WO1996002178A1 - Gerät zur bildung von seifenschaum und dessen verwendung - Google Patents

Gerät zur bildung von seifenschaum und dessen verwendung Download PDF

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WO1996002178A1
WO1996002178A1 PCT/CH1995/000165 CH9500165W WO9602178A1 WO 1996002178 A1 WO1996002178 A1 WO 1996002178A1 CH 9500165 W CH9500165 W CH 9500165W WO 9602178 A1 WO9602178 A1 WO 9602178A1
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foaming unit
air
foam
soap
piston
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PCT/CH1995/000165
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Markus Ehrensperger
Rupert Pachler
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Cws International Ag
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • 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
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    • B05B11/1087—Combination of liquid and air pumps
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    • 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

Definitions

  • a device corresponding to the preamble for dispensing cleaning agents or disinfectants or the like is known from CH -A5- 676 227.
  • This construction is based on adaptations to the manufacturing technology of the constructions according to EP -AI- 0 019 582 and EP -AI- 0 079 853.
  • the foaming unit used here is also already known (CH -A5- 676 456) and is usually used for closure and dispensing parts of mostly plastic bottles. By pressing on the bottle walls, liquid and air are pressed, swirled, foamed, pressed through a microsieve and dispensed directly as an unshaped foam structure through a nozzle.
  • the construction should be designed economically and be particularly suitable for mass production.
  • the cylinder space is planar on the end face, that a ball inlet valve and a spring-loaded ball outlet valve are arranged opposite one another in the end region of the cylinder space, that the piston head is flat on the end face, and that the lever the piston in its end position, in the cylinder face on the face side, is positively contacted.
  • the design of the cylinder space according to the invention permits precise and synchronous dosing of liquid soap and air, so that, regardless of the way in which the lever is moved, a similar formation of soap foam results.
  • the contacting of the piston on the end face in the cylinder space results in clear strokes and thus precisely defined delivery quantities, without any residual volumes.
  • this solution is cheap in terms of manufacturing technology and economical; other positive configurations of the piston and the cylinder space are also conceivable, but less favorable for mutual coordination.
  • the optimal arrangement of the valves is also crucial for the reproducible dosing of the soap solution.
  • the embodiment according to claim 2 is favorable in terms of production technology and allows the contact area between the piston and the cylinder space to be precisely defined without the two parts being worn.
  • a ball made of an elastomer has proven particularly useful, since it results in optimal tightness with minimal spring pressure.
  • connection of an expansion / conditioning room to a foaming unit known per se results in an improved foam quality and allows the foaming unit to be protected from drying out, cf. Claim 5.
  • the siphon-like expansion / conditioning space, claim 6, is particularly cheap; on the one hand it serves to compress and homogenize the foam and on the other hand it can be easily cleaned in its vertical area.
  • the use of the compressed air generated in the air pump for blowing out or for generating pressure is particularly favorable.
  • the interposition of a screen according to claim 9 forces the soap foam to contract and, after the subsequent repeated expansion, serves to homogenize it.
  • the cover acts as a defined finish with a minimal surface area and thus reduces the penetration of air into the conditioning part and into the foaming unit.
  • connection of a wind boiler ensures a uniform coaxial flow to the foaming unit known per se.
  • Claim 10 therefore serves to improve the foam quality and leads to a reproducible portioning of the foam.
  • the air spring listed in claim 11 can be realized in a simple form by an outer annular groove in the foaming unit and improves the flow conditions in the inlet area of the foaming unit.
  • the device according to the invention is excellently suited for use in public washrooms, especially in toilet rooms.
  • the device is largely maintenance-free;
  • the replacement of the soap solution bottle can, depending on the frequency, take place in intervals of several days to several weeks.
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of a foaming unit of FIG. 1, with its constituents directly surrounding it, in a conventional sectional illustration
  • 3 shows a further development of a foam dispenser, taking advantage of the entire volume in a given housing, in a quasi-section
  • FIG. 4 shows a variant of a foam dispenser, intended for foot actuation
  • FIG. 5 shows a further variant of a foam dispenser, provided for actuation via a push button
  • FIG. 6 shows a foam dispenser, which can also be actuated by a push button, designed as a table model.
  • Reference number 1 denotes a metering pump with a cylinder space 2 for soap solution.
  • This cylinder space 2 has a flat surface on the end face. In the area of this flat surface there are an inlet valve 4 with a floatable ball 4a and at the bottom, opposite, an outlet valve 5 with a ball 5a.
  • Corresponding inlet and outlet bores are denoted by 21 and 22 respectively and affect a bevel 20 in the cylinder space 2.
  • the piston rod 27 has a pressure sliding surface 29 on which a cam 30 of a yoke 31 serving to actuate the dispenser, with struts 32 and an annular actuating lever 33, rests.
  • An air pump 12 is arranged concentrically with the metering pump and has an elastic piston 14 with double lips and a pressure spring 13 supported on its housing an O-ring seal 15, presses into the drawn rest position.
  • a support / adapter 36 serves as the housing cover for the air pump 12, which supports a rear side bearing 34 (shown) and a front side bearing 35 (not shown) for the yoke 31, on the one hand, and with its rear mounting rail 37 on the other hand Recording - by inserting - into a not shown, notoriously known apparatus housing.
  • the ball 5a of the outlet valve 5 is pressed into a corresponding valve seat by a valve spring 9, the second end of the valve spring 9 being mounted in a bore of a foaming unit 18, shown in a top view.
  • Below the foaming unit 18, connected to a mixing nozzle is the expansion part 19a of an expansion / conditioning space, with a first one
  • the expansion part 19a leads to a conditioning part 19b, an aperture 19c, in a rectangular shape, being inserted between the two parts 19a and 19b.
  • the cylindrical cross section q2 present in part 19b is larger than the likewise cylindrical cross section ql.
  • an air outlet 16 is provided, which is operatively connected to the interior of a wind chamber 17, in which the foaming unit 18 is arranged concentrically.
  • the inlet valve 4 is connected via a bore 4 'to the interior of a housing 38 which serves as an intermediate soap bearing.
  • This intermediate storage is fed by a notoriously known bottle, not shown, with liquid soap, which is screwed into a connection 39, which is part of a cover 40 of the housing 38.
  • the housing 38 there is an air passage 41 connected to the rear of the air pump 12, which is led to a ring line 42 embedded in the cover 40, which in turn has a vertically arranged air supply 43, a horizontal supply 44 and blow-out lines 45, 45 'is connected.
  • a blow-out valve 6 At the end of the blow-out line 45 'there is a blow-out valve 6 with a corresponding valve ball.
  • a cylindrical inflow part which is arranged concentrically with the upper end of the conditioning part 19b.
  • the mode of operation of the device according to FIG. 1 is as follows:
  • actuating lever 33 If the actuating lever 33 is pulled by hand in the direction of the arrow P, it actuates the piston rod 27 on which the elastic piston 14 and the piston head 24 are arranged. As a result, soap solution and air are conveyed simultaneously when the cylinder chamber 2 is full; the suction valve 7, with valve cover 8, closes at the beginning of the stroke of the piston rod. The soap pushes the floating and elastic balls 4a upwards, or the ball 5a downwards, i.e. at the same time, soap solution is conveyed into the foaming unit 18 and compressed air and converted to foam here.
  • the soap foam formed in this way expands first in the mixing nozzle 53 of the foaming unit 18 and then in the horizontal region of the expansion part 19a; flowing foam presses the foam formed first over the vertical, cylindrical area of the expansion part 19a, is contracted in the panel 19c, can expand again with an enlarged cross section q2 and is conditioned in part 19b before it passes over the Exhaust nozzle 10 exits.
  • the conditioned foam ejected via the outlet nozzle 10 is of high homogeneity and fineness and its volume is stabilized.
  • the pressure range, measured at the outlet of the metering pump, is a maximum of 1.5 bar; the air pressure, measured at the outlet of the air cylinder, shows a maximum pressure of 0.2 bar.
  • the typical time period for operating the foam dispenser is in the range of one second. Shorter or slow actuations do not adversely affect the foam quality.
  • the optimal dosing volume has proven to be 0.4 ml of soap solution per stroke, with an approximately 30-fold increase in volume in the foam.
  • the resulting foam volume of 12.5 cm ⁇ causes the "illusion" of a bar of soap due to its high consistency.
  • the known foaming unit 18 (CH-A5- 676 456) is surrounded by an inner flange 61, which in turn is partially enclosed by an outer flange 62 and centered below the valve 5 in the outflow direction , is detachably mounted.
  • the foam enters the volume of the expansion part 19a, which is larger than this nozzle 53, via a mixing nozzle 53 and is deflected by the flowing foam via the rectangular orifice 19c into the expansion part 19b and, as described above, is discharged via the outlet nozzle 10.
  • the flow body 56 has a deep, circumferential groove, which acts as an inner air spring 55 and, like the wind chamber 60, causes a uniform introduction of the air into the mixture line 54.
  • This type of flow against the foaming element 18 is largely responsible for the continuous swirling described above and thereby initiates the high-quality foam generation.
  • FIG. 3 shows a foam dispenser which would find space in the known housing, but has a soap bottle 70 which has a larger volume than the bottles used in the arrangement according to FIG. 1.
  • the metering pump 1 has a fixed piston head 24, with two outlet bores 22 'passed through it.
  • the previously described one is arranged in the axial direction at the end of the outlet bore 22 ' Outlet valve 5, which rests with its ball on a valve seat in the foaming unit 18 arranged horizontally here with a spring 9 above the bore 22 '.
  • the foaming unit 18 again has the outflow aids described in the wind chamber 17.
  • the mixing nozzle 53 lying horizontally here flows in the expansion / conditioning space, which is also formed like a siphon, in the transverse direction via the expansion part 19a. All other parts correspond to the arrangement of Fig. 1; only the blow-out line 45 'is connected by a variant of a ring line 42' to the air outlet 16, the air pump 11, which is biased by the spring 13 and runs differently.
  • the device according to FIG. 4 is also intended for mounting on a wall W; the actuating force P acts here vertically on the lever 31 or 31 'and is exerted via a Bowden cable 72.
  • This model is mainly intended for operation using a footrest (pedal, push button, etc.), not shown here.
  • the cam 30 acts on the vertically arranged air pump 12.
  • the remaining parts correspond to the devices already described; only the intake valve 7 is arranged asymmetrically to the cylinder space 11, the horizontal air supply is designated by 44.
  • the air flow for the blow-out process is also asymmetrical here via air supply lines 43 'shown in dashed lines and a ring line 42'.
  • a relatively solid central bearing 74 is provided, which in the event of non-axial action of the actuating force P on the button 33 'or on the piston rod 27' can absorb the resulting moments and transmit them to the housing 71. 6, the device can also be set up as a table model.
  • the components discussed above can be seen, as well as the reinforced central bearing 74 and a suction pipe 73 which dips into the soap bottle 70 'underneath.
  • the short air supply 44' is advantageous here, which also coaxially connects the conditioning part via an inflow part 46 19b flows so that a foam portion is administered to a hand located under the outlet nozzle 10.
  • the housing 71 ' is to be made stable and possibly to be glued to the table T.
  • the device is therefore very environmentally friendly in use and clean (drip-free), ergonomically favorable and, due to its functional reliability, ideally suited for installation in public washrooms.

Abstract

Es sind Seifenschaumspender bekannt, welche über eine flexible Anordnung Seifenlösung und Luft in einer Verschäumungseinheit zu Seifenschaum verarbeiten. Diese Geräte sind entweder aufwendig konstruiert, oder aber produzieren Seifenschaum in nicht reproduzierbarer und/oder guter Qualität. Durch eine synchron mit einer Luftpumpe (12) arbeitenden Dosierpumpe (1), welche keine Toträume aufweist, kann unabhängig vom Betätigungsweg (P) eine gleichbleibende Schaumqualität erzeugt werden. Durch besondere Anströmmittel, insbesondere durch den Einbau der Verschäumungseinheit (18), in einen Windkessel (17), wird die Schaumqualität zusätzlich verbessert. Das Gerät eignet sich insbesondere für eine Verwendung in vielbenutzten Waschgelegenheiten in öffentlichen Waschräumen.

Description

Gerat zur Bildung von Seifenschaum und dessen Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Bildung von Seifenschaum, mit einer durch einen einzigen Hebel betätig- ten Seifenlösungs-Dosierpumpe, mit einem in ihrem Zylinder¬ raum vom Hebel hin- und herbewegbaren Kolben, sowie mit ei¬ ner koaxial zur Dosierpumpe gegenseitig beweglich angeordne¬ ten, und mit dieser synchron bewegten Vorrichtung, zur Ver¬ dichtung und Einführung von Luft, wobei verschliessbare Öff- nungen und/oder Leitungen in eine Verschäumungseinheit mün¬ den, wo feinblasige Schaum-Portionen gebildet werden.
Eine dem Oberbegriff entsprechende Einrichtung zur Abgabe von Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln oder dergleichen, ist bekannt aus CH -A5- 676 227. Diese Konstruktion beruht auf fabrikationstechnischen Anpassungen der Konstruktionen nach EP -AI- 0 019 582 und EP -AI- 0 079 853.
Die hier verwendete Verschäumungseinheit ist ebenfalls be¬ reits bekannt (CH -A5- 676 456) und findet ihren üblichen Einsatz bei Verschluss- und Ausgabeteilen von meist Kunst- stoff-Flaschen. Durch Drücken auf die Flaschenwände wird Flüssigkeit und Luft in den darüber angebrachten "Verschäu- mer" gepresst, verwirbelt, verschäumt, durch ein Mikrosieb gepresst und direkt als ungeformtes Schaumgebilde über eine Düse ausgegeben.
In allen Ausführungsformen werden aus fertigungstechnischen Gründen notwendige Toleranzen, durch eine relative Beweg¬ lichkeit der Komponenten, zueinander ausgeglichen.
Die bekannten Geräte sind relativ aufwendig in ihrer Kon¬ struktion (EP -AI- 0 019 582 und EP -AI- 0 079 853), oder lassen in ihrer Schaumqualität zu wünschen übrig (CH -A5-
676 227) . Die einzelnen Schaumportionen fallen bei langsamen Bewegungen des Betätigungshebels, gegenüber schnellen Bewe¬ gungen unterschiedlich aus; die verwendeten Ventile und An¬ ordnungen neigen zum Nachtropfen. Zudem wirken sich die in der Dosierpumpe vorgesehenen Luftfedern, welche den Ausstoss der Seifenlösung gewährleisten sollen, negativ auf die Kon¬ stanz der Dosiermenge aus.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, eine hohe Betriebssicherheit ergibt und auch nach längeren Unterbrüchen einen einwandfreien, feinporigen Schaum liefert. Gleichzeitig soll die Konstruktion wirt¬ schaftlich ausgelegt sein und sich insbesondere für eine Massenfertigung eignen.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Zylinderraum stirnseitig plan ausgebildet ist, dass im stirnseitigen Be¬ reich des Zylinderraums ein Kugel-Einlassventil und ein fe¬ derbelastetes Kugel-Auslassventil einander gegenüberliegend angeordnet sind, dass der Kolbenkopf stirnseitig plan ist, und dass der Hebel den Kolben in seiner Endstellung, im Zy- linderrau stirnseitig, formschlüssig kontaktiert.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Zylinderraums er¬ laubt eine genaue und synchrone Dosierung von Flüssigseife und von Luft, so dass, unabhängig vom Weg des Hebels, eine gleichartige Seifenschaumbildung resultiert. Zudem ergibt die stirnseitige Kontaktierung des Kolbens im Zylinderraum eindeutige Hübe und damit genau definierte Fördermengen, ohne dass Restvolumina entstehen. Ausserdem ist diese Lösung fabrikationstechnisch günstig und wirtschaftlich; andere formschlüssige Ausgestaltungen des Kolbens und des Zylinder- raums sind ebenfalls denkbar, aber weniger günstig für ein gegenseitiges aufeinander Abstimmen.
Ebenfalls entscheidend für die reproduzierbare Dosierung der Seifenlösung ist die optimale Anordnung der Ventile. Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist fertigungstechnisch günstig und erlaubt die Kontaktfläche zwischen dem Kolben und dem Zylinderraum genau zu definieren, ohne dass eine Ab¬ nutzung der beiden Teile entsteht.
Die Wahl der Kugel des Einlassventiles, gemäss Anspruch 3, führt zu einer in der Seifenlösung schwimmenden und damit optimal betriebsbereiten Ventilkugel.
Besonders bewährt hat sich eine Kugel aus einem Elastomer, Anspruch 4, da diese mit minimalem Federdruck bereits eine optimale Dichtigkeit ergibt.
Die Nachschaltung eines Expansions-/Konditionierungsraums an eine an sich bekannte Verschäumungseinheit ergibt eine ver¬ besserte Schaumqualität und erlaubt, die Verschäumungsein¬ heit vor ihrem Eintrocknen zu schützen, vgl. Anspruch 5.
Der syphonartige Expansions-/Konditionierungsraum, Anspruch 6, ist besonders günstig; er dient einerseits der Verdich¬ tung und Homogenisierung des Schaums und kann andererseits in ihrem vertikalen Bereich leicht gereinigt werden.
Der Einbezug eines koaxialen Ausblasens des Konditionie- rungsteils, gemäss Anspruch 7, erhöht die Betriebsbereit¬ schaft des Gerätes, insbesondere nach längeren Stillstands¬ zeiten.
Besonders günstig ist die Nutzung der in der Luftpumpe er¬ zeugten Druckluft zum Ausblasen, bzw. zur Druckerzeugung, Anspruch 8.
Die Zwischenschaltung einer Blende nach Anspruch 9 zwingt den Seifenschaum zu einer Kontraktion und dient, nach der anschliessenden wiederholten Expansion, zu dessen Homogeni¬ sierung. Zudem wirkt die Blende gegenüber dem dahinterlie- genden Expansionsteil, nach dem Abblasen des Seifenschaums, als definierter Abschluss mit minimaler Oberfläche und ver- ringert somit das Eindringen von Luft in das Konditionie- rungsteil und in die Verschäumungseinheit.
Die Zuschaltung eines Windkessels gewährleistet eine gleichmässige koaxiale Anströmung der an sich bekannten Ver- schäumungseinheit. Anspruch 10 dient demzufolge zur Verbes¬ serung der Schaumqualität und führt zu einer reproduzierba¬ ren Portionierung des Schaums.
Die in Anspruch 11 aufgeführte Luftfeder lässt sich in ein¬ facher Form durch eine äussere Ringnut in der Verschäumungs- einheit realisieren und verbessert die Strömungsverhältnisse im Einlassbereich der Verschäumungseinheit.
Aufgrund des sehr geringen Verbrauchs an Seifenlösung eignet sich das erfindungsgemässe Gerät hervorragend für den Ein¬ satz in öffentlichen Waschräumen, insbesondere in Toiletten- räumen. Das Gerät ist weitgehend wartungsfrei; der Ersatz der Seifenlösungs-Flasche kann, je nach Frequenz, in Abstän¬ den von mehreren Tagen bis mehreren Wochen erfolgen.
In nachfolgenden Zeichnungen werden praktische Ausführungs¬ beispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Glei- ehe Funktionsteile sind in allen Zeichnungen mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in mehreren Zeich¬ nungen auf die sonst übliche Schraffur verzichtet; sie sind deshalb als Quasi-Schnittdarstellungen bezeichnet.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schaumspender mit Hebelbetätigung, in per¬ spektivischer Darstellung, als Quasi-Schnitt,
Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung einer Verschäumungs¬ einheit der Fig. 1, mit ihren sie direkt umgeben- den Bestandteilen, in üblicher Schnittdarstellung, Fig. 3 eine Weiterentwicklung eines Schaumspenders, unter Ausnutzung des gesamten, in einem vorgegebenen Ge¬ häuse vorhandenen Volumens, im Quasi-Schnitt,
Fig. 4 eine Variante eines Schaumspenders, vorgesehen für eine Fussbetätigung,
Fig. 5 eine weitere Variante eines Schaumspenders, vorge¬ sehen für eine Betätigung über einen Druckknopf und
Fig. 6 einen ebenfalls durch einen Druckknopf betätigba- ren Schaumspender, ausgebildet als Tischmodell.
In Fig. 1 ist ein Seifenschaumspender dargestellt, welcher kompatibel ist zum millionenfach hergestellten Vorgängermo¬ dell nach EP -AI- 0 019 582 und EP -AI- 0 079 853. Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Dosierpumpe mit einem Zylinderraum 2 für Seifenlösung bezeichnet. Dieser Zylinderraum 2 weist stirnseitig eine plane Fläche auf. Im Bereich dieser planen Fläche sind ein oben liegendes Einlassventil 4 mit einer schwimmfähigen Kugel 4a und unten, gegenüberliegend, ein Auslassventil 5 mit einer Kugel 5a. Entsprechende Ein- und Auslassbohrungen sind mit 21 bzw. 22 bezeichnet und tangie¬ ren eine Anschrägung 20 im Zylinderraum 2. Ein ebenfalls mit der im gleichen Winkel ausgeführten Anschrägung 25 versehe¬ ner Kolbenkopf 24, mit seiner ebenfalls planen Stirnfläche 23, weist eine Dichtung 26, einen handelsüblichen O-Ring auf, und wird über eine elastisch ausgestaltete Kolbenstange 27 mit Hohlraum 28 angetrieben. Endseitig besitzt die Kol¬ benstange 27 eine Druck-Gleitfläche 29, auf welcher ein Noc¬ ken 30 eines der Betätigung des Spenders dienenden Jochs 31, mit Streben 32 und einem ringförmigen Betätigungshebel 33 aufliegt.
Konzentrisch zur Dosierpumpe ist eine Luftpumpe 12 angeord¬ net, welche über eine an ihrem Gehäuse abgestützte Druckfe¬ der 13 einen elastischen Kolben 14, mit Doppel-Lippen und einer O-Ring-Dichtung 15, in die gezeichnete Ruhelage drückt.
Als Gehäusedeckel für die Luftpumpe 12 dient ein Support/ Adapter 36, welcher einerseits ein hinteres Seitenlager 34 (gezeichnet) und ein vorderes Seitenlager 35 (nicht gezeich¬ net) für das Joch 31 trägt und andererseits mit seiner rück¬ seitigen Montage-Schiene 37 zur Aufnahme - durch Einschieben - in ein nicht dargestelltes, notorisch bekanntes Apparate¬ gehäuse dient. Die Kugel 5a des Auslassventiles 5 ist durch eine Ventilfeder 9 in einen entsprechenden Ventilsitz ge¬ drückt, wobei das zweite Ende der Ventilfeder 9 in einer - in Draufsicht gezeichneten - Bohrung einer Verschäumungsein¬ heit 18 gelagert ist. Unterhalb der Verschäumungseinheit 18, an eine Mischdüse angeschlossen, ist das Expansionsteil 19a eines Expansions-/Konditionierungsraums, mit einem ersten
Querschnitt ql. Das Expansionsteil 19a führt zu einem Kondi- tionierungsteil 19b, wobei eine Blende 19c, in rechteckiger Form, zwischen die beiden Teile 19a und 19b eingefügt ist. Der im Teil 19b vorhandene zylindrische Querschnitt q2 ist gegenüber dem ebenfalls zylindrischen Querschnitt ql grös- ser. Im stirnseitigen Bereich des Zylinderraums 11 der Luft¬ pumpe 12 ist ein Luftauslass 16 vorgesehen, welcher mit dem Innenraum eines Windkessels 17 wirkverbunden ist, in welchem die Verschäumungseinheit 18 konzentrisch angeordnet ist.
Das Einlassventil 4 ist über eine Bohrung 4' mit dem Innen¬ raum eines Gehäuses 38 verbunden, welcher als Seifenzwi¬ schenlager dient. Gespeist ist dieses Zwischenlager durch eine notorisch bekannte, nicht dargestellte Flasche mit flüssiger Seife, welche in einem Anschluss 39 eingeschraubt ist, der Bestandteil eines Deckels 40 des Gehäuses 38 ist.
Im Gehäuse 38 befindet sich ein mit der Rückseite der Luft¬ pumpe 12 verbundener Luftdurchlass 41, der zu einer im Dec¬ kel 40 eingelassenen Ringleitung 42 geführt ist, welche ih¬ rerseits mit einer senkrecht angeordneten Luftzuführung 43, einer horizontalen Zuführung 44 und mit Ausblasleitungen 45, 45' verbunden ist. Am Ende der Ausblasleitung 45' befindet sich ein Ausblasventil 6, mit einer entsprechenden Ventilku¬ gel . Unterhalb des Ventiles 6 ist ein zylindrisches Anström¬ teil vorgesehen, welches konzentrisch zum oberen Ende des Konditionierungsteiles 19b angeordnet ist.
Die Wirkungsweise des Gerätes gemäss Fig. 1 ist folgende:
Wird der Betätigungshebel 33 von Hand in Pfeilrichtung P ge¬ zogen, so betätigt dieser die Kolbenstange 27, auf welcher der elastische Kolben 14 und der Kolbenkopf 24 angeordnet sind. Dadurch wird gleichzeitig - bei gefülltem Zylinderraum 2 - Seifenlösung und Luft gefördert; das Ansaugventil 7, mit Ventildeckel 8, schliesst sich bei Beginn des Hubes der Kol¬ benstange. Die Seife drückt die schwimmenden und elastisch ausgebildeten Kugeln 4a nach oben, bzw. die Kugel 5a nach unten, d.h. es wird gleichzeitig Seifenlösung in die Ver¬ schäumungseinheit 18 und Druckluft gefördert und hier zu Schaum umgewandelt.
Der derart gebildete Seifenschaum expandiert zuerst in der Mischdüse 53 der Verschäumungseinheit 18 und anschliessend im horizonalen Bereich des Expansionsteils 19a; nachflies- sender Schaum drückt den zuerst gebildeten Schaum über den senkrechten, zylindrisch ausgeführten Bereich des Expansi¬ onsteils 19a, wird in der Blende 19c kontrahiert, kann sich bei einem erweiterten Querschnitt q2 wieder expandieren und erfährt im Teil 19b eine Konditionierung, bevor er über die Auslassdüse 10 austritt.
Der über die Auslassdüse 10 ausgestossene konditionierte Schaum ist von hoher Homogenität und Feinheit und ist in seinem Volumen stabilisiert.
Nach dem Loslassen des Hebels 33 drückt die Feder 13 den Kolben 14 wieder nach hinten, wobei im Sinne eines doppel- wirkenden Kolbens Luft verdichtet über die Leitungen 41 bis 45' ins Anströmteil 46 strömt und hier den im Expansionsteil 19a vorhandenen Schaum restlos ausschiebt.
Damit ist das Gerät wieder betriebsbereit, da bereits beim Einsetzen des Rückhubes die schwimmende Ventilkugel 4a durch den im Zwischenlager befindlichen statischen Seifendruck von ihrem Ventilsitz abgehoben wurde, so dass sich der Zylinder¬ raum 2, unterstützt durch den Unterdruck, vollständig mit Seife füllt.
Die verwendeten Ventile sind derart angeordnet, dass die Ru- hestellung jeweils der Dichtposition entspricht. Damit ist gewährleistet, dass auch bei sehr kleinen Strömungen (quasi¬ statisch) ihre Funktion erfüllt ist. Zusätzlich ist die Ku¬ gelführung auf eine geringe Spaltbreite von ca. 0,5 mm aus¬ gelegt; die Kugelführung wird in an sich bekannter Weise durch vier begrenzende Flächen erzielt, so dass ein eventu¬ elles Verkleben bereits durch die auf die Kugel wirkenden hydraulischen Kräfte wieder aufgehoben wird.
Besonders bewährt haben sich handelsübliche Kugeln aus Ela¬ stomer, insbesondere aus Silikongummi.
Der Druckbereich, gemessen am Ausgang der Dosierpumpe, be¬ läuft sich im Maximum auf 1,5 bar; der Luftdruck, gemessen am Ausgang des LuftZylinders, zeigt einen Maximaldruck von 0,2 bar.
Die typische Zeitdauer für die Betätigung des Schaumspenders bewegt sich im Bereich von einer Sekunde. Kürzere oder lang¬ same Betätigungen wirken sich nicht nachteilig auf die Schaumqualität aus.
Als optimales Dosiervolumen haben sich 0,4 ml Seifenlόsung pro Hub, bei einer zirka 30-fachen Volumenvergrösserung im Schaum, erwiesen. Das resultierende Schaumvolumen von 12,5 cm^ bewirkt aufgrund seiner hohen Konsistenz die "Illusion" eines Stücks Seife. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die an sich bekannte Ver¬ schäumungseinheit 18 (CH -A5- 676 456) von einem Innen¬ flansch 61 umgeben, welcher seinerseits teilweise von einem Aussenflansch 62 umschlossen und in AusStrömungsrichtung un- terhalb des Ventils 5 zentriert, lösbar montiert ist.
Es ist leicht ersichtlich aus Fig. 2, dass die dosierte Menge Seifenlösung über eine zentrale Gemischleitung 54 in einem Strömungskörper 56 in die Verschäumungseinheit 18 ein¬ strömt. Gleichzeitig wird ein synchron hierzu verdichtetes Luftvolumen über einen sogenannten Windkessel 60 geführt, strömt ebenfalls in die Gemischleitung 54 ein und trifft hier auf einen kegelförmigen Abweiskörper 50; die Schaumbil¬ dung beginnt, in Folge einer kontinuierlichen Verwirbelung von Seifenlösung und Luft, unterbruchsfrei. Anschliessend dringt der derart gebildete Grobschaum über sechs koaxiale Bohrungen in ein Mischelement 51 in eine Mischkammer 52 mit einem vorgeschalteten, aus Darstellungsgründen nicht ge¬ zeichneten, handelsüblichen Mikrosieb (Vlies) und wird hier verfeinert. Der Schaum tritt über eine Mischdüse 53 in das gegenüber dieser Düse 53 vergrösserte Volumen des Expansi¬ onsteils 19a ein und wird durch den nachfliessenden Schaum über die rechteckige Blende 19c in das Expansionsteil 19b umgelenkt und, wie oben beschrieben, über die Auslassdüse 10 ausgegeben.
Am seinem oberen Ende weist der Strömungskδrper 56 eine tiefe, umlaufende Nut auf, welche als innere Luftfeder 55 wirkt und, ebenso wie der Windkessel 60, eine gleichmässige Einführung der Luft in die Gemischleitung 54 bewirkt. - Diese Art der Anströmung des Verschäumungselementes 18 ist massgeblich für die oben beschriebene kontinuierliche Ver¬ wirbelung verantwortlich und initiiert dadurch die qualita¬ tiv hochwertige Schaumerzeugung.
Der Strömungskörper 56 ist von einem Trägerflansch 57 ge- fasst und durch dessen umlaufendes Klemmteil 58 gehalten und in einer Zentrierbuchse 59 axialsymmetrisch positioniert. Sämtliche Teile gemäss Fig. 2 sind ineinander passend dimen¬ sioniert und werden über nicht dargestellte Schrauben und Dichtungen an die Dosierpumpe Fig. 1, über entsprechende Flansche fixiert. Ebenso ist das Ende der Ausblasleitung 45' an das übrige Teil der Leitung Fig. 1 angepasst.
Während der Seifenschaumspender Fig. 1 und Fig. 2 zu einem bestehenden Modell, bzw. in dessen Gehäuse passend ausge¬ führt ist, stellen die Konstruktionen nach Fig. 3 bis Fig. 6 eigene und entsprechend anders ausgestaltete Lösungen zum Erfindungsgegenstand dar.
Fig. 3 zeigt einen Schaumspender, der zwar im bekannten Ge¬ häuse Platz finden würde, aber eine Seifenflasche 70 auf¬ weist, welche ein grösseres Volumen als die in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Flaschen besitzt.
Das Gerätegehäuse 71 ist zur Montage an einer Wand W vorge¬ sehen, meist über einem Lavabo etc. bestimmt.
Die aus Fig. 1 und 2 bekannten Komponenten sind hier wie¬ derum vorhanden, jedoch besitzt die Dosierpumpe 1 einen feststehenden Kolbenkopf 24, mit zwei durch diesen hindurch geführten Auslassbohrungen 22'. Axial verschiebbar angeord¬ net und mit dem bereits beschriebenen elastischen Kolben 14, mit seiner Lippendichtung 15', kombiniert, ist eine Kolben¬ stange 27' mit ihrem darin enthaltenen Zylinderraum 2. In axialer Richtung angeordnet ist am Ende der Auslassbohrung 22' das vorher beschriebene Auslassventil 5, welches in der hier horizontal angeordneten Verschäumungseinheit 18 mit ei¬ ner Feder 9 über der Bohrung 22 ' , mit seiner Kugel auf einem Ventilsitz aufliegt. Die Verschäumungseinheit 18 weist wie¬ der die beschriebenen Ausströmungshilfen im Windkessel 17 auf. Die hier horizontal liegende Mischdüse 53 strömt den ebenfalls syphonartig ausgebildeten Expansions-/Konditio- nierungsraum über das Expansionsteil 19a in Querrichtung an. Sämtliche übrigen Teile entsprechen der Anordnung Fig. 1; einzig die Ausblasleitung 45' ist durch eine Variante einer Ringleitung 42' mit dem Luftauslass 16, der durch die Feder 13 vorgespannten Luftpumpe 11, anders verlaufend, verbunden.
Das Gerät nach Fig. 4 ist ebenfalls für eine Montage an ei¬ ner Wand W vorgesehen; die Betätigungskraft P wirkt hier senkrecht auf den Hebel 31, bzw. 31' und wird über einen Bowdenzug 72 ausgeübt. Dieses Modell ist hauptsächlich für eine Betätigung mittels einer hier nicht dargestellten Fussraste (Pedal, Drucktaste etc.) vorgesehen.
In dieser Variante wirkt der Nocken 30 auf die senkrecht an¬ geordnete Luftpumpe 12. Die übrigen Teile entsprechen den bereits beschriebenen Geräten; einzig das Ansaugventil 7 ist hier asymetrisch zum Zylinderraum 11 angeordnet, die hori- zontal verlaufende Luftzuführung ist mit 44 bezeichnet.
Dieses Gerät besitzt den Vorteil einer hygienischen Betäti¬ gung und kann zudem, aufgrund seiner gedrängten Bauweise, eine grössere Seifenflasche 70 und ein grösseres Seifen-zwi- schenlager 38' aufnehmen.
Das ebenfalls für eine Wandmontage vorgesehene Gerät, Fig. 5, ist in analoger Art aufgebaut wie die Vorherigen. Hier erfolgt die Betätigung über einen Betätigungsknopf 33 ' , der mit der Kolbenstange 27' aus dem Gerätegehäuse 71 hervor¬ tritt.
Die Luftführung für den Ausblasvorgang erfolgt hier eben¬ falls asymetrisch über gestrichelt dargestellte Luftzufüh¬ rungen 43 ' und eine Ringleitung 42 ' . Im weiteren ist hier ein relativ massives Zentrallager 74 vorgesehen, welches im Falle eines nicht axialen Einwirkens der Betätigungskraft P auf den Knopf 33', bzw. auf die Kolbenstange 27' die resul¬ tierenden Momente aufnehmen und auf das Gehäuse 71 übertra¬ gen kann. Gemäss Fig. 6 lässt sich das Gerät auch als Tisch-Modell aufbauen. Hier sind wiederum die vorher diskutierten Kompo¬ nenten ersichtlich, ebenso das verstärkte Zentrallager 74, sowie ein in die darunterliegende Seifenflasche 70' hinein- tauchendes Ansaug-Rohr 73. Vorteilhaft ist hier die kurze Luftzuführung 44' welche ebenfalls über ein Anströmteil 46 koaxial das Konditionierungsteil 19b anströmt, so dass einer unter der Auslassdüse 10 befindlichen Hand eine Schaumpor¬ tion verabreicht wird.
Selbstverständlich ist das Gehäuse 71' standfest zu gestal¬ ten und evtl. mit dem Tisch T zu verkleben.
Im Gegensatz zu den vorher besprochenen Geräten handelt es sich bei den beiden letzten um solche für eine Zwei-Hand-Be¬ dienung.
Es hat sich gezeigt, dass der Erfindungsgegenstand in der Kombination einer reproduzierbar arbeitenden Dosierpumpe ohne Toträume, in Verbindung mit exakt schliessenden Venti¬ len, mit einer impulsfrei, gekapselten und koaxial ange¬ strömten Verschäumungseinheit eine hervorragende Schaumqua- lität produziert, bei einem sehr geringen Seifenverbrauch. Langzeitversuche haben gezeigt, dass mit 400 ml Seifenlösung mindestens 1000 mal die Hände einwandfrei waschbar sind.
Das Gerät ist daher sehr umweltfreundlich im Gebrauch und sauber (tropffrei), ergonometrisch günstig und aufgrund sei- ner Funktionssicherheit bestens für eine Aufstellung in öf¬ fentlichen Waschräumen geeignet.
ERS

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gerät zur Bildung von Seifenschaum, mit einer durch einen einzigen Hebel (31, 33) betätigten Seifenlösungs- Dosierpumpe (2, 24, 25, 27), mit einem in ihrem Zylin¬ derraum vom Hebel hin- und herbewegbaren Kolben (24, 25, 27), sowie mit einer koaxial zur Dosierpumpe (2, 24, 25, 27) gegenseitig beweglich angeordneten und mit dieser synchron bewegten Vorrichtung zur Verdichtung und Einführung von Luft (12), wobei verschliessbare
Öffnungen und/oder Leitungen (22, 16) in eine Verschäu¬ mungseinheit (18) münden, wo feinblasige Schaum-Portio¬ nen gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum (2) stirnseitig plan ausgebildet ist, dass im stirnseitigen Bereich des Zylinderraums ein Kugel- Einlassventil (4) und ein federbelastetes Kugel- Auslassventil (5) einander gegenüberliegend angeordnet sind, dass der Kolbenkopf (24) stirnseitig plan ist, und dass der Hebel (31, 33) den Kolben (24, 25, 26, 27), in seiner Endstellung, im Zylinderraum (2) stirn¬ seitig, form-schlüssig kontaktiert.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (24, 25, 26, 27) und der Zylinderraum (2) stirn¬ seitig, peripher je eine aufeinander abgestimmte An- schrägung (25; 20) aufweisen.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (4a) des Einlassventiles (4) eine gegenüber der zu dosierenden Seifenlösung geringere Dichte aufweist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (4a) des Einlassventils (4) aus einem Elastomer besteht.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Verschäumungseinheit (18) ein zylinderförmiger Ex- pansions-/Konditionierungsraum (19) angeschlossen ist.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansions-/Konditionierungsraum (19) syphonartig aus¬ gebildet ist und in seinem lotrecht angeordneten Kondi- tionierungsteil (19b) einen gegenüber dem Expansions¬ teil (19a) grösseren lichten Querschnitt (ql; q2) auf¬ weist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das lotrechte Konditionierungsteil (19b) mittels einer Aus¬ blasleitung (45, 45') koaxial durch einen Ausblasluft¬ strom mit einem Druck (p) beaufschlagt wird.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasleitung (45, 45') an einen Ausgang der Luftpumpe
(12) angeschlossen ist.
9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Expansionsteil (19a) und dem Konditionie¬ rungsteil (19b) eine Blende (19c) zwischengeschaltet ist.
10. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschäumungseinheit (18) ein Windkessel (60) vorge¬ schaltet ist.
11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verschäumungseinheit (18) , zusätzlich zum Windkes¬ sel (60), eine innere Luftfeder (55) vorgesehen ist.
12. Verwendung des Gerätes nach wenigstens einem der An¬ sprüche 1 bis 11 in öffentlichen Waschräumen.
ERSATZB
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