-
Die Erfindung betrifft einen Pinsel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Pinsel sind im Stand der Technik in sehr unterschiedlicher Form bekannt. Pinsel zum Auftragen von Flussigkeiten weisen typischerweise einen Besatz aus insgesamt oder büschelweise sehr dicht nebeneinander stehenden bzw. unmittelbar aneinander anliegenden Borsten aus den unterschiedlichsten Materialien auf. Aufgrund dessen, dass die Borsten eng nebeneinander stehen bzw. beruhren, entfaltet der Borstenbesatz eine erhebliche Kapillarwirkung. Er kann daher eine beachtliche Menge der aufzutragenden Flussigkeit aufnehmen.
-
Die von dem Borstenbesatz aufgenommene Flussigkeit wird von ihm wieder abgegeben, indem mit dem Borstenbesatz über die zu behandelnde Fläche gestrichen wird, so dass die mit der Fläche in Kontakt kommenden Abschnitte der Borsten die sie umhullende Flüssigkeit an die zu behandelnde Flache abgeben. Aus dem weiter innen liegenden Bereich des Borstenbesatzes fließt Flüssigkeit in den Bereich der Borsten nach, der an der zu behandelnden Flache abgestreift worden ist. Je länger mit dem Borstenbesatz über die zu behandelnde Flache gestrichen wird, desto mehr an Flüssigkeit gibt der Borstenbesatz an die zu behandelnde Fläche ab – so lange, bis die Speicherkapazität des Borstenbesatzes erschopft ist. Dann muss der Benutzer den Borstenbesatz erneut mit der zur Behandlung vorgesehenen Flüssigkeit benetzen, wenn er weitere Flussigkeit auftragen will.
-
Bei den herkömmlichen Pinseln kann zwar die aufgenommene Flüssigkeitsmenge relativ gut eingestellt werden (insbesondere uber die Borstenanzahl, die Borstendicke und die Borstenlänge), jedoch lasst sich konstruktiv nur wenig Einfluss darauf nehmen, wie viel von der aufgenommenen Flussigkeitsmenge der Pinsel in einer bestimmten Zeiteinheit wieder abgibt. Denn die abgegebene Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit hängt, wie bereits beschrieben, stark vom Anwender ab, d. h. davon, wie der Anwender den Pinsel fuhrt.
-
Zudem sind die im Stand der Technik sehr eng zusammen stehenden Borsten auch deswegen nachteilhaft, weil sich schon nach kurzer Zeit zwischen ihnen ein Teil der aufzutragenden Flussigkeit absetzt, der nicht wieder abgegeben wird, was bei Kosmetik- und Pharmaziepinseln zum einen ökonomisch und zum anderen hygienisch problematisch ist.
-
Angesichts dessen ist es die Aufgabe der Erfindung einen Pinsel mit einem Borstenbesatz zu schaffen, mit dessen Hilfe sich die aufzutragende Menge der Flussigkeit besser dosieren lässt.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Der erfindungsgemäße Pinsel besitzt einen Besatz aus einer Anzahl von zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufend angeordneten Borsten. Von einer im Wesentlichen parallel verlaufenden Anordnung spricht man jedenfalls dann, wenn die Borstenlangsachsen einen Winkel von weniger als 10°, besser von weniger als lediglich 5° einschließen. Idealerweise sind die Borsten sogar bis auf die unvermeidlichen Herstellungstoleranzen vollstandig parallel zueinander angeordnet.
-
Die Borsten sind um ein Besatzzentrum herum gruppiert, idealerweise kreisformig. Am besten ist es, wenn die einzelnen Borsten jeweils Reihen bilden, die die Gestalt eines Kreisrings aufweisen.
-
Die Borsten sind ein- oder zweikomponentig an einen Borstenträger angespritzt, der ein eigenstandiges Bauteil oder aber ein integraler Bestandteil eines Griffstucks sein kann. Vorzugsweise sind die Borsten dort einkomponentig angespritzt, werden also zusammen mit dem Borstenträger in einem ”Schuss” hergestellt.
-
Der Besatz weist einen den inneren Besatzbereich einschließlich des Besatzzentrums vollständig in Umfangsrichtung umschließenden außeren Besatzbereich auf. In diesem äußeren Besatzbereich ist die Borstendichte hoher als in dem von dem außeren Besatzbereich umschlossenen inneren Besatzbereich. Unter dem Begriff Borstendichte versteht man die Anzahl der Borsten pro Flächeneinheit.
-
Alternativ oder zusatzlich ist der äußere Besatzbereich so ausgestaltet, dass seine Borsten feiner sind als die Borsten des inneren Besatzbereichs.
-
Die erfindungsgemäße Borstenanordnung erlaubt es das Borstenfeld so auszulegen, dass die aufzutragende Flüssigkeit aufgrund ihrer Oberflächenspannung einen einzigen Tropfen im Zentralbereich des Applikators bildet, der bis zu seiner bestimmungsgemaßen Applikation zunächst von den umgebenden Borsten gehalten wird.
-
Die Erfindung besteht also darin, einen Borstenbesatz zu schaffen, der so eingestellt werden kann, dass er nach dem eigentlichen Abtropfen einer eventuell überschüssigen Flüssigkeitsmenge – die das Borstenfeld beim Eintauchen des Pinsels zunächst aufgenommen haben mag und die das Borstenfeld wegen ”Ubersättigung” nicht längerfristig gespeichert halten kann – ein letztes Mal einen Tropfen bildet. Dieser Tropfen tropft nun jedoch nicht mehr alsbald ab. Stattdessen wird er in dem Borstenbesatz gespeichert und erst dann von dem Borstenbesatz wieder freigegeben, wenn die Applikation begonnen hat und es im Zuge dessen zum Kontakt mit der zu behandelnden Oberfläche gekommen ist.
-
Auf diese Art und Weise lasst sich ein vom bisher bekannten Auftragsprinzip des Pinsels abweichendes Auftragsprinzip verwirklichen. Denn die Lehre der Erfindung macht es möglich, den Pinsel so auszulegen, dass die zu applizierende Flüssigkeit nicht mehr kontinuierlich, aber in undefinierter Menge abgegeben wird, sondern so auszulegen, dass bei Kontakt mit der zu behandelnden Flache augenblicklich der überwiegende Teil der vom Borstenfeld gespeicherten Flüssigkeit abgegeben wird. Idealerweise beträgt dieser augenblicklich abgegebene Teil mindestens 75% und besser mindestens 85% der vom Borstenfeld gespeicherten Flüssigkeit.
-
Die Tatsache, dass die Borsten spritzgegossen sind und dadurch mit einem genau definierten Abstand voneinander versehen werden können, trägt entscheidend hierzu bei. Von großer Bedeutung ist dabei die Tatsache, dass die Herstellung im Spritzgussverfahren die gezielte Verwendung von Materialien erlaubt, die im Wesentlichen resistent gegen ein Eindiffundieren von Flussigkeit sind. Wo die gezielte Wahl der Borstenabstande und des Materials der Borsten nicht ausreicht, um den geforderten Entleerungsgrad (s. o.) zu erreichen, werden die gespritzten Borsten gezielt mit hydrophobierenden oder hydrophilierenden Additiven und/oder derart wirkenden Oberflachenstrukturen versehen.
-
Durch diese Maßnahmen lasst sich bei entsprechender Auslegung des Borstenfeldes vergleichsweise genau vorgeben, welches Volumen der derart abgegebene Teil der Flussigkeit hat.
-
Für die genaue Auslegung des Borstenfeldes lasst sich verstandlicherweise keine allgemein gultige Regel angeben, denn es kommt stark auf die individuellen Verhaltnisse des konkreten Falls an, d. h. unter anderem auf die Viskosität und die Oberflächenspannung der aufzutragenden Flüssigkeit, sowie auf die Borstendichte, den Borstendurchmesser und die Borstenlange. Die konkreten Werte dieser Parameter, die im Einzelfall zur Verwirklichung der Erfindung einzuhalten sind, kann der Fachmann jedoch leicht durch fachübliche Versuche ermitteln, wenn er sich das nachfolgend näher geschilderte Prinzip der Erfindung vor Augen fuhrt. Bei seinen Versuchen bedient sich der Fachmann zweckmäßigerweise eines 3-D-Musterdrucks. Mit dessen Hilfe kann er CAD-gestützt sehr schnell Versuchspinsel mit unterschiedlichen Borsten bzw. mit systematisch variierten Borsten herstellen, um das jeweilige Abtropfverhalten des jeweiligen Borstenbesatzes zu studieren, das dieser gegenüber der Flüssigkeit zeigt, die mit dem Pinsel verarbeitet werden soll.
-
Das Prinzip der Erfindung basiert darauf, einen äußeren Besatzbereich zu schaffen, der einen Rand verwirklicht, welcher die von dem Borstenbesatz aufgenommene Flüssigkeit einfasst und zum Zentrum des Borstenbesatzes hinlenkt. Das Prinzip der Erfindung basiert weiterhin darauf, einen inneren Besatzbereich zu schaffen, innerhalb dessen die Borstendichte so weit herabgesetzt ist, dass die von dem Borstenbesatz aufgenommene Flüssigkeit in diesem Bereich nicht mehr vollstandig sondern nur noch vermindert durch die Kapillarwirkung zwischen den Borsten zuruckgehalten wird. Infolge dessen ballt sich die von dem Borstenbesatz aufgenommene und nach dem bestimmungsgemäßen Abtropfen des Pinsels endgültig in dem Borstenbesatz verbleibende Flussigkeit im inneren Besatzbereich zu einem letzten Tropfen zusammen. Dabei verhindern die in dem inneren Besatzbereich noch vorhandenen Borsten, dass der Tropfen ungewollt verloren geht, also schon im Laufe der Abtropfphase, die zumindest jeder durch Eintauchen beladene Pinsel durchläuft.
-
Stattdessen wird der Tropfen labil in dem Borstenbesatz gehalten, zumindest fur eine durch die Auslegung des Borstenbesatzes vorgegebene Zeit, die über den Zeitrahmen der Abtropfphase hinausgeht. Sobald die diesen Tropfen haltenden Borsten und/oder die Außenhaut des Tropfen selbst mit der zu behandelnden Oberfläche in Kontakt kommen, werden die den Tropfen labil im Borstenbesatz zurückhaltenden Krafte überwunden und der Tropfen wird im Wesentlichen vollständig an die zu behandelnde Oberflache abgegeben.
-
Hierdurch lasst sich eine wesentlich bessere Dosierung der mit dem Pinsel aufgetragen Flussigkeit erreichen als im bisherigen Stand der Technik.
-
Dieser Effekt lässt sich nicht nur durch eine Variation der Borstendichte erreichen, sondern in ähnlicher Weise auch über die Feinheit der Borsten steuern, d. h. über den Durchmesser, den die Borsten der unterschiedlichen Besatzbereiche haben.
-
In vielen Fällen ist es ideal, wenn gleichzeitig die Borstendichte und die Feinheit der Borsten variiert. Hierdurch gelingt von Fall zu Fall eine besonders gute Anpassung an die Bedurfnisse des Einzelfalls.
-
Entscheidend für die erfolgreiche Verwirklichung der Erfindung ist, dass die Erfindung mithilfe von spritzgegossenen Borsten umgesetzt wird. Denn nur dann, wenn die Borsten durch Spritzgießen hergestellt werden, lasst sich sowohl der Abstand der Borsten, als auch die Feinheit der Borsten in der gewünschten Weise und mit der notwendigen Genauigkeit steuern.
-
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der innere Besatzbereich einen nur einen Teil seiner Flache ausmachenden Zentralbereich umfasst, der völlig borstenfrei ist. In Einzelfallen (nämlich bei entsprechend hoher Viskositat bzw. Oberflächenspannung der zu applizierenden Flüssigkeit) ist es denkbar den inneren Besatzbereich vollstandig borstenfrei zu gestalten, was jedoch nicht bevorzugt ist.
-
In Weiterbildung der soeben beschriebenen bevorzugten Ausfuhrungsform ist vorgesehen, dass der innere Besatzbereich – vorzugsweise entlang einer gedachten Kreislinie aufgestellte – Begrenzungsborsten aufweist, die im Zentrum des Besatzes ein borstenfreies Raumvolumen umgrenzen. Dieses Raumvolumen bildet einen recht genau definierbaren Tropfenraum, in dem sich zumindest ein erster Teil des besagten ”letzten” Flüssigkeitstropfens ansammeln kann, der so groß ist, dass er die sofortige Abgabe eines überwiegenden Teils der zu applizierenden Flussigkeit in Gestalt eines Tropfens auslöst, wenn die zu behandelnde Fläche berührt wird. Ein solcher borstenfreier Bereich im Zentrum des Borstenbesatzes fördert die Bildung des gewunschten, fortan labil durch den Borstenbesatz gehaltenen Tropfens.
-
Dies geschieht dadurch, dass sich im Zentralbereich ungehindert von Borsten bzw. den durch sie erzeugten Kapillarkräften ein erster Flüssigkeitstropfen zusammenballen kann, der mit seiner Oberflächenspannung gegebenenfalls weitere Flüssigkeit aus dem umliegenden Borstenbesatz anzieht.
-
Hierdurch unterscheidet sich die Erfindung von traditionellen Pinseln mit einem engen Borstenbesatz. Denn der bekannte, enge Borstenbesatz entwickelt so hohe Kapillarkrafte, dass von vorneherein eine Tropfenbildung unterbunden wird. Das entspricht dem Ziel, das den im Stand der Technik bekannten Pinseln zu Grunde liegt, die ublicherweise moglichst nichttropfend ausgeführt sein sollen.
-
Auch hier gilt, dass keine allgemein gültige Formel angegeben werden kann, wie groß das Raumvolumen des Tropfenraums in jedem Einzelfall sein muss. Stattdessen ist es auch hier so, dass das Raumvolumen des Tropfenraumes fur jeden konkreten Einzelfall in Abhangigkeit von der Borstendichte, dem Borstendurchmesser, der Borstenlänge, der Viskositat und der Oberflächenspannung der aufzutragenden Flussigkeit durch fachübliche Versuche ermittelt werden muss, ggf. wiederum unter Zuhilfenahme eines Musterdruckes (Rapid Prototyping). Dies ist bei Beherzigung der oben gegebenen Hinweise aber ohne allzu großen Aufwand moglich.
-
Die vorgenannte Ausführungsform kann dahingehend weiterentwickelt werden, dass das Volumen des Tropfenraums zwar so groß gewählt ist, dass sich ein letzter Tropfen bildet, gleichzeitig jedoch auch so klein gewahlt ist, dass der Tropfen (bei stillstehendem, mit seinem im Raum hängenden Borstenbesatz vertikal nach unten ausgerichteten Pinsel, dessen Abtropfphase beendet ist) mindestens 15 s, besser mindestens 30 s und idealerweise mindestens 150 s von dem Borstenbesatz gehalten werden kann, bevor er von selbst abtropft, d. h. ohne dass er oder die Borsten zuvor mit der Fläche, auf die der Tropfen aufgetragen werden soll, in Beruhrung kommen.
-
Vorzugsweise weist der borstenfreie Zentralbereich eine borstenfreie Grundflache auf, die mindestens dem 3,5-fachen und besser mindestens dem 4,5-fachen, idealerweise sogar mindestens dem 5,5-fachen der Querschnittsfläche einer der Begrenzungsborsten in deren Fußbereich entspricht. Der hier maßgebliche Fußbereich ist der Bereich der Borste unmittelbar oberhalb des Beginns der Verrundung, mit der die Borste in den Borstenträger übergeht. Dabei ist die borstenfreie Grundfläche vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch, insbesondere annähernd kreisförmig.
-
Im Rahmen einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die distalen (d. h. die dem Pinselgriff abgewandten) Enden der Borsten des inneren Bereichs über die distalen Enden der Borsten des äußeren Bereichs hinausragen. Eine solche Ausgestaltung der Borsten begunstigt die Tropfenbildung im Zentralbereich des Borstenbesatzes und im Regelfall auch das Halten des Tropfens im Zentralbereich.
-
Vorzugsweise ragen die distalen Enden der Begrenzungsborsten uber die distalen Enden aller anderen Borsten des Borstenbesatzes hinaus. Auch dies beeinflusst in den meisten Fällen die Tropfenbildung bzw. das Halten des Tropfens vorteilhaft. Vor allem wird hierdurch jedoch die Auslösung des Tropfens bei erstem nachhaltigem Kontakt mit der Oberflache, auf die die Flussigkeit appliziert werden soll, ausgesprochen positiv beeinflusst. Denn die langen Begrenzungsborsten halten den Tropfen oder zumindest einen wesentlichen Teil des Tropfens zwischen sich. Spatestens sobald die über den ubrigen Borstenbesatz hervorstehenden distalen Enden einer oder mehrerer der Begrenzungsborsten beim Auftreffen des Pinsels auf die Oberflache verformt werden, wird die Abgabe des Tropfens ausgelöst. Hierzu sind nur sehr geringe Kräfte erforderlich, weil nur eine oder mehrere der im Bereich ihres distalen Endes quasi alleinstehenden Begrenzungsborsten ”betatigt” werden müssen.
-
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das distale Ende des Borstenbesatzes kegelartig zugespitzt ausgestaltet ist – vorzugsweise so, dass die gedachte Flache, die die distalen Borstenenden in ihrer Gesamtheit als Hullfläche uberspannt, im Wesentlichen ein Kegelmantel mit einem Spitzenwinkel α ist, fur den gilt: 35° ≤ α ≤ 55°.
-
Eine solche Zentrierung der Enden des Borstenbesatzes hin zum Zentralbereich des Borstenbesatzes fordert die Tropfenbildung.
-
Vorteilhafterweise sind die Begrenzungsborsten einreihig (bevorzugt entlang einer Kreislinie) aufgestellt und die Reihe aus den Begrenzungsborsten ist auf ihrer dem Tropfenraum abgewandten Seite von mindestens einer weiteren Borstenreihe umgeben, deren Borsten voneinander durch einen größeren Borstenabstand getrennt sind als den maximalen Abstand Abmax, den zwei unmittelbar benachbarte Begrenzungsborsten voneinander einhalten.
-
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten, Vorteile und Wirkungsweisen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele anhand der figürlichen Darstellung.
-
Es zeigen:
-
1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemaßen Pinsel in Seitenansicht;
-
2: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Applikators fur einen erfindungsgemäßen Pinsel im Längsschnitt;
-
3: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in perspektivischer Ansicht;
-
4: ein erstes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in Frontalansicht;
-
5: das Modell einer einzelnen Borste, das denjenigen Borsten entspricht, mit denen der Applikator für den erfindungsgemäßen Pinsel besetzt ist;
-
6: ein erstes Ausführungsbeispiel des Applikators fur den erfindungsgemäßen Pinsel in vergrößerter Frontalansicht;
-
7: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemaßen Pinsel in Seitenansicht;
-
8: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Applikators fur einen erfindungsgemäßen Pinsel im Längsschnitt;
-
9: ein zweites Ausfuhrungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemaßen Pinsel in perspektivischer Ansicht;
-
10: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in Frontalansicht;
-
11: ein zweites Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in vergrößerter Frontalansicht;
-
12: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in Seitenansicht;
-
13: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel im Langsschnitt;
-
14: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in perspektivischer Ansicht;
-
15: ein drittes Ausführungsbeispiel eines Applikators fur einen erfindungsgemäßen Pinsel in Frontalansicht;
-
16: ein drittes Ausfuhrungsbeispiel eines Applikators für einen erfindungsgemäßen Pinsel in vergroßerter Frontalansicht.
-
Die 1 bis 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Der anhand dieses Ausführungsbeispiels naher zu erlauternde Pinsel besteht aus einem hier nicht gezeigten Griff und einem in diesem Griff oder Stiel befestigbaren Borstenträger 1.
-
Die eben dargestellten Figuren zeigen jeweils stark vergrößerte Ansichten, in etwa im Maßstab 7,5:1. Die erfindungsgemaßen Pinsel sind sehr zierlich und weisen bevorzugt Kopfdurchmesser KD im Bereich zwischen 2,5 mm und 6 mm auf, bei den figurlich gezeigten Ausführungsbeispielen sind es 4 mm.
-
Der Borstenträger 1 besitzt eine Längsachse L, die im Regelfall mit der Langsachse des nicht gezeigten Stiels zusammenfällt. Der Borstenträger 1 ist mit einer Borstenträgerbasisfläche 2 versehen, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse L verläuft. An die Borstentragerbasisflache 2 sind bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig Borsten angespritzt. Diese bilden ein Borstenfeld, dessen Borsten im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und deren jeweilige Borstenlängsachse BL im Wesentlichen parallel zur Längsachse L des Borstentragers bzw. des gesamten Pinsels verlauft.
-
Der Borstenträger 1 mit seiner Borstenträgerbasisflache 2 ist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel in einem einzigen Arbeitsgang (”single shot”) mit den Borsten spritzgegossen worden, weshalb alle genannten Komponenten hier aus dem gleichen Kunststoff bestehen. Dies ist unter hygienischen Gesichtspunkten ideal, weil sich anders als bei Verwendung einer ”Borstenpuppe” oder eingesteckten Borstenbuscheln keine Spalte bilden kann, in denen ein Teil der aufzutragenden Flüssigkeit zurückbleibt.
-
Bei den Borsten des Borstenfeldes handelt es sich um hochelastische Borsten. Das distale Ende dieser Borsten lässt sich unter dem Einfluss der bei bestimmungsgemäßer Applikation auftretenden Krafte um die Lange ΔL von mindestens 1,25 mm, besser sogar noch um mindestens 2 mm und idealerweise um mindestens 2,75 mm orthogonal aus derjenigen Position ablenken, die die Mittellinie der jeweiligen Borste im unbelasteten Zustand einnimmt, vgl. 5.
-
Die Borsten weisen jeweils eine kegelige Mantelflache auf, die unter einem Winkel β von circa 1° zur Borstenlangsachse geneigt verläuft, siehe 5.
-
Weiterhin ist bemerkenswert, dass die Borsten des Borstenbesatzes alle einen definierten Abstand voneinander einhalten, d. h. die einzelnen Borsten kommen im unbelasteten Zustand nicht mit den jeweiligen Nachbarborsten in Kontakt.
-
Wie man am besten anhand der 6 sieht, ist der Borstenbesatz 7 in einen äußeren Besatzbereich 3 und einen inneren Besatzbereich 4 unterteilt (in 6 ist jeweils nur eine einzige Borste einer kreisringförmig angeordneten Borstenreihe stellvertretend fur die anderen gleichartigen Borsten mit einer Bezugsziffer gekennzeichnet und die gedachte Grenzlinie GR zwischen dem äußeren Besatzbereich 3 und dem inneren Besatzbereich 4 ist als schwarze Volllinie veranschaulicht).
-
Im äußeren Besatzbereich 3 ist die Borstendichte, d. h. die Anzahl der Borsten pro Flache, im Durchschnitt höher als die Borstendichte BDI in dem vom äußeren Besatzbereich 3 umschlossenen inneren Besatzbereich 4. Es gilt in Abhangigkeit von der im Einzelfall aufzutragenden Flüssigkeit BDA/BDI ≥ 1,3 und vorzugsweise BDA/BDI ≥ 1,5. Für bestimmte Falle ist BDA/BDI ≥ 3 ideal.
-
Bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel, dass die 1 bis 6 zeigen, liegt BDA/BDI knapp oberhalb 1,3.
-
Zugleich sind die Borsten des äußeren Besatzbereichs 3 im Durchschnitt (d. h. gemittelt über die Zahl der zum jeweiligen Bereich gehörenden Borsten) feiner. Die Borsten des äußeren Besatzbereichs 3 besitzen namlich alle oder zumindest im Durchschnitt einen mindestens 25% kleineren Borstendurchmesser als die Borsten des inneren Besatzbereichs 4.
-
Dieses Ausfuhrungsbeispiel ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform, bei der der außere Besatzbereich 3 mindestens zwei jeweils entlang einer Kreislinie aufgestellte Borstenreihen umfasst, die jeweils als Sperrreihe 8 und Sperrreihe 9 ausgeführt sind, welche zusammenwirken. Diese beiden Sperrreihen 8 und 9 sind nämlich so aufgestellt, dass die Borsten der einen Sperrreihe in radial auswartiger Richtung gesehen die Zwischenräume zwischen den Borsten der anderen Sperrreihe abdecken, wodurch ein ringförmiger, lokal besonders dichter Borstenbesatz entsteht. Der Borstenbesatz des äußeren Besatzbereichs 3 ist damit so ausgelegt, dass er die von dem Borstenbesatz insgesamt aufgenommene Flüssigkeit eingrenzt, ihr Halt bietet und sie zum Zentrum 7 des Borstenbesatzes hinlenkt.
-
Der innere Besatzbereich 4 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Borstenfeld, dass verglichen mit dem äußeren Besatzbereich 3 eine geringere mittlere Borstendichte pro Flächeneinheit aufweist.
-
Dabei verwirklicht dieses Ausführungsbeispiel jene bevorzugte Ausfuhrungsform, bei der der Zentralbereich 7 eine borstenfreie Grundfläche aufweist. Diese borstenfreie Grundflache entspricht hier etwas mehr als dem 4,5-fachen der Querschnittsfläche im oben definierten Fußbereich einer der Begrenzungsborsten 10.
-
Wie man gut anhand der 6 sieht, verwirklicht dieses Ausführungsbeispiel diejenige bevorzugte Ausfuhrungsform, bei der innerhalb des inneren Besatzbereichs 4 eine Anzahl von längs einer Kreisringfläche aufgestellten Begrenzungsborsten 10 vorhanden ist, die eine borstenfreie Fläche im Zentrum des Borstenbesatzes umgrenzen und dadurch einen sogenannten Tropfenraum 11 bilden, der in 6 durch die gedachte, zentrumsnahe schwarze Volllinie veranschaulicht wird.
-
Dieser Tropfenraum 11 definiert die Mittelachse des sich bei beladenem und abgetropftem Borstenbesatz bestimmungsgemäß bildenden Tropfens und damit auch den schwersten Bereich des Tropfens.
-
Die Begrenzungsborsten 10 sind hier diejenigen Borsten des Borstenbesatzes, die in ihrem Fußbereich den großten Borstendurchmesser aufweisen. Die Begrenzungsborsten 10 sind zugleich die Borsten des Borstenbesatzes, deren Länge am größten ist und die Borsten, die mit ihrem distalen Ende alle anderen Borsten des Borstenbesatzes nach außen überragen, vgl. insbesondere 2.
-
Die Begrenzungsborsten sind trotz ihres großen Borstendurchmessers in sehr geringem Abstand voneinander angeordnet. So beträgt der Fußabstand zweier unmittelbar benachbart aufgestellter Begrenzungsborsten weniger als die Hälfte des Borstenfußdurchmessers der Begrenzungsborsten. Maßgeblich ist der Fußbereich, der noch vor der Verrundung, mit der die Borste in die Borstentragerbasisfläche übergeht, unbeeinflusst ist.
-
Wie man am besten anhand der 4 sieht, ist das Borstenfeld, dass hier den inneren Borstenbesatzbereich bildet, insgesamt aus Borsten zusammengestellt, deren Borstenfußdurchmesser in radialer Richtung von innen nach außen abnimmt.
-
Die innerste Borstenreihe des inneren Besatzbereichs 4 bildet eine Reihe aus den besagten Begrenzungsborsten 10. In radialer Richtung nach außen gesehen schließt sich hieran eine Reihe mittlerer Borsten 12 an, deren Fußdurchmesser vorzugsweise um mehr als 15% und Idealerweise um mehr als 20% kleiner ist als der der Begrenzungsborsten 10. Vorzugsweise weisen die Borsten dieser Borstenreihe in etwa den gleichen Bostenabstand voneinander auf wie die Begrenzungsborsten (bis +15% großerer Abstand). An diese Borstenreihe 12 schließt sich wiederum, in radialer Richtung auswärtig, eine Reihe äußerer Borsten 13 an, die die Grenze des inneren Borstenbereichs 4 gegenuber dem außeren Borstenbereich 3 bildet. Diese Reihe aus äußeren Borsten 13 besteht vorzugsweise jeweils aus Borsten, deren Fußdurchmesser um mehr als 30% und idealerweise mehr als 40% kleiner ist als der Fußdurchmesser der Begrenzungsborsten 10.
-
Wie man gut anhand der 2 erkennt, besitzt der Borstenträger eine konvex gekrümmte Borstenbasisflache 2, an der die Borsten befestigt sind und aus der die Borsten aufragen. Diese Borstenbasisflache ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kugelkalotte gestaltet, deren tiefster Punkt T mit der Pinsellangsachse zusammenfallt, wenn der Pinsel so gehalten wird, dass der Borstenbesatz vertikal nach unten zeigt.
-
Bemerkenswert ist noch, dass alle Bosten des Borstenbesatzes in kreisringförmigen Reihen konzentrisch um Zentrum des Borstenbesatzes aufgestellt sind.
-
Die 7 bis 11 zeigen ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung. Bis auf die nachfolgend genannten Abweichungen entspricht es dem erstgenannten Ausführungsbeispiel, so dass das dort Gesagte identisch auch für dieses zweite Ausführungsbeispiel gilt (vgl. insbesondere auch die in den maßgeblichen Punkten praktisch identischen Seitenansichten der Ausführungsbeispiele).
-
Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel weist die Borstentragerbasisfläche 2 einen unbesetzten Rand auf, der nicht zum äußeren Besatzbereich 3 hinzuzurechnen ist, vgl. 10.
-
Der äußere Besatzbereich 3 ist hier weniger dicht besetzt ausgeführt und besteht bei diesem Ausfuhrungsbeispiel lediglich aus den Sperrreihen 8 und 9.
-
Der innere Besatzbereich 4 ist ebenfalls deutlich weniger dicht besetzt ausgeführt. Er umfasst eine Reihe Begrenzungsborsten 10.
-
An deren Außenseite schließt sich eine ausgedunnte Reihe von Hilfsborsten 14 an. Deren Borstendurchmesser ist vorzugsweise um mehr als 15% und idealerweise um mehr als 20% kleiner als der der Begrenzungsborsten 10. Der Borstenabstand zweier voneinander beabstandeter Hilfsborsten 14 beträgt vorzugsweise mehr als das dreifache des Hilfsborstenfußdurchmessers.
-
Im Anschluss an die Hilfsborsten geht der Borstenbesatz in den äußeren Besatzbereich über. Der Borstenfußdurchmesser der Borsten 8 und 9 des äußeren Besatzbereichs ist vorzugsweise kleiner als die Borstendurchmesser der Borsten des inneren Besatzbereichs.
-
Bemerkenswert ist noch, dass die Begrenzungsborsten 10 hier weiter voneinander beabstandet sind als bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel.
-
Bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel, dass die 7 bis 11 zeigen, liegt BDA/BDI knapp oberhalb des Wertes 4.
-
Die 12 bis 16 zeigen ein drittes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, das sich konzeptionell wesentlich stärker an das erste als an das zweite Ausführungsbeispiel anlehnt. Bis auf die nachfolgend genannten Abweichungen entspricht es dem erstgenannten Ausführungsbeispiel, so dass das dort Gesagte identisch auch fur dieses dritte Ausführungsbeispiel gilt, vgl. insbesondere auch die in den maßgeblichen Punkten praktisch identischen Seitenansichten der Ausfuhrungsbeispiele.
-
Die innerste Borstenreihe des inneren Besatzbereichs 4 bildet wiederum eine Reihe aus den besagten Begrenzungsborsten 10, die einen Tropfraum 11, der durch die gedachte schwarze Volllinie veranschaulicht ist, umschließen. In radialer Richtung außen schließt sich hieran eine Reihe mittlerer Borsten 12 an, deren mittlerer Durchmesser vorzugsweise unwesentlich (bis etwa 15%) kleiner ist als der der Begrenzungsborsten 10. Auch der Borstenabstand zweier unmittelbar benachbarter mittlerer Borsten entspricht vorzugsweise in etwa dem der Begrenzungsborsten (bis etwa +15%). An diese Borstenreihe 12 schließt sich wiederum, in radialer Richtung auswärtig, eine Reihe außerer Borsten 13 an, die die Grenze des inneren Borstenbereichs 4 gegenüber dem äußeren Borstenbereich 3 bildet und deren Durchmesser vorzugsweise ca. 50% (±10%) kleiner ist als die Durchmesser der Begrenzungsborsten 10. Unmittelbar benachbarte Borsten dieser Borstenreihe weisen vorzugsweise einen Borstenabstand auf, der mindestens gleich dem doppelten Borstenfußdurchmesser dieser Borsten ist.
-
Bei diesem konkreten Ausführungsbeispiel, das die 12 bis 16 zeigen, liegt BDA/BDI knapp oberhalb des Wertes 1,5.
-
Mit den erfindungsgemaßen Pinseln lasst sich eine ganze Reihe von Ausführungsmoglichkeiten realisieren.
-
So können damit sowohl Mehrwegverpackungen als auch hygienisch vorteilhafte Einwegverpackungen bestückt werden (z. B. vergleichbar mit marktüblichem flüssigem Eyeliner). Die erfindungsgemäßen Applikatoren konnen als lose Applikatoren ausgeführt werden, deren Beladung durch Auftropfen bzw. Einspritzen (durch eine innengespeiste zentrale Austrittsoffnung in der Borstenträgerbasisfläche) aus einer Dosierflasche, Eintauchen in eine Vorratsflasche oder durch Aufnehmen von einem separatem Träger erfolgt, auf den zuvor aufgetropft wurde.
-
Im Einwegbereich kann vorteilhafterweise eine Single-Dose-Verpackung realisiert werden, die einen Applikator sowie die Flussigkeit fur eine Anwendung enthält.
-
Der erfindungsgemaße Pinsel ist insbesondere bei pharmazeutischen Flussigkeiten von großem Vorteil, da hier eine genaue Dosierbarkeit (im Bereich +/–0,01 ml) gegeben sein aus, die sich bei geschickter Auslegung nach Maßgabe der Erfindung auch erreichen lasst. Die genaue Dosierbarkeit eröffnet neue Anwendungsbereiche in Konkurrenz mit anderweitigen Dosierungssystemen, die bisher dazu benutzt wurden, um sicherzustellen, dass keine Verschwendung der teuren Wirk-Flüssigkeit erfolgt – weshalb Pinsel wegen ihrer ungenutzten/uberflüssigen Mengen im Borstenbesatz bislang nicht in Frage kamen.
-
Bei Kosmetika ist eine definierte Aufnahme der zur Erzielung des gewunschten Schminkergebnisses notigen Menge ebenfalls vorteilhaft.
-
Die erfindungsgemaß vorgesehenen spritzgegossenen Borsten zeigen erhebliche Vorteile.
-
Da alle wesentlichen Borstenparameter (Länge, Durchmesser, Positionierung, Aufstelldichte) bei spritzgegossenen Borsten genau justierbar sind, lassen sich Pinsel realisieren, die eine weitgehend vollstandige Abgabe der von ihnen aufgenommenen Flüssigkeit an Haut, Haare oder Haaransatz ermöglichen (mind. 80%; vorzugsweise 90% bis 95%). Zudem lasst das Spritzgießen eine weiche Ausführung der Borsten zu, frei von Graten, Kanten und Spitzen zur Vermeidung von Verletzungen. Letzteres ist bei aus geschnittenem Filament gefertigten Borsten oft nicht der Fall. Spritzgegossene Borsten erlauben eine sehr exakte Applikation, es treten keine auf Grund versehentlicher Knickung abstehenden Pinselhaare auf. Ein einstückig mit der Borstenträgerbasisfläche gespritzter Borstenbesatz weist keine Hohlräume/Kavitäten auf, die die Ansiedelung von Bakterien etc. begünstigen.
-
Zudem haben Pinsel mit spritzgegossenen Borsten den großen Vorteil, dass der benetzte Bereich insgesamt aus einem einzigen Werkstoff hergestellt werden kann, für den sichergestellt ist, dass dieser Werkstoff keine Reaktion irgendwelcher Art mit dem Wirkstoff der zu applizierenden Flüssigkeit eingeht. Insbesondere werden keine Klebstoffe zur Befestigung der Borsten benötigt, die unter dem Gesichtspunkt des Auftretens unerwünschter Reaktionen ausgesprochen kritisch sein können.
-
Darüber hinaus lassen sich derart gespritzte Borsten wesentlich einfacher steril herstellen als Pinsel mit einem regularen Besatz aus traditionellen Borsten. Denn das Kunststoffmaterial als solches wird im Zuge des Spritzgießens so weit erhitzt, dass es steril ist, so dass im Anschluss an das Spritzgießen nur noch dafur gesorgt werden muss, dass nicht von Außen erneut Verschmutzungen aufgebracht werden (Reinraumtechnik).
-
Zudem erlaubt es das Spritzgießen weitere vorteilhafte Eigenschaften der Borsten einzustellen. So lassen sich sehr einfach antibakterielle Additive hinzufugen (z. B. Silberionen), die die Borsten per se in weitem Umfang bakterienresistent machen.
-
Zudem lassen sich hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften der Borsten generieren, durch Additive und/oder die Fertigung mit entsprechend behandelten Werkzeugoberflächen, die sich in den von ihnen geformten Kunststoffoberflachen abbilden und den benotigten Effekt bewirken.
-
Runde Pinsel sind bevorzugt, es lassen sich erfindungsgemäß aber beispielsweise auch ovale Pinsel herstellen.
-
Zum Abschluss lässt sich die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung nochmals schlagwortartig verkürzt wie folgt zusammenfassen: Eine geringe Zahl von Borsten im Kern ist umgeben von einem Ring aus einer Mehrzahl an Borsten, die nach außen hin feiner werden konnen, ggf. ist der Kern oder der engste Kernbereich borstenfrei.
-
Das Raumvolumen, das von dem außeren Besatzbereich eingegrenzt wird, entspricht der aufzutragenden Dosis. Die aufzutragende Flussigkeit bildet aufgrund ihrer Oberflächenspannung einen Tropfen in der Mitte des Applikators, der von den umgebenden Borsten gehalten wird.
-
Bei Kontakt des Pinsels bzw. des darin befindlichen Tropfens mit der Haut/den Haaren/dem Haaransatz lost sich der Tropfen vollstandig aus dem Pinsel durch Bewegung der Borsten und evtl. leichtes Aufspreizen derselben.
-
Mit der Außenseite des Applikators kann die Flüssigkeit dann, falls erforderlich, noch weiter verteilt und in die zu behandelnde Fläche eingearbeitet werden.
-
Der Ordnung halber ist anzumerken, dass die obigen Schilderungen Vorschriften für den sog. ”dosierungsrelevanten Teil des Borstenbesatzes” machen, d. h. für den Teil des insgesamt vorhandenen Borstenbesatzes, der über die Große des jeweils auf die zu behandelnde Fläche aufgebrachten Tropfens entscheidet. Darüber hinaus konnen im fur die Dosierung im Wesentlichen irrelevanten Randbereich des Borstenbesatzes durchaus auch zusätzliche weitere Borsten vorhanden sein, die den bisher für die Borsten aufgestellten Anforderungen nicht genügen, beispielsweise weil diese Borsten seitlich abstehen, quer zur Borstenlangsachse der dosierungsrelevanten und damit erfindungsrelevanten Borsten.
-
Im Rahmen dieser Anmeldung wird zusatzlich und unabhängig auch Schutz für einen Pinsel beansprucht, der durch die folgenden Merkmale beschrieben und ebenfalls durch die Figuren gezeigt wird, ohne zwingende Rückbeziehung auf andere Ansprüche:
Pinsel zum dosierten Auftragen mit spritzgegossenen Borsten, die einstückig bzw. formschlüssig an eine Borstentragerbasisfläche angespritzt sind, wobei der Besatz Begrenzungsborsten 10 aufweist, die im Zentrum 7 des Besatzes unmittelbar ein im Wesentlichen borstenfreies Raumvolumen umgrenzen und von dem restlichen Borstenbesatz abgrenzen, wobei das Raumvolumen einen Tropfenraum 11 bildet, in dem sich eine Dosis der zu applizierenden Flüssigkeit ansammeln kann, die so groß ist, dass sie die vorzugsweise ad hoc erfolgende Abgabe des überwiegenden Teils der zu applizierenden Flussigkeit in Gestalt eines Tropfens auslost, wenn die zu behandelnde Flache berührt wird.
-
Selbstverständlich kann ein solcher Pinsel weitere Merkmale aufweisen, wie sie in den Ansprüchen dieser Anmeldung wiedergegeben sind oder in der obenstehenden Beschreibung erörtert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Borstenträger
- 2
- Borstentragerbasisfläche
- 3
- äußerer Besatzbereich
- 4
- innerer Besatzbereich
- 7
- Zentrum des Borstenbesatzes
- 8
- Sperrreihe
- 9
- Sperrreihe
- 10
- Begrenzungsborsten
- 11
- Tropfenraum
- 12
- mittlere Borsten
- 13
- außere Borsten
- 14
- Hilfsborsten
- L
- Längsachse
- KD
- Kopfdurchmesser des Pinsels
- BL
- Borstenlängsachse
- GR
- Grenzlinie zu dem äußeren und dem inneren Besatzbereich
- LB
- Borstenlange
- BDA
- Borstendichte im außeren Besatzbereich
- BDI
- Borstendichte im inneren Besatzbereich
- T
- tiefster Punkt der Borstenträgerbasisfläche
- α
- Kegelmantel-Winkel
- β
- Schrägung der Borstenmantelfläche
