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Dokumentenidentifikation DE102006014416A1 04.10.2007
Titel Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel
Anmelder Henkel KGaA, 40589 Düsseldorf, DE
Erfinder Ahrens, Hans-Joachim, 38855 Wernigerode, DE;
Ahrens, Elvira, 38855 Wernigerode, DE;
Ahrens, Stephan, 38855 Wernigerode, DE
DE-Anmeldedatum 27.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006014416
Offenlegungstag 04.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse D06F 39/02(2006.01)A, F, I, 20060327, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel zum Dosieren von flüssigem Waschmittel, Weichspüler, Konzentraten, Reinigungsmitteln und anderen mittelviskosen Flüssigkeiten, wobei das rollende Auftragselement zum Auftragen von Waschmittel auf stark verschmutzte Textilbereiche vorgesehen ist. In eine Fassung (1) eines Dosier-Behälters (2) ist eine Walze (3) mit einer Welle (5) und einer Außenhülse (6) mit Vertiefungen (7, 7') aus Kunststoff eingesetzt, zwischen die eine federnde Silenthülse (4) aus einem TPE oder Silikon eingeformt ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel mit einem rollendem Auftragselement zum Dosieren von flüssigem Waschmittel, Weichspüler, Konzentraten, Reinigungsmitteln, Klebstoffen, Farben und anderen mittelviskosen Flüssigkeiten, wobei das rollende Auftragselement u.a. zum Auftragen von Waschmittel auf stark verschmutzte Textilbereiche vorgesehen ist.

Bisherige Auftragselemente nach der EP 0 172 592 für flüssiges Waschmittel sind in der Form einer Kugel bekannt, die mit einer Feder aus Kunststoff vom Innenraum her in die Fassung gedrückt wird. Dabei sind das Ausbringen und damit der Fluss des Waschmittels abhängig von der Stärke des Druckes auf das Textil, was bekanntlich recht uneben ist. Somit ist die Abgabe sehr unregelmäßig, sie erfolgt meist schwallartig. Andere Lösungen schlagen Schaumteile oder Pinsel vor, deren Handhabung umständlich ist, da die Versorgung mit Flüssigkeit unstetig erfolgt.

In der EP 0559 771 ist eine recht aufwändige Vorrichtung zum Vorbehandeln und Waschen von Textilien beschrieben. Ein Auftragselement in der Form eines Pinsels oder eines Zylinders aus Schaum ist von dieser Vorrichtung abnehmbar zum Auftragen von Waschmittel auf stark verschmutzte Bereiche. Man würde beim Auftragen jedoch mit den Fingern Waschmittelreste an der Halterung des Auftragselements berühren.

Die WO 2004/018760 beansprucht lediglich eine rollende Kugel mit Vertiefungen in einer Öffnung mit Lippen. Bekannt sind auch Lösungen mit einer rollenden Walze nach EP 0575714 A1, bei denen jedoch das Problem einer perfekten Abdichtung des Lagers bei gleichzeitiger Leichtgängigkeit der Walze nicht gelöst ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Behälter zum gleichmäßigen Auftragen von Flüssigkeit, insbesondere von flüssigem Waschmittel mit einer Walze zu schaffen, unabhängig vom Druck auf das Textil. Dabei soll das Lager perfekt abgedichtet werden. Die gestellte Aufgabe wird entsprechend der Formulierungen des Anspruches 1 und der Unteransprüche gelöst.

In eine Fassung eines Dosier-Behälters ist eine Walze oder eine Kugel mit einer Welle und einer Außenhülse mit Vertiefungen aus einem Kunststoff eingesetzt, zwischen die eine federnde Silenthülse aus einem weichen TPE oder Silikon eingeformt ist. Die Welle ist dabei mit ihren Zapfen in je einem Lager leicht drehbar angeordnet. Die Außenhülse aus einem Kunststoff wird mit Hilfe des Federdruckes der Silenthülse von innen her dichtend gegen die Lippen der Fassung gedrückt. Dass bei Druck von außen die Außenhülse gegebenenfalls weniger stark gegen die Lippen gedrückt wird, ist für das Ausbringen der Flüssigkeit unerheblich. Dazu ist der Radius der Außenhülse geringfügig größer gewählt als der Innenradius des Lagers bis zu den Lippen hin. Die Welle und die Außenhülse werden in der Regel aus einem Polyolefin, also aus PE oder PP hergestellt. Es ist jedoch auch ein leicht rollendes PA oder POM möglich. Zusätze von Gleitmitteln in dem Kunststoff, wie Molybdändisulfid oder Silikone verringern die Reibung deutlich. Beide Teile kann man über eine relativ dünne, innere Brücke miteinander verbinden und einteilig herstellen. Die Außenhülse soll diverse axiale Durchbrüche oder Schlitze besitzen. In einem zweiten Verfahrensschritt spitzt man dann das weichere TPE oder Silikon in den Zwischenraum zwischen der Außenhülse und der Welle und spritzt gleichzeitig einen Teil der Durchbrüche voll. Diese sollen nur so weit gefüllt werden, dass die gewünschten Vertiefungen bzw. Rillen erhalten bleiben. Wichtig ist dabei, dass das TPE nicht ganz bis auf den Außenmantel der Außenhülle gelangt, damit die Leichtgängigkeit der Walze erhalten bleibt. Beim Einsatz von weichem, elastischem TPE oder Silikon für die Silenthülse werden beim abrollen der Walze auf dem Stoff Teile der Textilien in die Rillen gedrückt und erhalten somit Kontakt. Das führt dazu, dass die Walze trotz der Schmierwirkung des Waschmittels von dem Textil mitgenommen und gedreht wird. Um das Lager trotz der Vertiefungen perfekt abzudichten, soll die Bogenlänge des Lagers in der Fassung größer als der Abstand von einer Vertiefung zur benachbarten Vertiefung sein. Unerheblich ist dabei, ob die Vertiefung radial oder axial eingebracht ist oder ob es nur einfache Vertiefungen sind. Das rollende Auftragselement arbeitet in jedem Falle im Zusammenhang mit den Vertiefungen wie eine Zahnradpumpe, die das Waschmittel, aber auch Klebstoff oder Farben vom Innenraum her nach außen transportiert. Im Falle des Verarbeitens von Klebstoff oder Farben würde man einen geschlossenen Stift aus PP oder PE als Behälter einsetzen.

Der Behälter soll möglichst aus einem spritzgegossenen Oberteil und einem Unterteil bestehen, die mit Hilfe eines oberen und eines unteren Hülsensegments im Innenraum verschnappt werden, das erleichtert die Reinigung des Dosierers. Auch einen Verbindung per Ultraschall oder Klebung ist vorgesehen. Auch ein geblasener Behälter ist vorgesehen, dann soll die Fassung aus einem separaten, spritzgegossenen, präziseren Einsatz bestehen. In der Einfüllöffnung des Behälters ist eine Zunge mit einer Einschnürung als Originalitätssicherung eingeformt. Damit kann man dem unbefugten Abmontieren der Dosierer von den Flaschen begegnen. Die Fassung mit dem rollenden Auftragselement kann an einem kugelförmigen oder elliptischen Behälter angeordnet sein, der auf eine Schraubkappe einer Flasche montierbar ist.

In einer zweiten, grundsätzlich anderen Ausführung kann die Fassung auch direkt an einer Schraubkappe angeformt sein. Diese Schraubkappe ist im Regelfall als Verschluss auf einer Flasche mit Flüssigwaschmittel geschraubt.

Über das rollende Auftragselement, das in einer Fassung an einer Schraubkappe einer Flasche angeordnet ist, ist in der Regel eine Schutzkappe befestigt. Sie kann auch als eine, die Schraubkappe seitlich überragende Standkappe ausgebildet sein. Zur Abdichtung und Transportsicherung der Schutzkappe soll wenigstens ein Dichtring eingeformt sein, der dichtend auf die Schraubkappe oder in seine Ringnut greift. Die Schutzkappe wird meist mit einem Innengewinde auf einem Außengewinde der Schraubkappe befestigt. Das rollende Auftragselement soll in einer wichtigen Ausführung eine Walze mit Vertiefungen bzw. koaxialen Nuten sein. Möglich ist auch, das rollende Auftragselement als eine Kugel mit Vertiefungen oder als ein Ellipsoid mit Vertiefungen herzustellen. Seitlich soll wieder je Seite ein Zapfen angebracht sein, der den Rollwiderstand herabsetzt.

Zur Montage ist vorgesehen, das rollende Auftragselement von der äußeren Öffnung her in die Fassung gegen ein nach innen hin offenes Lager zu schnappen.

Weitere Ausführungen und Erläuterungen zur vorliegenden Erfindung sind den nachfolgenden Beispielen und Figuren zu entnehmen.

Dabei zeigen:

1 perspektivische Ansicht eines Behälters mit Walze,

2 und 3 Ansichten einer Walze und einer Kugel,

4 Ansicht einer Außenhülse aus Kunststoff,

5 Ansicht einer Silenthülse aus TPE,

6 Ansicht einer Welle aus Kunststoff,

7 perspektivische Einsicht in einen Behälter mit Walze,

8 Seitenansicht und Ausbruch eines Behälters mit Walze,

9 bis 14 Ansichten und Details einer Schaubkappe mit Kugel,

15 bis 16 Ansicht und Detail einer Walze.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Behälters 2, an dessen unterer Stirnseite ein Fassung 1 eingebracht ist. In diese Fassung 1 ist eine Walze 3 eingeschnappt, die aus einer Außenhülse 6 aus PP, einer darunter eingeformten Silenthülse 4 aus TPE und im Zentrum aus einer Welle 5 aus PP besteht. Die Außenhülse 6 besitzt vierzehn Vertiefungen 7, 7' in der Form von axialen Rillen 10. Diese Vertiefungen 7, 7' sind im Grunde konkave Erhöhungen 30 auf der darunter liegenden Silenthülse 4. In die Einfüllöffnung 15 ist ein Kragen 16 mit einem Ausgießkanal 29 und einer Originalitätssicherung 22 eingeformt. Letztere wird unter die Schraubkappe 17 der Flasche 26 geklemmt. Damit wird dem Diebstahl in den großen Märkten begegnet. Seitlich befinden sich auf dem Behälter 2 die Markierungen 31 für die Füllhöhe und ein Griffelement 32.

Die 2 und 3 zeigen in perspektivischen Ansichten eine komplette Walze 3 und eine komplette Kugel 33, jeweils mit einer Silenthülse 4 aus dem TPE Kraiburg KTA mit einer Shore-A-Härte von 30, die je zwischen der Welle 5 und der Außenhülse 6 im 2K-Verfahren eingeformt ist. In 2 durchdringen erhabene Stege 30 auf der Silenthülse 4 die Durchbrüche 8, erreichen aber die Mantelfläche 34 nicht, damit die Walze 3 leicht rollt. Durch dieses Herstellungsverfahren sind die Wellen 5 mit ihren Zapfen 28 in der Walze 3 bzw. Kugel 33 schwimmend und federnd gelagert. Dadurch bedingt kann man einen Andruck der Außenhülse 6 an die Innenkontur der Fassung 1 und an deren Lippen 25 erzielen. Außerdem erfüllt das TPE in den Rillen 10 noch die Funktion des Mitnehmens der Walze 3 durch den hohen Reibungskoeffizienten des TPE gegenüber Textilien.

In den 4 bis 6 werden die einzelnen Bestandteile einer Walze 3 explosiv dargestellt. Dazu gehört die Außenhülse 6 aus PP mit vierzehn Durchbrüchen 8 laut 4.

In 5 ist die passende Silenthülse 4 aus dem TPE EVA mit vierzehn erhabenen Stegen dargestellt. Die Außenkonturen dieser Stege 30 besitzen je eine konkave, axiale Rille 10. Im Zentrum der Walze 3 sitzt die Welle 5 aus PP mit den beiden abgesetzten Zapfen 28. Die Welle 5 ist über die beiden Brücken 12 federnd mit der Außenhülse 6 verbunden.

Die 7 zeigt perspektivisch einen Einblick in die Einfüllöffnung 15 im Deckel 20. Mit der Einfüllöffnung 15 ist ein oberes Hülsensegment 24 verbunden, welches in ein unteres Hülsensegment 23 des Behälters 2 geschnappt wurde. Durch diese Snap-In-Technik kann die Benutzerin den Deckel 20 vom Behälter 2 zwecks Reinigung lösen. Über einen schmalen Ausgießkanal 29 in diesem oberen Hülsensegment 24 kann man mit dem Dosierer eine definierte Menge Flüssigkeit ausgießen. Im Normalfall wird dieser Dosierer mit in die Waschmaschine gegeben.

8 zeigt eine Seitenansicht sowie einen Ausbruch eines kompletten Dosierers mit einer Walze 3. In der Fassung 1 im Behälter 2, die dem Radius R der Außenhülse 6 angepasst ist, läuft in einem engen Spielsitz die komplette Walze 3. Deren Zapfen 28 der Welle 5 aus PA sind in je ein Lager 11 des Behälters 2 aus PP eingeschnappt. Die Außenhülse 6 aus PP wird in ihren Durchbrüchen 8 von dem TPE der Silenthülse 4 durchdrungen. Die Verbindung vom Innenraum 13 zur Walze 3 wird über die innere Öffnung 27 der Fassung 1 hergestellt. Die Weite der Lippen 25 ist etwas geringer als der Außendurchmesser der Außenhülse 6. Zwei Griffmulden 32 dienen der Auflage des Zeigefingers und des Mittelfingers.

In den 9 bis 14 wird ein Behälter 2 gezeigt, der unmittelbar auf die Flasche 26 mit flüssigem Waschmittel geschraubt ist. In dessen Fassung 1 bewegt sich eine Kugel 33 mit einer Welle 5 und einem Zapfen 28. Um die Welle 5 herum ist wieder eine Silenthülse 4 angeordnet. Die Außenhülse 6 besitzt Durchbrüche 8, durch die das TPE der Silenthülse bis auf die Mantelfläche 34 hindurch ragt. Die entsprechenden Stege 30 aus TPE haben zahlreiche Vertiefungen 7 in der Form axialer Rillen 10. Zur permanenten Abdichtung des Behälters 2 mit seiner Kugel 33 verwendet man hier eine Schraubkappe 17, die mit ihrem Boden 35 die Kugel 33 dichtend in die Fassung 1 drückt.

Die 15 und 16 zeigen eine Ansicht und eine Detaildarstellung einer Walze 3 mit Stegen 30 auf den Erhöhungen der Silenthülse 4. Durch diese Form ergibt sich ein direkter Eingriff in das zu bearbeitende Textil. Der maximale Außendurchmesser dieser Stege 30 liegt auch hier unter dem Außendurchmesser der Außenhülse 6, damit das TPE mit seiner hohen Haftreibung nicht die Innenkontur der Fassung 1 berühren kann.

1
Fassung
2
Behälter
3
Walze
4
Silenthülse
5
Welle
6
Außenhülse
7
Vertiefungen
7'
nächste Vertiefung
8
Durchbrüche
9
Mantelfläche
10
Axiale Rillen
11
Lager
12
Brücke
13
Innenraum
14
Äußere Öffnung
15
Einfüllöffnung
16
Kragen
17
Schraubkappe
18
Flasche
19
Zunge
20
Deckel
21
Einschnürung
22
Originalitätssicherung
23
Unteres Hülsensegment
24
Oberes Hülsensegment
25
Lippen
26
Flasche
27
Innere Öffnung
28
Zapfen
29
Ausgießkanal
30
Erhöhungen, Stege
31
Markierung
32
Griffmulde
33
Kugel
34
Mantelfläche
35
Boden
A
Abstand
B
Bogenlänge
R
Radius der Außenhülse
r
Radius des Lagers


Anspruch[de]
Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel zum Dosieren von flüssigem Waschmittel, Weichspüler, Reinigungsmitteln, Klebstoffen, Farben oder anderen Flüssigkeiten wobei das rollende Auftragselement u.a. zum Auftragen von Waschmittel auf stark verschmutzte Textilbereiche vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

– dass in eine Fassung (1) eines Dosier-Behälters (2) eine Walze (3) oder eine Kugel (33) mit einer Welle (5) und einer Außenhülse (6) mit Vertiefungen (7, 7') aus Kunststoff eingesetzt ist, zwischen die eine federnde Silenthülse (4) aus einem weicheren TPE oder Silikon eingeformt ist,

– dass die Welle (5) mit ihren Zapfen (28) in je einem Lager (11) drehbar angeordnet ist und

– dass die Außenhülse (6) mit dem Federdruck der Silenthülse (4) von innen her dichtend gegen die Lippen (25) der Fassung (1) gedrückt ist.
Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (7, 7') aus dem gleichen, elastischen Material wie die Silenthülse (4) hergestellt sind und in entsprechende Durchbrüche (8) der Außenhülse (6) bis maximal an deren Mantelfläche (9) heran eingeformt sind. Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (7, 7') als axiale Rillen (10) ausgebildet sind und aus dem gleichen elastischen Material der Silenthülse (4) bestehen. Dosierer mit mehrteiliger Walze oder Kugel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) der Außenhülse (6) geringfügig größer gewählt ist als der Innenradius (r) des Lagers (11) bis zu den Lippen (25). Verfahren zur Herstellung eines Dosierers mit mehrteiliger Walze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem ersten Arbeitsschritt eine Welle (5) und eine Außenhülse (6) mit Vertiefungen (7, 7') über wenigstens eine elastische Brücke (12) verbunden aus Kunststoff hergestellt werden und dass in einem zweiten Schritt zwischen der Außenhülse (6) und der Welle (5) eine federnde Silenthülse (4) aus einem weicheren TPE oder Silikon eingeformt wird. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5) der Walze (3) bzw. der Kugel (33) aus einem Polyolefin mit einem an die Oberfläche migrierenden Gleitmittel-Zusatz besteht. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bogenlänge (B) des Lagers (11) in der Fassung (1) größer als der Abstand (A) von einer Vertiefung (7) zur benachbarten Vertiefung (7') ist und dass die Fassung (1) bzw. das Lager (11) zum Innenraum (13) hin über eine innere Öffnung (27) verfügen. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rand der Einfüllöffnung (15) ein nach innen weisender Kragen (16) eingeformt ist, der an einer Stelle von einem Ausgießkanal (29) durchbrochen ist. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (1) mit der Walze (3) oder der Kugel (33) direkt an einem kugelförmigen, elliptischen oder beliebig geformten Behälter (2) angeordnet ist, der auf eine Schraubkappe (17) einer Flasche (18) montierbar ist. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einfüllöffnung (15) des Behälters (1) wenigstens eine Zunge (19) mit einer Einschnürung (21) als Originalitätssicherung (22) angeformt ist. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abreißbare Zunge (19) unter die Schaubkappe (17) der Flasche (18) geklemmt ist. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckel (20) und in den Behälter (2) je ein ineinander greifendes Hülsensegment (23, 24) eingeformt ist. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckel (20) und in den Behälter (2) je ein ineinander schnappendes Hülsensegment (23, 24) eingeformt ist.






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