DE2810468A1 - Rollstift mit flexibler membran - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER

DR.-ING. WOLFRAM BUNTE

DR. WERNER KiNZEBACH

BAUERSTRASSE 22. D-BOOO MÜNCHEN 4O ■ FERNRUF Ο89. 37 65 83 - TELEX 52152OS ISAR D POSTANSCHRiFT: POSTFACH 78Ο. D-SOOO MÖNCHEN

München, 10. März 1978 M/19056 M/19069

BRISTOL-MYERS COMPANY 345 Park Avenue

New York, N.Y.10022 / USA

Rollstift mit flexibler Membran

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BP-7603

Die Erfindung betrifft einen Rollstift zur Anwendung von Pulvern und Fluiden, wie beispielsweise Deodorantien, Antitranspirationsmitteln, Talkum, und dergleichen.

Die US-Patentschrift 2 749 566 beschreibt einen Rollstift mit einem Applikator in Form einer Kugel. Die Kugel ist in die Verteilungsöffnung des Behälters eingesetzt. Wenn man die Kugel auf der Haut hin- und herrollt, nimmt sie von innen das im Behälter befindliche Material auf und bringt es auf der Haut auf. Wenn man jedoch den Rollstift umdreht, wird nach wie vor Material aus dem Behälter auf der ganzen Kugel aufgebracht, und zwar selbst dann, wenn man den Rollstift überhaupt nicht benutzt. Auf diese Weise geht das nicht auf die Haut aufgebrachte Material verloren, oder tropft aus dem Rollstift heraus. Es besteht daher der Wunsch, die Verteilung des Materials zu regeln, und zwar in der Weise, daß nur dann Material abgegeben wird, wenn die Kugel auf der Haut gerollt wird und hierbei Druck auf sie ausgeübt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollstift des eingangs genannten Typs zu schaffen, der eine Steuerung des abzugebenden Behälterinhalts erlaubt, der insbesondere zur ' Abgabe von Pulvern geeignet ist und sich insbesondere auch zur Abgabe von Fluiden mit niedriger Viskosität eignet, ohne die eingangs genannten Nachteile aufzuweisen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch Schaffung eines Rollstifts mit einem Behälter mit öffnung, einem in der öffnung eingesetzten Applikator, einer Halterung zur drehbaren Lagerung des Applikators, die eine nach innen gerichtete Bewegung des Applikators begrenzt und mit kleinen Bereichen des tiefer im Stift befindlichen Applikatortei1s in Berührung steht, und einem ringförmigen Element, das einen kleinen Bereich des weniger tief im Stift befindlichen Applikators umschließt und

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eine nach außen gerichtete Bewegung des Applikators begrenzt, j dadurch■ .gekennzeichnet» daß zwischen dem Applikator und dem j zur Aufnahme des ζω verteilettdere Behälterinhalts ausgestalteten! Teil des Behälters eine Membran- mit veränderlicher Porosität i

angeordnet ist, deren jeweilige Porosität vom Ausmaß ihrer De- j

formation: abhängt, wobei die Halterung zur drehbaren Lagerung j

des Applikator^· dessen gegen; die itera&ran gerichtete Bewegung f

unter Freisetzung, einer bestimm: te η Menge des Behälterinhalts ;

durch die Membran hindurch, erlaubt. :

Zum besseren Yerständnis der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft zwei bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

j _x

In den Zeichnungen bedeuten:

Figur 1 einen teilweisen Längsschnitt durch das obere Ende
eines bevorzugten erfindungsgemäßen RoTlstifts;

Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1;

Figur 3 einen teil weisen Längsschnitt nach Art der Figur I₅
wobei jedoch in Figur 3 der RoI!stift in umgekehrter
Betriebsposition dargestellt ist, um die Deformation
der porösen Membran durch die Äpplikatorkugel darzustellen;

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■ Figur 4 einen teilweisen Längsschnitt durch eine weitere be-

vorzugte Äusführungsform des erfindungsgemäßen RoIlsti fts.

In Figur 1 bedeutet das Bezugszeichen IO ganz allgemein den Rollstift. Dieser besteht aus einem Behälter 12, einem Applikator 14 und einem ringförmigen Äpplikator-Haltering 16. Der Behälter 12 ist üblicherweise aus Glas, Polystyrol oder ähnlichen Werkstoffen hergestellt. Er weist an seiner öffnung einen außen umlaufenden Flansch 20 und ein Außengewinde 22 auf Der Applikator 14 hat vorzugsweise die Gestalt einer runden Kugel. Er kann jedoch auch elliptisch oder zylindrisch sein, oder irgendeine andere Gestalt aufweisen, die seine Drehung im Ring 16 erlaubt. Aus Gründen der Einfachheit wird der Applikator 14 nachstehend als Kugel bezeichnet. Der Ring 16 ; ist vorzugsweise aus einem relativ nachgiebigen Mate- : rial, beispielsweise Polyäthylen, hergestellt. Er weist an seinem unteren Ende einen innen umlaufenden Flansch 24 auf.

Der Flansch 24 steht mit dem Flansch 20 im Eingriff, wodurch der Ring 16 mit dem Ende des Behälters 12 verbunden ist. An ί seinem oberen Ende ist der Ring 16 mit einer ringförmigen j Halterung 26 versehen, die einen äußeren, kleinen Bereich der Kugel 14 umschließt. Die Funktion dieser Halterung besteht j darin, daß sie die Kugel 14 gegen eine aus dem Behälter 12

gerichtete Bewegung fixiert. Der Ring 16 ist darüber hinaus mit drei radial nach innen verlaufenden Ansätzen 28 versehen. j Diese sind am besten in Figur 2 zu erkennen. Sie bilden Aufj lageflächen, die mit einem inneren, kleinen Bereich der Ku- ! gel 14 im Eingriff stehen und deren Funktion darin besteht, \ daß sie die Kugel 14 an der öffnung des Behälters 12 drehbar lagern. Die Ansätze 28 können auch direkt am Behälter 12 angeformt sein. Ein Teil der Innenfläche des Rings 16 ist ausgespart, wodurch ein Reservoir 30 gebildet wird, das die Verteilwirkung des Rollstifts 10 verbessert. Die US-Patent-

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schrift 2 749 566 offenbart die bis zu diesem Punkt beschrie- j benen Merkmale. Sie stellt Teil der vorliegenden Offenbarung dar. !

Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist eine Membran 18,; die eine veränderliche Porosität aufweist, zwischen der Kugel 14 und dem Teil des Behälters 12, in dem sich der zu verteilen-' de Behälterinhalt befindet, angeordnet. Zur Erleichterung des ; Einsetzens der Membran 18 weist sie bevorzugt einen Wulst 3 2 auf, der um den Umfang der Membran umläuft. Dieser Wulst 32 befindet '. sich mit einer im Ring 16 ausgebildeten Nut 34 im Eingriff. '' Der Wulst 32, die Nut 34 und der Flansch 20 wirken zusammen, ^;

so daß die Membran 18 in der in Figur 1 dargestellten Lage ! gehalten wird. Die Membran 18 kann aus jeglichem Material her- i gestellt sein, das in nicht deformiertem Zustand eine relativ j geringe Porosität aufweist, wie dies in Figur 1 dargestellt j ist, das jedoch in deformiertem Zustand (d.h. in gestrecktem j und/oder gebogenem Zustand) relativ porös wird, wie dies in j Figur 3 gezeigt ist. Zu geeigneten Materialien gehören die- i jenigen, die eine offenzellige Struktur besitzen. Hier kann . man das offenzellige, geschäumte Polyurethan, Polyvinylchlorid,¹ oder Gummi, nennen. i

Wenn bei einer derartigen offenzel 1 igen Schaumstoff- oder Schwammembran die Membran nicht deformiert ist, leisten die verbindenden Poren dem Materialfluß durch die Membran einen ausreichenden Widerstand, beispielsweise Reibungswiderstand, entgegen, um eine unbeabsichtigte Abgabe des Behälterinhalts zu vermeiden. Wenn jedoch die Kugel 14 auf die Membran drückt und sie deformiert, führt die hieraus resultierende Dehnung zu einer ausreichend großen öffnung der Poren, so daß ein gesteuerter Materialfluß aus dem Behälter durch die Membran hindurch ermöglicht wird. Dieser Materialfluß hängt vom Ausmaß der Deformation der Membran ab.

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Bei einem anderen geeigneten Material typ, aus dem die Membran i hergestellt sein kann, handelt es sich um nachgiebige oder
massive, gummiartige Strukturen, die mechanisch durchstochen
oder geschlitzt wurden oder vergleichbaren Perforierungsbehandlungen unterzogen wurden. Eine derartige Membran verhindert: den Materialdurchfluß in nicht deformiertem Zustand. Wenn sie
jedoch durch die Kugel 14 deformiert wird, erfährt sie eine j Streckung, wodurch das Material durch die geöffneten Loch- oder Schlitzbereiche durchfließen kann. Die Kugel 14 soll eine ge- '' wisse Bewegungsfreiheit in Richtung nach innen (d.h. in Rieh- . tung des Inneren des Behälters 12 und gegen die Membran 18) ^; besitzen. Aus diesem Grunde sind die Ansätze 28 deformierbar ■ ausgelegt. Dies erfolgt entweder dadurch, daß sie aus einem
sehr nachgiebigen Material gebildet sind oder so dünn wie möglich ausgelegt sind. Alternativ können die Ansätze 28 bezogen
auf die Kugel 14 etv/as zurückgesetzt sein. Dann bewirkt die
Federwirkung der Membran 18 die Funktion, daß die Kugel 14
drehbar gelagert wird, wobei die Ansätze 28 lediglich als
Anschlagsbegrenzung wirken.

Wenn man den erfindungsgemäßen Roll stift anwenden will, so ! dreht man ihn um, wie dies in Figur 3 daraestellt ist. Auf ! diese Weise fließt der Behälterinhalt des Behälters 12 gegen J die Membran 18. Anfänglich erfolgt kein nennenswerter Material-¹ fluß durch die Membran 18, weil sie nicht deformiert ist, | wodurch ihre Löcher oder Durchgänge oder Poren nicht geöffnet j sind. Wenn jedoch die Kugel 14 nach innen gegen die Membran
18 gedruckt wird (wie dies in Figur 3 dargestellt ist), werden
die Membrandurchgänge geöffnet. Es tritt ein Materialfluß durch; die Membran hindurch in die Räume zwischen der Kugel 14 und
dem Ring 16, einschließlich des Reservoirs 30, auf. Sollte der
Rollstift 10 nunmehr aufgerichtet und der Druck auf der Kugel
14 aufgehoben werden, so verbleibt das durch die Membran 18
hindurchgeflossene Material oberhalb der Membran 18 in Be-

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rührung mit der Kugel 14, weil die Durchgänge durch die Membran' 18 nunmehr wieder verschlossen sind. Daher kann die Kugel 14 bei ihrer Drehung etwas Material verteilen, da einiges Material in Berührung mit der Kugel 14 verblieben ist. Diese Wirkung '· ist besonders wünschenswert, wenn das zu verteilende Material j in Pulverform vorliegt. Denn ohne Membran 18 würde das Pulver j beim Aufrichten des Rollstifts wieder zurück in den Behälter ί 12 fallen. Die Ventilwirkung der Membran 18 ist ebenfalls _; brauchbar, wenn es sich beim zu verteilenden Material um eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität handelt. Gibt man eine ι derartige Flüssigkeit mit niedriger Viskosität in einen Stift, ! so wie er in der oben erwähnten US-Patentschrift 2 749 566 ! beschrieben ist und dreht man den Stift dann um, so würde die j Flüssigkeit auslaufen. Im Falle des erfindungsgemäßen Rollstifts würde jedoch die VentiIwirkung der Membran 18 einen derartigen Fluß unterbinden oder regeln, abhängig von dem auf die Kugel 14 ausgeübten Druck.

In einer weiteren Ausführungsform der vor!iegenden Erfindung, die in Figur 4 dargestellt ist, sind die Ansätze 28 durch eine durchgehende, ringförmige Auflagefläche oder Flansch 36 ersetzt. Wenn bei dieser Ausführungsform der RoI!stift 10 umgedreht und die Kugel 14 nach innen gedruckt wird, fließt das zu verteilende Material aus dem Behälter 12 durch die Membran 18 und füllt die Zwischenräume zwischen der Membran 18 und der Kugel 14 aus. Das Material kann jedoch nicht das Reservoir 30 ausfüllen, da die Kugel 14 gegen den Flansch 36 gedruckt wird. Wenn man den Druck von der Kugel 14 wegnimmt, wird der Durchgang durch die Membran 18 geschlossen und gleichzeitig der Materialfluß in das Reservoir 30 ermöglicht. Wenn man nun die I Kugel 14 wieder nach innen drückt und zum Verteilen in Drehung' versetzt, befindet sich das ausschließlich zur Verteilung ! zur Verfugung stehende Material im Reservoir 30, da die auf dem Flansch 36 aufliegende Kugel 14 jeglichen weiteren Mate-

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rialfluß verhindert. Durch Wahl einer geeigneten Größe des
Reservoirs 30 kann man daher mit jedem Arbeitszyklus (der sich
aus Druckeinwirkung auf die Kugel 14 und Aufhebung des Drucks i auf die Kugel 14 zusammensetzt) eine bestimmte Menge an zu verteilendem Material wählen.

Die Wirkung der Membran 18 wird durch verschiedene Faktoren
bestimmt. Wenn man eine Membran für einen RoI!stift für ein
Antitranspirationsmittel wählt, kommt typischerweise eine
Dicke von ungefähr 0,13 mm bis ungefähr 13 mm in Betracht. ι Hierbei weist die Membran pro linearem Zentimeter ungefähr [ 10 bis 60 Löcher, Durchgänge oder Poren auf. Bei festgelegtem ! Deformierungsgrad steht die Dicke der Membran selbstverständlich in umgekehrter Beziehung zur Durchflußmenge. Die Membran
18 kann auch eine Filterwirkung hinsichtlich Teilchengröße : ausführen. Sie kann ferner die Funktion einer Feuchtigkeits- ; abdichtung ausführen. Die Wahl des Membranmaterials und der
Dicke beeinflußt auch den zum Niederdrücken der Applikator- >

kugel erforderlichen Druck.

Die Oberfläche der Kugel 14 kann texturiert sein, um ihre
Verteilungsfunktion zu fördern. Dies ist in Figur 4 darge- j stellt. Diese Texturierung ist besonders wünschenswert, wenn ; das zu verteilende Material in Form eines fein verteilten j Pulvers vorliegt. Die Texturierung kann in Form von Erhebungen j oder Vertiefungen in der Oberfläche vorliegen. Die Oberfläche
kann beispielsweise geriffelt sein, sie kann kleine, pickelartige Erhebungen, Rillen, Fugen, kleine kraterartige oder
grübchenartige Vertiefungen, oder Wellungen, und dergleichen,
aufweisen. Die Texturierungstiefe und die Texturierungsfrequenz kann je nach dem zu verteilenden Material eingestellt werden.

L.. 21/V,

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Leerse ite

Claims (1)

1. /Q 1046a

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   Patentansprüche

   ί 1. Rollstift mit einem Behälter mit öffnung, einem in der

   i öffnung eingesetzten Applikator, einer Halterung zur dreh-

   i baren Lagerung des Applikators, die eine nach innen ge-

   i richtete Bewegung des Applikators begrenzt und mit kleinen

   i Bereichendes tiefer im Stift befindlichen Appl i katortei 1 s

   j in Berührung steht, und einem ringförmigen Elemente das

   ¹ einen kleinen Bereich des weniger tief im Stift befindlichen

   ; Applikators umschließt und eine nach außen gerichtete Be-

   I wegung des Applikators begrenzt,

   I dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Applikator (14)

   I und dem zur Aufnahme des zu verteilenden Behälterinhalts ausgestalteten Teil des Behälters (16) eine Membran (18) mit veränderlicher Porosität angeordnet ist, deren jeweilige

   Porös i tat vom Ausmaß ihrer Deformation abhängt, wobei die

   j Halterung zur drehbaren Lagerung des Applikators dessen ■I gegen die Membran (18) gerichtete Bewegung unter Freisetzung ι einer bestimmten Menge des Behälterinhalts durch die Membran hindurch, erlaubt.

   I :

   I 2. Rollstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zur drehbaren Lagerung des Applikators (14) mehrere, in Abstand gehaltene Ansätze (28) umfaßt, die

   voneinander durch Zwischenräume getrennt sind, durch welche] der Behälterinhalt des Behälters (12) kontinuierlich durch-j tritt, wenn der Applikator (14) die Ansätze (28) berührt.

   3. Rollstift nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß die j Halterung zur drehbaren Lagerung des Applikators (14) als umlaufender, durchgehender Flansch (36) ausgebildet

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   Zb

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   ist, der den Applikator (14) bei dessen maximaler, nach innen gerichteter Bewegung berührt und unter portionsweiser Abgabe des ßehälterinhalts in dieser Stellung den Austritt des Behälterinhalts aus dem Behälter (12) unterbricht.

   Rollstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- ■ kennzeichnet, daß die Membran (18) aus offenzel1igem Schaumstoff oder Schwar.materi al besteht.

   Rollstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) auf einer Länge von ; 1 cm ungefähr 10 bis 60 Löcher aufweist und ungefähr ' 0,13 r.im bis ungefähr 13 mm dick ist.

   Rollstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) aus einem perforierten, ι massiven und nachgiebigen Material besteht. j

   Rollstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Oberfläche des Applikators (14) texturiert ist.

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