WO2018019556A1 - Flüssigkeitsspender mit einem austragkopf - Google Patents

Flüssigkeitsspender mit einem austragkopf Download PDF

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WO2018019556A1
WO2018019556A1 PCT/EP2017/067299 EP2017067299W WO2018019556A1 WO 2018019556 A1 WO2018019556 A1 WO 2018019556A1 EP 2017067299 W EP2017067299 W EP 2017067299W WO 2018019556 A1 WO2018019556 A1 WO 2018019556A1
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liquid dispenser
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Tobias Baumann
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Aptar Radolfzell Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a liquid dispenser according to the preamble of claim 1.
  • Generic liquid dispenser and their discharge heads serve the purpose of delivering liquids in the form of a spray.
  • These may in particular be cosmetic liquids such as perfumes and the like, or pharmaceutical liquids such as insect bites or foods such as olive oil.
  • the object of the invention is to provide a liquid dispenser with a discharge head available, which optionally allow the discharge in atomized form or in the form of drops or a jet / stream.
  • a liquid dispenser which comprises a liquid reservoir for receiving liquid before discharge and a discharge head attached thereto.
  • the liquid dispenser may have a pumping device which can be actuated by a translational relative movement of the discharge head relative to the base unit and promotes liquid from the liquid storage in the discharge head.
  • a liquid dispenser has a liquid storage in which the liquid is depressurized.
  • a pumping chamber which is preferably provided on the input side and output side with pressure relief valves, volumetrically reduced, so that the liquid is conveyed into the discharge head and in the direction of a swirl chamber and a discharge opening.
  • the liquid storage can be designed as an accumulator and the liquid dispenser have a valve device which can be actuated by a translational relative movement of the discharge head relative to the base unit and promotes liquid from the liquid storage in the discharge head.
  • a depression of the discharge head relative to the liquid storage only leads to an opening of an exhaust valve.
  • the pressurization of the liquid is already given as an accumulator due to the design of the liquid reservoir, so that when the outlet valve is open, the liquid flows in the direction of the vortex chamber and the discharge opening.
  • the discharge head which is provided for attachment to the base unit of the liquid dispenser, has a housing, which is preferably displaceable relative to the base unit for the purpose of actuating the liquid dispenser. It has a liquid inlet through which liquid to be discharged can pass from the liquid reservoir into the discharge head, and has a discharge opening through which the liquid can be discharged into a surrounding atmosphere.
  • a vortex chamber is provided with at least one eccentrically opening inlet channel, so that inflowing liquid is provided with a twist, which causes the formation of a spray jet on exit from the discharge opening.
  • the vortex chamber is switchable by changing the geometry of walls of the vortex chamber and / or the at least one inlet channel at least between a first and a second configuration. There is a handle for manually switching between the configurations. In a first configuration, the liquid is delivered as a spray. In a second configuration, the liquid is discharged as stream / jet. Designs are also possible in which there are further intermediate configurations.
  • the discharge head of a liquid dispenser according to the invention which is used for the forwarding of the liquid to be discharged from the inlet channel to the discharge, according to the invention has a vortex chamber which can be activated and deactivated manually by the user of the liquid dispenser. If the vortex chamber is activated due to the geometry and relative arrangement of its walls, the vortex chamber itself or an inlet channel which enters the vortex chamber eccentrically and preferably tangentially has a geometry suitable for causing a vortex, by means of which when the liquid exits through the Outlet a spray cone is generated.
  • the user can switch to the second configuration, in which not a spray, but liquid is discharged in the form of a continuous liquid flow / liquid jet or in drop form. In this second configuration, the walls of the swirl chamber and / or the shape of the inlet channel are changed so that no more swirl is generated in the liquid or this is so small that it is insufficient to form a spray.
  • the user of the liquid dispenser can set case by case, whether he wants to spray a product or would like to spend in the form of a liquid flow or drops. This is a useful option, for example, in application fields such as the discharge of perfume or olive oil.
  • the change in the geometry of the swirl chamber and / or the inlet channel is preferably effected by the fact that the swirl chamber or the inlet channel is limited by two swirl chamber components which are mutually movable.
  • Possibilities for influencing the effectiveness of the vortex chamber are, in particular, that the flow resistance in the vortex chamber is reduced by the relative movement of the vortex chamber components in order to prevent the formation of the vortex, and / or that the eccentricity of the inflow of the liquid is changed, since so the twist can be influenced.
  • the vortex chamber components are preferably movable in translation relative to each other, so sliding along a guide. Due to structural simplicity is particularly preferred when the vortex chamber components are mutually linearly movable.
  • a first of the vortex chamber component in which preferably an opening forming the discharge opening is provided on an inner side with a recess whose walls define the vortex chamber, and / or it is provided with a groove whose walls define the inlet channel in the vortex chamber
  • the second vortex chamber component has an end-side abutment surface, which bears against the first vortex chamber component in the first configuration, so that the abutment surface together with the depression defines the vortex chamber and / or the abutment surface forms the inlet channel together with the walls of the groove.
  • both vortex chamber components have mutually facing contact surfaces, which preferably lead to a planar arrangement of the vortex chamber components together. At least one of these contact surfaces has depressions which form the vortex chamber itself and / or the at least one inlet channel which flows eccentrically into the vortex chamber.
  • a design is also conceivable in which the depression forming the vortex chamber is provided on one of the vortex chamber components, and the depression forming the inlet channel is provided on the other vortex chamber component.
  • the two contact surfaces are removed from each other, a gap is created between them, through which liquid can flow directly and centrically into the vortex chamber, with the greatest possible circumvention of the inlet channel, whereby the flow resistance associated therewith is usually reduced.
  • the liquid flows in this second configuration, preferably through the circumferential annular gap in the vortex chamber.
  • either the vortex chamber component comprising the discharge opening or the vortex chamber component not comprising the discharge opening can be that which is displaced relative to the housing of the discharge head.
  • the vortex chamber component provided with the discharge opening is stationary relative to the housing or is formed by the housing itself, while the displaceable vortex chamber component is an inner component of the discharge head whose position is preferably not visible from outside.
  • the dispensing head as a whole can be the handle for manually switching between configurations. This is for example given a design in which the discharge head is mounted relative to a movable base to this and the relative position of the vortex chamber components to each other by a relative displacement of the discharge head and the base can be effected.
  • a displaceable relative to the housing of the discharge head button for manual switching of the configuration is provided on the discharge head itself, which directly or indirectly affects the relative position of the vortex chamber components.
  • An immediate influence is given when the button is stationary to a vortex chamber component, so that the displacement of the button alike also causes a displacement of one of the vortex chamber components relative to the housing.
  • a transmission is provided, via which the movement of the button relative to the housing with the movement of the vortex chamber member is coupled to the housing.
  • a transmission can be formed, for example, by two mutually sliding inclined planes on the side of the button and on the sides of the vortex chamber component.
  • a return spring which acts between the swirl chamber components, so that the swirl chamber components are always subjected to force in the direction of an end position and are displaced by application of force of the button against the force of the return spring.
  • the return spring causes only one of the configurations, that is, only one of the relative positions of the swirl chamber components to one another, is stable. Only as long as the button is powered by the user, the vortex chamber components therefore remain in the other, unstable configuration.
  • the button for switching the configurations is mounted in the region of an actuating surface of the discharge head, on which a force application can take place in order to initiate a liquid discharge. With such a configuration, the user can simultaneously select the configuration for the discharge and cause the discharge by the application of force to said actuating surface or the button adjacent thereto.
  • the discharge head relative to the base unit is rotatable about an axis of rotation and a gear is provided, by means of which a rotational movement of the discharge head causes a relative displacement of the vortex chamber components.
  • the advantage with such a design is, in particular, that the movement for initiating a discharge, usually the depression of the discharge head, is separated from the movement for switching the configurations by changing the relative displacement of the vortex chamber components. The user can thus first change the configuration of the discharge head in a very convenient and very dose possible manner and then trigger a discharge according to the selected configuration by depressing the discharge head.
  • the transmission preferably comprises a guide member with angular spacing from the axis of rotation provided on a swirl chamber member of the discharge head or on the base unit, and a guide slider which is engaged with the guide member and provided on the base unit or on one of the swirl chamber members.
  • the angle-dependent spacing is preferably generated by a spiral section shape.
  • the guide slide slides along the guide element, it also changes its distance from the axis of rotation, thus causing a radial displacement.
  • the guide element could also undergo a radial displacement. This radial displacement can be used to radially displace one of the vortex chamber component.
  • Fig. 1 shows a liquid dispenser according to the invention in an overall view.
  • FIGS. 2 and 3 show the discharge head of the dispenser of Fig. 1 in two sectional, perspective views.
  • FIGS. 4A and 4B as well as FIGS. 5A and 5B each show, in two different planes, the discharge device of the dispenser of FIG. 1 in two different configurations.
  • FIGS. 6A and 6B show a second variant of a discharge head for a liquid dispenser according to the invention.
  • FIGS. 7A and 7B show a third variant of a discharge head for a liquid dispenser according to the invention.
  • Fig. 1 shows a liquid dispenser 10 according to the invention in an overall view.
  • This liquid dispenser 10 has a liquid reservoir 20 and a discharge device 30, which is screwed onto a neck 22 of the liquid reservoir 20.
  • the discharge device 30 in turn has a fixed to the liquid storage base 40 and provided on the base 40 and depressible in an operating direction 2A discharge head 50.
  • On the base 40 is further provided an outlet control 42 in the form of a valve device or a pumping device, which at its upper End has an outlet 44.
  • this outlet port 44 is depressed in the direction 2A, depending on the configuration, the outlet control 42 designed as a valve device is opened so that pressurized fluid can flow into the discharge head 50, or a pumping operation is effected on the outlet control 42 designed as a pumping device, so that Liquid is conveyed from a pumping chamber, not shown in the discharge head and the pumping chamber is refilled from the liquid reservoir 20 during the later return stroke.
  • the discharge head 50 has a multipart housing 52, which has a discharge nozzle 56 on a separate nozzle component 54. Upstream of the discharge opening 56 is a swirl chamber 58, into which tangentially oriented inlet channels 60 open.
  • a swirl chamber 58 Upstream of the discharge opening 56 is a swirl chamber 58, into which tangentially oriented inlet channels 60 open.
  • liquid flowing into the discharge head at the liquid inlet 62 due to the abutment of an end face 72 of a die member 70 on the die member 54, flows through the tangential inlet channels 60 into the vortex chamber 58 and is thereby swirled. This swirl causes a spray cone to form from minute droplets of the liquid during the discharge. This is the first possible configuration of the dispensing head 50.
  • FIG. 5A A second possible configuration is shown in FIG. 5A and also in the above-mentioned FIGS. 2 and 3.
  • the punch member 70 is displaced to the right in the radial direction from the first configuration of the swirl chamber-forming member 54.
  • This causes the vortex chamber 58 itself and the inlet channel 60, which flows in tangentially into it, to be opened, as it were.
  • the inlet channel 60 almost completely loses its function, since liquid can now flow into the vortex chamber via an annular gap 64. It is therefore no longer in the vortex chamber 58 to the formation of a liquid swirl to a relevant extent. Instead, the liquid is discharged through the discharge opening 56 as an atomized jet.
  • the change between the configurations is particularly important.
  • a planar web extending into the discharge head 50, which forms a guide element 46 is provided on the base 40.
  • this guide element 46 does not surround the center axis 4 at a constant distance, but instead has a more spiral-segment-shaped form.
  • This guide member 46 cooperates with a guide slider 74 provided at the rear end 76 of the punch member 70.
  • This cooperation between the guide member 46 and the guide slider 74 causes a rotation of the discharge head 50 relative to the base 40 in the manner illustrated by FIGS. 4B and 5B to also cause a radial displacement of the guide slide 74.
  • This radial displacement simultaneously causes the desired radial displacement of the punch member 70 and its end face 72, so that said configurations can be changed by the rotational movement.
  • FIGS. 6A and 6B show a second variant whose mode of operation with respect to the activation and deactivation of the spray jet generation by opening and closing the swirl chamber 58 corresponds to the previously described embodiment. Notwithstanding the above-described embodiment, however, it is provided here that the stamp component 70 is permanently inserted into a spring 88 Direction of the configuration of Fig. 6A, so the spray configuration is pressed. In order to deflect the stamp component 70, a button 86 is provided which enables a deflection of the stamp component 70 against the force of the spring 88 via a gear 80 in the form of two abutting surface portions 70A, 86A.
  • a handle 84 is provided on the stamp member 70 at its rear end, which allows by pulling out and pushing in the two configurations for generating a spray jet or an atomized liquid jet.

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Abstract

Bekannt ist Flüssigkeitsspender (10) mit einen Pumpspeicher oder einem Druckspeicher sowie einem ein Austragkopf (50) mit den folgenden Merkmalen: Der Austragkopf (50) ist zur Befestigung auf einer Basiseinheit (40) des Flüssigkeitsspenders (10) vorgesehen,welche einen Flüssigkeitsspeicher (20) umfasst. Der Austragkopf (50) weist ein Gehäuse (52) auf,welches vorzugsweise zum Zwecke der Betätigung des Flüssigkeitsspenders (10) gegenüber der Basiseinheit(40) verlagerbar ist. Der Austragkopf (50) weist einen Flüssigkeitseinlass (62) auf, durch denhindurch auszutragende Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher (20) in den Austragkopf (50) gelangenkann, und eine Austragöffnung (56) auf, durch die die Flüssigkeit in eine umgebende Atmosphäreabgegeben werden kann. Zwischen dem Flüssigkeitseinlass (62) und der Austragöffnung (56) ist eine Wirbelkammer (58) mit mindestens einem exzentrisch mündenden Einlasskanal (60) vorgesehen, sodass einströmende Flüssigkeit mit einem Drall versehen wird, der beim Austritt aus der Austragöffnung (56) die Ausbildung eines Sprühstrahls bewirkt. Es wird vorgeschlagen, dass die Wirbelkammer (58) durch Änderung der Geometrie von Wandungen der Wirbelkammer (58) und/oder des mindestens einen Einlasskanals (60) zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Konfiguration umschaltbar ist. Der Austragkopf weist eine Handhabe (52, 84, 86) zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen auf.

Description

Flüssigkeitsspender mit einem Austragkopf
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsspender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Flüssigkeitsspender und deren Austragköpfe dienen dem Zweck, Flüssigkeiten in Form eines Sprühstrahls abzugeben. Hierbei kann es sich insbesondere um kosmetische Flüssigkeiten wie Parfüms und dergleichen oder um pharmazeutische Flüssigkeiten wie beispielsweise Mittel gegen Insektenstiche oder um Lebensmittel wie Olivenöl handeln.
Die Erzeugung eines Sprühstrahls macht es erforderlich, hohe Scherkräfte in der Flüssigkeit zu verursachen, durch die ein Flüssigkeitsfilm oder Flüssigkeitsstrom in Einzeltröpfchen zerrissen wird. Bei gattungsgemäßen Austragköpfen erfolgt dies durch eine Wirbelkammer, in die die Flüssigkeit durch einen oder mehrere Einlasskanäle exzentrisch einströmt, so dass sich in der Wirbelkammer ein rotierenden Flüssigkeitsstrom einstellt, der beim Austreten durch eine Austragöffnung aufgrund des Dralls und der kinetischen Energie zerrissen wird.
Bezüglich vieler Flüssigkeiten besteht jedoch der Wunsch, diese auch unzerstäubt auszutragen, also in Form eines Jets/Stroms oder in Tropfenform.
Die meisten aus dem Stand der Technik bekannten Austragköpfe und Flüssigkeitsspender sind dafür ausgebildet, Flüssigkeit entweder in zerstäubter Form oder in Form eines Jets/Stroms bzw. in Tropfenform auszutragen.
AUFGABE UND LÖSUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsspender mit einem Austragkopf zur Verfügung zu stellen, der wahlweise den Austrag in zerstäubter Form oder in Form von Tropfen oder eines Jets/Stroms gestatten.
Diese Aufgabe wird durch einen Flüssigkeitsspender erfüllt, der einen Flüssigkeitsspeicher zur Aufnahme von Flüssigkeit vor dem Austrag und einen Austragkopf daran angebrachten Austragkopf um- fasst. Der Flüssigkeitsspender kann über eine Pumpeinrichtung verfügen, die durch eine translative Relativbewegung des Austragkopfes gegenüber der Basiseinheit betätigt werden kann und Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in den Austragkopf fördert. Ein solcher Flüssigkeitsspender verfügt über einen Flüssigkeitsspeicher, in dem die Flüssigkeit drucklos vorliegt. Durch Niederdrücken der Pumpeinrichtung wird eine Pumpkammer, die vorzugsweise eingangsseitig und ausgangsseitig mit Überdruckventilen versehen ist, volumetrisch verkleinert, so dass die Flüssigkeit in den Austragkopf und in Richtung einer Wirbelkammer und einer Austragöffnung gefördert wird.
Alternativ kann der Flüssigkeitsspeicher als Druckspeicher ausgebildet sein und der Flüssigkeitsspender über eine Ventileinrichtung verfügen, die durch eine translative Relativbewegung des Austragkopfes gegenüber der Basiseinheit betätigt werden kann und Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in den Austragkopf fördert. Bei einer solchen Gestaltung führt ein Niederdrücken des Austragkopfes gegenüber dem Flüssigkeitsspeicher lediglich zu einem Öffnen eines Auslassventils. Die Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit ist aufgrund der Ausgestaltung des Flüssigkeitsspeichers als Druckspeicher bereits gegeben, so dass bei geöffnetem Auslassventil die Flüssigkeit in Richtung der Wirbelkammer und der Austragöffnung strömt.
Der Austragkopf, der zur Befestigung auf der Basiseinheit des Flüssigkeitsspenders vorgesehen ist, weist ein Gehäuse auf, welches vorzugsweise zum Zwecke der Betätigung des Flüssigkeitsspenders gegenüber der Basiseinheit verlagerbar ist. Er weist einen Flüssigkeitseinlass auf, durch den hindurch auszutragende Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher in den Austragkopf gelangen kann, und weist eine Austragöffnung auf, durch die die Flüssigkeit in eine umgebende Atmosphäre abgegeben werden kann.
Zwischen dem Flüssigkeitseinlass und der Austragöffnung ist eine Wirbelkammer mit mindestens einem exzentrisch mündenden Einlasskanal vorgesehen, so dass einströmende Flüssigkeit mit einem Drall versehen wird, der beim Austritt aus der Austragöffnung die Ausbildung eines Sprühstrahls bewirkt.
Die Wirbelkammer ist durch Änderung der Geometrie von Wandungen der Wirbelkammer und/oder des mindestens einen Einlasskanals mindestens zwischen einer ersten und einer zweiten Konfiguration umschaltbar. Es ist eine Handhabe zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen vorgesehen. In einer ersten Konfiguration wird die Flüssigkeit als Sprühstrahl abgegeben. In einer zweiten Konfiguration wird die Flüssigkeit als Strom/Jet abgegeben. Es sind auch Gestaltungen möglich, bei denen es weitere Zwischenkonfigurationen gibt.
Der Austragkopf eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspenders, der zur Weiterleitung der auszutragenden Flüssigkeit vom Einlasskanal bis zur Austragöffnung Verwendung findet, weist erfindungsgemäß eine Wirbelkammer auf, die gleichsam manuell durch den Benutzer des Flüssigkeitsspenders aktivierbar und deaktivierbar ist. Ist die Wirbelkammer aufgrund der Geometrie und Relativanordnung Ihrer Wandungen aktiviert, so weist die Wirbelkammer selbst oder ein exzentrisch und vorzugsweise tangential in die Wirbelkammer eindringender Einlasskanal eine Geometrie auf, die geeignet ist, um einen Drall zu verursachen, mittels dessen beim Austreten der Flüssigkeit durch die Austragöffnung ein Sprühkegel erzeugt wird. Mittels der Handhabe kann der Benutzer in die zweite Konfiguration umschalten, in der nicht ein Sprühstrahl, sondern Flüssigkeit in Form eines kontinuierlichen Flüssigkeitsstroms/Flüssigkeitsjets oder aber in Tropfenform abgegeben wird. In dieser zweiten Konfiguration sind die Wandungen der Wirbelkammer und/oder die Formgebung des Einlasskanals derart geändert, dass kein Drall mehr in der Flüssigkeit erzeugt wird oder dieser so gering ausfällt, dass er zur Ausbildung eines Sprühstrahls nicht ausreicht.
Somit kann der Benutzer des Flüssigkeitsspenders fallweise einstellen, ob er ein Produkt versprühen möchte oder aber in Form eines Flüssigkeitsstroms oder Tropfen ausgeben möchte. Dies ist beispielsweise in Anwendungsfeldern wie dem Austrag von Parfüm oder Olivenöl eine sinnvolle Wahlmöglichkeit.
Die Änderung der Geometrie der Wirbelkammer und/oder des Einlasskanals wird vorzugsweise dadurch bewirkt, dass die Wirbelkammer bzw. der Einlasskanal durch zwei Wirbelkammerbauteile begrenzt ist, die gegeneinander beweglich sind. Durch die manuelle Betätigung der Handhabe durch den Benutzer wird die Relativlage dieser Wirbelkammerbauteile verändert und somit die Wirksamkeit der Wirbelkammer. Möglichkeiten zur Beeinflussung der Wirksamkeit der Wirbelkammer liegen insbesondere darin, dass durch die Relativbewegung der Wirbelkammerbauteile der Strömungswiderstand in die Wirbelkammer hinein verringert wird, um die Ausbildung des Wirbels zu verhindern, und/oder dass die Exzentrizität des Einströmens der Flüssigkeit verändert wird, da auch so der Drall beeinflusst werden kann. Die Wirbelkammerbauteile sind vorzugsweise translativ gegeneinander beweglich, also schiebebeweglich entlang einer Führung. Aufgrund baulicher Einfachheit wird insbesondere bevorzugt, wenn die Wirbelkammerbauteile gegeneinander linear beweglich sind.
Vorzugsweise ist ein erstes der Wirbelkammerbauteil, in dem vorzugsweise eine die Austragöffnung bildende Durchbrechung vorgesehen ist, auf einer Innenseite mit einer Vertiefung versehen, deren Wandungen die Wirbelkammer begrenzen, und/oder es ist mit einer Nut versehen, deren Wandungen den Einlasskanal in die Wirbelkammer begrenzen. Das zweite Wirbelkammerbauteil weist eine stirnseitige Anlagefläche auf, die in der ersten Konfiguration am ersten Wirbelkammerbauteil anliegt, so die Anlagefläche gemeinsam mit der Vertiefung die Wirbelkammer begrenzt und/oder die Anlagefläche gemeinsam mit den Wandungen der Nut den Einlasskanal bildet.
Die genannte Konfiguration stellt eine sehr einfache Bauweise der Wirbelkammerbauteile dar. Hierbei weisen beide Wirbelkammerbauteile aufeinander zu weisende Anlageflächen auf, die vorzugsweise zu einer planen Anlage der Wirbelkammerbauteile aneinander führen. Mindestens eine dieser Anlageflächen weist Vertiefungen auf, die die Wirbelkammer selbst bilden und/oder den mindestens einen exzentrisch in die Wirbelkammer einströmenden Einlasskanal. Es ist auch eine Gestaltung denkbar, bei der die die Wirbelkammer bildende Vertiefung an einem der Wirbelkammerbauteile vorgesehen ist und die den Einlasskanal bildende Vertiefung an dem anderen Wirbelkammerbauteil. Wenn die Anlageflächen aneinander anliegen, sind der Einlasskanal und die Wirbelkammer umlaufend geschlossen und weisen somit eine Geometrie auf, die zur Ausbildung des Dralls innerhalb der Flüssigkeit in der Wirbelkammer geeignet ist. Werden die beiden Anlageflächen voneinander entfernt, so entsteht zwischen ihnen ein Spalt, durch den Flüssigkeit unter weitestgehender Umgehung des Einlasskanals direkt und zentrisch in die Wirbelkammer einströmen kann, wobei der hiermit einhergehende Strömungswiderstand dabei üblicherweise verringert ist. Die Flüssigkeit strömt in dieser zweiten Konfiguration vorzugsweise durch den umlaufend entstandenen Ringspalt in die Wirbelkammer ein.
Grundsätzlich kann entweder das die Austragöffnung umfassende Wirbelkammerbauteil oder das die Austragöffnung nicht umfassende Wirbelkammerbauteil jenes sein, welches gegenüber dem Gehäuse des Austragkopfes verlagert wird. Bevorzugt wird allerdings eine Ausgestaltung, bei der das mit der Austragöffnung versehene Wirbelkammerbauteil ortsfest zum Gehäuse ist bzw. vom Gehäuse selbst gebildet wird, während das verlagerbare Wirbelkammerbauteil ein inneres Bauteil des Austragkopfes ist, dessen Lage dabei vorzugsweise von außen nicht zu sehen ist. Der Austragkopf kann als Ganzes die Handhabe zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen darstellen. Dies ist beispielsweise bei einer Gestaltung gegeben, bei der der Austragkopf relativbeweglich zu einer Basis an dieser angebracht ist und die Relativlage der Wirbelkammerbauteile zueinander durch eine Relativverlagerung des Austragkopfes und der Basis bewirkt werden kann.
Bei einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am Austragkopf selbst eine gegenüber dem Gehäuse des Austragkopfes verlagerbare Schaltfläche zum manuellen Umschalten der Konfiguration vorgesehen ist, die unmittelbar oder mittelbar die Relativlage der Wirbelkammerbauteile beeinflusst. Eine unmittelbare Beeinflussung ist dann gegeben, wenn die Schaltfläche ortsfest zu einem Wirbelkammerbauteil ausgebildet ist, so dass die Verlagerung der Schaltfläche gleichermaßen auch eine Verlagerung eines der Wirbelkammerbauteile gegenüber dem Gehäuse bewirkt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass zwischen der Schaltfläche und dem Wirbelkammerbauteil ein Getriebe vorgesehen ist, über welches die Bewegung der Schaltfläche gegenüber dem Gehäuse mit der Bewegung des Wirbelkammerbauteils gegenüber dem Gehäuse gekoppelt ist. Ein solches Getriebe kann beispielsweise durch zwei aneinander abgleitenden schräggestellten Ebenen auf Seiten der Schaltfläche und auf Seiten des Wirbelkammerbauteils gebildet werden.
Vorzugsweise ist eine Rückstellfeder vorgesehen, die zwischen den Wirbelkammerbauteilen wirkt, so dass die Wirbelkammerbauteile stets in Richtung einer Endlage kraftbeaufschlagt sind und durch Kraftbeaufschlagung der Schaltfläche gegen die Kraft der Rückstellfeder verlagert werden.
Die Rückstellfeder bewirkt, dass nur eine der Konfigurationen, also nur eine der Relativpositionen der Wirbelkammerbauteile zueinander, stabil ist. Nur solange die Schaltfläche durch den Benutzer kraftbeaufschlagt wird, verbleiben die Wirbelkammerbauteile daher in der anderen, instabilen Konfiguration. Eine solche Gestaltung ist insbesondere zweckmäßig, wenn die Schaltfläche zum Umschalten der Konfigurationen im Bereich einer Betätigungsfläche des Austragkopfes angebracht ist, an welcher bestimmungsgemäß eine Kraftbeaufschlagung erfolgen kann, um einen Flüssigkeitsaustrag zu initiieren. Bei einer solchen Gestaltung kann der Benutzer durch die Kraftbeaufschlagung der genannten Betätigungsfläche oder der hierzu benachbarten Schaltfläche gleichzeitig die Konfiguration für den Austrag wählen und den Austrag verursachen.
Alternativ zu einer am Austragkopf vorgesehenen Schaltfläche, die gegenüber dem Austragkopf verlagerbar ist, um die Konfiguration des Austragkopfes zu ändern, kann in bereits beschriebener Weise auch vorgesehen sein, dass der Austragkopf gegenüber der Basiseinheit um eine Drehachse drehbar ausgebildet ist und ein Getriebe vorgesehen ist, mittels dessen eine Drehbewegung des Austragkopfs eine Relativverlagerung der Wirbelkammerbauteile bewirkt. Der Vorteil bei einer solchen Gestaltung liegt insbesondere darin, dass die Bewegung zur Initiierung eines Austrags, üblicherweise das Niederdrücken des Austragkopfes, von der Bewegung zum Umschalten der Konfigurationen durch Änderung der Relativverlagerung der Wirbelkammerbauteile getrennt ist. Der Benutzer kann also in einer sehr bequemen und sehr dosiert möglichen Art und Weise zunächst die Konfiguration des Austragkopfes ändern und anschließend durch Niederdrücken des Austragkopfes einen Austrag entsprechend der gewählten Konfiguration auslösen.
Das Getriebe umfasst vorzugsweise ein Führungselement mit winkelabhängiger Beabstandung von der Drehachse, welches an einem Wirbelkammerbauteil des Austragkopfes oder an der Basiseinheit vorgesehen ist, und einen Führungsgleiter, der im Eingriff mit dem Führungselement ist und der an der Basiseinheit oder an einem der Wirbelkammerbauteile vorgesehen ist.
Die winkelabhängige Beabstandung wird vorzugsweise durch eine Spiralabschnittsform erzeugt. Wenn der Führungsgleiter entlang des Führungselements gleitet, ändert er dadurch auch seinen Abstand zur Drehachse, verursacht also eine radiale Verlagerung. Alternativ könnte bei radial feststehendem Führungsgleiter auch das Führungselement eine radiale Verlagerung erfahren. Diese radiale Verlagerung kann genutzt werden, um eines der Wirbelkammerbauteil radial zu verlagern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspender in einer Gesamtdarstellung.
Fig. 2 und 3 zeigen den Austragkopf des Spenders der Fig. 1 in zwei geschnittenen, perspektivischen Darstellungen. Die Fig. 4A und 4B sowie 5A und 5B zeigen jeweils in zwei verschiedenen Ebenen geschnitten die Aus- tragvorrichtung des Spenders der Fig. 1 in zwei unterschiedlichen Konfigurationen.
Die Fig. 6A und 6B zeigen eine zweite Variante eines Austragkopfes für einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspender.
Fig. 7A und 7B zeigen eine dritte Variante eines Austragkopfes für einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspender.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspender 10 in einer Gesamtdarstellung. Dieser Flüssigkeitsspender 10 verfügt über einen Flüssigkeitsspeicher 20 sowie eine Austragvorrichtung 30, die auf einen Hals 22 des Flüssigkeitsspeichers 20 aufgeschraubt ist.
Die Austragvorrichtung 30 ihrerseits verfügt über eine zum Flüssigkeitsspeicher ortsfeste Basis 40 und einen an der Basis 40 vorgesehenen und in einer Betätigungsrichtung 2A niederdrückbaren Austragkopf 50. An der Basis 40 ist weiterhin eine Auslasssteuerung 42 in Form einer Ventileinrichtung oder einer Pumpeinrichtung vorgesehen, die an ihrem oberen Ende einen Auslassstutzen 44 aufweist. Wenn dieser Auslassstutzen 44 in Richtung 2A niedergedrückt wird, so wird je nach Ausgestaltung die als Ventileinrichtung ausgebildete Auslasssteuerung 42 geöffnet, so dass druckbeaufschlagte Flüssigkeit in den Austragkopf 50 strömen kann, oder es wird ein Pumpvorgang an der als Pumpeinrichtung ausgebildeten Auslasssteuerung 42 bewirkt, so dass Flüssigkeit aus einer nicht dargestellten Pumpkammer in den Austragkopf gefördert wird und beim späteren Rückhub die Pumpkammer aus dem Flüssigkeitsspeicher 20 neu befüllt wird.
Bezug nehmend auch auf die Fig. 2 und 3 wird der Austragkopf 50 näher erläutert. Der Austragkopf 50 weist ein mehrteiliges Gehäuse 52 auf, welches an einem separaten Düsenbauteil 54 über eine Austragöffnung 56 verfügt. Der Austragöffnung 56 vorgeschaltet ist eine Wirbelkammer 58, in die tangential ausgerichtete Einlasskanäle 60 münden. In der Konfiguration der Fig. 4A führt dies dazu, dass am Flüssigkeitseinlass 62 in den Austragkopf einströmende Flüssigkeit aufgrund des Anliegens einer Stirnfläche 72 eines Stempelbauteils 70 am Düsenbauteil 54 durch die tangentialen Einlasskanäle 60 in die Wirbelkammer 58 strömt und hierbei mit einem Drall versehen wird. Dieser Drall bewirkt, dass beim Austrag ein Sprühkegel aus winzigen Tröpfchen der Flüssigkeit entsteht. Dies ist die erste mögliche Konfiguration des Austragkopfes 50.
Eine zweite mögliche Konfiguration ist in Fig. 5A dargestellt sowie weiterhin auch in den genannten Fig. 2 und 3. Bei dieser zweiten Konfiguration ist die Stempelbauteil 70 in radialer Richtung gegenüber der ersten Konfiguration von dem die Wirbelkammer hauptsächlich bildenden Bauteil 54 nach rechts verlagert. Dies bewirkt, dass die Wirbelkammer 58 selbst sowie der tangential in diese einströmende Einlasskanal 60 jeweils gleichsam geöffnet werden. Der Einlasskanal 60 verliert hierbei annähernd vollständig seine Funktion, da Flüssigkeit nun über einen Ringspalt 64 in die Wirbelkammer einströmen kann. Es kommt daher in der Wirbelkammer 58 auch nicht mehr zur Ausbildung eines Flüssigkeitsdralls in relevantem Maße. Stattdessen wird die Flüssigkeit durch die Austragöffnung 56 als un- zerstäubter Strahl (Jet) ausgetragen.
Die Fig. 4A und 4B einerseits sowie die Fig. 5A und 5B andererseits verdeutlichen nochmals die Änderung der Relativstellung des Stempelbauteils 70 gegenüber dem Wirbelkammerbauteil 54. Hierbei geht es insbesondere um den Wechsel zwischen den Konfigurationen. In Fig. 4A ist erkennbar, dass an der Basis 40 ein sich in den Austragkopf 50 erstreckender flächiger Steg vorgesehen ist, der ein Führungselement 46 bildet. Wie anhand der Fig. 4B ersichtlich ist, umgibt dieses Führungselement 46 die Mittelachse 4 nicht in gleichbleibendem Abstand, sondern weist eine eher spiralabschnittsförmige Gestalt auf. Dieses Führungselement 46 wirkt mit einem Führungsgleiter 74 zusammen, der am rückwärtigen Ende 76 des Stempelbauteils 70 vorgesehen ist. Dieses Zusammenwirken zwischen dem Führungselement 46 und dem Führungsgleiter 74 bewirkt, dass eine Drehung des Austragkopfes 50 gegenüber der Basis 40 in der durch die Fig. 4B und 5B verdeutlichten Weise auch eine radiale Verlagerung des Führungsgleiters 74 bewirkt. Diese radiale Verlagerung bewirkt gleichzeitig die gewünschte Radialverlagerung des Stempelbauteils 70 und seiner Stirnfläche 72, so dass die genannten Konfigurationen durch die Drehbewegung gewechselt werden können.
Die Fig. 6A und 6B zeigen eine zweite Variante, deren Funktionsweise in Hinblick auf die Aktivierung und Deaktivierung der Sprühstrahlerzeugung durch Öffnen und Schließen der Wirbelkammer 58 mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung übereinstimmt. Abweichend von der vorbeschriebenen Ausgestaltung ist hier jedoch vorgesehen, dass das Stempelbauteil 70 über eine Feder 88 permanent in Richtung der Konfiguration der Fig. 6A, also der Sprühkonfiguration, gedrückt wird. Um das Stempelbauteil 70 auszulenken, ist eine Schaltfläche 86 vorgesehen, die über ein Getriebe 80 in Form zweier aneinander abgleitender Flächenabschnitte 70A, 86A eine Auslenkung des Stempelbauteils 70 gegen die Kraft der Feder 88 ermöglicht.
Es ist daher möglich, durch niederdrückende Kraftbeaufschlagung des Austragkopfes im Bereich der Schaltfläche 86 einen unzerstäubten Austragstrahl zu erzeugen. Wird der Austragkopf 50 jedoch an der zur Schaltfläche 86 benachbarten Oberseite 59 des Gehäuses 52 kraftbeaufschlagt, so wird ein Sprühstrahl erzeugt.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 7A und 7B ist die Bauweise noch mal vereinfacht. Hier ist am Stempelbauteil 70 an dessen rückwärtigem Ende eine Handhabe 84 vorgesehen, die durch Herausziehen und Hineindrücken die beiden Konfigurationen zur Erzeugung eines Sprühstrahls bzw. eines unzerstäubten Flüssigkeitsstrahls gestattet.

Claims

Patentansprüche
1. Flüssigkeitsspender (10), insbesondere zum Austrag pharmazeutischer oder kosmetischer Flüssigkeiten, mit den folgenden Merkmalen: a. der Flüssigkeitsspender (10) weist eine Basiseinheit (40) mit einem Flüssigkeitsspeicher (20) zur Aufnahme von Flüssigkeit vor dem Austrag auf, und
b. der Flüssigkeitsspender (10) weist einen Austragkopf (50) auf, derzur Befestigung auf der Basiseinheit (40) vorgesehen ist, und
c. der Flüssigkeitsspender (10) verfügt über eine Pumpeinrichtung (42), die durch eine trans- lative Relativbewegung des Austragkopfes (50) gegenüber der Basiseinheit (40) betätigt werden kann und Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher (20) in den Austragkopf (50) fördert, oder der Flüssigkeitsspeicher (20) ist als Druckspeicher ausgebildet und der Flüssigkeitsspender (10) verfügt über eine Ventileinrichtung (42), die durch eine translative Relativbewegung des Austragkopfes (50) gegenüber der Basiseinheit (40) betätigt werden kann und Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher (20) in den Austragkopf (50) fördert, und
d. der Austragkopf (50) weist ein Gehäuse (52) auf, welches vorzugsweise zum Zwecke der Betätigung des Flüssigkeitsspenders (10) gegenüber der Basiseinheit (40) verlagerbar ist, und
e. der Austragkopf (50) weist einen Flüssigkeitseinlass (62) auf, durch den hindurch auszutragende Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher (20) in den Austragkopf (50) gelangen kann, und
f. der Austragkopf (50) weist eine Austragöffnung (56) auf, durch die die Flüssigkeit in eine umgebende Atmosphäre abgegeben werden kann, und
g. zwischen dem Flüssigkeitseinlass (62) und der Austragöffnung (56) ist eine Wirbelkammer (58) mit mindestens einem exzentrisch mündenden Einlasskanal (60) vorgesehen, so dass einströmende Flüssigkeit mit einem Drall versehen wird, der beim Austritt aus der Austragöffnung (56) die Ausbildung eines Sprühstrahls bewirkt, gekennzeichnet durch die Merkmale: h. die Wirbelkammer (58) ist durch Änderung der Geometrie von Wandungen der Wirbelkammer (58) und/oder des mindestens einen Einlasskanals (60) zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Konfiguration umschaltbar, und
i. der Austragkopf weist eine Handhabe (52, 84, 86) zum manuellen Umschalten zwischen den Konfigurationen auf.
2. Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 1 mit dem folgenden Merkmal: a. die Wirbelkammer (58) und/oder der Einlasskanal (60) wird durch zwei Wirbelkammerbauteile (54, 70) begrenzt, die gegeneinander beweglich sind.
3. Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 2 mit dem folgenden Merkmal: a. die Wirbelkammerbauteile (54, 70) sind translativ gegeneinander beweglich, insbesondere vorzugsweise linearbeweglich.
4. Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 2 oder 3 mit den folgenden Merkmalen: a. ein erstes der Wirbelkammerbauteil (54) ist auf einer Innenseite mit einer Vertiefung versehen, deren Wandungen die Wirbelkammer (58) begrenzen, und/oder ist mit einer Nut versehen, deren Wandungen den Einlasskanal (60) in die Wirbelkammer begrenzen, und b. das zweite Wirbelkammerbauteil (70) weist eine Anlagefläche (72) auf, die in der ersten Konfiguration am ersten Wirbelkammerbauteil (54) anliegt, so dass die Anlagefläche gemeinsam mit der Vertiefung die Wirbelkammer begrenzt und/oder die Anlagefläche gemeinsam mit den Wandungen der Nut den Einlasskanal bildet.
5. Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 4 mit dem folgenden Merkmal: a. das erste Wirbelkammerbauteil (54) weist die Austragöffnung (56) auf.
Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 4 oder 5 mit dem folgenden Merkmal: a. in der zweite Konfiguration sind das erste Wirbelkammerbauteil (54) und das zweite Wirbelkammerbauteil (70) durch einen umlaufenden Ringspalt (64) voneinander beabstandet, durch den Flüssigkeit in Richtung der Austragöffnung (56) strömen kann.
Flüssigkeitsspender (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6 mit den folgenden Merkmalen: a. das erste Wirbelkammerbauteil (54) ist Teil des Gehäuses (52) und
b. das zweite Wirbelkammerbauteil (70) ist als gegenüber dem Gehäuse verlagerbares Bauteil ausgebildet.
Flüssigkeitsspender (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7 mit den folgenden Merkmalen: a. es ist eine Schaltfläche (84) zur manuellen Betätigung vorgesehen, mittels derer die Relativlage der beiden Wirbelkammerbauteile (54, 70) veränderbar ist, und
b. die Schaltfläche (84) ist unmittelbar an einem der Wirbelkammerbauteile (70) vorgesehen.
Flüssigkeitsspender (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8 mit den folgenden Merkmalen: a. es ist eine Schaltfläche (86) zur manuellen Betätigung vorgesehen, mittels derer die Relativlage der beiden Wirbelkammerbauteile (54, 70) zueinander veränderbar ist, und b. die Schaltfläche (86) ist mittels eines Getriebes (80) mit einem der beiden Wirbelkammerbauteile (70) gekoppelt.
10. Flüssigkeitsspender (10) einem der Ansprüche 8 oder 9 mit dem folgenden Merkmal: a. es ist eine Rückstellfeder (88) vorgesehen, die zwischen den Wirbelkammerbauteilen (54, 70) wirkt, so dass die Wirbelkammerbauteile (54, 70) stets in Richtung einer Endlage kraftbeaufschlagt sind und durch Kraftbeaufschlagung der Schaltfläche (86) gegen die Kraft der Rückstellfeder (88) verlagert werden.
Flüssigkeitsspender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem Merkmal: a. die Schaltfläche (86) zur Relativverlagerung der Wirbelkammerbauteile (54, 70) gegeneinander ist auf einer der Basiseinheit (40) abgewandten Seite des Austragkopfes (50) vorgesehen.
Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 11 mit dem folgenden Merkmal: a. die Schaltfläche (86) ist gegenüber dem Gehäuse (52) des Austragkopfes (50) in einer Richtung beweglich, die der translativen Relativbewegungsrichtung (2A) des Austragkopfes (50) gegenüber der Basiseinheit (40) entspricht (+/- 20°).
Flüssigkeitsspender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den zusätzlichen Merkmalen: a. der Austragkopf (50) ist gegenüber der Basiseinheit (40) um eine Drehachse (4) drehbar ausgebildet, und
b. es ist ein Getriebe vorgesehen, mittels dessen eine Drehbewegung des Austragkopfs (50) eine Relativverlagerung der Wirbelkammerbauteile (54, 70) bewirkt.
14. Flüssigkeitsspender (10) nach Anspruch 13 mit den folgenden Merkmalen: a. das Getriebe umfasst ein Führungselement (46) mit winkelabhängiger Beabstandung von der Drehachse (4), welches an einem Wirbelkammerbauteil (70) des Austragkopfes (50) oder an der Basiseinheit vorgesehen ist und
b. das Getriebe umfasst einen Führungsgleiter (74), der im Eingriff mit dem Führungselement (46) ist und der an der Basiseinheit oder an einem der Wirbelkammerbauteile (70) vorgesehen ist.
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