DE102020204135A1

DE102020204135A1 - Stiftvorrichtung

Info

Publication number: DE102020204135A1
Application number: DE102020204135.0A
Authority: DE
Inventors: Sieghard Amann; Beatrix Erckert; Felix Fademrecht; Gustav Sieber; Istvan Szell; Jan Doepner; Janine Prehn; Stefan Horstmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Es wird eine Stiftvorrichtung (10), insbesondere Filzstiftvorrichtung, vorgeschlagen, mit einer Sprüheinheit (12), welche eine Energiequelle (14) und eine von der Energiequelle (14) versorgte Arbeitseinheit (16) aufweist, wobei die Arbeitseinheit (16) dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand einen Sprühstrahl (18) eines flüssigen Mediums bereitzustellen.

Description

Stand der Technik
Es ist bekannt, zur Bereitstellung von Sprühstrahlen Airbrush-Geräte mit Sprühpistolen oder Sprühdosen zu verwenden. Ferner sind Sprühstifte bekannt, welche eine Öffnung aufweisen, in die ein Benutzer zur Bereitstellung eines Sprühstrahls hineinblasen kann.
Offenbarung der Erfindung
Es wird eine Stiftvorrichtung, insbesondere eine Filzstiftvorrichtung, vorgeschlagen, mit einer Sprüheinheit, welche eine Energiequelle und eine von der Energiequelle versorgte Arbeitseinheit aufweist, wobei die Arbeitseinheit dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand einen Sprühstrahl eines flüssigen Mediums, welches insbesondere von einem Stift bereitgestellt ist, bereitzustellen.
Die Stiftvorrichtung kann dabei ein Zubehörteil zur Verwendung mit einem Stift oder alternativ auch eine Unterbaugruppe eines Stifts sein. Denkbar wäre auch, dass die Stiftvorrichtung den gesamten Stift ausbildet. Unter einem „Stift“ soll ein Objekt verstanden werden, welches zu einer Verwendung von einem Benutzer in einer für Stifte typischen Handhaltung, beispielsweise einem Drei-Punkt-Griff, vorgesehen ist. Insbesondere unterscheidet sich der Stift von Sprühpistolen, welche mittig gehalten werden müssen, um einen Sprühknopf der Sprühpistole betätigen zu können und Sprühdosen, welche mit der ganzen Hand umgriffen werden müssen.
Vorteilhaft weist der Stift einen vorzugsweise geraden Korpus auf, dessen Länge zumindest einem Fünffachen, besonders vorteilhaft zumindest einem Zehnfachen und vorzugsweise zumindest einem Fünfzehnfachen einer Dicke des Korpus entspricht. Bevorzugt weist der Stift einen Behälter auf, welcher in einem gefüllten Zustand des Stifts das flüssige Medium enthält. Vorteilhaft ist der Behälter nachfüllbar ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist der Behälter innerhalb des Korpus angeordnet. Insbesondere unterscheidet sich der Stift von Sprühwerkzeugen, welche mittels Leitungen, beispielsweise Schläuchen, mit einem Behälter verbunden sind. Ferner weist der Stift einen Frontalbereich auf, welcher an den Korpus anschließt.
Besonders bevorzugt weist der Stift ein Kapillarspeicherelement auf, welches zu einer Aufnahme des flüssigen Mediums vorgesehen ist. Das Kapillarspeicherelement ist insbesondere dazu vorgesehen, das flüssige Medium auslaufsicher in sich aufzunehmen. Vorteilhaft ist das Kapillarspeicherelement als eine Mine ausgebildet und weist einen ersten Teilbereich, welcher innerhalb des Behälters angeordnet ist, und einen zweiten Teilbereich, welcher eine, vorzugsweise durch eine Stiftkappe abdeckbare, Auftragspitze des Stifts ausbildet, auf. Insbesondere steht der zweite Teilbereich aus dem Frontalbereich hervor. Vorzugsweise weist der Frontalbereich einen Aufnahmebereich zu einer Befestigung der Stiftkappe auf. Beispielsweise könnte das Kapillarspeicherelement zumindest teilweise porös ausgebildet sein. Möglicherweise ist das Kapillarspeicherelement schwammartig, insbesondere als ein Speicherschwämmchen, ausgebildet. Vorzugsweise weist das Kapillarspeicherelement zumindest eine Faser, insbesondere eine Polyesterfaser, auf, welche sich entlang einer Länge des Kapillarspeicherelements erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Auftragspitze als eine Filzspitze ausgebildet. Vorteilhaft ist die Stiftvorrichtung zu einer Verwendung mit handelsüblichen Stiften, insbesondere mit Filzstiften, beispielsweise mit Textmarkern, ausgebildet. Alternativ könnte die Stiftvorrichtung zu einer Verwendung mit speziell ausgebildeten Sprühstiften ausgebildet sein.
Die Energiequelle kann beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator aufweisen. Vorteilhaft ist die Energiequelle aufladbar und/oder austauschbar. Besonders bevorzugt weist die Energiequelle eine Knopfzelle auf. Hierdurch kann eine kompakte Ausgestaltung der Energiequelle erreicht werden. Möglicherweise könnte die Energiequelle eine berührungslose Energieversorgung der Arbeitseinheit bereitstellen, beispielsweise durch eine induktive Energieübertragung. Vorzugsweise ist die Energiequelle mit der Arbeitseinheit elektrisch leitend, beispielsweise über ein Kabel und/oder eine Leiterbahn einer Leiterplatte, verbunden.
Unter einer Arbeitseinheit soll eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, eine elektrische Energie, vorzugsweise die Energie der Energiequelle, zumindest teilweise in eine mechanische Energie umzuwandeln, um eine Funktion bereitzustellen. Vorteilhaft weist die Funktion eine Vibration und/oder Schwingung und/oder translatorische Bewegung zumindest eines Elements der Arbeitseinheit auf.
Das flüssige Medium ist vorzugsweise als ein Farbmedium ausgebildet. Beispielsweise könnte das flüssige Medium eine Farbstofftinte, eine Pigmenttinte, einen Sprühlack, eine Dispersionsfarbe, eine Acrylfarbe, und/oder einen, insbesondere wasserbasierten, Acryllack aufweisen. Alternativ könnte das flüssige Medium eine Sprühkreide und/oder eine Sprühfolie aufweisen.
Unter „vorgesehen“ soll speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Stiftvorrichtung kann ein Benutzerkomfort gesteigert werden, insbesondere durch eine erhöhte Einsatzflexibilität. Besonders vorteilhaft kann der Stift sowohl zu einem Schreiben und/oder Zeichnen und/oder Markieren als auch zu einem Besprühen verwendet werden. Vorteilhaft kann eine Stiftvorrichtung bereitgestellt werden, welche kompakt und intuitiv bedienbar ist.
Um eine einfache Konstruktion der Arbeitseinheit zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Arbeitseinheit ein Piezoelement zur Bereitstellung des Sprühstahls aufweist. Unter einem „Piezoelement“ soll ein Element verstanden werden, welches sich bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung makroskopisch verformt. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die Arbeitseinheit einen MEMS-Aktor und/oder einen Ultraschallkonverter aufweist. Vorzugsweise ist das Piezoelement zu einer Beschleunigung des flüssigen Mediums verformbar. Denkbar wäre, dass die Energiequelle dazu vorgesehen ist, das Piezoelement in dem Betriebszustand mit einer Gleichspannung zu versorgen. Beispielsweise könnte das Piezoelement zur Öffnung und Schließung eines Ventils eines Druckluftbehälters der Arbeitseinheit verformbar sein. Bevorzugt weist die Sprüheinheit eine Elektronikeinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, eine von der Energiequelle bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. Besonders bevorzugt weist die Elektronikeinheit einen Wechselrichter auf. Besonders vorteilhaft ist das Piezoelement zu einer Schwingung, insbesondere in einem Ultraschallfrequenzbereich, vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist das Piezoelement zu einer Anregung einer Schwingung zumindest eines weiteren Elements der Arbeitseinheit vorgesehen. Hierdurch können eine Kompaktheit und Energieeffizienz der Arbeitseinheit verbessert werden. Vorteilhaft kann die Arbeitseinheit auf einfache Weise eine Schwingung im Ultraschallbereich bereitstellen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Arbeitseinheit ein flexibles, für das flüssige Medium permeables Membranelement zur Bereitstellung des Sprühstrahls aufweist. Unter einem „Membranelement“ soll ein Element verstanden werden, welches eine Dicke aufweist, welche vorteilhaft zumindest einem 20-fachen, besonders vorteilhaft zumindest einem 40-fachen und bevorzugt zumindest einem 60-fachen einer Breite und Länge des Elements entspricht. Darunter, dass das Membranelement „flexibel“ ist, soll verstanden werden, dass das Membranelement aus einer Ruheposition zerstörungsfrei in zumindest eine Auslenkposition auslenkbar und wieder in die Ruheposition überführbar ist. Darunter, dass das Membranelement für das flüssige Medium „permeabel“ ist, soll verstanden werden, dass das Membranelement einen Transport des flüssigen Mediums von einer Seite des Membranelements zu einer der Seite gegenüberliegenden weiteren Seite des Membranelements bereitstellt. Bevorzugt weist das Membranelement eine Mehrzahl von Mediendurchtrittsöffnungen auf, durch die das flüssige Medium ausbringbar ist. Die Mediendurchtrittsöffnungen sind insbesondere als eine Perforation bzw. Lochung des Membranelements ausgebildet. Das Membranelement ist insbesondere als eine Ultraschallmembran, als eine Ultraschallplatte o. dgl. ausgebildet. Beispielsweise könnte das Membranelement ein Kautschuk, insbesondere ein Silikon, und/oder einen Schaumstoff aufweisen. Das Membranelement ist in einer Haupterstreckungsebene des Membranelements betrachtet bevorzugt kreisflächenförmig ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Membranelement in der Haupterstreckungsebene des Membranelements betrachtet ellipsenflächenförmig, polygonal, beispielsweise quadratflächenförmig oder dreiecksflächenförmig, o. dgl. ausgebildet ist. Das Membranelement ist in einer Haupterstreckungsebene des Membranelements, die insbesondere der Membranebene der Düseneinheit entspricht, betrachtet bevorzugt kreisflächenförmig ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Membranelement in der Haupterstreckungsebene des Membranelements betrachtet ellipsenflächenförmig, polygonal, beispielsweise quadratflächenförmig oder dreiecksflächenförmig, o. dgl. ausgebildet ist. Unter einer „Haupterstreckungsebene“ eines Objekts soll eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Das Piezoelement ist vorzugsweise an dem Membranelement angeordnet, insbesondere mit dem Membranelement wirkverbunden. Bevorzugt ist das Piezoelement dazu vorgesehen, das Membranelement zu einer Schwingung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsebene des Membranelements anzuregen. Das Piezoelement ist insbesondere zu einer schwingenden Anregung des Membranelements mit einer Anregungsfrequenz von zumindest 1 kHz, bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von zumindest 16 kHz, besonders bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von zumindest 20 kHz und ganz besonders bevorzugt mit einer Anregungsfrequenz von zumindest 130 kHz vorgesehen. Insbesondere ist das Piezoelement zu einer schwingenden Anregung des Membranelements mit einer Anregungsfrequenz von höchstens 200 kHz vorgesehen. Vorzugsweise ist das Piezoelement zu einer schwingenden Anregung des Membranelements mit einer vorbestimmten, bevorzugt einstellbaren, Wellenform vorgesehen, beispielsweise mit einer Sinus-Wellenform, mit einer Dreiecks-Wellenform, mit einer Sägezahn-Wellenform oder mit einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Wellenform. Vorteilhaft ist das Piezoelement ringförmig ausgebildet und umschließt das Membranelement in der Haupterstreckungsebene des Membranelements betrachtet vollständig. Insbesondere bewegt sich das Membranelement während der Schwingung zwischen einer ersten Auslenkposition, in welcher das Membranelement den zweiten Teilbereich der Kapillarspeichereinheit kontaktiert, insbesondere zur Aufnahme des flüssigen Mediums, und einer zweiten Auslenkposition, in welcher das Membranelement in Richtung eines zu besprühenden Objekts ausgelenkt ist. Vorteilhaft gibt das Membranelement in der zweiten Auslenkposition das aufgenommene flüssige Medium in Form des Sprühstrahls frei. Hierdurch kann eine einfache Konstruktion der Arbeitseinheit erreicht werden. Vorteilhaft kann die Stiftvorrichtung mit gängigen Stiften verwendet werden, indem zur Bereitstellung des Sprühstrahls bereits vorhandene Auftragspitzen der Stifte verwendet werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Stiftvorrichtung eine Gehäuseeinheit aufweist, welche einen Aufnahmeraum aufweist, in welchem die Energiequelle und die Arbeitseinheit angeordnet sind. Denkbar wäre, dass die Stiftvorrichtung weitere Gehäuseeinheiten aufweist, welche weitere Aufnahmeräume zur Aufnahme weiterer Bauteile der Stiftvorrichtung aufweisen. Vorteilhaft weist die Gehäuseeinheit eine Öffnung zu einem Durchlassen des Sprühstrahls auf. Bevorzugt weist die Stiftvorrichtung genau eine Gehäuseeinheit zur Aufnahme sämtlicher Bauteile der Stiftvorrichtung auf. Vorteilhaft ist der Aufnahmeraum in dem Betriebszustand zwischen Gehäusewänden der Gehäuseeinheit und Außenflächen eines Stifts angeordnet. Es wäre vorstellbar, dass die Gehäuseeinheit als ein Teil des Korpus und/oder Frontalbereichs ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Gehäuseeinheit von dem Korpus und Frontalbereich verschieden ausgebildet. Hierdurch kann ein Bedienkomfort gesteigert werden. Vorteilhaft kann eine Optik und/oder Haptik der Stiftvorrichtung verbessert werden.
Möglich wäre, dass der Aufnahmeraum vollständig in einem Nahbereich des zweiten Teilbereichs der Kapillarspeichereinheit angeordnet ist. Um eine Kompaktheit der Stiftvorrichtung weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit einen Teilbereich aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, sich zumindest in dem Betriebszustand seitlich entlang eines Stifts, insbesondere eines Korpus des Stifts, zu erstrecken. Vorteilhaft erstreckt sich der Teilbereich über höchstens 50 % und besonders vorteilhaft über höchstens 30 % einer Länge des Stifts. Hierdurch kann ein Abstehen der Gehäuseeinheit von dem Stift reduziert werden. Vorteilhaft kann eine Beeinträchtigung der Ergonomik des Stifts durch die Gehäuseeinheit vermieden werden. Besonders vorteilhaft kann eine Halterung des Stifts vereinfacht werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Energiequelle in dem Teilbereich und insbesondere in einem in dem Teilbereich angeordneten Teilaufnahmeraum des Aufnahmeraums angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich könnten weitere Elemente, insbesondere Elemente der Arbeitseinheit, in dem Teilaufnahmeraum angeordnet sein. Vorteilhaft ist der Teilaufnahmeraum von dem Zwischenraum verschieden ausgebildet. Denkbar wäre, dass der Teilaufnahmeraum von einem restlichen Aufnahmeraum getrennt angeordnet ist. Bevorzugt sind der Teilaufnahmeraum und der restliche Aufnahmeraum zusammenhängend angeordnet. Hierdurch kann eine praktische Anordnung der Energiequelle erreicht werden. Vorteilhaft kann die Energiequelle zu einem Auswechseln leichter von einem Benutzer erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann eine große Energiequelle für eine langanhaltende Energieversorgung der Arbeitseinheit ohne ein Hervorstehen der Gehäuseeinheit oder eine Beeinträchtigung der Ergonomik des Stifts verwendet werden.
Es wäre vorstellbar, dass die Gehäuseeinheit in dem Betriebszustand fest mit dem Stift verbunden und/oder als ein Teil des Stifts ausgebildet ist. Um eine Flexibilität zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Gehäuseeinheit an einen Stift anordenbar und von dem Stift abnehmbar ausgestaltet ist. Beispielsweise könnte die Gehäuseeinheit mittels einer lösbaren Steckverbindung und/oder Schnappverbindung und/oder Schraubverbindung mit dem Stift verbindbar sein. Hierdurch kann ein einfaches Austauschen der Gehäuseeinheit im Falle eines Defekts der Stiftvorrichtung ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine einzelne Stiftvorrichtung mit vielen verschiedenen Stiften verwendet werden.
Vorteilhaft ist die Gehäuseeinheit als eine Stiftkappe für den Stift ausgebildet. Darunter, dass die Gehäuseeinheit als eine Stiftkappe ausgebildet ist, soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Gehäuseeinheit analog zu gängigen Stiftkappen auf den Frontalbereich des Stifts aufsteckbar ist. Hierdurch kann ein Bedienkomfort verbessert werden. Vorteilhaft kann ein handelsüblicher Stift durch ein einfaches Aufstecken und Abnehmen der Stiftvorrichtung wahlweise zu einem Besprühen und zu einem Schreiben und/oder Zeichnen und/oder Markieren verwendet werden.
Denkbar wäre, dass die Stiftvorrichtung, beispielsweise durch ein Aufstecken der Stiftvorrichtung, automatisch in den Betriebszustand überführbar ist. Um einen Bedienkomfort weiter zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Stiftvorrichtung ein Betätigungselement zur Betätigung der Sprüheinheit aufweist. Das Betätigungselement kann beispielsweise als ein Druckknopf und/oder Kippschalter und/oder Schiebeschalter und/oder Drehschalter und/oder Touchelement ausgebildet sein. Ferner könnte das Betätigungselement in einer Ausnehmung der Gehäuseeinheit angeordnet oder alternativ durch die Gehäuseeinheit hindurch betätigbar sein. Denkbar wäre, dass das Betätigungselement in einem Nahbereich des Korpus angeordnet ist. Vorteilhaft ist das Betätigungselement in einem Nahbereich des Frontalbereichs angeordnet. Besonders vorteilhaft weist die Stiftvorrichtung eine Signaleinheit auf, welche mit dem Betätigungselement wirkverbunden ist und dazu vorgesehen ist, bei Betätigung des Betätigungselements ein Signal an die Elektronikeinheit zur Steuerung der Arbeitseinheit zu senden. Hierdurch kann ein gezieltes und individuelles An- und Ausschalten der Sprüheinheit ermöglicht werden. Vorteilhaft kann ein Benutzer das Betätigungselement durch eine minimale Handbewegung betätigen, ohne hierbei den Stift aus der Hand legen oder einen Haltegriff ändern zu müssen.
Um einen Bedienkomfort und eine Flexibilität weiter zu steigern, wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement eine Einstellung zumindest zweier verschiedener Sprühstrahlparameter, insbesondere Sprühstrahlintensitäten, erlaubt, insbesondere stufenlos oder mehrstufig. Alternativ oder zusätzlich könnte das Betätigungselement eine Einstellung eines Sprühwinkels und/oder einer Sprührichtung erlauben. Denkbar wäre, dass das Betätigungselement eine Rotation und/oder Verformung und/oder translatorische Bewegung des Membranelements erlaubt. Vorzugsweise erlaubt das Betätigungselement eine Einstellung einer Amplitude und/oder Frequenz der Wechselspannung, welche die Elektronikeinheit bereitstellt. Hierdurch kann ein gezieltes und individuelles Einstellen des Sprühstrahls erreicht werden.
Darüber hinaus wird ein System vorgeschlagen, mit einem Stift, insbesondere einem Filzstift, und der Stiftvorrichtung. Hierdurch kann ein Benutzerkomfort gesteigert werden. Besonders vorteilhaft kann der Stift sowohl zu einem Schreiben und/oder Zeichnen und/oder Markieren als auch zu einem Besprühen verwendet werden.
Es wird ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Stiftvorrichtung, insbesondere der Stiftvorrichtung, vorgeschlagen, in welchem ein Stift, insbesondere ein Filzstift, welcher ein flüssiges Medium aufweist, mit der Stiftvorrichtung ausgestattet wird und in einem Betriebszustand mittels der Stiftvorrichtung ein Sprühstrahl des flüssigen Mediums bereitgestellt wird. Hierdurch kann ein Benutzerkomfort gesteigert werden. Vorteilhaft kann ein Besprühen eines Objekts mittels eines kompakten und intuitiv bedienbaren Werkzeugs erreicht werden.
Vorteilhaft ist die Stiftvorrichtung, beispielsweise für einen Farbwechsel, von dem Stift abnehmbar und direkt an einem weiteren Stift anordenbar. Besonders vorteilhaft kann auf eine Reinigung der Stiftvorrichtung vor einem Anordnen der Stiftvorrichtung an dem weiteren Stift verzichtet werden. Insbesondere sind Reste des flüssigen Mediums, welche nach einem Sprühvorgang in dem Membranelement verbleiben, nach dem Anordnen der Stiftvorrichtung an den weiteren Stift durch ein kurzes Sprühen entfernbar. Hierdurch kann ein Benutzerkomfort weiter gesteigert werden. Vorteilhaft kann ein effizientes und ununterbrochenes Besprühen auch bei einer Verwendung von verschiedenen flüssigen Medien, insbesondere verschiedenen Farben, gewährleistet werden.
Sollte die Stiftvorrichtung für längere Zeit nicht benutzt werden, ist eine Reinigung der Stiftvorrichtung sinnvoll, um ein Trocknen von Resten des flüssigen Mediums zu vermeiden. Es wäre möglich, dass zur Reinigung der Stiftvorrichtung die Stiftvorrichtung unter fließendes Wasser, beispielsweise in einem Spülbecken, gehalten wird. Um einen Benutzerkomfort weiter zu steigern, wird vorgeschlagen, dass zur Reinigung der Stiftvorrichtung als flüssiges Medium ein Reinigungsmittel verwendet wird. Insbesondere wird die Stiftvorrichtung zur Reinigung von dem Stift entfernt und an einen Reinigungsstift angeordnet, welcher das Reinigungsmittel aufweist. Hierdurch kann eine komfortable Reinigung der Stiftvorrichtung bereitgestellt werden. Vorteilhaft kann auf einen Transport der Stiftvorrichtung von einem Arbeitsplatz zu einem Waschplatz, welcher mit Spülbecken ausgestattet ist, zur Reinigung der Stiftvorrichtung verzichtet werden. Besonders vorteilhaft ist ein Abfluss oder ein Abwasserbehälter, in welchen das flüssige Reinigungsmittel gesprüht wird, ausreichend, um ein Besprühen und Reinigen am selben Ort zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Stiftvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Stiftvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 ein System mit einem Stift und einer Stiftvorrichtung,
2 eine Schnittdarstellung des Systems entlang der Schnittlinie A-A der 1,
3 die Stiftvorrichtung in einer Innenansicht und
4 ein schematisches Verlaufsdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Stiftvorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein System 36. Das System 36 weist einen Stift 32 auf. Der Stift 32 ist als ein handelsüblicher Filzstift ausgebildet. Alternativ könnte der Stift 32 als ein speziell ausgebildeter Sprühstift ausgebildet sein. Der Stift 32 weist einen Korpus 38 auf. Der Korpus 38 ist als ein Hohlzylinder ausgebildet. Der Korpus 38 weist einen Behälter (nicht dargestellt) auf, welcher mit einem flüssigen Medium gefüllt ist. Der Behälter ist nachfüllbar. Alternativ könnte der Behälter vollständig abgeschlossen sein. Der Stift 32 weist einen Frontalbereich 40 auf, welcher in 2 dargestellt ist. Der Stift 32 weist ein Kapillarspeicherelement 46 auf. Das Kapillarspeicherelement 46 ist als eine Mine ausgebildet. Das Kapillarspeicherelement 46 besteht aus Fasern. Alternativ könnte das Kapillarspeicherelement 46 aus einem porösen Material, insbesondere einem Speicherschwämmchen, bestehen. Das Kapillarspeicherelement 46 weist einen ersten Teilbereich (nicht dargestellt) auf. Der erste Teilbereich ist innerhalb des Behälters angeordnet. Das Kapillarspeicherelement 46 weist einen zweiten Teilbereich auf. Der zweite Teilbereich steht aus dem Frontalbereich hervor. Der zweite Teilbereich bildet eine Auftragspitze des Stifts 32.
Das System 36 weist eine Stiftvorrichtung 10 auf. Die Stiftvorrichtung 10 ist als eine Filzstiftvorrichtung ausgebildet. Alternativ könnte die Stiftvorrichtung 10 als eine Sprühstiftvorrichtung ausgebildet sein. Die Stiftvorrichtung 10 ist in den 2 und 3 näher dargestellt. Die Stiftvorrichtung 10 weist eine Sprüheinheit 12 auf. Die Sprüheinheit 12 weist eine Energiequelle 14 auf. Die Energiequelle 14 ist als eine Knopfzelle ausgebildet. Alternativ könnte die Energiequelle 14 als eine beliebige andere Art von Batterie oder Akkumulator ausgebildet sein. Die Sprüheinheit 12 weist eine Arbeitseinheit 16 auf. Die Energiequelle 14 dient einer Versorgung der Arbeitseinheit 16. Die Sprüheinheit 12 weist eine Elektronikeinheit 20 auf. Die Elektronikeinheit 20 ist als eine Leiterplatte ausgebildet. Die Elektronikeinheit 20 weist einen Wechselrichter (nicht dargestellt) auf. Der Wechselrichter dient einer Umwandlung einer von der Energiequelle 14 bereitgestellten Gleichspannung in eine Wechselspannung zur Versorgung der Arbeitseinheit 16.
Die Arbeitseinheit 16 dient einer Bereitstellung eines Sprühstrahls 18 des flüssigen Mediums. Alternativ oder zusätzlich könnte die Arbeitseinheit 16 einer Bereitstellung eines Sprühnebels des flüssigen Mediums dienen. Die Arbeitseinheit 16 weist ein Piezoelement 22 auf. Alternativ könnte die Arbeitseinheit 16 einen MEMS-Aktor und/oder einen Ultraschallkonverter aufweisen. Das Piezoelement 22 ist ringförmig ausgebildet. Das Piezoelement 22 ist als ein Kreisring ausgebildet. Alternativ könnte das Piezoelement 22 in Form von Ringen anderer, geschlossener geometrischer Figuren ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Polygonrings. Das Piezoelement 22 dient einer Bereitstellung des Sprühstrahls 18. Das Piezoelement 22 ist mit der Elektronikeinheit 20 elektrisch leitend verbunden. Die Elektronikeinheit 20 versorgt das Piezoelement 22 mit der Wechselspannung.
Die Arbeitseinheit 16 weist ein Membranelement 24 auf. Das Membranelement 24 ist flexibel. Das Membranelement 24 ist für das flüssige Medium permeabel. Das Membranelement 24 besteht auf Silikon. Alternativ könnte das Membranelement 24 aus anderen Arten von Kautschuk oder Schaumstoff bestehen. Das Membranelement 24 weist eine Vielzahl von Mediendurchlassöffnungen (nicht dargestellt) auf. Die Mediendurchlassöffnungen sind rasterförmig angeordnet. Die Mediendurchlassöffnungen dienen einem Durchlassen des flüssigen Mediums. Das Membranelement 24 ist an dem Piezoelement 22 befestigt. Das Membranelement 24 ist in einem von dem Piezoelement 22 definierten Zwischenraum aufgespannt. Das Membranelement 24 dient der Bereitstellung des Sprühstrahls 18. Das Piezoelement 22 dient einer Anregung des Membranelements 24 zu einer Schwingung. Das Membranelement 24 schwingt zwischen einer ersten Auslenkposition und einer zweiten Auslenkposition. In der ersten Auslenkposition berührt das Membranelement 24 den zweiten Teilbereich 46. In der ersten Auslenkposition nimmt das Membranelement 24 das flüssige Medium auf. In der zweiten Auslenkposition ist das Membranelement 24 von dem zweiten Teilbereich 46 beabstandet. In der zweiten Auslenkposition gibt das Membranelement 24 das aufgenommene flüssige Medium in Form des Sprühstrahls 18 frei.
Die Stiftvorrichtung 10 weist ein Betätigungselement 34 auf. Das Betätigungselement 34 dient einer Betätigung der Sprüheinheit 12. Das Betätigungselement 34 ist als ein Schiebeschalter ausgebildet. Alternativ könnte das Betätigungselement 34 als ein Drehschalter oder ein Kippschalter oder ein Touchelement ausgebildet sein. Die Stiftvorrichtung 10 weist eine Signaleinheit 42 auf. Das Betätigungselement 34 ist wirkungstechnisch mit der Signaleinheit 42 verbunden. Die Signaleinheit 42 ist elektrisch leitend mit der Elektronikeinheit 20 verbunden. Die Signaleinheit 42 dient einer Ausgabe eines Signals an die Elektronikeinheit 20 basierend auf einer Position des Betätigungselements 34. Das Betätigungselement 34 dient einer stufenweisen Einstellung einer Sprühstrahlintensität des Sprühstrahls 18. Alternativ könnte das Betätigungselement 34 einer stufenlosen Einstellung der Sprühstrahlintensität oder einer Einstellung anderer Sprühstrahlparameter dienen.
Die Stiftvorrichtung 10 weist eine Gehäuseeinheit 26 auf. Die Gehäuseeinheit 26 weist einen Aufnahmeraum 28 auf. In dem Aufnahmeraum 28 sind die Energiequelle 14, die Elektronikeinheit 20, die Signaleinheit 42 und die Arbeitseinheit 16 angeordnet. Die Gehäuseeinheit 26 ist an den Stift 32 anordenbar und von dem Stift 32 abnehmbar ausgestaltet. Die Gehäuseeinheit 26 ist als eine Stiftkappe für den Stift 32 ausgebildet. Alternativ könnte die Gehäuseeinheit 26 ein Teil des Stifts 32 oder fest mit dem Stift 32 verbunden sein. Die Gehäuseeinheit 26 weist eine Öffnung 44 auf. Die Öffnung 44 ist dem zweiten Teilbereich 46 gegenüberliegend angeordnet. Die Öffnung 44 dient einem Durchlassen des Sprühstrahls 18.
Die Gehäuseeinheit 26 weist einen Teilbereich 30 auf. Der Teilbereich 30 erstreckt sich seitlich entlang des Stifts 32. Die Energiequelle 14 ist in dem Teilbereich 30 angeordnet. Der Teilbereich 30 ist mit einer restlichen Gehäuseeinheit einstückig ausgebildet. Alternativ könnte der Teilbereich 30 separat zu der restlichen Gehäuseeinheit ausgebildet sein.
4 zeigt ein schematisches Verlaufsdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb der Stiftvorrichtung 10. In einem Aufsteckschritt 100 wird die Stiftvorrichtung 10 auf den Stift 32 gesteckt. In einem Sprühschritt 110 wird das Betätigungselement 34 von einem Benutzer zur Einstellung einer gewünschten Sprühstrahlintensität betätigt. Im Anschluss an die Einstellung der Sprühstrahlintensität wird durch die Stiftvorrichtung 10 der Sprühstrahl 18 des flüssigen Mediums bereitgestellt. Der Sprühschritt 110 folgt auf den Aufsteckschritt 100. In einem ersten Reinigungsschritt 120 wird die Stiftvorrichtung 10 von dem Stift 32 abgenommen. Im Anschluss an das Abnehmen wird die Stiftvorrichtung 10 auf einen Reinigungsstift (nicht dargestellt) aufgesteckt. Der Reinigungsstift entspricht im Wesentlichen dem Stift 32, weshalb im Folgenden lediglich Unterschiede des Reinigungsstifts und des Stifts 32 beschrieben werden. Der Reinigungsstift weist ein weiteres flüssiges Medium auf. Das weitere flüssige Medium ist als ein Reinigungsmittel ausgebildet. In einem zweiten Reinigungsschritt 130 wird ein Betätigungselement des Reinigungsstifts analog zu dem Sprühschritt 110 zur Reinigung der Stiftvorrichtung 10 betätigt. Der zweite Reinigungsschritt 130 folgt auf den ersten Reinigungsschritt 120. Die Reinigungsschritte 120, 130 können auf den Sprühschritt 110 folgen oder vor dem Aufsteckschritt 100 stattfinden.

Claims

Stiftvorrichtung (10), insbesondere Filzstiftvorrichtung, mit einer Sprüheinheit (12), welche eine Energiequelle (14) und eine von der Energiequelle (14) versorgte Arbeitseinheit (16) aufweist, wobei die Arbeitseinheit (16) dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand einen Sprühstrahl (18) eines flüssigen Mediums bereitzustellen.
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinheit (16) ein Piezoelement (22) zur Bereitstellung des Sprühstrahls (18) aufweist.
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinheit (16) ein flexibles, für das flüssige Medium permeables Membranelement (24) zur Bereitstellung des Sprühstrahls (18) aufweist.
Stiftvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Gehäuseeinheit (26), welche einen Aufnahmeraum (28) aufweist, in welchem die Energiequelle (14) und die Arbeitseinheit (16) angeordnet sind.
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (26) einen Teilbereich (30) aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, sich zumindest in dem Betriebszustand seitlich entlang eines Stifts (32) zu erstrecken.
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (14) in dem Teilbereich (30) angeordnet ist.
Stiftvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (26) an einen Stift (32) anordenbar und von dem Stift (32) abnehmbar ausgestaltet ist.
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseeinheit (26) als eine Stiftkappe für den Stift (32) ausgebildet ist.
Stiftvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (34) zur Betätigung der Sprüheinheit (12).
Stiftvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (34) eine Einstellung zumindest zweier verschiedener Sprühstrahlparameter, insbesondere Sprühstrahlintensitäten, erlaubt, insbesondere stufenlos oder mehrstufig.
System (36) mit einem Stift (32), insbesondere einem Filzstift, und einer Stiftvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betrieb einer Stiftvorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, in welchem ein Stift (32), insbesondere ein Filzstift, welcher ein flüssiges Medium (20) aufweist, mit der Stiftvorrichtung (10) ausgestattet wird und in einem Betriebszustand mittels der Stiftvorrichtung (10) ein Sprühstrahl (18) des flüssigen Mediums bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Stiftvorrichtung (10) als flüssiges Medium ein Reinigungsmittel verwendet wird.