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Die
Erfindung betrifft eine stiftartige, bezüglich einer Längsachse
bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildete Flüssigkeits-Auftragsvorrichtung
mit einem Flüssigkeitsreservoir
und einem Auftragsteil, wobei die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsreservoir mittels
Kapillarleitung zu einer Auftragsspitze des Auftragsteils gelangt.
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Flüssigkeits-Auftragsvorrichtungen
der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese dienen beispielsweise
zum Auftrag flüssiger
Kosmetikprodukte, Reinigungsprodukte, weiter auch beispielsweise
zum Auftrag von Flüssigklebstoff.
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Im
Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische
Problematik der Erfindung darin gesehen, eine Flüssigkeits-Auftragsvorrichtung
der in Rede stehenden Art bei handhabungstechnisch günstiger
Ausgestaltung insbesondere im Hinblick auf eine günstige Herstellung
und Montage weiter zu verbessern.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass das Auftragsteil in Richtung der Längsachse
gegen Federkraft aus einer Ruhelage in eine Auftragslage beweglich angeordnet
ist und dass ein in dem Auftragsteil ausgebildeter Kapillarweg in
der Ruhelage verschlossen ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist
eine günstige Handhabung
erreicht. Durch Drücken
auf die Auftragsspitze des Auftragsteils wird entgegen Federkraft
der Kapillarweg geöffnet,
so dass über
diesen in dem Reservoir bevorratete Flüssigkeit austritt und weiter über den
Kapillarweg zur Auftragsspitze transportiert wird. Nach Aufhebung
der Druckbelastung auf die Auftragsspitze ist der Kapillarweg durch
die freigegebene Federkraft wieder verschlossen. Das Auftragsteil
stellt entsprechend zumindest einen Teil eines Ventils zur Freigabe
des Kapillarwegs dar. Das Öffnen
des so gestal teten Ventilverschlusses erfolgt bevorzugt im Zuge
des Aufsetzens der vorrichtungsseitigen Auftragsspitze auf die mit
der bevorrateten Flüssigkeit
zu versehene Fläche.
Entsprechend geht eine Flüssigkeitsabgabe
einher mit einem Aufsetzen des Auftragsteils unter entgegen der
Federkraft einwirkender Druckbelastung seitens des Benutzers. Mit Aufhebung
der Druckbelastung auf das Auftragsteil wird der Kapillarweg selbsttätig verschlossen.
Dies ist insbesondere erreicht durch ein Abheben der Vorrichtung
bzw. der Auftragsspitze von der Auftragsfläche, aber auch unter weiterer
Kontaktierung der Auftragsfläche
durch die Auftragsspitze, wobei lediglich die Druckbelastung aufgehoben
ist und das Auftragsteil drucklos oder lediglich mit einer die Federkraft nicht überwindenden
Belastung auf der Auftragsfläche
geführt
ist, so weiter beispielsweise zum Verteilen der aufgebrachten Flüssigkeit
auf der Auftragsfläche. Über die
Ventilausbildung an dem Auftragsteil ist weiterhin eine Befüllung eines
Zwischenspeichers möglich,
der in der Ruhelage des Auftragsteils, d. h. in der Ventilverschlussstellung,
das Auftragsteil bzw. die Auftragsspitze weiter mit Flüssigkeit
versorgt.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches
1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber
auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruchs
1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von
Bedeutung sein.
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So
ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen,
dass die Feder integral mit dem Auftragsteil ausgebildet ist, dies
weiter in bevorzugter Ausgestaltung des Auftragsteils als Kunststoffteil,
weiter beispielsweise hergestellt aus Polyoximethylen (POM). Bevorzugtist
die Feder einstückig mit
dem Auftragsteil im Kunststoffspritzverfahren hergestellt.
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Weiter
erweist sich von Vorteil, wenn das Auftragsteil federseitig eine
Verbreiterung aufweist. Diese ist in weiter bevorzugter Ausgestaltung
kegelartig. Die Verbreiterung ist gleichfalls integral mit dem Auftragsteil
ausgebildet, weiter bevorzugt zusätzlich zu der Feder und bietet
der Feder die auftragsteilseitige Abstützung. Weiter bevorzugt entspricht
die bei im Wesentlichen rotationssymmetrischer Ausgestaltung von
Auftragsteil und Verbreiterung größte Radialerstreckung der Verbreiterung
dem Radialmaß der Feder.
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In
dem Verbreiterungsbereich liegt in weiter bevorzugter Ausgestaltung
das Auftragsteils in der Ruhelage an einem Anschlagteil an. Dieses
Anschlagteil ist gegenüber
dem Auftragsteil nicht beweglich, dem Flüssigkeitsreservoir zugeordnet
angeordnet und formt einen Ventilsitz aus, gegen welchen die Verbreiterung
des Auftragsteiles wirkt. Das gehäuseseitige Anschlagteil ist
weiter bevorzugt ein Weichkunststoffteil, weiter bevorzugt hergestellt
aus Polyethylen. Bei bevorzugter kegelartiger Ausgestaltung der
Verbreiterung weist das Anschlagteil eine formangepasste Kegelaufnahme
auf.
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Das
aus einem Hartkunststoff bestehende Auftragsteil ist federseitig
von einem mit dem Flüssigkeitsreservoir
in Verbindung stehenden Aufnahmetopf umgeben, welcher Aufnahmetopf
Einströmöffnungen
zur Verbindung mit dem Reservoir aufweist. Der gegenüber dem
Auftragsteil feststehende Aufnahmetopf besteht bevorzugt aus einem
Hartkunststoff. Die Wandungsinnenseite ist bevorzugt durchmesserangepasst
an den größten Durchmesser
der auftragsteilseitigen Verbreiterung, so dass dieser in Verlagerungsrichtung
eine Führung
gegeben ist.
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Weiter
ist bevorzugt an dem Auftragsteil eine Nut als Förderweg für die Flüssigkeit ausgebildet. Diese
Nut erstreckt sich in weiter bevorzugter Ausgestaltung wandungsaußenseitig
des Auftragsteils parallel ausgerichtet zu dessen Längsachse,
wobei weiter die Nut nach radial außen offen verläuft. Alternativ kann
die Nut auch wendelförmig
um die Längsachse des
Auftragsteils verlaufen. In jedem Fall erstreckt sich die Nut von
der freiliegenden Auftragspitze bis hin zu der Verbreiterung. In
der ventilartig geschlossenen Dichtstellung zwischen Verbreiterung
und Anschlagteil ist der durch die Nut gegebene Förderweg zum
Reservoir hin verschlossen. Mit druckbedingter Verlagerung des Auftragsteils
wird der Förderweg
an das Reservoir angeschlossen. Ein günstiger Auftrag der Flüssigkeit
ist durch eine spitzenseitige Abschrägung des Auftragsteils erreicht.
Diese Abschrägung kann
einseitig, alternativ auch zweiseitig gegenüberliegend vorgesehen sein.
In die Abschrägung
läuft die
Nut frei aus.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
ein Ausführungsbeilspiel
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
Flüssigkeits-Auftragsvorrichtung der
in Rede stehenden Art in perspektivischer Darstellung nach Abnahme
einer Verschlusskappe;
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2 die
Auftragsvorrichtung in Seitenansicht mit zugeordneter Verschlusskappe;
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3 den
vergrößerten Schnitt
gemäß der Linie
III-III in 2;
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4 ein
Auftragsteil der Auftragsvorrichtung in perspektivischer Einzeldarstellung;
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5 die
Seitenansicht des Auftragsteils;
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6 die
Stirnansicht gemäß Pfeil
VI in 5;
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7 ein
Anschlagteil der Auftragsvorrichtung in perspektivischer Einzeldarstellung;
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8 die
Stirnansicht hierzu gemäß Pfeil VIII
in 7;
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9 den
Schnitt durch das Auftragsteil gemäß der Linie IX-IX in 8;
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10 einen
Aufnahmetopf der Auftragsvorrichtung in perspektivischer Darstellung;
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11 die
Stirnansicht hierzu;
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12 den
Schnitt gemäß der Linie
XII-XII in 11;
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12 den
Schnitt gemäß der Linie
XIII-XIII in 11.
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Dargestellt
und beschrieben ist eine Flüssigkeits-Auftragsvorrichtung 1.
Diese ist insgesamt bezüglich
einer Längsachse
x rotationssymmetrisch ausgebildet und besteht aus sechs Einzelteilen,
nämlich
einem Flüssigkeitsbehälter 2,
einem Kopfteil 3, einem Auftragsteil 4, einem
Anschlagteil 5, weiter einem Aufnahmetopf 6 und
einer Verschlusskappe 7.
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Der
Flüssigkeitsbehälter 2 ist
langgestreckt rohrartig gestaltet und weist einen Behälterboden 8 auf.
Die in Achsrichtung gemessene Länge
entspricht etwa einem 7-fachen des Behälterdurchmessers. Der Flüssigkeitsbehälter 2 ist
im Kunststoffspritzverfahren hergestellt, insbesondere bestehend aus
Polypropylen, weiter ausgelegt zur Aufnahme von Flüssigkeit
in einer Menge von 5 bis 20 ml, bevorzugt 10 bis 11 ml. Es ist so
eine Auftragsvorrichtung 1 geschaffen, die stiftartig in
Art eines Kugelschreibers oder dgl. einhändig geführt werden kann.
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Der
dem Behälterboden 8 abgewandten
Behälteröffnung ist
das Kopfteil 3 zugeordnet. Dieses ist gleichfalls im Kunststoffspritzverfahren
hergestellt, weiter auch bevorzugt bestehend aus Polypropylen. Das
Kopfteil 3 weist einen rohrabschnittförmigen Einsteckabschnitt 9 auf.
Dieser sitzt dichtend, den Flüssigkeitsbehälter 2 stirnseitig
schließend
wandungsinnenseitig an der Behälterwandung
an. Die freie Stirnfläche
der Behälterwandung
ist von einem gegenüber
dem Einsteckabschnitt 9 durchmesservergrößerten,
weiter an den Außendurchmesser
des Behälters 2 angepassten
Radialkragen 10 des Kopfteiles 3 überdeckt.
Das Kopfteil 3 und der Behälter 2 sind nach einer
Fertigstellung und Befüllung
des Behälters 2 mit
Flüssigkeit
bevorzugt nicht werkzeuglos trennbar. Alternativ kann zur Anbietung
einer Nachbefüllung
das Kopfteil 3 mit dem Behälter 2 verschraubt
sein.
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Von
dem Radialkragen 10 geht abgewandt dem Einsteckabschnitt 9 ein
Führungsabschnitt 11 aus.
Dieser ist gegenüber
dem Einsteckabschnitt 9 durchmesserreduziert. Der Führungsabschnitt 11 dient
der Führung
des Auftragsteils 4.
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Das
Auftragsteil 4 ist zunächst
stiftartig mit kreisrundem Durchmesser gestaltet. Der Außendurchmesser
ist hierbei an den Innendurchmesser des Führungsabschnittes 11 angepasst.
Das Auftragsteil 4 formt im Bereich des frei nach außen über den Führungsabschnitt 11 hinaus
ragenden Endes eine Auftragsspitze 12 aus. Letztere ist
gebildet durch diametral gegenüberliegend
ausgeformte Abschrägungen 13,
die jeweils etwa einen Winkel von 20° zur Längsachse des Auftragsteils 4 einschließen.
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Dass
der Auftragsspitze 12 gegenüberliegende Ende des Auftragsteils 4 ist
mit einer kegelartigen Verbreiterung 14 versehen. Die in
Richtung auf die Auftragsspitze 12 weisende Fläche der
Verbreiterung 14 formt eine konische Ventilfläche aus.
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Einstückig, materialeinheitlich
in Verlängerung
der Verbreiterung 14 ist an dem Auftragsteil 4 weiter
eine Feder 15 angeformt. Diese ist als Druckfeder ausgelegt.
Der Federdurchmesser entspricht im Wesentlichen dem Maximaldurchmesser
der Verbreiterung 14.
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Zufolge
dieser Ausgestaltung sind die Auftragsspitze 12, die einen
Dichtkolben ausformende Verbreiterung 14 und die Feder 15 einstückig ausgebildet,
was sich insbesondere herstellungstechnisch und bezüglich der
Montage von Vorteil erweist.
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Das
so gestaltete Auftragsteil 4 ist gleichfalls im Kunststoffspritzverfahren
hergestellt, weiter bevorzugt bestehend aus Polyoximethylen (POM).
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Die
Feder 15 ist umgeben von dem Aufnahmetopf 6. Auch
dieser ist im Kunststoffspritzverfahren hergestellt, bestehend bevorzugt
aus Polypropylen. Der Innendurchmesser des Aufnahmetopfes 6 ist
angepasst an den Außendurchmesser
der Feder 15, weiter angepasst an den maximalen Außendurchmesser
der Verbreitung 14 des Auftragsteiles 4. Der Aufnahmetopf 6 weist
einen dem Behälterboden 8 zugewandten
Topfboden 16 auf. Dieser formt topfinnenseitig die Abstützfläche für die Feder 15,
während die
Topfwandung 17 eine Führung
des in dem Aufnahmetopf 6 in Axialrichtung linear verschiebbaren Auftragsteils 4 über die
Verbreiterung 14 bietet.
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Der
Aufnahmetopf 6 ist koaxial ausgerichtet zur Längsachse
x und ist weiter umfasst vom Einsteckabschnitt 9 des Kopfteiles 3 und über diesen
gehaltert, insbesondere mittels einer Formschlussverbindung.
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Der
Aufnahmetopf 6 weist darüber hinaus im Übergangsbereich
von Topfboden 16 zur umlaufenden Topfwandung 17 Einströmöffnungen 18 auf,
zur Ver bindung des Topfinnern mit dem Flüssigkeitsreservoir innerhalb
des Flüssigkeitsbehälters 2.
Es sind diesbezüglich
sechs gleichmäßig, über den
Umfang verteilt angeordnete Einströmöffnungen 18 vorgesehen
(vgl. hierzu 11).
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Federkraftunterstützt durch
die Feder 15 tritt die druckkolbenartige Verbreiterung 14 des
Auftragsteils 4 gegen eine Dichtfläche 19 des im Wesentlichen
zwischen Verbreiterung 14 und Führungsabschnitt 11 des
Kopfteiles 3 positionierten Anschlagteils 5. Das
Anschlagteil 5 ist hierzu koaxial zur Längsachse x ausgerichtet, dies
bei im Wesentlichen rohrabschnittförmiger Ausgestaltung, wobei
ein dem Führungsabschnitt 11 zugewandter
Abschnitt 25 bezüglich
des Innendurchmessers angepasst ist an den Außendurchmesser des Auftragsteils 4.
Entsprechend ist auch hierdurch eine Führung in axialer Verlängerung
zum Führungsabschnitt 1 für das Auftragsteil 4 gegeben.
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Der
die Dichtfläche 19 aufweisende
Rohrabschnitt 26 des Anschlagteils 5 ist gegenüber dem Führungsabschnitt 11 und
entsprechend auch gegenüber
dem Abschnitt 25 innendurchmesservergrößert, so dass sich zwischen
der Außenwandung
des Auftragsteils 4 und der Innenwandung des Anschlagteils 5 ein
Ringraum 20 einstellt. Dieser kann als über die Nut 22 zur
Auftragsspitze 12 hin offener Zwischenspeicher für die aufzutragende
Flüssigkeit
dienen.
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Gehaltert
ist das Anschlagteil 5 mittels eines angeformten Radialkragens 21,
der zwischen einer etwa auf Höhe
des Radialkragens 10 des Kopfteiles 3 ausgeformten
Stufe 23 und der dem Topfboden 16 abgewandten
Stirnringfläche
der Topfwandung 17 des Aufnahmetopfes 6 eingespannt
ist.
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Die
Dichtfläche 19 ist
in ihrer Schrägung
an die Schrägung
der Verbreiterung 14 des Auftragsteils 4 angepasst,
so dass im Dichtsitz gemäß 3 eine umlaufende
Flächendichtung
erreicht ist.
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Das
Auftragsteil 4 ist des Weiteren wandungsaußenseitig
mit einer in Axialrichtung verlaufenden Nut 22 versehen.
Diese erstreckt sich von der Verbreiterung 14 ausgehend
mündend
in den Bereich einer Abschrägung 13 der
Auftragsspitze 12. Die rinnenförmige Nut 22 ist nach
radial außen
hin offen.
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Zur
Ausgabe von Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeitsbehälter 2 wird
die Auftragsvorrichtung 1 mit ihrer Auftragsspitze 12 auf
die mit der Flüssigkeit
zu versorgende Oberfläche
gedrückt.
Die hieraus resultierende, auf die Auftragsspitze 12 einwirkende
Kraft ist in 3 mit dem Pfeil P veranschaulicht.
Hierbei wird das Auftragsteils 4 entgegen der Kraft der
Feder 15 in Axialrichtung verlagert, woraufhin die Verbreiterung 14 ihren
Dichtsitz zur Dichtfläche 19 des
Anschlagteils 5 verlässt.
Ein umlaufender Spalt zwischen Verbreiterung 14 und Dichtfläche 19 wird
geöffnet,
durch welchen Spalt Flüssigkeit
aus dem Reservoir 24 über
den Topfraum des Aufnahmetopfes 6 in den Ringraum 20 eintreten
kann und sich dort sammelt. Über
die Nut 22 tritt die Flüssigkeit
weiter in Richtung zur Auftragsspitze 12, von welcher sie
tropfenförmig
auf die zu bearbeitende Fläche
aufgetragen wird. Über
die Auftragsspitze 12 wird hiernach die Flüssigkeit
eingerieben oder einmassiert.
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Nach
Fortfall der Druckbeaufschlagung erfolgt ein selbsttätiges Schließen der
Ventilausbildung, indem die Feder 15 das Auftragsteil 4 zurückverlagert
und die Verbreiterung 14 dichtend gegen die Dichtfläche 19 des
Anschlagteils 5 tritt.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
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- 1
- Flüssigkeits-Auftragsvorrichtung
- 2
- Flüssigkeitsbehälter
- 3
- Kopfteil
- 4
- Auftragsteil
- 5
- Anschlagteil
- 6
- Aufnahmetopf
- 7
- Verschlusskappe
- 8
- Behälterboden
- 9
- Einsteckabschnitt
- 10
- Radialkragen
- 11
- Führungsabschnitt
- 12
- Auftragsspitze
- 13
- Abschrägungen
- 14
- Verbreiterung
- 15
- Feder
- 16
- Topfboden
- 17
- Topfwandung
- 18
- Einströmöffnungen
- 19
- Dichtfläche
- 20
- Ringraum
- 21
- Radialkragen
- 22
- Nut
- 23
- Stufe
- 24
- Flüssigkeitsreservoir
- 25
- Abschnitt
- 26
- Rohrabschnitt
- P
- Druck
- X
- Längsachse