens über einen Sprühkopf versprüht wird, wobei der Druckkolben über eine separat angeordnete Vorrichtung bestehend aus einer Druckstange, einem Pleuel und einem Kniehebel betätigt wird. Hierzu ist in einem Teil der Sprühdose in einem Vorratsbehälter ein Druckzylinder mit einem Druckraum an-

geordnet, in dem sich ein Druckkolben befindet. Am Druckzylinder ist ein Tauchrohr angeordnet, ferner ist der Kolben mit einer Druckfeder und einer Druckstange ebenso verbunden wie die Druckstange über einen Mitnehmer und einer Wellensicherung über eine Achse mit einem Pleuel verbunden ist, das über eine weitere Achse mit dem Kniehebel in Verbindung steht. Im Deckel der Sprühdose befindet sich neben dem Sprühkopf eine Nachfüllverschraubung mit einem Druckausgleichventil. Mit dieser Sprühdose können aufgrund der Handbetätigung vergleichsweise hohe Drücke erzielt werden, jedoch hängt das Sprühbild ebenfalls davon ab, ob der Kniehebel gleichmäßig kraftbeaufschlagt wird. Diese Sprühdose kann darüber hinaus nur mit zwei Händen betätigt werden. Nachteiligerweise weicht die Sprühdose auch von der Zylinderform durch den seitlich abstehenden Kniehebel ab, benötigt beispielsweise beim Verpacken also relativ viel Raum. Schließlich kann durch unbeabsichtigten Stoß oder Schlag der Kniehebel leicht verbiegen oder abbrechen, so daß die Sprühdose unbrauchbar wird.

Schließlich ist auch in der DE 38 36 291 Al eine treibgasfreie Sprühdose vorgeschlagen worden, bei der die zu zerstäubende Flüssigkeit über eine Miniatur-Kolbenpumpe unter Druck gesetzt wird. Die Pumpe wird mit einem batteriebetriebenen Motor angetrieben. Ebenso wie bei bereits vorgeschlagenen Zahnradpumpen mit der notwendigen aufwendigen Mechanik ist jedoch der bauliche Aufwand relativ groß, einschließlich der jeweils aufzuwendenden hohen Herstellungskosten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine treibgasfreie Sprühdose der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß ohne großen Aufwand die Sprühdose zur Erzeugung eines gleichmäßigen Sprühbildes geeignet ist, eine leichte Handhabbarkeit ermöglicht, insbesondere eine Einhand-Bedienung.

Diese Aufgabe wird bei der treibgasfreien Sprühdose der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Boden des Produktbehälters als Kolben ausgebildet ist, der an dem Produktbehälter innenmantel entlang abgedichtend führbar ist, wobei die Druckplatte mittels eines Elektromotors bewegbar ist.

Die erfindungsgemäße Sprühdose kann mit einer Hand problemlos betätigt werden, wobei der Elektromotor für eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung des Produktbehälters und damit für ein gleichmäßiges Sprühbild sorgt. Dabei bleibt der Vorteil des austauschbaren Produktbehälters erhalten, so daß die Sprühmechanik mehrfach verwendet werden kann und lediglich ein leerer Produktbehälter entsorgt werden muß. Weiterhin vorzugsweise kann auch auf die Verwendung von verflüssigten Treibgasen, wie z.B. FCKW verzichtet werden, die sich wie andere derzeit verwendete Treibgase als höchst umweltschädlich erwiesen haben. Mit Treibgas gefüllte Aerosoldosen haben zudem den Nachteil, daß auf kühle Lagerung geachtet werden mußte, um ein Explodieren zu vermeiden. Brennbare Treibgase scheiden ohnehin für viele Verwendungszwecke von vornherein aus.

Den bisher bekannten, rein mechanisch arbeitenden Sprühdosen gegenüber kann ein homogenes, über längere Zeit gleichmäßiges Sprühbild erzielt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Druckplatte mit einer zum Gehäuseboden hin gerichteten Zahnstange oder einer Gewindestange verbunden, die mit einem Elektromotorgetriebenen Stirnrad (Ritzel) oder einer Kugelgewindehülse in Eingriff steht. Diese Art des Getriebes ist nicht nur fertigungstechnisch einfach herstellbar, sondern auch im Betrieb störunanfällig und weitgehend verschleißfrei.

Vorzugsweise ist die Zahnstange als flexible oder starre verzahnte Welle ausgebildet oder die Gewindestange als Kugelgewindetrieb mit

dem Elektromotor verbunden. Durch Auswahl der Getriebeübersetzung können der auf den Kolben des Produktbehälters wirkende Druck und die Vorschubgeschwindigkeit eingestellt werden.

Zur Verringerung der Bauhöhe der Sprühdose wird weiterhin vorgeschlagen, den Zahnstangenantrieb mehrstufig oder den Kugelgewindetrieb aus mehreren ineinanderlaufenden Gewindetrieben auszubilden.

Weiteres Material kann eingespart werden, wenn der Kolben des Produktbehälters und die Druckplatte als miteinander verbundene Einheit ausgebildet werden oder die zum Gehäuseboden hin gerichtete Zahnstange oder Gewindestange unmittelbar am Kolben (ohne Zwischenschaltung einer Druckplatte) befestigt ist. Bei der letztgenannten Variante kann beispielsweise die Zahnstange oder Gewindestange in einem Innengewinde einer Sacklochbohrung der Kolbenaußenseite geschraubt sein. Beim Wechsel des Produktbehälters wäre die Zahnstange oder Gewindestange dann jeweils ab- bzw. auf den neuen vollen Produktbehälter aufzuschrauben, so daß die Zahnstange im Antriebsteil der Sprühdose verbleibt.

Bei dem Elektromotor handelt es sich nach einer Weiterbildung der Erfindung um einen vorzugsweise batteriebetriebenen Gleichstrommotor. Der Sprühdosenmantel kann jedoch ebenso mit einer elektrisch mit dem Gleichstrommotor verbundenen Buchse ausgestattet sein, in die unter Zwischenschaltung eines Transformators eine Verbindungsleitung zu einer 220 bzw. 110 V Wechselspannungsquelle steckbar ist. Vorzugsweise sind der Elektromotor oder der batteriebetriebene Gleichstrommotor einschließlich des Getriebes im Sprühdosengehäuse angeordnet.

Um ein leichtes Auswechseln eines leeren Produktbehälters gegen einen vollen zu ermöglichen, ist 'nach einer Weiterbildung der Erfindung das Sprühdosengehäuse derart zweiteilig ausgebildet, daß der erste obere Gehäuseteil zur Aufnahme des Pro

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duktbehälters und der zweite untere Gehäuseteil zur Aufnahme des Elektromotors mit Stirnrad oder Kugelgewindehülse, der Batterien und der Zahnstange oder Gewindestange mit endseitig befestigter Druckplatte dient. Die beiden Gehäuseteile sind lösbar miteinander verbunden, was vorzugsweise über einer Schraub- oder Rastverbindung oder einer Bajonett-Kupplung erreicht werden kann.

Die Austrittöffnung des Produktbehälters ist mit einem aus dem Gehäuse vorstehenden, grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannten Zerstäuberventil ausgestattet, wobei das Zerstäuberventil fest mit dem Produktbehälter oder mit dem Gehäuseoberteil verbunden sein kann. Im letzteren Falle ist die Austrittsöffnung des Produktbehälters so auszugestalten, daß sie bei eingesetztem Produktbehälter abdichtend am Sprühkopf anliegt. Hierzu könnte der fest mit dem Gehäuseoberteil verbundene Sprühkopf innenseitig mit einem Gewinde ausgestattet sein, in welches das Außengewinde des mit einer oberen Öffnung versehenen Produktbehälterschaftes eingeschraubt wird. Der Produktbehälter ist dann vorzugsweise als Nachfüll-Kartusche ausgebildet, deren Austrittsöffnung mit einer Verschlußkappe vor Einsetzen in die Sprühdose verschraubt ist.

Aus Stabilitätsgründen wird vorzugsweise das Sprühdosengehäuse aus Metall bestehen, während der Produktbehälter aus leichterem, preiswertem Material, wie beispielsweise Kunststoff, ausgebildet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die einzige Abbildung zeigt eine Sprühdose 10, deren oberer Gehäuseteil 11 mit dem unteren Gehäuseteil 12 über eine Bajonett-Kupplung lösbar verbunden sind. Statt der Bajonett-Kupplung kann jedoch auch eine Gewinde- oder Rastverbindung zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuseteil gewählt werden.

Beide Gehäuseteile sind vorzugsweise im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet, wobei zweckmäßigerweise der Boden des unteren Gehäuseteiles als Standfuß 14 ausgebildet ist und der obere Gehäuseteil 11 zum Sprühkopf 15 hin eine konische Dachfläche 16 besitzt. Beide Gehäuseteile 11 und 12 bestehen im vorliegenden Fall aus Metall, während der austauschbare Produktbehälter 17 aus Kunststoff besteht. Der Produktbehälter 17 besitzt im übrigen eine Außengeometrie, die der Innengeometrie des oberen Gehäuseteiles im wesentlichen entspricht. Der Produktbehälterboden ist als Kolben 18 ausgebildet, der an dem Produktbehälterinnenmantel (als Zylinder) entlang abdichtend führbar ist. Durch Druck auf den Kolben wird dieser in Richtung des Sprühkopfes 15 verschoben, wodurch das im Produktbehälter 17 befindliche Sprühmedium 19 am oberen Ende ausgetrieben wird. Zu dieser Druckaufbringung dient eine Druckplatte 20, die mit einer zum Gehäuseboden hin gerichteten Zahnstange oder einer Gewindestange 21, die mittels einer vom Elektromotor angetriebenen Kugelgewindehülse 22 oder eines Stirnrades bewegt wird (Kugelgewindetrieb), verbunden ist. Alternativ hierzu kann jedoch auch die Zahn- oder Gewindestange 21 unmittelbar mit dem Kolben 18, ggf. über ein Gewinde verbunden sein. Die translatorische Bewegung der Gewindestange 21 bewirkt eine Kugelgewindehülse 22 und die Bewegung der Zahnstange bewirkt ein Stirnrad oder Ritzel, welche jeweils von einem Niedervolt-Gleichstrom-Motor 23 angetrieben wird. Die Auswahl des Getriebes 21, 22 bzw. die Auswahl des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses richtet sich nach der geforderten Druckaufbringung auf den Kolben 18 (in Abhängigkeit vom Sprühmedium 19) sowie nach der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens 18. Die erfindungsgemäße Sprühdose arbeitet folgendermaßen:

mit einem Sprühmedium 19 gefüllte Kartusche als Produktbehälter 17 eingesetzt, so daß der Sprühkopf 15 aus der dafür vorgesehenen Öffnung des oberen Gehäuseteils herausragt. Der als Kolben 18 ausgebildete Boden des Produktbehälters 17 wird beim Betrieb der Sprühdose 10 durch die mit der Gewindestange 21

verbundene Druckplatte 20 nach oben geschoben. Hierdurch wird ein hoher Druck auf die Flüssigkeit (Sprühmedium 19) ausgeübt, der diese feinstverteilt aus der Düse des Sprühkopfes 15 austreten läßt. Der Sprühvorgang hält so lange an, wie

der Elektromotor 23 die Gewindestange 21 nach oben treibt. Der zur Einschaltung dienende Druckkopf ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung fortgelassen worden.

Erreicht der Kolben 18 den Bereich der konischen Dachfläche, d. h., ist das Sprühmedium 19 vollständig ausgetragen, fährt die Gewindestange 21 zusammen mit der Druckplatte 20 bzw. dem Kolben 18, falls die Gewindestange 21 hieran befestigt ist, ausgelöst über einen Schaltmechanismus automatisch in die Startposition zurück. Dies geht ggf. einher mit einer akustischen oder optischen Signalanzeige, die dem Benutzer die Notwendigkeit eines Produktbehälterwechsels anzeigt. Hierzu wird der Bajonettverschluß 13 durch Drehung des oberen Gehäuseteils 11 gelöst und das obere Gehäuseteil 11 abgehoben. Anschließend wird der Produktbehälter 17 dem oberen Gehäuseteil 11 entnommen, ein neuer gefüllter Produktbehälter 17 eingesetzt und die Bajonett-Kupplung 13 wiederum arretiert. Der nächste Sprühvorgang kann wie beschrieben ausgelöst werden.

Bezugszeichenliste

10	Sprühdose
11	oberer Gehäuseteil
12	unterer Gehäuseteil
13	Bajonett-Kupplung
14	Standfuß
15	Sprühkopf
16	konische Dachfläche
17	Produktbehälter
18	Kolben
19	Sprühmedium
20	Druckplatte
21	Gewindestange
22	Kugelgewindehülse
23	Gleichstrommotor

9 611.

Claims (12)

Schutzansprüche

1. Treibgasfreie Sprühdose mit einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse (11, 12), einem im Inneren dieses Gehäuses (11, 12) austauschbar eingesetzten Produktbehälter (17), der an dem oberen stirnseitigen Ende eine Austrittsöffnung aufweist, und einer auf den Boden des Produktbehälters (17) wirkenden Druckplatte (20), die über ein Verstellorgan (21, 22) axial in Gehäuselängsrichtung verschiebbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Produktbehälters (17) als Kolben (18) ausgebildet ist, der an dem Produktbehälterinnenmantel entlang abdichtend führbar ist, und daß die Druckplatte (20) mittels eines Elektromotors (23) bewegbar ist.

2. Sprühdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (20) mit einer zum Gehäuseboden hin gerichteten Zahnstange oder einer Gewindestange (21) verbunden ist, die mit einem Elektromotor-getriebenen Stirnrad (Ritzel) oder einer Kugel gewindehülse (22) in Eingriff steht.

3. Sprühdose nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange als flexible oder starre verzahnte Welle ausgebildet ist oder die Gewindestange (21) als Kugelgewindetrieb (21, 22) mit dem Elektromotor (23) verbunden ist.

4. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnstangenantrieb mehrstufig oder der Kugelgewindetrieb aus mehreren ineinanderlaufenden Gewindetrieben besteht.

5. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) des Produktbehälters (17) und die Druckplatte (20) als miteinander verbundene Einheit ausgebildet sind oder die zum Gehäuseboden hin gerichtete Zahnstange oder Gewindestange (21) unmittelbar am Kolben (18) befestigt ist.

5. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor als vorzugsweise batteriegetriebener Gleichstrommotor (23) ausgebildet ist.

7. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (23) oder der batteriegetriebene Gleichstrommotor (23) im Gehäuse (11, 12) angeordnet sind.

8. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse derart zweiteilig ausgebildet ist, daß der erste obere Gehäuseteil (11) zur Aufnahme des Produktbehälters (17) und der zweite untere Gehäuseteil (12) den Elektromotor (23) mit Stirnrad oder Kugelgewindehülse (22), die Batterien und die Zahnstange oder die Gewindestange (21) mit endseitig befestigter Druckplatte (20) aufnimmt, wobei beide Gehäuseteile (11, 12) lösbar miteinander verbunden sind.

9. Sprühdose nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung der beiden Gehäuseteile aus einer Schraub- oder Rastverbindung oder einer Bajonett-Kupplung (13) besteht.

10. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsö^fnung des Produktbehälters (17) mit einem aus dem Gehäuse bzw. Gehäuseteil (11) vorstehenden Zerstäuberventil (15) ausgestattet ist.

11. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite des Gehäuses oder des Gehäuseoberteils (11) einen Sprühkopf (15) mit einem Zerstäuberventil aufweist, an dem abdichtend das freie Ende der Produktbehälteröffnung anliegt.

12. Sprühdose nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11, 12) aus Metall und/oder der Produktbehälter (17) aus Kunststoff bestehen.