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Die
Erfindung betrifft einen Kosmetik- oder Schreibstift.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kosmetik- oder
Schreibstift der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass
eine Ausgabe eines Kosmetik- oder Schreibmediums mit einfachen und
insbesondere einfach herstellbaren Betätigungsmitteln erfolgt.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
einen Kosmetik- oder Schreibstift mit den im Anspruch 1 angegebenen
Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass eine Pump-Betätigung im Unterschied zum Stand
der Technik auch mit einem einfachen Aufbau realisiert werden kann.
Der Kolben dient dabei gleichzeitig als dichtendes Trennmittel zwischen
dem Vorratsraum einerseits und dem Betätigungsteilraum
andererseits und gleichzeitig als Ausschiebemittel für
das Kosmetik- oder Schreibmedium. Eine derartige Pump-Betätigungsvorrichtung
kann praktisch unabhängig von der Art des zu verwendenden
Kosmetik- oder Schreibmediums zum Einsatz kommen.
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Eine
Pump-Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 kann insbesondere
einteilig hergestellt werden.
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Ein
Betätigungselement nach Anspruch 3 ist in seiner Herstellung
besonders kostengünstig.
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Mindestens
ein Luftloch nach Anspruch 4 sorgt für eine ausreichend
rasche Rückstellung des Betätigungselements nach
dessen Betätigung.
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Eine
Rückstellfeder nach Anspruch 5 ermöglicht auch
den Einsatz von Materialien für das Betätigungselement,
die nicht über eine ausreichend große Eigen-Rückstellkraft
verfügen.
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Eine
Einwege-Einrichtung nach Anspruch 6 verhindert eine unerwünschte
Kolbenrückstellung.
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Eine
Dichtlippe nach Anspruch 7 ist eine kostengünstig herstellbare
Einwege-Einrichtung.
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Eine
Sägezahn-Rasterung nach Anspruch 8 kann mit einer besonders
sicheren Einwege-Charakteristik realisiert werden.
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Kosmetik-
oder Schreibmedien nach den Ansprüchen 9 bis 11 stellen
Varianten dar, bei denen die Vorteile der Pump-Betätigungsvorrichtung
besonders gut zum Tragen kommen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
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1 schematisch
einen axialen Längsschnitt durch einen Kosmetik- oder Schreibstift,
wobei ein Kosmetik- oder Schreibmedium als cremige, flüssige
oder pastöse Masse vorliegt;
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2 vergrößert
einen Kolben, der ein Stiftgehäuse des Stifts nach 1 in
zwei Teilräume unterteilt, mit einer Einwege-Einrichtung
in Form einer Dichtlippe;
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3 eine
Aufsicht auf den Kolben nach 2;
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4 nochmals
vergrößert und gebrochen eine weitere Ausführung
einer Einwege-Einrichtung in Form einer Sägezahn-Rasterung
mit verschieden steilen Flanken;
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5 in
einer zu 1 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung eines Kosmetik- oder Schreibstifts,
wobei das Kosmetik- oder Schreibmedium als Mine vorliegt;
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6 eine
weitere Ausführung eines Kolbens zum Einsatz mit einem
Stift mit einer Mine nach 5;
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7 in
einer zu 1 ähnlichen Darstellung
eine weitere Ausführung eines Kosmetik- oder Schreibstifts;
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8 stark
schematisch ein betätigungsseitiges Ende einer weiteren
Ausführung eines Kosmetik- oder Schreibstifts;
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9 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung
eine weitere Variante für ein betätigungsseitiges Ende
eines Kosmetik- oder Schreibstifts.
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Ein
Kosmetik- oder Schreibstift 1 hat ein rohrförmiges
Stiftgehäuse 2. Das Stiftgehäuse 2 ist aus
Kunststoff, beispielsweise aus PP (Polypropylen) oder aus Metall.
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Gegen
das Stiftgehäuse 2 randseitig abgedichtet ist
ein Kolben 3. Der Kolben 3 kann einen runden,
ovalen, quadratischen oder in sonstiger Weise mehreckigen Querschnitt
aufweisen. Der Kolben 3 unterteilt das Stiftgehäuse 2 in
zwei gegeneinander luftdicht abgedichtete Teilräume 4 und 5.
Einer erster dieser beiden Teilräume 4, 5 ist
ein Kosmetik- oder Schreibmedium-Vorratsraum 4. In diesem
ist ein Kosmetik- oder Schreibmedium 6 in Form einer cremigen,
flüssigen oder pastösen Masse, also in Form einer
viskosen Masse, bevorratet. Ein zweiter der beiden Teilräume 4, 5 ist
ein Betätigungsteilraum 5. Eine Pump-Betätigungsvorrichtung 7 dient
zur Erzeugung eines Überdrucks im Betätigungsteilraum 5 und
damit zur Erzeugung einer Betätigungskraft F auf den Kolben 3 in
Richtung auf den Vorratsraum 4 zu.
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Die
Pump-Betätigungsvorrichtung 7 ist als hohles und
flexibles Betätigungselement aus einem weichen Kunststoff,
beispielsweise aus Silikon, ausgebildet. Das Betätigungselement 7 ist
beispielsweise formschlüssig an einer Innenwand 8 des
Stiftgehäuses 2 im Bereich des betätigungsseitigen
Endes des Stiftgehäuses 2 festgelegt. Das Betätigungselement 7 kommuniziert über
mehrere kleine Luftlöcher 9, von denen in der 1 zwei
dargestellt sind, mit der Umgebung.
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Ein
randseitiges Lager 10 um den Kolben 3, mit dem
dieser an der Innenwand 8 des Stiftgehäuses 2 anliegt,
ist als Einwege-Einrichtung 11 ausgebildet. Die Einwege-Einrichtung 11 wirkt
derart, dass die Betätigungskraft F zur Verlagerung des
Kolbens 3 in Richtung auf den Vorratsraum 4 zu
geringer ist als eine Gegenkraft G zur Verlagerung des Kolbens 3 in
Gegenrich tung, also in Richtung auf den Betätigungsteilraum 5 zu.
Die Einwege-Einrichtung 11 ist als Dichtlippe ausgebildet,
die um den Kolben 3 herum angeordnet ist und, wie in der 2 angedeutet, abgewinkelt
so geformt ist, dass sie entsprechend abgewinkelt an der Innenwand 8 des
Stiftgehäuses 2 anliegt.
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Am
der Pump-Betätigungsvorrichtung 7 gegenüberliegendem
Ende hat der Kosmetik- oder Schreibstift 1 einen Applikator 12 zum
Ausgeben des Kosmetik- oder Schreibmediums 6. Der Applikator 12 hat
ein Applikatorgehäuse 13, das formschlüssig
mit einem applikatorseitigen Ende des Stiftgehäuses 2 verbunden,
beispielsweise mit diesem verrastet ist. Ein freies Ende des Applikatorgehäuses 13 verjüngt sich
bis zu einer freien Halteöffnung 14, in der ein
Faserbündel 15 gehalten ist.
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Der
Kosmetik- oder Schreibstift 1 wird folgendermaßen
benutzt: Zum Benetzen des Faserbündels 15 mit
dem Kosmetik- oder Schreibmedium 6 wird ein Betätigungsdruck
B auf das Betätigungselement 7 ausgeübt.
Durch den Betätigungsdruck B ergibt sich im Betätigungsteilraum 5 ein Überdruck,
der sich, da die Luftlöcher 9 klein sind und sich
bevorzugt während der Ausübung des Betätigungsdrucks
B verschließen, nur langsam abbaut. Aufgrund des Überdrucks
im Betätigungsteilraum 5 wird auf den Kolben 3 die
Betätigungskraft F ausgeübt, so dass sich dieser
in der 1 nach links verlagert und hierdurch das Kosmetik-
oder Schreibmedium 6 hin zum Faserbündel 15 drückt,
so dass das Kosmetik- oder Schreibmedium 6 wie vom Benutzer
gewünscht ausgegeben werden kann. Nach der Betätigung
kann sich das Betätigungselement 7 wieder entspannen. Hierbei
strömt Luft durch die Luftlöcher 9 in
den Betätigungsteilraum 5 ein, bis dort wieder
Normaldruck herrscht. Auf diese Weise wird ein Luftverlust im Betätigungsteilraum 5 ausgeglichen,
der über unvermeidliche Undichtigkeiten des Betätigungsteil raums 5 entstehen
kann. Über die Größe der Luftlöcher 9 kann
je nach der Flexibilität des Materials des Betätigungselements 7 die
Geschwindigkeit dieses Rückstellvorgangs vorgegeben werden.
Unmittelbar im Anschluss an die Betätigung liegt während
der Rückstellung des Betätigungselements 7 im
Betätigungsteilraum 5 in der Regel ein leichter
Unterdruck vor. Die als Einwege-Einrichtung 11 ausgebildete
Dichtlippe sorgt dafür, dass der Kolben 3 aufgrund
der Gegenkraft G, die dieser Unterdruck auf den Kolben 3 ausübt,
sich nicht unerwünscht wieder in Richtung auf den Betätigungsteilraum 5 hin
rückstellt. Die Dichtlippe 11 sperrt sich dabei
gegen eine Verlagerung des Kolbens 3 in Richtung auf den
Betätigungsteilraum 5 zu. Die Lippe 11 ist
einstückig an den Kolben 3 angeformt. Dies kann
beispielsweise durch 2K-Technik erfolgen. Bis auf die Lippe 11 kann
der Kolben 3 daher aus einem vergleichsweise festen Kunststoffmaterial,
beispielsweise aus PP, gefertigt sein.
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4 zeigt
eine alternative Einwege-Einrichtung 16. Dargestellt ist
in der 4 ein randseitiger Abschnitt 17 einer
Variante des Kolbens 3 und ein diesem zugewandter Wandabschnitt 18 der
Innenwand 8 des Stiftgehäuses 2. Die
Einwege-Einrichtung 16 ist als Sägezahn-Rasterung
mit verschieden steilen Flankenpaaren 19, 20 und 21, 22 des
randseitigen Abschnitts 17 einerseits und des Wandabschnitts 18 andererseits
ausgestaltet. Die Flanken 19, 20 des ersten dieser
beiden Flankenpaare sind dabei flacher ausgestaltet als die Flanken 21, 22 des
zweiten dieser Flankenpaare.
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Die
beiden weniger steil ausgeführten Flanken 19, 20 sorgen
bei der Einwege-Einrichtung 16 dafür, dass der
Kolben 3 sich in Richtung der Betätigungskraft
F relativ leicht verlagern lässt. Die beiden steileren
Flanken 21, 22 sorgen dafür, dass sich
der Kolben 3 in der Gegenrichtung nur mit einer höheren Überwindungskraft
verlagern lässt. Es resultiert eine Einwegecha rakteristik
der Sägezahn-Rasterung der Einwege-Einrichtung 16 entsprechend
der Dichtlippe der Einwege-Einrichtung 11.
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Die
Flanken 19, 20 bzw. 21, 22 können
luftdicht aneinander anliegen. Alternativ kann bei der Einwege-Einrichtung 16 ein
zusätzliches Dichtmittel zur luftdichten Unterteilung der
beiden Teilräume 4, 5 durch den Kolben 3 vorgesehen
sein.
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5 zeigt
eine Variante des Kosmetik- oder Schreibstifts 1, bei dem
Kosmetik- oder Schreibmedium in Form einer Mine 23 vorliegt.
Die Mine 23 kann als gegossene oder als extrudierte Mine
ausgebildet sein. Kolbenseitig liegt die Mine 23 direkt
am Kolben 3 an. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen,
die vorstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 bereits
erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffer und
werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Bei
einer Betätigungsverlagerung des Kolbens 3 wird
entsprechend die Mine 23 aus einer Applikatoröffnung 24 des
Kosmetikstifts 1 nach 5 ausgeschoben.
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6 zeigt
eine Variante des Kolbens 3, der bei der Ausführung
des Kosmetikstifts 1 nach 5 zum Einsatz
kommen kann. Der Kolben 3 hat einen als Napf 25 ausgebildeten
Grundkörper, in dem ein kolbenseitiger Endabschnitt der
Mine 23 aufgenommen ist. An den Napf 25 ist randseitig
die Dichtlippe 11 angeformt, die wiederum als Einwege-Einrichtung,
wie vorstehend beschrieben, dient. Alternativ oder zusätzlich
kann eine Außenwand 26 des Napfes 25 eine
Sägezahn-Rasterung nach Art der Einwege-Einrichtung 16 aufweisen,
wie in der 6 angedeutet.
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7 zeigt
eine weitere Ausführung eines Kosmetikstifts 1.
Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend
unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 bereits
erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und
werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Bei
der Ausführung des Kosmetikstifts 1 nach 7 ist
im Betätigungselement 7 eine Rückstellfeder 27 untergebracht.
Ein in der 7 links dargestelltes Federende 28 stützt
sich, beispielsweise über einen entsprechenden Wandvorsprung
der Innenwand 8 am Stiftgehäuse 2 ab.
Ein gegenüberliegendes Federende 29 stützt
sich an einem freien Betätigungsende 30 des Betätigungselements 7 ab. Die
Rückstellfeder 27 sorgt für eine Unterstützung
einer Rückstellbewegung des Betätigungselements 7 nach
der Betätigung von diesem.
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Dargestellt
ist in der
7 zudem eine Variante des Kosmetikstifts
1,
bei dem das Kosmetikmedium als Mehrzahl von über Trennlinien
31 voneinander
separaten Kosmetik-Trägerelementen
32 im Vorratsbehalter
4 vorliegt.
Bei den Trägerelementen
32 kann es sich um mit
einem Kosmetikum beladene Elemente oder um Elemente handeln, die
zum Aufnehmen eines Kosmetikums bei der Benutzung des Kosmetikstifts
1 nach
7 ausgeführt
sind. Eine derartige Trägerelement-Gestaltung ist bekannt
aus der
DE 699 13
531 T2 . Bei einer Verlagerung des Kolbens
3 in
Richtung der Betätigungskraft F wird jeweils das Freie
der Trägerelemente
32 aus der Applikatoröffnung
24 zur
Benutzung ausgeschoben. Nach Verbrauch dieses Trägerelements
32 wird
durch entsprechende Verlagerung des Kolbens
3 das Nächste der
Trägerelemente
32 ausgeschoben, wobei das Verbrauchte
der Trägerelemente
32 dann abgenommen werden kann.
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8 zeigt
eine weitere Ausführung eines betätigungsseitigen
Endes eines Kosmetikstifts 1. Komponenten und Funktionen,
die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf
die 1 bis 7 bereits erläutert
wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im
Einzelnen diskutiert.
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Bei
der Ausführung nach 8 ist das
Betätigungselement 7 als Betätigungskappe
mit einem Hülsenabschnitt 33 und einem das freie
Betätigungsende 30 darstellenden Deckelabschnitt 34 ausgebildet.
Das Betätigungselement 7 nach 8 ist
aus einem festen Kunststoffmaterial, z. B. aus PP (Polypropylen)
oder aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol).
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Im
Bereich seines offenen, in das Stiftgehäuse 2 eingeschobenen
Hülsenendes 35 ist der Hülsenabschnitt 33 gegen
die Innenwand 8 des Stiftgehäuses 2 durch
eine Gleitdichtung abgedichtet. Der Deckelabschnitt 34 hat
mittig ein Luftloch 36, dessen Funktion den Luftlöchern 9 der
vorstehend erläuterten Ausführungen entspricht.
Beim Betätigen des Betätigungselements 7 nach 8 verschließt
der Betätigungsfinger des Benutzers das Luftlocher 36,
so dass keine Luft aus dem Betätigungsteilraum 5 durch das
Luftloch 36 nach außen entweichen kann.
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Die
Rückstellfeder 27 stößt sich
zwischen ihren Federenden 28, 29 einerseits am
Stiftgehäuse 2 und andererseits am Betätigungselement 7 nach 8 entsprechend
dem ab, was vorstehend in Bezug auf die Ausführung nach 7 bereits
erläutert wurde.
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9 zeigt
eine weitere Ausführung eines betätigungsseitigen
Endes eines Kosmetikstifts 1. Komponenten und Funktionen,
die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf
die 1 bis 8 bereits erläu tert
wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im
Einzelnen diskutiert.
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Auch
bei der Ausführung nach 9 liegt das
Betätigungselement 7 als zum Stiftgehäuse 2 hin offene
Kappe mit Hülsenabschnitt 33 und Deckelabschnitt 34 vor.
Zusätzlich zum Luftloch 36 hat das Betätigungselement 7 nach 9 noch
weitere Lufteinlässe 37, 38, die als
Durchgangsöffnungen im Hülsenabschnitt 33 vorgesehen
sind.
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9 zeigt
das betätigungsseitige Ende des Stifts 1 mit dem
Betätigungselement 7 in einer praktisch vollständig
ausgeschobenen Ruhestellung. In dieser stützt sich ein
Umfangswulst 39, der nahe des Hülsenendes 35 um
den Hülsenabschnitt 33 herum angeordnet ist, gegen
eine Gegen-Umfangswulst 40 ab, die an der Innenwand 8 des
Stiftgehäuses 2 angeordnet ist. Bei der Gegen-Umfangswulst
kann es sich gleichzeitig um einen Dichtring handeln, über den
der Hülsenabschnitt 33 des Betätigungselements 7 nach 9 gegen
die Innenwand 8 des Stiftgehäuses 2 abgedichtet
ist.
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Die
Rückstellfeder 27 ist bei der Variante nach 9 in
einem. Ringraum zwischen einer Außenwand des Hülsenabschnitts 33 und
der Innenwand 8 des Stiftgehäuses 2 angeordnet.
Das gehäuseseitige Federende 28 stützt
sich gegen die Gegen-Umfangswulst 40 und das betätigungsseitige Federende 29 stützt
sich gegen eine Umfangswulst in der Außenwand des Hülsenabschnitts 33 ab.
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Das
Betätigungselement 7 ist bei der Ausführung
nach 9 aus einem weichen Material, beispielsweise aus
Silikon, aus Gummi oder aus einem weichen PET (Polyethylenterephthalat).
Beim Betätigen des Betätigungselements 7 verschließt
ein Betätigungsfinger des Benutzers das deckelseitige Luftloch 36.
Beim Betätigen verschließen sich aufgrund des
vom Deckelabschnitt 34 her wirkenden Betätigungsdrucks
auch die beiden Lufteinlässe 37, 38.
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Die
Lufteinlässe 37, 38 sind als Schlitze
im Hülsenabschnitt 33 ausgeführt. Es
baut sich dann, wie vorstehend bereits erläutert, im Betätigungsteilraum 5 ein
Betätigungsdruck für den Kolben 3 auf. Die
Betätigung erfolgt entgegen der Rückstellkraft der
Rückstellfeder 27. Beim Loslassen des Betätigungselements 7 ist
das deckelseitige Luftloch 36 wieder frei und der Betätigungsteilraum 5 kann
sich wieder mit Luft füllen. Nach ausreichender Entspannung
des Hülsenabschnitts 33 öffnen zusätzlich
auch die beiden Lufteinlässe 37, 38,
so dass sich der Betätigungsteilraum 5 schneller
mit Luft füllen kann und das Betätigungselement 7 sich
unter Wirkung der Rückstellkraft der Rückstellfeder 27 wieder
in die ausgeschobene Stellung nach 9 verlagert.
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Auch
die Ausführungen nach den 8 und 9 können
Einwege-Einrichtungen nach Art derjenigen aufweisen, die vorstehend
im Zusammenhang mit den eingangs erläuterten Ausführungsvarianten des
Stifts 1 diskutiert wurden.
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Grundsätzlich
können die vorstehend erläuterten Stiftvarianten
auch eine Druckluftquelle in Form einer kleinen Druckluftpatrone
aufweisen. Diese wird über das Betätigungselement 7 einer
der vorstehend beschriebenen Varianten zur Freisetzung einzelner
Druckluftstöße ausgelöst, so dass ein
entsprechender Betätigungsvorschub des Kolbens 3 erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19626186
C2 [0002]
- - DE 69913531 T2 [0002, 0038]