[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe von Fluiden, insbesondere
Flüssigkeiten, in Form eines Sprays.
[0002] Es gibt viele Anwendungen, bei denen Flüssigkeiten gesprüht werden müssen, wobei
die gewünschte Sprühkonfiguration von der Anwendung abhängt und Parameter, wie die
Fließgeschwindigkeit und die Menge der auszugebenden Flüssigkeit, die Tröpfchengröße,
der Durchmesser des Fluidstrahls, die Ausströmgeschwindigkeit des Fluids sowie die
räumliche Verteilung von Flüssigkeit einschließen kann. Neben den Eigenschaften der
Flüssigkeit (z.B. Viskosität) und des Drucks hängt die Sprühkonfiguration unter anderem
von der Düsengeometrie ab, die in herkömmlichen Systemen statisch ist und manchmal
einen einstellbaren Spalt oder eine einstellbare Austrittsform aufweist, um die Sprühkonfiguration
zu variieren. Herkömmliche Ausgabesysteme bieten jedoch keine gute, präzise gesteuerte
breite räumliche Verteilung von Fluid, insbesondere bei einer Feindosierung.
[0003] Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, Verfahren zur Ausgabe von Fluiden mit einem
Ausgabesystem anzugeben, das eine gut gesteuerte und gleichmäßige räumliche Abgabe
von Fluid bei möglichst geringer Geräuschentwicklung und/oder geringem Energieverbrauch
und/oder geringem Verschleiß ermöglicht.
[0004] Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung
zu stellen, das ein Fluid mit einer Feinregulierung radial nach außen ausgeben kann.
[0005] Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung
zu stellen, das kleine Mengen eines Fluids mit einer Feinregulierung ausgeben kann.
[0006] Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung
zu stellen, das ein Fluid mit einer konstanten Ausgaberate ausgeben kann.
[0007] Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung
zu stellen, das separat in einen Behälter integriert werden kann und einen weiten
Bereich von Konfigurationen der Behälterausführung erlaubt.
[0008] Es ist von Vorteil, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung zu stellen, das kompakt
und kosteneffektiv ist. Es ist vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung zu
stellen, das leicht zu bedienen ist.
[0009] Die Aufgaben dieser Erfindung wurden durch Vorsehen eines Ausgabesystems nach Anspruch
1 gelöst.
[0010] Hier wird ein Verfahren mit einem Fluidausgabesystem offenbart, das eine Pumpe und
einen Ausgabesprühkopf aufweist, der mindestens eine Düse, durch die auszugebendes
Fluid austritt, aufweist. Die Pumpe weist einen Stator und einen Rotor auf, der in
einer Kammer des Stators angebracht und in Bezug auf den Stator um eine Drehachse
drehbar und axial entlang dieser Achse verschiebbar ist, wobei die axiale Verschiebung
des Rotors in eine erste axiale Richtung so konfiguriert ist, dass sie einen Pumpenfüllbetrieb
bewirkt, in dem das Fluid über einen Einlass in die Statorkammer gezogen wird, und
in eine entgegengesetzte zweite axiale Richtung so konfiguriert ist, dass sie einen
Ausgabebetrieb bewirkt, der das Fluid in der Kammer aus einem Auslass der Pumpe austreibt.
Der Auslass der Pumpe ist in dem Rotor angeordnet und der Ausgabesprühkopf steht mit
dem Auslass der Pumpe in Fluidverbindung und ist auf oder nahe zu einem axialen Auslassende
des Rotors angeordnet, wobei der Ausgabesprühkopf so konfiguriert ist, dass er das
Fluid zumindest teilweise in eine radiale Richtung und die Drehachse umgebend ausgibt.
[0011] Auszugebende Fluide können Flüssigkeiten, Gase, Mischungen von Gas und Flüssigkeit,
Gele und andere fließfähige Substanzen sein. Das Fluidausgabesystem nach den Ausführungsformen
der Erfindung ist besonders gut für das Sprühen von Flüssigkeiten geeignet.
[0012] In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Rotor erste und zweite axiale Ansätze
verschiedener Durchmesser, die in entsprechenden ersten und zweiten Kammerabschnitten
der Statorkammer angebracht sind, und erste und zweite Dichtungen auf, die in dem
Statorgehäuse angebracht sind und den ersten und den zweiten axialen Rotoransatz umgeben,
wobei die Rotoransätze Fluidzufuhrkanäle aufweisen, die in Verbindung mit den jeweiligen
Dichtringen als Ventile dienen, die eine Verbindung zwischen dem Einlass der Pumpe
und den Kammerabschnitten bzw. den Kammerabschnitten und dem Auslass der Pumpe in
Abhängigkeit der Winkelverschiebung des Pumpenrotors öffnen und schließen.
[0013] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Auslass der Pumpe in dem zweiten axialen
Rotoransatz angeordnet und hat der zweite axiale Rotoransatz einen Durchmesser, der
kleiner ist als der Durchmesser des ersten axialen Rotoransatzes. Der Auslass der
Pumpe kann vorteilhafterweise aus dem axialen Austrittsende des Rotors austreten.
[0014] In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ausgabesprühkopf unbeweglich an dem
axialen Austrittsende des Rotors angebracht oder erstreckt sich von diesem und dreht
sich mit dem Rotor.
[0015] Der Ausgabesprühkopf kann in Form eines separaten Bauteils vorliegen, das an dem
axialen Austrittsende des Rotors angebracht ist, wobei es auch möglich ist, einen
Sprühkopf in einem Stück mit dem Rotor als ein einzelnes Bauteil zu bilden.
[0016] Der Ausgabesprühkopf kann einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser
des axialen Austrittsendes des Rotors, oder er kann einen Durchmesser aufweisen, der
gleich dem oder kleiner als der Durchmesser des axialen Austrittsendes des Rotors
ist.
[0017] Der Ausgabesprühkopf kann vorteilhafterweise eine Vielzahl von Düsen aufweisen, wobei
die Düsen in einem oder mehreren Winkeln (α ) in Bezug auf die radiale Richtung ausgerichtet
sind. Die Projektionsrichtung der Düsen kann einen gewählten Winkel annehmen, zum
Beispiel in einem Bereich, in dem - 80° < α < +90°, oder weniger, zum Beispiel in
dem -60° < α < +90°. Die winkelige Drehposition des Pumpenausstoßbereiches, die vorzugsweise
in einem Bereich von 60° bis 120°, zum Beispiel 90° liegen kann, hängt von der Pumpenkonfiguration
ab und wird durch diese festgelegt und ermöglicht die Wahl, wo der Pumpenausstoß beginnt
und wo er endet, und somit die Konfiguration des Anfangs- und Endwinkels, der die
Winkelverteilung des Sprays um die Rotationsachse formt. Die Konfiguration des Pumpenventils
bestimmt sich durch die Position der Flüssigkeitszufuhrkanäle, die Form und Position
der Dichtungen sowie die axiale Verschiebungscharakteristik des Rotors in Abhängigkeit
der Drehung. Somit ist es möglich, durch Konfiguration der Kombination von Parametern
einen weiten Bereich von asymmetrischen oder symmetrischen Sprühmustern zu erzeugen,
wobei die Parameter einschließen:
den Fluiddurchsatz, die Winkelrichtung α jeder Düse relativ zur Radialrichtung R, die Winkelöffnungsbreite jedes Düsenelements,
die Anzahl und räumliche Verteilung der Düsen und die Konfiguration des Pumpenventils,
die den Drehwinkel des Fluidausstoßbetriebs bestimmt. Dadurch kann man zum Beispiel
in einem bestimmten Sprühbereich, der relativ weit von der Vorrichtung angeordnet
ist, mehr Fluid haben, und in dem relativ nahen Sprühbereich weniger Fluid und/oder
in einem anderen Winkel Fluid haben, zum Beispiel seitlich angrenzend an das oder
hinter dem Ausgabesystem.
[0018] Die Vielzahl von Düsen kann jeweils im gleichen Winkel in Bezug auf die radiale Richtung
ausgerichtet sein, oder sie kann in zwei oder mehr verschiedenen Winkel ausgerichtet
sein.
[0019] In vorteilhaften Ausführungsformen erstreckt sich das axiale Rotoraustrittsende außerhalb
des Stators.
[0020] In einer anderen Ausführungsform kann das Ausgabesystem einen Ausgabesprühkopf aufweisen,
der fest und dauerhaft an einer Stirnwand eines Gehäuses des Stators angrenzend an
das Austrittsende des Rotors, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, angebracht
ist.
[0021] Der Ausgabesprühkopf kann eine flexible Kappe mit einer Umfangslippe aufweisen, die
gegenüber der Stirnwand des Statorgehäuses vorgespannt und unter dem Fluiddruck verschiebbar
und/oder verformbar ist, um mit der Stirnwand des Statorgehäuses eine Sprühdüse, zum
Beispiel eine ringförmige Sprühdüse, zu begrenzen.
[0022] Der Rotor und der Stator können vorteilhafterweise komplementäre Nockenmechanismen
aufweisen, die die axiale Verschiebung des Rotors in beide entgegengesetzte axiale
Richtungen in Abhängigkeit einer Winkelverschiebung des Rotors bewirken.
[0023] Weitere Aufgaben und vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen,
aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, wobei:
die Figuren 1 und 1b Querschnittansichten durch ein Fluidausgabesystem nach einer
ersten Ausführungsform der Erfindung sind, wobei Fig. 1a ein Ende einer Ausstoßposition
eines Pumpzyklus veranschaulicht und Fig. 1b ein Ende einer Füllposition des Pumpzyklus
veranschaulicht;
Fig. 1c eine vergrößerte Perspektivansicht eines Ausgabekopfeinsatzes des Ausgabesystems
der Figuren 1a, 1b ist;
Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht durch einen Ausgabekopf nach einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 3 eine schematische Querschnittansicht durch einen Ausgabekopf nach einer dritten
Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 4 eine schematische Querschnittansicht durch einen Ausgabekopf nach einer vierten
Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 5 eine schematische Querschnittansicht durch einen Ausgabekopf nach einer fünften
Ausführungsform der Erfindung ist.
[0024] Bezugnehmend auf die Figuren weist ein Ausgabesystem 2 nach verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung eine Ausgabepumpe 4 und einen Ausgabesprühkopf 16, 26, 36, 46, 56 auf,
der auf einem Auslass der Pumpe angebracht ist. Die Pumpe weist einen Einlass 8 in
Verbindung mit dem Inneren eines Behälters (nicht gezeigt) auf, der ein auszugebendes
Fluid aufweist oder mit einem Rohr oder einer anderen Leitung verbunden ist, die wiederum
mit einer Quelle oder einem Anschluss für auszugebendes Fluid, zum Beispiel eine Flüssigkeit,
verbunden ist.
[0025] Die Ausgabepumpe 4 kann vorteilhafterweise eine Konfiguration und einen Pumpenbetrieb
aufweisen, die ähnlich zu der Pumpe sind, die in der
WO 2007/074363 beschrieben ist, mit Ausnahme der hier beschriebenen Unterschiede. Diese Druckschrift
zeigt eine Pumpe mit der in beide Richtungen gepumpt werden kann, welche jedoch medizinische
Anwendungen betrifft und somit gattungsfremd ist. Die Pumpe 4 weist einen Stator 14
und einen drehbar in dem Stator angebrachten Rotor 12 auf. Der Stator 14 weist ein
Gehäuse 34 und ein Dichtungsventilsystem 20 auf, das eine Kammer 18a, 18b, begrenzt,
die im Folgenden als Pumpenkammer bezeichnet wird, innerhalb derer erste und zweite
axiale Rotoransätze 17a, 17b angebracht sind. Das Ventildichtsystem 20 weist eine
erste und eine zweite Dichtung 20a, 20b auf, die in dem Statorgehäuse 14 angebracht
sind und Dichtringe begrenzen, die den ersten und den zweiten axialen Rotoransatz
17a bzw. 17b dichtend umgeben. Fluidzufuhrkanäle 22a, 22b sind in dem ersten und dem
zweiten axialen Rotoransatz vorgesehen. Der erste axiale Rotoransatz 17a ist von einer
im Allgemeinen zylindrischen Form mit einem Durchmesser D1, der größer ist als der
Durchmesser D2 des zweiten axialen Ansatzes 18, der auch von einer im Allgemeinen
zylindrischen Form ist. Die axialen Ansätze mit den Fluidzufuhrkanälen 20a, 20b wirken
mit der jeweiligen ersten und zweiten Dichtung zusammen, um ein erstes und ein zweites
Ventil zu bilden, die die Fluidverbindung über die jeweilige Dichtung in Abhängigkeit
der winkeligen und axialen Verschiebung des Rotors öffnen und schließen.
[0026] Der zweite Fluidzufuhrkanal 20b in dem zweiten axialen Rotoransatz 17b mit einem
kleineren Durchmesser als der erste axiale Rotoransatz 17a bildet auch den Auslass
10 der Pumpe 4 und führt in den Ausgabekopf 16, 26 36, 46, 56. In den gezeigten Ausführungsformen
weist der zweite Fluidzufuhrkanal einen Kanal auf, der in dem Rotor versenkt ist und
sich von dem Auslass 10 zu einer Öffnung 40 an der Oberfläche des zweiten axialen
Ansatzes 17b erstreckt. Die Öffnung 40 ist so konfiguriert, dass sie bei der Drehung
des Rotors die zweite Dichtung 20b passiert, so dass sie während des Abschnitts des
Fluidausgabezyklus in die Pumpenkammer 18b eintritt bzw. die Kammer 18b verlässt,
um den Auslass während des Abschnitts des Füllzyklus der Pumpenkammer zu verschließen.
Der versenkte Auslasskanal 10 kann sich zu einem axialen Ende des Rotors erstrecken,
wie es in den verschiedenen gezeigten Ausführungsformen veranschaulicht ist, oder
er kann den Rotor radial verlassen, bevor er das axiale Ende des Rotors erreicht.
[0027] Der erste Fluidzufuhrkanal 20a kann in Form einer Nut oder eines offenen Kanals in
der Oberfläche des Rotors vorliegen oder aber unterhalb der Rotoroberfläche versenkt
sein, wobei Öffnungen, die auf die Rotoroberfläche führen, ausgenommen sind.
[0028] In den veranschaulichten Ausführungsformen erstreckt sich der zweite axiale Rotoransatz
17b durch den Hauptgehäuseabschnitt 34 des Stators außerhalb des Stators, so dass
er von außerhalb des Stators zugänglich ist.
[0029] In einer Variante, wie sie zum Beispiel in Fig. 5 veranschaulicht ist, kann der zweite
axiale Rotoransatz jedoch innerhalb des Statorgehäuses enthalten sein, d.h. er erstreckt
sich nicht aus dem Statorgehäuse hinaus, und der mit dem Pumpenauslass 10 in Verbindung
stehende Ausgabekopf ist zumindest teilweise außerhalb des Statorgehäuses angeordnet.
In einer Variante (nicht gezeigt), in der der zweite axiale Rotoransatz innerhalb
des Statorgehäuses enthalten und der Ausgabekopf an einem Auslassende 19 des Rotors
angebracht ist, kann sich der Ausgabekopf in das Statorgehäuse erstrecken, um an dem
zweiten axialen Rotoransatz befestigt zu werden.
[0030] In in den Figuren 1a-1c, 2, 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen ist der Ausgabesprühkopf
16, 26, 36, 46 vorteilhafterweise an dem Auslassende 19 des Rotors angebracht und
dreht sich somit zusammen mit dem Rotor. Der Ausgabesprühkopf weist eine oder mehrere
Düsen 32 auf, die zumindest teilweise radial nach außen gerichtet und so konfiguriert
sind, dass sie das Fluid radial nach außen um die Drehachse
Ar sprühen. Jede Düse kann in jedem gewählten Winkel
α in Bezug auf eine zur Achse
Ar orthogonale Ebene gerichtet sein, und zwar von -90° bis +90°, vorzugsweise im Bereich
von -80° bis +80°, abhängig von der gewünschten Verteilung des Sprays, von einem engen
nach vorne gerichteten Kegel (in Richtung
A1) über ein radial ausgestoßenes Spray in Richtung (
R), bis zu einem rückwärts gerichteten Spray (in Richtung
A2). Bei Varianten mit einer Vielzahl von Düsen 32, 32' können die Düsen in einem gleichen
Winkel in Bezug auf die Achse
Ar, oder in unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet sein, um verschiedene Sprühkegel
zu erzeugen. Ein weiter Bereich von Fluidsprühkonfigurationen kann somit erzeugt werden.
Die kombinierte Wirkung der Sprühdüsen im Betrieb kann konfiguriert werden, um einen
oder mehr Sprühkegel bis zu 360° um die Achse
Ar, oder partielle Sprühkegel, die zum Beispiel weniger als 180° um die Achse, zum Beispiel
90° oder weniger pro Düse, abdecken, zu erzeugen. Das Fluidausgabesystem gemäß der
Erfindung kann somit eine Sprühgeometrie erzeugen, die sowohl die Wahl eines Austrittswinkels
α in Bezug auf die radiale Richtung
R als auch eines gewünschten Verteilwinkels um die Achse
Ar kombiniert, der weniger als 180°, und sogar weniger als 90° betragen kann, abhängig
von der Pumpendichtung und der Konfiguration des Fluidkanals, der den Drehwinkel Ω,
in dem die Pumpe Flüssigkeit ausstößt, bestimmt.
[0031] Die Düsen können verschiedene Abmessungen und Öffnungsformen aufweisen, die so konfiguriert
sind, dass sie einen feinen oder einen weniger feinen Fluidstrahl mit einem gewählten
Querschnittprofil, wie zylindrisch oder rechteckig, erzeugen. Der Durchmesser
D3 des Sprühkopfes kann auch verschiedene Abmessungen aufweisen, um Düsen 32 zur Verfügung
zu stellen, die nahe an der Drehachse
Ar austreten, wie in den Ausführungsformen der Figuren 1a-1c und 4, wobei der Sprühkopfdurchmesser
im Wesentlichen gleich dem (oder kleiner als der) Durchmesser des zweiten axialen
Rotoransatzes
D2 ist, oder die weiter von der Achse entfernt austreten, wie in den Figuren 2 und 3
gezeigt ist, wobei der Sprühkopfdurchmesser
D3 größer ist als der Durchmesser des zweiten axialen Rotoransatzes
D2.
[0032] In der Ausführungsform der Figuren 1a-1c weist der Ausgabesprühkopf 16 einen Einsatz
42 auf, der an dem Auslassende 19 des Rotors befestigt ist und einen Kernabschnitt
44 aufweist, der sich in einen Auslasshohlraum 46 des Rotors erstreckt, der so konfiguriert
ist, dass er zu jeder der Düsen 32 Fluid lenkt. Anstelle der einzelnen Düsen 32 ist
es bei dieser Ausführungsform auch möglich, eine Variante vorzusehen, in der es eine
einzelne ringförmige Düse gibt, die den Sprühkopf komplett umgibt. Der Einsatz kann
aus einem spritzgegossenen Kunststoff oder aus einem anderen Material gefertigt sein
und durch mechanische Mittel (z.B. Verriegelungsvorsprünge) mit dem Rotor verbunden
oder verschweißt oder an diesem befestigt sein.
[0033] Bei der Ausführungsform der Figuren 2 und 3 ist der Ausgabesprühkopf 26 ein separates
Bauteil, das über dem Auslassende 19 des Rotors angebracht ist, und er kann aus einem
spritzgegossenen Kunststoff oder einem anderen Material gefertigt und durch mechanische
Mittel (z.B. Verriegelungsvorsprünge) mit dem Rotor verbunden oder verschweißt oder
an diesem befestigt sein. In der Variante von Figur 2 gibt es eine Vielzahl von Düsen
32, 32', die in verschiedenen Winkeln
α ausgerichtet sind, während die Düsen in der Variante von Figur 3 im gleichen Winkel
ausgerichtet sind, in dem veranschaulichten Beispiel mit einem Winkel von 90° in Bezug
auf die Achse
Ar. In letzterer Ausführungsform sind die Düsen in Einsätzen 48 gebildet, die in dem
Sprühkopfkörper 50 angebracht sind. Dadurch können die Düsen aus einem anderen Material
als der Körper gebildet werden, und/oder es können sehr feine Düsen im Vergleich zu
den Abmessungen des Fluidströmungskanals 52 innerhalb des Sprühkopfes 36 gebildet
werden.
[0034] Bei der Ausführungsform von Figur 4 weist der Sprühkopf 46 einen Kappenabschnitt
42' auf, der auf dem Auslassende 19 des Rotors befestigt ist und im Wesentlichen den
gleichen Durchmesser wie das Rotorende sowie Düsen 32, 32' aufweist, die unmittelbar
in dem Kappenabschnitt 42' gebildet sind.
[0035] Bei der Ausführungsform von Figur 5 ist der Ausgabesprühkopf 56 nicht auf dem Rotor
angebracht, sondern auf dem Statorgehäuse gebildet, wobei das Rotorauslassende 19
innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Ausgabesprühkopf weist eine elastische
oder flexible Kappe 57, zum Beispiel aus einem Elastomer, auf, die über einer Stirnwand
58 des Statorgehäuses befestigt ist und eine flexible Lippe 60 aufweist, die umfänglich
gegen die Stirnwand 58 presst. Eine oder mehrere Auslassöffnungen queren die Stirnwand
58, damit das Fluid durch die Stirnwand 58 ausgepumpt und durch die flexible Kappe
radial umgelenkt werden kann, wodurch sich die flexible Lippe unter dem Druck des
gepumpten Fluids von der Stirnwand abhebt, um den Sprühdüsenspalt zu definieren. Die
Kappe 57 kann einen zentralen Befestigungsbolzen 55 aufweisen, um die Kappe an dem
Statorgehäuse zu befestigen, das mit einem komplementären Durchgangsloch versehen
ist.
[0036] Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die axiale Bewegung (
A) des Rotors 12 vorteilhafterweise durch einen Doppelnockenmechanismus 24 bewirkt,
der die axiale Verschiebung des Rotors in beide axiale Richtungen definiert, nämlich
in die Pumpenfunktionsrichtung
A1 und in die Pumpenfüllrichtung
A2, und zwar in Abhängigkeit der Winkelverschiebung Ω des Rotors. Der Nockenmechanismus
24 weist eine Rotornocke 26 und eine Statornocke 28 auf. Die Statornocke kann in Form
von einem oder mehreren Vorsprüngen 30a, 30b vorliegen, und die Rotornocke kann in
Form von ringförmigen Nockenoberflächen 29a, 29b vorliegen. Bei der veranschaulichten
Ausführungsform wirkt eine erste Nockenoberfläche 29a des Rotors mit einem ersten
Statornockenvorsprung 30a zusammen, um die Pumpenausgabefunktion zu definieren (
d.h. das Ausstoßen von Fluid aus der Pumpe), und eine entgegengesetzte zweite Nockenoberfläche
29b des Rotors wirkt mit einem zweiten Statornockenvorsprung 30b zusammen, um die
Pumpenfüllfunktion zu definieren (
d.h. das Einziehen von Fluid in die Pumpe). Der Statornockenvorsprung kann auch in Form
eines Vorsprungs vorliegen, der von einer Seitenwand des Stators in radialer Richtung
R nach innen vorsteht und in einer Umfangsnut des Rotors aufgenommen wird. Der Nockenmechanismus
kann umgekehrt werden, indem der Stator die ringförmigen Nockenoberflächen und der
Rotor erste und zweite Nockenvorsprünge an jeder Seite der ringförmigen Statornocke
vorsieht.
[0037] Der oben beschriebene Doppelnockenmechanismus ist dahingehend vorteilhaft, dass die
Nockenelemente aus spritzgegossenem Kunststoff oder anderen Materialien hergestellt
und mit dem Rotor bzw. dem Stator der Pumpe zusammengesetzt oder in einem Stück gebildet
werden können, und dies in einer sehr kosteneffizienten Konfiguration. Der Doppelnockenmechanismus
in Verbindung mit der Pumpe ist auch dahingehend vorteilhaft, dass in beide Richtungen
gepumpt werden kann, was genutzt werden kann, um zu vermeiden, dass Flüssigkeit von
dem Sprühkopf tropft, nachdem die Pumpe abgeschaltet wurde, indem Fluid von der Düse
eingezogen wird.
[0038] Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann das Statorgehäuse 14 einen Hauptgehäuseabschnitt
34, der die Rotorkammer umgibt, und einen Kappenabschnitt 37, um den Rotor in dem
Hauptgehäuse zu verriegeln, aufweisen. Der Kappenabschnitt 37 kann vorteilhafterweise
auch aus einem spritzgegossenen Kunststoff gefertigt sein, er kann aber auch für eine
kosteneffiziente Konfiguration aus einem gestanzten und geformten Blech gefertigt
sein und durch elastische Zungen 38 oder andere mechanische Befestigungsmittel, die
ohne zusätzliche Befestigungsmittel eine schnelle Montage des Kappenabschnitts an
dem Hauptgehäuseabschnitt ermöglichen, an dem Hauptgehäuseabschnitt befestigt sein.
Der Kappenabschnitt kann auch durch Verbinden oder Schweißen (z.B. Ultraschallschweißen)
an dem Hauptgehäuseabschnitt befestigt sein. Das Dichtungsventilsystem 20 kann vorteilhafterweise
aus einem elastomeren Material gefertigt sein, das als ein einzelnes Element durch
Spritzguss in den Hauptgehäuseabschnitt des Stators geformt wird. Die Montage der
Bauteile des Ausgabesystems kann für eine sehr preisgünstige Montage vorteilhafterweise
im Prinzip oder nur durch Einsetzen der Bauteile in axialer Richtung A vorgenommen
werden. Der Rotor kann vorteilhafterweise durch axiales Einsetzen in den Hauptgehäuseabschnitt
des Stators und das Dichtungsventilsystem 20, gefolgt von dem Aufpressen des Kappenabschnitts
über das offene Ende des Hauptkörperabschnitts, bis die Zungen 38 auf den Kappenabschnitt
aufgeklipst und verriegelt sind, sowie durch Einsetzen und Anbringen des Ausgabesprühkopfes
auf dem Auslassende 19 des Rotors aufgebaut werden.
[0039] Der Rotor kann durch einen elektrischen Antrieb drehend angetrieben werden, der zum
Beispiel Elektromagnete 64 in dem Stator (siehe Figur 3) aufweist, die einen Antriebsabschnitt
des Rotors, der mit Dauermagneten versehen ist, umgeben. Der Rotor kann auch durch
einen mechanischen oder elektrischen, mit dem Rotor mechanisch gekoppelten Antrieb
angetrieben werden, zum Beispiel über ein Antriebsritzel 66 (siehe Figur 2), das sich
von dem Rotor an einem Ende des Ausgabesystems, das von dem Sprühkopf entfernt liegt,
erstreckt.
[0040] Die Erfindung kann vorteilhafterweise zur Erzeugung von radial oder konisch verteilten
Sprays von Fluid, wie Flüssigkeiten, genutzt werden. Tenside
[0041] Das Fluid umfasst wenigstens ein Tensid, bevorzugt in einer Konzentrartion von 0,1-30
Gew.-%, insbesondere bevorzugt zwischen 0,5-20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zwischen
1-15 Gew.%. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines tensidhaltigen Fluids mehrere
positive Effekte in Verbindung mit der Pumpe aufweist. Zum einen kann eine deutliche
Verminderung der Geräuschentwicklung der Pumpe beobachtet werden. Ferner ist eine
geringere Reibung der beweglichen Pumpenteile zu beobachten, was zu einem geringeren
Energiebedarf beim Betrieb der Pumpe und einem geringeren Verschleiß führt.
[0042] Erfindungsgemäß bevorzugt sind dabei insbesondere anionische Tenside, wie z.B. (lineare)
Alkylbenzolsulfonate, Fettalkoholsulfate oder Alkansulfonate usw., vorzugsweise in
Mengen von z.B. 0,1 bis 30 Gew.-%, und/oder nichtionische Tenside, wie z.B. Alkylpolyglykolether,
Alkylpolyglucoside oder Aminoxide usw., vorzugsweise in Mengen von z.B. 0,1 bis 30
Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel.
[0043] Das Fluid kann auch kationische Tenside enthalten, z.B. in Mengen von 0,01 Gew.-%
oder 0,05 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Es entspricht aber einer bevorzugten Ausführungsform,
wenn Fluid kationtensidfrei ist, was hier bedeutet, dass das Fluid weniger als 10
Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, vorteilhafterweise weniger als 3 Gew.-%,
in vorteilhafterer Weise weniger als 1 Gew.-%, in noch vorteilhafter Weise weniger
als 0,5 Gew.-%, insbesondere 0 Gew.-% Kationtensid enthält.
[0044] Es ist ferner ganz besonders bevorzugt, die Pumpe, den Ausgabesprühkopf sowie das
Fluid so zu konfigurieren, dass beim Versprühen des Fluids aus dem Ausgabesprühkopf
ein Schaum gebildet wird. Dies wird der Fachmann durch eine geeignete Wahl der Tensidkonzentration
im Fluid, sowie Ausbildung des Ausgabesprühkopfs und des Pumpendrucks ausgestalten.
Viskosität
[0045] Ferner ist es vorteilhaft, dass die Viskosität des Fluids zwischen 1mPas und 5.000mPas,
bevorzugt zwischen 10 und 1.000 mPas bei einer Scherrate von 30 s
-1 und einer Temperatur von 25°C auf. Die Viskosität des Fluids kann mit üblichen Standardmethoden
(beispielsweise Brookfield-Viskosimeter RVD-VII bei 20 U/min und 20°C, Spindel 3)
gemessen werden.
[0046] Das Fluid kann in weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung weitere Bestandteile
umfassen, die nachfolgend aufgeführt werden.
Parfüm
[0047] Das Fluid kann bevorzugt einen oder mehrere Duftstoffe enthalten, vorzugsweise in
einer Menge von 0,01 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt
0,1 bis 8 Gew.-%. Als eine Parfümkomponente kann dabei d-Limonen enthalten sein. In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält die Zusammensetzung dabei ein
Parfüm aus ätherischen Ölen (auch als essentielle Öle bezeichnet). Als solche sind
beispielsweise Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl im
Sinne dieser Erfindung einsetzbar. Ebenfalls geeignet sind Muskateller-Salbeiöl, Kamillenöl,
Lavendelöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl,
Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol,
Orangenschalenöl und Sandelholzöl.
[0048] Haftfeste Riechstoffe, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise
in den Parfümölen einsetzbar sind, sind beispielsweise die ätherischen Öle wie Angelikawurzelöl,
Anisöl, Arnikablütenöl, Basilikumöl, Bayöl, Champacablütenöl, Edeltannenöl, Edeltannenzapfenöl,
Elemiöl, Eukalyptusöl, Fenchelöl, Fichtennandelöl, Galbanumöl, Geraniumöl, Gingergrasöl,
Guajakholzöl, Gurjunbalsamöl, Helichrysumöl, Ho-Öl, Ingweröl, Irisöl, Kajeputöl, Kalmusöl,
Kamillenöl, Kampferöl, Kanagaöl, Kardamomenöl, Kassiaöl, Kiefernnadelöl, Kopaïvabalsamöl,
Korianderöl, Krauseminzeöl, Kümmelöl, Kuminöl, Lemongrasöl, Moschuskörneröl, Myrrhenöl,
Nelkenöl, Neroliöl, Niaouliöl, Olibanumöl, Origanumöl, Palmarosaöl, Patschuliöl, Perubalsamöl,
Petitgrainöl, Pfefferöl, Pfefferminzöl, Pimentöl, Pine-Öl, Rosenöl, Rosmarinöl, Sandelholzöl,
Sellerieöl, Sternanisöl, Thujaöl, Thymianöl, Verbenaöl, Vetiveröl, Wacholderbeeröl,
Wermutöl, Wintergrünöl, Ylang -Ylang-Öl, Ysop-Öl, Zimtöl, Zimtblätteröl sowie Zypressenöl.
[0049] Aber auch die höhersiedenden bzw. festen Riechstoffe natürlichen oder synthetischen
Ursprungs können im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise als haftfeste
Riechstoffe bzw. Riechstoffgemische in den Parfümölen eingesetzt werden. Zu diesen
Verbindungen zählen die nachfolgend genannten Verbindungen sowie Mischungen aus diesen:
Ambrettolid, α-Amylzimtaldehyd, Anethol, Anisaldehyd, Anisalkohol, Anisol, Anthranilsäuremethylester,
Acetophenon, Benzylaceton, Benzaldehyd, Benzoesäureethylester, Benzophenon, Benzylakohol,
Borneol, Bornylacetat, α-Bromstyrol, n-Decylaldehyd, n-Dodecyl-aldehyd, Eugenol, Eugenolmethylether,
Eukalyptol, Farnesol, Fenchon, Fenchylacetat, Geranylacetat, Geranylformiat, Heliotropin,
Heptincarbonsäuremethylester, Heptaldehyd, Hydrochinon-Di-methylether, Hydroxyzimtaldehyd,
Hydroxyzimtalkohol, Indol, Iron, Isoeugenol, Isoeugenolmethylether, Isosafrol, Jasmon,
Kampfer, Karvakrol, Karvon, p- Kresolmethyl-ether, Cumarin, p-Methoxyacetophenon,
Methyl-n-amylketon, Methylanthranilsäuremethylester, p-Methylacetophenon, Methylchavikol,
p-Methylchinolin, Methyl-β-naphthylketon, Methyl-n-nonylacetaldehyd, Methyl-n-nonylketon,
Muskon, β-Naphtholethylether, β-Naphthol-methylether, Nerol, Nitrobenzol, n-Nonylaldehyd,
Nonylakohol, n-Octylaldehyd, p-Oxy-Acetophenon, Pentadekanolid, β-Phenylethylakohol,
Phenylacetaldehyd-Dimethylacetal, Phenylessigsäure, Pulegon, Safrol, Salicylsäureisoamylester,
Salicylsäuremethylester, Salicylsäurehexylester, Salicylsäurecyclohexylester, Santalol,
Skatol, Terpineol, Thymen, Thymol, γ-Undelacton, Vanilin, Veratrumaldehyd, Zimtaldehyd,
Zimtalkohol, Zimtsäure, Zimtsäureethylester, Zimtsäurebenzylester.
[0050] Zu den leichter flüchtigen Riechstoffen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung
in den Parfümölen vorteilhaft einsetzbar sind, zählen insbesondere die niedriger siedenden
Riechstoffe natürlichen oder synthetischen Ursprung, die allein oder in Mischungen
eingesetzt werden können. Beispiele für leichter flüchtige Riechstoffe sind Alkyisothiocyanate
(Alkylsenföle), Butandion, Limonen, Linalool, Linaylacetat und -propionat, Menthol,
Menthon, Methyl-n-heptenon, Phellandren, Phenylacetaldehyd, Terpinylacetat, Citral,
Citronellal.
[0051] Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung von Parfum, insbesondere von Parfumölen,
im von der erfindungsgemäßen Pumpe geförderten Fluids, die Laufruhe der Pumpe weiter
erhöht und der Verschleiß wie auch der Energieverbrauch weiter reduziert werden kann.
Antimikrobielle Wirkstoffe
[0052] Eine besondere Form der Reinigung stellen die Desinfektion und die Sanitation dar.
In einer entsprechenden besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält das Fluid
daher einen oder mehrere antimikrobielle Wirkstoffe, vorzugsweise in einer Menge von
bis zu 40 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 25 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%.
[0053] Die Begriffe Desinfektion, Sanitation, antimikrobielle Wirkung und antimikrobieller
Wirkstoff haben im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre die fachübliche Bedeutung. Während
Desinfektion im engeren Sinne der medizinischen Praxis die Abtötung von - theoretisch
allen - Infektionskeimen bedeutet, ist unter Sanitation die möglichst weitgehende
Eliminierung aller - auch der für den Menschen normalerweise unschädlichen saprophytischen
- Keime zu verstehen. Hierbei ist das Ausmaß der Desinfektion bzw. Sanitation von
der antimikrobiellen Wirkung des angewendeten Mittels abhängig, die mit abnehmendem
Gehalt an antimikrobiellem Wirkstoff bzw. zunehmender Verdünnung des Mittels zur Anwendung
abnimmt.
[0054] Erfindungsgemäß geeignet sind beispielsweise antimikrobielle Wirkstoffe aus den Gruppen
der Alkohole, Aldehyde, antimikrobiellen Säuren bzw. deren Salze, Carbonsäureester,
Säureamide, Phenole, Phenolderivate, Diphenyle, Diphenylalkane, Harnstoffderivate,
Sauerstoff-, Stickstoff-Acetale sowie -Formale, Benzamidine, Isothiazole und deren
Derivate wie Isothiazoline und Isothiazolinone, Phthalimidderivate, Pyridinderivate,
antimikrobiellen oberflächenaktiven Verbindungen, Guanidine, antimikrobiellen amphoteren
Verbindungen, Chinoline, 1,2-Dibrom-2,4-dicyanobutan, Iodo-2-propynyl-butyl-carbamat,
lod, lodophore, Aktivchlor abspaltenden Verbindungen und Peroxide. Bevorzugte antimikrobielle
Wirkstoffe werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend 1,3-Butandiol,
Phenoxyethanol, 1,2-Propylenglykol, Glycerin, Undecylensäure, Citronensäure, Milchsäure,
Benzoesäure, Salicylsäure, Thymol, 2-Benzyl-4-chlorphenol, 2,2'-Methylen-bis-(6-brom-4-chlorphenol),
2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenylether, N-(4-Chlorphenyl)-N-(3,4-dichlorphenyl)-harnstoff,
N,N'-(1,10-decandiyldi-1-pyridinyl-4-yliden)-bis-(1-octanamin)-dihydrochlorid, N,N'-Bis-(4-Chlorphenyl)-3,12-diimino-2,4,11,13-tetraazatetradecandiimidamid,
antimikrobielle quaternäre oberflächenaktive Verbindungen, Guanidine, Trichloroisocyanursäure
und Natrium-Dichlorisocyanurat (DCl, 1,3-Dichlor-5H-1,3,5-triazin-2,4,6-trion Natriumsalz).
Bevorzugte antimikrobiell wirkende oberflächenaktive quaternäre Verbindungen enthalten
eine Ammonium-, Sulfonium-, Phosphonium-, Jodonium- oder Arsoniumgruppe. Weiterhin
können auch antimikrobiell wirksame ätherische Öle eingesetzt werden, die gleichzeitig
für eine Beduftung des Reinigungsmittels sorgen. Besonders bevorzugte antimikrobielle
Wirkstoffe sind jedoch ausgewählt aus der Gruppe umfassend Salicylsäure, quaternäre
Tenside, insbesondere Benzalkoniumchlorid, PeroxoVerbindungen, insbesondere Natriumpercarbonat
oder Phthalimidoperoxyhexanoic acid, Alkalimetallhypochlorit, Trichloroisocyanursäure,
Natriumdichlorisocyanurat sowie Gemische derselben.
[0055] Die Verwendung eines antimikrobiellen Wirkstoffs im von der Pumpe geförderten Fluids
ist dahingehend von Vorteil, als das bei längerem Stillstand der Pumpe ein mikrobieller
Belag auf den Pumpenoberflächen verhindert wird und so keine Reibungsverluste oder
Verstopfungen zu erwarten sind.
Bleichmittel
[0056] Erfindungsgemäß können Bleichmittel dem Fluid zugesetzt werden. Geeignete Bleichmittel
umfassen Peroxide, Persäuren und/oder Perborate, besonders bevorzugt ist Natriumpercarbonat
oder Phthalimidoperoxyhexanoic acid. Chlorhaltige Bleichmittel wie Trichlorisocyanursäure
oder Natriumdichlorisocyanurat sind dagegen bei sauer formulierten Reinigungsmitteln
aufgrund der Freisetzung giftiger Chlorgas-Dämpfe weniger geeignet, können jedoch
in alkalisch eingestellten Reinigungsmitteln eingesetzt werden. Unter Umständen kann
neben dem Bleichmittel auch ein Bleichaktivator vonnöten sein.
Korrosionsinhibitoren
[0057] Geeignete Korrosionsinhibitoren (
INCI Corrosion Inhibitors) sind beispielsweise folgende gemäß
INCl benannte Substanzen: Cyclohexylamine, Diammonium Phosphate, Dilithium Oxalate, Dimethylamino
Methylpropanol, Dipotassium Oxalate, Dipotassium Phosphate, Disodium Phosphate, Disodium
Pyrophosphate, Disodium Tetrapropenyl Succinate, Hexoxyethyl Diethylammonium, Phosphate,
Nitromethane, Potassium Silicate, Sodium Aluminate, Sodium Hexametaphosphate, Sodium
Metasilicate, Sodium Molybdate, Sodium Nitrite, Sodium Oxalate, Sodium Silicate, Stearamidopropyl
Dimethicone, Tetrapotassium Pyrophosphate, Tetrasodium Pyrophosphate, Triisopropanolamine.
Enzyme
[0058] Das Fluid kann auch Enzyme enthalten, vorzugsweise Proteasen, Lipasen, Amylasen,
Hydrolasen und/oder Cellulasen. Sie können dem erfindungsgemäßen Mittel in jeder nach
dem Stand der Technik etablierten Form zugesetzt werden. Hierzu gehören Lösungen der
Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm und/oder mit Stabilisatoren
versetzt. Alternativ können die Enzyme verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung
oder Extrusion der Enzymlösung zusammen mit einem, vorzugsweise natürlichen, Polymer
oder in Form von Kapseln, beispielsweise solchen, bei denen die Enzyme wie in einem
erstarrten Gel eingeschlossen sind oder in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein
enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-, Luft- und/oder Chemikalien-undurchlässigen Schutzschicht
überzogen ist. In aufgelagerten Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise
Stabilisatoren, Emulgatoren, Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden.
Derartige Kapseln werden nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel-
oder Rollgranulation oder in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind
derartige Granulate, beispielsweise durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm
und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.
Weiterhin können in enzymhaltigen Mitteln Enzymstabilisatoren vorhanden sein, um ein
in einem Fluid enthaltenes Enzym vor Schädigungen wie beispielsweise Inaktivierung,
Denaturierung oder Zerfall etwa durch physikalische Einflüsse, Oxidation oder proteolytische
Spaltung zu schützen. Als Enzymstabilisatoren sind, jeweils in Abhängigkeit vom verwendeten
Enzym, insbesondere geeignet: Benzamidin-Hydrochlorid, Borax, Borsäuren, Boronsäuren
oder deren Salze oder Ester, vor allem Derivate mit aromatischen Gruppen, etwa substituierte
Phenylboronsäuren beziehungsweise deren Salze oder Ester; Peptidaldehyde (Oligopeptide
mit reduziertem C-Terminus), Aminoalkohole wie Mono-, Di-, Triethanol- und -Propanolamin
und deren Mischungen, aliphatische Carbonsäuren bis zu C
12, wie Bernsteinsäure, andere Dicarbonsäuren oder Salze der genannten Säuren; endgruppenverschlossene
Fettsäureamidalkoxylate; niedere aliphatische Alkohole und vor allem Polyole, beispielsweise
Glycerin, Ethylenglykol, Propylenglykol oder Sorbit; sowie Reduktionsmittel und Antioxidantien
wie Natriumsulfit und reduzierende Zucker. Weitere geeignete Stabilisatoren sind aus
dem Stand der Technik bekannt. Bevorzugt werden Kombinationen von Stabilisatoren verwendet,
beispielsweise die Kombination aus Polyolen, Borsäure und/oder Borax, die Kombination
von Borsäure oder Borat, reduzierenden Salzen und Bernsteinsäure oder anderen Dicarbonsäuren
oder die Kombination von Borsäure oder Borat mit Polyolen oder Polyaminoverbindungen
und mit reduzierenden Salzen.
[0059] Die Verwendung einer hier beschriebenen Pumpe in einem Fluidausgabesystem ist aus
einer Reihe von Gründen besonders vorteilhaft. Zunächst kann die Pumpe bei Unterdruck
Fluid von einem Behälter abziehen, mit anderen Worten ein partielles Volumen schaffen,
wodurch das in dem Behälter enthaltene Fluid herausgezogen werden kann, ohne das Volumen
von ausgegebenem Fluid, das aus dem Behälter austritt, durch Umgebungsluft zu ersetzen.
Die Menge an ausgegebenem Fluid hängt nur von der Anzahl an von dem Rotor der Pumpe
ausgeführten Umdrehungen ab, und nicht von dem Druckunterschied zwischen dem Fluidbehälter
und dem Umgebungsdruck, und auch nicht von dem Strömungswiderstand von ausgegebenem
Fluid in der Pumpe oder der Auslassdüse. Das Ausgabesystem gemäß dieser Erfindung
kann sehr kleine Mengen an Fluid fein gesteuert und sehr gleichmäßig verteilt um und
radial nach außen von dem Sprühkopf versprühen. Die bei der vorliegenden Erfindung
verwendete Pumpe ermöglicht auch eine genaue Dosierung des ausgegebenen Fluids und
macht Ventile überflüssig, da die Pumpe selber eine Ventilfunktion beinhaltet.
[0060] Die Pumpe ist insbesondere dazu geeignet, zum Versprühen von Fluiden mit einer Reinigungs-
und/oder Duftfunktion vorgesehen zu sein. Beispielsweise kann die Pumpe Bestandteil
eines WC-Reinigungssystems sein, bei dem der Sprühstrahl des Fluides den gesamten
Innenbereich eines Toilettenbeckens erfasst. Ferner ist es denkbar, die erfindungsgemäße
Pumpe zur Dosierung von Fluiden in maschinellen Spül- und/oder Waschmaschinen vorzusehen.
1. Verfahren zur Ausgabe von einem Fluid mit einem Fluidausgabesystem aufweisend eine
Pumpe (4) und einen Ausgabesprühkopf, aufweisend mindestens eine Düse, durch die auszugebendes
Fluid austritt, wobei die Pumpe (4) einen Stator (14) und einen Rotor (12) aufweist,
der in einer Kammer des Stators angebracht ist und in Bezug auf den Stator (14) um
eine Drehachse (Ar) drehbar und axial entlang der Achse (Ar) verschiebbar ist, wobei die axiale Verschiebung des Rotors in eine erste axiale
Richtung (A1) so konfiguriert ist, dass sie eine Pumpenfüllfunktion bewirkt, bei der
das Fluid über einen Einlass (8) in die Statorkammer gezogen wird, und in eine entgegengesetzte
zweite axiale Richtung (A2) so konfiguriert ist, dass sie eine Ausgabefunktion bewirkt,
bei der das Fluid in der Kammer aus einem Auslass (10) der Pumpe ausgetrieben wird,
wobei der Auslass der Pumpe in dem Rotor angeordnet und der Ausgabesprühkopf fluidmäßig
mit dem Auslass der Pumpe verbunden und an einem oder angrenzend an ein axiales Auslassende
(19) des Rotors angeordnet ist, wobei der Ausgabesprühkopf so konfiguriert ist, dass
er das Fluid zumindest teilweise in eine radiale Richtung (R) um die Drehachse umgebend ausgibt, wobei das Fluid wenigstens ein Tensid, in einer
Konzentrartion von 0,1-30 Gew.-%, umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Rotor einen ersten und einen zweiten axialen
Ansatz (17a, 17b) von verschiedenen Durchmessern, die in entsprechenden ersten und
zweiten Kammerabschnitten (18a, 18b) der Statorkammer angebracht sind, und erste und
zweite Dichtungen (20a, 20b) aufweist, die in dem Statorgehäuse angebracht sind und
den ersten und den zweiten axialen Rotoransatz dichtend umgeben, wobei die Rotoransätze
Fluidzufuhrkanäle (22a, 22b) aufweisen, die in Verbindung mit den jeweiligen Dichtringen
als Ventile dienen, die eine Verbindung zwischen dem Einlass (8) der Pumpe und den
Kammerabschnitten bzw. den Kammerabschnitten und dem Auslass (10) der Pumpe in Abhängigkeit
der Winkelverschiebung des Pumpenrotors öffnen und schließen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Auslass der Pumpe in dem zweiten axialen Rotoransatz
angeordnet ist und der zweite axiale Rotoransatz einen Durchmesser (D2) aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser (D1) des ersten axialen Rotoransatzes.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auslass (10) der Pumpe
aus dem axialen Austrittsende (19) des Rotors austritt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ausgabesprühkopf unbeweglich
an dem axialen Auslassende des Rotors angebracht ist oder sich von diesem erstreckt
und sich zusammen mit dem Rotor dreht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Ausgabesprühkopf in Form eines separaten Bauteils
an dem axialen Austrittsende des Rotors angebracht ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Ausgabesprühkopf einen Durchmesser (D3)
aufweist, der größer ist als der Durchmesser des axialen Austrittsendes des Rotors.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Ausgabesprühkopf einen Durchmesser aufweist,
der gleich dem oder kleiner als der Durchmesser des axialen Austrittsendes des Rotors
ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ausgabesprühkopf eine
Vielzahl von Düsen aufweist, die in einem oder mehreren Winkeln (α ) in Bezug auf
die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind, wobei -80° < α < +90°, vorzugsweise wobei -60° < α < +90°.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Vielzahl von Düsen alle im gleichen
Winkel in Bezug auf die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei bestimmte Düsen der Vielzahl von Düsen in verschiedenen
Winkeln in Bezug auf die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das axiale Austrittsende
(19) des Rotors außerhalb des Stators erstreckt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehwinkel des Pumpenausgabebetriebs
im Bereich von 60° bis 120° liegt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Drehwinkel des Pumpenausgabebetriebs etwa 90°
beträgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ausgabesprühkopf (56) fest an
einer Stirnwand eines Gehäuses des Stators angrenzend an das Auslassende (19) des
in dem Gehäuse angeordneten Rotors angebracht ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Ausgabesprühkopf eine flexible Kappe mit einer
Umfangslippe (60) aufweist, die gegenüber der Stirnwand des Statorgehäuses vorgespannt
und unter dem Fluiddruck verschiebbar und/oder verformbar ist, um mit der Stirnwand
des Statorgehäuses eine Sprühdüse zu begrenzen.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rotor und der Stator
komplementäre Nockenmechanismen (29a, 29b, 30a, 30b) aufweisen, die die axiale Verschiebung
des Rotors in entgegengesetzte axiale Richtungen (A1, A2) in Abhängigkeit der Winkelverschiebung des Rotors definieren.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fluid einen oder mehrere
Duftstoffe, besonders bevorzugt wenigstens ein ätherisches Öl, umfasst, vorzugsweise
in einer Menge von 0,01 bis 15 Gew.-%, insbesondere 0,05 bis 10 Gew.-%, besonders
bevorzugt 0,1 bis 8 Gew.-%.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei enthält das Fluid einen oder
mehrere antimikrobielle Wirkstoffe, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 40 Gew.-%,
bevorzugt 0,01 bis 25 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%. umfasst.
1. A method for dispensing a fluid by means of a fluid dispensing system comprising a
pump (4) and a dispensing spray head having at least one nozzle through which the
fluid to be dispensed exits, wherein the pump (4) comprises a stator (14) and a rotor
(12) that is attached in the chamber of the stator and that can rotate relative to
the stator (14) about an axis of rotation (Ar) and is axially displaceable along the axis (Ar), wherein the axial displacement of the rotor is configured in a first axial direction
(A1) such that it produces a pump filling function, in which the fluid is drawn into
the stator chamber through an inlet (8), and in a second, opposite axial direction
(A2) such that it produces a dispensing function, in which the fluid in the chamber
is expelled through an outlet (10) of the pump, wherein the outlet of the pump is
arranged in the rotor and the dispensing spray head is in fluid communication with
the outlet of the pump and is arranged either on or adjoining an axial outlet end
(19) of the rotor, wherein the dispensing spray head is configured such that at least
some of the fluid is expelled in a radial direction (R) around the axis of rotation,
wherein the fluid comprises at least one surfactant in a concentration of from 0.1
to 30 wt.%.
2. The method according to claim 1, wherein the rotor comprises a first and second axial
extension (17a, 17b) of different diameters that are arranged in corresponding first
and second portions of the stator chamber (18a, 18b), and comprises first and second
seals (20a, 20b) that are attached in the stator housing and that sealingly surround
the first and second axial rotor extensions, wherein the rotor extensions comprise
fluid supply channels (22a, 22b) that, in conjunction with the respective sealing
rings, serve as valves that open and close a connection between the inlet (8) of the
pump and the chamber portions or between the chamber portions and the outlet (10)
of the pump, depending on the angular displacement of the pump rotor.
3. The method according to claim 2, wherein the outlet of the pump is arranged in the
second axial rotor extension and the second axial rotor extension has a diameter (D2) that is smaller than the diameter (D1) of the first axial rotor extension.
4. The method according to one of the preceding claims, wherein the outlet (10) of the
pump emerges from the axial outlet end (19) of the rotor.
5. The method according to one of the preceding claims, wherein the dispensing spray
head is immovably attached to the axial outlet end of the rotor or extends therefrom
and rotates together with the rotor.
6. The method according to claim 5, wherein the dispensing spray head is attached to
the axial outlet end of the rotor in the form of a separate component.
7. The method according to claim 5 or claim 6, wherein the dispensing spray head has
a diameter (D3) that is greater than the diameter of the axial outlet end of the rotor.
8. The method according to claim 5 or claim 6, wherein the dispensing spray head has
a diameter that is equal to or less than the diameter of the axial outlet end of the
rotor.
9. The method according to one of the preceding claims, wherein the dispensing spray
head comprises a plurality of nozzles that are arranged at one or more angles (α)
in relation to the radial direction (R), wherein -80° < α < +90°, preferably wherein -60° < α < +90°.
10. The method according to the preceding claim, wherein the plurality of nozzles are
all arranged at the same angle in relation to the radial direction (R).
11. The method according to claim 9, wherein certain nozzles among the plurality of nozzles
are arranged at different angles in relation to the radial direction (R).
12. The method according to one of the preceding claims, wherein the axial outlet end
(19) of the rotor extends outside the stator.
13. The method according to one of the preceding claims, wherein an angle of rotation
of the pump output mode is in the range of from 60° to 120°.
14. The method according to claim 13, wherein the angle of rotation of the pump output
mode is approximately 90°.
15. The method according to one of claims 1 to 4, wherein the dispensing spray head (56)
is rigidly attached to an end wall of a housing of the stator adjacent to the outlet
end (19) of the rotor arranged in the housing.
16. The method according to claim 15, wherein the dispensing spray head comprises a flexible
cap having a circumferential lip (60) that is prestressed in relation to the end wall
of the stator housing and that can be displaced and/or deformed by the fluid pressure
in order to define a spray nozzle together with the end wall of the stator housing.
17. The method according to one of the preceding claims, wherein the rotor and the stator
comprise complementary cam mechanisms (29a, 29b, 30a, 30b) that define the axial displacement
of the rotor in opposing axial directions (A1, A2) depending on the angular displacement of the rotor.
18. The method according to one of the preceding claims, wherein the fluid comprises one
or more scents, particularly preferably at least one essential oil, preferably in
an amount of from 0.01 to 15 wt.%, in particular 0.05 to 10 wt.%, particularly preferably
0.1 to 8 wt.%.
19. The method according to one of the preceding claims, wherein the fluid contains one
or more antimicrobial active ingredients, preferably in an amount of up to 40 wt.%,
preferably 0.01 to 25 wt.%, in particular 0.1 to 5 wt.%.
1. Procédé de délivrance d'un fluide par un système de délivrance de fluide, comportant
une pompe (4) et une tête de pulvérisation comportant au moins une buse, à travers
laquelle sort le fluide à distribuer, la pompe (4) présentant un stator (14) et un
rotor (12) installé dans une chambre du stator, orientable par rapport au stator (14)
autour d'un axe de rotation (Ar) et déplaçable axialement le long de l'axe (Ar), le
déplacement axial du rotor dans une première direction axiale (A1) étant configuré
de façon à entraîner une fonction de remplissage de la pompe, au cours de laquelle
le fluide est extrait dans la chambre du stator à travers une entrée (8), et le déplacement
axial du rotor dans une deuxième direction axiale opposée (A2) étant configuré de
façon à entraîner une fonction de distribution au cours de laquelle la sortie de la
pompe est disposée dans le rotor, la tête de pulvérisation en communication fluidique
avec la sortie de la pompe et est disposée au niveau ou à proximité d'une sortie axiale
(19) du rotor, la tête de pulvérisation étant configurée de façon à distribuer le
fluide au moins partiellement dans une direction radiale (R) autour de l'axe de rotation
de façon à l'entourer, le fluide comprenant au moins un tensioactif dans une concentration
de 0,1 % à 30 % en poids.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le rotor présente un premier et un deuxième
montage axial (17a, 17b) de différents diamètres qui sont installés dans des première
et deuxième sections correspondantes (18a, 18b) de la chambre du stator, et un premier
et un deuxième joint (20a, 20b) qui sont installés dans le carter du stator et entourent
de façon étanche le deuxième montage axial du stator, le montage du stator présentant
des canaux d'acheminement de fluide (22a, 22b) servant de soupapes en relation avec
les joints correspondants, ouvrant et fermant une liaison entre l'entrée (8) de la
pompe et les sections de la chambre ou resp. les sections de la chambre et la sortie
(10) de la pompe en fonction de l'orientation angulaire du rotor de la pompe.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la sortie de la pompe est installée
dans le deuxième montage axial du rotor et le deuxième montage axial du rotor présente
un diamètre (D2) inférieur au diamètre (D1) du premier montage axial du rotor.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la sortie (10) de
la pompe sort de l'extrémité de sortie axiale (19) du rotor.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tête de pulvérisation
est installée de façon fixe à l'extrémité de sortie axiale du rotor ou s'étend à partir
de celle-ci et tourne ensemble avec le rotor.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la tête de pulvérisation est installée
sous la forme d'une pièce séparée sur l'extrémité de sortie axiale du rotor.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la tête de pulvérisation présente
un diamètre supérieur au diamètre de l'extrémité de sortie axiale du rotor.
8. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la tête de pulvérisation présente
un diamètre inférieur ou égal au diamètre de l'extrémité de sortie axiale du rotor.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tête de pulvérisation
présente plusieurs buses orientées selon un ou plusieurs angles (α) par rapport à
la direction radiale (R), avec -80° < α < +90°, de préférence -60° < α < +90°.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel toute la pluralité
de buses est orientée selon le même angle par rapport à la direction radiale (R).
11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel des buses déterminées parmi la pluralité
de buses sont orientées selon des angles différents par rapport à la direction radiale
(R).
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'extrémité de sortie
axiale (19) du rotor s'étend hors du stator.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un angle de rotation
de distribution de la pompe se situe entre 60° et 120°.
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel l'angle de rotation de la distribution
de la pompe est d'environ 90°.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la tête de pulvérisation
(56) est installée fixement sur une paroi ouvrante du carter du stator, bordant l'extrémité
de sortie (19) du rotor disposé dans le carter.
16. 16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel la tête de pulvérisation présente
un capuchon flexible avec une lèvre périphérique (60) précontrainte contre la paroi
ouvrante du carter du stator et déplaçable et/ou déformable sous la pression du fluide
pour délimiter une buse de pulvérisation avec la paroi ouvrante du carter du stator.
17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le rotor et le stator
présentent des mécanismes de cames complémentaires (29a, 29b, 30a, 30b) qui définissent
le déplacement axial du rotor en directions axiales contraires (A1, A2) en fonction
du déplacement angulaire du rotor.
18. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le fluide contient
un ou plusieurs parfums, particulièrement préférentiellement au moins une huile essentielle,
de préférence à hauteur de 0,01 % à 15 % en poids, en particulier de 0,05 % à 10 %
en poids, particulièrement préférentiellement de 0,1 % à 8 % en poids.
19. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le fluide contient
une ou plusieurs substances antimicrobiennes, préférentiellement à hauteur de jusqu'à
40 % en poids, préférentiellement de 0,01 % à 25 % en poids, en particulier de 0,1
% à 5 % en poids.