WO2004078634A2

WO2004078634A2 - Fluid dispenser and method for operating said dispenser

Info

Publication number: WO2004078634A2
Application number: PCT/EP2004/002290
Authority: WO
Inventors: Marcus Horder
Original assignee: Gmg Beratungs- und Beteiligungs & Co KG GmbH
Current assignee: Gmg Beratungs- und Beteiligungs & Co KG GmbH
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2005-09-07
Also published as: EP1454845A1; WO2004078634A3

Abstract

The invention relates to fluid dispensers (10) comprising a container (20) consisting of an elastic material, which is designed to hold a fluid and is held under tension when filled, said tension causing the fluid to be discharged from the container (20). The invention is characterised in that the tension of the container (20) can be adjusted by the predefined regulation of an internal tension of the material of the container (20), by the exertion of a force on the exterior of the container (20) and/or by the enlargement of at least one internal expansion body (30) in the container (20). Said internal expansion body (30) comprises a material, whose volume can be adjusted to a specific value by a reaction that is triggered externally. The invention also relates to methods for operating fluid dispensers of this type.

Description

Fluiddispenser und Verfahren zu dessen Betrieb Fluid dispenser and method for operating it

Die Erfindung betrifft einen Fluiddispenser mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Beschickung und/oder zum Betrieb von Fluid- dispensern.The invention relates to a fluid dispenser with the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to methods for loading and / or operating fluid dispensers.

Zum Austrag von Füllgut (zum Beispiel Flüssigkeiten) aus Sprühdosen sind verschiedene Techniken bekannt, die sich ins- besondere in Bezug auf die Erzeugung des Druckes in derVarious techniques are known for discharging filling material (for example liquids) from spray cans, which relate in particular to the generation of pressure in the

Sprühdose unterscheiden, unter dessen Wirkung das Füllgut ausgetragen wird. Beispielsweise kann der Austragsdruck mit einem Treibgas erzeugt werden, was jedoch nachteilig ist, da das Treibgas in der Regel umweltschädlich ist. Wenn der Druck hingegen manuell mit einem Verdrängerkolben oder einer Pumpe erzeugt wird (siehe zum Beispiel US 2002/0047026, WO 93/12013), ergeben sich Nachteile in Bezug auf den Bedienkomfort.Differentiate the spray can under whose effect the product is discharged. For example, the discharge pressure can be generated with a propellant gas, but this is disadvantageous since the propellant gas is generally harmful to the environment. If, on the other hand, the pressure is generated manually using a displacement piston or a pump (see, for example, US 2002/0047026, WO 93/12013), there are disadvantages with regard to ease of use.

Es ist auch bekannt, das Füllgut in der Sprühdose in einem Füllgutbehälter aus einem elastischen Material so aufzunehmen, dass dieses durch das Füllgut gedehnt wird (siehe zum Beispiel US 5,265,765, DE 43 33 627 C2) . In diesem Fall wird der Austragsdruck durch die elastische Rückstellkraft des Füllgutbehälters erzeugt. Ein Nachteil dieser Technik besteht darin, dass nach der Entspannung des Behältermaterials noch ein Rest des Füllgutes im Füllgutbehälter bleibt und damit für die Anwendung verloren geht. In US 4,981,238 wird vorgeschlagen, den Füllgutbehälter im entleerten Zustand durch permanent von außen wirkende elastische Elemente zusammenzupressen und dadurch den Rest des Füllgutes auszutreiben. Dadurch wird der Aufbau der Sprühdose jedoch kompliziert. Zur Vermeidung des im entspannten Behälter verbleibenden Totvolumens ist ferner vorgeschlagen worden, im Füllgutbehälter einen Dehnungskörper anzuordnen, der das Todvolumen ausfüllt. Das Füllgut wird im Raum zwischen dem Dehnungskörper und dem durch den Druck des Füllguts gespannten Füllgutbehälter angeordnet .It is also known to receive the filling material in the spray can in a filling material container made of an elastic material such that it is stretched by the filling material (see, for example, US 5,265,765, DE 43 33 627 C2). In this case, the discharge pressure is generated by the elastic restoring force of the product container. A disadvantage of this technique is that after the container material has been released, a remainder of the contents remain in the contents container and are therefore lost for use. US Pat. No. 4,981,238 proposes to compress the filling material container in the emptied state by means of elastic elements which act permanently from the outside and thereby to expel the rest of the filling material. However, this makes the structure of the spray can complicated. To avoid the dead volume remaining in the relaxed container, it has also been proposed to arrange an expansion body in the filling material container which fills the dead volume. The filling material is arranged in the space between the expansion body and the filling material container tensioned by the pressure of the filling material.

Sprühdosen mit einem Dehnungskörper im elastischen Füllgutbehälter werden in US 5,372,311 und US 3,672,543 beschrieben. Dabei ist jeweils vorgesehen, dass ein Füllgutbehälter inSpray cans with an expansion body in the elastic product container are described in US 5,372,311 and US 3,672,543. It is provided that a product container in

Form eines langgestreckten, im wesentlichen zylinderförmigen Beutels durch Einschieben eines zylinderförmigen Dehnungskörpers axial aufgespannt wird. Ein Nachteil dieser Technik besteht darin, dass diese Sprühdosen ein unpraktikables Aus- tragsverhalten zeigen. Es hat sich gezeigt, dass der Austrag des Füllgutes nicht konstant, sondern zunächst stark und mit zunehmender Leerung immer schwächer erfolgt. Die Ursache für dieses Verhalten besteht in der fehlenden oder unzureichenden radialen Spannung des Füllgutbehälters, die sogar zu radialen Ausbauchungen und Abschnürungen mit Restfüllgut mit Abstand von der Austragsöffnung führen kann.Form of an elongated, substantially cylindrical bag is axially clamped by inserting a cylindrical expansion body. A disadvantage of this technique is that these spray cans have an impractical discharge behavior. It has been shown that the discharge of the filling material is not constant, but initially strong and increasingly weaker with increasing emptying. The reason for this behavior is the lack or insufficient radial tension of the product container, which can even lead to radial bulges and constrictions with residual product at a distance from the discharge opening.

In DE 28 26 784 wird eine Sprühdose mit einem nicht-elastischen Füllgutbehälter beschrieben, der mit einem elastischen Schlauch von außen gegen den Dehnungskörper gedrückt wird.DE 28 26 784 describes a spray can with a non-elastic filling material container, which is pressed against the expansion body from the outside with an elastic hose.

Der elastische Schlauch wird zwar radial aufgespannt. Dennoch kann mit dieser Sprühdose kein konstanter Austragsdruck und auch kein rückstandsfreier Austrag erzielt werden, da der Schlauch kein lineares Entspannungsverhalten besitzt und mit fortschreitender Leerung der Füllgutbehälter ungleichförmig gefaltet zwischen dem Dehnungskörper und dem Schlauch liegt, so dass unerwünschtes Todvolumen gebildet wird. Die beschriebenen Nachteile Ungleichförmigkeit und Rückstandsbildung können zwar bei herkömmlichen Sprühdosen beispielsweise bei kosmetisch wirkenden Füllgütern toleriert werden. Bei der Anwendung mit teuren Füllgütern, die genau dosiert werden müssen, zum Beispiel in der Medizin sind die Nachteile jedoch unakzeptabel.The elastic hose is stretched radially. Nevertheless, with this spray can no constant discharge pressure and no residue-free discharge can be achieved, since the hose does not have a linear relaxation behavior and with progressive emptying the filling material container is folded non-uniformly between the expansion body and the hose, so that undesired dead volume is formed. The disadvantages described, non-uniformity and residue formation can be tolerated with conventional spray cans, for example with cosmetically acting filling goods. However, the disadvantages are unacceptable when used with expensive filling goods that have to be dosed precisely, for example in medicine.

Ein genereller Nachteil der herkömmlichen Fluiddispenser besteht schließlich darin, dass für verschiedene Anwendungen allgemeinen verschiedene Behältermaterialien erforderlich sind, an die jeweils der Dehnungskörper angepasst werden muss. Daher sind die Sprühdosen bisher in der Regel Spezialgeräte, was nachteilig für die Herstellungskosten ist.Finally, a general disadvantage of the conventional fluid dispenser is that different container materials are generally required for different applications, to which the expansion body must be adapted in each case. Therefore, the spray cans are usually special devices, which is disadvantageous for the manufacturing costs.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Fluiddispenser bereitzustellen, mit denen die Nachteile der herkömmlichen Fluiddispenser überwunden werden und die sich insbesondere durch einen erweiterten Anwendungsbereich, eine minimale Restfüllmenge und einen möglichst konstanten Fluidaustrag über den gesamten Arbeitsbereich auszeichnen. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, verbesserte Verfahren zur Befüllung und/oder zum Betrieb von Fluiddispensern bereitzustellen, mit denen die Nachteile bei der Verwendung herkömmlicher Fluiddispenser überwunden werden und die insbesondere einen Aus- trag mit einer minimalen Restfüllmenge und einem konstanten Fluidaustrag ermöglichen.The object of the invention is to provide improved fluid dispensers with which the disadvantages of the conventional fluid dispensers are overcome and which are distinguished in particular by an expanded area of application, a minimal remaining filling quantity and a fluid discharge that is as constant as possible over the entire working area. The object of the invention is also to provide improved methods for filling and / or operating fluid dispensers, with which the disadvantages of using conventional fluid dispensers are overcome and which, in particular, enable discharge with a minimal residual filling quantity and constant fluid discharge.

Diese Aufgaben werden durch Fluiddispenser und Verfahren mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1 oder 14 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung basiert vorrichtungsbezogen auf der allgemeinen technischen Lehre, einen Fluiddispenser mit einem elastischen Füllgutbehälter zur Aufnahme eines Fluids so auszubilden, dass die Spannung, die dem Füllgutbehälter durch das einge- füllte Gut und ggf. durch einen inneren Dehnungskörper imThese objects are achieved by fluid dispensers and methods with the features according to patent claims 1 or 14. Advantageous embodiments and applications of the invention result from the dependent claims. In terms of the device, the invention is based on the general technical teaching of designing a fluid dispenser with an elastic filling material container for holding a fluid in such a way that the tension exerted on the filling material container by the filled product and possibly by an internal expansion body in the

Füllgutbehälter aufgeprägt ist, durch eine oder mehrere der unten genannten drei Maßnahmen in vorbestimmter Weise gezielt einstellbar ist.Is filled, can be selectively adjusted in a predetermined manner by one or more of the three measures mentioned below.

Durch die gezielte Einstellung der mechanischen Spannung oder des Materialverbundes des Füllgutbehälters kann der Füllgutbehälter in einem Arbeitsbereich betrieben werden, in dem die Spannung möglichst wenig vom aktuellen Dehnungszustand des Füllgutbehälters beeinflusst wird. Der Arbeitsbereich kann so eingestellt werden, dass die Dehnung des Füllgutbehälters in jedem Leerungszustand in einem Teil des Spannungs-Dehnungs- Diagramm liegt, wo dieses einen möglichst horizontalen Verlauf besitzt. Der Arbeitsbereich umfasst den Zustand maximaler Dehnung des Füllgutbehälters bei maximaler Beschickung mit Fluid (Füllgut) bis hin zum Zustand minimaler Dehnung des Füllgutbehälters, wenn das Fluid ausgetragen ist und der Füllgutbehälter im wesentlichen durch den Dehnungskörper gespannt wird. Wenn sich die Spannung zwischen beiden Dehnungs- zuständen möglichst wenig ändert, ist der Austragsdruck (Ent- leerungsdruck) im wesentlichen konstant. Die Fluidabgabe kann mit hoher Präzision erfolgen. Des weiteren besitzt der Füllgutbehälter auch im Zustand geringer Dehnung noch eine genügend hohe Spannung, so dass der Austrag auch bei geringen Fluidmengen gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist vorgese- hen, dass sich die Spannung zwischen beiden Dehnungszuständen insbesondere zwischen dem Beginn und dem Ende des Arbeitsbereiches weniger als 30 % bis 20 %, bevorzugt weniger als 10 %, ändert. Eine besonders hohe Dosierungsgenauigkeit kann vorteilhafterweise erzielt werden, wenn sich die Spannung weniger als 2 % ändert.Through the targeted adjustment of the mechanical tension or the material composite of the product container, the product container can be operated in a working area in which the tension is influenced as little as possible by the current state of expansion of the product container. The working range can be set so that the elongation of the product container in every empty state lies in a part of the stress-strain diagram, where it has the most horizontal possible course. The work area includes the state of maximum expansion of the product container with maximum loading of fluid (product) up to the state of minimum expansion of the product container when the fluid is discharged and the product container is essentially stretched by the expansion body. If the tension between the two elongation states changes as little as possible, the discharge pressure (discharge pressure) is essentially constant. The fluid can be dispensed with high precision. Furthermore, the filling material container has a sufficiently high tension even in the state of low expansion, so that the discharge is ensured even with small amounts of fluid. According to the invention, it is provided that the tension between the two elongation states, in particular between the beginning and the end of the working area, changes less than 30% to 20%, preferably less than 10%. A particularly high dosage accuracy can can advantageously be achieved if the voltage changes less than 2%.

Die Einstellbarkeit der zusätzlich aufgeprägten Spannung und damit des Arbeitsbereiches ermöglicht eine Anpassung des Fluiddispensers an verschiedene Materialien und Betriebsbedingungen, so dass mit einem erfindungsgemäßen Fluiddispenser eine universale Anwendbarkeit für die verschiedensten Aufgaben gegeben ist.The adjustability of the additionally impressed voltage and thus the working range enables the fluid dispenser to be adapted to different materials and operating conditions, so that a fluid dispenser according to the invention provides universal applicability for a wide variety of tasks.

Eine erste Maßnahme zur Einstellbarkeit der zusätzlich aufgeprägten Spannung besteht darin, dass das Material des Fullgutbehalters so gewählt und/oder strukturiert ist, dass eine innere Spannung des Materials des Füllgutbehälters in Abhän- gigkeit von einer Materialeigenschaft verstellbar und insbesondere vergrößerbar ist. Vorteilhafterweise kann damit die axiale und radiale Spannung des Füllgutbehälters eingestellt werden. Eine Änderung der inneren Spannung bedeutet im Unterschied zur Spannung durch eine Krafteinwirkung von außen, dass die Spannung (Fähigkeit des Materials, bei Auslenkung eine Rückstreckkraft aufzubauen) durch eine Materialeigenschaft, z. B. eine morphologische Materialeigenschaft verändert wird.A first measure for the adjustability of the additionally impressed tension consists in the material of the full goods container being selected and / or structured in such a way that an internal tension of the material of the filled goods container can be adjusted as a function of a material property and in particular can be enlarged. The axial and radial tension of the product container can thus advantageously be set. A change in the internal tension, in contrast to the tension caused by external forces, means that the tension (ability of the material to build up a retraction force when deflected) is determined by a material property, e.g. B. a morphological material property is changed.

Eine zweite Maßnahme zur Einstellbarkeit der zusätzlich aufgeprägten Spannung besteht darin, dass eine von der Außenseite des Füllgutbehälters gebildete und in vorbestimmter Weise einstellbare Krafteinwirkung vorgesehen ist. Die Krafteinwirkung ergibt eine zusätzliche Verdrängung des befüllten Füll- gutbehälters, deren Vorteil es ist, dass die Spannung imA second measure for the adjustability of the additionally impressed tension consists in that a force action is provided which is formed by the outside of the product container and can be set in a predetermined manner. The action of force results in an additional displacement of the filled product container, the advantage of which is that the tension in the

Füllgutbehälter weiter erhöht und dadurch im gefüllten Zustand ein in bestimmter Weise vorgespannter Zustand eingestellt wird. Der vorgespannte Zustand wird so eingestellt, dass die elastischen Eigenschaften des mindestens einen Materials des Füllgutbehälters den gewünschten Arbeitsbereich ergibt .Filling container further increased and thereby a pre-stressed state is set in the filled state in a certain way. The prestressed state is set so that the elastic properties of the at least one material of the product container result in the desired working range.

Schließlich besteht eine dritte Maßnahme zur Einstellbarkeit der zusätzlich aufgeprägten Spannung darin, dass mindestens ein innerer Dehnungskörper im Füllgutbehälter vorgesehen ist, wobei das Volumen des inneren Dehnungskörpers in vorbestimmter Weise einstellbar und insbesondere vergrößerbar ist. Hierzu umfasst der innere Dehnungskörper ein Material, dessen Volumen durch eine von außen ausgelöste Reaktion (z. B. chemische Reaktion, mechanische Einwirkung) auf einen vorbestimmten Wert einstellbar ist. Die Volumenexpansion des inneren Dehnungskörpers kann gestartet und bei Erzielung der ge~ wünschten Spannung im Füllgutbehälter gestoppt werden. Vorteilhafterweise kann damit das Größenverhältnis relativ zum Füllgutbehälter gezielt verändert werden. Der innere Dehnungskörper bildet nach der Einstellung des gewünschten Volumens einen festen Körper, dessen Größe nicht mehr veränder- lieh ist.Finally, a third measure for the adjustability of the additionally impressed tension consists in that at least one inner expansion body is provided in the product container, the volume of the inner expansion body being adjustable in a predetermined manner and in particular being able to be increased. For this purpose, the inner expansion body comprises a material, the volume of which can be adjusted to a predetermined value by an externally triggered reaction (e.g. chemical reaction, mechanical action). The volume expansion of the inner expansion body can be started and stopped when the desired tension is achieved in the product container. Advantageously, the size ratio relative to the product container can be changed in a targeted manner. After the desired volume has been set, the inner expansion body forms a solid body whose size can no longer be changed.

Vorteilhafterweise ist die Erfindung mit verschiedenen Formen von praktisch interessierenden Füllgütern umsetzbar, die in Form eines feinen Nebels, zerstäubten Strahls oder Flüssig- keitsstrahls abgegeben werden sollen. Das Füllgut kann allgemein zum Beispiel gasförmig, flüssig, pastös oder thixotrop sein und wird hier allgemein als Fluid bezeichnet. Im Füllgutbehälter wird das Füllgut in der Regel kondensiert, also im flüssigen Zustand sein. Das Fluid ist vorzugsweise nicht kompressibel. Durch die Einstellbarkeit des erfindungsgemäßen Fluiddispensers kann vorteilhafterweise ein Dispenser für verschiedene Fluide angepasst werden. Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das elastische Material des Füllgutbehälters ein schrumpf- oder schwindfähiges Material umfasst, können sich Vorteile in Bezug auf den Aufbau und die Einstellung der aufgeprägten Spannung ergeben. Die Schrumpf- oder Schwindfähigkeit kann insbesondere eine inhärente Materialeigenschaft sein oder durch eine äußere Einwirkung, wie zum Beispiel eine Wärmeoder Mikrowellenbestrahlung aktiviert und nach Erzielung eines gewünschten Schrumpfzustandes gestoppt werden. Daraus können sich Vorteile in Bezug auf die gezielte Steuerung der aufgeprägten Vorspannung ergeben. Das schrumpf- oder schwindfähige Material umfasst vorzugsweise Kunststoffmaterialien, wie sie beispielsweise in der Elektrotechnik zur Herstellung schrumpffähiger Isolationsschläuche verwendet werden (z. B. PE mit geeigneten, die Schrumpffähigkeit beeinflussenden Zusätzen) .Advantageously, the invention can be implemented with various forms of filling goods of practical interest, which are to be emitted in the form of a fine mist, atomized jet or liquid jet. The filling material can generally be, for example, gaseous, liquid, pasty or thixotropic and is generally referred to here as a fluid. The filling material is generally condensed in the filling material container, that is to say in the liquid state. The fluid is preferably not compressible. Due to the adjustability of the fluid dispenser according to the invention, a dispenser can advantageously be adapted for different fluids. If according to a preferred embodiment of the invention the elastic material of the filling container comprises a shrinkable or shrinkable material, there may be advantages with regard to the structure and the setting of the applied tension. The shrinking or shrinking ability can in particular be an inherent material property or activated by an external influence, such as for example heat or microwave radiation, and can be stopped after a desired shrinking state has been achieved. This can result in advantages with regard to the targeted control of the imprinted preload. The shrinkable or shrinkable material preferably comprises plastic materials, such as those used in electrical engineering for the production of shrinkable insulation hoses (e.g. PE with suitable additives which influence the shrinkability).

Wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der mindestens eine innere Dehnungskörper aus mindes- tens einem expansionsfähigen Material besteht, können sichIf, according to a further preferred embodiment of the invention, the at least one inner expansion body consists of at least one expandable material, can

Vorteile in Bezug auf das Einsetzen des Dehnungskörpers ergeben. Das expansionsfähige Material umfasst eine Mischung aus mindestens zwei Komponenten, die bei der Betriebstemperatur (z. B. Raumtemperatur) inert sind und bei Erwärmung (z. B. durch Mikrowellenbestrahlung) eine Reaktion mit Volumenexpansion zeigen. Die Komponenten umfassen bspw. PU-Schaum und einen Expansionszusatz, die bei Erwärmung miteinander reagieren. Vorteilhafterweise kann mit der steuerbaren Erwärmung der Expansionsprozess in vorbestimmter Weise gestartet und wieder gestoppt werden, wenn die gewünschte Spannung desAdvantages in relation to the insertion of the expansion body. The expandable material comprises a mixture of at least two components which are inert at the operating temperature (e.g. room temperature) and show a reaction with volume expansion when heated (e.g. by microwave radiation). The components include, for example, PU foam and an expansion additive, which react with one another when heated. With the controllable heating, the expansion process can advantageously be started and stopped again in a predetermined manner when the desired voltage of the

Füllgutbehälters erzielt ist. Alternativ kann der Dehnungskörper als Hohlkörper aus einer Zusammensetzung aus einem ausfahrbaren Gestänge und einer von diesem aufgespannten elastischen Hülle bestehen. Auch in diesem Fall können sich Vorteile in Bezug auf die gezielte Steuerung der Vorspannung ergeben. Der Dehnungskörper kann ferner ein mechanisches Kraftelement enthalten, mit dem elastische Rückstellkräfte erzeugbar sind und das beispielsweise aus Gummi oder einer elastischen Feder besteht.Filling container is achieved. Alternatively, the expansion body can be made as a hollow body from a composition of an extendable linkage and one spanned by this elastic sleeve exist. In this case, too, there can be advantages with regard to the targeted control of the preload. The expansion body can also contain a mechanical force element with which elastic restoring forces can be generated and which consists, for example, of rubber or an elastic spring.

Gemäß einer Abwandlung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elastische Material des Füllgutbehälters eine Textur und/oder eine innere Struktur mit mindestens einer Vorzugsrichtung der elastischen Eigenschaften besitzt. Vorteilhafterweise kann damit die Spannungsrichtung im elastischen Füllgutbehälter eingestellt werden. Die Textur kann auf der Innen- oder Außenseite des Füllgutbehälters vorgesehen sein.According to a modification of the invention, it can be provided that the elastic material of the product container has a texture and / or an internal structure with at least one preferred direction of the elastic properties. The direction of tension in the elastic filling material container can thus advantageously be set. The texture can be provided on the inside or outside of the product container.

Die mindestens eine Vorzugsrichtung der elastischen Eigenschaften des Füllgutbehälters kann durch eine inhomogene Verteilung der elastischen Eigenschaften realisiert werden. Der Füllgutbehälter kann an bestimmten Stellen eine höhere und an anderen Stellen eine geringere Elastizität, bis hin zurThe at least one preferred direction of the elastic properties of the product container can be realized by an inhomogeneous distribution of the elastic properties. The product container can have a higher elasticity in certain places and a lower elasticity in other places

Starrheit besitzen, um die Vorzugsrichtung auszubilden. Die Erzeugung der Vorzugsrichtung bedeutet, dass bei Aufbringung einer zunächst ungerichteten Spannung die Dehnung des Materials des Füllgutbehälters stärker in der Vorzugsrichtung und weniger stark in anderen Richtungen erfolgt.Have rigidity to form the preferred direction. The generation of the preferred direction means that when an initially undirected tension is applied, the material of the product container is stretched more in the preferred direction and less so in other directions.

Zur Realisierung der oben genannten zweiten Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die von der Außenseite des Füllgutbehälters her gebildete Krafteinwirkung durch mindestens einen äußeren Dehnungskörper gebildet wird. Im Unterschied zu den herkömmlichen Sprühdosen ist der Dehnungskörper bei dieser Variante außerhalb des Füllgutbehälters angeordnet. Ein besonderer Vorteil der Verdrängung von außen ist es, dass durch das Wirkgefüge des Verdrängens sowohl radial als auch axial wirkende Spannungen im Füllgutbehälter erzeugt werden. Durch die Position und Ausrichtung des Dehnungskörpers kann die Richtung der Spannungsverteilung im Füllgutbehälter beein- flusst werden.To implement the above-mentioned second measure, it can be provided that the force acting from the outside of the filling material container is formed by at least one external expansion body. In contrast to the conventional spray cans, the expansion body in this variant is arranged outside the product container. A particular advantage of displacement from the outside is that by the active structure of the displacement both radially and axially acting tensions are generated in the product container. The direction and stress distribution in the product container can be influenced by the position and orientation of the expansion body.

Gemäß einer Variante der Erfindung kann genau ein äußerer verstellbarer Dehnungskörper vorgesehen sein, wobei sich Vorteile in Bezug auf die Einstellung der aufgeprägten Spannung mit nur einem Stellglied ergeben können. Alternativ können mehrere Dehnungskörper vorgesehen sein, die mindestens einen äußeren Dehnungskörper und mindestens einen inneren Dehnungskörper umfassen.According to a variant of the invention, exactly one outer adjustable expansion body can be provided, with advantages in relation to the setting of the impressed tension using only one actuator. Alternatively, a plurality of expansion bodies can be provided, which comprise at least one outer expansion body and at least one inner expansion body.

Wenn zur Einstellung der aufgeprägten Spannung vorgesehen ist, dass die Position des mindestens einen Dehnungskörper relativ zum Füllgutbehälter veränderlich ist, können sich Vorteile in Bezug auf die Genauigkeit der Einstellung der Vorspannung ergeben.If it is provided for setting the impressed tension that the position of the at least one expansion body can be changed relative to the filling material container, there can be advantages with regard to the accuracy of the setting of the prestress.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Dehnungskörper innen im Füllgutbehälter oder außerhalb des Füllgutbehälters fixiert angeordnet ist. Bei dieser Gestaltung können sich Vor- teile in Bezug auf die Positionierung des Dehnungskörpers relativ zu einer Öffnung des Füllgutbehälters ergeben. Die Fixierung erfolgt beispielsweise mit Fixierelementen, die einen teilweisen Formschluss (beispielsweise nahe der Austragsöff- nung) oder einen Kraftschluss (beispielsweise mit einer Bajo- nettverbindung) zwischen dem Füllgutbehälter und dem Dehnungskörper ergeben. Es kann ferner eine Kombination aus Formschluss und Kraftschluss oder ein Materialschluss (einstückige Bildung von Füllgutbehälter und Dehnungskörper) vorgesehen sein.According to a further embodiment of the invention, it can be provided that the at least one expansion body is arranged fixed inside the filling material container or outside of the filling material container. With this design, there can be advantages with regard to the positioning of the expansion body relative to an opening of the product container. The fixation takes place, for example, with fixation elements which result in a partial positive connection (for example near the discharge opening) or a frictional connection (for example with a bayonet connection) between the product container and the expansion body. It can also be a combination of a form fit and a force fit or a material fit (One-piece formation of the product container and expansion body) may be provided.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Dehnungskörper innen im Füllgutbehälter oder außerhalb des Füllgutbehälters frei beweglich angeordnet ist. Dabei kann sich der Aufbau des Fluiddispensers vereinfachen. Diese Gestaltung wird insbesondere mit einem inneren Dehnungskörper realisiert, der kugelförmig ist oder zylinderförmig mit einer Länge ist, die größer als der Durchmesser eines äußeren Gehäuses ist.Alternatively, it can be provided that the at least one expansion body is arranged to move freely inside the filling material container or outside the filling material container. The construction of the fluid dispenser can be simplified. This design is realized in particular with an inner expansion body that is spherical or cylindrical with a length that is larger than the diameter of an outer housing.

Zur Realisierung der oben genannten zweiten Maßnahme kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die äußere Krafteinwirkung durch eine Spanneinrichtung zum Aufbringen von Biege- oder Torsionsmomenten gebildet wird. Die Spanneinrichtung kann dem Füllgutbehälter beispielsweise durch Verdrehen, Verdrillen oder Tordieren mindestens eines Teils des Füllgutbehälters oder eines an den Füllgutbehälter angrenzen- den Hilfsmaterials eine innere Spannung aufprägen.To implement the second measure mentioned above, it can alternatively or additionally be provided that the external force is formed by a tensioning device for applying bending or torsional moments. The tensioning device can impart an internal tension to the product container, for example by twisting, twisting or twisting at least part of the product container or an auxiliary material adjacent to the product container.

Erfindungsgemäße Fluiddispenser besitzen den besonderen Vorteil, dass durch die Möglichkeit zur nachträglichen Einstellung der Spannung des Füllgutbehälters dieser mit einer er- weiterten Formenvielfalt herstellbar ist. Der gesamte Aufbau des Fluiddispensers kann je nach den Wünschen des Anwenders, z. B. zur Herstellung einer charakteristischen Gestaltung oder zur Bereitstellung einer verbesserten Bedienbarkeit gebildet werden.Fluid dispensers according to the invention have the particular advantage that the possibility of subsequently adjusting the tension of the product container makes it possible to produce it with an expanded variety of shapes. The entire structure of the fluid dispenser can, depending on the wishes of the user, for. B. to produce a characteristic design or to provide improved usability.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Montage des Fluiddispensers erheblich vereinfacht wird. Im Unterschied zu herkömmlichen Fluiddispensern ist es zwar möglich, aber nicht zwingend erforderlich, dass der Füllgutbehälter bei der Montage im entspannten Zustand eine geringere lichte Weite als der innere Dehnungskörper besitzt. Beide Teile können vielmehr die gleichen Dimensionen besit- zen. Dadurch wird das Einsetzen des Dehnungskörpers in denAnother important advantage of the invention is that the assembly of the fluid dispenser is considerably simplified. In contrast to conventional fluid dispensers, it is Although possible, it is not absolutely necessary for the product container to have a smaller internal width than the inner expansion body when it is relaxed in the relaxed state. Rather, both parts can have the same dimensions. This will insert the expansion body into the

Füllgutbehälter erleichtert und eine Verletzung des Füllgutbehälters vermieden. Damit wird ferner die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Fluiddispensers erhöht.Filled goods container facilitated and injury to the filled goods container avoided. This further increases the operational safety of the fluid dispenser according to the invention.

Die Erfindung basiert verfahrensbezogen auf der allgemeinen technischen Lehre, bei einem Fluiddispenser, insbesondere einem erfindungsgemäßen Fluiddispenser mit einem elastischen Füllgutbehälter und ggf. mindestens einem inneren und/oder äußeren Dehnungskörper die aufgeprägte Spannung des Füllgut- behälters durch eine Veränderung einer inneren Spannung des Materials des Füllgutbehälters, eine von der Außenseite des Füllgutbehälters her gebildete Krafteinwirkung und/oder eine vorbestimmte Veränderung des Volumens des inneren Dehnungskörpers zusätzlich zu der Dehnung durch das Fluid einzustel- len, um den Füllgutbehälter in einem Arbeitsbereich zu betreiben, in dem ein möglichst konstanter Austragsdruck herrscht, und/oder um dem elastischen Material des Füllgutbehälters gezielt innere Spannungen mit einer vorbestimmten Richtungsverteilung aufzuprägen.In relation to the method, the invention is based on the general technical teaching, in the case of a fluid dispenser, in particular a fluid dispenser according to the invention with an elastic filling material container and possibly at least one inner and / or outer expansion body, the impressed tension of the filling material container by changing an internal tension of the material of the filling material container , to set a force acting from the outside of the product container and / or a predetermined change in the volume of the inner expansion body in addition to the expansion by the fluid in order to operate the product container in a work area in which the discharge pressure is as constant as possible, and / or in order to specifically impart internal tensions with a predetermined directional distribution to the elastic material of the product container.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zuerst das Fluid in den Füllgutbehälter aufgenommen und anschließend dem Material des Füllgutbehälters die zusätzliche Spannung aufgeprägt. Der Füllgutbehälter wird beim Befüllen mit dem unter Druck stehenden Fluid gedehnt, so dass eine bestimmte Vorspannung entsteht. Anschließend erfolgt die zusätzliche Verdrängung beispielsweise durch Einführung von mindestens einem inneren Dehnungskörper. Vorteilhafterweise bewirkt die Einführung des inneren Dehnungskörpers eine allseitige Druckerhöhung im Füllgutbehälter, der somit sowohl radial als auch axial vorgespannt wird. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Verdrängung durch Zuführung von mindes- tens einem äußeren Dehnungskörper .According to an advantageous embodiment of the invention, the fluid is first taken up in the product container and then the additional tension is applied to the material of the product container. The filling material container is stretched when it is filled with the pressurized fluid, so that a certain preload is created. The additional displacement then takes place, for example, by introducing at least one internal expansion body. advantageously, The introduction of the inner expansion body causes an all-round increase in pressure in the product container, which is thus biased both radially and axially. As an alternative or in addition, the displacement takes place by supplying at least one outer expansion body.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird dem Material des Füllgutbehälters durch den inneren Dehnungskörper und/oder eine Änderung der inneren Spannung des Füll- gutbehälters die zusätzliche Spannung aufgeprägt, bevor oder während das Fluid in den Füllgutbehälter aufgenommen wird. Es kann eine wechselweise oder gleichzeitige Einfüllung des Fluids und Aufprägung der zusätzlichen Spannung vorgesehen sein.According to an alternative embodiment of the invention, the material of the product container is impressed by the inner expansion body and / or a change in the internal tension of the product container before or while the fluid is being absorbed into the product container. An alternating or simultaneous filling of the fluid and application of the additional tension can be provided.

Die Einstellung des inneren und/oder äußeren Dehnungskörpers kann nach den oben erläuterten Prinzipien und mit den unten beschriebenen weiteren Einzelheiten erfolgen.The inner and / or outer expansion body can be adjusted according to the principles explained above and with the further details described below.

Die Erfindung liefert die folgenden zusätzlichen Vorteile. Die Spannung des Füllgutbehälters wird durch eine von außen steuerbare Reaktion oder Wirkung aufgeprägt. Der Arbeitsbereich beim Fluidaustrag kann optimiert werden. Der erfindungsgemäße Fluiddispenser ist technisch praktikabel und in- dustriell, insbesondere durch Massenproduktion herstellbar. Die Erfindung ermöglicht ein faltenfreies Zusammenlegen des Füllgutbehälters beim Fluidaustrag, wobei es nicht zu einer Abschnürung oder Abtrennung von Teilvolumina kommt, in denen Fluidreste verbleiben könnten.The invention provides the following additional advantages. The tension of the product container is impressed by an externally controllable reaction or action. The work area for fluid discharge can be optimized. The fluid dispenser according to the invention is technically practicable and industrial, in particular can be produced by mass production. The invention enables a fold-free collapse of the filling material container during the fluid discharge, whereby there is no constriction or separation of partial volumes in which fluid residues could remain.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Figur 1: eine schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fluiddispensers zur Illustration der oben genannten Maßnahmen zur Einstellung des Arbeitsbereiches,Advantageous embodiments and applications of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Show it: FIG. 1: a schematic cross-sectional view of a fluid dispenser according to the invention to illustrate the above-mentioned measures for setting the working area,

Figuren 2 bis 5: schematische Querschnittsansichten erfindungsgemäßer Fluiddispenser zur Illustration der Erzeugung einer von außen aufgeprägten Kraftwirkung,FIGS. 2 to 5: schematic cross-sectional views of fluid dispensers according to the invention to illustrate the generation of an externally applied force effect,

Figur 6: eine Illustration einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, undFIG. 6: an illustration of an embodiment of a method according to the invention, and

Figur 7 : eine schematische Illustration eines erfindungs- gemäß strukturierten Füllgutbehälters.FIG. 7: a schematic illustration of a product container structured according to the invention.

Die Erfindung wird im folgenden unter beispielhaftem Bezug auf einen Fluiddispenser mit einem elastischen Füllgutbehälter und mindestens einem inneren oder äußeren Dehnungs örper beschrieben. Einzelheiten von Fluiddispensern, insbesondere in Bezug auf die Gestaltung der Öffnung zum Fluidaustrag, die Steuerung der Dosierung zum Beispiel mit einem manuell oder mit einer Stelleinrichtung betätigten Ventil, die Dimensionen der Teile des Fluiddispensers, die baulichen Einzelheiten der Verbindung der einzelnen Teile und die Techniken zur Montage insbesondere des Füllgutbehälters auf einem inneren Dehnungskörper sind an sich von den herkömmlichen Fluiddispensern bekannt. Diese Einzelheiten werden daher, soweit sie nicht für die Umsetzung der Erfindung von Bedeutung sind, hier nicht gesondert beschrieben.The invention is described below by way of example with reference to a fluid dispenser with an elastic filling material container and at least one internal or external expansion body. Details of fluid dispensers, in particular with regard to the design of the opening for fluid discharge, the control of the metering, for example with a manually or with an actuated valve, the dimensions of the parts of the fluid dispenser, the structural details of the connection of the individual parts and the techniques for Mounting of the product container in particular on an inner expansion body is known per se from the conventional fluid dispensers. Unless they are important for the implementation of the invention, these details are therefore not described separately here.

Die oben genannten Maßnahmen zur Einstellung des Arbeitsbereiches werden zunächst unter Bezug auf die schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Fluiddispensers 10 im gefüllten Zustand in Figur 1 erläutert. Der Fluiddispenser 10 umfasst einen Füllgutbehälter 20 und einen inneren Dehnungskörper 30, die in an sich bekannter Weise in einem dosenförmigen Gehäuse 11 angeordnet sind. Das dosenförmi- ge Gehäuse 11 besteht beispielsweise aus Kunststoff, Blech oder Hartpappe. Es bildet einen Schutz für den Füllgutbehälter 20 und den Dehnungskörper 30 und ggf. einen Handgriff zur Benutzung des Fluiddispensers 10.The above-mentioned measures for setting the work area are first referred to the schematic Cross-sectional view of a fluid dispenser 10 according to the invention in the filled state explained in Figure 1. The fluid dispenser 10 comprises a filling material container 20 and an inner expansion body 30, which are arranged in a can-shaped housing 11 in a manner known per se. The can-shaped housing 11 consists, for example, of plastic, sheet metal or hard cardboard. It forms a protection for the filling material container 20 and the expansion body 30 and possibly a handle for using the fluid dispenser 10.

Der Füllgutbehälter 20 besitzt eine Öffnung 21, durch die der Austrag des Fluids beim Gebrauch des Fluiddispensers 10 erfolgt. Gewöhnlich wird die Öffnung 21 auch zum Befüllen des Füllgutbehälters 20 verwendet. Alternativ kann zum Befüllen eine gesonderte, bei Gebrauch des Fluiddispensers 10 dauerhaft verschlossene Öffnung vorgesehen sein. Die Öffnung 21 steht mit einer an sich bekannten Ventileinrichtung 12 in Verbindung, die zum Beispiel ein durch manuell gebildeten Druck betätigbares Ventil umfasst. An der Öffnung 21 ist der Füllgutbehälter 20 beispielsweise über einen umlaufenden Kragen oder einen Flansch (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 11 verbunden.The product container 20 has an opening 21 through which the discharge of the fluid takes place when the fluid dispenser 10 is used. Usually, the opening 21 is also used to fill the product container 20. Alternatively, a separate opening, which is permanently closed when the fluid dispenser 10 is used, can be provided for filling. The opening 21 is connected to a valve device 12 which is known per se and which comprises, for example, a valve which can be actuated by manually formed pressure. At the opening 21, the product container 20 is connected to the housing 11, for example via a circumferential collar or a flange (not shown).

Der Dehnungskörper 30 im Füllgutbehälter 20 ist ein langge- strecktes, zylinderförmiges Bauteil mit einem abgerundeten freien Ende 31 und einem Fußteil 32, der in der Öffnung 21 des Füllgutbehälters 20 steckt. Zwischen dem Fußteil 32 und dem Material des Füllgutbehälters 20 um die Öffnung 21 besteht beispielsweise ein Formschluss, so dass der Dehnungs- körper 30 in der Öffnung 21 fixiert ist. Zur Verbesserung des Formschlusses kann das Fußteil 32 aufgerauht sein. Der Füllgutbehälter 20 ist beispielsweise ein im Spritzgussverfahren hergestelltes Bauteil. Die Bedingungen beim Spritz- guss sind ggf. so gewählt, dass das Material an der Öffnung 21 eine größere Härte besitzt als das übrige Material des Füllgutbehälters 20.The expansion body 30 in the product container 20 is an elongated, cylindrical component with a rounded free end 31 and a foot part 32 which is inserted in the opening 21 of the product container 20. There is, for example, a positive connection between the foot part 32 and the material of the product container 20 around the opening 21, so that the expansion body 30 is fixed in the opening 21. To improve the form fit, the foot part 32 can be roughened. The product container 20 is, for example, a component produced by the injection molding process. The conditions during injection molding may be selected such that the material at the opening 21 has a greater hardness than the rest of the material in the filling material container 20.

Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere zur Umsetzung der oben genannten ersten und/oder dritten Maßnahmen zur Einstellung der Vorspannung des Behäl- termaterials eingerichtet.The embodiment of the invention shown in FIG. 1 is set up in particular to implement the above-mentioned first and / or third measures for adjusting the pretensioning of the container material.

Das Material des Füllgutbehälters 20 umfasst zum Beispiel einen Kunststoff, dessen innere Spannung veränderlich ist. Hierzu werden inhärent vorhandene oder gezielt hergestellte Schwindungseigenschaften ausgenutzt, um die innere Spannung gegen das bereits eingefüllte Fluid und/oder den inneren Dehnungskörper 30 zu erhöhen. Ein Schrumpfen kann beispielsweise durch eine chemische Reaktion ausgelöst oder zeitlich gesteuert werden, die bei Freisetzung eines Katalysators oder Reak- tionspartners im Zwischenraum zwischen dem Füllgutbehälter 20 und dem Gehäuse 11 beginnt. Umgekehrt kann ein dem Behältermaterial inhärentes Schrumpfen durch einen Zusatzstoff gestoppt werden, wenn der gewünschte Spannungszustand erzielt ist .The material of the product container 20 comprises, for example, a plastic, the internal tension of which is variable. For this purpose, inherently existing or specifically produced shrinkage properties are used in order to increase the internal tension against the already filled fluid and / or the inner expansion body 30. Shrinkage can be triggered, for example, by a chemical reaction or can be timed, which begins when a catalyst or reaction partner is released in the space between the product container 20 and the housing 11. Conversely, shrinkage inherent in the container material can be stopped by an additive when the desired stress state is achieved.

Der Füllgutbehälter 20 kann in an sich bekannter Weise wie dargestellt einschichtig oder alternativ mehrlagig als Schichtverbund aus zwei oder mehr Schichten aufgebaut sein (nicht dargestellt) . Die innerste Schicht besteht aus einem für das Fluid inerten Material, zum Beispiel Silikon oder Silikonkautschuk. Des weiteren kann eine Sperrschicht vorgesehen sein, die eine Diffusion des gespeicherten Fluids verhindert. Die innere Spannung im Material des Füllgutbehälters 20 kann durch Schrumpfung einer Teilschicht im Schichtverbund eingestellt werden. Die schwindungs- oder schrumpffähige Teilschicht kann außen auf mindestens einer inneren Schicht vor- gesehen sein. Die äußere Teilschicht kann die innere Schicht teilweise umschließen, zum Beispiel in Form eines Netzes, einer Vielzahl von fleckenförmigen Teilflächen oder einer Vielzahl von geraden oder spiralförmigen Streifen.The filling material container 20 can be constructed in a manner known per se, as shown, in one layer or, alternatively, in multiple layers as a layer composite of two or more layers (not shown). The innermost layer consists of a material that is inert to the fluid, for example silicone or silicone rubber. Furthermore, a barrier layer can be provided which prevents diffusion of the stored fluid. The internal tension in the material of the product container 20 can be adjusted by shrinking a partial layer in the layer composite. The shrinkable or shrinkable partial layer can be provided on at least one inner layer on the outside. The outer partial layer can partially enclose the inner layer, for example in the form of a network, a large number of patch-shaped partial areas or a large number of straight or spiral strips.

Der Aufbau und/oder das Material des inneren Dehnungskörpers 30 sind zur Realisierung der oben genannten dritten Maßnahme zur Spannungseinstellung für eine gesteuerte Volumenexpansion ausgebildet. Beispielsweise besteht der innere Dehnungskörpers 30 aus einem steuerbar quellfähigen oder aufschäumbaren Material, dessen Volumenexpansion durch einen chemischen Zusatzstoff und/oder eine Energiezufuhr (zum Beispiel: Mikrowellenbestrahlung) ausgelöst wird. Der innere Dehnungskörper 30 kann in an sich bekannter Weise mit mindestens einem Kanal ausgestattet sein, durch den Fluid im Entleerungszustand des Füllgutbehälters 20 zur Öffnung 21 durchtreten kann.The structure and / or the material of the inner expansion body 30 are designed to implement the above-mentioned third measure for adjusting the tension for a controlled volume expansion. For example, the inner expansion body 30 consists of a controllably swellable or foamable material, the volume expansion of which is triggered by a chemical additive and / or an energy supply (for example: microwave radiation). The inner expansion body 30 can be equipped in a manner known per se with at least one channel through which fluid can pass to the opening 21 in the emptied state of the product container 20.

Alternativ besteht der innere Dehnungskörper 30 aus einem Hohlkörper aus einem elastischen, inerten Material, in dessen Inneren eine Volumenexpansion chemisch oder mechanisch ausge- löst werden kann. Der Hohlkörper ist beispielsweise mit chemischen Reagenzien gefüllt, die unter Abfüllbedingungen nicht reaktiv sind. Erst durch eine äußere Auslösung, eine innere Freisetzung oder durch Zeitablauf beginnt die Reaktion zu Reaktionsprodukten, die ein vergrößertes Volumen besitzen, da- mit den Hohlkörper auseinander drängen und dadurch die Spannung gegen den Füllgutbehälter 20 erhöhen. Im Hohlkörper kann ferner ein mechanisches, von außen oder durch ein Kraftele- ment betätigbares Gestänge zur Volumenexpansion vorgesehen sein (siehe auch Figur 2) . Nach dem Ende der Volumenexpansion (durch Zeitablauf nach Verbrauch von Reagenzien oder durch einen gezielten Abbruch) bildet der innere Dehnungskörper 30 einen Verdrängungs örper mit einem definierten, unveränderlichen Volumen.Alternatively, the inner expansion body 30 consists of a hollow body made of an elastic, inert material, in the interior of which a volume expansion can be triggered chemically or mechanically. For example, the hollow body is filled with chemical reagents that are not reactive under filling conditions. The reaction to reaction products which have an increased volume only begins to separate from one another by an external triggering, an internal release or by the passage of time, thereby forcing the hollow bodies apart and thereby increasing the tension against the product container 20. In the hollow body can also be a mechanical, from the outside or by a force be actuated linkage provided for volume expansion (see also Figure 2). After the end of the volume expansion (due to the lapse of time after the consumption of reagents or by a targeted termination), the inner expansion body 30 forms a displacement body with a defined, unchangeable volume.

Die Wahl von Parametern zur Einstellung der Spannung im Füllgutbehälter (Dicke des Materials des Füllgutbehälters, Wahl der Zusatzstoffe, Mechanismus zur Auslösung der Schrumpfungsreaktion, Wahl der Reagenzien im Hohlkörper etc.) ist dem Fachmann ohne Schwierigkeiten auf der Grundlage der an sich bekannten Materialeigenschaften und durch einfache Kalibrierungsversuche möglich.The choice of parameters for setting the tension in the product container (thickness of the material of the product container, choice of additives, mechanism for triggering the shrinkage reaction, choice of reagents in the hollow body, etc.) is without difficulty on the basis of the material properties known per se and through simple calibration attempts possible.

Es wird betont, dass der in Figur 1 gezeigte innere Dehnungskörper 30 fakultativ vorgesehen ist. Erfindungsgemäß kann ein Fluiddispenser auch ohne den inneren Dehnungskörper 30 bereitgestellt werden. Zur Umsetzung der Erfindung kann der Füllgutbehälter 20 bspw. so ausgebildet sein, dass er im entspannten, ungefüllten Zustand ein verschwindendes Innenvolumen oder ein Innenvolumen besitzt, das kleiner als das bei der Entleerung noch tolerierte Restvolumen im Füllgutbehälter ist. Bei dieser Gestaltung wird der Füllgutbehälter mit dem Fluid unter Druck befüllt, so dass der Füllgutbehälter 20 überspannt wird. Gleichzeitig oder anschließend wird die innere Spannung im Füllgutbehälter 20 z. B. durch Schrumpfen erhöht, bis der gewünschte Arbeitsbereich eingestellt ist.It is emphasized that the internal expansion body 30 shown in FIG. 1 is optional. According to the invention, a fluid dispenser can also be provided without the inner expansion body 30. To implement the invention, the filling container 20 can, for example, be designed such that, in the relaxed, unfilled state, it has a vanishing internal volume or an internal volume that is smaller than the residual volume in the filling container that is still tolerated during emptying. In this configuration, the product container is filled with the fluid under pressure, so that the product container 20 is spanned. Simultaneously or subsequently, the internal tension in the product container 20 z. B. increased by shrinking until the desired work area is set.

Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere zur Umsetzung der oben genannten zweiten Maßnahme zur Einstellung der Vorspannung des Behältermaterials eingerichtet. Es ist ein äußerer Dehnungskörper 40 vorgesehen, der während oder nach der Befüllung des Füllgutbehälters 20 mit dem Fluid in das Ausdehnungsgebiet des Füllgutbehälters 20 hineinragt, wobei mit der dadurch gebildeten Krafteinwirkung der Füllgutbehälter 20 zusätzlich vorgespannt wird.The embodiment of the invention shown in FIG. 2 is set up in particular to implement the above-mentioned second measure for adjusting the pretensioning of the container material. An outer expansion body 40 is provided, which protrudes during or after the filling of the filling material container 20 with the fluid into the expansion area of the filling material container 20, the filling material container 20 being additionally preloaded with the force action thereby formed.

Der äußere Dehnungskörper 40 umfasst beispielsweise einen langgestreckten, zylinderförmigen Körper, dessen Volumen ggf. analog zu den oben beschriebenen Prinzipien der Vergrößerung des inneren Dehnungskörpers 30 vergrößert werden kann. Es ist beispielsweise wie schematisch dargestellt ein Hohlkörper mit einer geschlossenen, elastischen Hülle mit einem inneren Kraftelement vorgesehen. Das Kraftelement ist auf der Innenseite des Gehäuses 11 befestigt und mit einer Stelleinrichtung (nicht dargestellt) betätigbar und begrenzbar, so dass das freie Ende des äußeren Dehnungskörpers 40 in vorbestimmter Weise in das Gehäuse 11 ragt und den Füllgutbehälter 11 verdrängt. Alternativ kann ein Gewinde für einen Schraubvorschub vorgesehen sein, mit dem der äußere Dehnungskörper 40 einstellbar ist.The outer expansion body 40 comprises, for example, an elongated, cylindrical body, the volume of which can optionally be increased analogously to the principles of enlarging the inner expansion body 30 described above. For example, as schematically shown, a hollow body with a closed, elastic cover with an internal force element is provided. The force element is fastened to the inside of the housing 11 and can be actuated and limited with an adjusting device (not shown), so that the free end of the outer expansion body 40 projects into the housing 11 in a predetermined manner and displaces the filling material container 11. Alternatively, a thread can be provided for a screw feed, with which the outer expansion body 40 can be adjusted.

Es ist alternativ möglich, dass das Volumen des äußeren Dehnungskörpers 40 nicht vergrößerbar ist. In diesem Fall wird durch den äußeren Dehnungskörper 40 die Krafteinwirkung beim Einsetzen des Füllgutbehälters 20 in das Gehäuse 11 erzeugt. Beispielsweise wird der Fluiddispenser 10 befüllt, indem der Füllgutbehälter 20 zunächst in einer Zwischenposition in das Gehäuse 11 eingeführt, dann mit dem Fluid befüllt und schließlich bis auf den Boden des Gehäuses 11 geschoben wird, wobei sich der Dehnungskörper 40 in das Material des Füllgut- behälters 20 drückt und dabei die gewünschte zusätzliche Vorspannung erzeugt. Eine alternative Gestaltung mit einem einstückig am Füllgutbehälter 20 angeformten äußeren Dehnungskörper 40 ist in Figur 3 illustriert. Gemäß Teilbild A bilden der Füllgutbehälter 20 und der Dehnungskörper 40 einen Materialverbund, der bspw. durch Spritzguss hergestellt ist. Die Bedingungen beim Spritzguss sind so gewählt, dass der äußere Dehnungskörper 40 mit einer größeren Härte gebildet ist als der übrige Füllgutbehälter 20. Alternativ kann der Füllgutbehälter 20 mit anderen, an sich verfügbaren Verfahren hergestellt werden. Teil- bild B zeigt den Füllgutbehälter 20 im gefüllten Zustand. Das Wandmaterial des Füllgutbehälters 20 ist gedehnt und vorgespannt. Beim Einsetzen des Verbundes in ein äußeres Gehäuse (nicht dargestellt) ergibt sich die in Teilbild C illustrierte Form. Der äußere Dehnungskörper 40 wird von einer Positi- on, in der er vom Füllgutbehälter 20 absteht, in eine Position verschoben, in der er zum Füllgutbehälter hin gerichtet ist und diesen verdrängt. Durch diese Verdrängung wird dem Füllgutbehälter 20 die gewünschte Spannung zur Einstellung des Arbeitsbereiches aufgeprägt.Alternatively, it is possible that the volume of the outer expansion body 40 cannot be increased. In this case, the force exerted when the filling material container 20 is inserted into the housing 11 is generated by the outer expansion body 40. For example, the fluid dispenser 10 is filled by first introducing the product container 20 into the housing 11 in an intermediate position, then filling it with the fluid and finally pushing it down to the bottom of the housing 11, the expansion body 40 moving into the material of the product container 20 presses and generates the desired additional bias. An alternative design with an outer expansion body 40 integrally formed on the filling material container 20 is illustrated in FIG. 3. According to drawing A, the filling container 20 and the expansion body 40 form a composite material, which is produced, for example, by injection molding. The conditions during injection molding are selected such that the outer expansion body 40 is formed with a greater hardness than the rest of the filling material container 20. Alternatively, the filling material container 20 can be manufactured using other methods that are available per se. Part B shows the product container 20 in the filled state. The wall material of the product container 20 is stretched and prestressed. When the composite is inserted into an outer housing (not shown), the shape illustrated in partial image C results. The outer expansion body 40 is moved from a position in which it protrudes from the product container 20 into a position in which it is directed towards the product container and displaces it. As a result of this displacement, the desired tension for setting the working area is impressed on the product container 20.

Abweichend von der in Figur 3 gezeigten kompakten Form des Füllgutbehälters 40 kann dieser eine Expansionskomponente 41 enthalten, die nach den oben beschriebenen Prinzipien nach der Befüllung des Füllgutbehälters in vorbestimmter Weise ex- pandierbar ist. Die Expansionskomponente 41 kann gemäß Teilbild A von Figur 4 vom Inneren des Füllgutbehälters 20 getrennt sein oder gemäß Teilbild B von Figur 4 in das Innere hineinragen, um bei der Volumenexpansion auch das Fluid im Füllgutbehälter unter Druck zu setzen.In a departure from the compact shape of the product container 40 shown in FIG. 3, the latter can contain an expansion component 41 which, according to the principles described above, can be expanded in a predetermined manner after the product container has been filled. The expansion component 41 can be separated from the inside of the product container 20 in accordance with sub-picture A of FIG. 4 or project into the interior in accordance with sub-image B of FIG. 4 in order to also pressurize the fluid in the product container during volume expansion.

Erfindungsgemäß können mehrere äußere Dehnungskörper 40.1, 40.2 vorgesehen sein, wie es in Figur 5 schematisch illustriert ist. Es kann eine einstückige Ausbildung der Dehnungs- körper mit dem Füllgutbehälter vorgesehen sein, wie dies in den Figuren 3 und 4 illustriert ist. Die Dehnungskörper können allgemein von allen Seiten her gegen den Füllgutbehälter ragen, beispielsweise wie dargestellt von der Seite. Bei die- ser Ausführungsform ist ferner die Kombination von mindestens einem inneren Dehnungskörper 30 mit mindestens einem äußeren Dehnungskörper 40 illustriert. Vorteilhafterweise können dieAccording to the invention, a plurality of outer expansion bodies 40.1, 40.2 can be provided, as is illustrated schematically in FIG. 5. A one-piece design of the expansion Body with the product container can be provided, as illustrated in Figures 3 and 4. The expansion bodies can generally protrude from all sides against the product container, for example from the side as shown. In this embodiment, the combination of at least one inner expansion body 30 with at least one outer expansion body 40 is also illustrated. Advantageously, the

Wirkungs- und Verdrängungsrichtungen der verschiedenen Deh- nungskörper so kombiniert werden, dass zur Optimierung desThe directions of action and displacement of the different expansion bodies are combined in such a way that to optimize the

Arbeitsbereiches eine gewünschte Spannungsausrichtung im Material des Füllgutbehälters 20 erzielt wird.Working area a desired tension alignment in the material of the product container 20 is achieved.

Figur 6 illustriert die erfindungsgemäß zweistufige Erzeugung der Vorspannung des Füllgutbehälters 20 an einem Beispiel. Bei diesem Beispiel wird in den nach seiner Herstellung eigenspannungsfreie Füllgutbehälter 20 zunächst das Fluid eingelassen, bis dieses durch seinen Eigendruck den Füllgutbehälter 20 aufdehnt (linkes Teilbild) . In diesem Zustand be- sitzt das Material des Füllgutbehälters 20 bereits eine Dehnung, bei der im Spannungs-Dehnungs-Diagramm ein nahezu horizontal verlaufender Zweig beginnt. Durch die zusätzliche Verdrängung mit dem anschließend eingeführten Dehnungskörper 30 (siehe rechtes Teilbild) wird die Eigenspannung innerhalb des gewünschten Arbeitsbereiches weiter erhöht.FIG. 6 illustrates the two-stage generation of the pretension of the product container 20 using an example. In this example, the fluid is first let into the product container 20, which is free of residual stress after it has been manufactured, until it expands the product container 20 due to its own pressure (left partial image). In this state, the material of the filling material container 20 already has an expansion at which an almost horizontal branch begins in the stress-expansion diagram. The additional displacement with the subsequently introduced expansion body 30 (see right partial image) further increases the internal stress within the desired working range.

Die Einstellung der zusätzlich aufgeprägten Spannung durch eine Strukturierung des Materials des Füllgutbehälters ist in Figur 7 illustriert. Der Füllgutbehälter 20 mit der Öffnung 21 ist im entspannten Zustand ohne die übrigen Teile des Fluiddispensers gezeigt. Der Füllgutbehälter 20 trägt eine Textur 22, die so ausgerichtet ist, dass bei axialer Spannung des Füllgutbehälters 20 über das an der Textur ausgerichtete Kräfteparallelogramm ein radial wirkender Spannungsanteil erzeugt wird. Die Textur 22 umfasst beispielsweise eine spiralförmige Nut oder spiralförmig angeordnete Nutabschnitte entlang der axialen Länge des Füllgutbehälters 20.The setting of the additionally impressed tension by structuring the material of the product container is illustrated in FIG. 7. The product container 20 with the opening 21 is shown in the relaxed state without the remaining parts of the fluid dispenser. The product container 20 carries a texture 22 which is aligned such that when the product container 20 is axially tensioned, it is aligned with the texture Force parallelogram a radially acting stress component is generated. The texture 22 comprises, for example, a spiral groove or spiral groove sections along the axial length of the product container 20.

Durch die Textur 22 wird ein Dehnungsverhalten mit einer bevorzugten Richtung erzeugt, mit dem die Einstellung des Fullgutbehalters 20 im gewünschten Arbeitsbereich optimiert wird.The texture 22 produces an expansion behavior with a preferred direction, with which the setting of the full goods container 20 in the desired working area is optimized.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. The features of the invention disclosed in the above description, the claims and the drawings may be of importance both individually and in combination for the implementation of the invention in its various configurations.

Claims

claims

1. Fluid dispenser (10) with: - a filling material container (20) made of an elastic material, which is set up to hold a fluid and, in the filled state, has an applied tension, under the effect of which the fluid can be discharged from the filling material container (20), characterized in that the impressed tension of the product container (20) is adjustable:

- by a predetermined adjustment of an internal tension of the material of the product container (20), and / or - by a force acting on the outside of the product container (20), and / or

- By enlarging at least one inner expansion body (30) in the product container (20), the inner expansion body (30) comprising a material whose volume can be adjusted to a predetermined value by an externally triggered reaction.

2. Fluid dispenser according to claim 1, wherein the elastic material of the filling container (20) comprises a shrinkable or shrinkable material.

3. Fluid dispenser according to claim 1 or 2, wherein the elastic material of the filling container (20) has a texture and / or an internal structure with at least one preferred direction of the elastic properties.

4. Fluid dispenser according to claim 3, wherein the at least one preferred direction of the elastic properties by a Inhomogeneity of the material of the product container (20) with different elastic properties on different parts of the product container (20) and / or by an orientation in the material of the product container (20) with a preferred direction of expansion is formed.

5. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims, in which the material of the product container (20) around an opening (21) of the product container (20) has a greater hardness than the remaining material of the product container (20).

6. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims, in which at least one outer expansion body (40, 40.1, 40.2) is provided, through which the force acting from the outside of the filling material container (20) is formed.

7. The fluid dispenser according to claim 6, wherein the at least one outer expansion body (40, 40.1, 40.2) is connected to the filling material container (20) and adjustable from a position protruding from the filling material container (20) into a position directed towards the filling material container (20) is.

8. Fluid dispenser according to claim 6 or 7, in which a plurality of inner and outer expansion bodies (30, 40, 40.1, 40.2) are provided.

9. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one inner or outer expansion body (30, 40, 40.1, 40.2) consists of a material with at least two components, between which an expansion reaction is started as a function of an external energy supply or can be stopped.

10. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims 1 to 8, wherein the at least one inner or outer expansion body (30, 40, 40.1, 40.2) consists of an elastic hollow body, in which an extendable linkage and / or an elastic force element are arranged.

11. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims, in which the at least one inner expansion body (30) is arranged fixed in the filling material container (20).

12. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims 1 to 10, in which the at least one expansion body (30) in the product container (20) is movably arranged.

13. Fluid dispenser according to at least one of the preceding claims, in which a tensioning device is provided for applying bending or torsional moments to the product container (20).

14. A method for operating a fluid dispenser (10), in particular according to at least one of the preceding claims, wherein a fluid is accommodated in a product container (20) made of an elastic material with an applied tension, characterized in that the applied tension is adjusted by :

- An internal tension of the material of the product container (20) is adjusted to a predetermined value, - A predetermined force is formed from the outside of the product container (20), and / or

- At least one internal expansion body (30) in the product container (20) is enlarged, with a reaction from outside. is released, through which the material of the inner expansion body (30) undergoes a volume expansion to a predetermined value.

15. The method according to claim 14, wherein the material of the

Product container (20), the voltage is applied after the fluid has been taken up in the product container (20).

16. The method according to claim 14, in which the material of the filling container is subjected to the tension before or during the absorption of the fluid in the filling container.