EP0553441B1

EP0553441B1 - Device for applying a liquid

Info

Publication number: EP0553441B1
Application number: EP92120715A
Authority: EP
Inventors: Georg Weihrauch
Original assignee: Coronet Werke GmbH
Current assignee: Coronet Werke GmbH
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2012-12-04
Also published as: JPH0789288A; EP0553441A1; DE4202239A1; DE59206703D1; ES2089350T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, insbesondere Schreibvorrichtung, mit einem Gehäuse, in dem ein Speicher für die Flüssigkeit ausgebildet ist, und zumindest einem in einer Öffnung des Gehäuses angeordneten Borstenbündel, mittels dessen die ihm zufließende Flüssigkeit aufbringbar ist.The invention relates to a device for applying liquids, in particular a writing device, with a housing in which a storage for the liquid is formed and at least one bristle bundle arranged in an opening of the housing, by means of which the liquid flowing to it can be applied.

Es sind Flüssigkeitsapplikatoren als Schreibgeräte, sogenannte Filz- oder Faserschreiber, bekannt, bei denen die Schreibspitze aus einem geschnittenen Filzstreifen, aus verharzten und geformten oder formgeschliffenen Faserbündeln oder aus extrudierten Kapillar-Profilen besteht. Die Schreibspitze wird aus einem Speicher mit Schreibflüssigkeit gespeist, die auf eine Schreibfläche, beispielswweise ein Blatt Papier, übertragen werden kann. Bei Abgabe von Flüssigkeit aus der Schreibspitze wird aus dem Speicher infolge von Kapillarkräften Flüssigkeit nachgespeist.Liquid applicators are known as writing implements, so-called felt or fiber pens, in which the writing tip consists of a cut felt strip, of resinized and shaped or shaped fiber bundles or of extruded capillary profiles. The writing tip is fed from a memory with writing fluid which is transferred to a writing surface, for example a sheet of paper can. When liquid is dispensed from the writing tip, liquid is replenished from the memory due to capillary forces.

Mit einem derartigen Filz- oder Faserschreiber ist jedoch der Nachteil verbunden, daß die Flüssigkeit in der Schreibspitze relativ leicht eintrocknet, wenn der Schreiber über längere Zeit unverschlossen ist und nicht benutzt wird. Es ist in diesem Fall sehr schwierig, die Schreibspitze wieder zu aktivieren und eine gleichmäßige Flüssigkeitsabgabe zu erreichen.However, such a felt-tip or fiber-tip pen has the disadvantage that the liquid in the writing tip dries up relatively easily if the pen is left open for a long time and is not used. In this case it is very difficult to reactivate the writing tip and to achieve an even dispensing of liquid.

In vielen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, die Strichstärke variieren zu können. Da die Schreibspitze bei bekannten Filz- oder Faserschreibern bei Gebrauch jedoch im wesentlichen unverformbar ist, wird die Strichstärke allein von der Formgebung der Schreibspitze bestimmt. Eine individuelle Anpassung der Strichstärke ist auf diese Weise nicht möglich. Auch ändert sich die Strichstärke vielfach mit zunehmender Gebrauchsdauer aufgrund von Verschleißerscheinungen am Auftragsmaterial.In many applications it is desirable to be able to vary the line width. However, since the tip of known felt or fiber pens is essentially non-deformable in use, the line width is determined solely by the shape of the tip. An individual adjustment of the line width is not possible in this way. The line thickness also changes in many cases with increasing service life due to signs of wear on the application material.

Aus der GB 12 44 015, von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird, ist ein Flüssigkeitsapplikator bekannt, bei dem die Schreibspitze aus einem Borstenbündel besteht, dessen hinteres, inneres Ende in eine in einem Speicher befindliche Flüssigkeit eintaucht. Indem das vordere, freie Ende des Borstenbündels über eine Unterlage, z. B. ein Papierblatt geführt wird, wird Flüssigkeit aus dem Borstenbündel an das Papier abgegeben, wobei infolge der Kapillarwirkung Flüssigkeit aus dem Speicher in das Borstenbündel nachfließt. In Abhängigkeit von dem Druck, mit dem die Schreibspitze auf die Unterlage gedrückt wird, kann die Auflagefläche der Borsten auf der Unterlage und somit die Strichstärke variiert werden, wobei auch die Menge der abgegebenen Flüssigkeit von dem Benutzer verändert werden kann.From GB 12 44 015, from which it is assumed in the preamble of claim 1, a liquid applicator is known in which the writing tip consists of a bundle of bristles, the rear, inner end of which is immersed in a liquid in a memory. By the front, free end of the bristle bundle over a base, for. B. a sheet of paper is guided, liquid is released from the bristle bundle to the paper, with liquid flowing from the memory into the bristle bundle due to the capillary action. Dependent on the contact pressure of the bristles on the base and thus the line thickness can be varied by the pressure with which the writing tip is pressed onto the base, and the amount of liquid dispensed can also be changed by the user.

Falls die in dem Borstenbündel befindliche Flüssigkeit eintrocknen sollte, kann die Schreibspitze durch Walkbewegungen der Borsten in einfacher Weise wieder aktiviert werden.If the liquid in the bristle bundle should dry out, the writing tip can be reactivated in a simple manner by flexing movements of the bristles.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß es bei einem derartigen Flüssigkeitsapplikator zu einem unerwünschten Austreten von Flüssigkeit kommt, da die Borsten direkt in die im Speicher befindliche Flüssigkeit eintauchen und eine definierte Kapillarität im Borstenbündel schon aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht garantiert werden kann. Um das Austreten von Flüssigkeit zu vermeiden, sind gemäß der DE 35 25 150 A1, der DE 37 00 413 A1 sowie der DE 37 11 236 A1 zwischen dem Speicher und dem Borstenbündel Dosiereinrichtungen in Form eines vom Benutzer zu betätigenden Ventils angeordnet. Mittels des Ventils kann zwar die dem Borstenbündel zugeleitete Flüssigkeitsmenge in gewünschter Weise dosiert werden, jedoch sind diese Flüssigkeitsapplikatoren aufgrund ihres konstruktiv aufwendigen Aufbaus sehr funktionsanfällig und teuer.However, it has been shown that such a liquid applicator leads to an undesirable leakage of liquid, since the bristles are immersed directly in the liquid in the reservoir and a defined capillarity in the bundle of bristles cannot be guaranteed due to manufacturing tolerances. In order to avoid the escape of liquid, according to DE 35 25 150 A1, DE 37 00 413 A1 and DE 37 11 236 A1, metering devices in the form of a valve to be operated by the user are arranged between the reservoir and the bristle bundle. By means of the valve, the amount of liquid supplied to the bristle bundle can be metered in the desired manner, but due to their structurally complex construction, these liquid applicators are very function-sensitive and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der dem Borstenbündel in konstruktiv einfacher und funktionssicherer Weise die geeignete Flüssigkeitsmenge zuführbar ist.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned, in which the suitable amount of liquid can be supplied to the bundle of bristles in a structurally simple and functionally reliable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse ein Dochtkörper vorgesehen ist, der in Fließrichtung unmittelbar stromauf des Borstenbündels angeordnet ist und die Flüssigkeit an das Borstenbündel abgibt, und daß das Borstenbündel zumindest teilweise in dem Dochtkörper eingesetzt ist.This object is achieved in that a wick body is provided in the housing, which is arranged upstream of the bristle bundle in the direction of flow and dispenses the liquid to the bristle bundle, and that the bristle bundle is at least partially inserted into the wick body.

Der Dochtkörper gewährleistet eine gleichmäßige Speisung des Borstenbündels mit einer geringen, jedoch ausreichenden Flüssigkeitsmenge. Bei Abgabe von Flüssigkeit aus dem Borstenbündel während der Benutzung wird die Flüssigkeit infolge von Kapillarkräften aus dem Dochtkörper in das Borstenbündel nachgesaugt. Dadurch werden auch in dem Dochtkörper Kapillarkräfte wirksam, die ein Nachspeisen von Flüssigkeit in dem Dochtkörper bewirken. Der Dochtkörper wirkt somit einerseits als selbsttätig arbeitende Dosiereinrichtung, mittels der dem Borstenbündel immer die geeignete Menge an Flüssigkeit zugeführt wird, andererseits als Puffer, der einen direkten Zutritt der Flüssigkeit zum Borstenbündel verhindert. Das Abfließen der Flüssigkeit beim Auftragvorgang wird nicht allein durch das Borstenbündel und dessen Kapillarität bestimmt, sondern auch maßgeblich von dem Dochtkörper und dessen hydraulischen Eigenschaften beeinflußt.The wick body ensures a uniform supply of the bristle bundle with a small but sufficient amount of liquid. When liquid is released from the bristle bundle during use, the liquid is sucked into the bristle bundle by capillary forces from the wick body. As a result, capillary forces are also effective in the wick body, which bring about a replenishment of liquid in the wick body. The wick body thus acts on the one hand as an automatically operating metering device, by means of which the appropriate amount of liquid is always supplied to the bristle bundle, and on the other hand as a buffer that prevents direct access of the liquid to the bristle bundle. The outflow of the liquid during the application process is not only determined by the bundle of bristles and its capillarity, but is also significantly influenced by the body of the wick and its hydraulic properties.

Dabei ist der konstruktive Aufwand gering, insbesondere ist die Anordnung von federbelasteten Ventilkörpern und die Ausbildung entsprechender Ventilsitze mit notwendigerweise engen Fertigungstoleranzen wie bei den bekannten Flüssigkeitsapplikatoren nicht notwendig. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind weder besonders aufwendige Fertigungstechniken notwendig, noch können Funktionsstörungen eintreten. Die Vorrichtung läßt sich in einfacher und kostengünstiger Weise herstellen.The design effort is low, in particular the arrangement of spring-loaded valve bodies and the formation of corresponding valve seats with necessarily narrow manufacturing tolerances as in the known liquid applicators is not necessary. In the device according to the invention, neither particularly complex manufacturing techniques are necessary, nor can malfunctions enter. The device can be manufactured in a simple and inexpensive manner.

Erfindungsgemäß ist das zumindest eine Borstenbündel direkt im Dochtkörper gehalten. Auf diese Weise ist einerseits die Ausbildung einer separaten Halterung vermieden, wodurch der konstruktive Aufbau einfach ist, andererseits kann das Borstenbündel zuverlässig in Kontakt mit dem Dochtkörper gehalten werden, so daß gewährleistet ist, daß die infolge einer Flüssigkeitsabgabe in dem Borstenbündel auftretenden Kapillar-Sogkräfte auf den Dochtkörper übertragen werden. Damit ist sichergestellt, daß die Flüssigkeit in gewünschter Weise aus dem Dochtkörper in das Borstenbündel nachfließt.According to the invention, the at least one bundle of bristles is held directly in the wick body. In this way, on the one hand, the formation of a separate holder is avoided, as a result of which the construction is simple, and on the other hand, the bundle of bristles can be reliably held in contact with the wick body, so that it is ensured that the capillary suction forces which occur in the bristle bundle as a result of liquid being released occur the wick body are transferred. This ensures that the liquid flows from the wick body into the bundle of bristles in the desired manner.

Dadurch, daß erfindungsgemäß der Dochtkörper zwischen dem Speicher und dem Borstenbündel angeordnet ist, wird in konstruktiv einfacher Weise sichergestellt, daß die Flüssigkeit aus dem Speicher zwangsweise den Dochtkörper durchfließen muß. Durch diese strömungstechnische Hintereinanderschaltung von Speicher, Dochtkörper und Borstenbündel ist zuverlässig vermieden, daß das Borstenbündel direkt aus dem Speicher mit Flüssigkeit gespeist werden kann, was die geschilderten Nachteile mit sich bringen könnte.Characterized in that the wick body between the memory and the bristle bundle is arranged according to the invention, it is ensured in a structurally simple manner that the liquid from the memory must flow through the wick body. This series connection of memory, wick body and bristle bundle in terms of flow technology reliably prevents the bristle bundle from being fed with liquid directly from the reservoir, which could entail the disadvantages described.

Um ein gleichmäßiges, langsames Fließen der Flüssigkeit in dem Dochtkörper aufgrund der Kapillarkräfte sicherzustellen, ist es sinnvoll, daß der Dochtkörper nicht übermäßig viel Flüssigkeit aus dem Speicher aufnimmt und daß die Flüssigkeit in dem Dochtkörper einen ausreichend langen Strömungsweg besitzt. Dies wird erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch erreicht, daß der Dochtkörper an seinem inneren Ende mit dem Speicher in Verbindung steht. Die von dem Speicher in den Dochtkörper eintretende Flüssigkeit muß somit über eine relativ lange Strecke durch den Dochtkörper hindurchfließen, wodurch eine Vergleichmäßigung der Strömung erreicht ist.In order to ensure a uniform, slow flow of the liquid in the wick body due to the capillary forces, it makes sense that the wick body does not take up too much liquid from the reservoir and that the liquid in the wick body has a sufficiently long life Has flow path. This is achieved in a simple manner according to the invention in that the wick body is connected to the memory at its inner end. The liquid entering the wick body from the reservoir must therefore flow through the wick body over a relatively long distance, as a result of which the flow is evened out.

Um zuverläßig zu gewährleisten, daß an der Stirnseite des Borstenbündels keine Verunreinigungen, die die Flüssigkeitsabgabe beeinflußen könnten, eintreten können, ist vorgesehen, daß das Borstenbündel mit Abstand von dem inneren Ende des Dochtkörpers angeordnet ist.In order to reliably ensure that no impurities which could influence the liquid discharge can occur on the end face of the bristle bundle, it is provided that the bristle bundle is arranged at a distance from the inner end of the wick body.

Vorzugsweise ist das Borstenbündel in einem Sackloch im Dochtkörper gehalten. Die Anordnung des Borstenbündels in dem Sackloch stellt eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung dar und gewährleistet darüber hinaus bei entsprechender Sacklochtiefe eine genaue Positionierung sowie eine sichere Halterung des Borstenbündels. Des weiteren steht das Borstenbündel dabei über eine relativ große Fläche mit dem Dochtkörper in Kontakt, wodurch das gleichmäßige Nachfließen der Flüssigkeit aus dem Dochtkörper in das Borstenbündel sowohl über dessen innenliegende Stirnseite, als auch von der Seite her, d. h. über die üblicherweise zylindrische Kontaktfläche, möglich ist. Aus Handhabungsgründen ist es vorteilhaft, wenn bei Anordnung nur eines Borstenbündels das entsprechende Sackloch in der Mittelachse des Dochtkörpers ausgebildet ist.The bundle of bristles is preferably held in a blind hole in the wick body. The arrangement of the bristle bundle in the blind hole represents a structurally particularly simple configuration and also ensures precise positioning and secure holding of the bristle bundle with a corresponding blind hole depth. Furthermore, the bristle bundle is in contact with the wick body over a relatively large area, which prevents the liquid from flowing in evenly the wick body into the bristle bundle is possible both via its inner end face and from the side, ie over the usually cylindrical contact surface. For handling reasons, it is advantageous if, when only one bundle of bristles is arranged, the corresponding blind hole is formed in the central axis of the wick body.

Das Borstenbündel kann auf verschiedene Arten in dem Sackloch gehalten bzw. befestigt sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Borstenbündel mittels Preßsitz im Sackloch gehalten ist. Auf diese Weise kann auf die Anordnung spezieller Befestigungsmittel verzichtet werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, daß das Borstenbündel formschlüssig im Sackloch des Dochtkörpers gehalten ist. Eine Befestigung des Borstenbündels in dem Sackloch aufgrund seiner Formgebung gewährleistet, daß sich das Borstenbündel nicht unbeabsichtigt lösen kann. Dabei hat es sich bewährt, wenn am inneren Ende des Borstenbündels durch Aufschmelzen der Borstenenden ein Ringflansch ausgebildet ist, mittels dessen das Borstenbündel in das Sackloch eingeprellt ist.The bundle of bristles can be held in the blind hole in various ways. It has proven to be particularly advantageous if the bristle bundle is held in the blind hole by means of a press fit. In this way, the arrangement of special fasteners can be dispensed with. Additionally or alternatively, it can be provided that the bristle bundle is held in a form-fitting manner in the blind hole of the wick body. Fastening the bundle of bristles in the blind hole due to its shape ensures that the bundle of bristles cannot unintentionally come loose. It has proven useful if an annular flange is formed at the inner end of the bristle bundle by melting the bristle ends, by means of which the bristle bundle is bumped into the blind hole.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse den Dochtkörper unter einer radial nach innen gerichteten Vorspannung hält. Auf diese Weise spannt sich der Dochtkörper gegen das in das Sackloch eingesetzte Borstenbündel, wodurch die Reibungskräfte zwischen Dochtkörper und Borstenbündel wesentlich erhöht sind. Darüber hinaus dient die gesamte äußere Mantelfläche des Borstenbündels dessen Halterung, so daß bei Gebrauch auftretende, äußere Belastungen des Borstenbündels vollflächig abgeleitet werden können.In a preferred development of the invention it is provided that the housing holds the wick body under a radially inward bias. In this way, the wick body tightens against the bundle of bristles inserted into the blind hole, as a result of which the frictional forces between the wick body and the bundle of bristles are significantly increased. In addition, the entire outer surface of the bristle bundle is used to hold it, so that external loads on the bristle bundle that occur during use over the entire surface can be derived.

Statt eines einzelnen Borstenbündels können auch mehrere Borstenbündel vorgesehen sein. Dabei sind mehrere, vorzugsweise vier Sacklöcher ausgebildet, in denen jeweils ein Borstenbündel gehalten ist, gleichmäßig über den Querschnitt des Dochtkörpers angeordnet. Dabei können die einzelnen Borstenbündel im Querschnitt beispielsweise die Position der Ecken eines Quadrates einnehmen.Instead of a single bristle bundle, several bristle bundles can also be provided. Here, several, preferably four blind holes are formed, in each of which a bundle of bristles is held, arranged uniformly over the cross section of the wick body. The individual bristle bundles can assume the position of the corners of a square in cross section, for example.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Borstenbündel sich bis zum inneren Ende des Dochtkörpers erstreckt, wobei die Flüssigkeit aus dem Dochtkörper über die Mantelfläche des Borstenbündels in dieses eindringt. Wenn das Borstenbündel den Dochtkörper vollständig durchdringt bzw. von diesem umgeben ist, können das Borstenbündel und der Dochtkörper in einem einzigen Arbeitsgang kontinuierlich hergestellt werden, indem beispielsweise ein Borstenstrang umschäumt oder mit einem Faserbündelstrang zusammengeführt wird. Nach Ablängen und mechanischer Bearbeitung einer Arbeits- bzw. Schreibspitze kann in einfacher und schneller Weise eine Borstenbündel-Dochtkörper-Einheit geschaffen werden, die lediglich in ein Gehäuse eingesetzt werden muß.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the bristle bundle extends to the inner end of the wick body, the liquid penetrating from the wick body into the bristle bundle via the outer surface of the bundle. If the bristle bundle completely penetrates or is surrounded by the wick body, the bristle bundle and the wick body can be produced continuously in a single operation, for example by foaming a bristle strand or bringing it together with a fiber bundle strand. After cutting to length and mechanical processing of a working or writing tip, a bristle bundle wick body unit can be created in a simple and quick manner, which only has to be inserted into a housing.

Um dabei den direkten Zufluß von Flüssigkeit aus dem Speicher in das Borstenbündel über dessen Stirnfläche zu verhindern, um das oben genannte Problem des unerwünschten Ausströmens von Flüssigkeit zu vermeiden, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die innere Stirnfläche des Borstenbündels durch Verkleben, Verschweißen etc. verschlossen ist. Somit fließt die Flüssigkeit zwangsweise zuerst durch den Dochtkörper, bevor sie über die Mantelfläche des Borstenbündels in dieses eintritt, so daß der Flüssigkeitsfluß vergleichmäßigt ist.In order to prevent the direct inflow of liquid from the reservoir into the bristle bundle via its end face, in order to avoid the above-mentioned problem of undesired outflow of liquid, it can be provided according to the invention that the inner end face of the bristle bundle is closed by gluing, welding, etc. is. Thus the liquid is forced to flow first through the wick body, before it enters the bristle bundle through the outer surface of the bundle of bristles, so that the liquid flow is evened out.

Um auch bei der Anordnung mehrerer Borstenbündel eine Spitze, beispielsweise eine Schreib- oder Pinselspitze, ausbilden zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Borstenbündel zu ihren freien Enden hin zusammenlaufen. Dabei können die einzelnen Borstenbündel zu einer gemeinsamen Spitze zusammenlaufen und somit im Bereich ihres freien Endes geneigt zueinander angeordnet sein.In order to be able to form a tip, for example a writing or brush tip, when arranging a plurality of bristle bundles, the invention provides that the bristle bundles converge towards their free ends. The individual bristle bundles can converge to form a common tip and can thus be arranged inclined to one another in the region of their free end.

Wenn der Dochtkörper einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, kann die Ausbildung eines Sacklochs technisch schwierig sein. Für diesen Fall sieht die Erfindung vor, daß der Dochtkörper nahe der Öffnung des Gehäuses eine umlaufende, periphere Ausnehmung aufweist und das Borstenbündel in der Ausnehmung zwischen dem Dochtkörper und dem Rand der Öffnung des Gehäuses gehalten ist. Die umlaufende Ausnehmung ist auch bei kleineren Dochtkörpern in einfacher Weise herstellbar. Nach Einsetzen der Borsten bzw. des Borstenbündels in die Ausnehmung kann das Gehäuse aufgeschoben werden, wodurch das Borstenbündel zwischen vorzugsweise konischen Abschnitten des Dochtkörpers und des Gehäuses festgespannt wird.If the wick body has a relatively small cross section, the formation of a blind hole can be technically difficult. In this case, the invention provides that the wick body near the opening of the housing has a peripheral peripheral recess and the bundle of bristles is held in the recess between the wick body and the edge of the opening of the housing. The circumferential recess can also be produced in a simple manner with smaller wick bodies. After inserting the bristles or the bundle of bristles into the recess, the housing can be pushed on, whereby the bundle of bristles is clamped between preferably conical sections of the wick body and the housing.

Zur Ausbildung einer Spitze kann hierbei vorgesehen sein, daß das Borstenbündel zumindest in dem den Dochtkörper überragenden Bereich einen Hohlraum aufweist und die Borsten zu einer Spitze auf der Mittelachse des Dochtkörpers zusammenlaufen. Der Dochtkörper kann, wie bereits angedeutet, aus Vlies, Filz oder Watte bestehen. Stattdessen ist es auch möglich, daß der Dochtkörper aus einem saugfähigen Kunststoffschaum besteht und auf das Borstenbündel aufgeschäumt ist oder aus extrudierten Kapillar-Profilen besteht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Dochtkörper im wesentlichen in dessen Längsrichtung orientierte Fasern aufweist.To form a tip, it can be provided that the bristle bundle has a cavity, at least in the area projecting beyond the wick body, and that the bristles converge to a tip on the central axis of the wick body. As already indicated, the body of the wick can consist of fleece, felt or cotton. Instead it is also possible that the wick body consists of an absorbent plastic foam and is foamed onto the bristle bundle or consists of extruded capillary profiles. It has proven to be advantageous if the wick body has fibers oriented essentially in its longitudinal direction.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich.
Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch das untere Ende einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Figur 2: einen Schnitt II-II gemäß Figur 1,
Figur 3: einen Dochtkörper mit einem Borstenbündel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Figur 4: einen Längsschnitt durch das untere Ende eines Dochtkörpers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 5: einen Schnitt V-V gemäß Figur 4,
Figur 6: einen Längsschnitt durch das untere Ende eines Dochtkörpers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
Figur 7: einen Längsschnitt durch einen Dochtkörper mit einem Borstenbündel gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und
Figur 8a und 8b: eine schematische Darstellung des Flüssigkeitsübertritts von dem Dochtkörper auf das Borstenbündel im Längsschnitt sowie im Querschnitt.

Further details and features of the invention are apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
Show it:

Figure 1: 2 shows a longitudinal section through the lower end of a device according to a first exemplary embodiment,
Figure 2: 2 shows a section II-II according to FIG. 1,
Figure 3: a wick body with a bristle bundle according to a second embodiment,
Figure 4: 2 shows a longitudinal section through the lower end of a wick body according to a third exemplary embodiment,
Figure 5: 4 shows a section VV according to FIG. 4,
Figure 6: 2 shows a longitudinal section through the lower end of a wick body according to a fourth exemplary embodiment,
Figure 7: a longitudinal section through a wick body with a bristle bundle according to a fifth embodiment and
Figures 8a and 8b: is a schematic representation of the liquid transfer from the wick body to the bristle bundle in longitudinal section and in cross section.

Die Vorrichtung 10 zum Aufbringen von Flüssigkeiten weist ein im wesentlichen kreiszylindrisches Gehäuse 11 auf, das in seinem unteren, in Figur 1 gezeigten Endbereich konisch verjüngt ist und an seinem Ende eine Öffnung 11a besitzt. Innerhalb des Gehäuses 11 ist in bekannter, nicht dargestellter Weise ein Speicher für eine aufzubringende Flüssigkeit, beispielsweise Tinte, ausgebildet bzw. wird dieser Speicher von dem Gehäuse gebildet. Unterhalb des Speichers ist ein aus Vlies, Filz, Watte oder ähnlichem gebildeter Dochtkörper 13 in dem Gehäuse 11 gehalten, wobei der Dochtkörper 13 aus dem Speicher mit Flüssigkeit gespeist wird. Das untere freie Ende des Dochtkörpers 13 befindet sich innerhalb des Gehäuses 11 mit etwas Abstand von der Öffnung 11a.The device 10 for applying liquids has an essentially circular-cylindrical housing 11 which is conically tapered in its lower end region shown in FIG. 1 and has an opening 11a at its end. Within the housing 11, a memory for a liquid to be applied, for example ink, is formed in a known manner, not shown, or this memory is formed by the housing. A wick body 13 formed from fleece, felt, wadding or the like is held in the housing 11 below the reservoir, the wick body 13 being fed with liquid from the reservoir. The lower free end of the wick body 13 is located within the housing 11 at a distance from the opening 11a.

Der Dochtkörper 13 ist in seiner Form an die Innenkontur des Gehäuses 11 angepaßt, weist jedoch ein gewisses Übermaß auf, so daß er in seinem, in Figur 1 dargestellten Zustand, in dem er in das Gehäuse 11 eingesetzt ist, unter einer radial nach innen gerichteten Vorspannung steht, und somit sicher in dem Gehäuse 11 gehalten ist.The shape of the wick body 13 is adapted to the inner contour of the housing 11, but has a certain excess, so that in its state shown in FIG. 1, in which it is inserted into the housing 11, it is directed radially inwards Prestress is present, and is thus held securely in the housing 11.

In dem Dochtkörper 13 ist ein Sackloch 14 ausgebildet. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, verläuft das Sackloch 14 im wesentlichen in der Mittelachse S des Dochtkörpers 13 und somit auch des Gehäuses 11. Ein Borstenbündel 12 ist in das Sackloch 14 eingesetzt und in diesem, z. B. mittels Preßsitz, gehalten. Die Preßkraft zur Halterung des Borstenbündels 12 wird dadurch erzeugt, daß der Querschnitt des Borstenbündels 12 größer als der Querschnitt des Sacklochs 14 ist und somit das Sackloch 14 beim Einführen des Borstenbündels 12 aufgeweitet wird. Das Borstenbündel 12 durchgreift die Öffnung 11a des Gehäuses 11 und weist ein z. B. konisches Auftragsende 12a ähnlich einer Schreib- oder Pinselspitze auf, mittels der die Flüssigkeit, z. B. Tinte, Farbe, Nagellack od. dgl. aufgetragen werden kann.A blind hole 14 is formed in the wick body 13. As FIGS. 1 and 2 show, the blind hole 14 runs essentially in the central axis S of the wick body 13 and thus also of the housing 11. A bundle of bristles 12 is inserted into the blind hole 14 and in this, for. B. held by a press fit. The pressing force for holding the bristle bundle 12 is generated in that the cross section of the bristle bundle 12 is larger than the cross section of the blind hole 14 and thus the blind hole 14 is widened when the bristle bundle 12 is inserted. The bristle bundle 12 extends through the opening 11a of the housing 11 and has a z. B. conical application end 12a similar to a writing or brush tip, by means of which the liquid, for. B. ink, paint, nail polish or the like can be applied.

Aufgrund der Beweglichkeit der freien Enden der Borsten des Borstenbündels 12 kann die Auflagefläche des Borstenbündels 12 auf der Unterlage bzw. die für die Flüssigkeitsabgabe maßgebliche Fläche und somit die Strichstärke in Abhängigkeit von dem Andruck der Borsten verändert werden.Due to the mobility of the free ends of the bristles of the bristle bundle 12, the contact surface of the bristle bundle 12 on the base or the surface relevant for the liquid discharge and thus the line thickness can be changed depending on the pressure of the bristles.

Wird an dem Auftragsende 12a Flüssigkeit, z. B. Schreibflüssigkeit, abgegeben, fließt infolge der zwischen den Borsten wirkenden Kapillarkräfte Flüssigkeit aus dem Dochtkörper 13 sowohl über die innere Stirnfläche des Borstenbündels 12 als auch über dessen, mit dem Dochtkörper 13 in Kontakt stehende Mantelfläche in das Borstenbündel 12 nach. Der Dochtkörper 13 wird dadurch aus dem nicht dargestellten Speicher nachgespeist.If liquid, e.g. B. writing fluid, emitted, liquid flows from the capillary forces acting between the bristles Wick body 13 both into the bristle bundle 12 via the inner end face of the bristle bundle 12 and also via its outer surface which is in contact with the wick body 13. The wick body 13 is thereby replenished from the memory, not shown.

In Figur 3 ist eine alternative Halterung für das Borstenbündel 12 in dem Sackloch 14 des Dochtkörpers 13 gezeigt. An dem inneren, dem Boden des Sacklochs 14 zugewandten Ende des Borstenbündels 12 ist beispielsweise durch Aufschmelzen der Borstenenden ein Ringflansch 15 ausgebildet, so daß das Borstenbündel durch Einprellen formschlüssig in das Sackloch eingesetzt werden kann. Der in Figur 3 gezeigte Dochtkörper 13 mit dem Borstenbündel 12 wird entsprechend den Figuren 1 und 2 in einem Gehäuse gehalten.FIG. 3 shows an alternative holder for the bristle bundle 12 in the blind hole 14 of the wick body 13. At the inner end of the bristle bundle 12 facing the bottom of the blind hole 14, an annular flange 15 is formed, for example, by melting the bristle ends, so that the bristle bundle can be inserted into the blind hole in a form-fitting manner. The wick body 13 shown in FIG. 3 with the bristle bundle 12 is held in a housing in accordance with FIGS. 1 and 2.

Das in Figur 3 gezeigte Borstenbündel 12 weist ein sphärisches Auftragsende 12a mit einer relativ großen Auflagefläche auf. Diese Ausbildung kann beispielsweise bei sogenannten Markierungsstiften oder zur Auftragung von Kosmetika, beispielsweise Nagellack, Verwendung finden.The bristle bundle 12 shown in FIG. 3 has a spherical application end 12a with a relatively large contact surface. This training can be used, for example, in so-called marker pens or for applying cosmetics, for example nail polish.

In den Figuren 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem vier Borstenbündel 12 in dem Dochtkörper 13 gehalten sind. Zu diesem Zweck sind in dem Dochtkörper 13 vier Sacklöcher 14 ausgebildet, die symmetrisch zur Mittelachse S des Dochtkörpers 13 angeordnet sind und untereinander den gleichen Winkelabstand besitzen. In dem in Figur 5 gezeigten Querschnitt sind die Sacklöcher 14 somit in den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet. In jedem Sackloch 14 ist ein Borstenbündel 12 in einer der zuvor beschriebene Weise gehalten. Innerhalb des Dochtkörpers 13 verlaufen die Borsten aller Borstenbündel 12 parallel zueinander. Am unteren Ende des Dochtkörpers 13, an dem die Borstenbündel 12 aus dem jeweiligen Sackloch 14 heraustreten, sind die Borsten in Richtung zur Mittelachse S des Dochtkörpers 13 geneigt. Die Borstenbündel 12 laufen an ihrem freien Ende in einer auf der Mittelachse S angeordneten Spitze P konisch zusammen, wobei auch innerhalb jedes Borstenbündels 12 die Borsten geneigt zueinander verlaufen.FIGS. 4 and 5 show an embodiment in which four bundles of bristles 12 are held in the wick body 13. For this purpose, four blind holes 14 are formed in the wick body 13, which are arranged symmetrically to the central axis S of the wick body 13 and have the same angular distance from one another. In the cross section shown in FIG. 5, the blind holes 14 are thus arranged in the corner points of a square. There is a bundle of bristles 12 in each blind hole 14 held in a manner previously described. The bristles of all the bristle bundles 12 run parallel to one another within the wick body 13. At the lower end of the wick body 13, at which the bristle bundles 12 emerge from the respective blind hole 14, the bristles are inclined in the direction of the central axis S of the wick body 13. The bristle bundles 12 converge conically at their free end in a tip P arranged on the central axis S, the bristles also running inclined to one another within each bristle bundle 12.

Bei dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist statt eines Sacklochs am unteren Ende des Dochtkörpers 13 in dessen Umfangsbereich eine umlaufende Ausnehmung 16 ausgebildet, so daß der Dochtkörper 13 einen gestuften Querschnitt aufweist. In die Ausnehmung 16 ist ein hülsenförmiges Borstenbündel 17 eingesetzt, desein hohles Borstenbündel 17 eingesetzt, dessen Borsten geneigt zueinander angeordnet sind und in einer Spitze P auf der Mittelachse S des Dochtkörpers 13 zusammenlaufen, so daß eine im wesentlichen punktförmige Schreibspitze gebildet ist. Das Borstenbündel 17 ist mittels des sich konisch verjüngenden unteren Endes des Gehäuses 11, die das Borstenbündel 17 umgreift, in der Ausnehmung 16 gehalten, wobei zwischen dem Gehäuse 11 und dem Dochtkörper 13 eine Klemmkraft erzeugt wird.In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, instead of a blind hole at the lower end of the wick body 13, a circumferential recess 16 is formed in its peripheral region, so that the wick body 13 has a stepped cross section. In the recess 16, a sleeve-shaped bristle bundle 17 is inserted, a hollow bristle bundle 17 is inserted, the bristles of which are arranged inclined to one another and converge in a tip P on the central axis S of the wick body 13, so that an essentially point-shaped writing tip is formed. The bristle bundle 17 is held in the recess 16 by means of the conically tapering lower end of the housing 11, which engages around the bristle bundle 17, a clamping force being generated between the housing 11 and the wick body 13.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 erstreckt sich ein Borstenbündel 12 über die gesamte Länge des umgebenden Dochtkörpers 13 bis zu dessen inneren Ende 13a, wobei am unteren Ende in bekannter Weise eine Schreibspitze 12a ausgebildet ist. Ein derartiger Aufbau kann beispielsweise durch kontinuierliches Aufbringen eines Dochtkörpermaterials auf einen Borstenstrang und anschließendes Ablängen sowie Nachbearbeiten erreicht werden. Die innere Stirnfläche 12b des Borstenbündels 12 liegt somit mit dem inneren Ende 13a des Dochtkörpers 13 in einer Ebene.In the exemplary embodiment according to FIG. 7, a bristle bundle 12 extends over the entire length of the surrounding wick body 13 up to its inner end 13a, a writing tip 12a being formed at the lower end in a known manner. Such a structure can, for example can be achieved by continuously applying a wick body material to a bristle strand and then cutting to length and reworking. The inner end face 12b of the bristle bundle 12 thus lies in one plane with the inner end 13a of the wick body 13.

Wenn der Dochtkörper 13 und das Borstenbündel 12 mit einer Flüssigkeit in einem nicht dargestellten Speicher in Kontakt gebracht werden, kann die Flüssigkeit lediglich über die innere Endfläche 13a in den Dochtkörper eintreten, während ein Flüssigkeitsübertritt in das Borstenbündel 12 über die innere Stirnfläche 12b verhindert ist, da diese durch Verkleben, Verschweißen oder eine entsprechende Maßnahme flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Die Flüssigkeit fließt dann den Dochtkörper 13 entlang und tritt über die zylindrische Mantelfläche in radialer Richtung in das Borstenbündel 12 ein.If the wick body 13 and the bundle of bristles 12 are brought into contact with a liquid in a storage device (not shown), the liquid can only enter the wick body via the inner end face 13a, while a passage of liquid into the bundle of bristles 12 is prevented via the inner end face 12b, since this is sealed liquid-tight by gluing, welding or a corresponding measure. The liquid then flows along the wick body 13 and enters the bristle bundle 12 in the radial direction via the cylindrical outer surface.

Eine schematische Darstellung des Flüssigkeitsübertrittes von dem Dochtkörper 13 in das Borstenbündel 12 ist in den Figuren 8a und 8b dargestellt. Der Dochtkörper 13 mit in Längsrichtung orientierten Fasern wird von dem nicht dargestellten Speicher mit Flüssigkeit versorgt. Diese steht infolge der Kapillarwirkung an der zylindrischen Grenz- bzw. Mantelfläche zum Borstenbündel 12 an. Da die einzelnen Borsten des Borstenbündels 12 nicht vollständig dicht aneinanderliegen, durchdringt die Flüssigkeit auch das Borstenbündel 12. Soweit sich dieses innerhalb des Dochtkörpers 13 befindet, geschieht dies allein schon aufgrund der Schwerkraft. Hinzu kommen noch Kapillarkräfte in radialer Richtung, die durch den kapillaren Druck in den Spalten zwischen den einzelnen Borsten entstehen. Im Innenraum des Borstenbündels 12 erzeugt der kapillare Druck in den von den Einzelborsten gebildeten Kanälen Kapillarkräfte in Längsrichtung der Borsten. Sie sorgen gegebenenfalls unterstützt durch die Schwerkraft für den Transport der Flüssigkeit zur Schreibspitze, an der sie abgegeben wird. Somit ist die Schreibspitze des Borstenbündels 12 stets ausreichend mit Flüssigkeit versorgt.A schematic representation of the liquid transfer from the wick body 13 into the bristle bundle 12 is shown in FIGS. 8a and 8b. The wick body 13 with fibers oriented in the longitudinal direction is supplied with liquid from the storage (not shown). This is due to the capillary action on the cylindrical boundary or lateral surface to the bristle bundle 12. Since the individual bristles of the bristle bundle 12 do not lie completely close to one another, the liquid also penetrates the bristle bundle 12. As far as this is located within the wick body 13, this is due to gravity alone. In addition, there are capillary forces in the radial direction, which arise from the capillary pressure in the gaps between the individual bristles. In the interior of the bristle bundle 12, the capillary pressure in the channels formed by the individual bristles generates capillary forces in the longitudinal direction of the bristles. If necessary, supported by gravity, they ensure that the liquid is transported to the nib where it is dispensed. Thus, the writing tip of the bristle bundle 12 is always adequately supplied with liquid.

Durch eine Walkdeformation der Schreibspitze beim Schreiben, Malen oder Auftragen werden die Kanäle zwischen den einzelnen Borsten verändert, wodurch eine Dosierung des Flüssigkeitsflusses durch Änderung der Kapillarkräfte erzeugt wird.The channels between the individual bristles are changed by a flexing deformation of the writing tip when writing, painting or applying, whereby a dosing of the liquid flow is generated by changing the capillary forces.

Bei einem Dochtkörper 13 aus einem orientierten Faservlies sind die Einzelfasern an vielen Punkten über ihre Länge miteinander verbunden, beispielsweise verharzt. Dies bewirkt einen Drosseleffekt im Flüssigkeitsfluß. Außerdem wird der Dochtkörper 13 beim Betätigen der Vorrichtung üblicherweise nicht verformt, so daß unabhängig von dem Gebrauch der Vorrichtung für den Dochtkörper eine konstante Abgabecharakteristik bezüglich der Flüssigkeit an das Borstenbündel vorliegt. Im Borstenbündel hingegen unterliegt die Flüssigkeit verglichen mit dem Dochtkörper einer wesentlich geringeren Drosselung, da die einzelnen Borsten miteinander nicht verbunden sind. Bei Betätigung der Vorrichtung wird die Schreibspitze deformiert, wodurch sich eine Dosierung des Flüssigkeitsflusses, d. h. eine Abgabe der Flüssigkeit und deren Nachschub, ergibt.In the case of a wick body 13 made of an oriented fiber fleece, the individual fibers are connected to one another at many points along their length, for example resinified. This causes a throttling effect in the liquid flow. In addition, the wick body 13 is usually not deformed when the device is actuated, so that irrespective of the use of the device for the wick body, there is a constant dispensing characteristic with regard to the liquid to the bristle bundle. In contrast, the liquid in the bristle bundle is subject to a significantly lower throttling compared to the wick body, since the individual bristles are not connected to one another. When the device is actuated, the writing tip is deformed, as a result of which a metering of the liquid flow, i. H. a release of the liquid and its replenishment results.

Claims

Implement for applying liquids, particularly a writing implement, having a casing in which is constructed a reservoir for the liquid, and at least one bristle bundle located in an opening of the casing and by means of which the liquid flowing to it can be applied, characterized in that in the casing (11) between the reservoir and the bristle bundle (12,17) and in the flow direction immediately upstream of the bristle bundle (12,17) is provided a wick body (13), which is connected at its inner end to the reservoir and delivers the liquid to the bristle bundle (12,17), and that the bristle bundle (12,17) is at least partly inserted in the wick body (13).
Implement according to claim 1, characterized in that the bristle bundle (12,17) is spaced from the inner end of the wick body (13).
Implement according to claim 1 or 2, characterized in that the bristle bundle (12) is held in a blind hole (14) in the wick body (13).
Implement according to claim 3, characterized in that the blind hole (14) is formed in the central axis (S) of the wick body (13).
Implement according to claim 3 or 4, characterized in that the bristle bundle (12) is held by press fit in the blind hole (14).
Implement according to one of the claims 3 to 5, characterized in that the bristle bundle (12) is positively held in the blind hole (14) of the wick body (13).
Implement according to claim 6, characterized in that on the inner end of the bristle bundle (12) is formed a ring flange (15) by melting the bristle ends and by means of which the bristle bundle is cushioned in the blind hole.
Implement according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the casing (11) holds the wick body (13) under a radially inwardly directed pretension.
Implement according to one of the claims 3 to 8, characterized in that there are several blind holes (14) in which is in each case held a bristle bundle (12).
Implement according to claim 9, characterized in that there are four blind holes (14), which are uniformly arranged over the cross-section of the wick body (13).
Implement according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the bristle bundle (17) extends up to the inner end of the wick body (13), the liquid passing out of the wick body (13) and over the circumferential surface of the bristle bundle (17) into the latter.
Implement according to claim 11, characterized in that the inner face of the bristle bundle (17) is closed by bonding, welding, etc.
Implement according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the bristle bundles (12) are combined at their free ends.
Implement according to claim 8, characterized in that close to the opening of the casing, the wick body (13) has an all-round, peripheral recess (16) and the bristle bundle (17) is held in the recess (16) between the wick body (13) and the edge of the opening of the casing (11).
Implement according to claim 14, characterized in that the bristle bundle (17), at least in the area projecting over the wick body, has a cavity and the bristles taper to a point (P) on the central axis (S) of the wick body (13).
Implement according to one of the claims 1 to 15, characterized in that the wick body (13) is made from nonwoven fleece, felt or cotton wool.
Implement according to one of the claims 1 to 16, characterized in that the wick body (13) is made from an absorbent plastic foam and is foamed onto the bristle bundle (17).
Implement according to one of the claims 1 to 16, characterized in that the wick body (13) is made from extruded capillary profiles.
Implement according to one of the claims 1 to 18, characterized in that the wick body (13) has fibres substantially oriented in its longitudinal direction.