DE69107415T2

DE69107415T2 - Vorrichtung zum freigeben einer flüssigkeit.

Info

Publication number: DE69107415T2
Application number: DE69107415T
Authority: DE
Inventors: Harry T. St. Peters Mo 63376 Auer; Donald D. St. Charles Mo 63303 Foster
Original assignee: Contico International Inc
Current assignee: Contico International Inc
Priority date: 1990-06-05
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: DE69107415D1; JP2520340B2; EP0486660A1; CA2060178A1; JPH05501224A; EP0486660A4; US5054692A; CA2060178C; AU634453B2; ATE118373T1; AU7995791A; WO1991018677A1; EP0486660B1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Freigeben einer Flüssigkeit bzw. eine Fluidausströmvorrichtung zur Aufbringung einer Stromform auf die Strömung eines Fluids.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Freigeben einer Flüssigkeit bzw. eine Fluidausströmvorrichtung mit einer Düse, die einen Kanal aufweist, dessen Querschnitt sowohl krummlinige als auch geradwinklige Bereiche aufweist, so daß eine durch den Kanal hindurchgehende Fiuidströmung daraus in einer Stromform ausströmt.

2. Beschreibung des Hintergrunds und des relevanten Materials

Fluidausgabevorrichtungen, wie z.B. Pumpflaschen, Pumpsprühflaschen und insbesondere Ziehhebelsprühflaschen, werden zur Ausgabe eines breiten Bereichs von Substanzen verwendet. Derartige Substanzen umfassen Hand-, Gesichts- und Körperlotionen und Reinigungsmittel für Materialien, wie Holz, Glas, Vinyl, Leder, Wildleder, Metalle (wie z.B. Aluminium, Kupfer, Messing, Silber und Chrom), Gummi (wie z.B. Automobilreifenaufheller), Kunststoffprodukte für Möbel, Keramik, rostfreier Stahl, Gewebe, Farbflächen und ähnliches.
Mit der allgemeinen Ausnahme von Lotionen werden Fluidausgabevorrichtungen typisch zur Ausgabe von Flüssigkeiten, z.B. Reinigungslösungen, verwendet. Aufgrund der unterschiedlichen Umgebungen, in denen derartige Ausgabevorrichtungen verwendet werden können und dem äußerst breiten Bereich der Flächen, auf die sie aufgebracht werden können, ist es allgemein wünschenswert, daß der Verwender zwischen unterschiedlichen Formen des ausgegebenen Fluids auswählen kann. In den meisten Fällen liefert diese Auswahl dem Benutzer eine Wahlmöglichkeit zwischen einer Stromform, bei der das Fluid aus der Ausgabevorrichtung in einem im wesentlichen koherenten, zylindrischen Strahl und in einer Sprühform austritt, wobei das Fluid in einer im wesentlichen konischen, sich erweiternden Form austritt, die aus getrennten Tröpfchen oder einem Nebel bestehen kann.
In der Sprühkategorie für Fluidausgabevorrichtungen, wie z.B. bei der von Hand gehaltenen, hebelbetätigten Sprühflasche, ist die normale oder Standardform, in der das Fluid aus der Sprühfreigabeöffnung ausströhmt, ein Spray. Der Spray wird bewirkt, indem eine radiale Drehbewegung auf die Strömung des Fluids aufgebracht wird, wenn es sich längs des Freigabekanals in Richtung der Freigabeöffnung bewegt. Wenn das Fluid durch die Öffnung hindurchtritt und aus der Sprühvorrichtung austritt, bewirkt die Drehbewegung, daß das Fluid sich radial ausbreitet, während das vorwärtsgerichtete, von dem Sprühhebelmechanismus aufgebrachte Moment bewirkt, daß sich das Fluid vorwärtserstreckt, wodurch sich ein expandierender konischer Körper von Tröpfchen, wie er für ein Spray charakteristisch ist, ergibt.
Siehe z.B. TADA, US Patent No.4815663 und europäische Patentanmeldung Nr. 0117898 als Beispiele und Beschreibungen für hebelbetätigte Sprühvorrichtungen.
Ebenfalls beschreibt die EP-A-0256639 eine Fluidfreigabevorrichtung zum Aufbringen einer Stromform auf eine Fluidströmung, die eine Düse mit einem Kanal umfaßt, der einen Aufnahmebereich und einen Ausgabebereich, unmittelbar benachbart zum Aufnahmebereich, aufweist, wobei der Ausgabebereich einen krummlinigen Querschnitt aufweist.
Es wurden verschieden Versuche unternommen, um dem Verwender einer Fluidausgabevorrichtung eine Auswahl von Formen anzubieten, in denen das Fluid ausgegeben werden kann.
STOESSER et al., US Patent 4463905 ist auf eine Schaumsprühvorrichtung gerichtet, bei der zuerst eine Flüssigkeit von einer Handausgabepumpe durch eine Sprühdüse ausgegeben wird, wodurch ein Spray gebildet wird, und dann wird der so gebildete Spray durch eine Schaumbildeeinrichtung geführt. Die Schaumbildeeinrichtung umfaßt ein Gehäuse und ein Sieb und ist betriebsmäßig der Ausgabepumpe mittels eines Schnapp- Sitzmechanismus (siehe z.B. Spalte 4, Zeilen 42 ff) zugeordnet.
TADA, US Patent 4350298 ist auf eine Verbesserung einer Düsenkappe für eine Schaumausgabevorrichtung gerichtet, wobei die Düsenkappe eine Vielzahl von Armen umfaßt, die ein Hindernis bilden, mit denen eine aus einer Öffnung der Schaumausgabevorrichtung ausgesprühte Flüssigkeit kollidiert. Eine Vielzahl von Schaumaustrittsöffnungen ist zwischen benachbarten Armen vorgesehen. Die Düsenkappe ist relativ zum Schaumausgabekörper zwischen einer Verschluß- und einer Schaumstellung bewegbar und kann einstückig mit der Schaumausgabedüse mittels eines Gelenks ausgebildet sein (siehe z.B. Spalte 3, Zeilen 14 ff und Anspruch 1).
Insbesondere wurden Anstrengungen unternommen, einen Mechanismus zu schaffen, mit dem der Ausgang einer Fluidausgabevorrichtung zwischen einem Strom und einem Spray umgeschaltet werden kann, um für den Verwender eine größere Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Anpassung der Fluidaustrittsströmung auf das gerade betroffene Ziel zu schaffen. DOBBS, US Patent 4706888 ist auf die Verwendung einer drehbaren Düsenkappe gerichtet, die eine Vielzahl von Längsnuten aufweist, die mit sich abwechselnden radialen und tangentialen Kanälen in Verbindung stehen. Die Drehung der Düsenkappe steuert es, ob die Fluidströmung längs der Längsnuten und durch die radialen Kanäle zur Erzeugung eines Strahls hindurchgeht, oder ob sie durch die tangentialen Kanäle hindurchgeht, welches auf die Fluidströmung eine Drehung aufbringt und einen Spray erzeugt.
Die drehbare Düsenkappe von DOBBS ist jedoch relativ komplex und hat entsprechend hohe Herstellungskosten. Es besteht ebenfalls eine innewohnende Inkonsistenz zwischen dem zwischen der Düsenkappe und dem Sockel erforderlichen Spiel, welches wesentlich ist, um eine Drehung der Kappe zu gestatten, und der Integrität der erforderlichen Dichtung zwischen der Düsenkappe und dem Sockel, um zu verhindern, daß Flüssigkeit aus dem Raum zwischen den beiden austritt, statt durch die Längskanäle hindurchzugehen. Es ist weiter, wie man aus Fig. 4 von DOBBS ersieht, eine ziemlich genaue Ausrichtung zwischen den Kanälen 32 und den Nuten 27 erforderlich, um eine vollständige Ausgabe des Fluids zu ermöglichen. In Anbetracht der damit verbundenen Toleranzen kann sogar eine geringe Nichtausrichtung entscheidend die Fluidströmung beeinträchtigen.
Diese Probleme scheinen allen Spray/Strahlausgabevorrichtungen anzuhaften, bei denen ein Wechsel zwischen einem Spray und einem Strahl durch Drehen einer Anordnung, die der Ausgabeöffnung der Ausgabevorrichtung zugeordnet ist, durchgeführt wird. Diese Kategorie der drehbaren Anordnungen muß immer einen Kompromiß zwischen zwei unvereinbaren Zielen finden, nämlich dem Verwender ein leichtes Drehen der Anordnung zu ermöglichen und gleichzeitig eine absolute Abdichtung zwischen der Anordnung und der Ausgabevorrichtung zu schaffen, um eine Fluidleckage zu verhindern.
Es ist daher sehr erwünscht, einen Mechanismus zu schaffen, mit dem ein Verwender bequem und leicht eine Fluidströmung in eine Strahlform umwandeln kann, ohne die Integrität der Fluidausgabevorrichtung zu umfassen.
Entsprechend den obigen Ausführungen wird mittels der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Freigeben einer Flüssigkeit bzw. eine Fluidausströmvorrichtung zum Aufbringen einer Stromform auf eine sich radial drehende Strömung eines Fluids geschaffen, wobei die Fluidausströmvorrichtung eine einen Kanal mit mindestens einem Aufnahmebereich und einem unmittelbar benachbart zum Aufnahmebereich angeordneten Ausgabebereich enthaltende Düse umfaßt und der Ausgabebereich einen krummlinigen Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich einen geradlinigen Querschnitt aufweist, wodurch eine nacheinander durch den Aufnahmebereich und den Ausgabebereich hindurchströmende, sich radial drehende Strömung daraus in einer Stromform austritt.
Der Aufnahmebereich kann einen polygonförmigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere ein Polygon, welches ein regelmäßiges Polygon ist und aus einem Dreieck (welches ein gleichschenkliges Dreieck oder ein gleichseitiges Dreieck sein kann, jedoch nicht auf eins begrenzt ist), einem Reckteck, einem Quadrat, einem Fünfeck, einem Sechseck, einem Siebeneck, einem Achteck, einem Trapez und einem Parallelogramm ausgewählt wird. Der Ausgabebereich kann einen Querschnitt aufweisen, der aus einem Kreis, einem Oval und einer Ellipse ausgewählt wird.
Vorzugsweise hat der Ausgabebereich einen kreisförmigen Querschnitt und der Aufnahmebereich einen Querschnitt in Form eines Polygons, bevorzugt eines Quadrats. Jede Seite des Polygons sollte mindestens eine dem Durchmesser des Kreises gleiche Länge aufweisen, und der Umfang des Polygons sollte nicht geringer als der Umfang des Kreises sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die oben beschriebene Düse und der Kanal aus einer ersten Düse und einem ersten Kanal bestehen, und die vorliegende Erfindung kann eine zweite Düse und einen zweiten Kanal, der zur Aufnahme der Fluidströmung von einer Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist, wobei die zweite Düse zur Anbringung an die Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist, umfassen. Die erste Düse kann einen die erste Düse flexibel mit der zweiten Düse verbindenden Gelenkbereich aufweisen, wodurch die erste Düse in bezug auf die zweite Düse zwischen einer zusammengefügten Lage, in der der erste Kanal dicht mit dem zweiten Kanal in Verbindung steht, und einer nicht zusammengefügten Lage, in der die erste Düse ausreichend vom zweiten Kanal beabstandet ist, um eine Berührung mit dem aus dem zweiten Kanal austretenden Fluid zu vermeiden, bewegbar ist.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Fluidausströmvorrichtung vorzugsweise ein Mittel, um den ersten Kanal in einer dichten Verbindung mit dem zweiten Kanal zu halten. Das Mittel zum Halten kann mindestens einen Verriegelungsvorsprung an der ersten Düse und mindestens ein Paar Anschläge an der zweiten Düse umfassen. Der Verriegelungsvorsprung und das Paar Anschläge sind so geformt und angeordnet, daß die Drehung der ersten Düse um den Gelenkbereich, um den ersten Kanal in eine dichtende Verbindung mit dem zweiten Kanal zu bringen, bewirkt, daß der Verriegelungsvorsprung und die Anschläge arbeitsmäßig in Eingriff treten, wodurch die erste Düse in der zusammengefügten Lage gehalten wird. Vorzugsweise sind zwei Verriegelungsvorsprünge an der ersten Düse und zwei entsprechende Paare von Anschlägen an der zweiten Düse vorgesehen. Die erste Düse umfaßt weiter mindestens eine Vorsprungslasche zum Drehen der ersten Düse um den Gelenkbereich.
Bei einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf ein Fluidausgabegerät bzw. ein Fluidausgabevorrichtung, umfassend einen Fluidbehälter, eine Fluidausgabevorrichtung zum Anbringen an den Fluidbehälter und die Fluidausströmvorrichtung mit der ersten Düse und der zweiten Düse, wie oben beschrieben, wobei die zweite Düse zum Anbringen an die Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist.
Es können Mittel zum Abdichten des ersten Kanals vorgesehen sein, um ein Austreten des Fluids daraus während des Transports oder der Lagerung des Fluidausgabegeräts zu verhindern. Bis hierher kann der erste Kanal einen Ausströmabschnitt umfassen, wo der Fluidstrom vom ersten Kanal in die benachbarte Umgebung gelangt. Das Mittel zum Abdichten kann dann eine äußere Kappe umfassen, die zum dichten Anbringen an den Ausströmabschnitt angepaßt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Ausströmabschnitt einen zylindrischen Vorsprung mit einem nach außen vorstehenden Ring, wobei die äußere Kappe einen nach innen vorstehenden Ring umfaßt. Der nach innen vorstehende Ring ist an der äußeren Kappe so angeordnet und bemessen, daß er zuerst den nach außen vorstehenden Ring in Eingriff nimmt und dann über ihn schnappt, wenn die äußere Kappe auf den Ausströmabschnitt gedrückt wird, wodurch der erste Kanal abgedichtet wird. Die äußere Kappe kann weiter einen Vorsprung an der inneren Endwand aufweisen, wobei der Vorsprung so angeordnet und geformt ist, daß er mit der Ausströmöffnung des ersten Kanals dichtend in Eingriff gelangt, wenn die äußere Kappe auf den Ausströmabschnitt gedrückt wird und ihn abdichtet.
Eine Fluidausströmvorrichtung zum Aufbringen einer Stromform auf eine sich radial drehende Strömung eines Fluids, die von einem Sprüh-Fluidausgabegerät erzeugt wird, umfaßt:
eine zweite Düse mit einem zweiten Kanal zur Aufnahme der Fluidströmung, wobei die zweite Düse zum Anbringen an das Sprüh-Fluidausgabegerät angepaßt ist, und
eine einen ersten Kanal aufweisende erste Düse, die mit der zweiten Düse verbunden und weiter in bezug auf die zweite Düse zwischen einer Anbringstellung, in der der erste Kanal in einer abgedichteten Verbindung mit dem zweiten Kanal steht, und einer Nichtanbringstellung, in der die erste Düse ausreichend vom zweiten Kanal beabstandet ist, um eine Berührung zu verhindern, wenn das Fluid aus dem zweiten Kanal austritt, bewegbar ist, wobei der erste Kanal
einen zweiten kreisförmigen Bereich zur Aufnahme des Fluidstroms von dem zweiten Kanal, wenn die erste Düse mit dem zweiten Kanal verbunden ist und mit ihm in Verbindung steht,
einen ersten polygonalen Bereich, der mit dem zweiten kreisförmigen Bereich in Verbindung steht, und
einen zweiten kreisförmigen Bereich, der mit dem ersten polygonalen Bereich in Verbindung steht, umfaßt, wodurch die sich radial drehende Fluidströmung vom zweiten Kanal in den zweiten kreisförmigen Bereich gelangt, im wesentlichen die koherente, radiale Drehung beim Eintreten und Durchströmen des ersten polygonalen Bereichs verliert und in eine im wesentlichen nichtdrehende, zylindrische Fluidströmung nach dem Eintreten und Durchströmen des zweiten kreisförmigen Kanals geformt wird, wodurch sie aus dem zweiten kreisförmigen Kanal als eine im wesentlichen koherente, zylindrische Fluidströmung ausströmt.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1. Figur 1 ist eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Querschnitt erfolgt längs einer die Achse des Kanals 2 schneidenden Ebene.
Fig. 2. Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Düse der vorliegenden Erfindung, die als erste Düse 1 bezeichnet ist, die mit der zweiten Düse 7 verbunden ist. Die zweite Düse 7 ist zum Einbau in eine Fluidausgabevorrichtung, z.B. eine Hebelsprühflasche, angepaßt.
Fig. 3. Die erste und zweite Düse der vorliegenden Erfindung sind in einer Ansicht in Figur 3 dargestellt, wobei die erste Düse 1 sich in der nichtangebrachten Lage befindet.
Fig. 4. Figur 4 zeigt einen Längsquerschnitt durch die erste Düse 1 in ihrer Position zum Anbringen an die zweite Düse 7 und zeigt ebenfalls die äußere, an der ersten Düse befestigte Kappe 13.
Fig. 5. Figur 5 zeigt verschiedene beispielhafte geradwinklige Querschnitte, die zur Bildung des Aufnahmebereichs 3 der ersten Düse 1 verwendet werden können.
Fig. 6. Figur 6 zeigt verschiedene beispielhafte krummlinige Querschnitte, die zur Bildung des Ausgabeabschnitts 4 der ersten Düse 1 verwendet werden können.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Entsprechend den obigen Zielen wird mit der Erfindung eine Fluidausströmvorrichtung zur Aufbringung einer Stromform auf eine Strömung eines Fluids geschaffen.
Der Ausdruck "Fluidausströmvorrichtung" bzw. "Vorrichtung zum Freigeben einer Flüssigkeit" bezieht sich auf eine Vorrichtung oder einen Mechanismus, der verwendet wird, um ein Fluid aus einem Fluidbehälter heraufzuziehen und es in einer gewünschten Richtung und/oder Form auszustoßen. Für eine Hebelsprühvorrichtung wäre somit die Fluidausströmvorrichtung die Hebelsprühanordnung. Für eine Pumpenfluidausströmvorrichtung wäre die Fluidausströmvorrichtung der Pumpenmechanismus.
Der hier verwendete Ausdruck "Fluidbehälter" bezieht sich auf den Behälter, der verwendet wird, um ein Fluid als einen von der Fluidausströmvorrichtung herauszuziehenden Vorrat zu speichern. Allgemein wird dies im einfachsten Fall eine Flasche sein, die z.B. aus Glas oder Kunststoff besteht und die einen breiten Bereich von Formen, Größen, Farben und Ausführungen aufweisen kann, ohne sich vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Der Ausdruck "Fluidausgabegerät" beschreibt die gesamte Anordnung des Gehäuses, der Fluidausströmvorrichtung und des Fluidbehälters. Mit anderen Worten, das Fluidausgabegerät ist das, was der Endverbraucher bekommt und verwendet, um das Fluid auszugeben.
Die Fluidausströmvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Düse mit einem Kanal, der mindestens zwei getrennte Bereiche aufweist, nämlich einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Fluidströmung und einen Ausgabebereich zur Ausgabe der Strömung. Der Aufnahmebereich hat einen geradlinigen Querschnitt, und der Ausgabebereich hat einen krummlinigen Querschnitt. Das in den Aufnahmebereich und durch den Ausgabebereich des Kanals gelangende Fluid tritt davon in einer Strahlform aus.
Der hier verwendete Ausdruck "Strahlform" bedeutet eine im wesentlichen koherente, zylindrische Fluidsäule und soll gegenüber einer Sprayform abgegrenzt sein, bei der sich ein Fluid in einem sich erweiternden konischen Muster verteilt.
Ohne an irgendeine besondere Interpretation gebunden zu sein, wird angenommen, daß der hier beschriebene und beanspruchte Kanal seine Wirkung im wesentlichen wie folgt erziehlt: wenn erstens eine Fluidströmung von einem Fluidausgabegerät, z.B. einem Hebelsprühmechanismus, ausgestoßen wird und in den geradlinigen Aufnahmebereich des Kanals gelangt, wird irgendeine radiale, auf die Strömung mittels der Sprühvorrichtung aufgebrachte Drehung durch Aufeinanderstoßen und ein Zusammenwirken der Fluidströmung mit dem geradlinigen Bereich unterbrochen. Zweitens wird die Fluidströmung dann in eine im wesentlichen koherente, sich nichtdrehende, säulenartige oder zylindrische Form beim Eintreten und Durchströmen des krummlinigen Bereichs des Kanals geformt.
Die Düse der vorliegenden Erfindung führt somit zuerst zu einer Unterbrechung irgendeiner Bewegung der Strömung, die sonst bewirken würde, daß sie aus dem Kanal in einer Nichtstrahlform austreten würde, und dann zu einer Rückformung der Strömung in eine Strömung, die in einer Strahlform austritt.
Um einen spezifischen Zusammenhang zu schaffen, innerhalb dem die vorliegende Erfindung beschrieben wird, wird im folgenden auf die Teile oder die Arbeitsweise einer Hebelsprühflasche Bezug genommen, wie sie allgemein zur Verpackung von flüssigen Reinigungsprodukten verwendet wird. Darunter ist jedoch zu verstehen, daß irgendeine derartige Bezugnahme lediglich aus Gründen der Darstellung und in keiner Weise irgendeine ausdrückliche oder implizierte Begrenzung des Schutzumfangs der voriegenden Erfindung bedeutet.
Weiter ist die besondere Umgebung und die Weise, in der die Fluidströmung durch den Kanal der Düse gelangt, nicht für die vorliegende Erfindung kritisch. Somit kann im Fall einer Sprühflasche der Kanal als original Sprühvorrichtungsdüse ausgebildet sein. Sie kann als eine getrennte Düse vorgesehen sein, die in die Fluidausströmvorrichtung der Sprühvorrichtungsflasche eingebaut wird, sie kann als ein Zusatzgerät ausgebildet sein oder sie kann dauerhaft an der Sprühvorrichtungsflasche in einer Weise befestigt sein, die es ermdglicht, daß sie erneut mit der Ausgabeöffnung verbunden wird.
Der Kanal ist jedoch vorzugsweise in einer Düse ausgebildet, die erneut an einer Ausgabedüse eines Fluidausgabegerätes, z.B. eines Hebelsprühvorrichtungsmechanismus, angebracht werden kann, der wiederum an einem Fluidbehälter angebracht ist, um ein Fluidausgabegerät, wie z.B. eine Sprühvorrichtungsflasche, zu bilden. Wenn die Düse nicht an der Ausgabedüse angebracht ist, tritt das von dem Fluidausgabegerät ausgegebene Fluid in irgendeiner Form aus, für die die Ausgabedüse vorgesehen ist, z.B. als Spray. Wenn die Anordnung jedoch an der Ausgabedüse angebracht ist, tritt das Fluid davon als ein Strahl aus.
Die Fluidausströmvorrichtung gemäß der Erfindung ist im Querschnitt in Fig. 1 dargestellt und umfaßt eine Düse 1 mit einem Kanal 2. Der Kanal 2 umfaßt mindestens zwei Bereiche, einen Aufnahmebereich 3 mit einem geradlinigen Querschnitt und einen Ausgabebereich 4 mit einem krummlinigen Querschnitt.
Aus Gründen der Einfachheit und der wirtschaftlichen Herstellung hat der Aufnahmebereich 3 einen quadratischen Querschnitt und der Ausgabebereich 4 allgemein einen kreisförmigen Querschnitt. Wie jedoch in den Fig. 5 und 6 dargestellt, kann der Querschnitt jedes Bereichs aus einem breiten Bereich von Formen ausgewählt werden, umfassend für den Aufnahmebereich ein Dreieck, welches ein gleichschenkliges, ein gleichseitiges oder einfach ein unregelmäßiges sein kann, ein Rechteck, ein Trapezoid, ein Parallelogramm oder irgendeine andere geeignete Form. Es wird erwartet, daß, wenn die Anzahl der Seiten des Polygons eine bestimmte Grenze überschreitet, so daß das Polygon sich einem Kreis annähert, die Wirksamkeit der polygonalen Form zum Unterbrechen der radialen Drehung der Fluidströmung abnimmt. Es wird daher bevorzugt, daß das Polygon nicht mehr als etwa vier Seiten hat.
Der Querschnitt des Ausgabebereichs 4 kann aus verschiedenen geeigneten Formen ausgewählt werden, einschließlich einer kreisförmigen, einer ovalen und einer elliptischen Form, wie in Fig. 6 dargestellt.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten besonderen Querschnittsformen dienen natürlich nur zur Darstellung und weder als ausschließliche oder begrenzende Formen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Wenn man es wünscht, kann der Kanal 2 zusätzliche Bereiche, wie z.B. einen Abdichtbereich 5, umfassen. Der Abdichtbereich 5 kann irgendeine geeignete Größe und Querschnittsform aufweisen, wird jedoch allgemein so geformt sein, daß er mit der Größe und der Querschnittsform des entsprechenden Kanals zusammenpaßt, wobei die Düse der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, um eine geeignete Dichtung dazwischen sicherzustellen. Der Abdichtbereich kann ebenfalls dazu dienen, einen Übergang für die Fluidströmung zu schaffen, damit sie von der Fluidausströmvorrichtung, der die Düse zugeordnet ist, in den Kanal gelangt.
Der Kanal kann weiter einen Ausgabebereich 6 umfassen, der dazu dient, irgendeine anfängliche Fluidstreuung, wenn die Strömung aus dem Kanal austritt, zusammenzuhalten, wie sie z.B. verursacht werden kann, wenn das Fluid am Umfang der Strömung die Grenzfläche von der Wand des Kanals zur freien Luft überbrückt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Düse gemäß der Erfindung eine erste Düse, die einen ersten Kanal enthält, und ist einer zweiten Düse zugeordnet, die einen zweiten Kanal enthält. Diese zweite Düse ist zum Anbringen an eine Fluidausströmvorrichtung, z.B. einen Hebelsprühvorrichtungsmechanismus, angepaßt. Der zweite Kanal kann einfach passiv die von der Fluidausströmvorrichtung erzeugte Fluidströmung aufnehmen oder kann einen Teil der Anordnung darstellen, der die Strömung erzeugt und/oder formt. Insbesondere dort, wo der zweite Kanal einer Sprühfluidausgabevorrichtung zugeordnet ist, kann der zweite Kanal einen Teil oder eine gesamte Drehvorrichtung enthalten oder aufnehmen, die verwendet wird, um auf die Fluidströmung eine radiale Drehbewegung aufzubringen.
Insbesondere kann der zweite Kanal im Betrieb mindestens einen Teil einer Drehanordnung aufnehmen, die dazu dient, eine radiale Drehbewegung auf eine Fluidströmung aufzubringen, wenn sie sich längs des zweiten Kanals in Richtung der Austrittsöffnung der zweiten Düse bewegt. In einem derartigen Fall kanalisiert der zweite Kanal die Strömung zur Ausgabeöffnung, von der das Fluid in Abwesenheit einer dazwischen angeordneten ersten Düse als ein Spray austritt.
Sollte statt dessen ein Strahl gewünscht sein, kann die erste Düse an die zweite Düse angebracht werden, so daß der erste Kanal dichtend mit dem zweiten Kanal verbunden ist. In dieser angebrachten Lage strömt die Strömung von der Fluidausströmvorrichtung vom zweiten Kanal in den ersten Kanal, wo sie in eine Strahlform in der oben beschriebenen Weise überführt wird.
Somit kann, wie in Fig. 2 dargestellt, die erste Düse 1 mit der zweiten Düse 7 verbunden werden, die den zweiten Kanal 8 enthält. Die Verbindung kann längs des Gelenkbereichs 9 stattfinden, welches ein einziger Streifen oder, wie in Fig. 3 dargestellt, zwei oder mehr getrennt, mittels einer Öffnung getrennter Bereiche sein kann. Wenn die erste Düse 1 sich in der nichtangebrachten, in Fig. 2 dargestellten Lage befindet, ist sie ausreichend vom Abschlußende des zweiten Kanals 8 beabstandet, um eine Störung mit dem daraus austretenden Fluid zu verhindern. Im Fall einer Hebelsprühflasche würde daher die sich radial drehende Strömung durch den zweiten Kanal 8 strömen und davon als Spray austreten, ohne die erste Düse 1 zu berühren.
Wenn die erste Düse 1 um den Gelenkbereich 9 in Richtung des Pfeils gedreht wird, wird der Dichtbereich 5 des ersten Kanals 2 in dichtenden Eingriff mit dem Abschlußende des zweiten Kanals 8 gebracht, wie dies z.B. in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Lage gelangt die Strömung, statt aus dem Abschlußende des zweiten Kanals 8 als Spray auszutreten, in den ersten Kanal 2 und tritt daraus als ein Strahl aus.
Es können Verriegelungsmittel vorgesehen sein, um den ersten Kanal 2 in dichtendem Eingriff mit dem Abschlußende des zweiten Kanals 8 zu halten. Während irgendeine Verriegelungseinrichtung verwendet werden kann, wird bevorzugt, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Paar Verriegelungsvorsprünge 10A, 10B an der ersten Düse 1 und ein entsprechendes Paar von Anschlägen 11A, 11B an der zweiten Düse 7 vorgesehen. Wenn die erste Düse 1 in Richtung des Pfeils in Fig. 2 geschwenkt wird, nehmen die Verriegelungsvorsprünge 10A, 10B die Anschläge 11A, 11B in Eingriff, wodurch der erste Kanal 2 in dichtendem Eingriff mit dem Abschlußende des zweiten Kanals 8 gehalten wird, bis die erste Düse 1 im Uhrzeigersinn zurückgeschwenkt wird und die Verriegelungsvorsprünge von den entsprechenden Anschlägen gelöst werden. Wenn es gewünscht wird, kann eine Vorsprungslasche 12 an der ersten Düse 1 vorgesehen sein, um ein bequemes Mittel zu schaffen, um die erste Düse zwischen einer angebrachten und einer nichtangebrachten Lage zu bewegen.
Es kann ebenfalls erwünscht sein, eine äußere Kappe 13 vorzusehen (siehe Fig. 4) , die zur Abdichtung des Ausgabebereichs 6 angepaßt ist, um irgendeine Leckage während des Transports und/oder des Lagerns des mit der Düse oder den Düsen gemäß der Erfindung versehenen Fluidausgabegeräts zu verhindern. Die Kappe kann so ausgebildet sein, daß sie über und rings um den Ausgabebereich 6 schnappt, oder daß sie in und somit direkt in den Ausgabebereich 6 schnappt. Es wird bevorzugt, wie dargestellt, die äußere Kappe so zu formen, daß sie über und um den Ausgabebereich schnappt. Der äußere Umfang des Ausgabebereichs 6 kann dazu mit einem vorstehenden oder konisch erweiterten Bereich 6A versehen sein. Die äußere Kappe 13 wird dann so bemessen, daß sie eng über den Ausgabebereich paßt und wird mit einer inneren ringförmigen Kante versehen, die so angeordnet und bemessen ist, daß die äußere Kappe auf den Ausgabebereich gedrückt wird und die innere ringförmige Kante der Kappe den vorspringenden oder konisch erweiterten Bereich des Ausgabeabschnitts umgibt, und kann infolge der Elastizität des Materials der Kappe und/oder des Ausgabebereichs über den erhobenen oder sich konisch erweiternden Bereich gedrückt werden, wodurch die Kappe sicher auf dem Ausgabebereich einschnappt und eine flüssigkeitsdichte Dichtung schafft.
Die Dichtwirkung der Kappe kann durch Vorsehen einer Kappe mit einem Vorsprung 15 an der Innenwand derselben verstärkt werden. Die Form und Größe des Vorsprungs 15 wird so ausgewählt, daß, wenn die äußere Kappe 13 auf den Ausgabebereich 6 aufgedrückt und damit abgedichtet wird, das Abschlußende des Vorsprungs gegen die Ausgabeöffnung des ersten Kanals 2 gedrückt wird und diese abdichtet, wodurch weiter irgendein Austreten von Fluid daraus verhindert wird.
Die äußere Kappe 13 kann weiter mit einer Vorsprungslasche 14 versehen sein, um einen bequemen Hebelpunkt zum Schnappen der Kappe auf den Ausgabebereich und von dem Ausgabebereich zu schaffen.
Die Düse der vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit irgendeiner Vorrichtung verwendet werden, dessen Betrieb das Schaffen, das Ausstoßen oder Aufnehmen einer Fluidströmung einschließt. Durch Einbauen der Düse in eine derartige Vorrichtung an einer geeigneten Stelle oder durch Zuordnen der Düse zu einer Vorrichtung in geeigneter Weise kann bewirkt werden, daß die von der Vorrichtung erzeugte, ausgestoßene oder aufgenommene Fluidströmung durch den Düsenkanal strömt und davon in einer Strahlform austritt. Insbesondere kann die Düse gemäß der Erfindung in Verbindung mit irgendeinem Fluidausgabegerät, z.B. einer Druckflasche, einer Pumpsprühflasche, einer Hebelsprühflasche, einem Aerosolsprühausgabegerät oder einem Druckknopfausgabegerät, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde notwendigerweise hier unter Bezugnahme auf gewisse bestimmte Verfahren, Materialien und Formen beschrieben. Verständlicherweise stellt die Beschreibung dieser spezifischen Verfahren, Materialien und Formen keine irgendwie geartete Begrenzung des Schutzumfangs der Ansprüche dar.

Claims

1. Fluidausströmvorrichtung zur Aufbringung einer Stromform auf eine sich radial drehende Strömung eines Fluids, wobei die Fluidausströmvorrichtung eine einen Kanal (2) mit mindestens einem Aufnahmebereich (3) und einem unmittelbar benachbart zun Aufnahmebereich (3) angeordneten Ausgabebereich (4) enthaltende Düse (1) umfaßt und der Ausgabebereich (4) einen krummlinigen Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich (3) einen geradlinigen Querschnitt aufweist, wodurch eine nacheinander durch den Aufnahmebereich (3) und den Ausgabebereich (4) hindurchströmend sich radial drehende Strömung daraus in einer Stromform austritt.

2. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich (3) einen polygonförmigen Querschnitt aufweist.

3. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich (3) einen Querschnitt in Form eines regelmäßigen Polygons aufweist.

4. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polygon aus einen Dreieck, einem Rechteck, einem Quadrat, einen Fünfeck, einem Sechseck, einen Siebeneck, einen Achteck, einem Trapez und einem Parallelogramm ausgewählt wird.

5. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck ein gleichschenkliges Dreieck oder ein gleichseitiges Dreieck ist.

6. Fluidausströmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabebereich (4) einen aus einem Kreis, einem Oval und einer Ellipse ausgewählten Querschnitt aufweist.

7. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seite des Polygons eine mindestens dem Durchmesser des Kreises gleiche Länge aufweist.

8. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang des Polygons nicht geringer als der Umfang des Kreises ist.

9. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmebereich einen quadratischen Querschnitt und der Ausgabebereich einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

10. Fluidausströmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine zweite Düse (7) mit einem zweiten Kanal (8), der zur Aufnahme der Fluidströmung von einer Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist, wobei die zweite Düse zur Anbringung an die Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist.

11. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse (1) einen die erste Düse (1) flexibel mit der zweiten Düse (7) verbindenden Gelenkbereich (9) aufweist, wodurch die erste Düse in bezug auf die zweite Düse zwischen einer zusammengefügten Lage, in der der erste Kanal (2) dicht mit dem zweiten Kanal (8) in Verbindung steht, und einer nichtzusammengefügten Lage, in der die erste Düse ausreichend vom zweiten Kanal beabstandet ist, um eine Berührung mit den aus dem zweiten Kanal austretenden Fluid zu vermeiden, bewegbar ist.

12. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 11, weiter gekennzeichnet durch ein Mittel (10A, B, 11A, B), um den ersten Kanal in einer dichtenden Verbindung mit dem zweiten Kanal zu halten.

13. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Mittel zum Halten mindestens einen Verriegelungsvorsprung (10A, B) an der ersten Düse (1) und mindestens ein Paar Anschläge (11A, B) an der zweiten Düse (7) umfaßt, wobei der Verriegelungsvorsprung und das Paar Anschläge so geformt und angeordnet sind, daß die Drehung der ersten Düse um den Gelenkbereich (9), um den ersten Kanal (2) in eine dichtende Verbindung mit dem zweiten Kanal (8) zu bringen, bewirkt, daß der Verriegelungsvorsprung und das Paar Anschläge arbeitsmäßig in Eingriff treten, wodurch die erste Düse in der zusammengefügten Lage gehalten wird.

14. Fluidausströmvorrichtung nach Anspruch 13, weiter gekennzeichnet durch zwei Verriegelungsvorsprünge (10A, B) an der ersten Düse (1) und zwei entsprechende Paare von Anschlägen (11A, B) an der zweiten Düse (7).

15. Fluidausströmvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse (1) weiter mindestens eine Vorsprungslasche (12) zum Drehen der ersten Düse (1) um den Gelenkbereich (9) umfaßt.

16. Fluidausgabegerät, umfassend einen Fluidbehälter, eine Fluidausgabevorrichtung zum Anbringen an den Fluidbehälter und die Fluidausströmvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die zweite Düse (7) zum Anbringen an die Fluidausgabevorrichtung angepaßt ist.

17. Fluidausgabegerät nach Anspruch 16, weiter gekennzeichnet durch ein Mittel (13) zum Abdichten des ersten Kanals, um ein Austreten des Fluids daraus während des Transports oder der Lagerung des Fluidausgabegeräts zu verhindern.

18. Fluidausgabegerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (2) einen Ausströmabschnitt (6) umfaßt, wo der Fluidstrom vom ersten Kanal (2) in die benachbarte Umgebung gelangt, und wobei das Mittel zum Abdichten eine äußere Kappe (13) umfaßt,die zum dichten Anbringen an den Ausströmabschnitt angepaßt ist.

19. Fluidausgabegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmabschnitt (6) einen zylindrischen Vorsprung (6A) mit einem nach außen vorstehenden Ring umfaßt, und wobei die äußere Kappe (13) einen nach innen vorstehenden Ring umfaßt, der an der äußeren Kappe so angeordnet und bemessen ist, daß er zuerst den nach außen vorstehenden Ring in Eingriff nimmt und dann über ihn schnappt, wenn die äußere Kappe auf den Ausströmabschnitt gedrückt wird, wodurch der erste Kanal abgedichtet wird.

20. Fluidausgabegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kappe (13) weiter einen Vorsprung (15) an der inneren Endwand aufweist, wobei der Vorsprung so angeordnet und geformt ist, daß er mit der Ausströmöffnung des ersten Kanals dichtend in Eingriff gelangt, wenn die äußere Kappe auf den Ausströmabschnitt gedrückt wird und ihn abdichtet.