DE69523687T2

DE69523687T2 - Applikator

Info

Publication number: DE69523687T2
Application number: DE69523687T
Authority: DE
Inventors: Masao Hashi; Yasuyuki Iwase; Tadashi Koriki; Masaaki Morita; Atsunori Satake
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1994-08-19
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 2002-08-01
Anticipated expiration: 2015-08-19
Also published as: DE69523687D1; EP0697294B1; US5957609A; EP0697294A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Applikator für eine Flüssigkeit und insbesondere einen Applikator, welcher eine aufzutragende Flüssigkeit, wie z. B. eine Korrekturflüssigkeit, Wasserfarbe oder Öl-basierende Tinte, ein Kosmetikum usw. speichert, um die Flüssigkeit auf eine Auftrageoberfläche, wie z. B. ein Blatt Papier aufzutragen.
Bisher offenbarte die japanische Gebrauchsmusteroffenlegung Hei 5 No. 51,480 einen Applikator, welcher enthält: Ein Behälterelement (Auftrageflüssigkeitsbehälter), der eine Flüssigkeit, wie z. B. eine Korrekturflüssigkeit als eine Auftrageflüssigkeit speichert; einen Halter (Spitze) mit einem Kugelgehäuse mit einer Ausgabeöffnung an dessen vorderen Ende, durch welches die Flüssigkeit ausgegeben wird, und eine Kugel (sphärisches Aufbringeelement), welche in dem Kugelgehäuse festgehalten und nach vorne gedrückt wird, so daß ein Teil der Kugel aus der Ausgabeöffnung hervorsteht.
Die Kugel wird in dem Kugelgehäuse in einer solchen Weise festgehalten, daß sie an einer Innenkante an dem vorderen Teil des Kugelgehäuses anliegt und trotzdem in einer Richtung weg von der Innenkante verschiebbar ist. Wenn die Kugel an der Kante anliegt oder sich davon trennt, wird die Ausgabeöffnung geöffnet oder geschlossen.
An dem rückwärtigen Teil des Kugelgehäuses ist ein Kugelsitz ausgebildet, welcher die rückwärtige Seite der Kugel abstützt, wenn die Kugel gegen die Auftrageoberfläche gedrückt und nach hinten verschoben wird. Ein Flüssigkeitskanal zum Transport der Flüssigkeit aus dem Behälterkörper zu dem Kugelgehäuse ist im wesentlichen in der Mitte des Querschnitts des Kugelsitzes ausgebildet. Ein bewegliches Teil (Andruckeinrichtung), welches gedrückt von einer Feder mit seinem vorderen Ende an der rückwärtigen Seite der anliegt, um die Kugel elastisch nach vorne zu drücken, ist durch den Flüssigkeitskanal hindurch angeordnet.
Wenn ein Benutzer einen so aufgebauten herkömmlichen Applikator verwendet und die Kugel veranlaßt, gegen eine Auftrageoberfläche zu drücken, wird die Ausgabeöffnung freigegeben, während der rückwärtige Teil der Kugel mit dem Kugelsitz in Kontakt gebracht wird. Wenn die Kugel in diesem Zustand zum Rollen gebracht wird, ist es möglich, die Flüssigkeit an gewünschten Stellen der Auftrageoberfläche aufzutragen.
Dabei blockiert in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Applikator, wenn die Kugel gegen die Auftrageoberfläche gedrückt und zu einer Rückwärtsbewegung gezwungen wird, die rückwärtige Seite der Kugel den Flüssigkeitskanal, weshalb nicht erwartet werden kann, daß die Flüssigkeit einwandfrei durch den Flüssigkeitskanal hindurch zugeführt wird. Demzufolge sind einige oder mehrere Längsnuten auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals entlang der Transportrichtung ausgebildet, so daß kleine Zwischenräume zwischen den Längsnuten und der Kugel der Flüssigkeit einen Eintritt in das Kugelgehäuse ermöglichen.
Wenn jedoch der Benutzer den Auftragevorgang mit der Vorrichtung durch Rollen der Kugel über die Auftrageoberfläche durchführt, rotiert die Kugel mit ihrer Rückseite unter Druck gegen den Kugelsitz. Daher verschleißt, wenn der Applikator wiederholt verwendet wird, der Kugelsitz, und demzufolge können die Längsnuten, welche der einzige Zuführungskanal für die Flüssigkeit sind, blockiert werden, was bedeutet, daß keine Flüssigkeit in das Kugelgehäuse geliefert wird.
Die vorgenannten Probleme treten insbesondere auf, wenn die Viskosität der verwendeten Flüssigkeit niedrig ist, oder wenn die Flüssigkeit Pigmente enthält.
Das heißt, daß, wenn die Flüssigkeit eine hohe Viskosität aufweist, die Flüssigkeit selbst als ein Schmiermittel zur Verringerung des Abtrags des Kugelsitzes dient. Andererseits ist, wenn Viskosität einer verwendeten Flüssigkeit niedrig ist, das Schmiervermögen ineffektiv. Daher unterliegt der Kugelsitz sehr wahrscheinlich einem Verschleiß. Insbesondere, wenn die Viskosität einer Flüssigkeit kleiner als 30 cps ist, wird der Abtrag des Kugelsitzes zu einem hervorstechenden Faktor, der Ausfälle bewirkt.
Wenn, die Auftrageflüssigkeit eine Korrekturflüssigkeit ist, welche organische und/oder anorganische Pigmente enthält, oder eine Pigmente usw. enthaltende Tinte ist, die Undurchsichtig ist, muß die Flüssigkeit Titanoxid und dergleichen enthalten, welches sich als ein Schleifmittel in dem vorstehend erwähnten Verschleißprozeß verhält, und somit einen weiteren Verschleiß des Kugelsitzes fördert.
Da einige für Vorrichtungen dieser Art verwendete Flüssigkeiten Pigmente enthalten, welche zu einer Sedimentation neigen, sollte ein Rührelement, wie z. B. Kugeln, Stäbe usw., zum Aufrühren der Flüssigkeit in dem Behälterkörper vorgesehen sein. Wenn ein derartiger Applikator für eine längere Zeitdauer gelagert wird, haftet das Sediment an dem Kugelsitz und darum herum an, so daß dadurch die von den vorstehend erwähnten Nuten gebildeten Kanäle blockiert werden. Wenn der Applikator wiederholt unter dieser Bedingung benutzt wird, wird eine Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge durch die Kombination des Verschleißes und der Blockierung durch das Sediment beschleunigt.
Um diese Probleme zu lösen, kann der Innendurchmesser des Kugelgehäuses vergrößert werden, um den Zwischenraum zwischen der Kugel und der Innenwand des Kugelgehäuses zu vergrößern. Dieser Aufbau stellt große Öffnungsquerschnitte der Längsnuten sicher, was ein Verstopfen des Flüssigkeitsdurchtritts selbst dann verhindert, wenn der Kugelsitz verschlissen ist. In diesem Falle muß jedoch die Außenabmessung des Halters groß werden, da der Innendurchmesser des Kugelgehäuses groß gemacht wird. Daher wird die Abmessung des Halters in Bezug auf die Kugelabmessung relativ groß, und demzufolge wird die Vorrichtung schwierig zu handhaben, wenn Buchstaben usw. zu schreiben sind, oder kleine Teile aufzutragen sind.
Ferner besteht die Gefahr, daß der Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Kugelgehäuse größer als notwendig wird. In einem solchen Fall fließt zuviel Flüssigkeit aus, so daß es nicht möglich ist, die Flüssigkeit in einer angemessenen Menge auszugeben.
Die vorgenannten Probleme treten in derselben Weise bei dem in der japanischen Gebrauchsmuster-Anmeldungsoffenlegung Sho 57 No. 193,578 offenbarten Applikator auf. Ein Kugelschreiber in der japanischen Gebrauchsmuster- Anmeldungsoffenlegung Sho 52 Nr. 39,228 weist ein Paar in der Längsrichtung innerhalb des Kugelgehäuseabschnitts (der dem vorstehend erwähnten Kugelgehäuse entspricht) angeordneter Kugeln auf, um den Abtrag eines Kugelaufnahmeabschnittes (der dem vorgenannten Kugelsitz entspricht) zu verringern. Bei diesem Aufbau werden jedoch die Kugeln mit Vorsprüngen in engem Kontakt gehalten, welche auf der Innenwand des Kugelhalteabschnittes ausgebildet sind, so daß, wenn die zwei Kugeln beim Schreiben nach hinten gedrückt werden, die innere Kugel den in der Mitte des Kugelaufnahmeabschnittes ausgebildeten Flüssigkeitskanal vollständig blockiert. Demzufolge sind der einzige sichere Durchtritt von Zufuhrtinte (welche der vorgenannten Flüssigkeit entspricht) Tintentransportnuten (welche den vorgenannten Längsnuten entsprechen), welche keine ausreichende Zufuhr von Tinte bereitstellen können. Ferner ist bei dem in der japanischen Gebrauchsmuster- Anmeldungsoffenlegung Sho 52 Nr. 39,228 offenbarten Aufbau das Dichtverhalten an dem Spitzenöffnungsabschnitt (der dem Ausgabeabschnitt entspricht) von dem Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Öffnungsabschnitt abhängig. Das heißt, für einige Flüssigkeitsarten kann kein ausreichend einwandfreies Schließen und Öffnen des Öffnungsabschnitts erzielt werden, was mögliche Mängel, wie z. B. eine Flüssigkeitsleckage, bewirkt.
FR-A-461 361 offenbart eine Ausgabevorrichtung für Tinte niedriger Viskosität unter Verwendung eines Kapillarraums mit einem Paar in Reihe angeordneter Kugeln. Aus dem Titel und Text ist klar, daß diese sich auf einen Ausgabevorrichtung für eine optionale Flüssigkeit bezieht. Die Flüssigkeit fließt über ein Kapillare um die Kugeln herum aus.
Der Applikator der vorliegenden Erfindung ist keine Tintenausgabevorrichtung, welcher einen Tintenfluß über eine Kapillare nutzt, sondern die in dem Applikator gespeicherte Tinte ist eine Pigmente enthaltende Tinte.
In der vorliegenden Erfindung ist, um einen Fluß der Tinte mit Pigmenten zu ermöglichen, ein erheblicher Zwischenraum oder Spalt zwischen der Kugel und dem Kugelgehäuse wesentlich größer als ein als eine Art von Kapillare zu betrachtender Spalt ausgebildet. Der Grund für die Ausbildung eines großen Spalts besteht darin, eine seitliche Verschiebung des Ausweichelementes zuzulassen, um so neben dem Zweck einer Tintenflußeinstellung einen größeren Eingangsdurchtritt durch Öffnung des Kanals bereitzustellen. Die Abmessung des Tintendurchtritts variiert somit dynamisch. Sogar für eine Tinte mit vielen Pigmenten, welche zu einer Sedimentation neigen (wobei in einem solchem Falle eine Rühreinrichtung innerhalb des Behälterkörpers vorgesehen ist, um die Pigmente in der Tinte vor der Verwendung aufzurühren oder neu zu verteilen) ist es möglich, den Tintendurchtritt sicherzustellen.
FR-A-2 665 649 offenbart einen Farbmarkierungsstift. Dieser Aufbau des Markierungsstiftes ist nicht mit Flüssigkeitskanälen oder einem Ausweichelement für die Bewahrung des Anfangsverhaltens der Flüssigkeitskanäle wie in der vorliegenden Erfindung versehen. In Fig. 2 ist beispielsweise die Kugel so angeordnet, daß sozusagen die Kugel eigenständig ohne jeden Kontakt mit anderen Kugeln vorliegt. Dieses beruht auf der Konfiguration des Markierungsstiftes, wobei die Kugel innerhalb eines Kugelgehäuse eingeschlossen ist, in welchem der Raum für die Kugel in axialer Richtung an seinem vorderen und hinteren Ende geschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dem, was vorstehend über die herkömmlichen Applikatoren diskutiert wurde, gemacht, und demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Applikator bereitzustellen, welcher die Verringerung der Flüssigkeitsaustrittsmenge aufgrund einer wiederholten Verwendung des Applikators verhindert und welcher eine angemessene Menge der Auftrageflüssigkeit stetig ausgeben und ein zuverlässiges Öffnen und Schließen der Ausgabeöffnung bewirken kann.
Die vorstehende Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Für jeden von den vorstehenden Applikatoren der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, zumindest eine von den nachstehenden Bedingungen zu erfüllen: die Flüssigkeit weist eine Viskosität kleiner als 30 cps auf; die Flüssigkeit enthält Pigmente, wobei eine Rühreinrichtung zum Aufrühren der Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers vorgesehen ist; und der Behälterkörper ist ein flexibler Tank zum Speichern einer Auftrageflüssigkeit ist.
Erfindungsgemäß verschiebt sich, wenn ein Teil der Kugel auf die Auftrageoberfläche gedrückt wird, das Ausweichelement mit dem kleineren Durchmesser zusammen mit der Kugel nach hinten und liegt an dem Kugelsitz an. Daher ist es möglich, eine größere Fläche an Öffnungsquerschnitten der Längsnuten in dem Kugelgehäuse im Vergleich zu dem herkömmlichen Applikator zu erzeugen, in welcher eine Kugel mit dem größerem Durchmesser so ausgeführt ist, daß sie direkt an den Kugelsitz anliegt. Da ferner die Verwendung des Ausweichelementes mit dem kleineren Durchmesser einen größeren Zwischenraum zwischen dem Ausweichelement und der Innenwand des Kugelgehäuses erzeugt, fließt die durch die Längsnuten hindurchgetretene Flüssigkeit einwandfrei durch den Zwischenraum zu der Kugel.
Da das Ausweichelement mit dem kleineren Durchmesser als die Kugel an dem Kugelsitz anliegt, ist die Reduzierung der Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten aufgrund des durch die wiederholte Verwendung bedingten Verschleißes des Kugelsitzes kleiner als in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Applikator.
Demzufolge ist es ohne Modifikation des Durchmessers der Kugel und des Innendurchmessers des Kugelgehäuses, und damit ohne Vergrößerung der Außenabmessung des Halters möglich, den Fluß der Flüssigkeit zu verbessern und die Verringerung der Ausgabemenge der Flüssigkeit aufgrund des Abtrags des Kugelsitzes zu vermeiden. Es sollte beachtet werden, daß der Zwischenraum zwischen der Kugel und der Innenwand des Kugelgehäuses adaptiv konform zu der Fluidität einer verwendeten Flüssigkeit eingestellt werden kann, so daß die Flüssigkeit in einer angemessenen Menge ausgegeben werden kann.
Ferner kann der Flüssigkeitsfluß um das Ausweichelement herum sowohl durch den Flüssigkeitskanal als auch die mehreren auf der Innenwand des Kugelgehäuses mit dem kleinem Durchmesser ausgebildeten Längsnuten verbessert werden.
Da das Ausweichelement in dem Kugelgehäuse mit dem kleinem Durchmesser gehalten wird, ist das Ausweichelement im wesentlich jederzeit zu dem Mittelpunkt der Kugel auf der Mittenachse des Behälterkörpers ausgerichtet. Demzufolge weicht das Ausweichelement zum Zeitpunkt des Auftragevorgangs nicht stark einseitig von Mittenachse ab, so daß es für den Benutzer möglich ist, die Flüssigkeit mit einem guten Gefühl aufzutragen. Da die Kugel nicht einseitig gedrückt wird, sondern genau vorwärts verschoben wird, so daß sie an der Innenwand der Ausgabeöffnung anliegt, ist es möglich, die Ausgabeöffnung zuverlässig zu verschließen. Im Gegensatz dazu wird in einem Fall, in welchem beispielsweise eine Kugel und ein Ausweichelement in einem Kugelgehäuse mit einem konstanten dem Durchmesser der Kugel zugeordneten Innendurchmesser gehalten werden, das Ausweichelement wahrscheinlich in radialer Richtung in dem Kugelgehäuse ausgelenkt. Demzufolge besteht die Gefahr, daß das Auftragegefühl beeinträchtigt oder das Dichtverhalten an der Austrittsöffnung verschlechtert werden kann.
Wie vorstehend festgestellt, ist bei der vorliegenden Erfindung, da das Ausweichelement mit dem kleineren Durchmesser als die Kugel an dem Kugelsitz anliegt, die Verringerung der Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten aufgrund des durch die wiederholten Verwendungen bedingten Verschleißes des Kugelsitzes kleiner als bei dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Applikator.
Demzufolge ist es ohne Modifikation des Durchmessers der Kugel und des Innendurchmessers des Kugelgehäuses, und damit ohne Vergrößerung der Außenabmessung des Halters möglich, den Fluß der Flüssigkeit zu verbessern und die Verringerung der Ausgabemenge der Flüssigkeit aufgrund des Abtrags des Kugelsitzes zu vermeiden. Ferner ist es möglich, das Schließen und Öffnen der Ausgabeöffnung mit der Kugel sicherzustellen.
Es sollte beachtet werden, daß der Zwischenraum zwischen der Kugel und der Innenwand des Kugelgehäuses mit dem großen Durchmesser adaptiv konform zu der Fluidität einer verwendeten Flüssigkeit angepaßt werden kann, so daß die Flüssigkeit in einer angemessenen Menge ausgegeben werden kann.
Erfindungsgemäß verschiebt sich, wenn ein Teil der Kugel zum Zeitpunkt des Auftragevorgangs auf die Auftrageoberfläche gedrückt wird, das Ausweichelement zusammen mit der Kugel nach rückwärts und liegt an dem Kugelsitz an. In diesem Zustand rotiert, wenn die Kugel bewegt wird, während sie gegen die Auftrageoberfläche gedrückt wird, die Kugel, während das Ausweichelement aufgrund der nachstehenden Gründe 1) bis 3) kaum rotiert:
1) Da eine Flüssigkeit zwischen der Kugel und dem Ausweichelement vorliegt, dient diese Flüssigkeit als ein Schmiermittel, so daß dadurch die Reibungskraft an dem Kontakt zwischen den beiden verringert wird.
2) Das sphärische Ausweichelement kommt mit der Kugel nur an einem einzigen Punkt in Kontakt.
3) Da sowohl die Kugel als auch das Ausweichelement sphärisch sind, ist es möglich, diese Teile ohne weiteres mit einer hohen Rundheit zu produzieren. Demzufolge ist es möglich, eine verbesserte Oberflächenglätte bei der Produktion beider Elemente zu erzielen, und somit möglich, die Reibung dazwischen weiter zu verringern.
Wegen der vorstehenden Gründe 1) bis 3) dreht sich die Kugel rutschend in Bezug auf das Ausweichelement, so daß die Drehung kaum auf das Ausweichelement übertragen wird. Demzufolge wird der Kugelsitz kaum durch das Ausweichelement verschlissen, weshalb die Fläche der Öffnungsquerschnitte der auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals ausgebildeten Längsnuten kaum variiert.
Da das Kugelgehäuse durch eine im wesentlichen zylindrische glatte Oberfläche mit einem Innendurchmesser größer als der Durchmesser der Kugel gebildet wird, sind das Ausweichelement und die Kugel in der Lage, sich nicht nur in der vorstehend erwähnten Anliege/Trenn-Richtung (die als eine Längsrichtung zu bezeichnen ist) sondern auch in Richtungen in rechten Winkeln zu der Längsrichtung (die als eine Querrichtung zu bezeichnen ist) zu bewegen. Aus diesem Grund liegt, wenn ein Teil der Kugel zum Zeitpunkt des Auftragevorgangs auf eine Auftrageoberfläche gedrückt und daher die Kugel nach hinten verschoben wird, das Ausweichelement an der Innenwand des Kugelgehäuses und des Kugelsitzes an, wobei sich der Mittelpunkt einseitig außerhalb der Mittenachse des Kugelgehäuses in einer seitlichen Richtung befindet.
Demzufolge wird der Öffnungsrand des Flüssigkeitskanals nicht vollständig durch die hintere Seite des Ausweichelements blockiert. Demzufolge kann die Zuführung der Flüssigkeit zu der Kugel und der Ausgabeöffnung nicht nur über die Längsnuten sondern auch über den Flüssigkeitskanal erfolgen, wodurch ein weiterer verbesserter Fließzustand der Flüssigkeit sichergestellt werden kann.
Alle vorstehend beschriebenen Effekte ermöglichen es für den Anwender, einen anfänglich festgelegten Austrittsfluß der Flüssigkeit sogar nach einer Nutzung über eine längere Zeitdauer beizubehalten.
Erfindungsgemäß wird, da ein an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements anliegendes Andruckelement und das Ausweichelement und die Kugel vorwärts drückendes Andruckelement durch den Flüssigkeitskanal hindurch angeordnet ist, sowohl die Kugel als auch das Ausweichelement nach vorne gedrückt. Dieses verbessert das Dichtverhalten zwischen der Kugel und der Austrittsöffnung und ermöglicht somit eine zuverlässige Schließung und Öffnung der Austrittsöffnung.
Ferner ist es, da das Kugelgehäuse aus einem Kugelgehäuse mit einem großem Durchmesser zum Halten einer Kugel und einem Kugelgehäuse mit einem kleinen Durchmesser zum Halten eines Ausweichelements zusammengesetzt ist, möglich, den Verschiebungsbetrag der Auslenkung des Ausweichelements in der seitlichen Richtung lediglich durch Steuerung des Innendurchmesser des Kugelgehäuses mit dem kleinen Durchmesser und des Durchmessers des Ausweichelements unabhängig von der Kugel und dem Kugelgehäuse mit dem großen Durchmesser zu steuern.
Demzufolge ist es durch Vergrößerung nur des Verschiebungsanteils des Ausweichelements in der seitlichen Richtung, unabhängig von dem Verschiebungsanteil der Kugel in der seitlichen Richtung als einem Faktor zur Beeinflußung des Gefühls bei dem Auftragevorgang möglich, das Ausweichelement in der Seitenrichtung weiter seitlich zu drücken, so daß es an der Innenwand des Kugelgehäuses mit dem kleinen Durchmesser und dem Kugelsitz anliegt, wodurch eine vergrößerte Fläche eines nicht blockierten Abschnitts des Flüssigkeitskanals oder ein vergrößerter Öffnungsabschnitt erzielt werden kann. Im Gegensatz dazu ist es möglich, die Verschlechterung aufgrund der übermäßigen seitlichen Verschiebung des Ausweichelements, lediglich durch Verringerung des Verschiebungsanteils des Ausweichelements in der seitlichen Richtung zu verhindern.
In jedem Merkmal der Erfindung kann, wenn eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von weniger als 30 cps verwendet wird, der nachstehende Effekt erwartet werden: Das heißt, in einem Falle, in welchem die Flüssigkeit Pigmente enthält und daher Rührelemente für das Aufrühren der Flüssigkeit in dem Behälterkörper benötigt werden, sogar dann, wenn die Pigmente eine Sedimentierung bewirken und an dem Kugelsitz und darum herum anhaften, es keine Möglichkeit gibt, daß der Flüssigkeitsdurchtritt der Flüssigkeit verstopft und der Fluß der Flüssigkeit blockiert wird, da die Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten und der Fließdurchtritt groß gewählt sind.
Andererseits ist es in einem Falle, in welchem die Flüssigkeit Pigmente enthält und daher Rührelemente zum Aufrühren der Flüssigkeit in dem Behälterkörper benötigt werden, selbst wenn die Viskosität einer verwendeten Flüssigkeit kleiner als 30 cps ist und damit nicht erwartet werden kann, daß die Flüssigkeit als Schmiermittel dient, möglich, den Fluß der Flüssigkeit zu verbessern und das Absinken der Flüssigkeitsaustrittsmenge durch die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Effekte zu verhindern.
Wenn beispielsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität oder eine Flüssigkeit, deren Viskosität merklich mit sinkender Temperatur ansteigt, verwendet wird, ist ein spontaner Austritt der Flüssigkeit schwierig. Sogar in einem derartigen Falle ist es durch Ausbilden des Behälterkörpers als ein Auftrageflüssigkeitstank mit einem flexiblen Material möglich, die Flüssigkeit zum Eintritt in das Kugelgehäuse durch Drücken des Behälterkörpers zu zwingen. Demzufolge ist es für den eine derartige Flüssigkeit mit hoher Viskosität verwendenden Applikator möglich, die Verschlechterung der Ausgabemenge der Flüssigkeit aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes zu verhindern, sowie die Flüssigkeit leicht auszugeben.
In der vorliegenden Erfindung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen sind bezüglich der Tiefe der Längsnuten die Böden der Längsnuten bevorzugt außerhalb des Rands der geometrischen Auskragungen des Ausweichelements ausgebildet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein vertikaler Querschnitt, welcher einen Applikator einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt eines Spitzenabschnittes des Applikators der ersten Ausführungsform, wobei eine Ausgabeöffnung geschlossen ist;
Fig. 3 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt des Spitzenabschnittes des Applikators der ersten Ausführungsform, wobei die Ausgabeöffnung geöffnet ist;
Fig. 4 ein vertikaler Querschnitt, welcher einen Applikator einer zweiten Ausführungsform darstellt;
Fig. 5 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt eines Spitzenabschnittes des Applikators der zweiten Ausführungsform, wobei eine Ausgabeöffnung geschlossen ist;
Fig. 6 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt eines Spitzenabschnittes des Applikators der zweiten Ausführungsform, wobei die Ausgabeöffnung geöffnet ist;
Fig. 7 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt eines Spitzenabschnittes eines Applikators einer dritten Ausführungsform, wobei eine Ausgabeöffnung geöffnet ist;
Fig. 8 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt eines Spitzenabschnittes eines Applikators einer vierten Ausführungsform, wobei eine Ausgabeöffnung geschlossen ist; und
Fig. 9 ein vergrößerter vertikaler Querschnitt des Spitzenabschnittes des Applikators der vierten Ausführungsform, wobei die Ausgabeöffnung geöffnet ist.
Eine Ausführungsform des Applikators der vorliegenden Erfindung wird hierin nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In der vorliegende Erfindung benannte Applikatoren umfassen Korrekturstifte für das Auftragen einer Korrekturflüssigkeit auf eine Auftrageoberfläche, Schreibgeräte, wie z. B. einen Kugelschreiberstift usw. zum Schreiben mit Wasserfarbe oder Öl-basierender Tinte auf einer Auftrageoberfläche und andere Applikatoren, welche eine Flüssigkeit, wie z. B. ein Kosmetikum und dergleichen als Auftrageflüssigkeiten verwenden.
Nun wird ein Applikator einer ersten Ausführungsform beschrieben. Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt, welcher einen Applikator der ersten Ausführungsform darstellt. Fig. 2 und 3 sind vergrößerte vertikale Querschnitte, welche einen Spitzenabschnitt desselben Applikators darstellen; Fig. 2 ist eine Ansicht, welche einen Zustand darstellt, in welchem eine Austrittsöffnung geschlossen ist, während Fig. 3 eine Ansicht ist, welche einen Zustand darstellt, in welchem die Austrittsöffnung geöffnet ist.
Gemäß Darstellung in Fig. 1 bis 3 weist ein Applikator 8 der ersten Ausführungsform einen Behälterkörper 2 mit einer Flüssigkeit darin; ein an dem vorderen Ende des Behälterkörpers 2 befestigtes Mundstück 14; und ein Kugelhalter 4 auf, welcher ein Kugelgehäuse 4a mit einer Ausgabeöffnung 4a1 an seinem vorderen Ende enthält, durch welches hindurch die Flüssigkeit aus dem Behälterkörper 2 fließt, und der in dem Mundstück 14 eingesetzt ist. Im Inneren des Kugelgehäuses 4a wird eine Kugel 6 teilweise zur Außenseite durch die Austrittsöffnung 4a1 freigelegt drehbar einen Auftragepunkt bzw. eine Oberfläche bildend festgehalten. Diese Kugel 6 wird so festgehalten, daß sie an der Innenwand um die Austrittsöffnung 4a1 herum anliegt und in einer solchen Richtung bewegt werden kann, daß sie aus der Anliegeposition gelöst wird und somit die Austrittsöffnung 4a1 geschlossen und geöffnet wird. Das heißt, daß wenn ein Teil der Kugel 6 gegen eine Auftrageoberfläche gedrückt wird, der Zwischenraum an der Austrittsöffnung 4a1 erzeugt wird und ein Austreten der Flüssigkeit auf die Auftrageoberfläche ermöglicht.
An der rückwärtigen Seite der Kugel 6 in dem Kugelgehäuse 4a dieses Applikators 8 ist ein sphärisches Ausweichelement 10 vorgesehen. Dieses Ausweichelement 10 weist einen Durchmesser D1 auf, der kleiner als ein Durchmesser D2 der Kugel 6 ist, steht in Kontakt mit der rückwärtigen Seite der Kugel 6 und kann sich zusammen mit der Kugel 6 bewegen.
An dem rückwärtigen Teil des Kugelgehäuses 4a ist ein Kugelsitz 4a2 ausgebildet, welche die rückwärtige Seite des Ausweichelements 10 aufnimmt, wenn ein Teil der Kugel 6 gegen eine Auftrageoberfläche gepreßt wird, so daß die Kugel nach hinten verschoben wird.
Ein Flüssigkeitskanal 4b für den Transport der Flüssigkeit aus dem Behälterkörper 2 in das Kugelgehäuse 4a ist in dem Mittenabschnitt des Querschnitts des Kugelsitzes 4a2 ausgebildet. Mehrere radial um den Flüssigkeitskanal 4b als Mittelpunkt herum angeordnete Längsnuten 4c sind auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals 4b entlang der Transportrichtung der Flüssigkeit angeordnet, während eine Andruckeinrichtung 12 durch den Flüssigkeitskanal 4b hindurch angeordnet ist. Diese Andruckeinrichtung 12 liegt an der hinteren Seite des Ausweichelements 10 an, um so die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 nach vorne zu drücken.
Nun wird der Aufbau der Komponenten im Detail erläutert.
Der Behälterkörper 2 weist eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem konischen Abschnitt 2a auf, welcher zu dem vorderen Ende des Behälterkörpers 2 hin verschmälert wird, und einen Zylinderabschnitt 2b, welcher durchgehend von dem vorderen Ende des konischen Abschnittes 2a ausgehend ausgebildet und an dem vorderen Ende offen ist. Dieser Behälterkörper 2 dient als ein Tank für eine Auftrageflüssigkeit. Da der Behälterkörper 2 eine Flexibilität aufweist, wenn er gedrückt und verformt wird, kann die Flüssigkeit darin dem Kugelgehäuse 4a zugeführt werden.
Das Mundstück 14 besteht aus einem konischen Abschnitt 14a in seinem vorderen Teil und einem zylindrischen Abschnitt 14c in seinem rückwärtigen Teil; der konische Abschnitt 14a weist eine Umfangsseite auf, welche zu dem vorderen Ende hin schmaler ist, während der zylindrische Abschnitt 14c einen kleineren Durchmesser als den an dem hinteren Ende des konischen Abschnittes 14a aufweist und mit der rückwärtigen Seite des konischen Abschnittes verbunden ist, einen Stufenabschnitt 14b zwischen den beiden Teilen bildend. Mehrere Längsrippen 14c1 sind auf der Innenwand des hinteren Teils des zylindrischen Abschnittes 14c parallel zu der Mittenachse des Mundstücks 14 ausgebildet. Das so ausgebildete Mundstück 14 ist in den Behälterkörper 2 eingeklemmt, bis der Stufenabschnitt 14b an der Vorderseite des zylindrischen Abschnittes 2b des Behälterkörpers 2 anliegt,.
Der Halter 4 weist Öffnungen sowohl an dem vorderen als auch dem rückwärtigen Ende auf und nimmt die Form eines Zylinders mit einem konischen Teil an dem vorderen Ende an. Dieser Halter 4 ist mit dem Mundstück 14 durch Einklemmen dieses in das Mundstück 14 verbunden, bis das hintere Ende des Halters an den vorderen Enden der Längsrippen 14c1 anliegt, während die vordere Hälfte des Halters der Außenseite ausgesetzt ist.
Das Kugelgehäuse 4a ist ein Hohlraum mit einem kreisförmigen Querschnitt und hält die Kugel 6 so, daß ein Zwischenraum ausgebildet wird, der einen Durchtritt der Flüssigkeit ermöglicht. Eine vordere Öffnung des Kugelgehäuses 4a oder Ausgabeöffnung 4a1 wird im allgemeinen als ein Preßsitzabschnitt bezeichnet. Dieser Abschnitt wird als Preßsitz ausgebildet, daß er kleiner als der Durchmesser D2 der Kugel 6 ist, nachdem das Ausweichelement 10 und die Kugel 6 in das Kugelgehäuse 4a eingesetzt sind. Das heißt, die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 können innerhalb des Kugelgehäuses 4a gehalten und eingeschlossen werden, sind aber darin drehbar und verschiebbar. Hier kann der Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und der Innenwand der Kugelgehäuses 4a adaptiv abhängig von dem Typ der verwendeten Flüssigkeit angepaßt werden.
Der Kugelsitz 4a2 wird von der Innenwand des Halters 4 gebildet, die so vorspringt, daß der Innendurchmesser des Kugelsitzes nach rückwärts gerichtet kleiner wird, d. h., der Kugelsitz wird von einer konisch geneigten Oberfläche gebildet.
Der Flüssigkeitskanal 4b ist ein Hohlraum mit einem kreisförmigen Querschnitt und weist mehrere Längsnuten 4c, d. h., sechs Nuten auf, wovon jede unter die Ebene der Innenwand des Flüssigkeitskanals 4b abgesenkt und in Intervallen mit einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung des Flüssigkeitskanals 4b angeordnet ist.
Die Andruckeinrichtung 12 ist zusammengesetzt aus: einer Andruckstange 12a, deren vorderes Ende von hinten durch den Flüssigkeitskanal 4b ragt und an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 anliegt, und welche einen Abschnitt 12a1 mit großem Durchmesser in einem im wesentlichen mittigen Abschnitt seiner Längsrichtung aufweist; und einer Andruckschraubenfeder 12b, deren vorderes Teil an dem rückwärtigen Teil der Andruckstange 12a befestigt ist, während deren vorderes Ende an einer Stufenfläche des Abschnittes 12a1 mit dem großen Durchmesser anliegt und deren rückwärtiges Ende von den vorstehend erwähnten Rippen 14c1 aufgenommen wird.
Das Ausweichelement 10 wird zwischen der Kugel 6 und der Andruckstange 12a mit Hilfe einer gewünschten elastischen Kraft der Andruckschraubenfeder 12b gehalten, wodurch der Mittelpunkt der Kugel 6, der Mittelpunkt des Ausweichelements 10 und die Achse der Andruckstange 12 in einer Linie angeordnet sind.
Der Durchmesser D1 des Ausweichelements 10 ist kleiner als der der Kugel 6 und so eingestellt, daß er kleiner als der eines Kreises (auf der Querschnittsansicht) ist, welcher die Böden der vorstehend erwähnten sechs Längsnuten 4c umschreibt.
Mit dem Applikator 8 der ersten Ausführungsform mit den so konfigurierten Komponenten wird die Flüssigkeit auf eine Auftrageoberfläche, wie z. B. eine Papieroberfläche, wie folgt aufgebracht:
Zuerst verschiebt sich, wenn der Benutzer den Behälterkörper 2 mit dem Halter 4 nach unten und einem Teil der Kugel 6 auf die Papieroberfläche usw. drückt, die Kugel 6 zusammen mit dem Ausweichelement 10 nach hinten gegen die elastische Kraft der Andruckschraubenfeder 12b bis das Ausweichelement 10 an dem Kugelsitz 4a2 anliegt. In diesem Zustand fließt die Flüssigkeit in dem Behälterkörper 2 durch den Durchtritt des Mundstücks 14 und den Raum zwischen der Innenwand des Halters 4 und der Andruckstange 12a in den Flüssigkeitskanal 4b. Es ist auch möglich, den Behälterkörper 2 so aufzubauen, daß die Flüssigkeit in dem Behälterkörper 2 in das Kugelgehäuse 4a durch ein Drücken des Behälterkörpers 2 nach Bedarf herausgedrückt werden kann.
Obwohl die Öffnung des Flüssigkeitskanals 4b durch das Ausweichelement 10 blockiert wird, fließt die den Flüssigkeitskanal 4b erreichende Flüssigkeit in das Kugelgehäuse 4a durch die Kanäle der Längsnuten 4c und weiter durch den Zwischenraum S zwischen dem Ausweichelement 10 und dem Kugelgehäuse 4a zu der Kugel 6. Die um die Kugel 6 herum ankommende Flüssigkeit wird durch den Zwischenraum zwischen der Ausgabeöffnung 4a1 und der Kugel 6 beim Rollen der Kugel 6 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt dient das vordere Ende des Halters 4 zusammen mit einem kleinem Teil der Kugel 6, welcher durch die Ausgabeöffnung 4a1 hervorsteht und mit einer Papieroberfläche usw. in Kontakt kommt, als ein Auftragepunkt und die ausgegebene Flüssigkeit wird auf die Papieroberfläche und dergleichen aufgebracht.
Bei dem so konfigurierten und verwendeten Applikator 8 der ersten Ausführungsform verschiebt sich, wenn ein Teil der Kugel 6 auf die Auftrageoberfläche gedrückt wird, das Ausweichelement 10 mit dem kleineren Durchmesser nach hinten und liegt an dem Kugelsitz 4a2 an. Daher ist es möglich, eine größere Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c in dem Kugelgehäuse 4a im Vergleich zu dem herkömmlichen Applikator zu erzeugen, in welchem eine Kugel mit größerem Durchmesser so ausgebildet ist, daß sie direkt an dem Kugelsitz anliegt. Da die Längsnuten 4c so ausgebildet sind, daß die Bodenabschnitte der Nuten außerhalb des Randes der geometrischen Auskragungen des Ausweichelements 10 angeordnet sind, macht diese die Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c groß, wodurch es möglich ist, eine große Flüssigkeitsmenge zu dem Kugelgehäuse 4a zu liefern.
Ferner fließt, da die Verwendung des Ausweichelements 10 mit dem kleineren Durchmesser einen größeren Zwischenraum S zwischen dem Ausweichelement 10 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4a erzeugt, die Flüssigkeit nach dem Durchtritt durch die Längsnuten 4c durch dem Zwischenraum S zu der Kugel 6.
Ferner ist, da das Ausweichelement 10 mit dem kleineren Durchmesser an dem Kugelsitz 4a2 anliegt, die Reduzierung der Fläche der Querschnittsöffnungen der Längsnuten 4c aufgrund des durch wiederholte Verwendung bewirkten Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 geringer als die in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen Applikator.
Daher ist es ohne Modifikation des Durchmessers D2 der Kugel 6 und des Innendurchmessers des Kugelgehäuses 4a, und daher ohne Vergrößerung der Außenabmessung des Halters 4, möglich, den Fluß der Flüssigkeit zu verbessern und die Verringerung des Flüssigkeitsausgabemenge aufgrund des Abtrags des Kugelsitzes 4a2 zu verhindern.
In einem Falle, bei dem die Flüssigkeit Pigmente enthält und daher Rührkugeln 16 (als ein Beispiel für Rührelemente) zum Aufrühren der Flüssigkeit in dem Behälterkörper 2 (siehe Fig. 1) benötigt werden, gibt es, selbst wenn eine Sedimentation der Pigmente stattfindet und diese auf dem Kugelsitz 4a2 und daran herum anhaftet, keine Möglichkeit, daß die Längsnuten 4c vollständig durch die Ablagerungspigmente verstopft werden und dadurch der Flüssigkeitsfluß blockiert wird, da der Raum um den Kugelsitz 4a2 geräumig gewählt ist und die Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c groß gewählt ist.
Selbst wenn die Viskosität einer verwendeten Flüssigkeit niedriger als 30 cps ist und daher von der Flüssigkeit keine Schmiermittelwirkung erwartet werden kann, ist es, da die Verringerung der Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 wie vorstehend erwähnt klein ist, möglich, einen guten Flüssigkeitsfluß bereitzustellen, und damit ist es möglich, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge zu verhindern.
Wenn beispielsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität oder eine Flüssigkeit verwendet wird, deren Viskosität deutlich mit sinkender Temperatur zunimmt, ist ein spontaner Ausfluß der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskanal 4b, die Längsnuten 4c und den Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4a schwierig. Selbst in einem solchen Falle ist es bei der vorstehenden Konfiguration möglich, die Flüssigkeit zu einem Eintritt in das Kugelgehäuse 4a zu zwingen, indem der Behälterkörper 2 gedrückt wird. Demzufolge ist es bei dem eine solche Flüssigkeit mit hoher Viskosität verwendendem Applikator möglich, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 zu verhindern, sowie die Flüssigkeit leicht auszugeben.
Anschließend ist Fig. 4 eine vertikale Querschnittsansicht, welchen einen Applikator einer zweiten Ausführungsform darstellt, Fig. 5 und 6 sind vergrößerte vertikale Querschnitte, welche einen Spitzenabschnitt des Applikators darstellen; Fig. 5 zeigt einen Zustand, in welchem eine Austrittsöffnung geschlossen ist und Fig. 6 zeigt einen Zustand, in welchem die Austrittsöffnung geöffnet ist.
Ein Applikator 8 der zweiten Ausführungsform weist im wesentlichen denselben Aufbau wie der bereits als erste Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschriebene auf. Daher wird die Beschreibung derselben Komponenten weggelassen.
Ein Hauptunterschied dieses Applikators 8 der zweiten Ausführungsform von dem Applikator 8 der ersten Ausführungsform ist der, daß ein Kugelgehäuse 4a dieser Ausführungsform aus mindestens zwei, größeren und kleineren Kammern besteht. Das heißt, das Kugelgehäuse 4a weist auf: ein Kugelgehäuse 4a3 mit einem großen Durchmesser mit einem größeren Innendurchmesser als ein Durchmesser D2 einer Kugel 6, zum Halten der 6; und ein Kugelgehäuse 4a4 mit einem kleinem Durchmesser, welches ein Ausweichelement 10 hält, ist durchgehend mit dem rückwärtigen Ende des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser verbunden und weist einen Innendurchmesser auf, welcher kleiner als der des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser und größer als ein Außendurchmesser D1 des Ausweichelements 10 ist.
An dem rückwärtigen Teil des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser ist ein Kugelsitz 4a2 für die Aufnahme der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 ausgebildet, wenn ein Teil der Kugel 6 gegen eine Auftrageoberfläche gedrückt, so daß die Kugel nach hinten verschoben wird.
Ein Flüssigkeitskanal 4b zum Transportieren der Flüssigkeit aus dem Behälterkörper 2 in das Kugelgehäuse 4a ist in einem Mittenabschnitt des Querschnitts des Kugelsitzes 4a2 ausgebildet. Mehrere radial um den Flüssigkeitskanal 4b als Mittelpunkt herum angeordnete Längsnuten 4c sind auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals 4b sowie der Innenwand des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser entlang der Transportrichtung der Flüssigkeit ausgebildet, während eine Andruckeinrichtung 12 durch den Flüssigkeitskanal 4b hindurch angeordnet ist. Diese Andruckeinrichtung 12 liegt an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 so an, daß sie die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 nach vorne drückt.
Nun werden die Anordnngen der Komponenten im Detail erläutert. Wie vorstehend erwähnt, werden dieselben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Anordnungen nicht wiederholt.
Zuerst ist das Kugelgehäuse 4a mit zwei Kammern mit großen und kleinen kreisförmigen Querschnitten ausgebildet. Das heißt, das Kugelgehäuse 4a besteht aus: dem Kugelgehäuse 4a3 mit dem großen Durchmesser, welches einen Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und seiner Wand bereitstellt, um ein Herumfließen der Flüssigkeit um die Kugel 6 zu ermöglichen; und dem Kugelgehäuse 4a4 mit dem kleinen Durchmesser, welches einen Zwischenraum zwischen dem Ausweichelement 10 und seiner Wand bereitstellt, um eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Ausweichelements 10 zu ermöglichen oder ein Herumfließen der Flüssigkeit, um das Ausweichelement 10 zu ermöglichen.
Eine vordere Öffnung des Kugelgehäuses 4a oder der Ausgabeöffnung 4a1 wird im allgemeinen als ein Preßsitzabschnitt bezeichnet. Dieser Abschnitt wird so preßgeformt, daß er kleiner als der Durchmesser D2 der Kugel 6 ist, nachdem das Ausweichelement 10 und die Kugel 6 in das Kugelgehäuse 4a eingesetzt sind. Das heißt, die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 können innerhalb des Kugelgehäuses 4a gehalten und eingeschlossen werden, sind aber darin drehbar und verschiebbar. Hier kann der Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser adaptiv abhängig von dem Typ der verwendeten Flüssigkeit angepaßt werden. Der Kugelsitz 4a2 wird von der Innenwand des Halters 4 gebildet, die so vorspringt, daß der Innendurchmesser des Kugelsitzes nach rückwärts gerichtet kleiner wird, d. h., der Kugelsitz wird von einer konisch geneigten Oberfläche gebildet.
Ein Flüssigkeitskanal 4b ist ein Hohlraum mit einem kreisförmigen Querschnitt. Auf den Innenwänden des Flüssigkeitskanals 4b und des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser sind mehrere Längsnuten 4c, wie z. B. fünf Nuten vorgesehen, wovon jede unter die Ebene der Innenwände abgesenkt und in Intervallen mit einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung des Flüssigkeitskanals 4b angeordnet ist.
Eine Andruckeinrichtung 12 ist zusammengesetzt aus: einer Andruckstange 12a, deren vorderes Ende von hinten durch den Flüssigkeitskanal 4b ragt und an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 anliegt; und einer Andruckschraubenfeder 12b, deren vorderes Ende an dem rückwärtigen Teil der Andruckstange 12a anliegt, und deren hinteres Ende von Rippen 14c1 aufgenommen wird.
Da der Auftragevorgang der Flüssigkeit auf eine Auftrageoberfläche mit dem Applikator 8 der zweiten Ausführungsform mit so konfigurierten Komponenten dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen nahezu gleich ist, wird dieser Vorgang hierin nachstehend unter Weglassung der gemeinsamen Aktionen beschrieben.
Das heißt, daß, wenn der Benutzer den Behälterkörper 2 mit dem Halter 4 nach unten hält und einen Teil der Kugel 6 auf eine Papieroberfläche usw. drückt, die Flüssigkeit nach unten geht. Durch diesen Vorgang wird die Öffnung des Flüssigkeitskanals 4b durch das Ausweichelement 10 in derselben Weise wie vorstehend festgestellt blockiert, aber die den Flüssigkeitskanal 4b erreichende Flüssigkeit fließt durch die Kanäle der Längsnuten 4c in das Kugelgehäuse 4a3 mit dem großen Durchmesser und erreicht die Kugel 6. Die um die Kugel 6 herum ankommende Flüssigkeit wird durch dem Zwischenraum zwischen der Ausgabeöffnung 4a1 und der Kugel 6 beim Rollen der Kugel 6 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt dient das vordere Ende des Halters 4 zusammen mit einem kleinem Teil der Kugel 6, welcher durch die Ausgabeöffnung 4a1 hervorsteht und mit einer Papieroberfläche usw. in Kontakt kommt, als ein Auftragepunkt und die ausgegebene Flüssigkeit wird auf die Papieroberfläche und dergleichen aufgebracht.
Wenn der Benutzer den Auftragevorgang beendet und die Kugel 6 von der Papieroberfläche oder dergleichen trennt, wird das Ausweichelement 10 von der Andruckstange 12a, welche von der Andruckschraubenfeder 12b gedrückt wird, nach vorne verschoben und demzufolge kehrt die Kugel 6 zu der Innenwand der Ausgabeöffnung 4a1 zurück um an diese anzuliegen. Zu diesem Zeitpunkt drückt, da sich das Ausweichelement 10 innerhalb des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinem Durchmesser verschiebt, was einen kleinen Abstand oder Zwischenraum für das Ausweichelement 10 zuläßt, das nicht von der Mitte abweichende Ausweichelement 10 im wesentlichen auf den hintersten Teil der Kugel 6. Daher verschiebt sich die nicht einseitig belastete Kugel 6 genau nach vorne, um an der Innenwand der Ausgabeöffnung 4a1 anzuliegen, was es somit ermöglicht, die Ausgabeöffnung 4a1 zuverlässig zu verschließen.
Ferner kann, da vertiefte Längsnuten auf der Innenwand des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser ausgebildet sind, in welchem das Ausweichelement 10 gehalten wird, die Flüssigkeit zufriedenstellend um die Kugel 6 herum zugeführt werden.
Ferner ist es ohne Modifikation des Durchmessers D2 der Kugel 6 und des Innendurchmessers des Kugelgehäuses 4a, und damit ohne Vergrößerung der Außenabmessung des Halters 4 möglich, den Fluß der Flüssigkeit zu verbessern und die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge aufgrund des Abtrags des Kugelsitzes 4a2 zu vermeiden.
Da das Ausweichelement 10 in dem Kugelgehäuse 4a4 mit dem kleinem Durchmesser gehalten wird, wird das Ausweichelement 10 im wesentlichen jederzeit zu der Mitte der Kugel 6 auf einer Mittenachse C des Behälterkörpers 2 ausgerichtet. Demzufolge ist es, da das Ausweichelement 10 zum Zeitpunkt der Anwendung nicht stark einseitig von der Mittenachse C abweicht, für den Benutzer möglich, die Flüssigkeit mit einem guten Gefühl aufzutragen. Da die Kugel 6 nicht einseitig gedrückt wird, kann die Ausgabeöffnung 4a1 zuverlässig geschlossen werden, weshalb keine Gefahr besteht, daß eine Leckage der Flüssigkeit oder irgend ein anderer Defekt während der Zeit der Nicht-Anwendung auftritt.
Wenn beispielsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität oder eine Flüssigkeit verwendet wird, deren Viskosität deutlich mit sinkender Temperatur zunimmt, ist ein spontaner Ausfluß der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskanal 4b, die Längsnuten 4c und den Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser schwierig. Selbst in einem solchen Falle ist es bei dem vorstehenden Aufbau möglich, die Flüssigkeit zu einem Eintritt in das Kugelgehäuse 4a zu zwingen, indem der Behälterkörper 2 gedrückt wird. Demzufolge ist es bei einem eine solche Flüssigkeit mit hoher Viskosität verwendendem Applikator möglich, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 zu verhindern, sowie die Flüssigkeit leicht auszugeben.
Anschließend werden eine dritte und vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Applikator der dritten Ausführungsform weist im Grunde denselben Aufbau, wie der bereits bei der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschriebene auf. Daher wird die Beschreibung derselben Komponenten unterlassen. Fig. 7 stellt eine vergrößerte vertikale Ansicht eines Spitzenabschnittes des Applikator der dritten Ausführungsform zur Veranschaulichung der Abmessungsverhältnisse von Komponenten, wie z. B. des Innendurchmessers eines Kugelgehäuses, eines Kugeldurchmessers und dergleichen dar.
Fig. 8 und 9 sind Ansichten zum Veranschaulichen der vierten Ausführungsform. Das heißt, Fig. 8 und 9 sind vergrößerte vertikale Querschnitte, welche einen Spitzenabschnitt des Applikators gemäß der vierten Ausführungsform zeigen. Fig. 8 zeigt einen Zustand, in welchem eine Austrittsöffnung geschlossen ist wohingegen Fig. 9 einen Zustand zeigt, in welchem die Austrittsöffnung geöffnet ist.
Zuerst wird die dritte Ausführungsform erläutert.
In dem Applikator 8 wird ein Kugelgehäuse 4a gemäß Darstellung in Fig. 7 durch eine im wesentlichen zylindrische glatte Oberfläche mit einem größeren Innendurchmesser D als ein Durchmesser D2 einer Kugel 6 gebildet. Auf der Rückseite der Kugel 6 in dem Kugelgehäuse 4a ist ein Kugel oder ein Ausweichelement 10 mit einem Durchmesser D1 vorgesehen, welcher etwa gleich dem Durchmesser D2 der Kugel 6 ist. Dieses Ausweichelement 10 ist in einer Weise angeordnet, daß es an der rückwärtigen Seite der Kugel 6 anliegt und zusammen mit der Kugel 6 beweglich ist.
Das Kugelgehäuse 4a ist ein Hohlraum mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einer glatten Innenoberfläche gemäß Darstellung in Fig. 7 und weist einen Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und dessen Innenwand auf, um ein Fließen der Flüssigkeit um die Kugel herum zu ermöglichen. Eine vordere Öffnung des Kugelgehäuses 4a oder der Ausgabeöffnung 4a1 wird im allgemeinen als ein Preßsitzabschnitt bezeichnet. Dieser Abschnitt wird so als Preßsitz ausgebildet, daß er kleiner als der Durchmesser D2 der Kugel 6 ist, nachdem das Ausweichelement 10 und die Kugel 6 in das Kugelgehäuse 4a eingesetzt sind. Das heißt, die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 können innerhalb des Kugelgehäuses 4a gehalten und eingeschlossen werden, sind aber darin drehbar und verschiebbar.
Eine Andruckeinrichtung 12 ist zusammengesetzt aus: einer Andruckstange 12a, deren vorderes Ende von hinten durch den Flüssigkeitskanal 4b ragt und an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 anliegt, und welche einen Abschnitt 12a1 mit großem Durchmesser in einem im wesentlichen mittigen Abschnitt seiner Längsrichtung aufweist; und einer Andruckschraubenfeder 12b, deren vorderes Teil an dem rückwärtigen Teil der Andruckstange 12a befestigt ist, während deren vorderes Ende an einer Stufenfläche des Abschnittes 12a1 mit dem großen Durchmesser anliegt und deren rückwärtiges Ende von Rippen 14c1 aufgenommen wird. Hier ist die Andruckeinrichtung nicht auf die Andruckeinrichtung 12 beschränkt. Beispielsweise kann ein Federelement, wie z. B. eine Blattfeder oder eine nach vorne konisch verlaufende Kompressionsfeder direkt an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10 anliegen.
Das Ausweichelement 10 wird mit Hilfe einer gewünschten elastischen Kraft der Andruckschraubenfeder 12b zwischen der Kugel 6 und der Andruckstange 12a gehalten, wodurch die Mitte der Kugel 6, die Mitte des Ausweichelements 10 und die Achse der Andruckstange 12a in einer Linie angeordnet sind.
In der dritten Ausführungsform ist der Durchmesser D2 der Kugel 6 und der Durchmesser D1 des Ausweichelements 10 auf φ1,0 mm eingestellt, während der Innendurchmesser D des Kugelgehäuses 4a φ1,1 mm beträgt. Eine Verschiebungsdistanz der Kugel 6 und des Ausweichelements entlang der Längsrichtung L beträgt 0, 1 mm; eine Verschiebungsdistanz der Kugel 6 in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse beträgt etwa 0,04 mm von der Mitte aus; und eine Verschiebungsdistanz des Ausweichelements 10 in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse beträgt etwa 0,05 mm von der Mitte aus. Ein Innendurchmesser A1 des Flüssigkeitskanals 4b beträgt φ0,7 mm; und ein Abstand B1 zwischen den Böden gegenüberliegender Längsnuten 4c beträgt 1,0 mm.
Hier ist die vorstehend erwähnte Verschiebungsdistanz der Kugel 6 in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse durch den Zwischenraum bestimmt, welcher zwischen der Kugel 6 und dem Rand der Ausgabeöffnung 4a1 zum Zeitpunkt des Auftragevorgangs oder in einem Zustand erzeugt wird, in welchem das Ausweichelement 10 nach hinten verschoben ist und an den Kugelsitz 4a2 anstößt. In dieser dritten Ausführungsform beträgt die Verschiebungsdistanz der Kugel 6 entlang der Längsrichtung 0,1 mm und ein Innendurchmesser d3 der Ausgabeöffnung 4a1 ist auf φ0,955 mm eingestellt. In dieser Anordnung beträgt, wenn sich die Kugel 6 in der hintersten Stellung befindet, ein Durchmesser D2a (siehe Fig. 7) eines Schnittkreises zwischen der Kugel 6 und einer Ebene, welche den Rand der Ausgabeöffnung 4a1 umfaßt, 0, 866 mm. Demzufolge ist die Verschiebungsdistanz der Kugel 6 in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse 0,089 mm von einem Extrem zum anderen Extrem, oder 0,044 mm 0,04 mm von der Mitte aus. Die Verschiebungsdistanz des Ausweichelements 10 in der seitlichen Richtung wird durch den Innendurchmesser D des Kugelgehäuses 4a und den Durchmesser D1 des Ausweichelements 10 unabhängig von dem Innendurchmesser d3 der Ausgabeöffnung 4a1 berechnet.
Hier können die vorstehenden Zahlenangaben adaptiv abhängig von dem Typ einer verwendeten Flüssigkeit und den Durchmessern der verwendeten Kugel und des Ausweichelements modifiziert werden. Die Kugel 6 und das Ausweichelement 10 bestehen am bevorzugtesten aus Sinterkarbid oder können aus rostfreiem Stahl ausgebildet sein. Für das Ausweichelement 10 kann auch ein Hartkunststoff verwendet werden.
Wenn die Flüssigkeit auf eine Auftrageoberfläche, wie z. B. eine Papieroberfläche unter Verwendung des Applikators 8 der so aufgebauten dritten Ausführungsform aufgebracht wird, können die nachstehenden Effekte erzielt werden.
Zuerst bewegt sich, wenn der Benutzer den Behälterkörper 2 mit dem Halter 4 nach unten und einen Teil der Kugel 6 auf eine Papieroberfläche usw. drückt, die Kugel 6 zusammen mit dem Ausweichelement 10 nach hinten gegen die elastische Kraft der Andruckschraubenfeder 12b bis das Ausweichelement 10 an dem Kugelsitz 4a2 anliegt. In diesem Zustand rotiert, da die Kugel 6 während der Anpressung gegen die Auftrageoberfläche bewegt wird, die Kugel 6, während sich das Ausweichelement wegen der nachstehenden Gründe 1) bis 3) kaum dreht:
1) Da eine Flüssigkeit zwischen der Kugel 6 und dem Ausweichelement 10 vorliegt, dient diese Flüssigkeit als ein Schmiermittel, so daß dadurch die Reibungskraft an dem Kontakt zwischen den beiden verringert wird.
2) Das sphärische Ausweichelement 10 kommt mit der Kugel 6 an einem einzigen Punkt in Kontakt.
3) Da sowohl die Kugel 6 als auch das Ausweichelement 10 sphärisch sind, ist es möglich, diese Teile ohne weiteres mit einer hohen Rundheit zu produzieren. Demzufolge ist es möglich, eine verbesserte Oberflächenglätte bei der Produktion beider Elemente zu erzielen, und somit möglich, die Reibung dazwischen weiter zu verringern.
Wegen der vorstehenden Gründe 1) bis 3) dreht sich die Kugel 6 rutschend relativ zu dem Ausweichelement 10, so daß die Drehung kaum auf das Ausweichelement 10 übertragen wird, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Demzufolge wird der Kugelsitz 4a2 kaum durch das Ausweichelement 10 verschlissen, weshalb die Fläche der Öffnungsquerschnitte der auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals 4b ausgebildeten Längsnuten 4c nur wenig variiert.
Ferner liegt, da sich gemäß Darstellung in Fig. 7 beide das Ausweichelement 10 und die Kugel 6 sich sowohl in der Längsrichtung L als auch in der Seitenrichtung W bewegen können innerhalb des Kugelgehäuses 4a, wenn die Kugel 6 gegen eine Auftrageoberfläche gedrückt und zum Zeitpunkt des Auftragevorgangs nach hinten verschoben wird, das Ausweichelement 10 an der Innenwand des Kugelgehäuses 4a und des Kugelsitzes 4a2 an, wobei dessen Mitte einseitig außerhalb der Mittenachse C des Kugelgehäuses 4a in der seitlichen Richtung (zu der oberen Seite in Fig. 7) verschoben ist.
Demzufolge wird der mit 4b1 bezeichnete Öffnungsrand des Flüssigkeitskanals 4b nicht vollständig durch die rückwärtige Seite des Ausweichelements 10 blockiert. Das heißt, ein Spalt 51 wird zwischen dem Öffnungsrand 4b1 und dem Ausweichelement 10 gemäß Darstellung in Fig. 7 ausgebildet. Der Spalt 51 ist in der dritten Ausführungsform etwa 0,07 mm. In dieser Anordnung geht die in dem Behälterkörper 2 gespeicherte Flüssigkeit, welche durch den Kanal des Mundstücks 14 und den Kanal zwischen der Innenwand des Halters 4 und der Andruckstange 12a fließt, in das Kugelgehäuse 4a sowohl durch die Längsnuten 4c als auch den Flüssigkeitskanal 4b über. Mit anderen Worten, die Zuführung der Flüssigkeit zu der Kugel 6 und der Ausgabeöffnung 4a1 kann nicht nur über die Längsnuten 4c sondern auch durch den Flüssigkeitskanal 4b erfolgen, wodurch ein zusätzlich verbesserter Fließzustand der Flüssigkeit sichergestellt werden kann.
Dann erreicht die zwischen dem Ausweichelement 10 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4 hindurchtretende Flüssigkeit die Kugel 6 und wird durch den Spalt zwischen der Ausgabeöffnung 4a1 und der Kugel 6 ausgegeben, wenn die Kugel rollt. Zu diesem Zeitpunkt dient das vordere Ende des Halters 4 zusammen mit einem kleinem Teil der Kugel 6, welche durch die Ausgabeöffnung 4a1 austritt und mit einer Papieroberfläche usw. in Kontakt kommt, als ein Auftragepunkt und die ausgegebene Flüssigkeit wird auf die Papieroberfläche und dergleichen aufgebracht. Es ist auch möglich, den Behälterkörper 2 so aufzubauen, daß die Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers 2 in das Kugelgehäuse 4a durch ein Drücken des Behälterkörpers 2 nach Bedarf herausgedrückt werden kann.
Bei der so aufgebauten dritten Ausführungsform ist es möglich, daß der Applikator 8 einen anfänglich festgelegten Ausgabefluß der Flüssigkeit sogar nach einer Verwendung über eine längere Zeitdauer beibehalten kann.
Die Andruckeinrichtung 12 drückt das Ausweichelement 10 und die Kugel 6 nach vorne. Dieses verbessert das Dichtverhalten zwischen der Kugel 6 und der Ausgabeöffnung 4a1, so daß die Ausgabeöffnung 4a1 zuverlässig zu schließen und öffnen ist. Demzufolge ist es auch möglich, eine Flüssigkeitsleckage und andere Ausfälle zu verhindern.
Anschließend wird ein Applikator einer vierten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert.
Die Ausführungsform weist im Grunde einen ähnlichen Aufbau wie die der dritten Ausführungsform auf, und ist eine verbesserte Variante der dritten Ausführungsform. Der verbesserte Punkt besteht darin, daß ein Ausweichelement 10A mit einem kleineren Durchmesser D1a als der Durchmesser D2 der Kugel 6 an der rückwärtigen Seite der Kugel 6 in dem Kugelgehäuse 4a so angeordnet ist, daß das Ausweichelement 10A mit der rückwärtigen Seite der Kugel 6 in Kontakt steht und zusammen mit der Kugel 6 verschiebbar ist.
Das heißt, das Kugelgehäuse 4a ist zusammengesetzt aus: einem Kugelgehäuse 4a3 mit einem großen Durchmesser, das einen größeren Innendurchmesser d2 als den Durchmesser D2 der Kugel 6 aufweist und die Kugel 6 hält; und einem Kugelgehäuse 4a4 mit einem kleinem Durchmesser, welches das Ausweichelement 10 hält, zusammenhängend mit dem rückwärtigen Ende des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser verbunden ist und einen Innendurchmesser d1 aufweist, welcher kleiner als der Innendurchmesser d2 des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großen Durchmesser und größer als der Außendurchmesser D1a des Ausweichelements 10 ist. Sowohl das Kugelgehäuse 4a3 mit dem großen Durchmesser als auch das Kugelgehäuse 4a4 mit dem kleinen Durchmesser wird von einer angenähert zylindrischen glatten Oberfläche ausgebildet.
An dem rückwärtigen Teil des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser ist ein Kugelsitz 4a2 für die Aufnahme der rückwärtigen Seite des Ausweichelements 10A vorgesehen, wenn ein Teil der Kugel 6 auf eine Auftrageoberfläche gedrückt wird, so daß die Kugel nach hinten verschoben wird. Ein Flüssigkeitskanal 4b zum Transportieren der Flüssigkeit aus dem Behälterkörper 2 in das Kugelgehäuse 4a ist in einem angenährten mittigen Abschnitt des Kugelsitzes 4a2 ausgebildet. Mehrere radial um den Flüssigkeitskanal 4b als Mittelpunkt herum angeordnete Längsnuten 4c sind auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals 4b entlang der Transportrichtung der Flüssigkeit ausgebildet.
In dieser vierten Ausführungsform ist der Durchmesser D2 der Kugel 6 φ1,0 mm, während der Durchmesser D1a des Ausweichelements 10A φ0,7 mm ist. Der Innendurchmesser d2 des Kugelgehäuses 4a3 mit dem großem Durchmesser ist φ1,1 mm, während der Innendurchmesser d1 des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser φ0,85 mm ist. Eine Verschiebungsdistanz der Kugel 6 und des Ausweichelements entlang der Längsrichtung L beträgt 0,1 mm. Eine Verschiebungsdistanz der Kugel 6 in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse beträgt ähnlich zu der ersten Ausführungsform etwa 0,04 mm von der Mitte aus und eine Verschiebungsdistanz des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W in rechten Winkeln zu der Achse beträgt etwa 0,075 mm von der Mitte aus. Ein Innendurchmesser A2 des Flüssigkeitskanals 4b beträgt φ0,42 mm; und ein Abstand B2 zwischen Böden gegenüberliegender Längsnuten 4c beträgt 0,75 mm. Dasselbe Material, das in der vorstehend erwähnten dritten Ausführungsform dargestellt wurde, kann für die Erzeugung der Kugel 6 und des Ausweichelements 10A verwendet werden.
Bei dem so aufgebauten Applikator der vierten Ausführungsform ist es, da das Kugelgehäuse 4a aus dem Kugelgehäuse 4a3 mit dem großen Durchmesser und dem Kugelgehäuse 4a4 mit dem kleinem Durchmesser aufgebaut ist, möglich, den Verschiebungsbetrag des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W durch Steuerung lediglich des Innendurchmessers d1 des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser und des Durchmessers D1a des Ausweichelements 10A einzustellen. Selbstverständlich können dieselben Effekte wie die in der dritten Ausführungsform festgestellten erwartet werden.
In der vierten Ausführungsform ist unabhängig von dem Verschiebungsbetrag der Kugel 6 in der seitlichen Richtung als einem Faktor zur Beeinflussung des Aufbringegefühls nur der Verschiebungsbetrag des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W auf 0,075 mm von der Mitte aus, wie vorstehend festgestellt, eingestellt. Unter dieser Einstellbedingung ist es, wenn der Applikator zur Aufbringung verwendet wird und das Ausweichelement 10A zum Anliegen an der Innenwand des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser und an dem Kugelsitz 4a2 gebracht wird, möglich, eine größere Auslenkung des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung auf eine Seite (die obere Seite in Fig. 9) zu erzeugen. Insbesondere kann ein vergrößerter Spalt 52 von etwa 0,09 mm sichergestellt werden. Demzufolge kann der Öffnungsabschnitt des Flüssigkeitskanals 4b (eine im wesentlichen sichelförmige Öffnung, wenn diese von vorne betrachtet wird) weiter vergrößert werden, wodurch es möglich ist, eine verbesserte Ausgabe der Flüssigkeit zu erzielen.
Obwohl die vierte Ausführungsform so aufgebaut ist, daß eine verbesserte Ausgabe der Flüssigkeit durch Vergrößerung des Verschiebungsbetrages des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W erzielt wird, ist es auch möglich, den Innendurchmesser d1 des Kugelgehäuses 4a4 mit dem kleinen Durchmesser und den Durchmesser D1a des Ausweichelements 10A so einzustellen, daß der Verschiebungsbetrag des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W klein sein kann. Durch diese Einstellbedingung ist es auch möglich, die Verschlechterung aufgrund der übermäßigen Auslenkung des Ausweichelements 10A in der seitlichen Richtung W zu verhindern.
Was die Applikatoren der zweiten bis vierten Ausführungsformen betrifft, verändert sich in einem Fall, in welchem die Flüssigkeit Pigmente enthält und daher Rührkugeln 16 (als Beispiel für Rührelemente) zum Aufrühren der Flüssigkeit in dem Behälterkörper 2 (siehe Fig. 1) ähnlich der ersten Ausführungsform benötigt werden, selbst dann, wenn die Pigmente eine Sedimentation bewirken und an dem Kugelsitz 4a2 und darum herum anhaften, die Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c aufgrund des vorstehend beschriebenen Vorgangs nicht sehr viel, während die Flüssigkeit wie vorstehend festgestellt durch den Flüssigkeitskanal 4b hindurch zugeführt werden kann. Demzufolge kann anhaftendes Material, falls überhaupt vorhanden, schnell entfernt werden. Demzufolge gibt es keine Möglichkeit, daß der Transportweg der Flüssigkeit verstopft wird, wodurch der Flüssigkeitsfluß blockiert würde.
Selbst wenn die Viskosität einer verwendeten Flüssigkeit niedriger als 30 cps ist und daher von der Flüssigkeit keine Schmiermittelwirkung erwartet werden kann, ist es, da die Verringerung der Fläche der Öffnungsquerschnitte der Längsnuten 4c aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 wie vorstehend erwähnt klein ist, möglich, einen guten Fluß der Flüssigkeit bereitzustellen, und damit möglich, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge zu verhindern.
Wenn beispielsweise eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität oder eine Flüssigkeit verwendet wird, deren Viskosität deutlich mit sinkender Temperatur zunimmt, ist ein spontaner Ausfluß der Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskanal 4b, die Längsnuten 4c und den Zwischenraum zwischen der Kugel 6 und der Innenwand des Kugelgehäuses 4 schwierig. Selbst in einem solchen Falle ist es bei dem vorstehenden Aufbau möglich, die Flüssigkeit zu einem Eintritt in das Kugelgehäuse 4a zu zwingen, indem der Behälterkörper 2 gedrückt wird. Demzufolge ist es bei einem eine solche Flüssigkeit mit hoher Viskosität verwendendem Applikator möglich, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge aufgrund des Verschleißes des Kugelsitzes 4a2 zu verhindern, sowie die Flüssigkeit leicht abzugeben.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist es selbst dann, wenn die Flüssigkeit ein niedrige Viskosität aufweist oder Pigmente enthält, möglich, eine Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge, welche durch wiederholte Aufbringevorgänge bewirkt würde, zu verhindern und ein gute Flüssigkeitsausgabe beizubehalten, ohne den Außendurchmesser des Halters 4 zu vergrößern. Wenn eine Flüssigkeit verwendet wird, welche kaum spontan fließt, ist es möglich, eine solche Flüssigkeit ohne weiteres auszugeben sowie eine Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge zu verhindern, und dadurch eine gute Flüssigkeitsausgabe beizubehalten. Ferner ist es möglich, die Ausgabeöffnung 4a1 zuverlässig zu schließen und zu öffnen und ein verbessertes Gefühl beim Auftragen zu erzielen.
Obwohl die Applikatoren der vorliegenden Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nicht als eine Einschränkung des technologischen Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung gedacht.
Wie es vorstehend festgestellt wurde, ist es bei den Applikatoren der vorliegenden Erfindung möglich, selbst dann, wenn die Flüssigkeit eine niedrige Viskosität aufweist oder Pigmente enthält, die Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge, welche durch wiederholte Aufbringevorgänge bewirkt würde, zu verhindern und es ist ferner möglich, eine angemessenen Flüssigkeitsmenge ziemlich gut auszugeben, ohne den Außendurchmesser des Halters vergrößern zu müssen. Wenn eine Flüssigkeit verwendet wird, welche kaum spontan fließt, ist es möglich, eine solche Flüssigkeit ohne weiteres auszugeben sowie eine Verringerung der Flüssigkeitsausgabemenge zu verhindern, und dadurch die Flüssigkeit in einem guten Zustand auszugeben. Ferner kann eine zuverlässiges Schließen und Öffnen sichergestellt werden und demzufolge wird der Applikator der vorliegenden Erfindung keine Flüssigkeitsleckage zeigen und andere Mängel und kann ein verbessertes Auftragegefühl für Benutzer bereitstellen.

Claims

1. Applikator (8) mit:

einem Behälterkörper (2), der eine Flüssigkeit darin speichert, wobei die Flüssigkeit Pigmente enthält;

einem Halter (4) mit ein Kugelgehäuse (4a) mit einer Ausgabeöffnung (4a1) am vorderen Ende, um ein Ausfließen der Flüssigkeit aus dem Behälterkörper (2) zu ermöglichen;

einer Kugel (6), die drehbar in dem Kugelgehäuse (4a) gehalten wird und dabei teilweise durch die Ausgabeöffnung (4a1) hindurch nach außen herausragt, um so als ein Auftragepunkt zu dienen, wobei die Kugel (6) in solchen Richtungen bewegbar gehalten wird, daß sie an der Innenwand um die Ausgabeöffnung (4a1) herum anliegt und von der Anliegeposition entfernt werden kann, wodurch die Ausgabeöffnung (4a1) geschlossen und geöffnet wird, wobei, wenn ein Teil der Kugel (6) auf eine Auftrageoberfläche gedrückt wird, die Flüssigkeit aus einem Spalt zwischen der Ausgabeöffnung (4a1) und der Kugel (6) ausgegeben wird, um dadurch die Flüssigkeit auf die Auftrageoberfläche aufzutragen;

wobei das Kugelgehäuse (4a) von einer glatten zylindrischen Oberfläche mit einem Innendurchmesser größer als der Durchmesser (D2) der Kugel (6) gebildet wird;

einem sphärischen Ausweichelement (10), das an der rückwärtigen Seite der Kugel (6) in dem Kugelgehäuse (4a) angeordnet ist, wobei das Ausweichelement (10) einen Durchmesser (D1) angenähert gleich oder kleiner als den der Kugel (6) aufweist und in Kontakt mit der rückwärtigen Seite der Kugel (6) ist und zusammen mit der Kugel (6) verschiebbar ist;

einem Kugelsitz (4a2), der in dem hinteren Teil des Kugelgehäuses (4a) angeordnet ist, um die rückwärtige Seite des Ausweichelements (10) aufzunehmen, wenn ein Teil der Kugel (6) so gegen eine Auftrageoberfläche gedrückt wird, daß die Kugel (6) nach hinten verschoben wird;

wobei der Kugelsitz (4a2) von einer Innenwand des Halters (4) gebildet wird, die so hervorsteht, daß der Innendurchmesser des Kugelsitzes (4a2) nach hinten zu kleiner wird, um eine konisch geneigte Oberfläche bereitzustellen;

einem Flüssigkeitskanal (4b), der in einem angenähert mittigen Teil des Kugelsitzes (4a2) angeordnet ist, um die Flüssigkeit aus dem Behälterkörper (2) in das Kugelgehäuse (4a) zu transportieren;

mehreren Längsnuten (4c), die radial um den Flüssigkeitskanal (4b) als einem Mittelpunkt herum angeordnet auf der Innenwand des Flüssigkeitskanals (4b) entlang der Transportrichtung der Flüssigkeit ausgebildet sind; und

einer Andruckeinrichtung (12), die durch den Flüssigkeitskanal (4b) hindurch angeordnet ist und an der rückwärtigen Seite des Ausweichelements (10) so anliegt, daß sie die Kugel (6) und das Ausweichelement (10) nach vorne drückt.

2. Applikator (8) nach Anspruch 1 mit mindestens einem von den nachstehenden Merkmalen (a) bis (c):

(a) die Flüssigkeit weist eine Viskosität von weniger als 30 cps auf;

(b) die Flüssigkeit enthält Pigmente, wobei eine Rühreinrichtung zum Aufrühren der Flüssigkeit innerhalb des Behälterkörpers (2) vorgesehen ist; und

(c) der Behälterkörper (2) ist ein flexibler Tank zum Speichern der Auftrageflüssigkeit.