DE60003280T2

DE60003280T2 - Mehrkolben-spender mit ratschen-mechanismus

Info

Publication number: DE60003280T2
Application number: DE60003280T
Authority: DE
Inventors: Jonathan Thayer
Original assignee: Color Access Inc
Current assignee: Color Access Inc
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2020-09-19
Also published as: EP1135310B1; DK1135310T3; KR20010101047A; KR100682421B1; JP2003509309A; US6173869B1; AU7384500A; DE60003280D1; WO2001021505A1; EP1135310A1; CA2350441C; CA2350441A1; ES2200930T3; ATE242739T1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Spendevorrichtungen und insbesondere auf Mehrkolbenvorrichtungen, die gleichzeitig abgemessene Mengen verschiedener Materialien spenden, bis der Materialvorrat aufgebraucht ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Neue kosmetische Mischungen werden immer viskoser oder enthalten feste Bestandteile, welche nur schwierig oder unmöglich mit existierenden Vorrichtungen gespendet werden können. Gleichzeitig existiert ein wachsendes Bedürfnis für kosmetische Mischungen mit physiologisch aktiven Anteilen. Solche Anteile sind in Verbraucherprodukten jedoch oft unstabil.
Eine Lösung des ersten Problems war es, mechanische Pumpenspender zu konstruieren, die die heutigen stärker viskosen Produkte ausgeben können. Bis heute sind die Ergebnisse nicht ermunternd. Mechanische Mikropumpen können von der herkömmlichen oder so genannten "luftlosen" Art sein und sind bekannt. Siehe z.B. US-Patente Nummern 3,001,524; 3,452,905; 4,892,232; 4,9303,999; 5,096,097; 5,138,187; 5,566,865.
Eine Art von Kolbenspendern verwendet einen luftlosen Mikropumpenmechanismus, um ein fließbares Material aus einem Reservoir zu befördern. Bei dem Rückführen des Pumpmechanismus wird innerhalb des Reservoirs ein Vakuum erzeugt. Durch den reduzierten Druck innerhalb des Reservoirs bewegt sich ein fließbares Material von dem Primärbehälter in das Reservoir und gleichzeitig wird der Kolben in Richtung des Reservoirs gezogen, wodurch das Volumen zwischen dem Kolben und dem Eingang des Reservoirs reduziert wird. Mit dieser Art von Vorrichtung und mit den herkömmlichen nicht luftlosen Pumpen können nur vergleichsweise dünne Produkte ausgegeben werden, da innerhalb des Reservoirs ein nicht ausreichender negativer Druck erzeugt wird.
Weiter unterliegen Mikropumpen verschiedenartigen Ausfällen, da sie aus vielen kleinen und zierlichen Komponenten zusammengebaut sind. Die häufigste von diesen Fehlfunktionen ist wohl ein Lecken. Normalerweise tritt Lecken über den Pumpenschaft als Ergebnis einer schlechten Anpassung zwischen dem Kolben und dem Schaft auf. Ein Lecken um den Pumpenschaft kann auch als Ergebnis einer schlechten Anpassung zwischen dem Kolben und dem Gehäuse auftreten.
Eine schlechte Anpassung zwischen den Bauteilen kann aus den Schwierigkeiten des Einhaltens von Toleranzen bei der Herstellung oder nach der Herstellung aufgrund einer Veränderung der geformten Komponenten vor der Endmontage einer Baugruppe resultieren. Eine schlechte Anpassung der Komponenten kann auch aus einer Verschlechterung der Komponenten als Ergebnis des Aussetuzens an verschiedene Elemente resultieren, d.h. Hitze, Kälte und ein chemisches Einwirken des Produkts.
Bei einer anderen Kolben-Spendevorrichtung ist hinter dem Kolben ein Bereich mit relativ hohem Druck vorhanden. Wird das Austrittsventil für das Produkt geöffnet, so wird der Kolben durch den Druckgradienten getrieben und das Produkt wird aus dem offenen Ventil herausgedrückt.
Die hauptsächlichen Nachteile hier sind die Gefahren bei der Herstellung, dem Transport, der Lagerung, der Verwendung und dem Entsorgen von unter Druck bestehenden Behältnissen. Aufgrund dieser Gefahren bestehen auch Begrenzungen hinsichtlich der Materialien und des Aufbaus der Behälter.
Weiter können bei dieser Art von Verpackung die Leistungseigenschaften nachlassen. Insbesondere verschlechtern sich die Spendeeigenschaften, da der Druck innerhalb des Behälters mit der Verwendung abnimmt. Ist der Behälter fast leer, so wird das Produkt nur langsam und schwach gespendet, wodurch bei dem Verbraucher ein schlechter Eindruck entsteht. Manchmal geht der gesamte Druck verloren, bevor die Inhalte des Spenders aufgebraucht sind. Weiter unterliegt auch diese Art der Verpackung einem Lecken, da ein konstanter Druck auf die Dichtflächen der Verpackung wirkt.
Andere Kolbenspender arbeiten mit mechanischem Druck, der direkt oder indirekt auf den Kolben wirkt. US-Patent Nr. 5,513,778 offenbart einen Spender für viskose Fluidprodukte, welcher durch direkten manuellen Druck auf den Kolben betätigt wird, der über eine Öffnung auf dem Boden des äußeren Körpers zugänglich ist. Das französische Patent Nr. 2,721,907 offenbart einen für kosmetische Produkte vorgesehenen Spender für Cremeprodukte, bei dem sich der Kolben auf einer Welle mit Schraubgewinde bewegt, wenn die Welle gedreht wird. Dies ist ein Beispiel eines durch indirekten Druck aktivierten Kolbens.
Der '778-Aufbau ist einfach und weist wenige zusammenwirkende Teile auf. Die folgenden Nachteile sind darin enthalten: Es werden zwei Hände zur Bedienung benötigt; der Kolben verschwindet in das Gehäuse, wodurch es mühsam wird, Druck auf den Boden des Kolbens aufzubringen; die auf den Kolben aufgebrachte Kraft kann zu der unkontrollierten Bewegung des Kolbens führen, wenn eine statische Reibung plötzlich überwunden wird, wodurch eine übermäßige Dosierung erfolgt.
Auf indirektem Druck basierende Spender, wie der '907-Aufbau, sind komplizierter, da ineinander wirkende Mittel vorgesehen werden müssen, um den wirkenden Druck durch das Gehäuse an den Kolben zu übertragen. Diese erhöhte Komplexität des Aufbaus ist nachteilig bei der Herstellung, hinsichtlich der Kosten und der Verwendung. Auch bei dieser Konstruktion werden zwei Hände zur Bedienung benötigt.
Als Lösung des zweiten Problems wurden Systeme vorgeschlagen, die die Speicherung der aktiven Inhaltsstoffe separat von dem Rest der Mischung erlauben. Der Verbraucher kann dann die Inhaltsstoffe kurz vor der Verwendung mischen. Dieses System beruht darauf, dass der Verbraucher die Inhaltsstoffe mischt und dabei die richtigen Verhältnisse einhält. Benutzerfreundlichere Systeme mischen die Inhaltsstoffe kurz vor oder bei dem Austreten aus dem Behältnis.
Bei solch einem typischen Aufbau werden zwei Mikropumpenvorrichtungen oder zwei unter Druck stehende Vorrichtungen zusammengefasst und von einem Betätigungselement angesteuert, welches über beide Ventilschäfte passt. In der Praxis sind die Ergebnisse nicht befriedigend. Teilweise liegt dies an Variationen in der ausgegebenen Menge von Mechanismus zu Mechanismus. In den besten Fällen liegen die Variationen bei einer Probe von ähnlichen Komponenten, die dasselbe Produkt ausgeben, bei etwa 20%. Oft ist der Unterschied größer. Dies bedeutet, dass ungleiche Mengen der beiden Produkte gespendet werden.
Weiter funktioniert diese Art Mehrfachspender nicht gut, wenn stark unterschiedliche Viskositäten der unterschiedlichen Produkte vorliegen. Die selbe Mikropumpe hat unterschiedliche Spendeeigenschaften für Produkte mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften, z.B. der Viskosität. Dieses führt zu einer zusätzlichen Variation der relativen Menge der gleichzeitig ausgegebenen Produkte. Das Problem wird durch das nicht gleichmäßige Aufbringen von Druck auf das Betätigungselement verstärkt. Wird Druck nicht gleichmäßig auf jeden Ventilschaft übertragen, so bewegen sich die Kolben nicht gleich weit, wodurch eine ungleiche Ausgabe der beiden Produkte erfolgt.
Ein ungleiches Verbrauchen der Produkte ist aus wenigstens zwei Gründen ein starker Nachteil. Erstens sind die Produkte zum gleichzeitigen Verwenden bestimmt, da jedoch ein Produkt vor dem anderen aufgebraucht wird, wird dies unmöglich. Aber auch bevor eines der Produkte aufgebraucht ist, ändert sich die relative Menge jedes Produkts bei jeder Anwendung stark. In einigen Fällen führt dieses zu einem ineffektiven Kombinationsprodukt oder zu nicht gewünschten Ergebnissen. Dies trifft insbesondere auf Behandlungen zu, in denen ein Produkt das andere aktiviert oder eine gewünschte Reaktion der ausgegebenen Produkte erreicht werden soll.
Ein anderer Mehrfachspender ist in dem französischen Patent Nr. 2,721,907 offenbart. Hier passt ein einziger zusammengesetzter Kolben in einen Zweikammerbehälter und bewegt sich über eine sich drehende Welle mit Schraubgewinde entlang beider Kammern,. um die Produkte auszugeben. Dieser Aufbau ist vergleichsweise kompliziert, beinhaltet einen Mechanismus mit Schraubgewinde, benötigt zwei Hände zur Bedienung und ist auf zwei separate Produktkomponenten begrenzt.
US-Patent Nr. 5,076,298 offenbar einen Spender für Mehrkomponenten-Haarpflegemittel, bei dem separat gespeicherte Produktkomponenten durch Kapillarbetätigung aus ihren separaten Behältnissen in aus absorbierendem Material bestehende Zacken übertragen werden, wo sich die Komponenten kurz vor der Benutzung vermischen. Dieser Aufbau ist nur für dünne, nicht viskose Produkte geeignet, da er auf dem Kapillareffekt beruht.
Ein anderer Mehrfachspender ist in Dokument W09935055 offenbart, worauf der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beruht.
In dem Markt für persönliche Pflegeprodukte besteht deshalb ein wachsendes Bedürfnis für eine Vorrichtung, die mehrere Komponenten in jedem gewünschten Volumenverhältnis zuverlässig ausgeben kann, wobei die Komponenten bis kurz vor der Benutzung getrennt gehalten werden. Weiter wird eine zuverlässige Spendevorrichtung zum gleichzeitigen Spenden von mehreren Komponenten benötigt, deren Viskositäten zueinander signifikant unterschiedlich sind. Weiter wird eine Vorrichtung benötigt, die Produkte einer relativ hohen Viskosität zuverlässig ausgeben kann.
Bei dieser Erfindung besteht keine der zuvor angegebenen Beschränkungen. Diese Erfindung beruht nicht auf unter Druck stehenden Inhalten. Weiter beruht diese Erfindung nicht auf kleinen zierlichen Komponenten, um eine Flüssigkeitsbewegung indirekt über ein Vakuum zu erzeugen. Es sind keine kleinen zierlichen Teile vorhanden, die die Arten des zuvor beschriebenen Fehlverhaltens hervorrufen können. Die Anzahl der Teile ist vergleichsweise gering. Es ist nur eine Dichtungsart vorhanden, was bedeutet, dass nur eine Anpassung präzise Toleranzen benötigt. Diese Erfindung kann mit einer Hand bedient werden. Die Druckoberfläche verschwindet nicht in das Gehäuse, wodurch es schwierig sein würde, das Produkt auszugeben. Es ist keine versehentliche übermäßige Dosierung oder ungleichmäßige Dosierung möglich. Vour ihrer Verwendung können mehr als zwei Komponenten getrennt sein. Die Vorrichtung kann ausgelegt werden, unterschiedliche bestimmte Mengen der verschiedenen Produkte auszugeben, wodurch die korrekten Zusammensetzungsverhältnisse jedes Produkts gesichert werden.
Einige der gerade dargelegten Begrenzungen werden durch die Verwendung eines Ratschen-Designs vermieden. Dieser Aufbau erlaubt die Dosierung einer vorher festgesetzten Produktmenge, verhindert die übermäßige Dosierung durch Vorsehen eines positiven Anschlags und führt die Druckoberfläche für nachfolgende Betätigungen in ihre Ursprungsposition zurück. Es existieren viele Ratschen-Spender mit unterschiedlichen Bedienungsmechanismen. Viele weisen verschiedenste Stifte, Federn, Klemmen und Stützelemente auf. Keiner erfüllt die Kriterien eines einfachen Aufbaus, des Beinhaltens von wenigenu Teilen und der Verwendung einer einzigen Ratschen-Stützsäule, um gleichzeitig mehrere Produkte zu spenden.
Demzufolge ist es eine der Erfindung zugrunde liegende Hauptaufgabe, einen verbesserten Mehrfachspender anzugeben, der die Nachteile von bekannten Mehrfachspendevorrichtungen überwindet, einen vereinfachten Aufbau aufweist und unproblematisch verwendet werden kann.
Eine andere dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine verbesserte Spendevorrichtung anzugeben, die gleichzeitig zwei oder mehr Materialien spenden kann, deren Viskositäten sich signifikant voneinander unterscheiden.
Eine andere dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine verbesserte Spendevorrichtung anzugeben, die gleichzeitig unterschiedliche bestimmte Mengen von zwei oder mehr Materialien spenden kann.
Eine andere dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine verbesserte Spendevorrichtung anzugeben, die eine abgemessene Menge von Materialien mit relativ hoher Viskosität spenden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist eine Mehrfachspendevorrichtung umfassend einen hohlen Körper, der innen in mindestens zwei Kanäle unterteilt ist; ein Ratschen-Becher zum Aufbringen von Kraft auf wenigstens zwei Ratschen-Elemente, wobei jedes Ratschen-Element in festem Kontakt mit einem von wenigstens zwei Kolben steht, wobei jeder Kolben innerhalb der Kanäle angeordnet ist; wenigstens ein Rückstellelement zum Vorspannen des Ratschen-Bechers weg von den Kolben; Austrittsöffnungen, die in dem Körper angeordnet sind; und, optional, Leitmittel zum Ausrichten des gespendeten Produkts, Abdichtmechanismen zum Verhindern des Austrocknens des Produkts und ein Betätigungselement.
Die Bewegung jedes Kolbens ist durch einen Ratschenaufbau geführt, welcher die Kolbenbewegung auf diskrete Schritte in einer Richtung begrenzt. Alle Kolben bewegen sich gleichzeitig, um eine abgemessene Materialmenge aus jeder jeweiligen Kolbenkammer zu spenden, bis die Kammern leer sind. Das gespendete Material wird durch die Austrittsöffnungen aus dem Behältnis ausgeleitet.
Jedes Spenden wird durch eine mit dem Ratschen-Becher durchgeführte mechanische Aktion initiiert. Dieser mechanische Druck wird direkt auf die Kolben übertragen. Die Kolben werden so durch mechanische Kraft bewegt und nicht aufgrund des Drucks von umgebendem Gas. Der Ratschen-Becher wird durch die Rückstellelemente in seine Ruhestellung zurückgeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese Erfindung wird durch Betrachtung der Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen weiter vollständiger verstanden.
1 zeigt eine Schnittansicht des Spenders nach dieser Erfindung.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in der 1 gezeigten Details A.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in der 1 gezeigten Details B, die eine Ausführungsform des Halters zeigt.
4 zeigt eine Schnittansicht des Körpers.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Körpers.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht des mit dem Kolben zusammengesetzten Ratschen-Elements.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ratschen-Bechers.
8 zeigt eine Schnittansicht des mit dem Körper zusammengesetzten Ratschen-Bechers.
9 zeigt eine andere Ausführungsform des Halters.
10 zeigt den Leit- und Abdichtmechanismus zusammen mit dem Körper.
11 zeigt die erste Ausführungsform des Betätigungselements.
12 zeigt die zweite Ausführungsform des Betätigungselements.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In 1 ist gezeigt, dass der Behälter einen Körper (1), wenigstens zwei Kolben (2), einen Ratschen-Becher (3), Ratschen-Elemente (4) und ein Rückstellelement (5) umfasst. Optional können Leitelemente (6), Abdichtelemente (7) oder ein Betätigungselement (8, 9) enthalten sein (siehe 10, 11 und 12).
In 4 und 5 ist der Körper (1) gezeigt, welcher die Hauptkomponente ist, mit der der Benutzer Kontakt hat. Der Körper erlaubt dem Benutzer die Spendevorrichtung anzufassen und erhält das zu spendende Produkt. Der Körper nimmt die anderen Elemente der Vorrichtung auf und hält sie. Der Körper hat eine Bodenfläche (1a), welche eine Öffnung (1b) aufweist, in welche der Ratschen-Becher (3) passen muss. Die Oberfläche des Oberteils des Körpers weist wenigstens zwei Austrittsöffnungen (1c) auf. Der Körper weist wenigstens eine innere Abtrennung (1d) auf, die den Raum innerhalb des Körpers in wenigstens zwei Kanäle (1e) unterteilt. Die Form und die Außenseite des Körpers können aufgrund von ästhetischen und Verwendungszwecken variieren.
Die Kanäle (1e) erstrecken sich von unterhalb des Oberteils des Körpers bis hin zu oberhalb des Bodens des Körpers. Die Kanäle können ein Produkt aufnehmen und stehen in Fluidverbindung mit den Austrittsöffnungen (1c). In der bevorzugten Ausführungsform sind die Kanäle durch Leitungen (1f) mit den Austrittsöffnungen verbunden. Auf diese Weise werden die Produkte von innerhalb der Kanäle (1e) an die Außenseite der Spendevorrichtung geleitet. Die Kanäle können verschiedene Querschnittsformen aufweisen. Z.B. können die Querschnittsformen der Kanäle kreisförmig, halbkreisförmig, quadratisch, D-förmig, hexagonal oder oktagonal sein, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Querschnittsform der Kanäle ist vorzugsweise kreisförmig.
Die Querschnittsflächen der Kanäle und die Höhe der Ratschen-Stufen (siehe unten) bestimmen das von jedem Kanal gespendete Produktvolumen. Durch Variierung der Querschnittsfläche von jedem Kanal in Bezug auf einen anderen können von jedem Kanal unterschiedliche vorbestimmte Produktmengen ausgegeben werden.
Unterhalb der inneren Abtrennung (1d) des Körpers und oberhalb der Bodenfläche (1a) des Körpers befindet sich ein nicht unterteilter Raum (1g). Dieser Raum wird im Wesentlichen von dem Ratschen-Becher (3), den Ratschen-Elementen (4) und den Rückstellelementen (5) eingenommen. Eine Führungssäule (1i) steht von dem unteren Ende der inneren Abtrennung in den nicht unterteilten Raum hinein. Der Zweck der Führungssäule wird nachfolgend erläutert.
In 3 ist gezeigt, dass der Körper einen Halter (1h) aufweist, welcher verhindert, dass der Ratschen-Becher nach seinem Einfügen in den Körper aus diesem wieder herausfällt. Vorzugsweise ist der Halter ein integriert geformter hervorgehobener Vorsprung, der entlang oder nahe der Unterseite der inneren Oberfläche der Körperwand angeordnet ist. Der Ratschen-Becher ist etwas größer als die durch den Vorsprung definierte Öffnung. Beim Zusammenbau wird der Ratschen-Becher durch diese Öffnung gedrückt und dort durch den Kontakt mit dem Vorsprung gehalten. Der Querschnitt des Vorsprungs kann halbkreisförmig, d.h. ein Wulstrand, viereckig oder dreieckig sein oder eine andere diesem Zweck genügende Form aufweisen. Bei dieser Art von Halter steht der Boden des Ratschen-Bechers nicht aus dem Körper hervor, d.h. der Boden des Ratschen-Bechers ist entweder bündig mit dem Boden des Körpers oder liegt über diesem.
In einer Ausführungsform ist entlang der Unterseite der Seitenwand des Körpers wenigstens eine Vertiefung (1j) für einen Finger ausgeschnitten. Dies erlaubt dem Benutzer oder Betätigungselement (siehe unten) den leichteren Zugriff auf den Ratschen-Becher (3). Vorzugsweise ist die Position des Ausschnitts so gewählt, dass der aufgebrachte Druck in Bezug auf die Kolben (2) symmetrisch ist, wodurch eine gleiche Kraft auf alle Kolben aufgebracht wird und jegliches Verklemmen des Ratschen-Bechers minimiert wird.
Innerhalb jedes Kanals (1e) des Körpers (1) ist ein Kolben (2) angeordnet. Jeder Kolben weist einen Boden (2a) und eine oder mehrere Umfangsoberflächen (2b) auf. Vorzugsweise ist aus nachfolgend erläuterten Gründen jeder Kolben an der Oberseite offen. Die Querschnittsform der Kolben ist komplementär zu der der Kanäle (1e) designed. Hier und in der restlichen Beschreibung bedeutet der Ausdruck "komplementär", dass die beiden Querschnittsformen dieselbe Form aufweisen und dass ein Element gleitend in das andere Element passt, so dass zwischen den beiden Elementen ein Gleitkontakt besteht.
Die Umfangsoberflächen (2b) der Kolben muss in nennenswertem Kontakt mit den Umfangsoberflächen (1k) der Kanäle stehen, so dass kein signifikantes Lecken der fließbaren Masse in den Bereich hinter dem Kolben (2) auftreten kann. Jedoch ist der gewünschte Kontakt zwischen jedem Kolben (2) und seinem dazugehörigen Kanal (1e) so, dass die glatte Bewegung des Kolbens innerhalb des Kanals erlaubt wird. Diese Bedürfnisse werden nach dem Stand der Technik typischerweise erreicht, indem der Kolben mit Dichtlippen versehen wird, nach außen gerichtete Umschläge, die entlang der oberen und/ oder unteren Kante der Umfangsoberflächen integral geformt sind. Die Dichtlippen (2c) sind flexibel genug, um in den Kanal gequetscht zu werden, aber aufgrund des nach außen gerichteten Umschlags behält der Kolben einen dichtenden Kontakt mit der Kanalwand.
Der Boden (2a) jedes Kolbens befindet sich in Kontakt mit der in dem zugehörigen Kanal (1e) enthaltenen fließbaren Masse. Bei der Verwendung verschiebt der Kolben (2) eine abgemessene Menge des Fluids zu dem Oberteil des Körpers (1) und drückt dieses durch die Austrittsöffnung (1c) und aus der Vorrichtung.
Der Ratschen-Becher (3) ist in den nicht unterteilten Raum (1g) des Körpers eingefügt. Der Ratschen-Becher ist umfangsmäßig und in der Höhe begrenzt. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Ratschen-Bechers komplementär zu dem des nicht unterteilten Raums (1g) des Körpers. "Komplementär" ist gemäß obiger Definition definiert, so dass die äußere Umfangsoberfläche (3a) des Ratschen-Bechers in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsoberfläche (1l) des Körpers steht. Der Gleitkontakt erlaubt eine freie Bewegung des Ratschen-Bechers innerhalb des Körpers, während er sichert, dass der Ratschen-Becher nicht verkantet, wenn er sein Bewegungsende erreicht. Dies reduziert eine ungleiche Dosierung aus verschiedenen Kanälen aufgrund einer Verkantung des Ratschen-Bechers. Diese Erfindung hängt jedoch nicht davon ab, dass der Ratschen-Becher und der nicht unterteilte Raum des Körpers komplementäre Querschnittsformen aufweisen. Demzufolge können die Formen dieser beiden Strukturen wie benötigt abweichen.
Die innere Umfangsoberfläche (3b) des Ratschen-Bechers umfasst einen offenen Raum. Dieser offene Raum ist weiter durch den Boden des Ratschen-Bechers (3c) begrenzt. Ein Querelement (3d) erstreckt sich von einer Seite des Bechers zu der anderen (siehe 7). In dem Querelement ist eine Führung (3e) vorgesehen und angeordnet, die Führungssäule (1i) des Körpers aufzunehmen. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Führung komplementär zu dem der Führungssäule. Einmal zusammengebaut, gleitet das Querelement des Ratschen-Bechers bei der normalen Benutzung entlang der Führungssäule des Körpers. Diese Konfiguration begrenzt weiter jegliches Verkanten des Ratschen-Bechers und reduziert die Möglichkeit einer ungleichen Dosierung aus unterschiedlichen Kanälen.
Die Führung (3e) weist einen Boden (3f) auf (siehe 2). Bei der Benutzung stößt der Boden der Führung gegen die Unterseite der Führungssäule (1i) und begrenzt den Weg des Ratschen-Bechers nach oben. Der Boden der Führung erzeugt so einen Anschlag für den Weg des Ratschen-Bechers nach oben. Die Bewegungsgrenzen des Ratschen-Bechers (3) sind auf diese Weise durch den Halter (1h) des Körpers und den Boden (3f) der Führung definiert. Alternativ kann der Anschlag eine Einstufung (1m) sein, die an der Innenseite der Seitenwände des Körpers integriert geformt ist und so angeordnet ist, sich mit der Oberkante des Ratschen-Bechers zu verschränken, nachdem der Ratschen-Becher eine bestimmte Entfernung zurückgelegt hat (siehe 8).
Aus der inneren Umfangsoberfläche (3b) des Ratschen-Bechers stehen gleichmäßige beabstandete Ratschen-Stufen (3g) in den offenen Raum hervor (siehe 7). Die obere Oberfläche jeder Stufe, auf der ein Ratschen-Element (4) angeordnet wird, dehnt sich senkrecht von der inneren Umfangsoberfläche des Ratschen-Bechers aus. Die Stufen (3d) sind so ausgelegt, die Bewegung der Ratschen-Elemente zu dem Oberteil des Körpers (1) zu erlauben, aber nicht zu dem Boden des Körpers. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass die Stufen so abgestuft sind, dass die Oberseite jeder Stufe weiter in den offenen Raum hervorsteht, als das Unterteil der Stufe. Die spezifische Form der Ratschen-Stufen kann sich abhängig von Formgrenzen und der Form des Ratschen-Bechers, aus dem die Stufen hervorstehen, variieren. Z.B. kann die obere Oberfläche der Ratschen-Stufe ringförmig sein, wenn der Ratschen-Becher zylindrisch ist.
Wie zuvor angegeben sind die Bewegungsgrenzen des Ratschen-Bechers (3) durch den Halter (1h) des Körpers und den Boden (3f) der Führung definiert. Die Länge dieser Bewegung muss gleich oder größer als die Höhe der höchsten Ratschenstufe (3g) sein. Vorzugsweise ist die Länge dieser Bewegung gleich zu der Höhe der höchsten Ratschen-Stufe.
9 zeigt eine andere Ausführungsform des Halters. Die Führung (3e) des Querelements kann auf ihrer inneren Oberfläche mit einem eines Paares von in Wechselwirkung stehenden hervorstehenden Vorsprüngen (3h) versehen sein. Wird dies gemacht, so wird ein anderer Vorsprung (1n) auf der Führungssäule (1i) nahe dem Ende der Führungssäule angeordnet. Der Querschnitt der Vorsprünge kann halbkreisförmig, d.h. ein Wutstrand, viereckig oder dreieckig sein oder eine jegliche andere für diesen Zweck geeignete Form aufweisen. Bei normaler Verwendung der Erfindung kann die Führungssäule auf diese Art aufgrund der in Wechselwirkung stehenden Vorsprünge nach dem Drücken der Führungssäule durch die Führung nicht aus dem Querelement herauskommen. Bei dieser Art von Halter kann der Boden des Ratschen-Bechers aus dem Boden des Körpers hervorstehen oder nicht.
Optional weist die äußere Bodenfläche des Ratschen-Bechers eine Vertiefung zur komfortablen Aufnahme des Fingers eines Benutzers und zur Führung der Platzierung des Fingers des Benutzers auf. Vorzugsweise ist die Position der Vertiefung so gewählt, dass der von dem Finger aufgebrachte Druck in Bezug auf die Kolben symmetrisch ist und so auf alle Kolben eine gleiche Kraft wirkt und ein Verkanten des Ratschen-Bechers minimiert wird.
Jedes Ratschen-Element (4) ist in seiner initialen Position vor der ersten Verwendung vorzugsweise in dem offenen Raum des Ratschen-Bechers (3) angeordnet. Jedes Ratschen-Element (4) weist zwei Enden auf (siehe 1). Ein Ende steht in Kontakt mit einem dazugehörigen Kolben (2) und das andere Ende steht in Kontakt mit den Ratschen-Stufen (3f). Eine oder beide dieser Verbindungen muss flexibel sein, um der Unterseite des Ratschen-Elements die umfangsmäßige Ablenkung zu erlauben, wenn diese entlang der Seite einer Stufe und auf die nächste höhere Stufe gleitet.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Kolben und dem Ratschen-Element flexibel, während der untere Bereich des Ratschen-Elements in einer Dicke geformt ist, die keine gewünschte Verformung erlaubt. Diese Anordnung ist vorzuziehen, da geringere Drehmomente auf den Kolben wirken, wenn der flexible Bereich des Ratschen-Elements näher an dem Kolben liegt. Um eine flexible Verbindung zwischen dem Kolben und dem Ratschen-Element zu erzeugen, kann das Ratschen-Element drehbar an dem Boden des Kolbens befestigt sein und über eine Feder an diesen gedrückt werden. Oder vorzugsweise kann es integriert so mit der Basis des Kolbens geformt sein, dass das Ratschen-Element flexibel ist. Dies kann erreicht werden, indem die Dicke des zur Bildung des Ratschen-Elements verwendeten Materials dort variiert wird, wo das Ratschen-Element mit dem Kolben verbunden ist. Wenn das Ratschen-Element und der Kolben integriert geformt sind, ist es vorzuziehen, den Kolben so zu formen, dass er an seiner Oberseite offen ist (wie z.B. in 6 gezeigt). Die Ausführung mit offener Oberseite erlaubt das integrierte Formen und leichte Entfernen dieser Elemente aus der Form.
Die Verbindung zwischen der Bodenfläche des Ratschen-Elements und den Ratschen-Stufen (3g) kann starr oder flexibel sein. Für ein bestimmtes Material kann dies erreicht werden, indem der untere Bereich des Ratschen-Elements in einer Dicke geformt wird, die eine gewünschte Verformung zulässt oder nicht. Während das Ratschen-Element so flexibel sein muss, die laterale Bewegung relativ zu den Ratschen-Stufen zu erlauben, muss es auch genügend starr sein, den Kolben und die Säule des Produkts oberhalb des Kolbens zu tragen. Dies wird sowohl durch die Auswahl der verwendeten Materialien als auch die Form des Ratschen-Elements erreicht. Das Ratschen-Element kann fingerähnlich oder halbkegelförmig oder mit jeglicher anderer zu der Kontur der oberen Oberfläche der Ratschen-Stufen komplementärer Form ausgebildet sein.
Zum Rückführen des Ratschen-Bechers (3) in seine Ruhestellung ist wenigstens ein Rückstellelement (5) vorgesehen. Das wenigstens eine Rückstellelement ist ein Metall-, Gummi-, Plastik- oder Elastomerelement, welches gegen den Körper (1) verspannt ist und von diesem abstößt. Das andere Ende des Elements kommuniziert im Wesentlichen mit dem Ratschen-Becher, entweder über einen direkten Kontakt mit dem Ratschen-Becher oder über ein Zwischenelement. Die Rückstellelemente können beliebige von verschiedenen elastisch kompressiblen oder biegbaren Körpern sein, wie z.B.: Federn, flexible fingerähnliche Elemente, Anschläge aus Gummi oder Elastomer.
In der bevorzugten Ausführungsform ist eine aus Metall bestehende Schraubenfeder über der Führungssäule (1i) des Körpers so angeordnet, dass die Feder zwischen der Unterseite der inneren Abtrennung (1d) des Körpers und dem Querelement (3d) des Ratschen-Bechers gefangen ist (siehe 2). Alternativ kann an Stelle der Feder jeder elastisch zusammenpressbare Körper mit einem zentralen Loch, das die Führungssäule des Körpers aufnehmen kann, verwendet werden.
Optional kann sich jede Austrittsöffnung (1c) der oberen Oberfläche des Körpers in Kontakt mit einem oder mehreren Leitern (6) befinden, um das gespendete Fluid von dem Körper (1) der Vorrichtung wegzuleiten (siehe 10). Der Leiter kann z.B. eine beliebige kommerziell erhaltbare Düse sein, die zum Spenden von Cremes und Lotionen bekannt sind und typischerweise verwendet werden.
Optional kann jede Austrittsöffnung (1c) oder jeder Leiter (6) mit einem Abdichtmechanismus (7) versehen sein. Der Zweck des Abdichtmechnismus' ist es, ein Lecken der Spendevorrichtung zu verhindern und ein Austrocknen des sich innerhalb der Spendevorrichtung befindlichen Produkts zu verhindern. Der Abdichtmechanismus kann eine beliebige bekannte normalerweise für diesen Zweck verwendete Vorrichtung sein, z.B. ein Stopfen, der reibangepasst oder durch kooperierende Gewinde eingeschraubt wird.
Optional ist auf der Außenseite des Körpers ein Betätigungselement (8) vorgesehen. Das optionale Betätigungselement modifiziert die Art, auf die der Benutzer die Vorrichtung verwendet, indem der Benutzer geleitet wird, die Vorrichtung auf eine bestimmte Art zu greifen. Wie bis hier beschrieben, wird die Vorrichtung am besten in einem invertierten Modus verwendet, bei dem die Austrittsöffnungen nach unten gerichtet sind. Jedoch kann dieses aus ästhetischen oder praktischen Gründen nicht erwünscht sein. Wird für die angedachte Benutzung eine andere Ausrichtung vorgezogen, so wird der Benutzer durch das Design und die Anordnung des Betätigungselements zu dieser Ausrichtung geleitet. Das Betätigungselement kann auch eine Hebelwirkung bieten und so zu einem geringeren Kraftaufwand beim Spenden eines viskosen Produkts führen.
11 zeigt ein Beispiel eines nockenförmigen Betätigungselements. Das Betätigungselement ist ein unnachgiebiges zweiteiliges Element. Der obere Abschnitt (8a) ist länger als der untere Abschnitt (8b) und ist drehbar an der Außenseite des Körpers befestigt. Optional ist die Seitenwand des Körpers mit einem zurückgebildeten Bereich (1m) versehen, in den das Betätigungselement hineinpasst. Dies erlaubt einen schlanken Eindruck der Verpackung, ohne dass das Betätigungselement aus dem Körper hervorstehen muss. In seiner Ruhestellung steht der obere Abschnitt nach unten aus dem Körper hervor.
Der untere Abschnitt (8b) des Betätigungselements ist mit dem entfernten Ende des oberen Abschnitt verbunden. Das entfernte Ende des unteren Abschnitt zeigt in die Richtung des Ratschen-Bechers (3). Der untere Abschnitt weist eine obere Oberfläche (8d) auf, die eine von dem Ratschen-Becher abstehende Rampe bildet. In seiner Ruhestellung ist diese obere Oberfläche in Kontakt oder nahezu in Kontakt mit dem Ratschen-Becher.
Der obere Abschnitt ist durch eine beliebige Kopplung (8e) an dem Äußeren des Körpers befestigt, die eine Drehung erlaubt, z.B. kann ein Bolzen, Haken, Stift, Scharnier, Kugelverbindung, etc. verwendet werden. Auf diese Weise wird die obere Oberfläche des unteren Abschnitts (8b) bei einem auf den oberen Abschnitt (8a) wirkenden Fingerdruck in einen Kontakt mit der Unterseite des Ratschen-Bechers (3) gezwungen und drückt den Ratschen-Becher so lange nach oben, wie der obere Abschnitt bewegt wird. Die Höhe der Rampe ist so an die Höhe der Ratschen-Stufen angepasst, dass ein vollständiges Eindrücken des Betätigungselements den Ratschen-Becher eine Stufe nach oben bewegt. Mit diesem Aufbau kann die Spendevorrichtung in einer beliebigen Position einhändig bedient werden, wobei von dem Benutzer weniger Kraft benötigt wird. Der obere Abschnitt ist optional mit Konturen und Griffmerkmalen für den Komfort und die Dosierung versehen.
Ein alternatives Betätigungselement ist hebelförmig (siehe 12). Ein Hebel (9) ist drehbar an einer Seitenwand des Körpers befestigt. Der Hebel ist unterhalb des Ratschen-Bechers angeordnet und erstreckt sich von dem Drehpunkt (9a) über den nicht unterteilten Raum des Körpers aus einem Schlitz (1o) heraus, der sich in der Seitenwand des Körpers befindet. Der Abschnitt des Hebels, der aus der Seitenwand des Körpers hervorsteht, bietet eine Oberfläche (9b), auf die durch den Verbraucher ein Druck nach oben aufgebracht werden kann. Der nach oben vorgespannte Hebel hebt den Ratschen-Becher an, wodurch Produkt gespendet wird. Die Höhe des Schlitzes ist an die der Ratschen-Stufen so angepasst, dass das Anheben des Hebels über die volle Höhe des Schlitzes den Ratschen-Becher um eine Stufe nach oben bewegt.
Nachfolgend wird die bevorzugte Form zur Bedienung der Vorrichtung beschrieben. Ein Fingerdruck wird auf den oberen Abschnitt des nockenförmigen Betätigungselements (8) aufgebracht, wodurch das Betätigungselement weiter in den zurückgebildeten Bereich des Körpers gedrückt wird. Der rampenförmige untere Abschnitt des Betätigungselements kontaktiert die äußere untere Oberfläche des Ratschen-Bechers (3), um den Ratschen-Becher weiter in den Körper (1) vorzuspannen. Die Bewegung des Ratschen-Bechers verursacht die Bewegung der Ratschen-Elemente (4) in die gleiche Richtung, wie der Ratschen-Becher. Die Ratschen-Elemente, die sich in starrer physikalischer Verbindung mit den Kolben (2) befinden, verursachen eine Bewegung der Kolben in die gleiche Richtung und so ein setzen so das Fluid innerhalb der kreisförmigen Kanäle (1e) des Körpers unter Druck. Hierdurch wird das Fluid aus den Kanälen durch die Leitungen (1f) aus den Austrittsöffnungen (1c) und durch und aus den Düsen (6) gedrückt.
Die gleichförmige Bewegung des Ratschen-Bechers (3), der Ratschen-Elemente (4) und Kolben (2) hält an, bis das untere Ende (1i) der Führungssäule den Boden (3f) der Führung des Querelements (3d) des Ratschen-Bechers berührt. In diesem Zustand ist das Federrückstellelement (5) maximal zusammengedrückt. Wird der Fingerdruck entfernt, so drückt das Federrückstellelement gegen den Boden der inneren Abtrennung (1d) ab und zwingt den Ratschen-Becher in seine Ruhestellung. Während der Ratschen-Becher rückgestellt wird, zwingt die Bodenoberfläche des Ratschen-Bechers den rampenförmigen unteren Abschnitt des Betätigungselements (8) nach außen zu seiner Ruhestellung hin. Diese Bewegung hält an, bis der Ratschen-Becher gegen den Halter (1h) des Körpers stößt. Die Rückstellbewegung des Ratschen-Bechers (3) verursacht, dass sich die untere Oberfläche jedes Ratschen-Elements (4) entlang der abgestuften Oberfläche der Ratschen-Stufe (3g) bewegt. Dieses verursacht eine Verformung jedes Ratschen-Elements in dem Bereich, in dem das Ratschen-Element den Kolben trifft. Das Ratschen-Element wird so lateral verformt, bis die untere Oberfläche des Ratschen-Elements auf die obere Oberfläche der Ratschen-Stufe gelangt, wenn das Ratschen-Element aus seiner lateral deformierten Position zurückschnappt. Die Vorrichtung ist unmittelbar zur erneuten Verwendung bereit. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Ratschen-Elemente (4) auf der Ratschen-Stufe (3f) ruhen, die sich am nächsten zu der Oberseite des Ratschen-Bechers befinden. Vorzugsweise werden die Kolben (2) nennenswert nahe an die oberen Enden der Kanäle (1e) gebracht und im Wesentlichen das gesamte Fluid gespendet.
Es ist offenbar, dass den Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Modifikationen dieser Erfindung geläufig sind. Demzufolge sind durch die beigefügte Beschreibung und Zeichnungen keine Begrenzungen dieser Erfindung gewollt, wie sie nicht in den beigefügten Patentansprüchen definiert sind.

Claims

Mehrfachspendevorrichtung zum gleichzeitigen Spenden von zwei oder mehr viskosen Fluiden, umfassend: einen hohlen Körper (1) mit einem Oberteil; einem Boden (1a); Seitenwänden; mindestens eine Abtrennung (1d), welche den Körper innen in mindestens zwei Kanäle (1c) unterteilt, die sich von unterhalb des Oberteils des Körpers bis hin zu oberhalb des Bodens des Körpers erstrecken, und die eine Querschnittsform besitzen; und mindestens zwei Kolben (2), von denen jeder innerhalb eines der Kanäle angeordnet ist und eine Querschnittsform besitzt, die komplementär zu der Querschnittsform des Kanals ist, in dem er sich befindet; Austrittsöffnungen (1c), die in dem Körper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem aufweist: einen nicht unterteilten Raum (1g) unterhalb der Kanäle und oberhalb des Bodens des Körpers; einen verschieblichen Ratschen-Becher (3), der in dem nicht geteilten Raum des Körpers angeordnet ist und Seitenflächen, eine Bodenfläche und Ratschen-Stufen besitzt, von denen jede Ratschen-Stufe eine Höhe aufweist; mindestens zwei Ratschen-Elemente (4), von denen jedes mit dem Ratschen-Becher und einem der Kolben in Verbindung steht; mindestens ein Rückstellelement (5) zum Vorspannen des Ratschen-Bechers in Richtung seiner Ruhestellung; einen Halter (1h), der den Ratschen-Becher in dem ungeteilten Raum des Körpers hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Querschnittsform jedes der Kanäle kreisförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens einen Anschlag (1i), um das Gleiten des verschieblichen Ratschen-Bechers auf eine vorbestimmte Strecke zu beschränken.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Anschlag mindestens eine einstöckig angeformte Stufe in den Seitenwänden des Körpers ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der der vorbestimmte Abstand gleich oder größer ist als die Höhe der höchsten Ratschen-Stufe.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Ratschen-Becher (3) eine Querschnittsform und der ungeteilte Raum (Ag) des Körpers eine Querschnittsform besitzt, wobei diese Querschnittsformen komplementär zueinander sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der von dem Boden der Abtrennung eine Führungssäule nach unten wegsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Ratschen-Becher ein Querelement (3d) aufweist, das eine Führung (3e) besitzt, die die Führungssäule aufnimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der jedes der Rückstellelemente eine Feder, ein flexibles fingerähnliches Teil oder ein elastomerer Körper ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, bei der das Rückstellelement eine Feder ist, die zwischen der Abtrennung (1d) und dem Querelement (3d) des Ratschen-Bechers eingeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Halter (1h) ein erhabener Vorsprung ist, der sich an der Innenfläche der Körperwand in der Nähe des Bodens des Körpers befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Halter ein Paar kollidierender Vorsprünge ist, von denen der eine Vorsprung (3h) sich an der Innenfläche der Führung und der andere Vorsprung (1n) sich an der Führungssäule befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der jedes Ratschen-Element in flexibler Berührung mit einem der Kolben steht.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der jedes Ratschen-Element einstückig an die Basis des Kolbens angeformt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der das Ratschen-Element in flexibler Berührung mit den Ratschen-Stufen steht.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, bei der das Ratschen-Element halbkegelförmig und fingerähnlich ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der die Austrittsöffnungen in Fluidverbindung mit den Kanälen stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Austrittsöffnungen (1c) mit den Kanälen (1e) durch Leitungen (1f) in Verbindung stehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der mindestens eine Kerbe in den Seitenwänden des Körpers angeordnet ist, um einen Teil des Ratschen-Bechers freizulegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine Düse.
Vorrichtung nach Anspruch 20, umfassend einen Stopfen (7).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei der jeder der Kanäle eine Querschnittsfläche besitzt und die Größen der Querschnittsflächen nicht sämtlich gleich sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, weiterhin umfassend ein Betätigungselement (8, 9).
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der das Betätigungselement aufweist: einen oberen Abschnitt (8a), der schwenkbar an den Seitenwänden des Körpers befestigt ist; und einen Bodenabschnitt (8b), der starr an dem oberen Abschnitt befestigt ist und in Richtung des Ratschen-Bechers vorsteht, und eine obere Fläche besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der das Betätigungselement aufweist: einen Hebel (9), der schwenkbar an der Seitenwand des Körpers befestigt ist, wobei der Hebel sich ausgehend von der Schwenkachse (9a) über den ungeteilten Raum des Körpers und aus einem in der Wand des Körpers befindlichen Schlitz (10) heraus erstreckt.