EP0051790B1 - Spender für pastöse Massen - Google Patents

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EP0051790B1
EP0051790B1 EP81108951A EP81108951A EP0051790B1 EP 0051790 B1 EP0051790 B1 EP 0051790B1 EP 81108951 A EP81108951 A EP 81108951A EP 81108951 A EP81108951 A EP 81108951A EP 0051790 B1 EP0051790 B1 EP 0051790B1
Authority
EP
European Patent Office
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tube
housing
dispenser
bellows
piston
Prior art date
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Expired
Application number
EP81108951A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0051790A1 (de
Inventor
Werner Sieverding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RPC Bramlage GmbH
Original Assignee
Bramlage GmbH
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Publication date
Application filed by Bramlage GmbH filed Critical Bramlage GmbH
Priority to AT81108951T priority Critical patent/ATE9312T1/de
Publication of EP0051790A1 publication Critical patent/EP0051790A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/76—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston
    • B65D83/765—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing fluent contents by means of a piston the piston being a follower-piston and the dispensing means comprising a hand-operated pressure device at the opposite part of the container

Definitions

  • the invention relates to a dispenser for pasty masses, with a housing which has a piston which can only be displaced in the direction of emptying and an external actuating handle which is formed on a headpiece which can be compressed in the manner of a bellows and which has a dispenser outlet opening which is at the outer end of a tube lies, the inner end portion of which dips into the pasty mass over the entire length projecting inward of the bellows.
  • a dispenser of this type is known from EP-A1-35588.
  • the tube emanating from the head bellows plunges into the pasty mass along its entire length.
  • the inner end portion of the tube is closed.
  • the valve openings are released, already compressing the pasty mass, so that it is brought out by pushing out the portion located in the tube.
  • the formation of a special valve leads to a relatively high manufacturing outlay with regard to mass articles.
  • the parts have to be perfectly coordinated. Even small tolerance deviations or demolding errors can mean rejects.
  • valves have the disadvantage of quick response, so that precise metering and also the desired exact placement of the strand-like emerging mass is difficult. Too high a guide friction of the tube in the sleeve also requires a correspondingly stable bellows design, which in turn has an adverse effect on the ease of use.
  • the object of the invention is to design a dispenser of the generic type in a construction which is simpler in terms of production technology and more advantageous in terms of use, in such a way that the dispensing valve mentioned is dispensable.
  • a dispenser of the generic type which does not require a special valve, but nevertheless allows an exactly metered, user-friendly dispensing.
  • the valve function which is surprisingly achievable using the inertia of the pasty mass, is also less expensive in that it no longer has to be generated first of all an overpressure that opens the valve, which always brings about a more or less sudden, poorly controllable discharge of the contents.
  • the inner, always open mouth end of the tube is completely exposed.
  • the factors such as tube cross-section, length and viscosity of the pasty mass are coordinated in such a way that the retightening of the flask occurs primarily, i.e.
  • the inner mouth end of the correspondingly assigned tube extends into the region of the longitudinal central axis of the housing, that is to say into a central region which is conveniently located for printing.
  • the long, cylindrical housing 1 contains a piston 2. Its edge lips 2 'lead to the cylindrical housing inner wall 1'.
  • the housing 1 is open at the bottom.
  • the piston 2 can only be displaced in the direction of emptying (arrow x).
  • a so-called clamping module 3 in the form of a radially oriented prongs 3 'made of spring steel. Its diameter circumscribing the ends of the teeth is larger than the clear diameter of the housing, as a result of which the prong ends hook into the housing inner wall in the opposite direction to the arrow x, as inclined support feet.
  • the output-side closure of the housing 1 is formed by an actuating handle attached to the base 4 of the same. It is a headpiece 5 that can be compressed like a bellows in the direction of the piston 2 and always spontaneously straightens up into its basic position. The latter is plugged onto the somewhat narrower neck 6 of the housing 1. A use-stable attachment is present via a ring groove engagement in cooperation with the restoring force of the material forming the head piece 5.
  • the head piece 5 forms a cross-section-reduced dispenser outlet opening ⁇ .
  • a tube 7 protruding into the interior of the dome-shaped head piece 5 extends from the latter.
  • the tube consists of a relatively rigid material and is encased by a protuberance 8 that starts at the top of the head piece 5 'and slopes upwards.
  • the tube sits in the clamp holder, but can optionally be glued or welded to the head piece.
  • the tube 7 is inclined at an acute angle to the longitudinal axis yy of the tubular or cylindrical housing 1. With its outer mouth end 7 'forming the outlet opening ⁇ , it projects practically into the region of the extended jacket plane of the housing 1.
  • the inner mouth end 7 "extends up to the area of the longitudinal central axis yy, that is to say to the center of the rotationally symmetrical housing. It closes approximately at the same level as the upper neck edge 6 'and, as can be seen in FIG. 3, dips into the pasty mass M with this inner mouth end 7 ", which extends below the dome-shaped ceiling 5 'of the head piece 5 is sufficient, thus also surrounding the tube on its entire circumference.
  • a partial length of the tube 7 is always filled with pasty mass.
  • the angle of inclination alpha is approx. 30 °.
  • the zone forming the bellows B of the head piece 5 is achieved by means of a horizontal, flat, V-shaped constriction E. This constriction extends over half the cross-sectional width of the head piece 5 which tapers like a truncated cone in its basic shape.
  • the bellows groove is designated by 9 and illustrated in FIG. 1 in dashed lines.
  • the acute-angled assignment of the tube 7 in the part of the head piece 5 opposite the indentation E is such that the tube 7 tilts into a coaxial or approximately coaxial or spatially parallel position to the longitudinal center axis y-y of the housing 1 when the bellows is actuated.
  • the outer mouth end 7 'of the tube 7 is removed from a basic position close to the edge.
  • the mouth end 7 'can also be designed in a more beak-shaped shape such that the opening ⁇ is perpendicular to the axis y-y.
  • the head piece 5 is covered by a cap 10.
  • the inner corner of the cap cover is chamfered in accordance with the end face position of the tube, so that when the cap 10 is chamfered, the tube opening is sealed.
  • the cap 10 holds frictionally or positively on a peripheral bead in the fastening area thereof between the lower edge of the head piece and the neck 6 of the housing 1.
  • the dispenser described works as follows: after the cap 10 has been removed, the head piece 5 in the region forming the bellows B, which is fluted on the top side or roughened in some other way, is pressed downward in the direction of the piston 2.
  • the piston 2 is supported by the clamping module 3 so that it cannot deflect downwards.
  • the pasty mass M pushes through the tube 7 in the direction of the opening ⁇ and finally emerges from the mouth end 7 '.
  • negative pressure is created inside the housing.
  • the flexible head piece 5 returning to its basic position pulls the piston in the direction of the arrow x over the filling material column. This resetting is completed before the mass remaining in the tube could reach the inner mouth end 7 ′′ as a stopper.
  • the decisive factor here is that the cross-section and length of the tube 7 form a corresponding resistance in coordination with the viscosity of the pasty mass and the flow velocity that has occurred that bridges the vacuum that occurs.
  • the ratio of the clear tube cross-section to the tube length is approx. 1: 5.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Spender für pastöse Massen, mit einem einen nur in Entleerungsrichtung verlagerbaren Kolben aufweisenden Gehäuse und einer aussenliegenden Betätigungshandhabe, die an einem balgartig in Richtung des Kolbens zusammendrückbaren Kopfstück ausgebildet ist, welches eine Spender-Austrittsöffnung aufweist, welche am äusseren Ende eines Röhrchens liegt, dessen innerer Endabschnitt auf ganzer über den Balg einwärts vorstehender Länge in die pastöse Masse eintaucht.
  • Ein Spender dieser Art ist durch die EP-A1-35588 bekannt. Das vom Kopfstück-Balg ausgehende Röhrchen taucht auf ganzer Länge in die pastöse Masse ein. Der innere Endabschnitt des Röhrchens ist geschlossen. Im Abstand darüber befinden sich in der Mantelwand des zylindrischen Röhrchens diametral einander gegenüberliegende Ventilöffnungen, welche von einer gehäusefesten Hülse in Grundstellung des Spenders verschlossen sind. Durch Einwärtsverlagerung des Röhrchens werden die Ventilöffnungen, bereits unter Komprimierung der pastösen Masse, freigegeben, so dass diese unter Ausschub des im Röhrchen befindlichen Anteils ausgebracht wird. Die Ausbildung eines besonderen Ventils führt zu einem im Hinblick auf Massenartikel relativ hohen Fertigungsaufwand. Die Teile müssen recht genau aufeinander abgestimmt sein. Schon geringe Toleranzabweichungen oder Entformungsfehler können Ausschuss bedeuten. Im übrigen haben Ventile den Nachteil der Ansprechschnelle, so dass eine genaue Dosierung und auch die gewünschte exakte Placierung der strangartig austretenden Masse erschwert ist. Eine zu hohe Führungsreibung des Röhrchens in der Hülse erfordert auch eine entsprechend stabile Balgausführung, was sich jedoch wiederum auf die Bedienungsbequemlichkeit nachteilig auswirkt.
  • Neben solchen schieberartigen Ventilen ist es auf dem gleichen Sektor bekannt, lippenartige oder Kugel-Ventile einzusetzen (DE-AS 1 210 149). Neben dem auch hier vorliegenden Fertigungsaufwand tritt der oben angesprochene Nachteil auf, dass das Abgabeventil von einer bestimmten Überdruckschwelle an plötzlich geöffnet wird. Es kann so auch hier zu unliebsamen Spritzeffekten kommen. Auch lassen sich die Abgaberaten nicht exakt dosieren. Hinzu kommt ein nicht unerheblicher Montage- und Teileaufwand. Die die Lippen schliessenden Federn müssen von innen her eingesetzt werden. Da sie im Bereich des erheblich deformierbaren Kopfstück-Balges liegen, ist nicht auszuschliessen, dass die Federn ihren Halt verlieren.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemässen Spender in herstellungstechnisch einfacherer, gebrauchsvorteilhafterer Bauform so auszubilden, dass das erwähnte Abgabeventil verzichtbar wird.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
  • Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Spenders.
  • Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein gattungsgemässer Spender geschaffen, der ohne ein besonderes Ventil auskommt, trotzdem aber eine exakt dosierbare, bedienungsbequeme Ausgabe erlaubt. Die überraschend unter Nutzung der Trägheit der pastösen Masse dennoch erreichbare Ventilfunktion ist dabei auch insofern günstiger, als nicht mehr erst ein das Ventil öffnender Überdruck erzeugt werden muss, der stets einen mehr oder weniger schlagartigen, mangelhaft kontrollierbaren Austritt des Inhaltes bringt. In baulich einfacher Weise liegtdas innere, stets offene Mündungsende des Röhrchens völlig frei. Die Faktoren, wie Röhrchenquerschnitt, -länge und Viskosität der pastösen Masse sind dabei so abgestimmt, dass das Nachziehen des Kolbens vorrangig auftritt, d.h. ehe die stopfenartig sperrend wirkende Restmenge im Röhrchen das entstehende Vakuum mit Luft ausgleichen könnte. Auch die bauliche Ausbildung des Spenders insgesamt ist erheblich vereinfacht. Ein solches Röhrchen kann dem Kopfstück gleich mit angeformt sein. Eine separate Ausgestaltung empfiehlt sich jedoch, wenn Massen unterschiedlicher Viskosität und sonstiger Eigenschaften in Frage kommen, so dass unter Beibehaltung des aus Gehäuse, klemmversperrtem Kolben und Kopfstück bestehende Grundkörpers bedarfsweise mit dem querschnittgeeigneten Röhrchen dann ausgestattet wird. Eine die handhabungsrichtige Benutzung praktisch selbst vermittelnde Ausgestaltung liegt vor, wenn das Röhrchen spitzwinklig geneigt zur Längsachse des rohrförmigen Gehäuses verläuft. Dies bringt vor allem die gewünschte exakte Ausrichtung in bezug auf die Abgabestelle, wie beispielsweise den Borstenkörper einer Zahnbürste. Dabei reicht das innere Mündungsende des entsprechend zugeordneten Röhrchens bis in den Bereich der Längsmittelachse des Gehäuses, also in einen druckgünstig liegenden zentralen Bereich. Ist schliesslich der Balg und seine Faltzone derart ausgebildet, dass das Röhrchen bei Balgbetätigung in etwa koaxiale Lage zur Längsmittelachse des Gehäuses kippt, so entsteht der erhebliche Bedienungsvorteil, dass sich das ausgabeseitige Röhrchenende vom austretenden Pastenstrang praktisch zurückzieht. Dies erleichtert das auch optisch genau verfolgbare Auflegen dieses Pastenstranges auf die Zahnbürste.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 den erfindungsgemäss ausgebildeten Spender in Seitenansicht,
    • Fig. 2 eine Unteransicht hierzu und
    • Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Spender mit in strichpunktierten Linien angedeuteter Verschlusskappe.
  • Das lang zylindrisch ausgebildete Gehäuse 1 enthält einen Kolben 2. Dessen Randlippen 2' führen sich an der zylindrischen Gehäuseinnenwandung 1'. Das Gehäuse 1 ist unten offen.
  • Der Kolben 2 ist nur in Entleerungsrichtung (Pfeil x) verlagerbar. Er trägt auf seiner dem aufstellseitigen Gehäuseende zugewandten Breitfläche einen sogenannten Klemmodul 3 in Form eines radial ausgerichtete Zacken 3' aufweisenden Sternes aus Federstahl. Sein die Zackenenden umschreibender Durchmesser ist grösser als der lichte Durchmesser des Gehäuses, wodurch sich die Zackenenden als schrägstehende Stützfüsse an der Gehäuseinnenwandung entgegen der Richtung des Pfeiles x sperrend verhaken.
  • Den ausgabeseitigen Abschluss des Gehäuses 1 bildet eine dem Standsockel 4 desselben gegenüberliegend angebrachte Betätigungshandhabe. Es handelt sich um ein balgartig in Richtung des Kolbens 2 zusammendrückbares, sich stets spontan wieder in seine Grundstellung aufrichtendes Kopfstück 5. Letzteres ist auf den etwas verschmälerten Hals 6 des Gehäuses 1 aufgesteckt. Über einen Ring-Nuteingriff im Zusammenwirken mit der Rückstellkraft des das Kopfstück 5 bildenden Materiales liegt eine gebrauchsstabile Befestigung vor.
  • Das Kopfstück 5 formt eine querschnittsverringerte Spender-Austrittsöffnung Ö. Von letzterer geht ein in den Innenraum des domförmig gestalteten Kopfstückes 5 hineinragendes Röhrchen 7 aus. Das Röhrchen besteht aus relativ steifem Material und ist von einer von der Kopfstückdecke 5' ausgehenden, schräg nach oben weisenden Ausstülpung 8 gefasst. Das Röhrchen sitzt in Klemmhalterung, kann aber gegebenenfalls festgeklebt oder auch schweisstechnisch mit dem Kopfstück verbunden sein.
  • Ebenso denkbar ist eine Anformung des Röhrchens 7 einstückig mit dem Kopfstück 5.
  • Das Röhrchen 7 liegt spitzwinklig geneigt zur Längsachse y-y des rohrförmigen bzw. zylindrischen Gehäuses 1. Dabei ragt es mit seinem die Austrittsöffnung Ö bildenden äusseren Mündungsende 7' praktisch bis in den Bereich der verlängerten Mantelebene des Gehäuses 1. Das innere Mündungsende 7" reicht bis in den Bereich der Längsmittelachse y-y, also ins Zentrum des rotationssymmetrischen Gehäuses. Es schliesst etwa ebenengleich mit der oberen Halskante 6' ab und taucht, wie aus Fig. 3 ersichtlich, mit diesem inneren Mündungsende 7" in die pastöse Masse M ein, die bis unter die domförmige Decke 5' des Kopfstückes 5 reicht, also auch das Röhrchen auf seinem ganzen Umfang umgibt. Überdies ist stets eine Teillänge des Röhrchens 7 mit pastöser Masse angefüllt. Der Neigungswinkel alpha beträgt ca. 30°.
  • Die den Balg B des Kopfstückes 5 formende Zone ist durch eine horizontale flach-V-förmige Einschnürung E erzielt. Diese Einschnürung erstreckt sich über die halbe Querschnittsbreite des sich in seiner Grundform nach oben hin kegelstumpfartig verjüngenden Kopfstückes 5. Die Balgfurche ist mit 9 bezeichnet und in Fig. 1 in gestrichelter Linienart veranschaulicht.
  • Die spitzwinklige Zuordnung des Röhrchens 7 in der der Einziehung E gegenüberliegenden Partie des Kopfstückes 5 ist dergestalt, dass das Röhrchen 7 bei Balgbetätigung in eine koaxiale bzw. annähernd koaxiale oder raumparallele Lage zur Längsmittelachse y-y des Gehäuses 1 kippt. Dabei entfernt sich das äussere Mündungsende 7' des Röhrchens 7 aus einer randnahen Grundstellung. Das Mündungsende 7' kann auch in einer mehr schnabelförmig gekrümmten Form gestaltet sein derart, dass die Öffnung Ö senkrecht zur Achse y-y liegt.
  • Das kopfstück 5 ist von einer Kappe 10 überfangen. Die Innenecke der Kappendecke ist entsprechend der Stirnflächenlage des Röhrchens abgeschrägt, so dass bei aufgeschrägter Kappe 10 die Röhrchenöffnung dicht verschlossen wird. Die Kappe 10 hält reibungs- oder formschlüssig an einer peripheren Wulst im Befestigungsbereich derselben zwischen unterem Kopfstückrand und Hals 6 des Gehäuses 1.
  • Die Funktionsweise des beschriebenen Spenders ist wie folgt: Nach Abnehmen der Kappe 10 wird das Kopfstück 5 im den Balg B bildenden Bereich, der obenseitig gerieft oder in anderer Weise gerauht ist, in Richtung des Kolbens 2 abwärtsgedrückt. Der Kolben 2 wird durch den Klemmodul 3 abgestützt, so dass er nicht nach unten ausweichen kann. Die pastöse Masse M drängt unter Passieren des Röhrchens 7 in Richtung der Öffnung Ö und tritt schliesslich aus dem Mündungsende 7' aus. Wird nun das Kopfstück 5 entlastet, entsteht im Gehäuseinneren Unterdruck. Das sich in seine Grundstellung zurückstellende flexible Kopfstück 5 zieht den Kolben in Richtung des Pfeiles x über die Füllgutsäule nach. Diese Rückstellung ist abgeschlossen, bevor die noch im Röhrchen verbleibende Masse als Stopfen das innere Mündungsende 7" erreichen könnte. Entscheidend dabei ist, dass das Röhrchen 7 in Querschnitt und Länge unter Abstimmung mit der Viskosität der pastösen Masse und der aufgetretenen Fliessgeschwindigkeit einen entsprechenden Widerstand bildet, der das auftretende Vakuum überbrückt.
  • Das Verhältnis lichter Röhrchenquerschnitt zu Röhrchenlänge ist ca. 1 : 5.
    • Druckverhältnisse im Spender (hydraulisches System)
  • Zeichenerklärung:
    • X = Reibungsbeiwert für strömende Medien
    • e = Röhrchenlänge
    • d = lichte Röhrchenweite
    • R = Reynolds'sche Zahl; R < 2000 (laminar) R > 3000 (turbulent)
    • V = mittlere Geschwindigkeit der Masse
    • p = Dichte der Masse
  • Die Aufstellung der Druckverhältnisse im Spender wird auf der folgenden Seite wiedergegeben.
    • Aufstellung der Druckverhältnisse im Spender
  • Figure imgb0001
  • Bei langsamen Entlasten des Dosierkopfes (Stillstand d. Kolbens) gilt:
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
  • Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (3)

1. Spender für pastöse Massen, mit einem einen nur in Entleerungsrichtung (x) verlagerbaren Kolben (2) aufweisenden Gehäuse (1) und einer aussenliegenden Betätigungshandhabe, die an einem balgartig in Richtung des Kolbens zusammendrückbaren Kopfstück (5) ausgebildet ist, welches eine Spender-Austrittsöffnung aufweist, welche am äusseren Ende eines Röhrchens (7) liegt, dessen innerer Endabschnitt auf ganzer über den Balg einwärts vorstehender Länge in die pastöse Masse eintaucht, dadurch gekennzeichnet, dass das innere, stets offene Mündungsende (7") des Röhrchens (7) völlig freiliegend von der Masse (M) umgeben ist.
2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Röhrchen (7) spitzwinklig (Winkel alpha) geneigt zur Längsachse (y-y) des rohrförmigen Gehäuses (1) verläuft und das innere Mündungsende (7") desselben etwa in der Längsachse (y-y) des Gehäuses liegt.
3. Spender nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (B) und seine Faltzone derart gestaltet sind, dass das Röhrchen (7) bei Balgbetätigung im wesentlichen in eine koaxiale Lage zur Längsmittelachse (y-y) des Gehäuses (1) kippt.
EP81108951A 1980-11-08 1981-10-27 Spender für pastöse Massen Expired EP0051790B1 (de)

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EP0051790A1 EP0051790A1 (de) 1982-05-19
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EP (1) EP0051790B1 (de)
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AT (1) ATE9312T1 (de)
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DE (2) DE3042285A1 (de)

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