DE3822456A1 - Vorrichtung zum auftragen von fliessfaehigen massen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf­ tragen von fließfähigen Massen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es kann sich dabei beispielsweise um eine Vorrichtung zum Auftragen von flüssigen, färbenden Kosmetika, wie beispiels­ weise Nagellack, oder Schreibflüssigkeiten handeln, wie diese bei herkömmlichen Markierungsstiften verwendet werden. Als Auftragelemente lassen sich alle herkömmlichen Kapillar­ spitzen, wie Faserspitzen oder solche aus geschäumtem Werk­ stoff, verwenden, wobei zum Auftragen von Nagellack vorzugs­ weise ein Pinsel geeignet ist.

Aus der DE-OS 37 00 413 ist bereits eine Flüssigkeits-Auf­ bringvorrichtung bekannt, bei der aus einem Behälter die aufzubringende Flüssigkeit über eine zentrale Tintenleitung dem Auftragelement zugeführt wird. Das Betätigungselement, das in dieser Vorrichtung verwendet wird, besteht aus einem sog. Fingerkontaktring, der im vorderen Bereich der Schaft­ hülse angeordnet ist. Damit wird eine Dosiervorrichtung im Inneren betätigt, die über eine zentrale Zuführbohrung, die durch ein Rückschlagventil zur Außenluft abgedichtet ist, dem Auftragelement die Flüssigkeit zugeführt. Das Auftrag­ element ist bei dieser Vorrichtung feststehend im Vorderteil befestigt.

Es hat sich gezeigt, daß derartige Vorrichtungen vorzugs­ weise gut geeignet sind, um Schreibtinten aufzutragen. Bei der Verwendung eines Nagellackes, der leicht verdunstende Lösungsmittel enthält, besteht bei diesen feststehenden Auf­ tragelementen die Gefahr, daß der Nagellack auf dem vor­ stehenden Teil des Auftragelementes, das hier vorzugsweise ein Pinsel ist, eintrocknet. Ist der Nagellack am Pinsel einmal eingetrocknet, so läßt er sich kaum, oder nur mit großem Aufwand, wieder auflösen. Es besteht somit die Gefahr, daß der Auftragstift bereits nach kurzzeitigem Liegenlassen unbrauchbar wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine Vorrich­ tung zur dosierten Abgabe von fließfähigen Massen aus einem Vorratsbehälter zu schaffen, die vom Benutzer bequem betä­ tigt werden kann, die nicht eintrocknet und deren Auftrag­ element selbst nach starkem Antrocknen wieder regenerier­ fähig ist. Darüber hinaus soll die Vorrichtung einen ein­ fachen Aufbau bei leichter Montagemöglichkeit aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der vorbe­ schriebenen Art nach den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 ausgestaltet. Durch die Verwendung eines Betäti­ gungselementes, das als Schiebehülse ausgebildet ist, werden dazu nur wenig Einzelteile benötigt und es wird weitgehend ein Eintrocknen des Auftragelements dadurch vermieden, daß das Auftragelement in der Ruhelage durch die Schiebehülse umschlossen ist. Die fließfähige Masse im Gehäuse wird durch das Ventil und den Dosierkolben sowohl in der Arbeits-, als auch in der Ruhelage gegenüber der Außenluft abgedichtet. Gleichzeitig läßt sich auf der längsbeweglichen Schiebehülse der Dosierkolben lagern, der über Querkanäle die Flüssigkeit in den Ringraum zwischen Auftragelement und Innenwand der Schiebehülse zuführt, und es kann ohne zusätzliche Bauteile auf dem Auftragelement eine Ventilanordnung geschaffen werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Lager­ stange an dem zum Vorratsraum weisenden Ende als Stütz­ flansch ausgebildet, der fest im Vorratsraum des Gehäuses sitzt und Durchflußöffnungen aufweist. Mit Hilfe des Stütz­ flansches können alle funktionswesentlichen Teile im Vorder­ teil 3 vormontiert werden, wobei eine Funktionskontrolle vor dem Einbau in das Gehäuse vorgenommen werden kann. Die Lage des Ventilringes zur Schiebehülse läßt sich bei dieser An­ ordnung bei der Montage des Stützflansches im Gehäuse funktionsgerecht festlegen. Der Stützflansch bewirkt somit eine weitgehend toleranzunabhängige örtliche Festlegung der Funktionsteile, die nicht gewährleistet wäre, wenn sich die Lagerstange unmittelbar an der Rückseite des Behälters ab­ stützen würde. Außerdem kann die Lagerstange kürzer und somit knickfester gestaltet werden.

Auch in der Gebrauchslage muß sichergestellt sein, daß die Flüssigkeit im Behälter nicht durch Lufteintritt eintrocknen kann. Zwischen Schiebehülse und Auftragelement bzw. Kolben­ stange ist dazu ein Ventil vorgesehen. Zusätzlich verhindert in der Arbeitslage der Vorrichtung die Dichtung im Vorder­ teil einen Lufteintritt in den Vorratsraum bzw. ein Heraus­ treten von Flüssigkeit aus dem Vorratsraum beim Überdruck infolge Temperatureinwirkung.

Die Wirkung des Ventilkegels, der ebenfalls den Vorratsraum zur Außenluft abdichtet, wird erhöht, wenn der Ventilring einen Ventilkegel aufweist, der dem Ventilsitz angepaßt ist, welcher die Innenwandung der Schiebehülse begrenzt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Ventilring an der in Axialrichtung dem Ventilkegel gegenüberliegenden Seite mit einem Ventilrohr auszuführen, das elastisch ausgebildet ist, während der Ventilring selbst eine geringere Elastizi­ tät hat. Damit wird erreicht, daß bei der Dosierbewegung der Schiebehülse in Richtung zur Spitze eine gewisse Dämpfung auftritt, wenn Flüssigkeit über die Querkanäle in den Ringraum gepreßt wird. Außerdem verhindert das Ventilrohr ein Zurücksaugen von Flüssigkeit bei dem Rückwärtshub des Dosierkolbens, wenn von diesem ein Unterdruck in dem Zylinder erzeugt wird, der eine Saugwirkung zur Folge hat. Das Ventilrohr verschließt bei dieser Bewegung die Quer­ kanäle und unterstützt somit die exakte Bestimmung der Menge an Flüssigkeit, die bei einem jeweiligen Dosierhub ausgege­ ben wird. Die Bedienbarkeit der Vorrichtung wird erleich­ tert, wenn unmittelbar an dem aus dem Vorderteil vorstehen­ den Teil der Schiebehülse ein Wulst angeformt ist. Dieser Wulst liegt griffgünstig, wodurch der Benutzer die Schiebe­ hülse sowohl in Richtung zum Gehäuse nach innen verschieben kann, als auch in der entgegengesetzten Richtung zum Auslösen des Dosierhubes.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn am Außenumfang der Schiebehülse eine Konusfläche angeformt ist, die mit einem Innenkonus des Vorderteiles korrespondiert. Damit wird es dem Benutzer erleichtert, das Auftragelement zu benutzen, ohne die Schiebehülse ständig gegen das Vorderteil drücken zu müssen. Durch den Konus wird selbsthemmend die Schiebe­ hülse im Vorderteil gehalten. Durch entsprechende Wahl des Konuswinkels kann über den Wulst diese Klemmung der Schiebe­ hülse leicht gelöst werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß in der Ruhelage der Vorrichtung eine Dichtkappe ein Austrocknen der Flüssig­ keit weitgehend verhindert. Von Vorteil ist es dabei, wenn der Ringraum, der zwischen dem Auftragelement und der Schiebehülse verbleibt, zusätzlich abgedichtet und somit gegenüber dem gesamten Innenraum der Dichtkappe verkleinert wird. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Dichtkappe erreicht, die soweit auf das Vorderteil aufschiebbar ist, daß eine stirnseitige Anlage an der Schiebehülse gegen die Kraft der Druckfeder erfolgt. Außerdem hat es sich als vor­ teilhaft erwiesen, die Lauffläche für den Dosierkolben im Zylinder in Richtung zum Vorratsraum durch mehrere, gleich­ mäßig am Umfang verteilte Nuten fortzusetzen. Die zwischen den Nuten verbleibenden Stege verhindern eine zu starke Ver­ formung des elastischen Dosierkolbens und haben außerdem die Funktion, Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Bereich des Zylinders, in dem der Dosierkolben arbeitet, zu leiten.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, von der Stirnseite der Schiebehülse in axialer Richtung wenigstens bis zu dem Wulst mehrere Kapillarnuten anzuord­ nen. Damit wird verhindert, daß der Benutzer mit evtl. aus­ tretender Flüssigkeit in Berührung kommt. Flüssigkeit, die sich im Bereich der Spitze der Schiebehülse angesammelt hat, wird in die Kapillarnuten geleitet, wobei die dazwischen verbleibenden Stege an der Umfangsfläche der Schiebehülse sauber bleiben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vergrößert darge­ stellte Vorrichtung zum Auftragen von fließ­ fähigen Massen in der Ruhelage mit aufgesteckter Kappe,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung bei ab­ genommener Kappe mit dem Auftragelement in der Arbeitslage,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie III-III,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV und

Fig. 5 eine Ansicht von vorne auf die Vorrichtung in Arbeitslage.

Die in der Fig. 1 in Ruhelage dargestellte Vorrichtung be­ steht aus einem Gehäuse 1, das einen Vorratsraum 2 bildet, der an einer Stirnseite offen ist und dort ein Vorderteil 3 aufweist, das mittels eines Gewindes 4 zweckmäßigerweise in das Gehäuse 1 eingeschraubt ist. Das Vorderteil 3 weist eine Führungsbohrung 5 auf, die nach vorne in einen Innenkonus 6 ausläuft und die sich zu dem Vorratsraum 2 in Form eines Zylinders 7 aufweitet, der in mehreren axial verlaufenden Nuten 8 ausläuft. Zwischen dem Zylinder 7 und der Führungs­ bohrung 5 wird infolge der Durchmesserunterschiede eine Ringfläche 9 gebildet. Ein Auftragelement 10, das die Form einer Kapillarspitze oder eines Pinsels aufweisen kann, ist mit einer Lagerstange 11 verbunden, die etwa in der Mitte ihrer Längsausdehnung eine Ringnut 12 aufweist, in welche ein Ventilring 13 eingesetzt ist. Dieser Ventilring 13 hat an einem Ende einen Ventilkegel 13.1 und weist am gegenüber­ liegenden Ende ein Ventilrohr 13.2 auf, das dünnwandig aus­ gebildet ist. Die Lagerstange 11 endet in einem Stützflansch 14, der mehrere radial verlaufende Durchflußöffnungen 15 aufweist. An diesem Stützflansch 14 stützt sich eine Druck­ feder 16 ab, deren anderes Ende auf einer Schiebehülse 17 aufliegt, die mittels einer Dichtung 18 in Axialrichtung die Kraft der Druckfeder 16 an der Ringfläche 9 aufnimmt. Ein Bund 19 dient als Anschlag zur Begrenzung des Weges der Schiebehülse 17 und Abstützung der Druckfeder 16.

Ein Dosierkolben 20 sitzt fest auf der Schiebehülse 17 und ist so gestaltet, daß er in dem Zylinder 7 elastisch unter einer gewissen Vorspannung anliegt. Die von dem Dosierkolben 20 verdrängte Flüssigkeit wird in Querkanäle 21 gedrückt und gelangt von dort in einen Ringraum 22, der zwischen der Innenwandung 23, der Schiebehülse 17 und dem Außendurch­ messer des Auftragelementes 10 bzw. der Lagerstange 11 ge­ bildet wird. Zur Abdichtung dieses Ringraumes 22 gegenüber dem Vorratsraum 2 dient ein Ventilsitz 24, an dem sich der Ventilkegel 13.1 anlegen kann. Zur Unterstützung der Lage­ rung der Schiebehülse 17 dient ein weiteres Lager 25, das ebenfalls die Lagerstange 11 führt.

Ein Wulst 26 ist im vorderen Bereich der Schiebehülse 17 angeordnet und bietet dem Benutzer eine Angriffsfläche, um die Schiebehülse 17 gegenüber dem Gehäuse 1 zu verschieben. Um eine Verschmutzung der Finger des Benutzers zu vermeiden, sind im vorderen Bereich der Schiebehülse 17 mehrere Kapillarnuten 27 vorgesehen, in welchen evtl. ausgetretene Flüssigkeit aufgenommen wird. Unmittelbar an den Wulst 26 schließt sich eine Konusfläche 29 an, die mit dem Innenkonus 6 korrespondiert, wodurch sich die Schiebehülse 17 in dem Vorderteil 3 verriegeln läßt. In üblicher Weise kann die Ab­ gabevorrichtung durch eine Dichtkappe 28 verschlossen werden, die entweder steck- oder schraubbar ist, wobei die Kraft der Druckfeder eine Abdichtung der Schiebehülse 17 gegenüber der Innenseite der Dichtkappe 28 sicherstellt.

Wirkungsweise

Um die Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 2 dem Auftragelement 10 zuzuführen, ist von dem Benutzer die Schiebehülse 17 in das Vorderteil 3 hineinzubewegen. Auf diese Weise wird die in der Fig. 2 dargestellte Lage erreicht, bei der die Druck­ feder 16 zusammengedrückt ist und der Dosierkolben 20 aus dem Zylinder 7 herausgetreten ist. Bei Schräglage der Vor­ richtung mit nach unten gerichtetem Auftragelement 10 dringt die Flüssigkeit in die Nuten 8 ein und füllt auch den dar­ unter verbleibenden Ringraum 22, einschließlich der Quer­ kanäle 21, auf. Wird nun die Kraft gegen die Schiebehülse 17 nicht mehr aufgewendet, so drückt die Druckfeder 16 die Schiebehülse 17 aus dem Vorderteil 3 heraus. Dabei tritt der Dosierkolben 20 in den Zylinder 7 ein und verdrängt die Flüssigkeit über die Querkanäle 21 in den Ringraum 22 zwi­ schen der Lagerstange 11 und der Innenwandung 23. Der vorbe­ schriebene Vorgang muß so oft wiederholt werden, bis sich der Ringraum 22 weitgehend auffüllt und das zurückgestellte Auftragelement 10 jeweils in die Flüssigkeit eintaucht. Bei entsprechender Füllung des Ringraumes 22 wird das Auftrag­ element 10 von außen mit Flüssigkeit beaufschlagt. Beim Zurückschieben der Schiebehülse 17 wird das Auftragelement 10 in die Arbeitslage vorgestellt und es kann die dort haftende Flüssigkeit auf einen beliebigen Gegenstand aufge­ tragen werden.

Der Vorratsraum 2 ist gegenüber der Außenluft in der Arbeitslage der Vorrichtung mittels der Dichtung 18 und des Ventilringes 13 abgedichtet. In der Ruhelage dient ebenfalls die Dichtung 18 sowie der Dosierkolben 20 zur Abdichtung des äußeren Umfanges der Schiebehülse 17, während der Ringraum 22 zum Vorratsraum 2 durch den Ventilring 13, der an dem Ventilsitz 24 anliegt, abgedichtet ist.

Auf die Dichtung 18 kann auch verzichtet werden, sofern bei entsprechender Viskosität der Flüssigkeit diese selbst als Dichtung zwischen Vorderteil 3 und Schiebehülse 17 wirkt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen mit einem Gehäuse, in welchem ein gegen Federwirkung in Richtung der Längsachse des Gehäuses verschiebbares Betätigungselement angeordnet ist, mit dem ein Sperrventil und ein Dosierkolben betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement als rohrförmige, längsbewegliche Schiebehülse (17) ausgebildet ist, die das Auftragelement (10) in der Ruhelage umschließt und in der Gebrauchslage freigibt, daß die Schiebehülse (17) längsbeweglich in dem Vorderteil (3) gelagert ist, einen Dosierkolben (20), Querkanäle (21) sowie einen Ventilsitz (24) aufweist, und daß das Auftragelement (10) mit einer gehäusefesten Lager­ stange (11) verbunden ist, die einen Ventilring (13) trägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstange (11) an dem, zum Vorratsraum (2) weisenden Ende als Stützflansch (14) ausgebildet ist, der fest im Vorratsraum (2) des Gehäuses (1) sitzt und Durchflußöff­ nungen (15) aufweist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorderteil (3) und der Schiebehülse (17) eine Dichtung (18) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilring (13) einen Ventilkegel (13.1) aufweist, der dem Ventilsitz (24) angepaßt ist, welcher die Innenwandung (23) der Schiebehülse (17) begrenzt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilring (13) an der in Axialrichtung dem Ventilkegel (13.1) gegenüberliegenden Seite ein Ventilrohr (13.2) auf­ weist, das elastisch ausgebildet ist, während der Ventilring (13) eine geringere Elastizität hat.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem aus dem Vorderteil (3) vorstehenden Teil der Schie­ behülse (17) ein Wulst (26) angeformt ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Schiebehülse (17) eine Konusfläche (29) angeformt ist, die mit einem Innenkonus (6) des Vorderteiles (3) korrespondiert.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkappe (28) so weit auf das Vorderteil (3) auf­ schiebbar ist, daß eine stirnseite Anlage an der Schiebe­ hülse (17) gegen die Kraft der Druckfeder (16) erfolgt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche für den Dosierkolben (20) im Zylinder (7) in Richtung zum Vorratsraum (2) durch mehrere, gleichmäßig am Umfang verteilte Nuten (8) fortgesetzt ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von der Stirnseite der Schiebehülse (9) in axialer Richtung wenigstens bis zu dem Wulst (26) mehrere Kapillarnuten (27) angeordnet sind.