EP1118389A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Schaumabgabe - Google Patents

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EP1118389A1
EP1118389A1 EP00810042A EP00810042A EP1118389A1 EP 1118389 A1 EP1118389 A1 EP 1118389A1 EP 00810042 A EP00810042 A EP 00810042A EP 00810042 A EP00810042 A EP 00810042A EP 1118389 A1 EP1118389 A1 EP 1118389A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
foam
air
phase
stroke
soap
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00810042A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Dr. Ehrensperger
Hans-Jörg Studer
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.)
CWS International AG
Original Assignee
CWS International AG
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Filing date
Publication date
Application filed by CWS International AG filed Critical CWS International AG
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Priority to ES01900075T priority patent/ES2241774T3/es
Priority to US10/181,532 priority patent/US6626332B2/en
Priority to AU23390/01A priority patent/AU2339001A/en
Priority to AT01900075T priority patent/ATE296168T1/de
Priority to DE50106308T priority patent/DE50106308D1/de
Priority to PCT/CH2001/000028 priority patent/WO2001053002A1/de
Priority to DK01900075T priority patent/DK1248682T3/da
Priority to EP01900075A priority patent/EP1248682B1/de
Priority to PT01900075T priority patent/PT1248682E/pt
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K5/00—Holders or dispensers for soap, toothpaste, or the like
    • A47K5/14—Foam or lather making devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1087—Combination of liquid and air pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1097—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle with means for sucking back the liquid or other fluent material in the nozzle after a dispensing stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0018—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam
    • B05B7/0025—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply
    • B05B7/0031—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns
    • B05B7/0037—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns including sieves, porous members or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method for dispensing foam and a device according to the preamble of claim 1 or claim 4.
  • foam dispensers are often found in washrooms and toilets, especially of public facilities, restaurants etc. used. You can also find them in areas with high hygiene requirements such as the food industry, Healthcare etc. where they often use soap solutions which Disinfectants contain, operated.
  • Fig. 4 is a concentric Foam dispenser known that has a check valve Air is sucked in, compressed and out of the dispenser housing at the same time promotes soap solution from an intermediate container. Both media are brought together in a mixing room; The coarse-bubble foam formed there then becomes homogenized via a foamer and for Wash hands expelled.
  • the known device is relatively voluminous and consists of numerous items that become dirty over time and stick and / or contaminate the dispenser. In addition, it tends to drip, since in the mixing room and the remaining foam in the dispenser partially disintegrates and in some cases, especially in the event of long downtimes, glued.
  • the donor to be created should be reliable and improved create hygienic conditions. He should be one large intermediate container with a clearly visible level indicator have enough time in any case to replace the empty storage bottle with a new one filled is available. In addition, the donor should be economical be producible and a minimum of maintenance require.
  • the object is characterized by the features of Claim 1 solved.
  • the first phase after foaming and dispensing the dispensing nozzle; in the second phase, a slight negative pressure is generated there, that destroys the remaining foam.
  • the method of claim 2 can be very easily in Integrate existing air cylinder designs.
  • the training according to claim 3 represents an economical particularly interesting solution.
  • the device of claim 5 has the advantage of very hygienic and reliable construction.
  • Air outlet is particularly efficient and replaces the in conceivable other designs necessary valves, air switches, Air tracking, stepped piston rods for temporary air supply etc.
  • the design according to claim is particularly effective 7.
  • the embodiment according to claim 8 prevents penetration of germs etc. in the donor and represents a crucial one Improve hygienic conditions safely.
  • the configuration according to claim 9 increases operational safety and serves to ensure the use of more suitable Soap solutions, especially in critical areas (Food production and distribution, healthcare Etc.).
  • FIG. 1 shows a detail Called foam dispenser, the one with an overhead arranged Storage container is supplied with soap solution. Used is the storage bottle symbolized by an arrow 2 in an adapter 8 with a central piercing sleeve 9 and a coding edge 10, which on a sealing cover 7 an intermediate container designed in the manner of a bird bath 6 are embedded. On the lid 7 are also clamping and locking pieces 11, the corresponding Profiles in side walls 34 fit on a rear wall 30 and easy assembly and disassembly of the essential functions Allow parts of dispenser 1.
  • Curved grooves 35 are embedded in the side cheeks 34, 36 protruding from flanges on both sides Grab pin of a lever 24, which on its lower Side is provided with an actuating ring 23.
  • the operating lever 24 is replaced by two opposite times bent spring wires 60 pressed into the position shown.
  • the direction of movement of the ring 23 is denoted by + and -, where the + direction corresponds to the forward stroke (active stroke) and the negative direction (-) the backward stroke of the corresponds to the piston rod designated 43.
  • the air cylinder 82 is provided with a pump support 13, which is engaged on the side cheeks 34; as well 6 side guides 12 are embedded in the intermediate container, which serve the exact positioning.
  • a film hinge which is used to connect the Rear wall 30 with a hinged hood 20 is used, see Fig. 2.
  • the view according to FIG. 2 shows the outer shape of the hood 20 and thus of the entire device housing, with one on the front Viewing window 21 is recessed for the level indicator.
  • the float 22 is shown completely in Fig. 2a.
  • the flag 22 protrudes from a float body 25 while 25 guide profiles 26 with grooves arranged on both sides of the body are.
  • FIG. 3 Further details of the dispenser Fig. 1 to 2 are the Sectional view Fig. 3 can be seen. In this it is lower part of the reservoir 2 completely drawn.
  • a bottle neck 3 has a liquid-tight one Part 4, which characterizes and codes the bottle.
  • a pierced Membrane 52 Inside the bottle neck 3 is a pierced Membrane 52, which serves as a bottle cap, can be seen. The piercing happens when the container is inserted 2 through the piercing sleeve 9 in the adapter 8, with its Form is adapted to the coding part 4.
  • Bottle neck 3 provided projection on a hemispherical Plug 50, removes this from the valve seat 51 and opens the passage for the soap solution, see above that the level shown, which is achieved by a replenished air space L is kept constant.
  • the Sealing plug 50 is in one piece via a spring leaf 48 provided with two opposing mounting pins 49 and inserted in the cover 7.
  • the soap solution can have a soap passage 69 and a Through pin 84 to a floating check valve 44 arrive, the top of the soap dosing cylinder 83 is arranged. On the opposite side there is another check valve 44 'over a valve spring 45 pressed against its upper valve seat is. Below this is a foamer 73 that can be seen through completed a nozzle / expansion body 74 and with one Dispensing hole 80 is provided at an oblique angle.
  • the air cylinder 82 is an axially displaceable air piston 42 to see the one piece with the piston rod 43 and one front-side soap solution piston 40 is formed. Furthermore, two holes can be seen in the air cylinder 82, the radial one is an air passage 89 to the nozzle / expansion body 74 and the axial one air passage 91 for Foamer 73 is.
  • the rear end of the piston rod 43 is between two Side guides 54 and has a bearing pin 39, the is laterally engaged in a pressure cam 38.
  • a positive coupling becomes the piston rod 43 in + and - direction (see FIG. 1) with the actuating lever 24 guided horizontally; the front end position of the lever 24 is indicated by a chain line.
  • the front spring 60 on the observer side, the resetting of the lever in the manner of a leaf spring 24 effected in its rear end position.
  • FIG. 3 The individual parts are shown in an enlarged view in FIG of the foamer and the formation of the nozzle / expansion body 74 to see.
  • Fig. 3 In addition to Fig. 3 is one Valve ball 70, a stopper 71 with a central passage, and a piece of pipe 72 that guides the spring 45th serves, evident.
  • a foam divider 86 In the lower part of the foamer 73, however, still arranged therein is a foam divider 86 to see.
  • the foaming principle is notoriously known as such, as well as that used for refinement and homogenization Membrane sieve 85 at the lower end of the foamer 73 as well the foam dividers 86.
  • the top view of the foamer 73 notoriously shows in FIG. 6 known foam nozzles, through which from above through the Air ducts 88 the compressed air in the pre-expansion chamber 87 formed foam drifts through.
  • the air cylinder 82 shown schematically in FIG. 7a shows how it works:
  • a forward stroke H w serving for the foaming of soap solution is effective as soon as it is passed over by the air piston 42 via the radial air passage 89; the pressure curve p shown in FIG. 7b builds up on the stroke path H up to a maximum value of the effective pressure P W.
  • This effective pressure P w is delivered to the connected foamer via the axial air passage 91.
  • FIG. 7c A preferred embodiment of an air cylinder 82 with a foamer 73 and nozzle / expansion body 74 is in Fig. 7c shown on one side.
  • FIG. 7c In contrast to the embodiment according to FIG. 3, in FIG. 7c only a single air passage 89 is provided - in addition to a radial one Passage 89 has the variant according to FIG. 3 channels 93, which is also connected to the nozzle / expansion body 74 are.
  • FIG. 7c the only air passage 89 is designed analogously to FIG. 7a; the reverse stroke H B and the further reverse stroke H S are also entered.
  • the return suction direction characterized by arrows is designated by -p.
  • the air flow passes through the air passage 89 via the upper expansion space 94 onto the impact head 76 and foams again in the drip chamber 75; subsequently, due to the longer path and the lower pressure, it is expelled through the bore 80 approximately simultaneously with the foam generated by the active stroke H W.

Abstract

Ein Spender für verschäumbare Flüssigkeiten wurde inbezug auf seine Hygiene und Zuverlässigkeit verbessert. Neben einer von der äusseren Atmosphäre weitgehend abgeschlossenen Ausgestaltung der pneumatischen und hydraulischen Teile des Spenders weist dieser verfahrensgemäss eine Luftkammer (82) auf, die über eine seitliche Bohrung 89 beim Rückhub (HB) eines Luftkolbens (42), einen Düsen-/Expansions-Körper (74), zuerst mit einem Überdruck und dann mit einem Unterdruck beaufschlagt. Dadurch wird der Ausgang (80) zuerst ausgeblasen und danach der verbliebene Restschaum im Düsen/Expansions-Körper (74) abgesaugt und zu Seifenlösung gebrochen. Beim nächsten Wirkhub wird diese minimale Menge Seifenlösung wieder verschäumt und ausgeblasen. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schaumausgabe und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 4.
Derartige Schaumspender sind häufig in Wasch- und Toilettenräumen, insbesondere von öffentlichen Anlagen, Restaurants etc. eingesetzt. Ebenso findet man sie in Bereichen mit hohen Hygieneanforderungen wie Lebensmittelindustrie, Gesundheitswesen etc., wo sie oft mit Seifenlösungen, welche Desinfektionsmittel enthalten, betrieben werden.
Aus der WO 90/14037, Fig. 4, ist ein konzentrisch aufgebauter Schaumspender bekannt, der über ein Rückschlagventil Luft aus dem Spendergehäuse ansaugt, komprimiert und gleichzeitig Seifenlösung aus einem Zwischenbehälter fördert. Beide Medien werden in einem Mischraum zusammengebracht; der dort gebildete grobblasige Schaum wird anschliessend über einen Verschäumer homogenisiert und zum Hände waschen ausgestossen.
Das bekannte Gerät ist relativ voluminös und besteht aus zahlreichen Einzelteilen, die über die Zeit betrachtet verschmutzt werden und den Spender verkleben und/oder kontaminieren. Zudem neigt er zum Nachtropfen, da im Mischraum und im Spender der verbleibende Restschaum teilweise zerfällt und teilweise, insbesondere bei längeren Betriebsunterbrüchen, verklebt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur kontrollierten Schaumerzeugung und Abgabe zu schaffen und einen Schaumspender zu bauen, der die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und insbesondere nicht zum Nachtropfen neigt.
Der zu schaffende Spender soll betriebssicher sein und verbesserte hygienische Verhältnisse schaffen. Er soll einen grossen Zwischenbehälter mit einer gut sichtbaren Füllstandsanzeige besitzen, damit in jedem Fall genügend Zeit zum Austausch der leeren Vorratsflasche durch eine neue, gefüllte zur Verfügung steht. Zudem soll der Spender wirtschaftlich herstellbar sein und ein Minimum an Unterhalt erfordern.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Verfahrensgemäss wird in der ersten Phase, nach der Schaumbildung und -Ausgabe die Ausgabedüse freigeblasen; in der zweiten Phase wird dort ein geringer Unterdruck erzeugt, der den verbliebenen Schaum zerstört.
Die den Schaum bildenden Flüssigkeitslamellen erfahren durch den Rücksog (Unterdruck) eine Expansion und werden aufgrund ihrer thermodynamischen Instabilität an der inneren Oberfläche eines Düsen-/Expansionskörpers gebrochen, d.h. es entsteht hier eine minimale Menge Seifenlösung, die mit dem nächsten positiven Kolbenhub (mit der Schaumportion) wieder verschäumt und ausgestossen wird.
Durch diese Massnahme bleibt der Düsenraum stets sauber; er verkrustet nicht, so dass der Spender auch nach langen Betriebsunterbrüchen funktionsfähig ist.
In abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands charakterisiert.
Das Verfahren nach Anspruch 2 lässt sich sehr einfach in bestehende Konstruktionen von Luftzylindern integrieren.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 stellt eine wirtschaftlich besonders interessante Lösung dar.
Ein in der Schaum-Abgabebohrung vorhandener Restschaum wird durch eine vorgeschaltete Expansion erfolgreich zerstört, so dass kein Nachtropfen erfolgt.
Die Vorrichtung nach Anspruch 5 weist den Vorteil einer sehr hygienischen und betriebssicheren Konstruktion auf.
Das in Anspruch 6 aufgezeigte Überfahren eines einzigen Luftdurchlasses ist besonders effizient und ersetzt die in denkbaren anderen Ausführungen notwendigen Ventile, Luftweichen, Luftnachführungen, abgestufte Kolbenstangen zur temporären Luftzufuhr etc.
Besonders wirkungsvoll ist die Ausgestaltung nach Anspruch 7.
Die Ausführung nach Anspruch 8 verhindert das Eindringen von Keimen etc. in den Spender und stellt eine entscheidende Verbesserung der hygienischen Verhältnisse sicher.
Zur Vermeidung von Verwechslungen der Vorratsbehälter dient die Ausgestaltung nach Anspruch 9; sie erhöht die Betriebssicherheit und dient der Sicherstellung des Einsatzes geeigneter Seifenlösungen, insbesondere in kritischen Bereichen (Lebensmittelherstellung und -verteilung, Gesundheitswesen etc.).
Nachfolgend werden am Beispiel eines mit Seifenlösung gespeisten Spenders Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Teilansicht eines Schaumspenders in Perspektivdarstellung,
Fig. 2
den Spender Fig. 1 in funktionsbereiten Zustand, montiert an einer Wand,
Fig. 2a
den in Fig. 2 ersichtlichen Schwimmer einer Füllstandsanzeige,
Fig. 3
eine Schnittdarstellung des Spenders nach Fig. 1,
Fig. 4
einen Verschäumer nach Fig. 3 in einer sogen. Explosionsdarstellung mit zugehörigem Düsen/Expansions-Körper,
Fig. 5
einen Vertikalschnitt durch den Verschäumer gemäss Fig. 4,
Fig. 6
eine zentrale Draufsicht auf den Verschäumer nach Fig. 5,
Fig. 7a
die Prinzipdarstellung eines Luftzylinders mit einem Luftkolben in drei charakteristischen Hub-Stellungen,
Fig. 7b
den typischen Druckverlauf an einem radialen Luftdurchlass des Luftzylinders Fig. 7a,
Fig. 7c
eine Schnittdarstellung durch eine untere Hälfte eines Luftzylinders mit einem angeschlossenen Düsen-/Expansions-Körper und
Fig. 8
den Düsen-/Expansions-Körper in einer Draufsicht von oben.
In der Figur 1 ist mit 1 ein ausschnittweise dargestellter Schaumspender bezeichnet, der mit einem über Kopf angeordneten Vorratsbehälter mit Seifenlösung versorgt ist. Eingesetzt ist die durch einen Pfeil symbolisierte Vorratsflasche 2 in einen Adapter 8 mit zentraler Anstechhülse 9 und einen Codier-Rand 10, welche auf einem Verschlussdeckel 7 eines nach Art einer Vogeltränke ausgebildeten Zwischenbehälters 6 eingelassen sind. Auf dem Deckel 7 befinden sich ausserdem Klemm- und Arretierstücke 11, die zu entsprechenden Profilen in Seitenwangen 34 auf einer Rückwand 30 passen und eine leichte Montage und Demontage der funktionswesentlichen Teile des Spenders 1 erlauben.
Stirnseitig ist am Zwischenbehälter 6 ein vertikales, vorspringendes, transparentes Teil 19 zu sehen, in welchen sich ein Schwimmer 22 mit Fahne 22' befindet welche eine Füllstandsanzeige bilden. Darunter sind ein Seifendosierzylinder 83 und ein Luftzylinder 82 angeordnet, wobei letzterer durch ein nicht gezeichnetes Lufteinlassventil 90 versorgt ist. Im weiteren sind eine Abgabebohrung 80 für Seifenschaum und ein Düsen-/Expansions-Körper 74 zu sehen.
In den Seitenwangen 34 sind kurvenförmige Nuten 35 eingelassen, in die beidseitig aus Flanschen 36 herausragende Zapfen eines Hebels 24 greifen, welcher auf seiner unteren Seite mit einem Betätigungsring 23 versehen ist. Der Betätigungshebel 24 wird durch einander gegenüberliegende, zwei mal gebogene Federdrähte 60 in die gezeichnete Lage gedrückt.
Die Bewegungsrichtung des Rings 23 ist mit + und - bezeichnet, wobei die + Richtung dem Vorwärts-Hub (Wirk-Hub) entspricht und die Negativrichtung (-) dem Rückwärts-Hub der mit 43 bezeichneten Kolbenstange entspricht.
Der Luftzylinder 82 ist mit einem Pumpensupport 13 versehen, der auf den Seitenwangen 34 eingerastet ist; ebenso sind im Zwischenbehälter 6 Seitenführungen 12 eingelassen, die der genauen Positionierung dienen.
Im weiteren befindet sich unterhalb der Seitenwange 34 ein Gelenk 31, ein Filmscharnier, welches zur Verbindung der Rückwand 30 mit einer abklappbaren Haube 20 dient, siehe Fig. 2.
In nachfolgenden Figuren sind gleiche Funktionsteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Ansicht nach Fig. 2 zeigt die äussere Form der Haube 20 und damit des ganzen Gerätegehäuses, wobei frontseitig ein Sichtfenster 21 für die Füllstandsanzeige ausgespart ist.
Der Schwimmer 22 ist in Fig. 2a vollständig dargestellt. Aus einem Schwimmerkörper 25 ragt die Fahne 22, während beidseitig von Körper 25 Führungsprofile 26 mit Nuten angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten des Spenders Fig. 1 bis 2 sind der Schnittdarstellung Fig. 3 zu entnehmen. In dieser ist das untere Teil des Vorratsbehälters 2 vollständig gezeichnet. Ein Flaschenhals 3 besitzt ein flüssigkeitsdicht aufgesetztes Teil 4, welches die Flasche charakterisiert und codiert. Im Innern des Flaschenhalses 3 ist eine aufgestochene Membrane 52, die als Flaschenverschluss dient, zu sehen. Das Aufstechen geschieht beim Einsetzen des Behälters 2 durch die Anstechhülse 9 im Adapter 8, der mit seiner Form dem Codier-Teil 4 angepasst ist.
Beim Einsetzen des Vorratsbehälters 2 schiebt sich ein am Flaschenhals 3 vorgesehener Vorsprung auf einen halbkugelförmigen Verschlusspropfen 50, entfernt diesen vom Ventilsitz 51 und öffnet den Durchgang für die Seifenlösung, so dass sich das dargestellte Niveau einstellt, welches durch einen nachgespeisten Luftraum L konstant gehalten wird. Der Verschlusspropfen 50 ist einstückig über ein Federblatt 48 mit zwei einander gegenüberliegenden Montagezapfen 49 versehen und im Verschlussdeckel 7 eingesetzt.
Ferner ist ersichtlich, dass der Schwimmer 22 an einer Führungsleiste 47 nach oben gleitet, so bald sich Seifenlösung im Zwischenbehälter 6 befindet.
Die Seifenlösung kann über einen Seifendurchlass 69 und einen Durchgangszapfen 84 zu einem schwimmfähigen Rückschlagventil 44 gelangen, welches oberseitig zum Seifendosierzylinder 83 angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich ein weiteres Rückschlagventil 44' das über eine Ventilfeder 45 gegen seinen oberen Ventilsitz gepresst ist. Darunter ist ein Verschäumer 73 zu sehen, der durch einen Düsen-/Expansions-Körper 74 abgeschlossen und mit einer schiefwinklig Abgabebohrung 80 versehen ist.
Im Luftzylinder 82 ist ein axialverschieblicher Luftkolben 42 zu sehen, der einstückig mit der Kolbenstange 43 und einen stirnseitigen Seifenlösungskolben 40 ausgebildet ist. Ferner sind im Luftzylinder 82 zwei Bohrungen ersichtlich, wobei die radiale ein Luftdurchlass 89 zum Düsen-/Expansions-Körper 74 und die axiale ein Luftdurchlass 91 zum Verschäumer 73 ist.
Das hintere Ende der Kolbenstange 43 steckt zwischen zwei Seitenführungen 54 und weist einen Lagerzapfen 39 auf, der in einem Drucknocken 38 seitlich eingerastet ist. Durch diese formschlüssige Kupplung wird die Kolbenstange 43 in + und - Richtung (vgl. Fig. 1) mit dem Betätigungshebel 24 horizontal geführt; wobei die vordere Endstellung des Hebels 24 durch eine Strichpunktlinie angedeutet ist. Ebenfalls ist die betrachterseitig vordere Feder 60 zu sehen, die nach Art einer Blattfeder die Rückstellung des Hebels 24 in seine hintere Endstellung bewirkt.
In Figur 4 sind in vergrösserter Darstellung die Einzelteile des Verschäumers sowie die Ausbildung des Düsen-/Expansions-Körper 74 zu sehen. Zusätzlich zur Fig. 3 ist eine Ventilkugel 70, ein Stopfen 71 mit einem zentralen Durchlass, sowie ein Rohrstück 72, das der Führung der Feder 45 dient, ersichtlich. Im unteren Teil des Verschäumers 73, jedoch noch in diesem angeordnet, ist ein Schaumteiler 86 zu sehen.
Weitere Einzelteile des Verschäumers 73 sind den vergrösserten Darstellungen der Fig. 5 und Fig. 6 zu entnehmen. Dabei sieht man eine als Raumfläche ausgestaltete Vorschäumkammer 87 die durch der Luftführung dienende Kanäle 88 mit Druckluft versorgbar ist; die dosierte Seifenlösung ist gemäss Fig. 3, von oben einem Mantelraum 92 zugeführt.
Das Verschäumungsprinzip ist als solches notorisch bekannt, ebenso das der Verfeinerung und Homogenisierung dienende Membransieb 85 am unterem Ende des Verschäumers 73 sowie die Schaumteiler 86.
Die Draufsicht auf den Verschäumer 73 zeigt in Fig. 6 notorisch bekannte Schaumdüsen, durch welche von oben durch die Luftführungen 88 die Druckluft den in der Vorschäumkammer 87 gebildeten Schaum hindurch treibt.
Der in Fig. 7a schematisch gezeichnete Luftzylinder 82 lässt dessen Funktionsweise erkennen:
Ein der Verschäumung von Seifenlösung dienender Vorwärts-Hub Hw ist wirksam ab dem Überfahren durch den Luftkolben 42 über den radialen Luftdurchlass 89; es baut sich auf dem Hubweg H der in Fig. 7b eingezeichnete Druckverlauf p, bis zu einem maximalen Wert des Wirk-Drucks PW, auf. Dieser Wirk-Druck Pw wird über den axialen Luftdurchlass 91 an den angeschlossenen Verschäumer abgegeben.
Beim Rückwärts-Hub HB baut sich nach Fig. 7b der gestrichelt dargestellte Druckverlauf auf, bis zu einem Maximalwert PA, der vor dem Überfahren des Luftdurchlasses 89 erreicht wird. Danach fällt der Druck p ab und ändert nach dem Überfahren des Luftdurchlasses 89 durch den Kolben 42 sein Vorzeichen. Dieser Teil des Rückwärts-Hubs ist mit HS bezeichnet und nimmt einen relativ kleinen maximalen Unterdruck -PS an.
Es ist somit den beiden Figuren zu entnehmen, dass der mit dem Luftdurchlass 82 in Verbindung stehende Düsen/Expansions-Körper 74 zuerst über die Bohrung 80 ausgeblasen wird, und dass anschliessend ein Rücksaugen erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführung eines Luftzylinders 82 mit Verschäumer 73 und Düsen-/Expansions-Körper 74 ist in Fig. 7c halbseitig dargestellt.
Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 3 ist in Fig. 7c nur ein einziger Luftdurchlass 89 vorgesehen.- Neben einem radialen Durchlass 89 besitzt die Variante nach Fig. 3 Kanäle 93, die ebenfalls mit dem Düsen-/Expansions-Körper 74 verbunden sind.
In Fig. 7c ist der einzige Luftdurchlass 89 analog zu Fig. 7a ausgebildet; ebenso sind der Rückwärts-Hub HB und der weitere Rückwärts-Hub HS eingetragen. Entsprechend der Endstellung des Luftkolbens 42 ist die durch Pfeile charakterisierte Rücksaugrichtung mit -p bezeichnet.
Die physikalische Wirkung des Rücksaugens ist an Hand des Düsen-/Expansions-Körpers 74 nach Fig. 7c und Fig. 8 erkennbar:
Sobald ein Unterdruck im Luftzylinder 42 entsteht, wird über die zwischen den unterem Ende des Verschäumers 73 und dem Düsen-/Expansions-Körper 74 gebildeten spaltförmigen Raum dort verbliebener Seifenschaum nachgesaugt, der am Leitnocken 78 auftrifft und sich als Folge der nachfolgenden Oberflächenvergrösserung an einer Ablauffläche 79 als kleiner Seifentropfen niederschlägt und in die ringförmige Ventil-/Tropf-Kammer 75 abläuft.
Beim einem nachfolgenden positiven Hub tritt der Luftstrom durch den Luftdurchlass 89 über den oberen Expansionsraum 94 auf den Prallkopf 76 und verschäumt in der Tropf-Kammer 75 erneut; anschliessend wird diese aufgrund des längeren Weges und des geringeren Drucks etwa gleichzeitig mit dem durch den Wirk-Hub HW generierten Schaum über die Bohrung 80 ausgestossen.
Die für den Wirk-Hub HW notwendige Füllung des Luftzylinders erfolgt weitgehendst über das in Fig. 1 angedeutete Lufteinlassventil 90, da dieses einen bedeutend kleineren Strömungswiderstand darstellt, als die labyrinthische Ausgestaltung des By-Passes am und im Düsen-/Expansions-Körper 74. Das analoge gilt auch bei de r Abgabe des Schaums; es ist kein vorzeitiges Rcksaugen des portionierten Schaums feststellbar.
Der Erfindungsgegenstand stellt gegenüber dem eingangs erwähnten Stand der Technik inbezug auf seine Zuverlässigkeit, Sauberkeit und Hygiene eine beträchtliche Verbesserung dar.
Durch die bei elektromechanisch angetriebenen Spendern vorhandenen, frei wählbaren konstanteren Hubgeschwindigkeiten lässt sich der Erfindungsgegenstand nochmals optimieren und zeigt dort zusätzliche Wirkung beim Rücksaugen.
Bezeichnungsliste
1
Schaumspender
2
Vorratsbehälter (Seifenlösung)
3
Flaschenhals mit Aufsteckverschluss (fixiert)
4
Codier-Teile (positiv)
6
Zwischenbehälter
7
Verschlussdeckel zu 6
8
Adapater
9
Anstechhülse
10
codierter Zylindermantel / Codier-Rand (negativ)
11
Klemm- und Arretierstücke
12
Seitenführung
13
Pumpensupport
19
vorspringendes Teil (vertikal) an 6
20
Gehäuse / Haube (abklappbar)
21
Sichtfenster (Füllstandsanzeige)
22
Schwimmer (Füllstandsanzeige)
22'
Fahne von 22
23
Betätigungsring
24
Hebel / Betätigungshebel (einarmig)
25
Schwimmerkörper (Hohlkörper)
26
Führungsprofil (Nuten)
30
Rückwand (Spender)
31
Gelenk (Filmscharnier) für Haube
34
Seitenwange
35
Nuten (kurvenförmig)
36
Flansche mit herausragenden Zapfen
38
Druck-Nocken (konkav)
39
Lagerzapfen
40
Seifenlösungskolben
41
Kolbendichtung (O-Ring)
42
Luftkolben
43
Kolbenstange
44
oberes Rückschlagventil (Seifenlösung)
44'
unteres Rückschlagventil (Seifenlösung)
45
Ventilfeder (an 44')
46
Rippe (Stütze)
47
Führungselemente / Führungsleisten (U-Profil)
48
Federblatt
49
Montagezapfen (an 48)
50
Verschlusspropfen (Halbkugel)
51
Ventilsitz für 50
52
Membrane (Flaschenverschluss)
54
Seitenführung für Betätigungshebel
60
Feder / Federdraht (zweimal gebogen)
69
Seifendurchlass (in 83)
70
Ventilkugel (1. Füllventil)
71
Stopfen mit Durchlässen
72
Rohrstück (Federführung)
73
Verschäumer
74
Düsen-/Expansions-Körper
75
Tropf-Kammer (unterer Expansionsraum)
76
Prallkopf
77
Düsen-/Expansions-Raum
78
Leitnocken
79
Ablauffläche
80
Abgabebohrung (schiefwinkelig abgeschnitten)
81
Dichtung (O-Ring)
82
Luftzylinder
83
Seifendosierzylinder
84
Durchgangszapfen
85
Feinsieb / Membransieb
86
Schaumteiler
87
Vorschäumkammer
88
Luftführung / Kanäle
89
radialer Luftdurchlass in 82
90
Lufteinlassventil (2. Füllventil)
91
axialer Luftdurchlass in 82
92
Mantelraum in 73
93
Luftkanäle / Luftdurchlässe
94
oberer Expansionsraum
H
Hubweg
HB
Rückwärts-Hub (blasen)
HS
Rückwärts-Hub (saugen)
HW
Vorwärts-Hub (Wirkhub)
L
Luft / Luftraum
PA
max. Überdruck (blasen)
PS
max. Unterdruck (saugen)
PW
Wirk-Druck (Verschäumung)
+p
Überdruck (Ausblasen)
-p
Unterdruck (Rücksaugen)
W
Wand (Waschraum)

Claims (12)

  1. Verfahren zur kontrollierten portionenweisen Abgabe von Schaum in einem Gerät zur Erzeugung und Dosierung von Schaum, der aus einer verschäumbaren Flüssigkeit unter Zufuhr von Druckluft zu grobblasigem Schaum aufbereitet und in einem nachgeschaltetem Verschäumer verfeinert und homogenisiert wird, wobei in einem Druckluftzylinder ein Vorwärts-Hub des Luftkolbens zur Schaumerzeugung und ein Rückwärts-Hub zum Ausblasen des Schaums aus einer Schaum-Abgabebohrung herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Rückwärts-Hub des Luftkolbens erzeugte Luftströmung in einer ersten Phase als Überdruck und in einer zweiten Phase als Unterdruck in den Bereich der Schaum-Abgabebohrung eingeleitet wird, wobei der in der Abgabebohrung vorhandene Schaum in der ersten Phase grösstenteils ausgeblasen und in der zweiten Phase der verbliebene Restschaum bei Unterdruck expandiert und zerfällt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehr der Richtung der Druckströmung durch einen radialen Luftdurchlass erzeugt wird, welcher sich in der ersten Phase vor dem im Rückwärts-Hub bewegten Luftkolben und in der zweiten Phase hinter dem im Rückwärts-Hub befindlichen Luftkolben befindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umkehr der Richtung der Druckströmung durch einen einzigen ortsfest im Bereich des Rückwärts-Hubs im Druckluftzylinder radial angeordneten Luftdurchlass erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem den vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der Schaum-Abgabebohrung die Druckströmung des Rückwärts-Hubs expandiert wird.
  5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Gerät zur Erzeugung und kontrollierten portionenweisen Abgabe von Schaum, bestehend aus einem über Kopf angeordneten Vorratsbehälter für eine Seifenlösung, einem Zwischenbehälter mit Füllstandsanzeige, einer Dosiervorrichtung für Seifenlösung und einem Druckluftzylinder mit einem doppelt'wirkenden Luftkolben, wobei die im Vorwärts-Hub erzeugte Druckluft stirnseitig austritt, einer Mischkammer für Luft und Seifenlösung und einem Verschäumer mit einer nachgeschalteten Abgabebohrung für portionierten Seifenschaum, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckluftzylinder (82) wenigstens ein radialer Luftdurchlass (89) vorgesehen ist, und dass dieser pneumatisch mit der Schaum-Abgabebohrung (80) verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Luftdurchlass (89) vorhanden ist, über den der Luftkolben während des Rückwärts-Hubs gleitet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsen-/Expansions-Körper (74) zwischen den Luftdurchlass (89) und dem Ausgang des Verschäumers (73) geschaltet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter (6) oberseitig durch einen Verschlussdeckel (7) abgedeckt ist, in welchem ein federnd angeordneter Verschlusspropfen (50) derart gelagert ist, dass der Zwischenbehälter (6) ohne eingesetzten Vorratsbehälter (2) stets verschlossen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Verschlussdeckel (7) ein Adapter vorgesehen ist, welcher einen Codier-Rand (10) aufweist, der mit am Hals (3) angeordneten Codier-Teilen (4) eines Vorratsbehälters (2) korrespondiert.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenbehälter (6) Führungselemente (47) vorgesehen sind, welche einen vertikal beweglichen Schwimmer (22) mit Anzeigefahne (22') in einem vorspringenden vertikalen Teil führen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Verschlussdeckel (7) eine Anstechhülse (9) vorgesehen ist, die eine in der Vorratsflasche (2) vorhandene Membrane (52) während ihres Aufsteckens auf den Verschlussdeckel (7) durchsticht.
  12. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 in einem manuell oder elektromechanisch betätigten Schaumspender zur Abgabe von Seifenschaum zum Händewaschen.
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