DE19616342C1 - Stift zur Abgabe einer verstreichfähigen Masse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stift zur Abgabe einer verstreichfähigen Masse, bestehend aus einer Hülse mit geschlossenem Boden, in dem eine um ihre Längsachse bewegbare Spindel gelagert ist, die sich auf der einen Seite des Lagers über annäherend die gesamte Hülsenlängsachse als Gewindespindel erstreckt und auf der anderen Seite des Lagers außerhalb der Hülse als handbetätigbare Rändelmutter ausgebildet ist, und einem im Querschnitt der Hülse angepaßten napfartigen Kolben sowie einer über den oberen Hülsenrand aufschiebbaren Abdeckkappe, wobei der Kolben, der aus einem Mantel- und einem Bodenelement mit durchgehender Gewindebohrung besteht, mit seinem das Bodenelement überragenden Mantelelement in der Hülse geführt und dort gegen Rotation gesichert ist, über die in die Gewindeborung des Bodenelements greifende Gewindespindel entlang der Hülsenlängsachse verschiebbar ist.

Stifte zur Aufnahme und Anwendungserleichterung für feste verstreichfähige Massen wie beispielsweise Klebstoffe, Lippenstifte, deodorierende, insektenabweisende oder hautpflegende Substanzen sind weitverbreitete Gebrauchsgegenstände des täglichen Lebens. Es hat vielerlei Entwicklungen und Bemühungen zur Erleichterung und Steigerung der Wirksamkeit der rationellen Anwendung solcher Stifte gegeben. Besonders in jüngerer Zeit waren hierfür auch Forderungen nach Recycling oder zur umweltverträglichen Entsorgung der restentleerten Stifte verantwortlich.

Bekannte Klebe- und Kosmetikstifte weisen napfartig ausgebildete Kolben auf. Die napfartige Ausbildung des Kolbens ist notwendig, um darin die verstreichfähigen Masse aufnehmen und verankern zu können, damit hierdurch eine stabile Führung und beim Zurückziehen des Stifts ein "Mitnehmen" durch den Kolben gewährleistet ist. Bei bekannten Stiften nimmt der napfartig ausgebildete Kolben einen Anteil von bis zu 10% der Masse auf. Die in dem napfartigen Kolben befindliche verstreichfähige Masse steht dem Anwender aber nicht oder nur nach umständlichen und anwendungsfremden Bemühungen zur Verfügung, da sie dem Kolben durch darbietungsgerechtes Verstreichen auf einer Oberfläche nicht mehr entnehmbar ist. Dieser Anteil wird daher auch normalerweise als nicht verwertbarer Rest zusammen mit dem Stift entsorgt.

Aus der DE 42 23 871 C1 ist ein gattungsgemäßer Stift bekannt, bei dem die Restentleerbarkeit des napfartigen Kolbens dadurch ermöglicht wird, daß ein zylindrischer Kolben zweiteilig ausgebildet wird, und zwar bestehend aus einem zylinderförmigen Mantelelement und einem darin vertieft sowie gegen relative Rotations- und Axialverschiebung gegenüber dem Mantelelement gesichert eingelassenen Bodenplattenelement, wobei das Bodenplattenelement eine durchgehende Gewindebohrung aufweist. Die Sicherung gegen relative Axialverschiebung des Bodenplattenelements gegenüber dem Mantelelement wird dadurch erreicht, daß am Bodenplattenelement eine Ringscheibe ausgebildet ist, die auf ihrer Oberseite von einem Wulst eingeklemmt wird, der auf der Innenseite des napfartigen Mantelelements vorgesehen wird. Diese Einklemmung kann nur durch Anwendung eines nennenswerten, axial nach oben gerichteten Drucks überwunden werden. Gegen die relative Rotationsverschiebung gegenüber dem Mantelelement wird das Bodenplattenelement dadurch gesichert, daß auf der Innenoberfläche des napfartigen Mantelelements Längsstege vorgesehen sind, die mit außenseitig an einem zylindrischen Bereich des Bodenplattenelements ausgebildeten Längsnuten zusammenwirken.

Eine derartige Lösung zur Restentleerbarmachung des Kolbens ist sehr aufwendig, da sie eine Vielzahl sehr exakt gearbeiteter und aufeinander abgestimmter oder angepaßter Teile benötigt. Auch eine Abwandlung der paßgenauen Einklemmung der Ringscheibe in Form einer kugelartigen Rastung verringert diese Problematik nur unwesentlich.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Stift für die Restentleerbarkeit eines napfartigen Kolbens vorzuschlagen, der konstruktiv einfach gestaltet ist, eine unkomplizierte Handhabung erlaubt und kostengünstig herzustellen ist.

Dieses Problem wird bei einem gattungsgemäßen Stift dadurch gelöst, daß zwischen Mantelelement und Bodenelement des Kolbens eine Sollbruchverbindung vorgesehen ist, die durch relative Längsbewegung des Bodenelements gegenüber dem Mantelelement durchtrennbar ist.

Ein nichtzylindrischer Stift mit entsprechend angepaßtem Kolben benötigt keine Sicherung gegen relative Rotationsverschiebung, weder des Kolbens in bezug auf die Hülse noch des Kolbenbodens in bezug auf den Kolbenmantel, da der Kolben einstückig ausgebildet ist. Die Herstellung eines solchen Kolbens ist unkompliziert und nicht aufwendig. Dabei ist es zweckmäßig, eine Trennung zwischen Mantel- und Bodenelement konstruktiv und eine Verbindung zwischen beiden nur an sogenannten Sollbruchstellen vorzusehen. Damit durch die Gewindespindel auf das Bodenelement die nötige Kraft zur Durchtrennung der Sollbruchstelle aufgebracht werden kann, ist es zweckmäßig, die im Bodenelement vorgesehene durchgehende Gewindebohrung mit einer gewissen Ganglänge vorzusehen, was zu einer entsprechenden Stärke des Bodenelements führt.

Die Ausbildung eines Anschlagelements auf der Innenseite der Hülse, womit ein Austreten des Mantelelements über die Hülse hinaus verhindert wird, ist eine sehr einfache Maßnahme, um die Sollbruchverbindung durch Aufbringung einer entsprechenden Kraft in Axialrichtung der Hülse durch weitere Betätigung der Rändelmutter zu durchtrennen, wodurch die realtive Längsbewegung des Bodenelements gegenüber dem Mantelelement bewirkt wird. Alternativ hierzu ist es sehr effektiv, das Austreten des Mantelelements des Kolbens aus der Hülse heraus zu ermöglichen und am inneren oberen Rand der Abdeckkappe Vorsprünge in der Form vorzusehen, daß sie radial nach innen bis über die Längsbewegungsbahn des Mantelelementes ragen. Wird eine derart ausgebildete Abdeckkappe auf die Hülse aufgesetzt und reingedrückt, setzen sich die Vorsprünge auf die Oberkante des Mantelelements auf, so daß die Sollbruchverbindung durchtrennt werden kann. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Innenquerschnitt der Hülse nicht durch Anschlagelemente verengt wird, so daß das Einführen beispielsweise eines Refill-Stiftes einfacher möglich ist.

Für einen runden Stift mit zylindrischer Hülse und angepaßtem Kolben ist die Sicherung gegen relative Rotationsbewegung auch bei diesem Stift durch die bekannten Systeme möglich. Dabei bietet es sich in zweckmäßiger Weise an, die Sollbruchverbindung so auszubilden, daß nach deren Durchtrennung die Sicherung gegen relative Drehbewegung durch die durchtrennten Elemente der Sollbruchverbindung gebildet wird, beispielsweise durch ein System ineinanderpassender Nuten und Stege.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht, das in beigefügter Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt

Fig. 1 einen unbefüllten Stift in Ausgangsstellung in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 2 den Stift nach Fig. 1 nach Durchtrennung der Sollbruchverbindung und axial verschobenem Bodenelement;

Fig. 3 einen Kolben in Draufsicht mit Darstellung der Sollbruchverbindung;

Fig. 4 ein Beispiel für eine Sollbruchverbindung in vergrößerter Darstellung und

Fig. 5 eine Alternative zur Durchtrennung der Sollbruchverbindung in prinzipieller Darstellung.

Fig. 1 zeigt den insgesamt mit 1 bezeichneten Stift in seiner Füll- und Ausgangsstellung. In dieser Stellung wird der Stift 1 mit einer festen verstreichfähigen Masse befüllt. Die verstreichfähige Masse ist in den Abbildungen nicht dargestellt.

Der Stift 1 besteht aus einer zylindrischen Hülse 2 mit einem bis auf eine Durchgangsöffnung für eine drehbewegbare Spindel 3 geschlossenen Boden 4. In den Boden 4 bzw. die Öffnung des Bodens 4 ist die um die Hülsenlängsachse 5 drehbare Spindel 3 eingelassen und mittels einer an seinem Schaft 6 ausgebildeten und mit der Öffnung im Boden 4 zusammenwirkenden Lagerung 7 befestigt. Die Spindel 3 ragt über annähernd die gesamte Hülsenlängsachse 5 jenseits der einen Seite des Lagers 7 als Gewindespindel 9 in die Hülse 2 hinein und ist jenseits der anderen Seite des Lagers 7 außerhalb der Hülse 2 als handbetätigbare Rändelmutter 10 ausgebildet. Die Längsachse der Spindel 3 fällt mit der Hülsenlängsachse 5 zusammen. In dem hier gezeigten Beispiel ist noch eine Unterlegscheibe 8 zu diesem Bereich angeordnet.

Innerhalb der Hülse 2 ist der napfartig ausgeformte Kolben 11 angeordnet, der aus einem zylinderförmigen Mantelelement 12 und einem Bodenelement 13 mit durchgehender Gewindebohrung 16 besteht. In seiner Außenfläche weist in der zylindrischen Ausführungsform des Beispiels das Mantelelement 12 Längsnuten 14 auf, in die an der Hülseninnenwand in Längsrichtung angeformte Längsstege eingreifen und damit den Kolben 11 gegen Rotation in der Hülse 2 sichern. Bei nicht rotationssymmetrischen Ausführungen entfällt die Notwendigkeit einer Rotationssicherung, da dies von der Konstruktion per se gewährleistet ist.

Die Gewindespindel 9 greift in die durchgehende Gewindebohrung 16 des Kolbens 11 ein. Mittels der Gewindespindel 9 ist der Kolben 11 längs der Hülsenlängsachse 5 in der Hülse 2 verschiebbar. Über den oberen Hülsenrand 17 ist eine nicht dargestellte Abdeckkappe 30 aufschiebbar.

Aufgrund der Verbindung zwischen Bodenelement 13 und Mantelelement 12 sowie aufgrund der von den Längsstegen 15 und den Längsnuten 14 gebildeten Rotationssicherung zwischen Mantelelement 12 und Hülse 2 ist der Kolben 11 durch Drehung der Rändelmutter 10 mittels der Spindel 9 in Längsrichtung bewegbar. Wird der Kolben ganz nach oben bewegt, schlägt das Mantelelement 12 mit einer außenseitig am oberen Zylinderbereich ausgebildeten Kante 25 gegen eine im oberen Hülsenrandbereich 17 aus der Hülseninnenwandfläche hervorstehendes Anschlagelement 26 an. Im Ausführungsbeispiel ist das Anschlagelement 26 als ringförmig umlaufender Wulst, der rechtwinklig zur Hülsenlängsachse 5 ausgerichtet ist, ausgebildet. Das Anschlagelement 26 ist mit geringem Abstand unterhalb des oberen Hülsenrandes angeordnet. Passend dazu ist Kante 25 des Mantelelements 12 mit einem solchen Abstand von der oberen Stirnrandkante des Mantelelements 12 angeordnet, daß die obere Stirnkantenebene des Mantelelements 12 bei Anschlag an das Anschlagelement 26 bis in die obere Stirnkantenebene der Hülse 2 ragt.

Bei weiterer Betätigung der Rändelmutter 10 in Vortriebsrichtung des Kolbens 11 nach Anschlag des Mantelelements 12 gegen das Anschlagelement 26 überwindet das Bodenelement aufgrund der über die Gewindespindel 9 und die Gewindebohrung 16 auf das Bodenelement 13 übertragenen Kraft den Scherwiderstand der Sollbruchverbindung 31 und schiebt sich in den vom oberen Zylinderbereich des Mantelelements 12 umfaßten Innenraum hinein, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Bodenelement 13 und die darin angeordnete Gewindebohrung 16 sowie die Gewindespindel 9 sind in einer solchen Länge ausgebildet, daß die Oberseite des Bodenelementes 13 zumindest bis in die obere Stirnkantenebene der Hülse 2 zu bewegen ist. Auf diese Weise kann die in den Kolben 11 eingefüllte verstreichfähige Masse nahezu vollständig aus dem Kolben 11 herausgedrückt und damit für den Verbrauch zur Verfügung gestellt werden.

Fig. 3 zeigt einen Stift 1 in Draufsicht, wobei die innere Umfangslinie des ringförmigen Anschlagelements 26 praktisch mit der äußeren Umfangslinie des Mantelelementes 12 zusammenfällt. In dieser Darstellung ist deutlich zu erkennen, wie die beiden Nut/Steg-Systeme 15, 14; 20, 21 als Rotationssicherung wirken. Im Ausführungsbeispiel ist das Nut/Feder- System 20, 21 als Sollbruchverbindung 31 ausgebildet. Fig. 4 zeigt den Ausschnitt IV aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist um die Anschlußstelle zu Steg 20 im Bodenelement 13 eine Sollbruchverbindung 31 ausgebildet, die aus zwei dünnen Stegen besteht, die an der Sollbruchstelle zusätzlich geschwächt sind. Wird bei am Anschlagelement 26 blockierten Kolben 11 durch weitere Betätigung der Gewindespindel 9 nach oben in der Gewindebohrung 16 ein Druck auf die Bodenplatte 13 in Richtung der Achse der Spindel 9 nach oben ausgeübt, wird die Sollbruchverbindung 31 durchtrennt. Durch die enge Führung der seitlichen Stegkanten durch die Ausschnittflanken der Nut 21 ist das Bodenelement 13 gegen relative Drehbewegung gegenüber dem Mantelelement 12 gesichert, so daß sich das Bodenelement 13 in Richtung der Spindelachse axial bewegen kann.

Soll der Stift 1 als Refill-Stift ausgebildet werden, könnte das wulstförmige Anschlagelement 26 beim Einfüllen eines Refill-Stiftes hinderlich sein. In einem solchen Fall ist eine Lösung vorteilhaft, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Der obere Hülsenrand ist ohne Anschlagelement ausgeführt. Dadurch wird es möglich, daß der Kolben 11 durch Drehen der Spindel 9 soweit axial vorbewegt werden kann, daß das Mantelelement 12 über den oberen Hülsenrand 17 hinausragt. Wird in diesem Zustand die Kappe 30 auf den Stift 1 aufgesetzt, werden die Seitenwände der Kappe durch die Außenwände der Hülse 2 geführt, bis die auf der Innenwand der Kappe 30 angeordneten Vorsprünge 32 auf das Mantelelement 12 aufsetzen. Die Vorsprünge 32 sind zweckmäßig so ausgebildet, daß sie beispielsweise an drei Stellen über einen relativ schmalen Bereich bis in die Längsbewegungsbahn des Mantelelementes 12 hineinragen. Wird die Kappe jetzt weiter nach unten gedrückt, üben die Vorsprünge 32 einen entsprechenden Druck auf das Mantelelement 12 aus. Da das Bodenelement 13 durch die Gewindespindel 9 fixiert ist, wird auf diese Weise die Sollbruchverbindung 31 durchtrennt. Es versteht sich von selber, daß bei dieser Lösung der Kolben 11 jeweils soweit aus der Hülse herausgedreht werden sollte, wie im Kolben vorhandenes Material für die Anwendung benötigt wird. Das nach der Anwendung noch überstehende Material kann durch Zurückdrehen der Spindel 9 in die Hülse zurückgezogen werden.

Claims (6)

1. Stift zur Abgabe einer verstreichfähigen Masse, bestehend aus einer Hülse (2) mit geschlossenem Boden (4), in dem eine um seine Längsachse bewegbare Spindel (3) gelagert ist, die sich auf der einen Seite des Lagers (7) über annähernd die gesamte Hülsenlängsachse (5) als Gewindespindel (9) erstreckt und auf der anderen Seite des Lagers (7) außerhalb der Hülse (2) als handbetätigbare Rändelmutter (10) ausgebildet ist, und einem im Querschnitt der Hülse (2) angepaßten napfartigen Kolben (11) sowie einer über den oberen Hülsenrand aufschiebbaren Abdeckkappe (30), wobei der Kolben (11), der aus einem Mantel- (12) und einem Bodenelement (13) mit durchgehender Gewindebohrung (16) besteht, mit seinem das Bodenelement (13) überragenden Mantelelement (12) in der Hülse (2) geführt und dort gegen Rotation gesichert ist, über die in die Gewindebohrung (16) des Bodenelements (13) greifende Gewindespindel (9) entlang der Hülsenlängsachse (5) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Mantelelement (12) und Bodenelement (13) des Kolbens (11) eine Sollbruchverbindung (31) vorgesehen ist, die durch relative Längsbewegung des Bodenelementes (13) gegenüber dem Mantelelement (12) durchtrennbar ist.

2. Stift gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand (17) der Hülse (2) innenseitig ein Anschlagelement (26) ausgebildet ist, das das Austreten des Mantelelements (12) über die Hülse (2) hinaus verhindert, und die relative Längsbewegung des Bodenelements (13) gegenüber dem Mantelelement (12) durch weitere Betätigung der Rändelmutter (10) in Richtung des Kolbenvortriebes bewirkbar ist.

3. Stift gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (30) an ihrem inneren oberen Rand einen Vorsprung (32) aufweist, der radial nach innen bis über die Längsbewegungsbahn des Mantelelements (12) ragt, und daß die relative Längsbewegung des Bodenelements (13) gegenüber dem Mantelelement (12) dadurch bewirkbar ist, daß der Kolben (11) über die Hülse hinaus längs verschoben wird und daß durch Reindrücken der Abdeckkappe (30) deren Vorsprung (32) das Mantelelement (12) axial verschiebt.

4. Stift gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) und der Kolben (11) einen kreisförmigen Querschnitt haben und der Kolben (11) gegenüber der Hülse (2) und das Bodenelement (13) gegenüber dem Mantelelement (12) gegen relative Drehbewegung gesichert sind.

5. Stift nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung gegen relative Drehbewegung zwischen Mantel- (12) und Bodenelement (13) durch die Form der Sollbruchverbindung (31) gebildet wird.

6. Stift nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung gegen relative Drehbewegung jeweils durch ein System ineinanderpassender Nuten (14, 21) und Stege (15, 20) erfolgt.