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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Abgabe wenigstens einer flüssigen
Wirkstoffzubereitung in ein Toilettenbecken mit wenigstens einem
im Toilettenbecken, vorzugsweise unter dessen Rand, anzuordnenden,
eine Abgabeöffnung
aufweisenden Aufnahmebehälter
für die
flüssige
Wirkstoffzubereitung und mit einer Halterung zur Befestigung am
Toilettenbecken, wobei eine an den Aufnahmebehälter angrenzende, wenigstens
eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für das Spülwasser aufweisende Mischeinrichtung
vorgesehen ist, in welche die flüssige
Wirkstoffzubereitung aus dem Aufnahmebehälter gelangen kann, wobei unterhalb
des Aufnahmebehälters
und der Mischeinrichtung ein wannenförmiger Raum vorgesehen ist,
in welchen die Abgabeöffnung mündet und
in welchem Kapillaren aus einem hydrophoben Material angeordnet
sind.
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Für
die selbsttätige
Reinigung von Toilettenbecken sind mit blockförmigen, granularen, gelförmigen oder
flüssigen
Reinigungsmitteln zu befüllende WC-Körbchen bekannt.
Gelförmige
und flüssige
Reinigungsmittel haben den Vorteil, dass sie unter energetischen
Gesichtspunkten günstiger
herzustellen sind. Außerdem
lassen sich gelförmige
oder flüssige Reinigungsmittel
bei entsprechender Ausgestaltung des WC-Körbchens im Gegensatz zu blockförmigen Reinigungsmitteln
bei beliebigem Körbchenfüll zustand
vom Benutzer ins WC-Körbchen
nachfüllen. Der
Benutzer muss nicht zunächst
den vollständigen Verbrauch
der vorhergehenden Füllung
abwarten.
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Eine gattungsähnliche Vorrichtung ist aus
DE 100 25 972 A1 bekannt.
Bei dieser Vorrichtung ist eine sich zumindest unterhalb der Abgabeöffnung erstreckende,
wenigstens eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für das Spülwasser aufweisende Mischkammer
in Form eines wannenförmigen
Raumes vorgesehen, in welche die Abgabeöffnung mündet, wobei die Abgabeöffnung mit
einem Verschlusselement versehen ist, welches mittels eines im wannenförmigen Raum
angeordneten Schwimmkörpers öffen- und
verschließbar
ist. Diese Vorrichtung ermöglicht bei
relativ geringem konstruktiven Aufwand eine weitgehend einwandfreie
Dosierung beim Spülvorgang und
stellt zudem sicher, dass außerhalb
des Spülvorganges
keine Wirkstoffzubereitung unerwünscht
austreten kann. Über
einen längeren
Anwendungszeitraum jedoch kann sowohl das vorzugsweise in Form einer
Kugel ausgebildete Verschlusselement als auch der Schwimmkörper verschmutzen,
so dass die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt wird. Außerdem ist die
Ausgestaltung der Dosiereinrichtung mit Verschlusselement und Schwimmkörper nach
wie vor relativ aufwendig.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus
DE 199 12 217 A1 bekannt.
Bei dieser Vorrichtung ist unterhalb des Aufnahmebehälters für die flüssige Wirkstoffzubereitung
eine Verteilerein richtung vorgesehen, die aus zwei im Wesentlichen
plattenförmigen Elementen
besteht, wobei zwischen den plattenförmigen Elementen als Kapillaren
wirkende, sich kreuzende Rillen, Kanäle oder dergl. ausgebildet
sind. Dabei ist eine erste Gruppe von Rillen aus der Verteilereinrichtung
nach außen
in einen gegenüber
dem oberen plattenförmigen
Element überstehenden
Bereich des unteren plattenförmigen
Elementes geführt, während eine
andere zweite Gruppe von Rillen ausschließlich innerhalb der zwischen
den beiden plattenförmigen
Elementen befindlichen Verteilereinrichtung verläuft. Dabei bildet der überstehende
Bereich des unteren plattenförmigen
Elementes mit der ersten Gruppe von Rillen, die nach oben offen
sind, eine Mischeinrichtung, auf die das Spülwasser trifft und sich mit
der flüssigen
Wirksubstanz vermischen kann. Die flüssige Wirksubstanz wird also
aus dem Aufnahmebehälter über die
kapillarförmige
Rillen aufweisende Verteilereinrichtung abgegeben, wozu es keines
Verschlusselementes bedarf. Allerdings ist diese Vorrichtung, auch
wenn sie kein Verschlusselement benötigt, noch verbesserungsbedürftig.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb,
eine gattungsgemäße Vorrichtung
so zu verbessern, dass sie bei möglichst
geringem konstruktiven Aufwand auch über einen langen Anwendungszeitraum
eine genau dosierte Produktabgabe beim Spülvorgang gewährleistet
und in Ausgestaltung auch zwei verschiedene Produkte getrennt voneinander
genau dosieren kann.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Kapillaren im Wesentlichen senkrecht im wannenförmigen Raum
angeordnet sind und sich durch die untere Wandung der Mischeinrichtung
in diese hinein erstrecken.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird auf Verschlusselemente, die zumindest über einen längeren Anwendungszeitraum verschmutzen
und dann nicht mehr zuverlässig
schließen
können,
vollständig
verzichtet, vielmehr wird von dem Prinzip der Kapillarwirkung Gebrauch
gemacht, die zwischen den Wänden
fester Stoffe mit geringem Abstand zueinander und einer Flüssigkeit
eintritt. Die Kapillarwirkung hängt
dabei von der Benetzungsfähigkeit
des Wandmaterials und der benetzten Flüssigkeit ab. Die Kapillare
bestehen deshalb aus einem hydrophoben Material, das eine hohe Benetzbarkeit
für die
flüssige Wirkstoffzubereitung,
beispielsweise Tenside oder Parfums, aufweist, während es gegenüber Wasser abweisend
ist. Beim Spülvorgang
wird vom Spülwasser
aus den Randbereichen der Kapillaren Wirkstoffzubereitung aufgenommen
und kann dann in das Toilettenbecken eintreten. Das Spülwasser
selbst kann aufgrund des vorgenannten physikalischen Mechanismus
nicht in die Kapillaren eintreten. Anschließend wird die abgegebene Wirkstoffzubereitung durch
den Kapillartransport selbsttätig
wieder aufgefüllt.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Spülvorgang, bis der Aufnah mebehälter leer
ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist
vorgesehen, dass die Kapillaren von im wesentlichen senkrecht stehenden,
bündelförmig angeordneten
Platten gebildet sind. Die Kapillarwirkung tritt nicht nur bei rohrförmigen Wandbegrenzungen,
sondern auch bei spaltförmigen
Wänden
auf, die Ausbildung der Kapillaren als senkrecht stehende, bündelförmig angeordnete
Platten erleichtert die Aufnahme der Wirkstoffzubereitung beim Spülvorgang
durch das Spülwasser.
Die Positionierung der Spaltkapillarbündel kann wahlweise so vorgenommen
werden, dass die Kapillarspalte parallel zur Strömungsrichtung des Spülwassers
oder quer dazu angeordnet sind.
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Als Material für die Platten können bevorzugt Polyolefine,
insbesondere Polypropylen und/oder Polyethylen, verwendet werden,
welche eine besonders hohe Benetzbarkeit bei Tensidlösungen und
bestimmten Parfums haben, während
Wasser nicht benetzend wirkt.
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In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung
ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zwei benachbarte Aufnahmebehälter für jeweils
eine flüssige Wirkstoffzubereitung
mit jeweils eigener Abgabeöffnung
aufweist, und dass der wannenförmige
Raum in zwei voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, in welche
jeweils eine Abgabeöffnung
eines Aufnahmebehälters
mündet,
wobei in jeder Kammer des wannenförmigen Raumes Kapillaren ange ordnet
sind, welche sich jeweils bis in die Mischeinrichtung erstrecken.
Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, gleichzeitig getrennt
voneinander zwei flüssige
Wirkstoffzubereitungen in das Spülwasser
zu dosieren, beispielsweise Duftstoffe und WC-Reiniger. Dabei ist
jeweils eine genaue Dosierung durch Auswahl des Materials für die Kapillaren
und/oder für
die Anordnung der Kapillaren möglich.
Die Produktabgabe wird weiterhin dadurch beeinflusst, dass die Anzahl
der Kapillaren und der Kapillarquerschnitt, der durch die Spaltweite
und -breite bestimmt ist, variieren.
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So ist in bevorzugter Ausgestaltung
vorgesehen, dass die Kapillaren der einen Kammer in einem anderen
Abstand zueinander als diejenigen der anderen Kammer angeordnet
sind, wodurch die Kapillarwirkung, d.h. die Steighöhe zwischen
den Platten konstruktiv beeinflusst werden kann.
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Vorzugsweise sind fünf bis zwanzig
Kapillaren vorgesehen, wobei ihre Anzahl entsprechend der Behälteranzahl
ansteigt. Die Plattenbreite beträgt vorzugsweise
5 bis 30 mm und der Abstand zwischen den Platten (Spaltweite) beträgt vorzugsweise
50 bis 500 μm.
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Die Vorrichtung kann grundsätzlich beliebig oft
wieder verwendet werden, dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass die
Aufnahmebehälter
jeweils eine Nachfüllöffnung aufweisen.
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Alternativ kann vorgesehen sein,
dass die Aufnahmebehälter
nach ihrer Entleerung gegen neue Aufnahmebehälter austauschbar sind.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand
der Zeichnung beispielhaft näher
erläutert.
Diese zeigt in
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
in einem Schnitt gemäß Linie
A-B in 2,
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2 die
Vorrichtung in einem Schnitt gemäß Linie
E-F in 1,
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3 die
Vorrichtung in einem Schnitt gemäß Linie
C-D in 1 und in
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4 ein
Diagramm, welches die Steighöhe über der
Kapillarspaltweite zeigt.
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Eine Vorrichtung zur Abgabe von zwei
getrennt aufbewahrten flüssigen
Wirkstoffzubereitungen in ein nicht dargestelltes Toilettenbecken
ist in 1 allgemein mit
1 bezeichnet. Diese Vorrichtung ist wie WC-Körbchen üblicher Bauart mit Hilfe eines angedeuteten
Haltebügels 2 in
ein Toilettenbecken einhängbar,
und zwar vorzugsweise unter dessen Rand im Bereich der Spülwasseraustrittsöffnungen.
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Die Vorrichtung 1 weist
zwei getrennte Aufnahmebehälter 3, 3' auf,
die auch einteilig ausgebildet sein können, dann jedoch zwei getrennte
Aufnahmeräume
aufweisen. Diese Aufnahmebehälter 3, 3' dienen
zur Aufnahme jeweils unterschiedlicher Wirkstoffzubereitungen. So
kann der Aufnahmebehälter 3 zur
Aufnahme eines flüssigen
Reinigungsmittels dienen und der Aufnahmebehälter 3' zur Aufnahme
einer flüssigen
Duftstoffsubstanz. Jeder Aufnahmebehälter 3, 3' weist
bevorzugt eine nicht dargestellte Nachfüllöffnung auf, die es ermöglicht,
das jeweilige Produkt in den Aufnahmebehälter 3 bzw. 3' nachzufüllen.
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Vorzugsweise unterseitig weist jeder
Aufnahmebehälter 3, 3' einen
unteren Bereich 3a, 3a' mit einer Abgabeöffnung 4, 4' auf,
durch welche die jeweilige flüssige
Wirkstoffzubereitung aus dem Aufnahmebehälter 3 bzw. 3' austreten
kann.
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Unterhalb der Aufnahmebehälter 3, 3' ist
ein wannenförmiger
Raum vorgesehen, der zwei voneinander getrennte Kammern 5, 5' aufweist,
wobei die Kammer 5 dem Aufnahmebehälter 3 und die Kammer 5' dem
Aufnahmebehälter 3' zugeordnet
ist. Die jeweilige Abgabeöffnung 4 bzw. 4' mündet in
die jeweilige Kammer 5, 5' des wannenförmigen Raumes.
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Der wannenförmige Raum erstreckt sich mit seinen
beiden getrennten Kammern 5, 5' nicht nur unterhalb
der Aufnahmebehälter 3, 3',
sondern auch seitlich dazu, wie am besten aus 3 hervorgeht. Im seitlich über die
Aufnahmebehälter 3, 3' her vorragenden
Bereich des wannenförmigen
Raumes 5, 5' weist die Vorrichtung 1 benachbart
zu den beiden Aufnahmebehältern 3, 3' eine
kanalartige Mischeinrichtung 6 auf, welche mit einer Eintrittsöffnung 7 für das durch
Pfeile 8 angedeutete Spülwasser
und eine Austrittsöffnung 9 versehen
ist. Ggf. können
auch in den Wandbereichen der Mischeinrichtung 6 weitere Ein-
und Austrittsöffnungen
vorgesehen sein, was zeichnerisch nicht dargestellt ist.
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Der aus den beiden Kammern 5, 5' bestehende
wannenförmige
Raum ist oberseitig mit einer Wand 10 verschlossen, lediglich
die unteren Bereiche 3a und 3a' der Aufnahmebehälter 3 und 3' ragen durch Öffnungen
in der Wand 10 in die jeweilige Kammer 3, 3' des
wannenförmigen
Raumes hinein.
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Darüber hinaus ist die Wand 10 des
wannenförmigen
Raumes unterhalb der Mischeinrichtung 6 mit jeweils einer
Aussparung 11, 11' in jeder Kammer 5, 5' versehen.
Durch diese Aussparungen 11, 11' erstrecken sich
im wesentlich senkrecht stehend angeordnete Kapillaren, die von
bündelförmig angeordneten
Platten 12 gebildet sind. Diese Platten 12 erstrecken
sich bis in den Bodenbereich der Kammern 5, 5' und
sind zueinander in einem Abstand von etwa 50 bis 200 μm angeordnet.
Dabei füllen
die Kapillarplatten 12 die Aussparungen 11 bzw. 11' vollständig aus. Sie
sind bevorzugt parallel zur Längsrichtung
der Mischkammer 6, d.h. der Hauptspülwasserdurchströmungsrichtung,
angeordnet.
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Die Kapillarplatten 12 bestehen
aus einem hydrophoben Material, um auszuschließen, dass durch die Mischeinrichtung 6 strömendes Spülwasser
in die Kapillaren eindringen kann. So können die Platten 12 beispielsweise
aus Polyolefinen, insbesondere Polypropylen und/oder Polyethylen
bestehen.
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Beim Spülvorgang im Toilettenbecken
tritt Spülwasser
in Richtung der Pfeile 8 durch die Eintrittsöffnung 7 in
die Mischeinrichtung 6 ein und durchströmt diese. Beim Durchströmungsvorgang
wird aus den Randbereichen der beiden plattenförmigen Kapillarbündel 12 sowohl
aus dem Aufnahmebehälter 3 als
auch aus dem Aufnahmebehälter 3' stammende Wirkstoffzubereitung
vom Spülwasser
aufgenommen, das Wasser dagegen kann nicht in die Kapillarbündel eindringen.
Das somit mit den beiden flüssigen
Wirkstoffzubereitungen angereicherte Spülwasser tritt anschließend durch
die Austrittsöffnung 9 aus der
Vorrichtung 1 aus und wird in das Toilettenbecken abgegeben.
Dadurch erfolgt sowohl eine Reinigung als auch eine Parfümierung
des Toilettenbeckens, sofern es sich bei den beiden getrennten Wirkstoffzubereitungen
um Reinigungsmittel und eine Duftstofflösung handelt.
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Aus den Kapillaren ausgetretene Wirkstoffzubereitung
wird aufgrund der Kapillarwirkung sofort ersetzt, d.h. die Kapillaren
werden wieder aufgefüllt. Dieser
Vorgang wird so oft wiederholt, bis die beiden Aufnahmebehälter 3, 3' entleert
sind. Diese können anschließend durch
die Nachfüllöffnungen
wieder neu befüllt
werden.
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Durch die Materialauswahl der Kapillarplatten 12 sowie
deren Spaltweite läßt sich
die jeweils abzugebende Dosiermenge gezielt einstellen, denn in
Abhängigkeit
von der Spaltweite ergibt sich ebenfalls in Abhängigkeit vom Material der Kapillarplatten 12 eine
bestimmte Steighöhe
im jeweiligen Spalt. Diese Abhängigkeit
zeigt 4, wobei hier
als Kapillarplattenmaterial Polypropylen verwendet worden ist. Der
Versuch wurde mit zwei polierten Platten durchgeführt, wobei
die Spaltbreite durch Zwischenliegen von Folien der Spaltweite entsprechenden Stärke erzeugt
wurde.
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Als Wirksubstanz wurde die Flüssigkeit
"Pril" der Duftrichtung "Apple Fresh" eingesetzt, diese Rezeptur
besteht aus einer Mischung von
- – Fettalkoholethersulfat,
Na-Salz,
- – sek.
Alkansulfonat, Na-Salz,
- – Coco-amidopropylbetain.
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Der Gesamtgehalt dieser drei Komponenten beträgt 30 %
des Fertigproduktes,
ferner ist enthalten
- – 6 bis
7 % Ethanol,
- – < 0,5 Parfum,
der
Rest besteht aus Wasser.
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Wenn unterschiedliche Dosiermengen
der beiden Wirkstoffzubereitungen gewünscht sind, können die
jeweiligen Kapillarplatten 12 unterschiedliche Abstände aufweisen
oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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Natürlich ist die Erfindung nicht
auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Weitere Ausgestaltungen sind möglich,
ohne den Grundgedanken zu verlassen. So eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 selbstverständlich auch
nur zur Abgabe einer Wirkstoffzubereitung, dann ist nur ein Aufnahmebehälter 3 vorgesehen.
Grundsätzlich können auch
mehr als zwei Wirkstoffzubereitungen abgegeben werden, wenn entsprechend
viele Aufnahmebehälter
mit jeweils zugeordneten Kapillarbündeln 12 vorgesehen
sind und dgl. mehr.