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Dokumentenidentifikation DE69533799T2 16.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0000772410
Titel PRODUKTSPENDER MIT EINEM DREHBAREN BETÄTIGUNGSORGAN UND EINER GELÖCHERTEN UND GESTALTBAREN AUFTRAGSFLÄCHE
Anmelder The Procter & Gamble Company, Cincinnati, Ohio, US
Erfinder DORNBUSCH, Arthur Harold, Cincinnati, US;
SMITH, Scott Edward, Cincinnati, US
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 81679 München
DE-Aktenzeichen 69533799
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 30.06.1995
EP-Aktenzeichen 959253998
WO-Anmeldetag 30.06.1995
PCT-Aktenzeichen PCT/US95/08256
WO-Veröffentlichungsnummer 0096003899
WO-Veröffentlichungsdatum 15.02.1996
EP-Offenlegungsdatum 14.05.1997
EP date of grant 24.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.03.2006
IPC-Hauptklasse A45D 40/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte Produktspender für eine Vielzahl von Produkten, einschließlich Feststoffe, Gele, halbfester Stoffe und anderer im wesentlichen fester Produkte. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere verbesserte Spender mit drehbarem Betätigungsorgan zum Auftragen und Verteilen von Produkten auf Oberflächen in Form eines Films oder Überzugs.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Unter den zahlreichen Spendertypen, die zum Abgeben von verschiedenen streichbaren Produkten (einschließlich Feststoffe, Gele, halbfester Stoffe und anderer im wesentlichen fester Produkte) und zum Auftragen derselben auf eine Oberfläche zur Verfügung stehen, hat ein weitverbreiteter Spendertyp einen Applikator mit drehbarem Betätigungsorgan. Bei diesem Spendertyp wird ein im wesentlichen festes Produkt in Stiftform in eine rohrförmige Halterung mit einem offenen Ende (einer Spenderöffnung) und einem geschlossenen anderen Ende eingesetzt. Am geschlossenen Ende ist ein drehbares Handrad zum Antrieb eines Hubmechanismus zum Vorschieben des Produkts in Stiftform in Richtung des Spenderendes des Spenders vorgesehen. Das Handrad wird so gedreht, daß ein gewünschter Abschnitt des festen Stiftes über das Spenderende des Spenders herausragt. Wenn das freiliegende Ende des festen Stiftes über die gewünschte Oberfläche gezogen wird, wird eine Schicht des Produkts vom freiliegenden Ende des festen Stiftes abgeschert und bleibt an der fraglichen Oberfläche haften. Die Dicke dieser Schicht wird von mehreren Faktoren bestimmt, einschließlich der Struktur der fraglichen Oberfläche, der Viskosität oder der Abriebfestigkeit des Produkts, der Breite des festen Stiftes in der zur Auftragsrichtung senkrechten Richtung usw. Beim Ziehen des freiliegenden Endes des festen Stiftes über die Oberfläche wird eine Produktschicht entlang der Kontaktbahn des festen Stiftes aufgetragen.

Bei derzeit im Handel erhältlichen Spendern mit drehbarem Betätigungsorgan wird das freiliegende Ende des festen Stiftes nicht nur zum Auftragen des Produkts auf die gewünschte Fläche, sondern auch zur Durchführung der Verteilung benutzt. Wenn ein Benutzer den festen Stift zur weiteren Verteilung von bereits aufgetragenem Produkt verwendet, wird beim Gleiten des festen Stiftes über die Oberfläche weiter zusätzliches Produkt abgegeben. Dies führt in der Regel zum ungleichmäßigen, im allgemeinen übermäßigen Auftragen von Produkt, was eine Produktverschwendung darstellt und Nachteile für den Benutzer wie Rückstände birgt.

Weiterhin haben derzeit im Handel erhältliche Spender üblicherweise eine vergleichsweise große Oberfläche am Ende des festen Stiftes, um (beim Auftragen auf den menschlichen Körper) ein besseres Gefühl zu vermitteln und um die Anzahl der Bewegungen auf ein Minimum zu beschränken, die erforderlich sind, um einen gewünschten Bereich abzudecken. Da Abrieb von dem festen Stift an der fraglichen Oberfläche der Mechanismus zum Abscheren von Produkt von der Endoberfläche des festen Stiftes ist, führen Unterschiede in der Oberflächenstruktur der fraglichen Oberfläche und in der Scherfestigkeit des Produkts häufig zu ungleichmäßigen Schichten und zum Abscheren und Ablegen von sichtbaren Produktstücken auf der fraglichen Oberfläche. Dies führt wiederum zu einer ungleichmäßigen Abdeckung der fraglichen Oberfläche, wobei in einigen Bereichen eine unzureichende Menge des Produkts und in anderen Bereichen eine übermäßige Menge des Produkts aufgetragen wird, sowie zu der unerwünschten Erscheinung von an der Oberfläche anhaftenden Produktstücken.

Demgemäß ist es wünschenswert, einen einfach zu verwendenden Produktspender zu schaffen, der ein gleichmäßigeres, saubereres Auftragen des Produkts ermöglicht.

EP 0 312 165 offenbart einen drehbaren Spendertyp, der ein cremeförmiges Produkt in inkrementellen kleinen Mengen spendet und den verbleibenden Druck auf das cremeförmige Produkt nach dem Auftragen automatisch abbaut.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt einen verbesserten Spender vom Typ mit drehbarem Betätigungsorgan mit einer Auftrags-/Verteilerfläche in Form eines anpassbaren Netzauftragskopfes zum Bedecken des freiliegenden Endes eines festen Produkts in Stiftform bereit.

Der Netzauftragskopf besteht aus einem kuppelförmigen Stück eines anpassbaren/verformbaren Netzmaterials, das zum Befestigen am Körper des Spenders mit drehbarem Betätigungsorgan mit einem Kragen versehen ist. Der Netzauftragskopf umfaßt eine Mehrzahl von diskreten Öffnungen, die Abschnitte am Ende des Produktsstifts freilassen. Zum Vorschieben des festen Produkts im Spender in Richtung auf und gegen den Netzauftragskopf ist ein Vorschubmechanismus vorgesehen. Um zu verhindern, daß das Produkt mit zu großer Kraft gegen das Netz gedrückt wird, ist ein Kraftbegrenzungsmechanismus vorgesehen. Dies wiederum verhindert ein Herauspressen des Produkts durch das Netz (übermäßiges Eindringen des Netzes in die Produktoberfläche) oder eine Beschädigung des Netzauftragskopfes selbst. Der Vorschubmechanismus umfaßt auch einen Krafterhaltungsmechanismus zum Aufrechterhalten der gewünschten Kraft des Produkts gegen den Netzauftragskopf während eines Spendevorgangs, um vergleichsweise gleichbleibende Abgabe- und Verteilungseigenschaften zu schaffen.

Der sich so ergebende Spender bietet Auftrags- und Verteilungseigenschaften, die denen derzeit erhältlicher Spender für feste Stifte überlegen sind, und ermöglicht ein einfacheres Auftragen auf gleichbleibende, sauberere Weise. Der einfache Spenderaufbau bedeutet eine äußerst benutzerfreundliche Verpackung, die preiswert herstellbar und in der Verwendung zuverlässig ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung und die beiliegenden Figuren der Zeichnung besser verständlich. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verbesserten Spenders;

2 eine vergrößerte Draufsicht des Netzauftragskopfes von 1;

3 eine vergrößerte Schnittansicht der Netzstruktur des Auftragskopfes von 2;

4 eine Vorderansicht im Schnitt der Bestandteile im Inneren eines erfindungsgemäßen Spenders;

5 eine Draufsicht des Spenders von 4;

6 eine Vorderansicht im Schnitt der Handradvorrichtung von 4;

7 eine Draufsicht des Handrads von 6 von unten;

8 eine Draufsicht der Bodenplatte von 4;

9 eine Vorderansicht im Schnitt der Bodenplatte von 8;

10 eine Vorderansicht im Schnitt der Bestandteile im Inneren eines gegenwärtig bevorzugten erfindungsgemäßen Spenders;

11 eine perspektivische Ansicht einer für den Spender von 10 nützlichen Handradkonfiguration und

12 eine Draufsicht von unten einer gegenwärtig bevorzugten für den Spender von 10 nützlichen Handradkonfiguration und

13 eine vergrößerte Vorderansicht im Schnitt der Bestandteile im Inneren eines anderen erfindungsgemäßen Spenders.

Sofern nichts anderes angegeben wurde, sind identische Elemente in allen Figuren der Zeichnung mit identischen Bezugsziffern bezeichnet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

1 zeigt einen verbesserten erfindungsgemäßen Spender. Wie aus 1 hervorgeht, umfaßt der Spender 10 einen Spenderkörper 20, ein Handrad 30, einen Kragen 40 und einen Netzauftragskopf 50. Der Kragen 40 kann zwar als ein vom Netzabschnitt des Auftragskopfes 50 getrenntes Element hergestellt werden, vorzugsweise ist der Kragen 40 jedoch als integrierter Bestandteil des Auftragskopfes ausgebildet oder gegossen. Wie in 1 dargestellt, haben derartige Spender ein ähnliches Gesamterscheinungsbild wie herkömmliche Spender mit drehbarem Betätigungsorgan mit einem länglichen Spenderkörper 20 mit im allgemeinen ovalem Querschnitt und einem Handrad 30, das sich nach außen über die Längsseiten des Spenderkörpers erstreckt.

2 ist eine detailliertere Darstellung der Geometrie einer gegenwärtig bevorzugten Netzkonfiguration des Netzauftragskopfes 50. Der Begriff „Netz" ist hier generisch verwendet und bezieht sich auf eine vergleichsweise dünne, flexible Struktur mit einer Mehrzahl diskreter Öffnungen oder Löcher, die sich durch ihre die gesamte Dicke erstrecken. Das Netz kann die Eigenschaften eines Textilnetzes aufweisen oder eine größere strukturelle Steifigkeit haben und mehr gitterartig sein. Demgemäß umfaßt der Auftragskopf 50 mehrere diskrete Öffnungen zur Verteilung des Produkts in Form von Zwischenräumen 51, die durch Maschenwände 52 getrennt sind. Die Abmessungen und geometrischen Merkmale des Auftragskopfes 50 werden, wie nachstehend beschrieben, von den physikalischen und Verwendungseigenschaften des geplanten Produkts bestimmt. Die Zwischenräume in der in 2 dargestellten bevorzugten Konfiguration haben zwar eine einheitliche Größe und Form sowie einheitliche Abstände, diese Parameter können jedoch problemlos so abgestimmt werden, daß sie hinsichtlich Produkteigenschaften und gewünschtem Verteilungsmuster für eine bestimmte Anwendung geeignet sind.

Die wichtigsten Merkmale des Netzauftragskopfes 50 sind genauer in 3 dargestellt. Zur Vereinfachung der Besprechung werden die folgenden Merkmale mit Buchstaben bezeichnet. Wie aus 3 hervorgeht, stellt der Buchstabe „S" die Maschenweite oder die Größe der Zwischenräume 51 dar. Die Maschenweite S entspricht dem Abstand in einer beliebigen Richtung zwischen aufeinanderfolgenden Maschenwänden 52. In der in 2 dargestellten Konfiguration sind die Zwischenräume im wesentlichen kreisförmig, so daß die Maschenweite S den Durchmesser der Zwischenräume darstellt. Der Buchstabe „R" stellt den Radius des oberen Abschnitts (Verteilerseite) der Maschenwände 52 dar, deren Radius vorzugsweise wie dargestellt ist, um einen übermäßigen Abrieb der Aufnahmeoberfläche zu vermeiden. Der Buchstabe „K" steht für die „Schneide" des unteren Abschnitts (Produktseite) der Maschenwände 52, die vorzugsweise wenigstens etwas keilförmig ist, um das Eindringen der Maschenwände in die obere Oberfläche des Produktstiftes zu erleichtern. Der Winkel „A" ist der Einschlußwinkel zwischen benachbarten Seiten der Schneide K. Der Buchstabe „T" steht für die Gesamtdicke des Netzmaterials.

Die Parameter des Netzabschnitts des Netzauftragskopfes sind so abgestimmt, daß sie sich im Zusammenhang mit dem Auftragen eines bestimmten Produkts und einer Aufnahmeoberfläche eignen. Die Größe der Zwischenräume „S", die Form der durch „K" festgelegten Schneide und der Winkel „A" sowie die Form der Zwischenräume sind alle so abgestimmt, daß ein Herauspressen des Produkts durch die Zwischenräume während der normalen Verwendung des Spenders verhindert wird. Die Parameter müssen gleichzeitig so abgestimmt sein, daß die Produktoberfläche über die Zwischenräume 51 ausreichend freiliegt und daß die Berührungsfläche zwischen der freigelegten Produktoberfläche und der Aufnahmeoberfläche zum Auftragen des Produkts auf der Aufnahmeoberfläche ausreicht.

Die Dicke „T" des Netzes sowie der prozentuale Anteil der offenen Fläche und die Größe der Zwischenräume sind außerdem so abgestimmt, daß damit das Ausmaß der Anpassbarkeit und Flexibilität der Wölbung gesteuert wird. Eine solche Anpassbarkeit ist nicht nur erforderlich, damit sich die Wölbung an verschiedene gerundete, unregelmäßige Aufnahmeoberflächen anpassen kann, sondern auch zur Erleichterung des eigentlichen Auftragens des Produkts. Es sei in diesem Zusammenhang besonders darauf hingewiesen, daß das in der vorliegenden Erfindung verwendete Netz zwar anpassbar ist, nichtsdestotrotz aber über eine ausreichende Dehnfestigkeit verfügen muß, um ein Ausbauchen oder eine nach außen gerichtete Verformung der gewölbten Auftragsfläche beim Ausüben von Druck auf die Unterseite des Netzes während des Vorschubs des Produkts zu verhindern. Das Netzmaterial muß auch unelastisch genug sein und über eine ausreichende Steifigkeit verfügen, damit ein Dehnen und/oder Knittern des Netzmaterials beim Streichen über die Aufnahmeoberfläche verhindert wird.

Es sei bemerkt, daß 2 zwar eine gegenwärtig bevorzugte Maschenkonfiguration mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt der Öffnungen oder Zwischenräume darstellt, jedoch eine breite Vielfalt anderer Öffnungsformen anwendbar ist. Derartige andere Formen umfassen Langform, Rechteck, Sechseck und Quadrat (wie in 1 dargestellt). Netzauftragsköpfe können ebenfalls abhängig von dem jeweiligen Produkt und der fraglichen Aufnahmeoberfläche verschiedene Formen, Größen und Beabstandungen der Öffnungen aufweisen, obwohl vorliegend eine verhältnismäßig einheitliche Größe, Form und Beabstandung bevorzugt ist.

Im Gegensatz zu Spendern mit drehbarem Betätigungsorgan für feste Stifte, bei denen das Produkt selbst die Auftrage- und Verteilungsfunktion übernimmt, und Spendern mit drehbarem Betätigungsorgan, die ein cremeförmiges oder gelförmiges Produkt herauspressen und zum Auftragen und Verteilen des Produkts eine steife Auftragsfläche verlangen, werden mit den erfindungsgemäßen Netzauftragsköpfen Auftrage- und Verteilungsfunktion wirksam getrennt. Die Zwischenräume des Netzauftragskopfes ermöglichen das direkte Inberührungbringen von kleinen diskreten Bereichen der Oberfläche des Produkts in Stiftform mit der Aufnahmeoberfläche und das Auftragen des Produkts auf die Oberfläche mittels Scherwirkung wie bei einem herkömmlichen festen Stift. Die Verteilungsfunktion wird jedoch von den Maschenwänden, die die Zwischenräume voneinander trennen, übernommen. Beim Auftragen des Produkts auf die Aufnahmeoberfläche durch jeden einzelnen Zwischenraum wird das Produkt beim Überstreichen der Aufnahmeoberfläche mit dem Netzauftragskopf von den die einzelnen Zwischenräume umgebenden Maschenwänden gleichmäßig verteilt.

Das Auftragen kann nur dann stattfinden, wenn das Produkt zu Beginn des Auftragevorgangs im wesentlichen bündig mit der oberen Oberfläche der Maschenwände abschließt, so daß die Zwischenräume im wesentlichen „bis zum Rand" mit Produkt gefüllt sind. Das Produkt sollte jedoch nicht durch die Zwischenräume gepreßt sein und so über die obere Oberfläche der Maschenwände herausragen, da dies zu einem übermäßigen Auftragen des Produkts und damit zu einer Verschwendung des Produkts führen würde. Anders ausgedrückt, dringen die Maschenwände in die obere Oberfläche des Produktstiftes mit einer Tiefe ein, die im wesentlichen gleich der Dicke „T" des Netzes ist. Dies wird von Faktoren wie der Maschenweite oder Größe „S", der Form der Schneiden „K", dem prozentualen Anteil offener Fläche des Netzes und dem Eindringwert des Produkts bestimmt.

Sobald der Netzauftragskopf beginnt, die Aufnahmeoberfläche zu überstreichen, wird Produkt abgeschert und die Produktoberfläche geht unter die Netzoberfläche zurück. Der Netzauftragskopf ist vorzugsweise ausreichend anpassbar, um nach innen verformt zu werden und so den Abschnitt des Netzes, der mit der Aufnahmefläche in Berührung ist, in das Produkt zu drücken, womit die Erhaltung der Füllstandshöhe des Produkts in den Zwischenräumen gefördert wird. Diese geringfügige Durchbiegung des Netzmaterials (die die Form von leichten Wellen oder Rundungen annehmen kann) ermöglicht eine sequentielle Berührung des Produkts in den einzelnen Öffnungen oder Zwischenräumen mit den Aufnahmeoberflächen während des Auftragens und somit die Abgabe eines Anteils des Produkts auf die Oberfläche, wo es von den umgebenden Maschenwänden verteilt wird.

Das Produkt wird vorzugsweise mit einer vorbestimmten Kraft oder einem vorbestimmten Druck in ununterbrochenem innigem Kontakt mit dem Netzauftragskopf gehalten, um den sofortigen Verlust der Auftragefunktionalität beim Austreten von Produkt aus den Zwischenräumen zu verhindern. Diese Kraft liegt zwischen einem oberen Grenzwert gerade unterhalb des Werts, bei dem Produkt durch das Netz gepreßt wird, und einem unteren Grenzwert, der die minimale Funktionalität darstellt (und den Wert Null annehmen kann). Diese Kraft oder dieser Druck kann als „Vorbelastung" bezeichnet werden und wird vorzugsweise mittels eines Vorschubmechanismus mit drehbarem Betätigungsorgan angelegt. Dabei ist im Vorschubmechanismus vorzugsweise ein Krafterhaltungsaspekt eingeschlossen, um die Vorbelastungskraft gegen das Produkt und damit einen Berührungskontakt zwischen der Stirnfläche des Produkts und dem Netzauftragskopf während des Auftragevorgangs aufrechtzuerhalten.

Die Vorbelastungskraft und der Krafterhaltungsmechanismus sind so ausgebildet, daß die für das jeweilige Produkt erforderliche Kraft während des gesamten geplanten Auftragevorgangs aufrechterhalten bleibt. Wenn eine ausreichende Menge Produkt in den Zwischenräumen abgeschert ist und der Krafterhaltungs-mechanismus das Ende seines Hubwegs erreicht hat, sind die Zwischenräume wenigstens teilweise geleert und stellen einen visuellen Hinweis für den Benutzer dar, den Vorschubmechanismus zu betätigen, um für das nächste Auftragen mehr Produkt in das Netz vorzuschieben.

Um ein Herauspressen des Produkts während des Vorbelastungsvorgangs und die damit verbundenen, vorstehend beschriebenen nachteiligen Auswirkungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den Vorschubmechanismus durch einen Kraftbegrenzungsmechanismus zu ergänzen, um zu verhindern, daß der Benutzer Produkt zu weit vorschiebt. Dieser Kraftbegrenzungsmechanismus unterbricht den Vorschubvorgang vorzugsweise, indem eine weitere Bewegung des Produkts in Richtung des Netzauftragskopfes verhindert wird, sobald ein Schwellenwert der Kraft erreicht ist. Dieser Schwellenwert der Kraft stellt die höchste erwünschte Vorbelastungskraft dar, die so bemessen ist, daß sie gerade unterhalb der Kraft liegt, mit der das Produkt durch die Zwischenräume gepreßt wird. Vorzugsweise verhindert die Begrenzungsfunktion eine weitere Drehung des Hubmechanismus mit drehbarem Betätigungsorgan und stellt einen deutlichen Hinweis für den Benutzer dar, daß der gewünschte Vorbelastungszustand erreicht und der Spender anwendbar ist. Die Kraftbegrenzungsfunktion verhindert auch eine Beschädigung des Netzauftragskopfes oder des Vorschubmechanismus aufgrund eines zu hohen inneren Drucks. Der Kraftbegrenzungsmechanismus schafft auch eine gleichbleibende, wiederholfähige Spenderkonfiguration, in der das Netz einer optimalen Kraft ausgesetzt ist.

4 ist eine Vorderansicht im Schnitt einer Spenderausführung, mit der der Produktzufuhrmechanismus zum Vorschieben des Produkts 99 in Richtung des Auftragskopfes dargestellt ist. Der Produktzuführ- oder Vorschubmechanismus umfaßt ein Handrad 30, eine Hubschraube 31, einen Produktheber 32, eine Deckplatte 33 und eine Bodenplatte 34. 5 ist eine Draufsicht des Spenders von 4 und stellt das Verhältnis von Handrad 30 und Spenderprofil 10 dar, wobei das Handrad über die Breitseiten des eher ovalen Spenders 10 herausragt und so von einem Benutzer zum Vorschieben des Produkts einfach betätigt werden kann. Das Handrad 30 ist in 6 und 7, die Bodenplatte 34 in 8 und 9 deutlicher dargestellt. Der in 4 dargestellte Spender 10 zeigt außerdem die Verwendung einer Abdeckkappe 15 zum Einschließen des Netzauftragskopfes 50, wenn dieser nicht benutzt wird, um nicht verwendetes Produkt im Spender zu schützen.

6 und 7 sind jeweils eine Vorderansicht im Schnitt bzw. eine Draufsicht von unten des Handrads von 4, in denen die Bauteile, die mit der Bodenplatte 34 zur Schaffung der Kraftbegrenzung und der Krafterhaltung dieser Spenderkonfiguration zusammenwirken, ausführlich dargestellt sind. Wie aus 6 und 7 hervorgeht, umfaßt das Handrad 30 einen Mittenbereich 39, einen äußeren Rand 38, einen Vorsprung 35, Anschlagnasen 36 und Drehnasen 37. 8 und 9 sind jeweils eine Vorderansicht im Schnitt bzw. eine Draufsicht der Bodenplatte 34 von 4, in denen die Bauteile, die mit dem Handrad 30 zur Schaffung der Kraftbegrenzung und der Krafterhaltung dieser Spenderkonfiguration zusammenwirken, ebenfalls ausführlich dargestellt sind.

Wie aus 8 und 9 hervorgeht, umfaßt die Bodenplatte 34 eine Mehrzahl von Federelementen 70, einen mittigen Pfosten 71, Anschlagpfosten 72, Stifte 73 zum Befestigen der Deckplatte 33 an der Bodenplatte 34 und Schnappverschlüsse 74 zum Befestigen der Bodenplatte im Behälter 20. Es sind zwar nur zwei Federelemente 70 dargestellt, es können aber eine beliebige Anzahl Federelemente oder elastische Elemente zur Schaffung der Federfunktionalität verwendet werden.

In zusammengesetztem Zustand paßt der Vorsprung 35 auf den mittigen Nocken 71 und hält so die Ausrichtung des Handrads 30 während der Benutzung aufrecht. Beim Drehen des Handrads 30 zum Vorschieben des Produkts 99 zwingt der durch die Berührung des Produkts mit dem Netzauftragskopf 50 entstehende Widerstand die Handradvorrichtung allmählich nach unten gegen die Federelemente 70. Die Drehnasen 37 rasten über den freien oberen Enden der Federelemente 70 ein, was nach jeder halben Drehung ein hörbares Klicken verursacht und auch die rückläufige Drehung des Handrads 30 verhindert. Wenn der Kraftbegrenzungszustand erreicht ist, hat das Handrad 30 die Federelemente 70 ausreichend zusammengedrückt, so daß die Anschlagnasen 36 mit den Anschlagpfosten 72 in Eingriff stehen, um eine weitere Drehung des Handrads 30 und damit einen weiteren Vorschub des Produkts zu verhindern. Die Abmessungen der Anschlagnasen 36 und der Anschlagpfosten 72 sowie die Federeigenschaften der Federelemente 70 sind so abgestimmt, daß die gewünschten Kraftbegrenzungs- und Krafterhaltungseigenschaften mit dem fraglichen Produkt erreicht werden.

Eine gegenwärtig bevorzugte Spenderkonfiguration ist in 10 dargestellt. Wie der Spender von 4 umfaßt der bevorzugte Spender einen Heber 32, eine Hubschraube 31 und ein Handrad 30. Im Gegensatz zu dem Spender von 4 wird die Federwirkung jedoch durch eine Feder 140 geschaffen, die vorzugsweise einstückig mit dem Handrad 30 ausgeformt ist und eine im Verhältnis zum Randabschnitt 38 des Handrads nach oben und unten gerichtete Bewegung der Hubschraube 31 ermöglicht. Darüber hinaus ist als Kraftbegren-zungsaspekt des Vorschubmechanismus eine Reihe ineinandergreifender Sperrzähne 110 und 130 an sowohl einem Flansch der Hubschraube (Zähne 110) als auch einem Kragen (Zähne 130) der Deckplatte 33 vorgesehen, die wie in 10 dargestellt vorzugsweise einstückig mit dem Behälter 20 ausgeformt sind.

In 10 zeigt die linke Seite der Figur den Vorschubmechanismus in nicht vorbelastetem Zustand, d. h., es wird keine Kraft auf das Produkt 99 ausgeübt. Die Zähne 110 und 130 sind durch einen Zwischenraum 120 getrennt. Die rechte Seite der Figur zeigt den Vorschubmechanismus in vollständig vorbelastetem Zustand, wobei die ineinandergreifenden Zähne 110 und 130 in Eingriff sind, die Feder 140 vollständig zusammengedrückt ist und der Mittenabschnitt 39 des Handrads im Vergleich zum Randabschnitt 38 eingedrückt ist. Die Bodenplatte 34 verhindert, daß das Handrad beim Anlegen einer Kraft am Produkt aus dem Spender gedrückt wird. Die Abmessungen der Zähne 110 und 130 sowie die Federeigenschaften der Feder 140 sind so abgestimmt, daß die gewünschten Kraftbegrenzungs- und Krafterhaltungseigenschaften mit dem fraglichen Produkt erreicht werden.

11 zeigt eine Handradausführung, in der die Feder 140 in das Handrad 30 selbst integriert ist. Die integrierte Feder 140 ist in dieser Darstellung als eine Reihe von Federfingern 141 ausgebildet, die den Mittenabschnitt 39 des Handrads (am Befestigungspunkt der Hubschraube 31) mit dem Randabschnitt 38 verbinden. Diese Federfinger sind, wie aus der Figur hervorgeht, durch eine Reihe Schlitze gebildet, die sich in diesem ringförmigen Bereich vollständig durch die Dicke des Handrads erstrecken. Die Federfinger sind beweglich und ermöglichen eine axiale Bewegung des Mittenabschnitts 39 im Verhältnis zum Randabschnitt 38, wie in 10 dargestellt.

Eine gegenwärtig bevorzugte Alternative zu den in 11 dargestellten Federfingern ist in 12 gezeigt, welche eine Ansicht des Handrads 30 von unten darstellt, die abgesehen von der Ausführung der Feder 140 im wesentlichen der von 11 gleicht. Die integrierte Feder 140 hat vorzugsweise die Form einer Membranfeder, die durch Einformen einer Mehrzahl verdickter radialer Speichen 142 in den ringförmigen Bereich zwischen dem Mittenabschnitt 39 und dem Randabschnitt 38 ausgebildet ist. Die Speichen 142 sind durch vergleichsweise dünnere Lagen 143 derart getrennt, daß der Federabschnitt des Handrads durchgehend ist. Die Flexibilitätsparameter der integrierten Feder können durch die Anzahl, Breite und Dicke der radialen Speichen und/oder Lagen zwischen den Speichen gesteuert werden. Die gemäß diesem Prinzip aufgebaute integrierte Feder kann aus preiswerteren Werkstoffen (wie Polyolefinen) als die Federfingerausführung von 11 (die in der Regel ein technisches Harz wie beispielsweise CELCON, verlangt) hergestellt werden und eignet sich besser zur Feineinstellung der Flexibilitätseigenschaften. Da es sich bei der integrierten Feder um ein durchgehendes Werkstück handelt, stellt diese Ausführung auch eine widerstandsfähigere Konstruktion dar, die weniger anfällig für Schäden während der Benutzung ist als die Verwendung von Federfingern. Andere geeignete Ausführungen der integrierten Feder umfassen die Verwendung von konzentrischen Ringen oder Nuten, die in den ringförmigen Bereich zwischen dem Mittenabschnitt 39 und dem Randabschnitt 38 eingeformt oder eingeschnitten sind.

13 zeigt eine alternative Spenderausführung, die im wesentlichen dem Spender von 10 ähnlich ist, in der das Federelement 140 aus dem Handrad in eine Position zwischen dem Heber 32 (der hier einen angetriebenen Heber darstellt) und einem Vorspannheber 80 verschoben ist, welcher gleitend an der Hubschraube 31 angeordnet ist und die untere Kante des Produkts 99 berührt. In 13 zeigt die linke Seite der Figur den Vorschubmechanismus in nicht vorbelastetem Zustand, d. h., es wird keine Kraft auf das Produkt ausgeübt. Die rechte Seite der Figur zeigt den Vorschubmechanismus in vollständig vorbelastetem Zustand, wobei die ineinandergreifenden Zähne 110 und 130 in Eingriff sind und die Feder 140 vollständig zusammengedrückt ist. Das Federelement 140 kann eine herkömmliche Schraubenfeder aus Metall oder jede andere geeignete Form eines Vorspannelements sein, wie eine Blattfeder oder ein zusammendrückbarer Werkstoff. Das Handrad 30 kann somit eine herkömmliche steife Ausführung aufweisen.

Bei jeder der hier beschriebenen Spenderausführungsformen wird das Handrad vor der Benutzung gedreht, bis der Kraftbegrenzungsmechanismus eingreift und eine weitere Drehung des Handrads verhindert, wonach der Netzauftragskopf über die fragliche Oberfläche gestrichen wird. Die über die Zwischenräume (Öffnungen) im Netzmaterial freiliegende Oberfläche des Produkts wird auf herkömmliche Weise abgeschert und auf die Aufnahmeoberfläche aufgetragen. Der Netzauftragskopf sorgt dank der Wirkung der festen Abschnitte des Netzmaterials bei der Bewegung des Auftragskopfes über die Oberfläche für eine gleichmäßigere Verteilung des Produkts als herkömmliche Spender für feste Stifte. Während des Spendezyklus sorgt der Krafterhaltungsaspekt des Hubmechanismus für den weiteren Vorschub des Produkts in Richtung des Netzkopfes mit einer vorbestimmten Kraft, um einen optimalen Netz-/Produkt-Kontaktdruck aufrechtzuerhalten und für Vorhandensein von Produkt in den Zwischenräumen zu sorgen. Nach der Abgabe einer vorbestimmten Produktmenge (einer ausgewählten Anzahl Spenderüberstreichungen usw.) gibt der Kraftbegrenzungsmechanismus das Handrad frei, wodurch der Benutzer für den nächsten Spendevorgang weiteres Produkt in Richtung des Netzes vorschieben kann.

Der Netzauftragskopf kann von dem Behälter abnehmbar sein und so das erneute Befüllen der Verpackung ermöglichen. Demgemäß kann der Netzauftragskopf von der Spenderöffnung des Spenders abgenommen werden und ermöglicht so über die offene Spenderöffnung den Zugang zum Inneren des Spenders. Dann kann zusätzliches Produkt in den Spender gegeben und der Netzauftragskopf zur weiteren Benutzung wieder aufgesetzt oder auf einem Ersatzspender mit drehbarem Betätigungsorgan angebracht werden.

Die erfindungsgemäßen verbesserten Spender mit drehbarem Betätigungsorgan können zum Auftragen einer breiten Vielfalt von Produkten auf einer breiten Vielfalt von Oberflächen genutzt werden. Zu diesen Produkten gehören Antitranspirants, Deodorants, Sonneschutzlotionen, Enthaarungsmittel, kosmetische Erzeugnisse wie Toner, Grundierungen, Lippenstifte und Rouges, Seifen, Waschmittel, Vorbehandlungsmittel usw. in fester, gelartiger, halbfester oder anderer im wesentlichen fester Form. Oberflächen umfassen verschiedene Teile des menschlichen Körpers, einschließlich der Haut im allgemeinen und unter den Achseln im besonderen, sowie Textiloberflächen wie Bekleidung und Möbel. Von besonderem Interesse für die Verwendung zusammen mit erfindungsgemäßen Spendern sind Produkte der Gattung Antitranspirants und Deodorants.

Eine wichtige Eigenschaft der Produkte, die für die Verwendung zusammen mit erfindungsgemäßen Spendern geeignet sind, ist eine physikalische Eigenschaft, die das Ausmaß quantifiziert, in dem sich das Produkt wie ein Feststoff verhält. Diese Eigenschaft wird vom Fachmann in der Regel durch einen „Eindringwert" angegeben, wobei es sich um eine Zahl handelt, deren Größe den Vergleich verschiedener Werkstoffe zuläßt. Eindringwerte geben wieder, wie tief eine Nadel unter bestimmten genormten Prüfungsbedingungen in eine Probe des Produkts eindringt. Hohe Werte sind ein Anzeichen für ein tiefes Eindringen, das heißt ein „weicheres" Produkt. Die hier beschriebenen Eindringwerte wurden mit dem ASTM-Prüfverfahren D 5 mit einem Prüfgerät Precision Model 73515 erhältlich von Fischer Scientific Company gemessen. Die Penetrationsnadel war gemäß ASTM Verfahren D 1321, DIN 51 579, eine offiziell zertifizierte Nadel mit Kegelspitze, Nummer 18–0082, erhältlich von Petrolab Corporation. Die Prüfung wurde bei 26.7o C (80o F) durchgeführt.

Geeignete Produkte für die Verwendung in erfindungsgemäßen Spendern haben vorzugsweise einen Eindringwert zwischen ungefähr 100 und ungefähr 250, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 150 und ungefähr 200 und am meisten bevorzugt ungefähr 180.

Um eine bessere Gesamtverteilung des Produkts auf der Aufnahmeoberfläche zu erreichen, kann der Krümmungsradius des Netzauftragskopfes so abgestimmt sein, daß zum Erzielen einer maximalen Berührungsfläche eine entsprechende komplementär gekrümmte Oberfläche geschaffen wird. Beispielsweise eignet sich der dargestellte Spender zur Verwendung als Spender für Antitranspirantprodukte und hat demgemäß einen Krümmungsradius von 5,72 cm (2,250 Zoll) in Richtung der breitesten Abmessung und von 2,43 cm (0,955 Zoll) in Richtung der kleinsten Abmessung. In Verbindung mit anderen Anwendungen, wie als Lippenstift, kann der Netzauftragskopf beispielsweise kreisförmiger mit einer geringer ausgeprägten Rundung sein. Netzauftragsköpfe können im wesentlichen planarer Art sein.

Die freiliegende Oberfläche des Netzauftragskopfes, das Ausmaß des Eindringens des Netzmaterials in die Produktoberfläche sowie die Größe und Form der Öffnungen des Netzmaterials können so abgestimmt sein, daß sie an die natürliche Krümmung und/oder Elastizität der Aufnahmeoberfläche und an die Eigenschaften des Produkts angepaßt sind, um eine optimale Verteilung des Produkts zu erreichen. Ein vorliegend bevorzugter Ansatz besteht darin, erst das Produkt so abzustimmen, daß die gewünschten Wirksamkeits- und Verteilungseigenschaften erreicht werden, wonach die Parameter des Spenders so abgestimmt werden, daß die gewünschte Auftragsrate und eine passende Verteilung des aufgetragenen Produkts erreicht wird.

Die Bestandteile der erfindungsgemäßen verbesserten Spender können mit jedem bekannten Verfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, hergestellt werden. Die Bestandteile können aus einer breiten Vielfalt herkömmlicher Werkstoffe, wie Polyethylen, Polypropylen oder anderen Kunststoffen, Metallen usw., hergestellt werden. Geeignete Werkstoffe für jeden der Bestandteile umfassen Polyethylen, Polypropylen und/oder Copolymere aus Polyethylen und Polypropylen, obwohl auch jedes andere Polyolefin zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sein kann. Polypropylen ist gegenwärtig für den Netzauftragskopf, die Hubschraube, den Behälter und die Abdeckkappe bevorzugt, wohingegen für den Heber gegenwärtig Polyethylen bevorzugt wird. Das gegenwärtig bevorzugte Herstellungsverfahren ist das Spritzgießen.

Die vorstehende Beschreibung und die Figuren der Zeichnung sind auf einen gegenwärtig bevorzugten Vorschubmechanismus mit drehbarem Betätigungsorgan gerichtet, es ist jedoch selbstverständlich, daß die Grundsätze der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Arten von Vorschubmechanismen wie Vorschubmechanismen mit Druckknopf und Sperrklinke usw. anwendbar sind.

Obwohl spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist für den Fachmann offensichtlich, daß die Produktzusammensetzung, die Größe und Form des gesamten Spenders, die Größe und Form des Netzauftragskopfes, die Abmessungen, Verhältnisse, Zwischenräume und Toleranzen der Spenderbestandteile sowie die verwendeten Werkstoffe auf bestimmte Anwendungen abgestimmt werden.

BEISPIEL

Das folgende Beispiel illustriert eine erfolgreich hergestellte Kombination aus Produkt und Spender, die das Verhältnis zwischen den verschiedenen vorstehend ausführlich besprochenen Parametern illustriert.

Mit den folgenden Bestandteilen (Gew.-%) wurde ein Antitranspirantprodukt hergestellt, das für die Verwendung in erfindungsgemäßen Spendern geeignet ist: Cyclomethicon 56,51 Dimethicon, 50 cSt 3,05 Silika 0,18 Stearylalkohol 0, 65 Rizinuswachs 1,94 Polyethylenkügelchen 0,18 Behenylalkohol 5,83 Aktivpulver (ZAGS) 20,30 Dipropylenglycol 0,18 Talkum 11,18 100,00 %

Die Bestandteile wurden in der vorstehend genannten Reihenfolge zugegeben.

Die Verarbeitung ähnelt der der Herstellung im Handel erhältlicher fester Antitranspirants (Erhitzen zum Schmelzen der Wachse, Einrühren von Pulver, Abkühlen bis kurz vor den Verfestigungspunkt, Gießen in Kanister).

Das wichtigste Merkmal der Formel ist die Tatsache, daß als Hauptwachs ein langkettiger Fettalkohol verwendet wird, der beim Verfestigen kleine Kristalle bildet. Auf diese Weise kann die Gesamtmenge der Wachse herabgesetzt werden, um eine lockere Struktur zu erhalten (die durch die Netzwölbung passieren kann).

Diese Produktformulierung ergibt mit dem vorstehend beschriebenen Prüfverfahren einen Eindringwert von 180.

Ausgehend von folgenden Konstruktionseinzelheiten wurde ein beispielhafter Spender gemäß der in 10 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform zur Verwendung mit dem vorstehend beschriebenen Produkt konstruiert: Maschenweite „5" 0,19 cm (0,075 Zoll) Form der Zwischenräume Kreisförmig Maschenradius „R" 0,0127 cm (0,005 Zoll) Maschenwinkel „A" 70 Grad Netzdicke „T" 0,056 cm (0,022 Zoll) Größte Abmessung 5,43 cm (2,138 Zoll) Kleinste Abmessung 3,38 cm (1,332 Zoll) Krümmungsradius (größte Abmessung) 5,715 cm (2,250 Zoll) Krümmungsradius (kleinste Abmessung) 2,43 cm (0,955 Zoll) Vorbelastung/Schwellenkraft 4,6 cm-kg (4 Zoll-pound)

Diese Kombination aus Spender und Produkt zeigte eine zufriedenstellende Leistung und schuf eine gleichmäßige Verteilung des Produkts auf menschlicher Haut ohne sichtbare Rückstände.


Anspruch[de]
  1. Spender (10) zur Abgabe eines Produkts (99) auf eine Oberfläche, wobei der Spender einen Behälterkörper (20) mit einer Innenkammer zur Aufnahme des Produkts (99) und eine Spenderöffnung aufweist; wobei der Spender weiterhin folgendes umfaßt;

    (a) ein anpassbares Auftragselement (50), das am Behälterkörper (20) über der Spenderöffnung befestigt ist und die Spenderöffnung im wesentlichen bedeckt, wobei das Auftragselement (50) eine Mehrzahl diskreter Öffnungen aufweist, die sich durch dieses hindurch erstrecken, wobei die Öffnungen obere Kanten aufweisen, die gemeinsam eine Auftragsfläche des Auftragselements (50) bestimmen;

    (b) einen Produktzuführmechanismus in der Innenkammer zum Vorschieben des Produkts (99) in Richtung der Auftragsfläche, so daß das Produkt (99) die Öffnungen bis zu einer Höhe füllt, die im wesentlichen gleich der Auftragsfläche ist, wobei der Produktzuführmechanismus gekennzeichnet ist durch:

    (i) ein Kraftbegrenzungselement (36, 72, 110, 130) zum Anhalten des Vorschubs des Produkts (99), wobei das Kraftbegrenzungselement einen vorbestimmten Schwellenwert hat, der die Kraft begrenzt, die das Produkt (99) während des Vorschubs des Produkts auf das Auftragselement ausüben kann, um ein Herauspressen des Produkts durch die Öffnungen zu verhindern, und

    (ii) ein Krafterhaltungselement (70, 140) zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Kraft zwischen dem Produkt (99) und dem Auftragselement während der Abgabe des Produkts (99).
  2. Spender (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragselement (50) ein Netzmaterial ist.
  3. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragselement (50) ein einstückig gegossenes Netzmaterial aus Kunststoff ist.
  4. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen gleichmäßig beabstandet sind.
  5. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafterhaltungselement (70, 140) eine Feder ist.
  6. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftbegrenzungselement (110, 130) von ineinandergreifenden Zähnen gebildet ist.
  7. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktzuführmechanismus ein Vorschubmechanismus mit drehbarem Betätigungsorgan ist.
  8. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktzufuhrmechanismus einen Heber (32), eine mit dem Heber über ein Gewinde in Eingriff befindliche Hubschraube (31) und ein drehbares Handrad (30) zum Drehen der Hubschraube (31) umfaßt.
  9. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt (99) einen Eindringwert von zwischen 100 und 250 aufweist.
  10. Spender (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schwellenwert 0,45 Joule beträgt.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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