DE69907098T3

DE69907098T3 - Flüssigkeitsspender zur erzeugung von schaum

Info

Publication number: DE69907098T3
Application number: DE69907098T
Authority: DE
Inventors: Stewart Banks
Original assignee: Deb IP Ltd
Current assignee: Deb IP Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: EP0984715B2; NO325659B1; IS5255A; JP4294103B2; DE69907098T2; EP0984715A1; PL337125A1; DK0984715T3; CA2296115C; EP0984715B1; ZA997512B; BR9904917A; IS2719B; US6082586A; CA2296115A1; NO995832D0; JP2002501423A; AU751305B2; NO995832L; WO1999049769A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkeitsspender und insbesondere Spender zur Ausgabe der Flüssigkeit in Form von Schaum.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Flüssigkeitsspender zur Ausgabe von Flüssigseife und dergleichen sind wohlbekannt. Zahlreiche Spender zur Ausgabe von beispielsweise Flüssigseife zum Händewaschen geben die Flüssigkeit an sich aus. Für viele Anwendungen ist jedoch die Ausgabe der Flüssigkeit in Form von Schaum vorzuziehen. Schaum lässt sich weitaus leichter verteilen als die entsprechende Flüssigkeit und darüber hinaus wird dabei weniger durch Verspritzen oder Abfließen vergeudet, da der Schaum eine weitaus höhere Oberflächenspannung als die Flüssigkeit hat. Aufgrund seiner weitaus größeren Oberfläche ist bei Schaum zur Erzielung derselben Reinigungskraft auch weitaus weniger Flüssigkeit erforderlich als bei ungeschäumter Flüssigkeit.
Aus dem Stand der Technik sind allgemein zwei Typen von Schaumbildungsvorrichtungen bekannt. Bei der ersten Art von Schaumbildungsvorrichtung gemäß der Offenbarung der U.S.-Patente Nr. 4,019,657 und 3,709,437 erfolgt die Schaumbildung mittels eines Luftstrahls. Nachteilig an dieser ersten Art von Schaumbildungsvorrichtung ist die schwankende Schaumqualität bei variierender Ausgabekraft.
Bei der zweiten Art von Schaumabgabevorrichtung gemäß der Offenbarung der U.S.-Patente Nr. 3,422,993 und 3,985,271 kommt ein poröses Material zum Einsatz, durch das die schäumbare Flüssigkeit gepumpt wird, wodurch die Flüssigkeit zur Schaumbildung mit Luft vermischt wird. Nachteilig an dieser Art von Schaumbildungsvorrichtung ist, dass zum Treiben der Flüssigkeit durch das poröse Material erheblicher Druck erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil beider Arten von Schaumspendern ist, dass sich die Schaumbildungsvorrichtung oben am Spender befindet und ein Rohr nach unten zum Boden des Flüssigkeitsvorratsbehälters verläuft, so dass zum Hochpumpen der Flüssigkeit in die Schaumbildungsvorrichtung hinein und zur Ausgabe von Schaum aus dieser erheblicher Kraftaufwand erforderlich ist.
Beispiele für andere, auf diesem Konstruktionsprinzip basierende Spender sind in der EP-A-392 238 , der EP-A-565 713 und der EP-A-618 147 offenbart, die alle Flüssigkeitsspender mit einer Flasche mit handbetriebener Pumpe im Flaschenhals betreffen. Bei jeder der in diesen Schriften offenbarten Vorrichtungen ist ein Schlauch vorgesehen, der bis zum Flaschenboden hinab verläuft, so dass die Flüssigkeit gegen die Schwerkraft nach oben in die Mischkammer gepumpt werden muss. Wie bereits eingangs erwähnt, liegt ein großer Nachteil dieser Konfigurationen darin, dass mit zunehmendem Aufbrauchen der Flüssigkeit größerer Kraftaufwand zum Hochpumpen der Flüssigkeit vom Behälterboden während der Abgabe der Flüssigkeit erforderlich ist. Diese Arten von Spender sind auch dahingehend beschränkt, dass sie in aufrechter vertikaler Stellung verwendet werden müssen.
Bei vielen der Schaumbildungsvorrichtungen aus dem Stand der Technik ist die Schaumbildungseinheit getrennt vom Flüssigkeitsbehälter vorgesehen. Beim Austausch des Flüssigkeitsbehälters muss die Bedienungsperson im Allgemeinen die Schaumbildungsvorrichtung mit dem Flüssigkeitsbehälter verbinden, was bisweilen umständlich ist. Daher wäre es vorteilhaft, einen Schaumspender zur Verfügung zu stellen, der einen bequemen und schnellen Austausch des Flüssigkeitsbehälters im Spender ermöglicht.
In Flüssigreinigern oder Flüssigseifen zum Händewaschen müssen im Allgemeinen Konservierungsstoffe zur Verlängerung der Haltbarkeit des Mittels enthalten sein. Dabei sind üblicherweise Antioxidationsmittel als Zusatz beigemischt, um der Oxidation der Seife in Anwesenheit der normalerweise im Seifenbehälter vorhandenen Luft entgegenzuwirken, was jedoch die Kosten der Seife erhöht. In Anwesenheit von Luft kommt es bei vielen Seifen zu einer Verdickung, wodurch höherer Kraftaufwand zur Flüssigkeitsausgabe erforderlich ist. Dabei kann die verdickte Flüssigkeit bisweilen den Ausgabeweg verstopfen. Die in der EP-A-392 238 , der EP-A-565 713 und der EP-A-618 147 offenbarten Spenderflaschen sind alle belüftet, um die Entstehung von Unterdruck in den Flaschen beim Herauspumpen von Flüssigkeit aus den Flaschen zu verhindern. Das in gemeinsamem Eigentum befindliche U.S.-Patent Nr. 5,445,288 offenbart eine Schaumbildungsvorrichtung, bei der ein faltbarer Behälter mit einem Pumpenmittel ohne elastisches Dichtungselement zwischen einem ersten und einem zweiten Um schließungselement und einer Mischkammer verwendet wird, wobei der Eintritt des Flüssigkeitsstroms in die Kammer in der Nähe eines porösen Elements erfolgt.
Dementsprechend wäre es vorteilhaft, einen Spender zur Verfügung zu stellen, der eine Flüssigkeit in Form von Schaum erzeugt und ausgibt und bei dem die Flüssigkeit erst beim Ausstoß aus dem Flüssigkeitsbehälterabschnitt des Spenders mit Luft in Kontakt kommt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen selbstreinigenden und geschlossenen Schaumspender anzugeben, bei dem die im Spender enthaltene Flüssigkeit erst nach Ausstoß aus dem Flüssigkeitsbehälterabschnitt des Spenders mit Luft in Kontakt kommt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zur Verfügung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es folgt eine beispielhafte Beschreibung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsspenders zur Ausgabe von Schaum unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines gemäß vorliegender Erfindung konstruierten Spendengehäuses;
2 eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitsbehälters mit daran angebrachter Schaumpumpe;
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Schaumpumpe von 2;
4 eine Querschnittsansicht entlang Linie 4-4 aus 3 der Schaumpumpe in zusammengebautem Zustand, wobei sich die Pumpe in ihrer nicht betätigten Stellung befindet;
5 eine Ansicht ähnlich derjenigen von 4, die jedoch die Pumpe in ihrer betätigten Stellung zum Ausstoß von Schaum aus dem Spender zeigt;
5b eine Detailansicht des Abschnitts 5b von 5;
6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 aus 1;
7 eine Schnittansicht ähnlich derjenigen von 6, jedoch in aufgebrochener Darstellung, wobei sich die Pumpe in ihrer heruntergedrückten Stellung befindet; und
8 eine perspektivische, aufgebrochene Darstellung eines Abschnitts des Spendergehäuses, das die Schaumpumpe enthält.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird zunächst auf die 1 Bezug genommen, die unter der Bezugsziffer 10 einen Flüssigkeitsspender mit darin enthaltenem erfindungsgemäß konstruierten Spender zeigt. Dabei beinhaltet der Spender 10 ein Gehäuse 12, das ein oberes Flüssigkeitsspenderfach 14 und ein unteres Fach 16 mit einer nachstehend beschriebenen Schaumerzeugungspumpe umschließt. Ein handbetätigter Hebel oder Druckknopf 18 ist schwenkbar am unteren Fach 16 angebracht. Eine Öffnung 20 befindet sich seitlich am Gehäuse 12, um Zugang zu einem Verriegelungsmechanismus zu ermöglichen, mit dem das allgemein rechteckige Gehäuse an einer (nicht dargestellten) hinteren Ebene arretiert wird, die an einer Auflagefläche, beispielsweise einer Wand, angebracht ist. Ein Sichtschlitz 28 zur Überprüfung des Flüssigkeitspegels im Flüssigkeitsbehälter ist an der Stirnseite des Gehäuses 12 vorgesehen.
Der Spender 10 ist zur lösbaren Aufnahme eines in 2 allgemein mit 30 bezeichneten Flüssigkeitsbehälters mit Flüssigkeitsvorratsfach 32 und Flüssigkeitsauslass oder -hals 34 konstruiert. Im Hals 34 des Behälters 30 ist eine mit 36 bezeichnete Schaumpumpe angebracht. Der Behälter 30 ist ein elastischer Kunststoffbehälter für Flüssigkeiten wie Seife und dergleichen und ist faltbar. Der Behälter 30 weist an seinen Seiten 38 entlang eine Faltung auf, so dass der Behälter mit zunehmender Entleerung der Flüssigkeit an den Falten 39 in sich zusammenfällt, wobei ein l-Profil entsteht. Ein Sichtschlitz 28 ist stirnseitig am Gehäuse 12 vorgesehen, der in 1 am deutlichsten zu erkennen ist, um im eingebauten Zustand des Flüssigkeitsbehälters 30 im Gehäuse dessen Füllstand inspizieren zu können.
Die Explosionsdarstellung von 3 zeigt die Einzelteile, die die Schaumpumpe 36 bilden, und die 4 und 5 zeigen die zusammengebaute Schaumbildungsvorrichtung in ihren zwei äußersten Stellungen. Die Schaumpumpe 36 weist ein becherförmiges Umschließungselement 40 auf, mit einem Oberteil 42 mit mittig darin vorgesehener Öffnung oder Flüssigkeitseinlass 44. Die Umschließung 40 weist einen Ansatz 46 auf, an dem der Rand des Halses 34 des (strichpunktiert dargestellten) Behälters 30 anliegt, wenn die Pumpe 36 mit dem Behälter 30 zusammengebaut wird. Die Öffnung 44 bildet einen Flüssigkeitseinlass für aus dem Fach 32 in die Pumpe 36 einfließende Flüssigkeit, wie es nachstehend noch beschrieben wird. Ein zylindrisches Rohr 48 (das nur in den 4 und 5 zu sehen ist) ist am Oberteil 42 an der Innenseite des Umschließungselements 40 angebracht und umschließt einen Strömungsweg 50, der in Strömungsverbindung mit dem Flascheninneren 32 steht.
Die Schaumpumpe 36 ist mit einem Einlassventil 52 mit Ventilschaft 54 und Ventilkopf 56 versehen. Der Schaft 54 hat dabei die Form einer Stimmgabel, bei der zwei voneinander beabstandete Arme 58 vom Kopf 56 weg verlaufen und zwischen sich einen Schlitz 60 bilden. Die Endabschnitte der vom Ventilkopf 56 weg verlaufenden Arme 58 sind mit Ansätzen 62 versehen. Im zusammengebauten Zustand gemäß den 4 und 5 sitzt das Einlassventil 52 in der Öffnung 44 und wird von den Ansätzen 62 und dem Ventilkopf 56 darin festgehalten, welche seitlich über den Rand der Öffnung hinweg verlaufen.
Die Schaumpumpe 36 weist einen Kolben 66 auf, der mit einem zylindrischen Außenrohr und einem Kolbenkopf 72 versehen ist, welcher an einem Ende des Außenrohrs 68 angebracht ist, und das andere Ende des Schafts ist mit einem in einer O-Ringnut verlaufenden O-Ring 74 versehen. Belüftungs-Ein- und Auslassöffnungen 76 sind um das Außenrohr 68 herum und im Abstand zum Kolbenkopf 72 angeordnet dargestellt. Der Kolbenkopf 72 weist eine O-Ringnut auf und in der um den Umfang des Kolbenkopfes 72 herum verlaufenden Nut ist ein O-Ring 78 angeordnet. Das Außenrohr 68 ist mit Durchbrüchen 80 versehen, die von den Öffnungen 76 nach unten zum Kolbenkopf 72 verlaufen. Die Pumpe 36 enthält ein Drahtgewebe, Gitter oder Netz 84. Das Netz 84 kann aus Kunststoff, Draht oder Stoffmaterial hergestellt sein. Das Netz 84 bewirkt eine Verwirbelung des Luft-Flüssigkeits-Gemisches, was zur Schaumbildung beiträgt.
Es wird nunmehr der Innenaufbau des Kolbens 66 unter besonderer Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. Der Kolben 66 beinhaltet ein zylindrisches Innenrohr 69, das konzentrisch ist und an den oberen Enden der Rohre 68 und 69, die dem in das Innenfach 32 der Flasche 30 hinein verlaufenden Ventil 52 zugewandt sind, mit dem Außenrohr 68 einstückig ausgebildet ist. Das Innenrohr 69 bildet einen Strömungsweg 70 durch den Kolben 66 hindurch. Das Außen- und das Innenrohr 68 bzw. 69 bilden eine ringförmige Mischkammer 77 zwischen den Rohren. Ein Kappenventil 71 ist über dem freien Ende des Innenrohrs 69 angebracht, das sich im Kolbenkopf 72 befindet, und das Ventil 71 regelt den Flüssigkeitsstrom vom Strömungsweg 70 in die Mischkammer 77 hinein. Das Kappenventil 71 besteht aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff mit gewünschter Elastizität, so dass es sich unter dem Druck der Flüssigkeit ausdehnt, um ein Herausfließen von Flüssigkeit um den Rand 73 herum zu ermöglichen, wenn der Zylinder 86 nach oben in den Zylinder 40 gedrückt wird.
Wie es in den 3, 4 und 5 gezeigt ist, weist die Pumpe 36 des Weiteren einen zylindrisch geformten Hohlzylinder 86 mit einem offenen Ende mit einem vom offenen oberen Ende des Zylinders beabstandeten Ansatz 88 auf. Der Zylinder 86 weist ein zweites zylindrisch geformtes Element 90 mit größerem Durchmesser als der Zylinder 86 auf, das konzentrisch zu diesem verläuft, und vom Ansatz 88 nach oben verläuft. Das zylindrische Element 90 ist mit einem angeschrägten oberen Endabschnitt 92 versehen, der einen Umfangsschlitz 93 bildet. Eine elastische zylindrische Dichtung 94 hat einen horizontalen Abschnitt 95 und einen Abschnitt 97, der vertikal vom Innenrand des Abschnitts 95 hochragt, und einen Abschnitt 99, der vom Außenrand des Abschnitts 95 abgewinkelt nach oben und nach außen verläuft. Der vertikal hochragende Abschnitt 97 rastet in den Umfangsschlitz 93 ein, wenn die elastische Dichtung 94 an den Zylinder 86 angefügt wird.
Es wird nunmehr spezifisch auf die 4 und 5 Bezug genommen. Diese zeigen eine Umfangsrippe 96, die um das untere Ende des Zylinders 86 herum verläuft, und einen einstückig mit dem Zylinder 86 ausgebildeten Auslass 98. Der Auslass 98 bildet einen Strömungsweg 101, der mit dem Strömungsweg 70 in Verbindung steht, und weist einen kronierten Steg 106 auf, dessen Außendurchmesser einerseits klein genug ist, dass er im Kolbenkopf 72 aufgenommen wird, und andererseits groß genug, dass das Netz 84 unterstützt wird. Beim Zusammenbau der Pumpe 36 wird das Netz 84 im Inneren des Kolbenkopfs 72 aufgenommen und der Kolben 66 in den Zylinder 86 eingesetzt, wobei das Netz 84 durch den Steg 106 unterstützt wird. Das Kappenventil 71 wird halbwegs auf den Endabschnitt des Innenzylinders 69 gedrückt, wobei sich das Netz 84 dann zwischen dem Ende des Ventils 71 und dem Steg 106 befindet. Der kronierte Abschnitt des Stegs 106 umfasst Schlitze 107, um den Austritt von Schaum durch den Auslasskanal 101 hindurch zu ermöglichen, siehe 4 und 5b.
Der Zylinder 86 wird innerhalb der becherförmigen zylindrischen Umschließung 40 aufgenommen und der Außendurchmesser der elastischen Dichtung 94 ist so gewählt, dass eine Reibungspassung gewährleistet ist, die jedoch auch ermöglicht, dass der Zylinder 86 in die zylindrische Umschließung 40 einschiebbar ist. Das Vorhandensein der elastischen Dichtung 94 ist äußerst vorteilhaft, da sie eine bessere Dichtung vermittelt, was ein stärkeres Unterdrucksetzen der Luftkammer ermöglicht, als es bei ähnlichen Aufbauten ohne die Dichtung möglich wäre. Das Rohr 68 wird im Rohr 48 aufgenommen und ein in einer O-Ringnut 74 verlaufender O-Ring 110 vermittelt eine Dichtung zwischen der Außenfläche des Rohrs 68 und der Innenwand des Rohrs 48. Eine Schutzkappe 100 (3) wird in das becherförmige Umschließungselement 40 eingesetzt, wobei der zylindrische Abschnitt 102 denselben Durchmesser wie die Randleiste 94 hat, so dass sie im becherförmigen Umschließungselement 40 aufgenommen wird und durch eine Reibungspassung darin festgehalten wird.
Der Außendurchmesser der becherförmigen Umschließung 40 und der Innendurchmesser des Halses 34 des Flüssigkeitsbehälters 30 sind derart gewählt, dass die Umschließung 40 mit Übergangspassung in den Hals eingesetzt werden kann, wobei der Rand des Halses am Ansatz 46 anliegt, siehe 4. Die becherförmige Umschließung 40 wird dann mit dem Behälter 30 verschweißt, um sie dauerhaft an diesem zu befestigen. Der Zylinder 66 und die becherförmige Umschließung 40 bilden im zusammengebauten Zustand eine Luftkammer 104, die von beiden Strömungswegen 50 im Rohr 48 und dem Strömungsweg 70 durch den Kolben 66 und dem Inneren des Flüssigkeitsvorratsfaches 32 des Behälters 30 getrennt ist. Auf diese Weise wird die zum Vermischen mit der Flüssigkeit zur Bildung von Schaum verwendete Luft von außerhalb des Behälters zugeführt. Der Innendurchmesser des Behälters 40 und der Außendurchmesser der elastischen Dichtung 94 sind so gewählt, dass sich eine im Wesentlichen luftdichte Verbindung ergibt, so dass die Luftkammer 104 durch das Hineindrücken des Kolbens 66 in das Rohr 46 im Inneren der Umschließung 40 unter Druck gesetzt werden kann. Der obere O-Ring 110 dichtet gegen ein Eintreten von Flüssigkeit in die Luftkammer 104 ab, während der untere O-Ring 78 gegen ein Austreten von Luft oder ein Zurückströmen von Luft in die Luftkammer 104 abdichtet.
Die Kombination aus zusammengebautem Behälter 30 und Schaumpumpe 36 kann auf die nachstehend beschriebene Weise allein verwendet werden oder kann alternativ in Verbindung mit dem Spendergehäuse 12 verwendet werden. 6 zeigt eine Querschnittsansicht des Gehäuses 12 mit darin enthaltenem Behälter 30 und Pumpe 36 in zusammengebautem Zustand. Wie es in den 6 bis 8 dargestellt ist, besteht das untere Fach 16 des Gehäuses 12 aus Seitenwänden 120 und einer Stirnwand 122 mit darin angeordneter, allgemein rechteckiger Öffnung 124. Ein Druckknopf 18 ist schwenkbar an den Seitenwänden 120 an einer Stelle 126 angebracht und kann um diese Drehverbindung herum geschwenkt werden. Das Ausmaß dieser Drehbewegung ist am besten durch Vergleich der Druckknopfstellungen in den 6 und 7 zu erkennen, wobei in 6 der Druckknopf 18 vollständig ausgefahren dargestellt ist und in 7 vollkommen heruntergedrückt zu sehen ist.
Das Spendergehäuse 12 weist einen Verriegelungsmechanismus zur lösbaren Fixierung der faltbaren Flasche 30 und der Pumpe 36 auf. Dabei umfasst der Verriegelungsmechanismus ein Paar Arme 130, die gleitend in Kanälen 132 bewegbar sind, welche an Rändern am Inneren des Druckknopfs 18 ausgebildet sind. Die anderen Enden der Arme 130 werden in Schlitzen 134 aufgenommen, die in Buchsen 136 ausgebildet sind, die auf dem oberen Ende von Pfosten 138 aufgesetzt sind. Diese Pfosten 138 wiederum verlaufen durch Öffnungen in einem gabelförmigen Befestigungsbügel 140, der starr an der Hinterwand 142 des Gehäuses befestigt ist. Um den Innenrand der kreisförmigen Aussparung im Bügel 140 herum verläuft ein Schlitz 144. Das andere Ende der Pfosten 138, das den Enden mit den Buchsen 136 gegenüberliegt, ist starr an einer gabelförmigen Plattform 146 befestigt, die eine mittige Aussparung 147 und einen nach innen ragenden Ansatz 148 enthält. Jeder Pfosten 136 ist mit einer Feder 150 zwischen dem Bügel 140 und der Plattform 146 versehen, um die Plattform nach unten und vom Bügel 140 weg abzulenken.
Wird der Druckknopf 18 gedrückt, dann dreht er sich um den Drehpunkt 126 herum nach unten, wodurch die Arme 130 derart gedreht werden, dass sich die Enden der Arme in Buchsen 136 nach oben bewegen, um die Pfosten 138 und die Plattform 146 gegen die Federn 150 nach oben zu ziehen. Wird der Druckknopf 18 wieder losgelassen, dann kehrt die Plattform 148 unter Wirkung der Federn 150 wieder in die abgesenkte Stellung zurück. Bei der Bewegung des Druckknopfs 18 gleiten die Arme 130 in Kanälen 132, vgl. 6 und 7.
Die Plattform 146 ist mit einem Paar gegenüberliegender Ansätze 160 versehen, die jeweils über die Ansätze 148 durch Federn 162 nach innen federvorgespannt sind. Die Ansätze 160 verlaufen dabei in Schlitzen 164.
Zum Einsetzen von Behälter 30 und Pumpe 36 im zusammengebauten Zustand in das Gehäuse 12 wird ein (nicht dargestellter) Schlüssel in die Öffnung 20 (1) eingesetzt, der dann in einen Verriegelungsmechanismus 22 (6) eingreift, und im entriegelten Zustand wird dann der Haken 24 aus der Klinke 26 gelöst und der vordere Teil des Gehäuses nach unten und von der Rückwand 120 weg geklappt. Wie 6 zeigt, werden der Behälter 30 und die Schaumpumpe 36 dann in das Gehäuse 12 eingesetzt, wobei der Zylinder 88 nach oben in den Abschnitt 40 hinein geschoben wird und die Rippe 46 lösbar im Schlitz 144 festgehalten wird. Dann wird der Druckknopf 18 nach innen gedrückt, so dass die Plattform 146 angehoben wird, und wenn die konvexen Innenflächen der Ansätze 160 mit der Rippe 96 in Eingriff gehen, werden sie dadurch nach außen gegen die Federn 162 gedrückt. Ist die Plattform 146 weit genug hochgegangen, dann rasten die Ansätze 160 über der Oberkante der Rippe 96 ein, wodurch das konische Element 88 mit der Plattform 146 verriegelt wird. Nach Einbau des Behälters 30 und der Schaumpumpe 36 in das Spendergehäuse 12 und bei Bewegung des Druckknopfes 18 wie oben beschrieben, bewegt sich der Zylinder 86 in das becherförmige Umschließungselement 40 hinein und wieder heraus, wodurch es zu einer Pumpwirkung kommt.
Im Betrieb hält ein Benutzer zur Ausgabe von aus Flüssigkeit gebildetem Schaum aus dem Behälter 30 seine Hand zur Aufnahme von Schaum in der Nähe des Auslasses 98 unter das Gehäuse 12 und betätigt dabei mit der anderen Hand den Druckknopf 18, siehe 6. Wie es in 4 gezeigt ist, befindet sich bei abgesenkter Stellung des Zylinders 86 das Einlassventil 52 in der offenen Stellung, so dass Flüssigkeit durch den Schlitz 60 und die Öffnung 44 hindurch in Richtung der Pfeile in den Strömungsweg 50 hineinfließt. Die Pfeile in den Strömungswegen 50 und 70 zeigen den Verlaufsweg der Flüssigkeit von der Kammer 32. Die Flüssigseife füllt den Strömungsweg 50 im Rohr 48 und den Strömungsweg 70 im Kolben 66. Beim Unterdrucksetzen der Flüssigkeitskammer wird die Flüssigkeit in den Strömungswegen 50 und 70 unter Druck gesetzt, wenn der Zylinder 86 nach oben in das Gehäuse 40 geschoben wird, woraufhin das Einlassventil 52 nach oben geschoben wird, wodurch der Flüssigkeitseinlass 44 verschlossen wird. Beim weiteren Unterdrucksetzen der Flüssigkeit in den Strömungswegen 50 und 70 wird dann die Flüssigkeit am oberen Rand 73 des auf den Endabschnitt des Rohrs 69 aufgesetzten Kappenventils 71 herausgepresst und in die Mischkammer 77 hinein gedrückt.
Die Luftkammer 104 wird gleichzeitig mit dem Abnehmen des Volumens unter Druck gesetzt, so dass Luft (in Richtung der gezeigten Pfeile) direkt durch Öffnungen 76 im Rohr 68 gepresst wird, wie in 4 gezeigt, wenn die Öffnungen 76 nicht im Inneren des Rohrs 48 verschlossen sind. Wie es in 5 zu sehen ist, wenn der Kolben 66 erst einmal weit genug in das Rohr 48 hineindrückt ist, so dass die Öffnungen 76 im Rohr 68 bedeckt sind, tritt die Luft in die Luftkammer 77 zwischen den Rohren 68 und 69 ein, indem sie den Spalt 80 zwischen den Rohren 40 und 68 hoch und durch Öffnungen 76 hindurch gepresst wird. Die aus dem Strömungsweg 70 herausgepresste, unter Druck stehende Flüssigseife wird dann in der Mischkammer 77 unmittelbar über dem Netz 84 mit der Druckluft vermischt, und das durchmischte Gemisch wird dann zur Schaumbildung durch das Netz 84 gepresst. Der Schaum wird dann über Schlitze 107 im kronierten Steg 106 in den Strömungsweg 101 hinein und auf die Hand der Bedienungsperson heraus gedrückt. Bei der Rückführung des Zylinders 86 aus dem Gehäuse 40 heraus wird das Einlassventil 52 nach unten gezogen, wodurch der Einlass 44 geöffnet wird und Flüssigkeit aus dem Behälter 30 in die Kammer 50 gesaugt wird. Durch Betätigung des Druckknopfes 18 wiederholt sich dann der oben beschriebene Schaumerzeugungsschritt.
Die Eigenschaften des Schaums, das Verhältnis von Flüssigkeit zu Luft, kann durch das Netz oder Gitter 64 und die relativen Volumen der Luftkammern und Flüssigkeitskammern geregelt werden. Ein Schaum mit einem Luft-Flüssigkeits-Verhältnis von 20:1 hat sich bei der Ausgabe von flüssiger Handwaschseife als ziemlich zweckdienlich erwiesen.
Wird der Zylinder 86 durch Federn 150 wieder zurück und vom Element 40 weg gezogen, dann wird Luft wieder zurück in die Luftkammer 104 eingesaugt, indem sie durch den Auslass 98 und wieder über das Netz 64 durch Öffnungen 76 hoch und in die Luftkammer 104 zurückgeführt wird. Im Netz 64 oder im Auslasskanal 98 verbliebene Schaumreste werden dann in die Luftkammer 104 zurück gesaugt, so dass die Schaumpumpe selbstreinigend ist. Ein Vorteil des Vorhandenseins von Öffnungen 76, die nach oben und weg vom Kappenventil 71 verlagert werden, besteht darin, dass nach dem Zurücksaugen von Luft in die Kammer 104 nach der Schaumausgabe, um den Auslass zu reinigen, sich aus dem in die Kammer 104 rückgeleiteten Schaumrest auskondensierte Flüssigkeit am Boden der Luftkammer 104 über dem Kolbenkopf 72 ansammeln kann, ohne dabei aus dem Auslass des Spenders auszutreten. Es kommt also zu keinem unerwünschten Flüssigkeitsaustritt, solange der Flüssigkeitspegel noch unterhalb der Öffnungen 76 in der Luftkammer 104 liegt.
Die Schaumpumpe 36 ist insofern gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft, als dass unabhängig von der Flüssigkeitsmenge im Behälter immer die gleiche Menge an Druck zum Betreiben der Pumpe und Erzeugen des Schaums erforderlich ist. Ferner ist allgemein weniger Aufwand erforderlich, da die Flüssigkeit nicht in einem Rohr hoch geführt oder durch einen dicken porösen Stopfen hindurch gepresst wird. Auch sind der Form des Behälters keinerlei Grenzen gesetzt, da er nicht von Hand zusammengedrückt werden muss, wie es bei zahlreichen Schaumbildungsvorrichtungen aus dem Stand der Technik der Fall ist. Ein weiterer Vorteil der Schaumbildungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung besteht darin, dass die Flüssigkeit in einem relativ luftdichten Spender aufbewahrt wird, und sich erst beim Ausstoß aus der Flüssigkeitskammer mit Luft vermischen kann. Dadurch vermindert sich die langfristige Oxidation der Inhaltsstoffe der Flüssigkeit. Bei jedem Behälterwechsel wird eine neue Schaumpumpe mit dem Behälter bereitgestellt. Dies hat den Vorteil, dass es zu keiner längerfristigen Verwendung derselben Pumpe kommt, so dass Probleme wie Verstopfung der Durchlässe vermieden werden.
Ein weiterer Vorteil der hierin offenbarten Schaumbildungsvorrichtung ist, dass das Erfordernis dicker, starrer poröser Stopfen zur Schaumerzeugung wie bei zahlreichen Vorrichtungen aus dem Stand der Technik vermieden wird. Das beschriebene dünne Netz oder Gitter 64 reicht zur Erzeugung von Schaum angemessener Qualität aus.
Selbstverständlich können der Behälter 30 und die Schaumpumpe 36, die aus Kunststoff hergestellt sind, ohne weiteres nach Aufbrauchen des Inhalts des Behälters 30 wiederverwertet werden.
Die Kombination aus einem gefüllten faltbaren Behälter 30 und einer daran angebrachten Schaumpumpe 36 (2) wird vorzugsweise als Einheit (mit Kappe 100) als Nachfüllpackung zur Verwendung mit dem Spendergehäuse 12 bei Anwendungen verkauft, bei denen der Spender an bestimmten Orten wie Toiletten, anderen Sanitäreinrichtungen und dergleichen fest angebracht sein muss. Alternativ kann die Kombination aus Behälter 30 und Schaumpumpe 36 selbstverständlich auch bei Anwendungen verwendet werden, bei denen der Benutzer die Einheit mit sich führt und von Hand Schaum aus der Vorrichtung herauspumpt. Dies ist möglich, da bei der Kombination aus der luftdichten Verbindung der Pumpe 36 mit der faltbaren Flasche 30 Schaum bei jedweder Ausrichtung der Flasche ausgegeben werden kann, wohingegen zahlreiche der Vorrichtungen aus dem Stand der Technik nur bei aufrechter Stellung der Flasche funktionieren. Dieses Merkmal ist beispielsweise äußerst vorteilhaft für Krankenhäuser, wo Patienten im Bett gewaschen werden müssen. Bei derartigen Anwendungen wird der Behälter 30 in der einen Hand gehalten und der Zylinder 86 mit der anderen Hand zur Ausgabe von Schaum gepumpt. Für solche Anwendungen kann der Zylinder 86 mittels einer Ansatz- und Nut-Anordnung mit der becherförmigen Umschließung 40 verriegelt sein, bei der ein Ansatz seitlich aus dem Zylinder 86 heraus und in eine Nut hinein ragt, die sich an der Innenfläche des becherförmigen Umschließungselements 40 befindet. Die Nut hätte dabei zwei Windungen, so dass der Zylinder 86 nicht ohne Drehung aus dem Gehäuse 40 herausgezogen werden könnte.
Die hierin offenbarte Schaumbildungsvorrichtung ist auf zahlreichen Gebieten gewerblich anwendbar, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, die Körperpflege in der Industrie und in Krankenhäusern.
Die oben stehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung dient der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung und soll die Erfindung keineswegs auf die bestimmte erläuterte Ausführungsform beschränken. Der Umfang der Erfindung soll durch alle Ausführungsformen definiert sein, die durch die nachstehenden Ansprüche und ihre Entsprechungen abgedeckt sind.

Claims

Selbstreinigende Vorrichtung (10) zum Erzeugen und Ausgeben von Schaum, mit: a) einem kollabierbaren Behälter (30) mit einem Innenraum (32) und einem Hals (34); und b) einer Pumpvorrichtung (36), die an dem Behälter (30) befestigt ist, wobei die Pumpvorrichtung (36) ein erstes Umschließungsteil (40), das mittels einer luftdichten Dichtungsvorrichtung dichtend in dem Hals (34) angeordnet ist, ein zweites Umschließungsteil (86) und ein flexibles Dichtteil (94) aufweist, das an dem zweiten Umschließungsteil (86) befestigt ist, wobei das zweite Umschließungsteil (86) mit dem ersten Umschließungsteil (40) zusammengreift und teleskopisch in diesem bewegbar ist, wobei das erste Umschließungsteil (40) und das zweite Umschließungsteil (86) derart zusammenwirken, dass sie eine Luftkammer (104) und einen Strömungsweg (50, 70) bilden, wobei das flexible Dichtteil (94) eine Luftdichtung zwischen den ersten und zweiten Umschließungsteilen (40) und (86) bildet, wobei der Strömungsweg (50, 70) in Strömungsverbindung mit dem Innenraum (32) steht und die Luftkammer (104) in Verbindung mit einer Mischkammer (77) steht, mit einem Fluideinlassventil (52) zum Einlassen von Flüssigkeit aus dem Innenraum (32) in den Strömungsweg (50, 70) und einem Fluidauslassventil (71) in dem Strömungsweg (50, 70) für eine Flüssigkeitsströmung aus dem Strömungsweg (50, 70) in die Mischkammer (77), mit einem Auslassdurchlass (101), der mit der Mischkammer (77) kommuniziert, und einem porösen Teil (84), das in der Mischkammer (77) stromabwärts von dem Fluidauslassventil (71) angeordnet ist, um in der Luft und der durch diese hindurchtretenden Flüssigkeit, die miteinander vermischt sind, eine Turbulenz zu erzeugen, und das im Abstand von dem Eintritt des Flüssigkeitsstroms in die Mischkammer angeordnet ist, wodurch mittels Bewegung des zweiten Umschließungsteils (86) in das erste Umschließungsteil (40) das Volumen der Luftkammer (104) und das Volumen des Strömungswegs (50, 70) reduziert werden und Luft in der Luftkammer (104) und Flüssigkeit in dem Strömungsweg (50,70) druckbeaufschlagt werden und miteinander vermischte Luft und Flüssigkeit durch das poröse Teil (84) hin durchgezwungen werden, um einen Schaum zu bilden, der durch den Auslassdurchlass (101) herausgedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem das erste Umschließungsteil mit einem Rohr versehen ist, das einen sich von dem Fluideinlass erstreckenden ersten Abschnitt des Strömungswegs bildet, wobei das zweite Umschließungsteil einen distalen Endabschnitt und einen proximalen Endabschnitt aufweist, wobei das flexible Dichtteil im Eingriff um den proximalen Endabschnitt angeordnet ist und gegen eine Innenfläche des erste Umschließungsteils drückt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem der Auslassdurchlass in dem distalen Endabschnitt angeordnet ist und bei dem das zweite Umschließungsteil mindestens einen Kolben mit einem Kolbenkopf und einem äußeren Kolbenrohr aufweist, das an einem proximalen Ende des äußeren Kolbenrohrs an dem Kolbenkopf befestigt ist, wobei der Kolben einen sich durch ihn hindurch erstreckenden zweiten Abschnitt des Strömungswegs bildet und wobei ein distales Ende des äußeren Kolbenrohrs derart in das Rohr eingeführt ist, dass es in diesem hin- und her bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Kolben ein mit dem äußeren Kolbenrohr konzentrisches inneres Kolbenrohr aufweist, wobei ein distales Ende des inneren Kolbenrohrs an dem distalen Ende des äußeren Kolbenrohrs befestigt ist, wobei das innere Kolbenrohr den zweiten Abschnitt des durch den Kolben verlaufenden Strömungswegs definiert, wobei die inneren und äußeren Kolbenrohre zwischen sich die Mischkammer definieren, und wobei das äußere Kolbenrohr eine Öffnung zur Verbindung der Mischkammer mit der Luftkammer aufweist, und wobei das Auslassventil mit einem proximalen Ende des inneren Kolbenrohrs verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Fluidauslassventil ein flexibles oberes Kappenventil ist und bei der, wenn der Fluiddurchlass hinreichend druckbeaufschlagt wird, das Fluideinlassventil schließt und das obere Kappenventil öffnet, wodurch Flüssigkeit durch das obere Kappenventil in die Mischkammer gezwungen wird, um sich mit Luft zu mischen und durch das poröse Teil und den Auslassdurchlass herausgetrieben zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der distale Endabschnitt des zweiten Umschließungsteils einen Steg enthält, der den Auslassdurchlass bildet, und bei dem das poröse Teil eine zwischen dem Kolbenkopf und dem Steg positionierte Gaze-Scheibe ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Öffnung mindestens eine Öffnung ist, die von dem distalen Ende des äußeren Kolbenrohrs beabstandet ist, wobei das äußere Rohr Schlitze aufweist, die sich von jeder Öffnung zu dem proximalen Ende des äußeren Rohrs erstrecken, wobei sie einen Luftweg in die Mischkammer definieren, wenn der Kolben derart in das Rohr eingeführt ist, dass das Rohr die mindestens eine Öffnung bedeckt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die zweite Umschließung mit einer von deren proximalen Endabschnitt beabstandeten Schulter versehen ist, und bei der eine flexible Dichtung an der Schulter befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die ersten und zweiten Umschließungsteile zylindrisch geformt sind und die Schulter eine Umfangsschulter ist, und bei der die flexible Dichtung eine U-förmige, zylindrisch geformte Dichtung mit einer inneren vertikalen Wand ist, die mit Schnappverriegelung in eine in der Umfangsschulter angeordnete Nut eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Einlassventil einen Ventilschaft aufweist, der an einem Ventilsitz befestigt ist, wobei der Ventilschäft in dem Fluideinlass angeordnet ist und in das Innere des Behälters ragt, wobei der Ventilsitz in dem ersten Abschnitt des Strömungswegs angeordnet ist und wobei durch Wegbewegen des zweiten Umschließungsteils von dem ersten Umschließungsteil der Druck in dem Fluiddurchlass reduziert wird, wodurch das Einlassventil in die Öffnungsposition gezogen wird und Flüssigkeit aus dem Behälter in den Fluiddurchlass gepumpt wird, und wobei durch Bewegen des zweiten Umschließungsteils zu dem ersten Umschließungsteil hin der Fluiddurchlass druckbeaufschlagt wird, wodurch das Einlassventil zu dem Inneren hin gezwungen wird, so dass der Ventilsitz den Fluideinlass abdichtet. 11, Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einem Ausgabegehäuse, wobei der Behälter mit befestigter Schaumpumpe abnehmbar in das Ausgabegehäuse einführbar ist, wobei das erste Umschließungsteil eine erste Umfangslippe aufweist, das zweite Umschließungsteil eine Umfangslippe aufweist, das Ausgabegehäuse einen ersten Kopplungsmechanismus zum lösbaren Greifen der ersten Umfangslippe aufweist, und das Ausgabegehäuse eine zweite Kopplungsvorrichtung zum lösbaren Greifen der zweiten Umfangslippe aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der das Ausgabegehäuse mindestens einen Pumpmechanismus aufweist, der mit der zweiten Kopplungsvorrichtung verbunden ist, wodurch ein Aktivieren des Pumpmechanismus bewirkt, dass das zweite Umschließungsteil in Bezug auf das erste Umschließungsteil eine Hin- und Herbewegung ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der der Pumpmechanismus mindestens einen Hebel aufweist, wobei das zweite Umschließungsteil derart mit dem Hebel verbunden ist, dass durch Bewegung des Hebels das zweite Teil relativ zu dem ersten Teil bewegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Pumpmechanismus eine Vorspannvorrichtung zum Wegdrücken des zweiten Umschließungsteils von dem ersten Umschließungsteil aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der der Pumpmechanismus einen Druckknopf aufweist, der schwenkbar an dem Gehäuse befestigt ist und mit dem Hebel zusammengreift, wobei das Gehäuse eine Vorspannvorrichtung zum Vorspannen des zweiten Teils von dem ersten Teil weg aufweist, wodurch mittels Drückens des Druckknopfes das zweite Teil zu dem ersten Teil hin bewegt wird und beim Freigeben des Druckknopfs die Vorspannvorrichtung das zweite Teil von dem ersten Teil weg drückt.