DE102021120157A1

DE102021120157A1 - Nägel-bedruckmaschine

Info

Publication number: DE102021120157A1
Application number: DE102021120157.8A
Authority: DE
Inventors: Melanie Schnittger
Original assignee: Naila Tech Ug Haftungsbeschraenkt; Naila Technologies Ug Haftungsbeschraenkt
Current assignee: Naila Tech Ug Haftungsbeschraenkt; Naila Technologies Ug Haftungsbeschraenkt
Priority date: 2021-08-03
Filing date: 2021-08-03
Publication date: 2023-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen (4) auf Nägel (2) umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand (H) oder Zehennägel eines Fußes (F), wobei die Vorrichtung ein Gehäuse (3) mit einem Innenraum (31) und einer Öffnung (32) nach außen, wobei die Öffnung zum Einführen zumindest eines Teils der Hand oder des Fußes in den Innenraum zum Auftragen des flüssigen Überzugs auf einen oder mehrere Nägel vorgesehen ist, einen im Innenraum angeordneten Sensor (5), vorzugsweise eine Kamera, der dazu ausgestaltet ist, Messdaten von den im Innenraum platzierten Nägeln aufzuzeichnen, eine mit dem Sensor verbundene Auswerteeinheit (6), die dazu ausgestaltet ist, aus den Messdaten Form, Fläche und Position der Nägel sowie einen für die Auftragung des Überzugs vorgesehenen identifizierten Nagelbereich (21) zu bestimmen, eine Auftragungseinheit (7), die dazu ausgestaltet ist, auf den identifizierten Nagelbereich den Überzug aufzutragen, wobei der Überzug beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, und eine mit der Auswerteeinheit verbundene Steuereinheit (8) zur Steuerung der Auftragungseinheit zum Auftragen des Überzugs auf den identifizierten Nagelbereich zumindest eines der sich in dem Innenraum befindlichen Nägel umfasst.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen mit einer Viskosität größer 20 mPa·s auf Nägel umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand oder Zehennägel eines Fußes, ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung und eine optionale Softwareapplikation zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung dieser Vorrichtung und Ausführung in einem solchen Verfahren.
Hintergrund der Erfindung
Die Farbgestaltung von Finger- und Fußnägeln gilt als kreative Mode und ist daher sehr beliebt. Die Prozedur zum manuellen Auftragen von Nagellack auf Finger- und/oder Fußnägel umfasst einige Schritte und benötigt sowohl Zeit als auch Geschick beim sorgfältigen Auftragen auf die Finger- oder Fußnägel, um diese vollständig mit Nagellack zu bedecken, ohne dass dieser zu weit auch auf die umgebende Haut aufgetragen wird. Des Weiteren muss der Nagellack nach dem Auftragen trocknen, was zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt.
Um die Auftragung für den Anwender zu vereinfachen, sind zahlreiche Hilfsmittel und Werkzeuge bekannt. Beispielsweise werden Pinsel mit der Nagellackflasche verkauft. Hier hängt das Ergebnis der Nagellackierung weiter von der Geschicklichkeit des Anwenders ab. Daher wurden maschinelle Lösungen für die Farbauftragung auf Nägel bereitgestellt. Beispielsweise können Tintenstrahldrucker Farben auf Nägel drucken oder sprühen. Damit diese Farben von Tintenstrahldruckern optimal appliziert werden können, müssen diese Farben Viskositäten kleiner 15 mPa·s besitzen. Farben mit niedrigen Viskositäten verlaufen schnell auf den Nägeln und erzeugen kein zuverlässiges und akkurates Ergebnis und trocknen zudem besonders langsam. Die WO 2019/199921 A1 beschreibt einen Nagellackdrucker, bei dem ein Gel zur Auftragung auf die Nägel verwendet wird. Gel wie auch Acrylfarben und Schellack wird zum Färben oder Verlängern der Nägel verwendet, muss aber mit UV-Licht gehärtet werden.
Es ist daher wünschenswert, eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen einer oder mehrerer Schichten von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel (natürliche oder künstliche Fingernägel oder Fußnägel) zur Verfügung zu haben, um die Auftragungszeit zu verkürzen und ein quantitativ gutes Auftragungsergebnis unabhängig von der Geschicklichkeit des Anwenders zu erhalten, wobei die Nägel dabei mit einer Farbschicht überzogen werden, die robust im späteren Gebrauch der lackierten Finger- und Fußnägel ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen einer oder mehrerer Schichten von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel (natürliche oder künstliche Fingernägel oder Fußnägel) bereitzustellen, um die Auftragungszeit zu verkürzen und ein qualitativ gutes Auftragungsergebnis unabhängig von der Geschicklichkeit des Anwenders zu erhalten, wobei die Nägel dabei akkurat mit einer Farbschicht überzogen werden können, die robust im späteren Gebrauch der lackierten Finger- und Fußnägel ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand oder Zehennägel eines Fußes, wobei die Vorrichtung:

- ein Gehäuse mit einem Innenraum und einer Öffnung nach außen, wobei die Öffnung zum Einführen zumindest eines Teils der Hand oder des Fußes in den Innenraum zum Auftragen des flüssigen Überzugs auf einen oder mehrere Nägel vorgesehen ist,
- einen im Innenraum angeordneten Sensor, vorzugsweise eine Kamera, der dazu ausgestaltet ist, Messdaten von den im Innenraum platzierten Nägeln aufzuzeichnen,
- eine mit dem Sensor verbundene Auswerteeinheit, die dazu ausgestaltet ist, aus den Messdaten Form, Fläche und Position der Nägel sowie einen für die Auftragung des Überzugs vorgesehenen identifizierten Nagelbereich zu bestimmen,
- eine Auftragungseinheit, die dazu ausgestaltet ist, auf den identifizierten Nagelbereich den Überzug aufzutragen, wobei der Überzug beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, und
- eine mit der Auswerteeinheit verbundene Steuereinheit zur Steuerung der Auftragungseinheit zum Auftragen des Überzugs auf den identifizierten Nagelbereich zumindest eines der sich in dem Innenraum befindlichen Nägel

Der Begriff „Nägel“ bezieht sich auf einen oder mehrere Fuß- und/oder Fingernägel, wobei es sich hierbei um natürliche Nägel oder künstliche Nägel aus unterschiedlichen Materialien (aufgeklebte Nägel) handeln kann.
Der Begriff „Überzug“ bezeichnet eine Beschichtung des Nagels mit einer Schicht aus einem dafür geeigneten Material, die hier eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, vorzugsweise größer 30 mPa·s. Der Überzug grenzt sich somit gegen wasserbasierte Ink-Jet-Farben für Nägel ab, die eine Viskosität kleiner 20 mPa·s besitzen. Der Überzug stellt damit eine Beschichtung der Nägel da, die im Fall der Hand umgangssprachlich auch als Nagellack bezeichnet wird. Der Überzug kann eine je nach Anwendung variierende Schichtdicke besitzen. Auch kann der Überzug Teil eines Schichtsystems sein, wo der Überzug nur eine Schicht des Schichtsystems darstellt. Die anderen Schichten des Schichtsystems können aus denselben Materialien wie der Überzug bestehen oder andere Materialien sein oder enthalten. Der Überzug ist während des Auftragens flüssig, damit er gut auf die Nägel aufgetragen werden kann. Es versteht sich, dass der Überzug nach dem Auftragen nach einer Trocknungs- oder Aushärtezeit fest wird, da der Überzug zumindest für einen gewissen Zeitraum fest auf den Nägeln verbleiben soll. Die Menge an aufgetragenen Überzug, dessen Temperatur und die Auftragungsgeschwindigkeit kann je nach Überzug und gewünschtem Design der Nägel unterschiedlich sein.
Das Gehäuse kann eine oder mehrere Sensoren umfassen, die in der Lage sind, den/die in der Öffnung platzierten Finger und Zehen abzubilden. Der Sensor zur Aufnahme von Messdaten für die nachfolgende Bestimmung von Form, Fläche und Position der Nägel kann jeder dafür geeignete Sensor sein. Beispielsweise kann der Sensor ein optischer Sensor, ein akustischer Sensor oder Ultraschallsensor sein. Um die Messdaten aufnehmen zu können, umfasst der Sensor zumindest im Falle vom akustischen Sensor oder Ultraschallsensor eine Signalquelle, die die entsprechenden akustischen oder ultraschallbasierten Signale auf die Nägel aussendet, um das reflektierte Signal als Messdaten aufzunehmen. Bei optischen Sensoren, beispielsweise eine Kamera, können dies entweder das von den Nägeln reflektierte verfügbare Umgebungslicht oder eine vorhandene Lichtquelle in der Vorrichtung ausnutzen, die Licht zur Reflektion zum Sensor auf die Nägel aussendet.
Der oder die Sensoren sind beispielsweise über Datenleitungen mit der Auswerteeinheit verbunden, die als Prozessor mit Speicherbereich ausgeführt sein kann. Die Auswerteeinheit kann im Gehäuse der Vorrichtung angeordnet sein oder alternativ auch in einer Cloud oder auf einem externen Gerät installiert und mit einer geeigneten Datenverbindung mit dem Gehäuse verbunden sein. Der Ausdruck „die Vorrichtung umfasst“ schließt somit auch die in der Cloud oder auf dem externen Gerät ausgeführte Auswerteinheit als Teil der Vorrichtung mit ein. In einer Ausführungsform wird auf der Auswerteeinheit eine Formerkennungssoftware ausgeführt, die aus den Messdaten zusätzlich zu Lage, Fläche und Position auch eine Krümmung des Nagels erkennt. Dabei kann die Formerkennungssoftware dazu ausgestaltet sein, erkannte Nagelbereiche und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender auf dessen Wünsche anzupassen, um den identifizierten Nagelbereich für die Auftragung individuell gestalten zu können. Die Formerkennungssoftware kann maßgeschneidert, von der Stange gekauft oder eine Open-Source-Computer-Visioning-Software sein. Sensoren können verwendet werden, um den Nagel anhand der Lichtreflexion zu identifizieren und die Lage und Krümmung des Nagels zu bestimmen. Kamera- und Sensordaten können einmalig oder kontinuierlich gesammelt werden, um die Druckposition für den Druckkopf zu bestimmen. Die Kamera bzw. der Sensor kann operativ über Wi-Fi oder Bluetooth mit einer Anwendung außerhalb des Geräts wie einer mobilen App zur Visualisierung verbunden sein. Durch die Bestimmung des für die Auftragung vorgesehenen identifizierten Nagelbereichs können auch abgeplatzte Stellen von bereits aufgetragenem Überzug durch Nachtragen des Überzugs repariert werden. Damit braucht nicht der gesamte Nagel gereinigt und neu überzogen werden, sondern nur der zu reparierende Bereich mit Überzug versehen werden, was weniger zeit- und materialaufwendig ist.
Die Steuereinheit kann ebenfalls als Prozessor ausgeführt sein. Sie kann in dem Gehäuse oder in einem Backend außerhalb des Geräts angeordnet und mit dem Gehäuse mittels einer geeigneten Datenverbindung verbunden sein. Auch der letztere Fall wird als von der Vorrichtung umfasst verstanden. Die Steuereinheit und die Auswerteeinheit können auch auf derselben Hardware oder in derselben Cloud (bzw. Cloudserver) installiert sein. Die Formerkennungssoftware kann einen Algorithmus oder ein maschinelles Lernmodell enthalten, um den Nagelbereich und die Grenzen zu identifizieren, zu bestätigen oder anzupassen. Solche Anpassungen können die Präferenzen des Anwenders beinhalten (z. B. die Größe des Abstands zwischen Nagelhaut und aufgetragenem Überzug, das Weglassen der Lunula), aber auch von der Software auferlegt werden, wie beispielsweise das Glätten der Umrisse, um klare Linien des Überzugs zu erhalten. Diese Formerkennung kann kontinuierlich oder periodisch durchgeführt werden. Sie kann zu einer Echtzeit- oder nahezu Echtzeit-Aktualisierung des Auftragungsbereichs während des Auftragens des Überzugs führen. Der erkannte Nagelbereich kann dem Benutzer vor dem Auftragen in der mobilen App zur Bestätigung und Anpassung angezeigt werden.
Der identifizierte und ggf. angepasste Nagelbereich wird dann in Positionsinformationen für die Auftragungseinheit übertragen. Dies geschieht auf der Steuereinheit in dem Gehäuse oder in einem (cloudbasierten) Backend. Dazu verfügt die Vorrichtung über eine Konnektivität via Bluetooth oder Wifi-Verbindung zu einer App, die die Messdaten überträgt. Die Übertragung kann auch über eine in der Vorrichtung integrierte Sim-Karte erfolgen.
Die Vorrichtung ermöglicht das Auftragen gleichmäßiger Farbschichten als Überzug auf die Nägel, aber die Technologie unterstützt auch jede Art von Design mit verschiedenen Farbschichten oder Tinten. Das Weglassen oder Wiederholen eines oder mehrerer Auftragungsschritte von Überzug gegenüber vorangegangenen Auftragungen ist weiterhin im Rahmen der Erfindung möglich.
Die Vorrichtung kann unterschiedliche Formen und Größen besitzen, beispielsweise könnte sie ein ca. 15x15x15 cm großer Würfel mit Ober-, Unter- und Seitenwänden sein. Hierbei könnte die Vorderwand nur teilweise bis zum Boden reichen und die Öffnung als Einstieg für die Hand bzw. einen oder mehrere Finger und den Fuß bzw. einen oder mehrere Zehen dienen. Der Innenraum des Gehäuses in jedweder Form ist dabei so geformt, dass ein oder mehrere Finger/Zehen auf einmal darin platziert werden können. Die Finger und Zehen können in gleichen oder unterschiedlichen Positionen platziert werden.
Die Vorrichtung kann entweder über Tasten (z. B. Power, Start, Stopp) oder über eine App gesteuert werden. Die App kann auch verwendet werden, um Benutzer durch die Nagelvorbereitung, die Einrichtung der Vorrichtung, die Wartung und andere Handhabungsschritte zu führen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann der Überzug mit höherer Viskosität als sonst üblich aufgetragen werden. Dadurch kann dies für den Nutzer exakter als manuell möglich erfolgen, was schöner aussieht und länger hält, weil kein Wasser zwischen die Schichten laufen kann. Außerdem kann der Überzug dadurch schnell aufgetragen werden.
Dieser trocknet zudem schneller, da er aufgrund der hohen Viskosität dünner aufgetragen werden kann, als es manuell möglich ist. Bei einer genauen Kontrolle der Umgebungs- und Auftragungstemperatur können sogar mehrere Schichten Überzug als Basis-, Farb- und Topcoat-Schicht schneller platzieren werden, was den gesamten Ablauf beschleunigt und garantiert, dass der Lack nach Vollendung nicht mehr verschmiert. Außerdem ist die Vorrichtung nicht auf bestimmte Inhaltsstoffen im Überzug beschränkt. Ein beispielsweise hoher Alkoholanteil ist von der Vorrichtung ebenso verarbeitbar wie ein geringer. Damit liegt ein neuer Anwendungsfall im Vergleich zu verfügbaren Applikationsgeräten im Maniküren- bzw. Pedikürenbereich vor. Durch die Automatisierung des Lackauftrags kann eine Verkürzung der Maniküren- bzw. Pedikürenzeit von 60 Minuten auf ca. 15 Minuten erreicht werden. Hierbei ist es möglich, eine einheitliche Farbe zu drucken, während tintenbasierte Bilder durch CMYK Kartuschen bei Wahl einer einheitlichen Farbe für die aufgetragene Nagelbeschichtung punktig aussehen, da eine CMYK Farbkombi genutzt wird, die die einzelnen unterschiedlichen Farbpunkte nah beieinander platziert aber optisch doch nicht ganz sauber wirkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit das automatischen Auftragen einer oder mehrerer Schichten von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel (natürliche oder künstliche Fingernägel oder Fußnägel), verkürzt damit die Auftragungszeit und erreicht ein qualitativ gutes Auftragungsergebnis unabhängig von der Geschicklichkeit des Anwenders, wobei die Nägel dabei akkurat mit einer Farbschicht überzogen werden, die aufgrund ihrer hohen Viskosität robust im späteren Gebrauch der „lackierten“ Finger- und Fußnägel ist.
In einer Ausführungsform ist der Überzug zur Aushärtung auf den Nägeln lufttrocknend. Der Überzug erfordert somit keine UV-Härtung, sodass der Überzug im Vergleich zu anderen Nagellacken weniger giftige Chemikalien enthält. Die Lufttrocknung vermeidet die sonst übliche Prozedur aus Clipping/Folieren/Härten mit UV/Entfernen von Politur und ist daher weniger aufwendig und zeitsparender.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Überzug ein Lack, vorzugsweise ein lösungsmittelbasierter Lack, besonders bevorzugt ein pflanzlicher oder wasserbasierter Lack, ein gelbasierter Lack oder ein medizinischer Lack. Lacke sind beispielsweise mit Ink-Jet-Druckköpfen nicht auftragbar, da Ink-Jet-Druckköpfe die Tinte zur Auftragung auf bis zu 60°C erhitzen, bei der Lacke Feuer fangen können. Vorzugsweise besitzt der Lack eine Viskosität von 20 bis 1500 mPa·s, vorzugsweise 100 - 800 mPa·s. Klarlacke besitzen meist eine Viskosität zwischen 100 - 200 mPa·s, Farblacke eine Viskosität zwischen 600 - 800 mPa·s, meist um die 700 mPa·s. Wasserbasierte Ink-Jet-Farben besitzen meist eine Viskosität kleiner 15 mPa·s.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt der Überzug beim Auftragen auf den identifizierten Nagelbereich Raumtemperatur ± 10 Grad, vorzugsweise Raumtemperatur ± 5 Grad besitzt. Die Raumtemperatur beträgt üblicherweise in Wohn- und Geschäftsbereichen 20°C, da diese die Temperatur als behaglich empfunden wird. Lacke brennen, wenn sie zu heiß werden. Daher ist eine Erwärmung auf 60°C wie beispielsweise bei wasserbasierten Auftragungen auf Nägel hier nicht möglich. Die Lacke werden mit einer Temperatur deutlich unterhalb von 60°C liegende Temperatur aufgetragen. In einer weiteren Ausführungsform ist die Auftragungseinheit ein Druckkopf, mit dem der Überzug kontaktlos auf den identifizierten Nagelbereich aufgetragen wird. Bevorzugt umfasst der Druckkopf ein oder mehrere piezoelektrische Jet-Ventile zur Auftragung des Überzugs auf die Nägel. Der Begriff „Jet-Ventile“ ist nicht mit der sogenannten Ink-Jet-Technologie zu verwechseln. Die hier verwendete Auftragungstechnologie ist eine berührungslose Piezo-Drucktechnologie, die sowohl niedrig- als auch hochviskose Flüssigkeiten drucken kann. Das Überzug- bzw. Lackvolumen und die Geschwindigkeit können auf jeden Überzug bzw. Lack abgestimmt werden. Es können je nach Wunsch des Anwenders ein oder mehrere Nagelpflege-, Basis-, Farb- und Decklacke aufgetragen werden. Mit den Jet-Ventilen können Materialien mit Viskositäten von 1 mPa·s bis 1000000 mPa·s verwendet werden und somit sowohl Lacke als auch Farbe gedruckt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der gesamte Auftragungs- bzw. Lackierprozess automatisieren kann. Die obigen Jet-Ventile sind extrusionsbasiert und nutzen die Piezo-Drucktechnologie. Hiermit kann sowohl Tinte als auch Flüssigkeiten mit Viskosität >20 mPa·s auf die Nägel kontaktlos gedruckt werden. Die Jet-Ventile erfordern keine Erwärmung des Überzugs, wodurch Lacke gut austragbar sind (Nagellack auf Lösungsmittelbasis ist brennbar). Mit den Jet-Ventilen können mehrere Schichten gleicher oder unterschiedlicher Überzüge auf die Nägel gedruckt werden, ggf. mit anderen Schichten (auch Tinte) dazwischen. Die Auftragungseinheit kann auch mehrere Druckköpfe umfassen, für die das Voranstehende ebenso gilt. Bei diesen Jet-Ventilen können auch Füllstoffe in das Material des Überzugs hinzugegeben und mit ausgedruckt werden. Diese Füllstoffe könnten für optische Effekte im Überzug sorgen. In einer weiteren Ausführungsform ist die Auftragungseinheit, insbesondere als Druckkopf, im Innenraum der Vorrichtung so montiert, dass die Auftragungseinheit zumindest entlang zweier linearer Freiheitsgrade, vorzugsweise entlang drei linearer Freiheitsgrade, bewegt werden kann. Die Auftragungseinheit kann dazu beispielsweise mit zwei- oder dreiachsigen motorgetriebenen Schienen verbunden sein, die eine beliebige Kombination von bis zu drei linearen Freiheitsgraden ermöglichen. Mindestens zwei Freiheitsgrade (beispielsweise in x- und y-Ebene parallel zu einer Auflagefläche der Nägel) sind notwendig, damit die von der Steuerungseinheit angesteuerte Auftragungseinheit den Überzug automatisch auf die Nägel in dem identifizierten Nagelbereich auftragen kann. Da die Nägel in der Regel keine zweidimensionale Form, sondern meist eine dreidimensionale Form besitzen, ist es vorteilhaft, wenn die Auftragungseinheit zusätzlich in einem dritten Freiheitsgrad (in einer z-Richtung beispielsweise orthogonal zur x-y-Ebene) bewegt werden kann, um beispielsweise unabhängig vom Auftragungspunkt im identifizierten Nagelbereich den gleichen Abstand zum Nagel beim Auftragen einstellen kann..
In einer weiteren Ausführungsform ist die Auftragungseinheit im Innenraum der Vorrichtung so montiert, dass die Auftragungseinheit zusätzlich entlang eines rotatorischen Freiheitsgrad bewegt werden kann. Zusätzliche rotatorische Freiheitsgrade können beispielsweise in Form eines Scharniers am Druckkopfes zu den Schienen bereitgestellt werden.
Mit dem rotatorischen Freiheitsgrad kann sichergestellt werden, dass der Überzug zusätzlich zu einem konstanten Abstand immer senkrecht zur jeweiligen Nageloberfläche aufgetragen werden kann. Mit einer zur Nageloberfläche parallel ausgerichteten Auftragungseinheit kann die Auftragung noch präziser erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mehrere separate Vorratsbehälter, vorzugsweise wechselbare Kartuschen, mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen, vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit, sodass unterschiedliche Überzüge auf verschiedene Nägel und/oder der Überzug als Teil eines Schichtsystems aus mehreren Schichten von Materialien auf demselben Nagel aufgetragen werden können. Es versteht sich, dass Schichtsysteme auch auf mehreren Nägeln oder allen Nägeln aufgetragen werden können. Hierbei können die Schichten, die nicht der Überzug sind, ebenfalls Lacke wie der Überzug sein. Alternative können die anderen Schichten, die nicht aus dem Überzug sind, auch aus anderen Materialien wie beispielsweise Ink-Jet-Farben bestehen. Die Auftragungseinheit kann eine oder mehrere Schichten des gleichen oder unterschiedlichen Nagellacks auf Teile oder den gesamten Nagelbereich auftragen. Ein oder mehrere Druckköpfe können mit einem oder mehreren nachfüllbaren Behältern/Kartuschen verbunden werden, die mit dem gewünschten Lack, Nagelpflegeprodukt, Tinte oder Reinigungsflüssigkeit gefüllt werden können. Die Vorratsbehälter und Verbindungen zu dem Druckkopf können individuell gestaltet werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Auftragungseinheit dazu ausgestaltet und wird durch die Steuereinheit angesteuert, bei einer Auftragung von mehreren Schichten vor einem Wechsel zur Auftragung der nächsten Schicht eine Reinigungsprozedur mit einer Reinigungsflüssigkeit zu durchlaufen. Vor dem Wechsel zu einer weiteren Schicht kann eine Reinigungsflüssigkeit mit der Auftragungseinheit abgespritzt und in die dafür vorgesehene Kartusche zurückgepumpt oder in einem separaten Behälter aufgefangen werden. Das Reinigen der Auftragungseinheit vor dem Applizieren der nächsten Schicht verbessert die Reinheit der nächsten Schicht und damit die Qualität des Auftragungsergebnisses.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Öffnung in ihrer Größe und Form verstellbar ausgeführt. Damit kann die Öffnung an unterschiedliche Hand-, Fuß-, Finger- und Zehengrößen angepasst werden. Hierzu sind vorzugsweise auch anderen die Komponenten der Vorrichtung in der Größe verstellbar und austauschbar.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Innenraum ein Sicherungselement zur Fixierung der Hand oder Teile davon oder des Fußes oder Teile davon, vorzugsweise der Nägel. Bei einem fixierten Nagel sei es über die Fixierung von Fuß oder Hand oder von einem Teil davon, deckt sich der von der Auswerteeinheit bestimmte identifizierte Nagelbereich bei der Auftragung ideal mit den tatsächlichen Nagelbereich, auf den der Überzug aufgetragen wird. Damit hängt die Qualität der Auftragung des Überzugs nicht mehr vom Vermögen des Anwenders ab, seine zu beschichtenden Nägel ortsstabil zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Messdaten durch den Sensor kontinuierlich zumindest bis zum Abschluss des Auftragens des Überzugs aufgenommen und durch die Auswerteeinheit zur Bestimmung des jeweils momentanen identifizierten Nagelbereichs ausgewertet, um die Auftragungseinheit jeweils für den momentanen Nagelbereich situationsgerecht zur Auftragung anzusteuern. Damit können eventuelle Bewegungen von Hand oder Fuß und damit der betreffenden Nägel beim Auftragen nachkorrigiert werden, sodass die Auftragung sicher in den identifizierten Nagelbereich erfolgt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem Anwender oder einer Cloud. Die Schnittstelle kann dabei ein Bildschirm, eine Datenverbindung zu einem externen Gerät, ein oder mehrere Bedienungsknöpfe etc. sein. Das Wesentliche der Schnittstelle besteht darin, dass ein Anwender über die Schnittstelle Eingaben in die Vorrichtung machen oder diese steuern kann. Über diese Schnittstelle kann der Anwender neben dem reinen Starten der Vorrichtung beispielsweise auch Vorlieben für Art und Form der Auftragung des Überzugs oder des Schichtsystems mit Überzug eingeben. Solche Präferenzen des Anwenders können beispielsweise auch die Größe des Abstands zwischen Nagelhaut und aufgetragenem Überzug oder das Weglassen der Lunula betreffen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Schnittstelle dazu ausgestaltet, mit einer vorzugsweise drahtlosen Datenverbindung mit einer Softwareapplikation (eine sogenannte App), beispielsweise installiert und ausgeführt auf einem Smartphone, zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung zu kommunizieren. Dazu können beispielsweise Technologien wie WiFi, Bluetooth oder andere bekannte Nahkommunikationstechnologien verwendet werden. Eine Ansteuerung über eine App ist leicht verfügbar für den Anwender und es können leicht durch neue Softwareversionen aufgespielt werden, ohne dass der Anwender dazu aktiv werden muss. Außerdem kann der Anwender über die App seine gewünschten Einstellungen speichern oder separat von der Anwesenheit im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung, beispielsweise zu Hause, je nach Bedürfnis ändern. Über die App können unterschiedliche erfindungsgemäße Vorrichtungen an unterschiedlichen Orten sofort verwendet werden, ohne dass es eine erneute Eingabe der Anwenderwünsche bedarf, da die App mit jeder erfindungsgemäßen Vorrichtung kommunizieren und diese ansteuert kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, den Anwender über die Schnittstelle über die Auftragung des Überzugs auf die Nägel und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung zu informieren. Damit kann unnötige Wartezeit für den Anwender vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung zu einer Schnelltrocknung der Nägel ausgestaltet. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Sprüheinrichtung zum Versprühen eines Trocknungsmittels für den Überzug. In einer Ausführungsform kann das Trockenmittel feuchtigkeitsreduzierte Luft sein, die zu einem schnelleren Verdunsten des Lösungsmittels im Überzug führt. Andere Schnelltrocknungen wären beispielsweise mittel UV-Aushärtung möglich, obwohl dies mit lufttrocknenden Überzügen vermieden werden soll oder für die Lacktrocknung geeignete kosmetische Trocknungssprays.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Messdaten aus von den Nägeln reflektierten Licht gewonnen, vorzugsweise umfasst die Vorrichtung dazu ein oder mehrere Lichtquellen zum Beleuchten der Nägel mit Licht. Diese Lichtquellen können Licht im sichtbaren, infrarotem oder ultravioletten Spektralbereich aussenden, je nach verwendetem Sensor. Die zusätzliche künstliche Lichtquelle in der Vorrichtung erhöht die Helligkeit in der Öffnung, was gegebenenfalls zu einer besseren Bestimmung des identifizierten Nagelbereichs im Vergleich zu einer solchen Bestimmung lediglich bei Nutzung des Restlichts der Umgebung führen kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand oder Zehennägel eines Fußes mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassend nachfolgende Schritte:

- Einführen zumindest eines Teils der Hand oder des Fußes durch eine Öffnung hindurch in einen Innenraum eines Gehäuses der Vorrichtung;
- Aufzeichnen von Messdaten von den im Innenraum platzierten Nägeln mittels eines im Innenraum angeordneten Sensor, vorzugsweise einer Kamera;
- Bestimmen von Form, Fläche und Position der Nägel sowie eines für die Auftragung des Überzugs vorgesehenen identifizierten Nagelbereichs aus den Messdaten mittels einer mit dem Sensor verbundenen Auswerteeinheit; und
- Auftragen des Überzugs auf den identifizierten Nagelbereich mittels einer Auftragungseinheit, wobei der Überzug beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, wobei eine mit der Auswerteeinheit verbundene Steuereinheit die Auftragungseinheit zum Auftragen des Überzugs auf den identifizierten Nagelbereich zumindest eines der sich in dem Innenraum befindlichen Nägel steuert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit das automatischen Auftragen einer oder mehrerer Schichten von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel (natürliche oder künstliche Fingernägel oder Fußnägel), verkürzt damit die Auftragungszeit und erreicht ein qualitativ gutes Auftragungsergebnis unabhängig von der Geschicklichkeit des Anwenders, wobei die Nägel dabei akkurat mit einer Farbschicht überzogen werden, die aufgrund ihrer hohen Viskosität robust im späteren Gebrauch der „lackierten“ Finger- und Fußnägel ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich eine Schnittstelle zur Kommunikation mit einem Anwender, umfassend zusätzlich den Schritt des Eingebens von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung durch den Anwender über die Schnittstelle.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Eingeben durch den Anwender über eine Softwareapplikation installiert und ausgeführt auf einem Smartphone, wobei die Schnittstelle dazu ausgestaltet ist, eine vorzugsweise drahtlose Datenverbindung mit dem Smartphone herzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform passt eine auf der Auswerteeinheit installiert und ausgeführte Formerkennungssoftware die erkannten Nagelbereiche und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender über die Schnittstelle auf dessen Wünsche an, um den identifizierten Nagelbereich für die Auftragung individuell gestalten zu können.
In einer weiteren Ausführungsform informiert die Steuereinheit den Anwender über die Schnittstelle über die Auftragung des Überzugs auf die Nägel und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren mehrere separate Vorratsbehälter mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen, vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit ausgeführt als Druckkopf, wobei ein Reinigen des Druckkopfes vor einem Abschalten der Vorrichtung oder einem Umschalten auf einen anderen Vorratsbehälter zur Auftragung unterschiedlicher Überzüge auf verschiedene Nägel und/oder des Überzugs als Schichtsystem aus mehreren Schichten an Materialien auf denselben Nagel durchgeführt wird, indem eine Reinigungsflüssigkeit durch den Druckkopf in ein Reservoir gespritzt wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Softwareapplikation geeignet zur Installierung und Ausführung auf einem Smartphone, zumindest ausgestaltet zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine entsprechende Schnittstelle der Vorrichtung geeignet zu einer vorzugsweisen drahtlosen Datenverbindung mit dem Smartphone zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Softwareapplikation ermöglicht somit im Zusammenspiel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das automatischen Auftragen einer oder mehrerer Schichten von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel (natürliche oder künstliche Fingernägel oder Fußnägel), verkürzt damit die Auftragungszeit und erreicht ein qualitativ gutes Auftragungsergebnis unabhängig von der Geschicklichkeit des Anwenders, wobei die Nägel dabei akkurat mit einer Farbschicht überzogen werden, die aufgrund ihrer hohen Viskosität robust im späteren Gebrauch der „lackierten“ Finger- und Fußnägel ist.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass zum Zwecke der besseren Lesbarkeit „mindestens“-Ausdrücke nach Möglichkeit vermieden wurden. Vielmehr ist ein unbestimmter Artikel („ein“, „zwei“ etc.) im Normalfall als „mindestens ein, mindestens zwei, etc.“ zu verstehen, sofern sich nicht aus dem Kontext ergibt, dass dort „genau“ die angegebene Anzahl gemeint ist.
An dieser Stelle sei ebenfalls noch erwähnt, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung der Ausdruck „insbesondere“ immer so zu verstehen ist, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Ausdruck ist demzufolge nicht als „und zwar“ und nicht als „nämlich“ zu verstehen.
Es versteht sich, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die vorliegend erzielbaren Vorteile und Effekte entsprechend kumuliert umsetzen zu können. Die voranstehend aufgeführten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch abweichend von den in den Ansprüchen angegebenen Rückbezügen miteinander kombiniert werden.
Figurenliste
Zusätzlich sind weitere Merkmale, Effekte und Vorteile vorliegender Erfindung anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert. Komponenten, welche in den einzelnen Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei die Komponenten nicht in allen Figuren beziffert und erläutert sein müssen.
Die Zeichnung zeigen:

1: schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Ansicht;
2: schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im seitlichen Schnitt;
3: schematische Darstellung eines Nagels zum Auftragen des Überzugs und Erkennung des Nagelbereichs sowie zwei mögliche Modifikationen der erkannten Nagelbereiche durch den Anwender;
4: eine Ausführungsform eines Schichtsystems mit Überzug und mehreren weiteren Schichten aus unterschiedlichen Materialien auf einem Nagel;
5: eine Ausführungsform der Eingabe von Anwenderangaben und Wünschen über die erfindungsgemäße Softwareapplikation installiert und ausgeführt auf einem Smartphone; und
6: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in perspektivischer Ansicht zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen auf Nägel 2 umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand H oder Zehennägel eines Fußes F. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einem Innenraum 31 und einer Öffnung 32 nach außen, wobei die Öffnung 32 zum Einführen zumindest eines Teils der Hand H oder des Fußes F in den Innenraum 31 zum Auftragen des flüssigen Überzugs 4 auf einen oder mehrere Nägel 2 vorgesehen ist. Des Weiteren ist im Innenraum 31 ein Sensor 5 angeordnet, hier eine Kamera, die dazu ausgestaltet ist, reflektiertes Licht als Messdaten von den im Innenraum 31 platzierten Nägeln 2 aufzuzeichnen. Eine mit dem Sensor 5 verbundene Auswerteeinheit 6 ist dazu ausgestaltet, aus den Messdaten Form, Fläche und Position der Nägel 2 sowie einen für die Auftragung des Überzugs 4 vorgesehenen identifizierten Nagelbereich 21 zu bestimmen. Eine Auftragungseinheit 7 ist dazu ausgestaltet, auf den identifizierten Nagelbereich 21 den Überzug 4 aufzutragen, wobei der Überzug 4 beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt. Eine mit der Auswerteeinheit 6 verbundene Steuereinheit 8 ist zur Steuerung der Auftragungseinheit 7 zum Auftragen des Überzugs 4 auf den identifizierten Nagelbereich 21 zumindest eines der sich in dem Innenraum 31 befindlichen Nägel 2 vorgesehen. Hierbei kann der Überzug 4 zur Aushärtung auf den Nägeln 2 lufttrocknend sein. Hierbei kann der Überzug 4 ein Lack sein, vorzugsweise ein lösungsmittelbasierter Lack, besonders bevorzugt ein pflanzlicher oder wasserbasierter Lack, ein gelbasierter Lack oder ein medizinischer Lack. Dieser Lack 4 besitzt beispielsweise eine Viskosität von 20 bis 1500 mPa s, vorzugsweise 100 - 800 mPa·s. Der Überzug 4 kann beim Auftragen auf den identifizierten Nagelbereich 21 Raumtemperatur ± 10 Grad, vorzugsweise Raumtemperatur ± 5 Grad besitzen. Hierbei ist die Auftragungseinheit 7 ein Druckkopf, mit dem der Überzug kontaktlos auf den identifizierten Nagelbereich 21 aufgetragen wird. Außerdem ist die Auftragungseinheit 7 dazu ausgestaltet und durch die Steuereinheit 8 angesteuert, bei einer Auftragung von mehreren Schichten 41 vor einem Wechsel zur Auftragung der nächsten Schicht 41 eine Reinigungsprozedur mit einer Reinigungsflüssigkeit zu durchlaufen. Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem eine Schnittstelle 10 zur Kommunikation mit einem Anwender 20 oder einer Cloud. Hierbei kann die Schnittstelle 10 dazu ausgestaltet sein, mit einer vorzugsweise drahtlosen Datenverbindung DV mit einer Softwareapplikation 30, beispielsweise installiert und ausgeführt auf einem Smartphone 40, zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung 1 zu kommunizieren. Die Steuereinheit 8 kann auch dazu vorgesehen sein, den Anwender über die Schnittstelle 10 über die Auftragung des Überzugs 4 auf die Nägel 2 und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung zu informieren. Die Vorrichtung 1 umfasst zusätzlich hier eine Sprüheinheit 11, die zu einer Schnelltrocknung der Nägel 2 verwendet wird, indem diese ein Trocknungsmittels für den Überzug 4 auf die behandelten Nägel 2 versprüht.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 im seitlichen Schnitt. Für in 2 nicht erläuterte Details sei auf 1 verwiesen. Der Druckkopf 7 als Auftragungseinheit 7 umfasst ein oder mehrere piezoelektrische Jet-Ventile 71 zur Auftragung des Überzugs 4 auf die Nägel 2. Dabei ist der Druckkopf im Innenraum 31 der Vorrichtung 1 so montiert ist, dass die Auftragungseinheit 7 entlang drei linearer Freiheitsgrade bewegt werden kann, also entlang einer Ebene parallel zur Auflagefläche der Nägel 2 als auch in der Höhe über den Nägeln 2. Der Druckkopf 7 ist zudem so montiert, dass er zusätzlich entlang eines rotatorischen Freiheitsgrad bewegt werden kann, damit er also auch Krümmungen der Nägel 2 so abfahren kann, dass die Distanz des Druckkopfes 7 zum Nagel 2 in den gekrümmten Bereichen des Nagels 2 konstant mit ebenfalls einer relativ dazu senkrechten Auftragungsrichtung halten kann. Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem mehrere separate Vorratsbehälter 9, hier wechselbare Kartuschen, befüllt mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen 4, vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit 7, sodass unterschiedliche Überzüge 4 auf verschiedene Nägel 2 und/oder der Überzug 4 als Teil eines Schichtsystems 4s aus mehreren Schichten 41 von Materialien aufgetragen werden können. Die Öffnung 32 der Vorrichtung 1 selbst kann in ihrer Größe und Form verstellbar ausgeführt sein. Im Innenraum 31 ist zudem ein Sicherungselement 33 zur Fixierung der Hand H oder Teile davon oder des Fußes F oder Teile davon, hier des Fingers, angebracht. Auf der Auswerteeinheit 6 wird eine Formerkennungssoftware 61 ausgeführt, die aus den Messdaten zusätzlich zu Lage, Fläche und Position auch eine Krümmung des Nagels 2 erkennt. Die Formerkennungssoftware 6 ist dazu ausgestaltet, erkannte Nagelbereiche 21 und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender 20 auf dessen Wünsche anzupassen, um den identifizierten Nagelbereich 21 für die Auftragung individuell gestalten zu können. Die Messdaten können durch den Sensor 5 kontinuierlich zumindest bis zum Abschluss des Auftragens des Überzugs 4 aufgenommen und durch die Auswerteeinheit 6 zur Bestimmung des jeweils momentanen identifizierten Nagelbereichs 21 ausgewertet werden, um die Auftragungseinheit 7 jeweils für den momentanen Nagelbereich 21 situationsgerecht zur Auftragung anzusteuern. Die Messdaten werden hier von zwei Sensoren 5 hier Kameras aus von den Nägeln reflektiertem Licht L gewonnen, wobei einer der Sensoren 5 zusätzlich eine Lichtquelle 51 zum Beleuchten der Nägel 2 mit Licht L umfasst, damit die Messdaten genauer bestimmt werden können, die die Lichtintensität des reflektierten Lichts L größer ist, wenn die künstliche Lichtquelle 51 die Nägel 2 beleuchtet.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Nagels 2 zum Auftragen des Überzugs und Erkennung des Nagelbereichs 21 sowie zwei mögliche Modifikationen der erkannten Nagelbereiche 21 durch den Anwender 20. Nach einem Aufzeichnen 120 von Messdaten von den im Innenraum 31 der Vorrichtung 1 platzierten Nägeln 2 wird die Form, Fläche und Position der Nägel 2 sowie ein für die Auftragung des Überzugs 4 vorgesehener identifizierter Nagelbereich 21 aus den Messdaten mittels einer mit dem Sensor 5 verbundenen Auswerteeinheit 6 bestimmt 130. In Interaktion mit dem Anwender 20 können erkannten Nagelbereiche 21 und Nagelgrenzen auf dessen Wünsche mittels Eingabe 160 anpasst 170 werden, um den identifizierten Nagelbereich 21 für die Auftragung individuell gestalten zu können, beispielsweise kleiner, größer oder mit anderer Form.
4 zeigt eine Ausführungsform eines Schichtsystems 4s mit Überzug 4 und mehreren weiteren Schichten 41 aus unterschiedlichen Materialien auf einem Nagel 2. Die einzelnen Schichten 41 können ebenfalls aus dem Material des Überzugs 4 bestehen oder andere Materialien, gegebenenfalls nach Wunsch des Anwenders, aufweisen. Hierbei kann die Auftragungseinheit 7 dazu ausgestaltet und durch die Steuereinheit 8 angesteuert sein, um bei einer Auftragung von mehreren Schichten 41 vor einem Wechsel zur Auftragung der nächsten Schicht 41 eine Reinigungsprozedur mit einer Reinigungsflüssigkeit zu durchlaufen.
5 zeigt eine Ausführungsform der Eingabe von Anwenderangaben und Wünschen über die erfindungsgemäße Softwareapplikation 30 installiert und ausgeführt auf einem Smartphone 40. Die Softwareapplikation 30 steuert dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 über eine entsprechende Schnittstelle 10 mit drahtloser Datenverbindung DV an, sodass auf dem Smartphone 40 das erfindungsgemäße Verfahren 100 ausgeführt werden kann. Hierbei können Anwenderdaten und Anwenderwünschen eingeben 160 werden. Hierbei kann eine auf der Auswerteeinheit 6 installiert und ausgeführte Formerkennungssoftware 61 die erkannten Nagelbereiche 21 und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender 20 über die Schnittstelle 10 auf dessen Wünsche anpassen 170, um den identifizierten Nagelbereich 21 für die Auftragung individuell gestalten zu können. Die Steuereinheit 8 kann den Anwender 20 über die Schnittstelle 10 über die Auftragung des Überzugs 4 auf die Nägel 2 und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung informieren 180.
6 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen 4 auf Nägel 2 umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand H oder Zehennägel eines Fußes F mit einer Vorrichtung 1 nach einem der voranstehenden Ansprüche umfassend nachfolgende Schritte des Einführens 110 zumindest eines Teils der Hand H oder des Fußes F durch eine Öffnung 32 hindurch in einen Innenraum 31 eines Gehäuses 3 der Vorrichtung 1; des Aufzeichnens 120 von reflektiertem Licht L von den im Innenraum 31 platzierten Nägeln 2 als Messdaten mittels eines im Innenraum 31 angeordneten Sensor 5, vorzugsweise einer Kamera; des Bestimmens 130 von Form, Fläche und Position der Nägel 2 sowie eines für die Auftragung des Überzugs 4 vorgesehenen identifizierten Nagelbereichs 21 aus den Messdaten mittels einer mit dem Sensor 5 verbundenen Auswerteeinheit 6; des Auftragens 140 des Überzugs 4 auf den identifizierten Nagelbereich 21 mittels einer Auftragungseinheit 7, wobei der Überzug 4 beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, wobei eine mit der Auswerteeinheit 6 verbundene Steuereinheit 8 die Auftragungseinheit 7 zum Auftragen des Überzugs 4 auf den identifizierten Nagelbereich 21 zumindest eines der sich in dem Innenraum 31 befindlichen Nägel 2 steuert 150. Hierbei kann die Vorrichtung 1 zusätzlich eine Schnittstelle 10 zur Kommunikation mit einem Anwender 20 mit dem zusätzlichen Schritt des Eingebens 160 von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung 1 durch den Anwender 20 über die Schnittstelle 10 umfassen. Hierbei kann das Eingeben 160 durch den Anwender 20 über eine Softwareapplikation 30 installiert und ausgeführt auf einem Smartphone 40 erfolgen und die Schnittstelle 10 kann dazu ausgestaltet sein, eine vorzugsweise drahtlose Datenverbindung DV mit dem Smartphone 40 herzustellen. Hierdurch kann eine auf der Auswerteeinheit 6 installiert und ausgeführte Formerkennungssoftware 61 die erkannten Nagelbereiche 21 und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender 20 über die Schnittstelle 10 auf dessen Wünsche anpassen 170, um den identifizierten Nagelbereich 21 für die Auftragung individuell gestalten zu können. Ferner kann die Steuereinheit 8 den Anwender 20 über die Schnittstelle 10 über die Auftragung des Überzugs 4 auf die Nägel 2 und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung informieren 180. In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 mehrere separate Vorratsbehälter 9 mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen 4, vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit 7 ausgeführt als Druckkopf umfassen, wobei ein Schritt eines Reinigens 190 des Druckkopfes 7 vor einem Abschalten der Vorrichtung 1 oder einem Umschalten auf einen anderen Vorratsbehälter 9 zur Auftragung unterschiedlicher Überzüge 4 auf verschiedene Nägel 2 und/oder des Überzugs 4 als Schichtsystem 4s aus mehreren Schichten 41 an Materialien 4 auf denselben Nagel 2 durchgeführt wird, indem eine Reinigungsflüssigkeit durch den Druckkopf 7 in ein Reservoir gespritzt wird.
An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um auch erläuterte Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.
Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel.
Bezugszeichenliste

1: erfindungsgemäße Vorrichtung
2: Nägel
2': Nägel mit aufgetragenem Überzug
21: Nagelbereich
3: Gehäuse
31: Innenraum des Gehäuses
32: Öffnung im Gehäuse
33: Sicherungselement
34: Auflagefläche für Finger oder Zehen
4: Überzug, beispielsweise ein Lack
4s: Überzug als Schichtsystem
41: Schicht aus einem Material
5: Sensor
51: Lichtquelle zur Aussendung von Licht auf die Nägel
6: Auswerteeinheit
61: Formerkennungssoftware
7: Auftragungseinheit, beispielsweise ein Druckkopf
71: piezoelektrische Jet-Ventile
8: Steuereinheit
9: Vorratsbehälter für unterschiedliche Überzüge
91: Reservoir für Reinigungsflüssigkeit
10: Schnittstelle
11: Sprüheinrichtung
20: Anwender
30: Softwareapplikation
40: Smartphone
100: Verfahren zum automatischen Auftragen von Überzügen auf Nägel
110: Einführen zumindest eines Teils der Hand oder des Fußes durch eine Öffnung hindurch in einen Innenraum eines Gehäuses der Vorrichtung
120: Aufzeichnen von reflektiertem Licht von den Nägeln als Messdaten mittels eines im Innenraum angeordneten Sensor
130: Bestimmen von Form und Position der Nägel sowie eines für die Auftragung des Überzugs vorgesehenen identifizierten Nagelbereichs aus den Messdaten mittels einer Auswerteeinheit
140: Auftragen des Überzugs auf den identifizierten Nagelbereich mittels einer Auftragungseinheit
150: Steuern der Auftragungseinheit mittels einer mit der Auswerteinheit verbundenen Steuereinheit
160: Eingebens von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung durch den Anwender über die Schnittstelle der Vorrichtung
170: individuelle Anpassung der identifizierten Nagelbereiche durch den Anwender
180: Informieren des Anwenders über Fertigstellung des Auftragens des Überzugs auf die Nägel
190: Reinigen des Druckkopfes als Auftragungseinheit
DV: Datenverbindung, beispielsweise drahtlos
F: Fuß
H: Hand
L: Licht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019199921 A1 [0003]

Claims

Eine Vorrichtung (1) zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen (4) auf Nägel (2) umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand (H) oder Zehennägel eines Fußes (F), wobei die Vorrichtung: - ein Gehäuse (3) mit einem Innenraum (31) und einer Öffnung (32) nach au-ßen, wobei die Öffnung (32) zum Einführen zumindest eines Teils der Hand (H) oder des Fußes (F) in den Innenraum (31) zum Auftragen des flüssigen Überzugs (4) auf einen oder mehrere Nägel (2) vorgesehen ist, - einen im Innenraum (31) angeordneten Sensor (5), vorzugsweise eine Kamera, der dazu ausgestaltet ist, Messdaten von den im Innenraum (31) platzierten Nägeln (2) aufzuzeichnen, - eine mit dem Sensor (5) verbundene Auswerteeinheit (6), die dazu ausgestaltet ist, aus den Messdaten Form, Fläche und Position der Nägel (2) sowie einen für die Auftragung des Überzugs (4) vorgesehenen identifizierten Nagelbereich (21) zu bestimmen, - eine Auftragungseinheit (7), die dazu ausgestaltet ist, auf den identifizierten Nagelbereich (21) den Überzug (4) aufzutragen, wobei der Überzug (4) beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa·s besitzt, und - eine mit der Auswerteeinheit (6) verbundene Steuereinheit (8) zur Steuerung der Auftragungseinheit (7) zum Auftragen des Überzugs (4) auf den identifizierten Nagelbereich (21) zumindest eines der sich in dem Innenraum (31) befindlichen Nägel (2) umfasst.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (4) zur Aushärtung auf den Nägeln (2) lufttrocknend ist.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (4) ein Lack ist, vorzugsweise ein lösungsmittelbasierter Lack, besonders bevorzugt ein pflanzlicher oder wasserbasierter Lack, ein gelbasierter Lack oder ein medizinischer Lack.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack (4) eine Viskosität von 20 bis 1500 mPa·s, vorzugsweise 100 - 800 mPa s besitzt.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (4) beim Auftragen auf den identifizierten Nagelbereich (21) Raumtemperatur ± 10 Grad, vorzugsweise Raumtemperatur ± 5 Grad besitzt.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinheit (7) ein Druckkopf ist, mit dem der Überzug kontaktlos auf den identifizierten Nagelbereich (21) aufgetragen wird.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (7) ein oder mehrere piezoelektrische Jet-Ventile (71) zur Auftragung des Überzugs (4) auf die Nägel (2) umfasst.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinheit (7), insbesondere als Druckkopf, im Innenraum (31) der Vorrichtung (1) so montiert ist, dass die Auftragungseinheit (7) zumindest entlang zweier linearer Freiheitsgrade, vorzugsweise entlang drei linearer Freiheitsgrade, bewegt werden kann.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinheit (7) im Innenraum der Vorrichtung (1) so montiert ist, dass die Auftragungseinheit (7) zusätzlich entlang eines rotatorischen Freiheitsgrad bewegt werden kann.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mehrere separate Vorratsbehälter (9), vorzugsweise wechselbare Kartuschen, mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen (4), vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit (7) umfasst, sodass unterschiedliche Überzüge (4) auf verschiedene Nägel (2) und/oder der Überzug (4) als Teil eines Schichtsystems (4s) aus mehreren Schichten (41) von Materialien.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragungseinheit (7) dazu ausgestaltet ist und durch die Steuereinheit (8) angesteuert wird, bei einer Auftragung von mehreren Schichten (41) vor einem Wechsel zur Auftragung der nächsten Schicht (41) eine Reinigungsprozedur mit einer Reinigungsflüssigkeit zu durchlaufen.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (32) in ihrer Größe und Form verstellbar ausgeführt ist.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (31) ein Sicherungselement (33) zur Fixierung der Hand (H) oder Teile davon oder des Fußes (F) oder Teile davon, vorzugsweise der Nägel (2), umfasst.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Auswerteeinheit (6) eine Formerkennungssoftware (61) ausgeführt wird, die aus den Messdaten zusätzlich zu Lage, Fläche und Position auch eine Krümmung des Nagels (2) erkennt.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formerkennungssoftware (61) dazu ausgestaltet ist, erkannte Nagelbereiche (21) und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender (20) auf dessen Wünsche anzupassen, um den identifizierten Nagelbereich (21) für die Auftragung individuell gestalten zu können.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten durch den Sensor (5) kontinuierlich zumindest bis zum Abschluss des Auftragens des Überzugs (4) aufgenommen und durch die Auswerteeinheit (6) zur Bestimmung des jeweils momentanen identifizierten Nagelbereichs (21) ausgewertet werden, um die Auftragungseinheit (7) jeweils für den momentanen Nagelbereich (21) situationsgerecht zur Auftragung anzusteuern.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Schnittstelle (10) zur Kommunikation mit einem Anwender (20) oder einer Cloud umfasst.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (10) dazu ausgestaltet ist, mit einer vorzugsweise drahtlosen Datenverbindung (DV) mit einer Softwareapplikation (30), beispielsweise installiert und ausgeführt auf einem Smartphone (40), zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung (1) zu kommunizieren.
Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) dazu vorgesehen ist, den Anwender über die Schnittstelle (10) über die Auftragung des Überzugs (4) auf die Nägel (2) und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung zu informieren.
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zu einer Schnelltrocknung der Nägel (2) ausgestaltet ist, vorzugsweise umfasst die Vorrichtung (1) eine Sprüheinrichtung (11) zum Versprühen eines Trocknungsmittels für den Überzug (4).
Die Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten aus von den Nägeln reflektierten Licht (L) gewonnen werden, vorzugsweise umfasst die Vorrichtung (1) dazu ein oder mehrere Lichtquellen (51) zum Beleuchten der Nägel (2) mit Licht (L).
Ein Verfahren (100) zum automatischen Auftragen von härtbaren flüssigen Überzügen (4) auf Nägel (2) umfassend natürliche oder künstliche Fingernägel einer Hand (H) oder Zehennägel eines Fußes (F) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche umfassend nachfolgende Schritte: - Einführen (110) zumindest eines Teils der Hand (H) oder des Fußes (F) durch eine Öffnung (32) hindurch in einen Innenraum (31) eines Gehäuses (3) der Vorrichtung (1); - Aufzeichnen (120) von Messdaten von den im Innenraum (31) platzierten Nägeln (2) mittels eines im Innenraum (31) angeordneten Sensor (5), vorzugsweise einer Kamera; - Bestimmen (130) von Form, Fläche und Position der Nägel (2) sowie eines für die Auftragung des Überzugs (4) vorgesehenen identifizierten Nagelbereichs (21) aus den Messdaten mittels einer mit dem Sensor (5) verbundenen Auswerteeinheit (6); und - Auftragen (140) des Überzugs (4) auf den identifizierten Nagelbereich (21) mittels einer Auftragungseinheit (7), wobei der Überzug (4) beim Auftragen eine Viskosität größer 20 mPa s besitzt, wobei eine mit der Auswerteeinheit (6) verbundene Steuereinheit (8) die Auftragungseinheit (7) zum Auftragen des Überzugs (4) auf den identifizierten Nagelbereich (21) zumindest eines der sich in dem Innenraum (31) befindlichen Nägel (2) steuert (150).
Das Verfahren (100) nach Anspruch 22, wobei die Vorrichtung (1) zusätzlich eine Schnittstelle (10) zur Kommunikation mit einem Anwender (20) umfasst, umfassend zusätzlich den Schritt des Eingebens (160) von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung der Vorrichtung (1) durch den Anwender (20) über die Schnittstelle (10).
Das Verfahren (100) nach Anspruch 23, wobei das Eingeben (160) durch den Anwender (20) über eine Softwareapplikation (30) installiert und ausgeführt auf einem Smartphone (40) erfolgt und die Schnittstelle (10) dazu ausgestaltet ist, eine vorzugsweise drahtlose Datenverbindung (DV) mit dem Smartphone (40) herzustellen.
Das Verfahren (100) nach Anspruch 23 oder 24, wobei eine auf der Auswerteeinheit (6) installiert und ausgeführte Formerkennungssoftware (61) die erkannten Nagelbereiche (21) und Nagelgrenzen in Interaktion mit einem Anwender (20) über die Schnittstelle (10) auf dessen Wünsche anpasst (170), um den identifizierten Nagelbereich (21) für die Auftragung individuell gestalten zu können.
Das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Steuereinheit (8) den Anwender (20) über die Schnittstelle (10) über die Auftragung des Überzugs (4) auf die Nägel (2) und deren Fertigstellung nach ausreichender Trocknung informiert (180).
Das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 22 bis 26, wobei die Vorrichtung (1) mehrere separate Vorratsbehälter (9) mit zumindest teilweise unterschiedlichen Überzügen (4), vorzugsweise Lacken, angeschlossen an die Auftragungseinheit (7) ausgeführt als Druckkopf umfasst, umfassend den Schritt eines Reinigens (190) des Druckkopfes (7) vor einem Abschalten der Vorrichtung (1) oder einem Umschalten auf einen anderen Vorratsbehälter (9) zur Auftragung unterschiedlicher Überzüge (4) auf verschiedene Nägel (2) und/oder des Überzugs (4) als Schichtsystem (4s) aus mehreren Schichten (41) an Materialien (4) auf denselben Nagel (2), indem eine Reinigungsflüssigkeit durch den Druckkopf (7) in ein Reservoir gespritzt wird.
Softwareapplikation (30) geeignet zur Installierung und Ausführung auf einem Smartphone (40), zumindest ausgestaltet zur Eingabe von Anwenderdaten und Anwenderwünschen und Ansteuerung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 über eine entsprechende Schnittstelle (10) der Vorrichtung (1) geeignet zu einer vorzugsweisen drahtlosen Datenverbindung (DV) mit dem Smartphone (40) zur Ausführung in einem Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 22 bis 27.