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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Ausgabekopf zur Ausstattung eines Spenders für ein in
Form eines Strahls oder eines Sprays auszugebendes, fluides Produkt,
sowie auf einen mit einem solchen Ausgabekopf versehenen Spender.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Ausgabekopf, der
Mittel zur Vereinfachung der Reinigung im Fall eines Verstopfens
aufweist.
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Im allgemeinen weist ein Fluid-Spender
der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, einen das
auszugebende Produkt enthaltenden Behälter auf, der mit einem offenen
Ende versehen ist, auf dem ein Ausgabeorgan befestigt ist. Ein solches
Ausgabeorgan kann eine Pumpe oder ein Ventil sein, über dem
ein Ausgabekopf sitzt. Ein solcher Ausgabekopf muss insbesondere
zwei Funktionen gewährleisten.
Einerseits muss er es dem Benutzer erlauben, die Betätigung des
Ausgabeorgans zu steuern, um eine Produktdosis aus dem Behälter auszustoßen. Andererseits
muss er den Transport des aus dem Behälter austretenden Produkts
zu einer Ausgabeöffnung
ermöglichen.
Im allgemeinen hat eine solche Ausgabeöffnung insbesondere die Form
einer Düse,
die mit dem Ausgabeorgan über
einen Zufuhrkanal verbunden ist, mit dem der Ausgabekopf versehen
ist. Die Ausgabe des Produkts erfolgt dann in Form eines mehr oder
weniger dünnen
Strahls oder in Form einer Wolke von feinen Tröpfchen, die Spray genannt wird.
Der Transport des Produkts zur Ausgabeöffnung kann auch durch einfachen
Druck auf einen zusammendrückbaren
Produktbehälter
erfolgen. Wenn der Spender mit einem Ausgabeventil versehen ist,
enthält
der Behälter
außer
dem Produkt ein Druckgas, um das auszugebende Produkt durch die Ausgabeöffnung zu
treiben.
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In klassischer Weise weist ein Ausgabekopf zur
Ausgabe eines flüssigen
Frodukts einen Körper auf,
der mit einem Zufuhrkanal versehen ist, wel cher mit dem Produktbehälter in
Verbindung steht, wobei dieser Kanal an einer mit einer Austrittsöffnung versehenen
Düse mit
geringem Querschnitt mündet. Üblicherweise
ist eine solche Düse
ein angesetztes Bauteil, das bei der Herstellung in nicht lösbarer Weise
auf dem Ausgabekopf befestigt wird.
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Manche Produkte, insbesondere wenn
sie Harze enthalten, haben nach einem langen Zeitraum der Nichtbenutzung
die Tendenz, die Produkt-Zufuhrkanäle und/oder
die Ausgabedüse
zum Beispiel mit trockenen Produktrückständen zu verstopfen. Bei den
derzeit auf dem Markt befindlichen Spendern ist es aber praktisch
unmöglich,
die Düse
und/oder den Zufuhrkanal freizulegen oder zu reinigen, ohne den Ausgabekopf
zu beschädigen,
was den späteren
Betrieb des Spenders beeinträchtigt.
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Eine solche Verstopfung kann ziemlich
häufig
auftreten, wenn das Produkt eine Lösung oder eine Dispersion ist,
die leicht an der Luft trocknet. Zu solchen Produkten gehören die
pulverisierten Klebstoffe, oder die Behandlungsprodukte für die Haare und
die Haut, wie Haarsprays und Sonnenschutzmittel.
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Aus der Druckschrift FR-A-2 787 731
im Namen der Anmelderin ist ein Ausgabekopf bekannt, der zur Ausrüstung eines
Spenders zur Ausgabe eines fluiden Produkts in Form eines Strahls
oder Sprays bestimmt ist, und der aufweist: – einen mit einem Zufuhrkanal
versehen Körper,
der mit einer Pumpen- oder Ventilstange des Spenders in Verbindung
steht, und – ein
auf den Körper
montiertes Bauteil, wobei das Bauteil eine Ausgabeöffnung aufweist, die
lösbar
mit dem Zufuhrkanal in Verbindung gebracht werden kann, wobei das
Bauteil zur Reinigung des Zufuhrkanals in Bezug auf den Körper beliebig beweglich
ist.
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Es hat sich herausgestellt, dass
das erneute Einstellen der Düse
nach dem Wiedereinsetzen auf den Zufuhrkanal nicht einfach durchzuführen ist,
so dass der Erhalt einer konstanten Sprühqualität nach der Reinigung sich schwierig
gestaltet.
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Weiter beschreibt die Druckschrift
EP-A-0 726 096 einen Zerstäuberkopf,
bei dem die Ausgabeöffnung
in Bezug auf einen Produkt-Zufuhrkanal beweglich ist, der in einer
ringförmigen
Wirbelkammer endet, die auf die Ausgabeöffnung mündet. Die Beweglichkeit der
Ausgabeöffnung
hat zum Ziel, die Streueigenschaften des erhaltenen Sprays zu verändern. Der
Zugang zu dieser Wirbelkammer und/oder zu den Zufuhrkanälen zum
Zweck der Reinigung dieser letzteren ist nicht möglich.
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Daher ist es einer der Gegenstände der
vorliegenden Erfindung, einen Ausgabekopf zu liefern, der ohne komplizierten
Ausbau leicht zu reinigen ist. Insbesondere bezieht die Erfindung
sich auf einen Ausgabekopf, dessen Aufbau das Einsetzen bzw. Wiedereinsetzen
der Düse
in Bezug auf den Zufuhrkanal mit präziser und wiederholbarer Einpassung sowie
mit einer zuverlässigen
Dichtheit ermöglicht.
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So betrifft die Erfindung eine Verbesserung eines
reinigbaren Ausgabekopfes, der während
seiner ganzen Benutzungsdauer die Erzeugung eines Strahls oder Sprays
in feinen Tröpfchen
von gleichbleibender Qualität
gewährleistet.
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Diese Ziele werden durch die Herstellung
eines Ausgabekopfes zur Betätigung
eines Ausgabeelements, insbesondere eines Ventils, das zur Ausstattung
eines ein auszugebendes Produkt enthaltenden Behälters gehört, und zur Ausgabe des Produkts
durch mindestens eine Ausgabeöffnung
erreicht, wobei der Ausgabekopf aufweist:
- a)
einen mindestens zum Teil einen Zufuhrkanal begrenzenden Körper, der
zum Zusammenbau des Kopfes mit dem Behälter bestimmt ist, und
- b) ein Element, in dem die Ausgabeöffnung ausgebildet ist, wobei
das Element zwischen einer ersten Stellung, in der die Ausgabeöffnung mit dem
Zufuhrkanal in Verbindung steht, und einer zweiten Stellung, in
der die Verbindung unterbrochen ist, beweglich ist, wobei elastische
Mittel vorgesehen sind, um, wenn das Element in der ersten Stellung
ist, eine elastische Auflage zwischen dem Körper und dem elastischen Element
zu gewährleisten.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung
ermöglicht
die elastische Auflage zwischen dem Körper und dem die Ausgabeöffnung tragenden, elastischen
Element nach dem Ausbau und der Reinigung des Zufuhrkanals seine
erneute präzise
Positionierung in seiner Ursprungsstellung in Bezug auf den Endabschnitt
des Zufuhrkanals, wodurch eine perfekte Wiederholbarkeit der Ausgabe-
und sogar der Sprüheigenschaften
des Ausgabekopfes gewährleistet
ist.
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Die genaue Positionierung der Ausgabeöffnung ist
nämlich
entscheidend für
den Erhalt einer gegebenen Sprühqualität. Die geringste
Ungenauigkeit bei der erneuten Positionierung der Ausgabeöffnung in
Bezug auf den Zufuhrkanal, zum Beispiel nach der Reinigung, führt unvermeidlich
zu einer Veränderung
der ursprünglichen
Eigenschaften des Sprays. Tatsächlich
ist dem Fachmann die Veränderung
der Eigenschaften eines Sprays wohl bekannt. So wurde die absichtliche
Veränderung
der Eigenschaften eines Sprays durch Veränderung der Geometrie des an
die Ausgabeöffnung
grenzenden Bereichs des Zufuhrkanals in der oben erwähnten Druckschrift
EP-A-0 726 096 beschrieben.
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Gemäß einem wichtigen Aspekt der
Erfindung sind die elastischen Mittel so angeordnet, dass sie eine
Rückholkraft
parallel zu einer Austrittsachse des Produkts (die durch die Ausgabeöffnung verläuft) ausüben.
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Vorteilhafterweise ist die Ausgabeöffnung in einer
Zerstäuberdüse ausgebildet,
die insbesondere mit dem beweglichen Element fest verbunden ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform begrenzt
der Zufuhrkanal in Zusammenwirkung mit dem beweglichen Element,
wenn dieses sich in der ersten Stellung befindet, eine mit der Ausgabeöffnung in
Verbindung stehende Wirbelkammer. Auch kann zumindest ein Teil des
Rests des Zufuhrkanals zum Teil vom beweglichen Element und zum
Teil vom Körper
begrenzt werden.
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Vorteilhafterweise ist die Wirbelkammer
mit einem Mittelpfeiler, üblicherweise "Center-Post" genannt, versehen,
der in Zusammenwirkung mit dem beweglichen Element, wenn dieses
in der ersten Stellung ist, die Wirbelkammer bildet. Ein solcher "Center-Post" von allgemein zylindrischer
Form, sowie eine solche Wirbelkammer, sind zum Beispiel in der Druckschrift
FR-A-2 698 854 beschrieben.
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Im allgemeinen ist eine Wirbelkammer
eine Vertiefung, die sich direkt stromaufwärts vor der Ausgabeöffnung befindet
und von mehreren Kanälen
gespeist wird, die Teil des Zufuhrkanals sind und tangential in
die Wirbelkammer münden.
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Diese Wirbelkammer, sowie die tangentialen Kanäle, können am
Körper,
und genauer in einer Stirnseite des "Center-Post", ausgehöhlt sein.
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Alternativ können die Wirbelkammer und die tangentialen
Kanäle
auf dem beweglichen Element, und genauer auf seiner Innenseite eingraviert
sein, die dazu bestimmt ist, mit dem Körper in Kontakt zu gelangen.
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Eine solche Wirbelkammer kann dem
Produktfluss kurz vor der Durchquerung der Ausgabeöffnung eine
Beschleunigungsbewegung in einer konvergierenden Spirale verleihen,
was es ermöglicht, nach
der Durchquerung der Ausgabeöffnung
ein Zerplatzen des Produkts in besonders feine Tröpfchen zu
erhalten. Diese Wirkung ist besonders nützlich, wenn man eine Pumpe
mit Vorkomprimierung oder ein Ausgabeventil in Kombination mit einem
komprimierten Treibgas verwendet, das im Produkt nicht löslich ist.
Gegebenenfalls kann das Ventil ein Ventil mit zusätzlichem
Gasanschluss sein, das im Stand der Technik gut bekannt ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
steht der "Center-Post" in Bezug auf eine
Oberfläche
des Körpers
vor, die sich vor der Ausgabeöffnung
befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform
können
die elastischen Mittel fest mit dem beweglichen Element verbunden
sein. Auch können
die elastischen Mittel vorteilhafterweise aus einer elastisch dehnbaren Membran
bestehen, die vorteilhafterweise mit Abstand um die ganze Ausgabeöffnung herum
insbesondere in Form eines ringförmigen
Elements angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist bei dieser Gestaltung die
Elastizität
der Membran derart, dass, wenn das bewegliche Element in der ersten
Stellung ist, ein Abschnitt des beweglichen Elements, der sich innerhalb des
von der Membran definierten Rings befindet und in dem die Ausgabeöffnung ausgebildet
ist, elastisch gegen den "Center-Post" anliegt.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform
können
die elastischen Mittel fest mit dem Körper verbunden und insbesondere
Teil des "Center-Post" sein. So kann der "Center-Post" in einer Richtung
parallel zur Austrittsachse des Produkts zumindest teilweise elastisch
zusammendrückbar
sein.
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In den beiden obigen Gestaltungen
können die
elastischen Mittel vorteilhafterweise aus einem Elastomermaterial
geformt sein, das insbesondere aus der Gruppe der Elastomere aus
thermoplastischem Polyesterurethan (AU), Polybutadien (BR), Brombutylkautschuken
(BIIR) oder Chlorbutylkautschuken (CIIR), nachchloriertem Polyethylen
(CM), Polyesteraramid-Copolymeren
(CPA), Polyesterglykol-Copolymeren (CPE), Polychloropren (CR), chlorsulfoniertem
Polyethylen (CSM), Ethylen/Methylacrylat-Copolymeren (EAM), Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymeren
(EPDM), Ethylen/Propylen-Copolymeren (EPM), Polyetherurethanen (EU),
fluorkohlenstoffhaltigen Co- oder Terpolymeren (FKM, FPM), Butylkautschuk
(IIR), Polyisopren (IR, NR), Nitrilkautschuk (NBR), Polyurethanen
(PUR), Phenyl- oder Vinyl-methylsiliconen (PVMQ), Styrol/Butadien-Copolymeren
(SBR), Styrol/Butadien-Blockcopolymeren (SBS), Styrol/Butadien/
Butylen/Styrol-Blockcopolymeren (SEBS), Styrol/Isopren-Blockcopolymeren
(SIS), synthetischen Kautschuken (SR), Polysulfiden (TM), thermoplastischen
Kautschuken (TPE), Derivaten von thermoplastischen elastomeren Polyolefinen
(TPO), thermoplastischen Polyurethanen (TPU), Polyvinylsiliconen
(VMQ), Latex von Butadien/Styrol/2-Vinylpyridin-Copolymeren (VP), ausgewählt wird.
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Praktisch gesehen kann der Ausgabekopf durch
Bi-Injektion (oder Überformen)
eines thermoplastischen Elastomers, das die elastischen Mittel bildet,
und eines nicht-elastomeren Materials hergestellt werden, das den
Rest des Ausgabekopfes bildet.
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Es ist auch möglich, den Ausgabekopf aus einem
einzigen Kunststoffmaterial herzustellen. In diesem Fall wählt man
ein geeignetes thermoplas tisches Material, zum Beispiel Polyethylen (PEBD/PEHD),
Styrol/Butadien-Blockcopolymere (SBS), Propylen/Ethylen-Copolymere
(PP/PE), Polypropylen (PP) oder Polyamide (PA), die es ermöglichen,
die elastischen Mittel in Form einer insbesondere ringförmigen Zone
mit geringerer Stärke
herzustellen, in deren Inneren die Ausgabeöffnung ausgebildet ist, wobei
diese Zone geringerer Stärke
in der Lage ist, sich elastisch in einer Richtung parallel zur Austrittsachse
des Produkts zu verformen, wenn das bewegliche Element von der zweiten
in die erste Stellung übergeht.
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Außerdem können Dichtmittel vorgesehen sein,
um eine geeignete Dichtheit zwischen dem Körper und dem beweglichen Element
zu gewährleisten, wenn
letzteres sich in der ersten Stellung befindet.
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Solche Dichtmittel können in
Form eines Systems mit Wulst und Hohlkehle ausgebildet sein, das
insbesondere kontinuierlich um den Zufuhrkanal bildende Bereiche
angeordnet ist. So kann auf dem Körper ein Wulst ausgebildet
sein, der in der Lage ist, mit einer komplementären Hohlkehle des beweglichen
Elements zusammenzuwirken, oder umgekehrt, wenn letzteres in der
ersten Stellung ist.
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Alternativ können die Dichtmittel in Form
einer elastisch zusammendrückbaren
Schnur hergestellt werden, die in ähnlicher Weise um den Zufuhrkanal
bildende Bereiche herum angeordnet ist. Diese Schnur kann alternativ
auf dem Körper
oder dem elastischen Element leicht vorstehend ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise erfolgt der Übergang
des beweglichen Elements von der ersten in die zweite Stellung und
umgekehrt durch eine Schwenkbewegung des beweglichen Elements um
eine Achse senkrecht zur Austrittsachse des Produkts. In diesem Fall
kann das bewegliche Element am Körper
mit Hilfe eines Scharniers, insbesondere eines Folienscharniers,
oder eines Scharniers mit Drehzapfen angelenkt sein.
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Weiter vorteilhafterweise können Befestigungs-/Verriegelungsmittel
vorgesehen sein, um das bewegliche Element in umkehrbarer Weise
in der ersten Stellung zu verriegeln.
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Die Erfindung hat auch eine Einheit
zur Verpackung und zur Ausgabe eines insbesondere kosmetischen Produkts
zum Gegenstand, wobei über der
Einheit ein Ausgabeelement, insbesondere eine Pumpe oder ein Ventil
sitzt, das mit einem wie oben definierten Ausgabekopf versehen ist.
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Wenn diese Einheit ein Ausgabeventil
aufweist, wird das auszugebende Produkt vorteilhafterweise mittels
eines unter Druck stehenden Treibgases zum Ventil transportiert,
das direkt oder indirekt auf das in einem Behälter enthaltene Produkt einwirkt,
der mit dem Ventil in Verbindung steht, mit dem die Einheit versehen
ist.
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Vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Ausgabekopf
wie ein Druckknopf ausgebildet, der eine Auflagefläche aufweist,
auf die der Benutzer drückt,
um den Ausstoß einer
Produktdosis zu bewirken.
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Zum besseren Verständnis des
Gegenstands der Erfindung werden nun rein darstellend und nicht
einschränkend
zu verstehende, bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt
sind.
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1 zeigt
in Perspektive eine Ansicht einer Ausgabeeinheit, die mit einem
Ausgabekopf gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung versehen ist;
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2 zeigt
in Perspektive eine Ansicht des Ausgabekopfes der 1 in der offenen Stellung;
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3 ist
eine schematische Ansicht in Perspektive des Ausgabekopfes der 1, gezeigt in der Phase
des Zusammenbaus, in einer Explosionsdarstellung;
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4 zeigt
eine Detailansicht des Ausgabekopfes der 3 nach dem Zusammenbau in Perspektive;
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5 zeigt
im Axialschnitt eine schematische Ansicht des in den 1 bis 4 dargestellten Ausgabekopfes;
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6 zeigt
im Axialschnitt eine schematische Ansicht eines Ausgabekopfes gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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7 zeigt
im Axialschnitt eine schematische Ansicht eines Ausgabekopfes gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung; und
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8 zeigt
schließlich
in Perspektive eine Explosionsansicht eines Ausgabekopfes gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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Insbesondere unter Bezugnahme auf
die 1 bis 5 wurde eine Ausgabeeinheit
entsprechend einer ersten Ausführungsform
der Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen.
Wie in den 1 und 2 zu sehen, weist die Ausgabeeinheit 1 einen
zylindrischen Behälter 2 von
der Art eines Metallkanisters und mit einer Achse X auf, in dem
ein flüssiges
Produkt, wie zum Beispiel ein Haarspray, verpackt ist. Der Be hälter 2 wird
insbesondere mit Hilfe eines Treibgases von der Art verflüssigbares oder
unter Druck stehendes Gas unter Druck gesetzt.
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Der Behälter 2 weist in klassischer
Weise einen zylindrischen Körper,
einen geschlossenen Boden 4 und einen Rollrand 6 auf,
der in seinem oberen Bereich eine kreisförmige Öffnung definiert. In dieser Öffnung ist,
zum Beispiel durch Einquetschen oder Einwalzen, eine Ventilträgerschale 8 (siehe 2) befestigt. Die Schale 8 bildet
in ihrer Mitte eine zylindrische Kuppel 10, in die der
Körper
eines Ausgabeventils 12 eingesetzt ist. Die zylindrische
Kuppel 10 ist von einer vertieften, ringförmigen Zone 11 umgeben.
Ein erstes Ende des Ventils 12 weist eine Betätigungsstange 14 auf,
die nach außen
vorsteht und die Mitte der Schale 8 in Höhe der Kuppel 10 durchquert.
Die Achse der Betätigungsstange 14 fällt mit der
Achse X des Behälters
zusammen. Im Inneren des Behälters 2 verlängert sich
das zweite Ende des Ventils in einem Tauchrohr 16, das
sich im wesentlichen bis zum Boden 4 des Behälters erstreckt.
Das Tauchrohr kann das im Behälter
enthaltene Produkt zum Ventil 12 transportieren. Das verwendete
Ventil kann ein Einsteck- oder Aufnahme-Ventil von der Art Eindrückventil
oder ein durch seitliches Kippen der Ventilstange 14 betätigbares
Ventil sein.
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Auf das freie Ende der Ventilstange 14 ist
ein Ausgabekopf 18 montiert, der aus zwei Teilen 20, 30 besteht.
Ein erster Teil 20 bildet den Körper des Ausgabekopfes 18.
Das freie Ende der Ventilstange 14 ist in den Körper eingeführt. Zu
diesem Zweck weist der Körper 20 rohrförmige Anschlussmittel 22a auf, die
zum Aufschieben des Körpers 20 auf
die Ventilstange 14 mit Presssitz bestimmt sind. Der Abschnitt 22a bildet
einen Endabschnitt des Kanals 50. Der Kanal 50 transportiert
das Produkt von der Ventilstange zu einer Ausgabeöffnung 32,
wie dies nachfolgend ausführlich
beschrieben wird.
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Ein schwenkbares Element 30 ist
auf den Körper 20 zwischen
einer ersten oder geschlossenen Stellung (1, 4 und 5) und einer zweiten oder
offenen Stellung (2)
beweglich montiert. In diesem schwenkbaren Element 30 ist
die Ausgabeöffnung 32 ausgebildet,
die mit dem Zufuhrkanal 50 in Verbindung steht. Das bewegliche
Element 30 ist an den Körper 20 angesetzt
und an diesem über
ein Scharnier mit Stiften 36a/36b angelenkt. Eine
Schwenkachse Z wird von den Stiften 36a definiert.
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Man kann aber auch vorsehen, diese
Verbindung durch ein Folienscharnier herzustellen, was es ermöglicht,
den Körper 20 und
das bewegliche Element 30 in einem Stück herzustellen.
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Das bewegliche Element 30 stellt
ein Öffnungs-
und Schließorgan
dar, dessen Öffnung
den Zugang zu den verschiedenen Teilen des Zufuhrkanals 50 des
Ausgabekopfes 18 sowie zur Innenseite der Ausgabeöffnung 32 ermöglicht.
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Durch diese Gestaltung wird der Zufuhrkanal 50 zum
Teil einerseits durch den Körper 20 und
andererseits durch das bewegliche Element 30 definiert.
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Das bewegliche Element 30 hat
die allgemeine Form eines "L" mit einer im wesentlichen
ebenen Stirnseite 31, von der ein unteres Ende seitlich
die Stifte 36a des Scharniers trägt. An der dem Scharnier entgegengesetzt
liegenden Seite ist die Stirnseite 31 mit einer Platte 37 verbunden,
die senkrecht zur Stirnseite 31 ausgerichtet ist. Die Platte 37 endet
in einem umgebogenen Abschnitt 38, dessen Ausrichtung im
wesentlichen parallel zur Seite 31 ist.
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Die Stirnseite 31 des beweglichen
Elements 30 weist eine allgemein kreisförmige Zerstäuberdüse 34 auf. Die Mitte
der Düse 34 ist
durchbohrt, um die Ausgabeöffnung 32 zu
bilden. Vorteilhafterweise ist die Zerstäuberöffnung 32 eine zylindrische
Bohrung mit einem Durchmesser von etwa 0,15 mm bis etwa 1 mm. Weiter
vorteilhafterweise beträgt
die Tiefe dieser Ausgabeöffnung 32 etwa
0,1 mm bis etwa 1 mm.
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Die Düse 34 ist mit dem
Rest des beweglichen Elements 30 über elastische Mittel 40 verbunden,
die gemäß der betrachteten
Ausführungsform von
einer ringförmigen
Zone 41 gebildet werden. Diese ringförmige Zone 41 kann
aus einem elastisch dehnbaren Material bestehen. Die eigentliche
Düse, d.
h. der Abschnitt 34, in dem die Ausgabeöffnung ausgebildet ist, ist
aus einem im wesentlichen steifen oder halbsteifen Material hergestellt.
Die sie umgebende, ringförmige
Zone 41 kann aus einem thermoplastischen Elastomermaterial,
zum Beispiel durch Bi-Injektion auf ein nicht-elastomeres, insbesondere steifes
bis halbsteifes Material hergestellt werden, welches den Rest des
beweglichen Elements 30 bildet. Durch diese Gestaltung
ist die Düse 34 in
gewisser Weise über
die ringförmige
Zone 41 im beweglichen Element 30 "eingehängt" und kann in Richtung der
Senkrechten zur Ebene der Stirnseite 31 elastisch verschoben
werden. In anderen Worten kann eine elastische Verschiebung der
Düse 34 in
Richtung des Austritts Y des Produkts durch die Ausgabeöffnung 32 hindurch
erfolgen.
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Natürlich kann, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen, die ringförmige Zone 41 aus
einem Material mit dem beweglichen Element 30 hergestellt
werden, insbesondere in Form einer Membran mit geringerer Stärke. Eine
solche ringförmige
Membran 41 kann konzentrische Wellenformen oder einen Faltenbalg
(3) bilden, der unter
Beanspruchung die elastische Verschiebung der Ausgabeöffnung 32 in
Richtung der Achse Y in Bezug auf den Rest des beweglichen Elements
30 begünstigt. In
dieser Ausführungsform,
in der das bewegliche Element 30 aus einem einzigen Material
hergestellt ist, wählt
man vorteilhafterweise ein halbsteifes Material, wie zum Beispiel
Polyethylen.
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Der Körper 20 bildet eine
Basis 20a, die eine kreisförmige Platte 20b definiert.
Auf der Platte 20b ist eine zylindrische Struktur angeordnet,
die eine Aussparung 21 aufweist, die so gestaltet ist,
dass das bewegliche Element 30 dort eingesetzt werden kann, wenn
es in der ersten oder geschlossenen Stellung ist. Die Basis 20a wird
von einer Umfangsschürze 20c begrenzt,
die bei der Betätigung
des Ventils 12 axial innerhalb der Schale 8 gleiten
kann.
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Die Aussparung 21 weist
einen Stirnbereich 21a auf, der dazu bestimmt ist, den
Stirnbereich 31 des beweglichen Elements 30 aufzunehmen.
Sie besitzt einen oberen Bereich 21b, der die Platte 37 des beweglichen
Elements 30 aufnimmt. Sie weist einen hinteren Bereich 21c auf,
der den hinteren Bereich 38 des beweglichen Elements 30 aufnimmt.
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In der ersten Stellung des beweglichen
Elements 30 legt sich so dessen Stirnseite 31 gegen
den Stirnbereich 21a der Aussparung an. In gleicher Weise
legt sich die Platte 37 auf die Oberfläche 21b der Aussparung 21.
Der umgebogene Abschnitt 38 des beweglichen Elements 30 legt
sich auf die hintere Seite 21c. Der umgebogene Bereich 38 bildet
so eine Befestigungseinrichtung, die die umkehrbare Verriegelung
des beweglichen Elements 30 in der ersten Stellung gewährleistet.
Wie man weiter unten sehen wird, bildet die Platte 37 außerdem eine
Auflagefläche,
die es dem Benutzer erlaubt, das Ausgabeventil 12 durch
axialen Druck mit Hilfe eines Fingers zu betätigen.
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Alternativ oder zusätzlich kann
die Platte 37 zusätzliche
Verriegelungsmittel 38a/38b aufweisen, wie in 2 dargestellt. Diese zusätzlichen Verriegelungsmittel 38a/38b bestehen
hier aus seitlichen Zapfen 38a des beweglichen Elements 30,
die in der geschlossenen Stellung der Einheit mit komplementären hohlen
Abschnitten 38b zusammenwirken können, die auf den Seiten der
Aussparung 21 vorgesehen sind.
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Die rohrförmigen Anschlussmittel 22a an
die Ventilstange 14 führen
das Produkt über
den Bereich 22 des Zufuhrkanals 50 zur Oberfläche 21b der
Aussparung 21. An dieser Stelle mündet der Abschnitt 22 in
einen im wesentlichen radialen Kanalabschnitt 23, der sich
in einem axialen Kanal 24 fortsetzt, der in der Stirnseite 21a der
Aussparung 21 ausgehöhlt
ist. Seinerseits mündet
der Kanal 24 in einen ringförmigen Abschnitt 25 des
Zufuhrkanals. Im Inneren des ringförmigen Abschnitts steht ein
Mittelpfeiler oder "Center-Post" 28 in bezog
auf die Stirnseite 21a der Aussparung 21 vor.
Der "Center-Post" weist eine Vorderseite 28a auf,
in deren Mitte eine Wirbelkammer 27 mit einem kreisförmigen Querschnitt
ausgehöhlt
ist. Mehrere Kanäle 26 münden tangential
auf die Wirbelkammer 27 und stehen selbst mit dem ringförmigen Abschnitt 25 in
Verbindung.
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Die Wirbelkammer 27 sowie
die verschiedenen Bereiche des Zufuhrkanals 50 sind vollständig geschlossen,
wenn das bewegliche Element 30 in der ersten Stellung ist.
In dieser Stellung befindet sich die Ausgabeöffnung 32 im wesentlichen
vor der Mitte der Wirbelkammer 27. Die Wirbelkammer 27 begünstigt ggf.
eine gute Vermischung des Frodukts und des Treibgases und verleiht
dem Produkt bei seiner Ausgabe eine spiralförmige Bewegung, die zur Mitte
der Wirbelkammer 27 hin vor die Ausgabeöffnung 32 konvergiert.
Daraus folgt eine Beschleunigung des Produkts bei seinem Durchgang
durch die Ausgabeöffnung 32 und
somit ein Aufplatzen des Produkts in im wesentlichen gleichförmige Partikel, wodurch
ein Spray guter Qualität
erhalten werden kann.
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Die Herstellung einer solchen Wirbelkammer 27 ist
insbesondere für
die Zerstäubung
eines Produkts von geringer Viskosität geeignet, das im Behälter 2 insbesondere
durch ein nicht im Produkt lösliches
Treibgas unter Druck gesetzt wird. Das Treibgas kann unter den Druckgasen
(CO, Stickstoff, Druckluft), den Flüssiggasen oder ihren Mischungen ausgewählt werden.
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Um eine gute Dichtheit zwischen den
verschiedenen Abschnitten des Zufuhrkanals 50 bzw. der
Wirbelkammer 27 einerseits und dem beweglichen Element 30 andererseits
zu gewährleisten,
können
Dichtmittel 70a, 70b vorgesehen werden.
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Solche Dichtmittel können in
Form einer Dichtung 70a hergestellt werden, die aus einem
elastischen Material besteht und die Gesamtheit der verschiedenen
Abschnitte des Zufuhrkanals 50 umgibt, einschließlich der
Wirbelkammer 27. Die Dichtung 70a steht leicht
vor und wird zusammengedrückt, wenn
das bewegliche Element von der zweiten in die erste Stellung übergeht.
Alternativ kann die Dichtung 70a durch ein System ersetzt
werden, das einen Wulst und eine komplementäre Hohlkehle aufweist, die
um die verschiedenen den Zufuhrkanal bildenden Abschnitte herum
angeordnet ist. So kann auf dem Körper 20 ein Wulst 70a ausgebildet
sein, der in der Lage ist, mit einer komplementären Hohlkehle 70b zusammenzuwirken,
die auf dem beweglichen Element 30 (siehe 3) vorgesehen ist, oder umgekehrt, wenn
dieses letztere in der ersten Stellung ist.
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Die Ausgabe einer Produktdosis P
erfolgt in üblicher
Weise. Die Betätigung
des Ausgabeventils 12 kann nämlich durch einfachen Druck
auf die Oberfläche 37 des
Ausgabekopfes 18 erfolgen, wenn das Ventil ein Eindrück-Ventil
ist. Bei einem Ventil mit seitlichem Kippen erfolgt die Betätigung des
Ventils durch seitliches Drücken
auf den Ausgabekopf.
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Nach der Ausgabe einer Produktdosis
können
Produktreste in den Zufuhrkanälen 50 hängen bleiben,
insbesondere in der Wirbelkammer 27, besonders in der Nähe der Ausgabeöffnung 32.
Nach einer längeren
Ruheperiode entstehen, zum Beispiel durch Verdunsten eines im Produkt
enthaltenen Lösungsmittels
oder durch Oxidation des Produkts, trockene Rückstände, die den Zufuhrkanal und/oder
die Ausgabeöffnung 32 ganz
oder teilweise verstopfen können.
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Bei einem solchen Verstopfen des
Kanals 50 und/oder der Wirbelkammer 27 und/oder
der Ausgabeöffnung 32 wird
eine Reinigung erforderlich. Zu diesem Zweck schwenkt der Benutzer
nach dem Ausrasten des Befestigungsabschnitts 38 und/oder der
zusätzlichen
Verriegelungsmittel 38a/38b das bewegliche Element 30 um
die Achse Z. Um einen guten Halt zwischen den Fingern des Benutzers
zu gewährleisten,
kann ein Oberflächenabschnitt
des beweglichen Elements 30 ein rutschfestes Profil aufweisen.
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Indem das bewegliche Elements 30 durch Schwenken
um die Achse Z vom Körper 20 entfernt wird,
werden die verschiedenen Teile des Zufuhrkanals 50, die
Wirbelkammer 27 und das Innere der Düse 34 zugänglich und
können
gereinigt werden. Die beiden voneinander entfernten Teile 20, 30 können dann,
zum Beispiel durch mechanisches Entfernen der Rückstände oder durch Spülen, insbesondere
unter fließendem
Wasser, gereinigt werden.
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Nach dem Trocknen wird das bewegliche Element 30 durch
Schwenken in Richtung des Pfeils F1 (2) gemäß einer in einer zur Öffnungsrichtung entgegengesetzten
Richtung durchgeführten
Bewegung wieder auf den Körper 20 aufgesetzt.
In der geschlossenen Stellung des beweglichen Elements 30 auf
dem Körper 20 ist
die Innenwand der Düse 34 elastisch
gegen die Vorderseite 28a des "Center-Post" angelegt. So ist die Ausgabeöffnung 32 durch
Dehnen der elastischen Membran 40 durchgehend elastisch
gegen die Wirbelkammer 27 angelegt. Die elastische Auflage
der Düse 34 auf
dem Körper 20 des
Ausgabekopfes, und genauer auf der Vorderseite 28a des "Center-Post", wird in den 4 und 5 durch die Pfeile F2 angezeigt.
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Es ist anzumerken, dass die Ausgabeöffnung 32 erfindungsgemäß nach dem
Reinigungsvorgang des Zufuhrkanals oder der Düse wieder genau in der ursprünglichen
Stellung in Bezug auf die Wirbelkammer 27 positioniert
wird, wodurch eine perfekte Wiederholbarkeit der Zerstäubungseigenschaften des
Ausgabekopfes 18 gewährleistet
wird.
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6 zeigt
eine Ansicht einer Ausführungsform
eines Ausgabekopfes 18' im
axialen Schnitt, die im Vergleich mit der soeben beschriebenen Ausführungsform
vereinfacht ist. Der Ausgabekopf 18' weist nämlich keine Wirbelkammer und
keinen "Center-Post" auf. Daher führen die
verschiedenen Abschnitte 22, 23, 24 des
Zufuhrkanals 50 das Produkt direkt zur Ausgabeöffnung 32.
In der geschlossenen Stellung des Ausgabekopfes 18' liegt die Innenseite 31a des
beweglichen Elements 30 in Richtung der Pfeile F2 direkt elastisch auf einem ebenen Abschnitt 21a des
Körpers 20 auf.
Zu diesem Zweck, und in gleicher Weise wie in der vorhergehenden
Ausführungsform,
ist die Ausgabeöffnung 32 in
der Mitte eines Abschnitts 34 ausgebildet, der mit dem
beweglichen Element über
einen Ring aus elastisch dehnbarem Material 41 verbunden
ist, dessen Eigenschaften, insbesondere die Dehnbarkeit, so gewählt werden,
dass in der auf den Körper 20 montierten
Stellung des beweglichen Elements 30 der Abschnitt 34 elastisch
gegen den Abschnitt 21a des Körpers 20 gezwungen
wird.
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In 7 ist
ein Ausgabekopf 18'' dargestellt, der
sich von der soeben bezüglich
der 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform
dadurch unterscheidet, dass der Ausgabekopf 18'' keinen "Center-Post" aufweist. Im Vergleich mit dem Ausgabekopf 18 (siehe
insbesondere 5), bei
dem die Wirbelkammer 27 und die tangentialen Kanäle 26 in
einem fest mit dem Körper 20 verbundenen
Abschnitt ausgehöhlt sind,
sind im Ausgabekopf 18'' die Wirbelkammer 27 und
die tangentialen Kanäle 26 in
der Düse 34 ausgehöhlt. So
bildet der Körper 20 eine
ebene Stirnseite 21a, auf der die Innenseite 34a der
Düse 34 elastisch aufliegt.
Auf dieser Innenseite 34a sind die Wirbelkammer 27 und
die tangentialen Kanäle 26 geformt. In
der geschlossenen Stellung des Ausgabekopfes 18'' liegt die Innenseite 34a in
Richtung der Pfeile F2 direkt elastisch
auf einem ebenen Abschnitt 21a des Körpers 20 auf. Die
tangentialen Kanäle 26 stehen mit
einem ringförmigen
Kanal 25 in Verbindung, der zwischen dem ebenen Abschnitt 21a des
Körpers 20 und
der ringförmigen
Membran 41 ausgebildet ist. Der ringförmige Kanal 25 steht
mit der Ventilstange über
die Abschnitte 22, 23 und 24 des Zufuhrkanals 50 in
Verbindung.
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Die Benutzung und die Reinigung der
Ausgabeköpfe 18' und 18'' erfolgen in ähnlicher Weise wie die Benutzung
und die Reinigung des Ausgabekopfes 18, wie oben beschrieben.
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Eine weitere Ausführungsform eines Ausgabekopfes 118 ist
in 8 dargestellt. Der
Aufbau des Ausgabekopfes 118 ist im wesentlichen gleich
dem Aufbau des oben beschriebenen Ausgabekopfes 18 der
ersten Ausführungsform.
Die gleichen Bauteile wie in den 1 bis 5 tragen die gleichen Bezugszeichen.
Nur die sich davon unterscheidenden Elemente werden nachfolgend
beschrieben. Die Bezugszeichen dieser Elemente sind um 100 erhöht.
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Der Ausgabekopf 118 weist
einen Körper 120 mit
einer ebenen Stirnseite 21a auf. Die Stirnseite 21a ist
mit einem ringförmigen
Kanal 25 versehen, der einen "Center-Post" 28 von allgemein zylindrischer
Form umgibt. Die Vorderseite 28a des "Center-Post" steht leicht aus der Ebene der Stirnseite 21a vor.
Der "Center-Post" 28 hat
eine Verbundstruktur. Er hat eine Basis mit Kreisquerschnitt 128b,
die radial den inneren Abschnitt des ringförmigen Kanals 25 begrenzt.
Die Basis 128b ist aus einem Stück mit dem Körper 120 aus
einem relativ steifen thermoplastischen Material hergestellt. Auf
der Basis 128b ist eine Zone 140 angeordnet, die
aus einem elastisch komprimierbaren Material besteht. Die elastisch komprimierbare
Zone 140 wird von einer Platte 128a bedeckt, die
dazu bestimmt ist, gegen die innere Stirnseite 31 des beweglichen
Elements 130 in elastische Auflage zu kommen, wenn dieses
letztere in der auf den Körper 120 verriegelten
Stellung ist. In der verriegelten Stel-lung des beweglichen Elements 130 wird
die elastisch komprimierbare Zone 140 komprimiert, so dass
die sichtbare Seite der Platte 128a mit dem beweglichen
Element 130 in elastischen Kontakt gelangt und sich im
wesentlichen in Höhe
der Stirnseite 21a des Körpers befindet.
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Auf der sichtbaren Seite der Platte 128a sind Profile
ausgebildet, die mit dem beweglichen Element 130 die tangentialen
Kanäle 26 und
die Wirbelkammer 27 derart definieren können, dass die Ausgabeöffnung 32 auf
diese zentriert ist.
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Die Herstellung der elastisch komprimierbaren
Zone 140 des "Center-Post" 28 kann
durch jedes geeignete Mittel erfolgen, und insbesondere durch Vielfach-Injektion
eines geeigneten Elastomermaterials auf ein im wesentlichen steifes
Material und dann eines im wesentlichen steifen Materials auf die
elastisch komprimierbare Zone 140.
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Die Verwendung und die Reinigung
des Ausgabekopfes 118 erfolgen in gleicher Weise wie die Verwendung
und die Reinigung des Ausgabekopfes 18 und weisen die gleichen
Vorteile auf.
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In der obigen ausführlichen
Beschreibung wurde auf besondere Ausführungsformen der Erfindung
Bezug genommen. Selbstverständlich
können Veränderungen
vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung, wie sie nachfolgend
beansprucht wird, zu verlassen.