EP2761179A1 - Fluidausgabesystem - Google Patents

Fluidausgabesystem

Info

Publication number
EP2761179A1
EP2761179A1 EP12713671.1A EP12713671A EP2761179A1 EP 2761179 A1 EP2761179 A1 EP 2761179A1 EP 12713671 A EP12713671 A EP 12713671A EP 2761179 A1 EP2761179 A1 EP 2761179A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
pump
fluid
axial
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP12713671.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2761179B1 (de
Inventor
Daniel Frey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to PL12713671T priority Critical patent/PL2761179T3/pl
Publication of EP2761179A1 publication Critical patent/EP2761179A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2761179B1 publication Critical patent/EP2761179B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/021—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements with means for regulating the jet relative to the horizontal angular position of the nozzle, e.g. for spraying non-circular areas by changing the elevation of the nozzle or by varying the nozzle flow-rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/006—Micropumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
    • F04B7/04—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports
    • F04B7/06—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving in which the valving is performed by pistons and cylinders coacting to open and close intake or outlet ports the pistons and cylinders being relatively reciprocated and rotated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4278—Nozzles
    • A47L15/4282—Arrangements to change or modify spray pattern or direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/44—Devices for adding cleaning agents; Devices for dispensing cleaning agents, rinsing aids or deodorants
    • A47L15/4418—Devices for adding cleaning agents; Devices for dispensing cleaning agents, rinsing aids or deodorants in the form of liquids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/005—Devices adding disinfecting or deodorising agents to the bowl

Definitions

  • the present invention relates to a system for dispensing fluids, in particular liquids, in the form of a spray.
  • liquids must be sprayed, with the desired spray configuration depending on the application and parameters such as flow rate and amount of liquid to be dispensed, droplet size, fluid jet diameter, fluid outflow velocity, and spatial distribution May include liquid.
  • the spray configuration depends, inter alia, on the nozzle geometry, which is static in conventional systems and sometimes has an adjustable gap or settable exit shape to vary the spray configuration.
  • Conventional dispensing systems do not provide a good, precisely controlled, wide spatial distribution of fluid, especially at fine dosing.
  • a fluid dispensing system which includes a pump and a dispensing spray head having at least one nozzle through which fluid to be dispensed exits.
  • the pump includes a stator and a rotor mounted in a chamber of the stator and rotatable relative to the stator about an axis of rotation and axially displaceable along that axis, the axial displacement of the rotor being configured in a first axial direction, in that it causes a pump filling operation in which the fluid is drawn into the stator chamber via an inlet and is configured in an opposite second axial direction so as to effect an output operation which expels the fluid in the chamber from an outlet of the pump.
  • the outlet of the pump is disposed in the rotor and the dispensing spray head is in fluid communication with the outlet of the pump and is located at or near an axial outlet end of the rotor, the dispensing spray head being configured to at least partially direct the fluid in a radial direction and outputs the rotation axis surrounding.
  • Fluids to be dispensed may be liquids, gases, mixtures of gas and liquid, gels and other flowable substances.
  • the fluid dispensing system according to the embodiments of the invention is particularly well suited for spraying liquids.
  • the rotor has first and second axial projections of different diameters, which are mounted in respective first and second chamber sections of the stator chamber, and first and second seals, which are mounted in the stator housing and surround the first and the second axial rotor projections, wherein the rotor lobes have fluid supply channels, which in conjunction with the respective sealing rings serve as valves which open and close a connection between the inlet of the pump and the chamber sections or the chamber sections and the outlet of the pump in dependence on the angular displacement of the pump rotor.
  • the outlet of the pump is arranged in the second axial rotor attachment and the second axial rotor attachment has a diameter which is smaller than the diameter of the first axial rotor attachment.
  • the outlet of the pump can advantageously exit from the axial outlet end of the rotor.
  • the dispensing spray head is immovably attached to or extends from the axial exit end of the rotor and rotates with the rotor.
  • the dispensing spray head may be in the form of a separate component attached to the axial exit end of the rotor, and it is also possible to form a spray head in one piece with the rotor as a single component.
  • the dispensing spray head may have a diameter that is greater than the diameter of the axial exit end of the rotor, or may have a diameter that is equal to or less than the diameter of the axial exit end of the rotor.
  • the dispensing spray head may advantageously comprise a plurality of nozzles, the nozzles being aligned at one or more angles with respect to the radial direction.
  • the projection direction of the nozzles may assume a selected angle, for example in a range in which - 80 ° ⁇ er ⁇ + 90 °, or less, for example in the -60 ° ⁇ er ⁇ + 90 °.
  • the angular rotational position of the pump discharge area which may preferably be in a range of 60 ° to 120 °, for example 90 ° or about 90 ° C, depends on and is determined by the pump configuration and allows selection of where pump discharge begins and where it ends, and thus the configuration of the start and end angles that shape the distribution of the spray around the axis of rotation.
  • the configuration of the pump valve is determined by the position of the fluid supply channels, the shape and position of the seals and the axial displacement characteristic of the rotor in response to the rotation.
  • the parameters including: the fluid flow, the angle ⁇ of each nozzle relative to the radial direction R, the angular width of each nozzle member, the number and spatial distribution the nozzle and the configuration of the pump valve, which determines the rotation angle of the fluid ejection operation.
  • the parameters including: the fluid flow, the angle ⁇ of each nozzle relative to the radial direction R, the angular width of each nozzle member, the number and spatial distribution the nozzle and the configuration of the pump valve, which determines the rotation angle of the fluid ejection operation.
  • the parameters including: the fluid flow, the angle ⁇ of each nozzle relative to the radial direction R, the angular width of each nozzle member, the number and spatial distribution the nozzle and the configuration of the pump valve, which determines the rotation angle of the fluid ejection operation.
  • the plurality of nozzles may each be oriented at the same angle with respect to the radial direction, or may be aligned in two or more different angles.
  • the axial rotor exit end extends outside of the stator.
  • the dispensing system may include a dispensing spray head fixedly and permanently attached to an end wall of a housing of the stator adjacent the exit end of the rotor disposed within the housing.
  • the dispensing spray head may include a flexible cap having a peripheral lip biased relative to the end wall of the stator housing and slidable and / or deformable under fluid pressure to define a spray nozzle, such as an annular spray nozzle, with the end wall of the stator housing.
  • the rotor and the stator may advantageously have complementary cam mechanisms which cause the axial displacement of the rotor in both opposite axial directions in response to angular displacement of the rotor.
  • Fig. 1c is an enlarged perspective view of a dispensing head insert of the dispensing system of Figs. 1a, 1b;
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view through a dispensing head according to a second embodiment of the invention;
  • Fig. 3 is a schematic cross-sectional view through a dispensing head according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic cross-sectional view through a dispensing head according to a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 5 is a schematic cross-sectional view through a dispensing head according to a fifth embodiment of the invention.
  • an output system 2 comprises an output pump 4 and an output spray head 16, 26, 36, 46, 56 mounted on an outlet of the pump.
  • the pump has an inlet 8 in communication with the interior of a container (not shown) having a fluid to be dispensed or connected to a pipe or other conduit which in turn communicates with a source or port for fluid to be dispensed, for example Liquid, connected.
  • the dispensing pump 4 may advantageously have a configuration and a pumping operation similar to the pump described in WO 2007/074363, with the exception of the differences described herein.
  • the pump 4 has a stator 14 and a rotor 12 rotatably mounted in the stator.
  • the stator 14 includes a housing 34 and a sealing valve system 20 defining a chamber 18a, 18b, hereinafter referred to as a pump chamber, within whose first and second axial rotor lugs 17a, 17b are mounted.
  • the valve sealing system 20 includes first and second seals 20a, 20b mounted in the stator housing 14 and defining sealing rings sealingly surrounding the first and second axial rotor lugs 17a and 17b, respectively.
  • Fluid supply channels 22a, 22b are provided in the first and second axial rotor lobes.
  • the first axial rotor lug 17a is of a generally cylindrical shape having a diameter D1 greater than the diameter D2 of the second axial lug 18, which is also of a generally cylindrical shape.
  • the axial lobes with the fluid supply channels 20a, 20b cooperate with the respective first and second seals to form first and second valves which open and close the fluid communication via the respective seal in response to the angular and axial displacement of the rotor.
  • the second fluid supply passage 20b in the second axial rotor lobe 17b of smaller diameter than the first axial rotor lug 17a also forms the outlet 10 of the pump 4 and leads into the delivery head 16, 26, 46, 56.
  • the second fluid supply passageway a channel recessed in the rotor and extending from the outlet 10 to an opening 40 on the surface of the second axial extension 17b.
  • the orifice 40 is configured to pass the second seal 20b as the rotor rotates to enter the pump chamber 18b during the portion of the fluid dispensing cycle and exit the chamber 18b during the portion of the pump chamber fill cycle to close.
  • the recessed exhaust passage 10 may extend to an axial end of the rotor, as illustrated in the various embodiments shown, or may exit the rotor radially before reaching the axial end of the rotor.
  • the first fluid supply channel 20a may be in the form of a groove or an open channel in the surface of the rotor or may be recessed below the rotor surface, with openings leading to the rotor surface being excluded.
  • the second axial rotor lug 17b extends through the main body portion 34 of the stator outside of the stator so as to be accessible from outside the stator.
  • the second axial rotor extension may be contained within the stator housing, ie, it does not extend out of the stator housing, and the discharge head communicating with the pump outlet 10 is at least partially arranged outside of the stator housing.
  • the dispensing head may extend into the stator housing to be secured to the second axial rotor extension.
  • the dispensing spray head 16, 26, 36, 46 is advantageously mounted on the outlet end 19 of the rotor and thus rotates together with the rotor.
  • the dispensing spray head has one or more nozzles 32 that are at least partially directed radially outward and configured to spray the fluid radially outward about the axis of rotation Ar.
  • Each nozzle may be directed at any chosen angle a with respect to a plane orthogonal to the axis Ar, from -90 ° to + 90 °, preferably in the range of -80 ° to + 80 °, depending on the desired distribution of the spray from a narrow forward cone (in direction A1) via a radially ejected spray in direction (R), to a backward spray (in direction A2).
  • the nozzles may be oriented at an equal angle with respect to the axis Ar, or in different angles, to produce different spray cones.
  • a wide range of fluid spray configurations can thus be created.
  • the combined operation of the spray nozzles in operation may be configured to cover one or more spray cones up to 360 ° about the axis Ar, or partial spray cones, for example, less than 180 ° about the axis, for example 90 ° or less per nozzle , to create.
  • the fluid dispensing system according to the invention can thus produce a spray geometry which combines both the selection of an exit angle ⁇ with respect to the radial direction R and a desired distribution angle about the axis Ar which may be less than 180 ° and even less than 90 ° , depending on the pump seal and the configuration of the fluid channel, which determines the angle of rotation ⁇ , in which the pump discharges liquid.
  • the nozzles may have various dimensions and aperture shapes that are configured to produce a fine or less fine fluid jet having a selected cross-sectional profile, such as cylindrical or rectangular.
  • the diameter D3 of the spray head may also have various dimensions to provide nozzles 32 which emerge close to the axis of rotation Ar, as in the embodiments of Figures 1 a-1 c and 4, wherein the spray head diameter is substantially equal to the (or smaller than the) diameter of the second axial rotor lug D2, or more remote from the axis, as shown in Figures 2 and 3, wherein the spray head diameter D3 is greater than the diameter of the second axial rotor lug D2.
  • the dispensing spray head 16 includes an insert 42 secured to the outlet end 19 of the rotor and having a core portion 44 extending into an outlet cavity 46 of the rotor configured to he 32 fluid directs to each of the nozzles.
  • the insert may be made of an injection molded plastic or other material and may be connected or welded or attached to the rotor by mechanical means (eg, locking projections).
  • the dispensing spray head 26 is a separate component mounted over the outlet end 19 of the rotor, and may be made of injection molded plastic or other material and connected to the rotor by mechanical means (eg, locking protrusions) or welded or attached to this.
  • there are a plurality of nozzles 32, 32 'aligned at different angles a while the nozzles in the variant of Figure 3 are aligned at the same angle, in the illustrated example at an angle of 90 ° with respect to the axis Ar.
  • the nozzles are formed in inserts 48 mounted in the spray head body 50.
  • the nozzles may be formed of a different material than the body, and / or very fine nozzles may be formed compared to the dimensions of the fluid flow channel 52 within the spray head 36.
  • the spray head 46 has a cap portion 42 'mounted on the outlet end 19 of the rotor and having substantially the same diameter as the rotor end and nozzles 32, 32' formed directly in the cap portion 42 ' are.
  • the dispensing spray head 56 is not mounted on the rotor but is formed on the stator housing with the rotor outlet end 19 disposed within the housing.
  • the dispensing spray head has an elastic or flexible cap 57, for example made of an elastomer, which is secured over an end wall 58 of the stator housing and has a flexible lip 60 which presses circumferentially against the end wall 58.
  • One or more outlet ports traverse the end wall 58 to allow the fluid to be pumped out through the end wall 58 and radially deflected by the flexible cap, thereby lifting the flexible lip from the end wall under the pressure of the fluid being pumped to define the spray nozzle gap.
  • the cap 57 may include a central fixing bolt 55 for securing the cap to the stator housing provided with a complementary through-hole.
  • the axial movement (A) of the rotor 12 is advantageously effected by a double cam mechanism 24 which defines the axial displacement of the rotor in both axial directions, namely pumping direction A1 and pumping direction A2, depending on the angular displacement ⁇ of the rotor.
  • the cam mechanism 24 has a rotor cam 26 and a stator cam 28.
  • the stator cam may be in the form of one or more protrusions 30a, 30b and the rotor cam may be in the form of annular cam surfaces 29a, 29b.
  • a first cam surface 29a of the rotor cooperates with a first stator cam projection 30a to define the pump discharge function (ie, expelling fluid from the pump) and an opposite second cam surface 29b of the rotor cooperates with a second stator cam projection 30b.
  • the stator cam projection may also be in the form of a projection which projects inwardly from a side wall of the stator in the radial direction R and is received in a circumferential groove of the rotor.
  • the cam mechanism may be reversed by providing the stator with the annular cam surfaces and the rotor with first and second cam protrusions on each side of the annular stator cam.
  • the above-described double cam mechanism is advantageous in that the cam members can be made of injection-molded plastic or other materials and assembled or integrally formed with the rotor or stator of the pump, and in a very cost-efficient configuration.
  • the double cam mechanism in conjunction with a pump according to this invention is also advantageous in that it can pump in both directions, which can be used to prevent liquid from dripping from the spray head after the pump has been shut down by removing fluid from the nozzle is withdrawn.
  • the stator housing 14 may include a main housing portion 34 surrounding the rotor chamber and a cap portion 37 for locking the rotor in the main housing.
  • the cap portion 37 may advantageously be made of an injection-molded plastic, but it can also be made for a cost-effective configuration of a stamped and formed sheet metal and elastic tongues 38 or other mechanical fastening means, without additional fasteners rapid assembly of the cap portion of the Allow main housing section, be attached to the main housing section.
  • the cap portion may also be fixed to the main body portion by bonding or welding (e.g., ultrasonic welding).
  • the sealing valve system 20 may advantageously be made of an elastomeric material which is molded as a single element by injection molding into the main body portion of the stator.
  • the assembly of the components of the output system can be made for a very inexpensive installation advantageously in principle or only by inserting the components in the axial direction A.
  • the rotor may advantageously be formed by axially inserting it into the main body portion of the stator and sealing valve system 20, followed by pressing the cap portion over the open end of the main body portion until the tabs 38 are clipped and locked onto the cap portion, and inserting and attaching the dispensing spray head the outlet end 19 of the rotor are constructed.
  • the rotor may be rotationally driven by an electric drive having, for example, electromagnets 64 in the stator (see FIG. 3) surrounding a driving portion of the rotor provided with permanent magnets.
  • the rotor may also be driven by a mechanical or electrical drive mechanically coupled to the rotor, for example via a drive sprocket 66 (see Figure 2) extending from the rotor at one end of the dispensing system remote from the spray head ,
  • the invention can be used advantageously to produce radially or conically distributed sprays of fluid, such as liquids. surfactants
  • the fluid comprises at least one surfactant, preferably in a concentration of from 0.1 to 30% by weight, more preferably from 0.5 to 20% by weight, most preferably from 1 to 15% by weight. It has been found that the use of a surfactant-containing fluid has several positive effects in connection with the pump according to the invention. On the one hand, a significant reduction in the noise of the pump can be observed. Furthermore, a lower friction of the movable pump parts is observed, which leads to a lower energy consumption during operation of the pump and less wear. Particularly preferred according to the invention are anionic surfactants, e.g.
  • the fluid may also contain cationic surfactants, e.g. in amounts of 0.01% by weight or 0.05% by weight to 30% by weight.
  • fluid is cationic surfactant, which means that the fluid is less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight, advantageously less than 3% by weight, more preferably less than 1 wt .-%, more preferably less than 0.5 wt .-%, in particular 0 wt .-% cationic surfactant.
  • the pump, the dispensing spray head and the fluid such that a foam is formed as the fluid is sprayed from the dispensing spray head.
  • the skilled person will configure this by a suitable choice of the surfactant concentration in the fluid, as well as the design of the dispensing spray head and of the pump pressure.
  • the viscosity of the fluid is between 1 mPas and 5.000mPas, preferably between 10 and 1, 000 mPas at a shear rate of 30 s "and a temperature of 25 ° C.
  • the viscosity of the fluid can (using standard methods For example, Brookfield viscometer RVD-VII at 20 U / min and 20 ° C, spindle 3) are measured.
  • the fluid may comprise further constituents, which are listed below.
  • the fluid may preferably contain one or more perfumes, preferably in an amount of 0.01 to 15 wt .-%, in particular 0.05 to 10 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 8 wt .-%.
  • a perfume component d-limonene may be contained. In a particularly preferred
  • the composition contains a perfume of essential oils (also referred to as essential oils).
  • essential oils also referred to as essential oils.
  • Pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil can be used as such in the context of this invention.
  • suitable are Muskateller sage oil, chamomile oil, lavender oil, clove oil, balm oil, mint oil, cinnamon oil, lime blossom oil, juniper berry oil, vetiver oil, olibanum oil, galbanum oil and labdanum oil and orange blossom oil, neroliol, orange peel oil and sandalwood oil.
  • Adhesive-resistant fragrances which are advantageously usable in the perfume oils in the context of the present invention are, for example, the essential oils such as angelica root oil, aniseed oil, arnica blossom oil, basil oil, Bay oil, Champacablütenöl, Edeltannenöl, Edeltannenzapfen oil, Elemiöl, eucalyptus oil, fennel oil, spruce alder oil, galbanum oil, geranium oil, Ginger Grass Oil, Guajac Wood Oil, Gurjun Balm Oil, Helichrysum Oil, Ho Oil, Ginger Oil, Iris Oil, Cajeput Oil, Calam Oil, Camomile Oil, Camphor Oil, Kanaga Oil,
  • the essential oils such as angelica root oil, aniseed oil, arnica blossom oil, basil oil, Bay oil, Champacablütenöl, Edeltannenöl, Edeltannenzapfen oil, Elemiöl, eucalyptus oil, fennel oil, spruce alder oil,
  • Origanum oil Palmarosa oil, Patchouli oil, Peruvian balsam oil, Petitgrain oil, Pepper oil, Peppermint oil, Pimento oil, Pine oil, Rose oil, Rosemary oil, Sandalwood oil, Celery oil, Star aniseed oil, Thuja oil, Thyme oil, Verbena oil, Vetiver oil, Juniper berry oil, Vermouth oil, Wintergreen oil, Ylang-ylang oil , Hyssop oil, cinnamon oil, cinnamon leaf oil as well
  • Fragrance mixtures are used in the perfume oils. These compounds include the following compounds and mixtures thereof: ambrettolide, ⁇ -amylcinnamaldehyde, anethole, anisaldehyde, anisalcohol, anisole, methyl anthranilate, acetophenone, benzylacetone, benzaldehyde, ethyl benzoate, benzophenone, benzyl alcohol, borneol, bornyl acetate, ⁇ -bromostyrene, n Decyl aldehyde, n-dodecyl aldehyde, eugenol, eugenol methyl ether, eucalyptol, farnesol, fenchone, fenchyl acetate, geranyl acetate, geranyl formate, heliotropin, heptincarboxylic acid methyl ester, heptaldehyde, hydroquinon
  • more volatile fragrances which are advantageously used in the perfume oils in the present invention include in particular the lower-boiling fragrances natural or synthetic origin, which can be used alone or in mixtures.
  • more volatile fragrances are alkyl isothiocyanates (alkyl mustard oils), butanedione, limonene, linalool, linayl acetate and propionate, menthol, menthone, methyl-n-heptenone, phellandrene, phenylacetaldehyde, terpinyl acetate, citral, citronellal.
  • a special form of cleaning is disinfection and sanitation.
  • the fluid contains one or more antimicrobial agents, preferably in an amount of up to 40 wt .-%, preferably 0.01 to 25 wt .-%, in particular 0.1 to 5 wt .-%.
  • antimicrobial active substances from the groups of the alcohols, aldehydes, antimicrobial acids or their salts, carboxylic acid esters, acid amides, phenols, are suitable according to the invention.
  • Phenol derivatives diphenyls, diphenylalkanes, urea derivatives, oxygen, nitrogen acetals and Formals, benzamidines, isothiazoles and their derivatives such as isothiazolines and isothiazolinones, phthalimide derivatives, pyridine derivatives, antimicrobial surface-active compounds, guanidines, antimicrobial amphoteric compounds, quinolines, 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane, iodo-2-propynylbutyl carbamate, iodine, iodophores, active chlorine releasing compounds and peroxides.
  • Preferred antimicrobial agents are preferably selected from the group comprising 1, 3-butanediol, phenoxyethanol, 1, 2-propylene glycol, glycerol, undecylenic acid, citric acid, lactic acid, benzoic acid, salicylic acid, thymol, 2-benzyl-4-chlorophenol, 2,2 ' -Methylenebis (6-bromo-4-chlorophenol), 2,4,4'-trichloro-2'-hydroxydiphenyl ether, N- (4-chlorophenyl) -N- (3,4-dichlorophenyl) -urea, N , N '- (1, 10-decanediyldi-1-pyridinyl-4-ylidene) bis (1-octanamine) dihydrochloride, N, N'-bis (4-chlorophenyl) -3,12-diimino-2 , 4.1 1, 13-tetraazatetradecanediimidamide,
  • antimicrobially effective essential oils can be used, which at the same time provide for a scenting of the cleaning agent.
  • particularly preferred antimicrobial active substances are selected from the group comprising salicylic acid, quaternary surfactants, in particular benzalkonium chloride, peroxo compounds, in particular sodium percarbonate or phthalimidoperoxyhexanoic acid,
  • the use of an antimicrobial agent in the fluid delivered by the pump is advantageous in that, when the pump is at a standstill for a long time, a microbial deposit on the pump surfaces is prevented and thus no frictional losses or blockages are to be expected.
  • bleaching agents can be added to the fluid.
  • Suitable bleaching agents include peroxides, peracids and / or perborates, more preferably sodium percarbonate or
  • Chlorine-containing bleaches such as trichloroisocyanuric acid or
  • Suitable corrosion inhibitors are, for example, the following named according to INCI substances: cyclohexylamine, diammonium phosphates, dilithium oxalates, dimethylamino Methylpropanol, Dipotassium Oxalate, Dipotassium Phosphate, Disodium Phosphate, Disodium
  • Pyrophosphates disodium tetrapropenyl succinates, hexoxyethyl diethyl ammonium, phosphates, nitromethanes, potassium silicates, sodium aluminates, sodium hexametaphosphates, sodium metasilicates, sodium molybdate, sodium nitrites, sodium oxalates, sodium silicates, stearamidopropyl dimethicones, tetrapotassium pyrophosphates, tetrasodium pyrophosphates, triisopropanolamines.
  • the fluid may also contain enzymes, preferably proteases, lipases, amylases, hydrolases and / or cellulases. They can be added to the composition according to the invention in any form established according to the prior art. These include solutions of the enzymes, preferably concentrated as possible, low in water and / or added with stabilizers. Alternatively, the enzymes can be encapsulated, for example by spray drying or extrusion of the enzyme solution together with a, preferably natural, polymer or in the form of capsules, for example those in which the enzymes are entrapped as in a solidified gel or in core-shelled form. Type in which an enzyme-containing core is coated with a water, air and / or chemical impermeable protective layer. In superimposed layers, additional active ingredients, for example
  • Stabilizers emulsifiers, pigments, bleaches or dyes are applied.
  • Such capsules are applied by methods known per se, for example by shaking or rolling granulation or in fluid-bed processes.
  • such granules for example by applying polymeric film-forming agent, low in dust and storage stable due to the coating.
  • enzyme stabilizers may be present in enzyme-containing agents to protect an enzyme contained in a fluid from damage such as inactivation, denaturation or degradation, such as by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage.
  • enzyme stabilizers are particularly suitable: benzamidine hydrochloride, borax, boric acids, boronic acids or their salts or esters, above all
  • Derivatives with aromatic groups such as substituted phenylboronic acids or their salts or esters; Peptide aldehydes (oligopeptides with reduced C-terminus), amino alcohols such as mono-, di-, triethanol- and -propanolamine and mixtures thereof, aliphatic carboxylic acids up to C 2 , such as succinic acid, other dicarboxylic acids or salts of said acids; end-capped fatty acid amide alkoxylates; lower aliphatic alcohols and especially polyols, for example glycerol, ethylene glycol, propylene glycol or sorbitol; and reducing agents and antioxidants such as sodium sulfite and reducing sugars.
  • aromatic groups such as substituted phenylboronic acids or their salts or esters
  • Peptide aldehydes oligopeptides with reduced C-terminus
  • amino alcohols such as mono-, di-, triethanol- and -propanolamine and mixtures
  • Suitable stabilizers are known in the art. Preference is given to using combinations of stabilizers, for example the combination of polyols, boric acid and / or borax, the combination of boric acid or borate, reducing salts and succinic acid or other dicarboxylic acids or the combination of boric acid or borate with polyols or polyamino compounds and with reducing salts.
  • the use of a pump described herein in a fluid dispensing system is particularly advantageous for a number of reasons. First, under negative pressure, the pump may draw fluid from a reservoir, in other words create a partial volume whereby the fluid contained within the reservoir may be withdrawn without replacing the volume of fluid dispensed from the reservoir with ambient air.
  • the amount of fluid dispensed depends only on the number of revolutions made by the rotor of the pump, not on the pressure difference between the fluid container and the ambient pressure, nor on the flow resistance of fluid dispensed in the pump or the outlet nozzle.
  • the dispensing system of this invention is capable of finely controlled and very uniformly distributed very small amounts of fluid sprayed radially outward from the spray head.
  • the pump used in the present invention also allows accurate metering of the dispensed fluid and eliminates the need for valves because the pump itself has a valve function.
  • the pump is particularly suitable to be provided for spraying fluids with a cleaning and / or fragrance function.
  • the pump may be part of a toilet cleaning system in which the spray of the fluid covers the entire interior of a toilet bowl.

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Abstract

Ein 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 und in Bezug auf den Stator (14) um eine Drehachse (Alphaή und axial entlang der Achse (Ar) drehbar ist, wobei die axiale Verschiebung des Rotors in eine erste axiale Richtung (A1) so konfiguriert ist, dass sie einen Pumpenfüllbetrieb bewirkt, in dem ein Fluid über einen Einlass (8) in die Statorkammer gezogen wird, und die axiale Verschiebung in eine entgegengesetzte zweite axiale Richtung (A2) so konfiguriert ist, dass sie einen Ausgabebetrieb bewirkt, in dem das Fluid in der Kammer aus einem Auslass (10) der Pumpe ausgetrieben wird. Der Auslass der Pumpe ist in dem Rotor angeordnet und der Ausgabesprühkopf ist mit dem Auslass der Pumpe in Fluidverbindung und an einem axialen oder angrenzend an ein axiales Auslassende (19) des Rotors angeordnet. Der Ausgabesprühkopf ist so konfiguriert, dass er Fluid zumindest teilweise in eine radiale Richtung (R) und die Drehachse umgebend ausgibt.

Description

Fluidausgabesystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Ausgabe von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, in Form eines Sprays.
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, den 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.
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, ein 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. Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung zu stellen, das ein Fluid mit einer Feinregulierung radial nach außen ausgeben kann.
Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung zu stellen, das kleine Mengen eines Fluids mit einer Feinregulierung ausgeben kann.
Bei manchen Anwendungen ist es vorteilhaft, ein Fluidausgabesystem zur Verfügung zu stellen, das ein Fluid mit einer konstanten Ausgaberate ausgeben kann.
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.
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.
Die Aufgaben dieser Erfindung wurden durch Vorsehen eines Ausgabesystems nach Anspruch 1 gelöst. Hier wird ein 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.
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.
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.
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.
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.
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. 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. Der Ausgabesprühkopf kann vorteilhafterweise eine Vielzahl von Düsen aufweisen, wobei die Düsen in einem oder mehreren Winkeln (er ) 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° < er < +90°, oder weniger, zum Beispiel in dem -60° < er < +90°. Die winkelige Drehposition des Pumpenausstoßbereiches, die vorzugsweise in einem Bereich von 60° bis 120°, zum Beispiel 90° oder etwa 90°C 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 Wnkelverteilung 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 Wnkelrichtung α jeder Düse relativ zur Radialrichtung R, die Wnkelöffnungsbreite 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 Wnkel Fluid haben, zum Beispiel seitlich angrenzend an das oder hinter dem Ausgabesystem.
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 Wnkel ausgerichtet sein.
In vorteilhaften Ausführungsformen erstreckt sich das axiale Rotoraustrittsende außerhalb des Stators.
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.
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. 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. 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 a und 1 b Querschnittansichten durch ein Fluidausgabesystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind, wobei Fig. 1 a ein Ende einer Ausstoßposition eines Pumpzyklus veranschaulicht und Fig. 1 b ein Ende einer Füllposition des Pumpzyklus veranschaulicht;
Fig. 1 c eine vergrößerte Perspektivansicht eines Ausgabekopfeinsatzes des Ausgabesystems der Figuren 1 a, 1 b 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.
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.
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. 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.
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.
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.
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.
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. ln in den Figuren 1 a-1 c, 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 a 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 Wnkeln ausgerichtet sein, um verschiedene Sprühkegel zu erzeugen. Ein weiter Bereich von Fluidsprühkonfigurationen kann somit erzeugt werden. Die kombinierte Wrkung 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 a 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.
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 1 a-1 c 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.
In der Ausführungsform der Figuren 1 a-1 c 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. 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 a 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.
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.
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.
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 Wnkelverschiebung 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.
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 einer Pumpe gemäß dieser Erfindung 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. 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.
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. Die Erfindung kann vorteilhafterweise zur Erzeugung von radial oder konisch verteilten Sprays von Fluid, wie Flüssigkeiten, genutzt werden. Tenside
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 erfindungsgemäßen 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. Erfindungsgemäß bevorzugt sind dabei insbesondere anionische Tenside, wie z.B. (lineare) Alkylbenzol- sulfonate, 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. 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.
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
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Viskosität des Fluids zwischen 1 mPas und 5.000mPas, bevorzugt zwischen 10 und 1 .000 mPas bei einer Scherrate von 30 s" 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.
Das Fluid kann in weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung weitere Bestandteile umfassen, die nachfolgend aufgeführt werden. Parfüm
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-, Rosenoder 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.
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, Kopa'i'vabalsamöl, 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, Wintergrün öl, Ylang -Ylang-Öl, Ysop-Öl, Zimtöl, Zimtblätteröl sowie
Zypressenöl. 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, a-Amylzimtaldehyd, Anethol, Anisaldehyd, Anisalkohol, Anisol, Anthranilsäuremethylester, Acetophenon, Benzylaceton, Benzaldehyd, Benzoesäureethylester, Benzophenon, Benzylakohol, Borneol, Bornylacetat, a-Bromstyrol, n-Decylaldehyd, n-Dodecyl-aldehyd, Eugenol, Eugenolmethylether, Eukalyptol, Farnesol, Fenchon, Fenchylacetat, Geranylacetat, Geranylformiat, Heliotropin, Heptincarbonsäuremethylester, Heptaldehyd, Hydrochinon-Di-methylether, Hydroxyzimtaldehyd, Hydroxyzimtalkohol, Indol, Iran, Isoeugenol,
Isoeugenolmethylether, Isosafrol, Jasmon, Kampfer, Karvakrol, Karvon, p- Kresolmethyl-ether, Cumarin, p-Methoxyacetophenon, Methyl-n-amylketon, Methylanthranilsäuremethylester, p-Methylacetophenon, Methylchavikol, p-Methylchinolin, Methyl-ß-naphthylketon, Methyl-n-nonylacetaldehyd, Methyl-n- nonylketon, Muskon, ß-Naphtholethylether, ß-Naphthol-methylether, Nerol, Nitrobenzol, n-Nonylaldehyd, Nonylakohol, n-Octylaldehyd, p-Oxy-Acetophenon, Pentadekanolid, ß-Phenylethylakohol,
Phenylacetaldehyd-Dimethylacetal, Phenylessigsäure, Pulegon, Safrol, Salicylsäureisoamylester, Salicylsäuremethylester, Salicylsäurehexylester, Salicylsäurecyclohexylester, Santalol, Skatol, Terpineol, Thymen, Thymol, γ-Undelacton, Vanilin, Veratrumaldehyd, Zimtaldehyd, Zimtalkohol, Zimtsäure, Zimtsäureethylester, Zimtsäurebenzylester.
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. Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung von Parfüm, 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
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.-%.
Die Begriffe Desinfektion, Sanitation, antimikrobielle Wrkung und antimikrobieller Wrkstoff 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 Wrkstoff bzw. zunehmender Verdünnung des Mittels zur Anwendung abnimmt.
Erfindungsgemäß geeignet sind beispielsweise antimikrobielle Wrkstoffe 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, lodo-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-2,4,1 1 ,13- tetraazatetradecandiimidamid, antimikrobielle quaternäre oberflächenaktive Verbindungen, Guanidine, Trichloroisocyanursäure und Natrium-Dichlorisocyanurat (DCI, 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 Wrkstoffe sind jedoch ausgewählt aus der Gruppe umfassend Salicylsäure, quaternäre Tenside, insbesondere Benzalkoniumchlorid, Peroxo- Verbindungen, insbesondere Natriumpercarbonat oder Phthalimidoperoxyhexanoic acid,
Alkalimetallhypochlorit, Trichloroisocyanursäure, Natriumdichlorisocyanurat sowie Gemische derselben. 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 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
Geeignete Korrosionsinhibitoren (INCI Corrosion Inhibitors) sind beispielsweise folgende gemäß INCI 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
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 2, 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. 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.
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.

Claims

Ansprüche
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 ein 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 (1 9) 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, bevorzugt in einer Konzentrartion von 0,1 -30 Gew.-%, umfasst.
Ausgabesystem nach Anspruch 1 , wobei der Rotor einen ersten und einen zweiten axialen Ansatz (1 7a, 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.
Ausgabesystem 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.
Ausgabesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Auslass (10) der Pumpe aus dem axialen Austrittsende (19) des Rotors austritt.
Ausgabesystem 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. Ausgabesystem nach Anspruch 5, wobei der Ausgabesprühkopf in Form eines separaten Bauteils an dem axialen Austrittsende des Rotors angebracht ist.
Ausgabesystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Ausgabesprühkopf einen Durchmesser (D3) aufweist, der größer ist als der Durchmesser des axialen Austrittsendes des Rotors.
Ausgabesystem 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.
Ausgabesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ausgabesprühkopf eine Vielzahl von Düsen aufweist, die in einem oder mehreren Winkeln (er ) in Bezug auf die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind, wobei -80° < er < +90°, vorzugsweise wobei -60° < er < +90°.
Ausgabesystem nach dem vorhergehenden Anspruch , wobei die Vielzahl von Düsen alle im gleichen Winkel in Bezug auf die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind.
Ausgabesystem nach Anspruch 9, wobei bestimmte Düsen der Vielzahl von Düsen in verschiedenen Wnkeln in Bezug auf die radiale Richtung (R) ausgerichtet sind.
Ausgabesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das axiale Austrittsende (1 9) des Rotors außerhalb des Stators erstreckt.
Ausgabesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehwinkel des Pumpenausgabebetriebs im Bereich von 60° bis 120° liegt.
Ausgabesystem nach Anspruch 13, wobei der Drehwinkel des Pumpenausgabebetriebs etwa 90° beträgt.
Ausgabesystem 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.
Ausgabesystem 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. Ausgabesystem 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.
Ausgabesystem 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.-%.
Ausgabesystem 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.
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