EP2322052A2

EP2322052A2 - Lackstift sowie Kappe für einen Lackstift

Info

Publication number: EP2322052A2
Application number: EP10190339A
Authority: EP
Inventors: Rainer Kaufmann
Original assignee: EDDING AG
Current assignee: EDDING AG
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2011-05-18
Also published as: DE102009053291B4; DE102009053291A1; EP2322052A3

Abstract

Ein Lackstift enthält ein Gehäuse (10) zur Aufnahme eines Flüssigkeitsvorrates (44), ein von dem Gehäuse vorstehendes und relativ zum Gehäuse bewegbares Auftragselement (60; 85; 96) zum Auftragen von Lack auf eine Oberfläche, eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Lackvorrat und dem Auftragselement, und ein Ventil (70, 36; 76, 80; 96, 95), das die Flüssigkeitsverbindung bei Nichtgebrauch des Lackstiftes unterbricht und bei Gebrauch des Lackstiftes infolge einer Relativbewegung zwischen dem Auftragselement und dem Gehäuse beim Andrücken des Auftragselements an eine zu lackierende Oberfläche (46) öffnet, wobei die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Flüssigkeitsvorrat und dem Auftragselement derart ist, dass eine an die zu lackierende Oberfläche (46) gedrückte Auftragsfläche (41; 72) des Auftragselements (30; 60; 85; 96) von außen her mit Flüssigkeit versorgt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lackstift, der sich zum Auftragen von Flüssigkeiten auf damit zu beschichtende Oberflächen eignet, beispielsweise zum Auftragen von Nagellack auf Fingernägel, zum Auftragen von flüssiger Creme auf zu pflegende Oberflächen und so weiter. Die Erfindung betrifft weiter eine Kappe für einen derartigen Lackstift.
Zum Lackieren von Fingernägeln werden üblicherweise Pinsel verwendet, die in ein Fläschchen mit Nagellackvorrat eingetaucht werden. Der vom Pinsel aufgenommene Lackvorrat wird dann auf einen Fingernagel aufgetragen. Der Pinsel erneut in das Fläschchen eingetaucht und so weiter. Dieses Verfahren ist mühsam. Des Weiteren ist der Pinsel, wenn er zu lange an freier Luft gehalten wird, wegen des rasch trocknenden Nagellackes im Allgemeinen nicht mehr funktionsfähig. Bei einer anderen Art von Lackstiften grenzt ein eine Gehäuseöffnung verschließendes, beispielsweise kissenförmiges, poröses Auftragselement an einen in dem Gehäuse aufgenommenen Lackvorrat, so dass beim Aufdrücken des Auftragselements auf eine zu lackierende Oberfläche Lack durch das Auftragselement hindurch diffundiert und aufgetragen wird. Damit das Auftragselement nicht eintrocknet, muss der Lackstift nach Gebrauch jeweils sorgfältig mit einer Kappe verschlossen werden.
In der US 2007/0020038 A1 ist ein Flüssigkeitsaufbringbauteil beschrieben, dessen Auftragselement zahlreiche Vorsprünge aufweist, die eine Bürstenfunktion haben und denen durch einen zentralen in dem Auftragselement ausgebildeten Kanal hindurch Flüssigkeit hinzugeführt wird.
Im Oberbegriff des Anspruchs 1 wird von einem Lackstift gemäß der DE 10 2005 022 462 Al ausgegangen. Diese Druckschrift offenbart ein Schreibgerät, dessen Auftragselement bzw. Schreibspitze durch einen in sich starren Kapillarkörper gebildet ist, dessen in das Gehäuse hineinreichenden Endbereich Flüssigkeit zugeführt wird. Das Auftragselement ist in einem Endbereich des Gehäuses verschiebbar geführt, wobei zwischen dem Endbereich des Gehäuses und dem Auftragselement ein Zwischenraum verbleibt, durch den hindurch eine Belüftung des einen Flüssigkeitsbehälter bildenden Bereiches des Gehäuses erfolgt. Eine Eigenart kapillarer Auftragselemente, wie sie in der genannten Druckschrift beschrieben sind, liegt darin, dass insbesondere zähflüssige Flüssigkeiten nur schwer in wohl definierter Weise aufgebracht werden können, da der Strömungswiderstand des kapillaren Auftragelements groß ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Lackstift zu schaffen, der sich zum komfortablen und einwandfreien Auftragen von Lacken auf eine zu lackierende Oberfläche, beispielsweise einen Fingernagel, eignet.
Diese Aufgabe wird mit einem Lackstift gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die auf eine zu lackierende Oberfläche gedrückte Auftragsfläche des Auftragselements von außen her mit Flüssigkeit versorgt, so dass sich die Flüssigkeit um die Auftragsfläche herum verteilt, und von dieser bei der Bewegung der Auftragsfläche über die zu lackierende Oberfläche gleichmäßig auf die zu lackierende Oberfläche verteilt wird.
Gemäß dem Anspruch 2 ist es besonders vorteilhaft, wenn die Auftragsfläche von ihrer in Bewegungsrichtung vorne liegenden Seite her mit Flüssigkeit versorgt wird. Die Flüssigkeit umströmt das Auftragselement dann und bleibt hinter dem Auftragselement als eine gleichmäßige Schicht auf der zu lackierenden Oberfläche zurück.
Mit der Ausbildung der Auftragsfläche gemäß dem Anspruch 3 wird ein besonders gleichmäßiger Flüssigkeitsauftrag erzielt, der mit den Merkmalen der Ansprüche 4 weiter verbessert wird.
Der Anspruch 5 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausbildung der Zahnrakel.
Die Ansprüche 6 und 7 kennzeichnen vorteilhafte Ausführungsformen des Lackstiftes.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 8 wird ein Lackstift geschaffen, bei dem nur eine geringe Andruckkraft auf die zu lackierende Oberfläche erforderlich ist, ohne dass ein sicheres Schließen des Ventils beeinträchtigt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zu lackierende Oberfläche mehrfach hintereinander vom Auftragselement überstrichen wird.
Die Ansprüche 9 bis 12 sind auf Ausführungsformen gerichtet, mit denen sich geringe Andruckkräfte trotz hoher Schließkraft des Ventils realisieren lassen.
Der Anspruch 13 kennzeichnet eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lackstiftes, mit der gewährleistet ist, dass der Lackvorrat vollständig aufgebraucht werden kann. Die Außenseite des Beutels kann durch eine Gehäuseöffnung hindurch belüftet werden.
Die Ansprüche 14 bis 16 sind auf eine Kappe gerichtet, mit der ein Eintrocknen des Lacks sicher verhindert werden kann.
Im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird der Begriff "Lack" für weitgehend alle Arten von Flüssigkeiten verwendet, die in wohldefinierter Weise auf Oberflächen aufgetragen werden sollen, beispielsweise Nagellacke, Schuhpflegeflüssigkeiten, Schutzlacke für Oberflächen und so weiter.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lackstiftes,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Auftragsspitze des Lackstiftes gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine gegenüber der Fig. 1 abgeänderte Auftragsspitze eines Lackstiftes,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen die Auftragsspitze enthaltenden Bereich einer weiteren Ausführungsform eines Lackstiftes,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Auftragsspitze,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Auftragsspitze ähnlich der Fig. 5 mit auf die Auftragsspitze aufgesetzter Kappe.

Gemäß Fig. 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Gehäuse eines erfindungsgemäßen Lackstiftes im Wesentlichen aus drei Teilen zusammengesetzt, nämlich einem einseitig verschlossenen Hohlzylinder 12, einem Funktionsbauteil 14 und einem Endbauteil 16. In einem vom Funktionsbauteil 14 und Hohlzylinder begrenzten Innenraum 18, der über eine Belüftungsöffnung 20 mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist, ist ein in sich nachgiebiger Beutel 22 angeordnet, der zum Funktionsbauteil 14 hin offen ist und innerhalb dessen ein bügelartig geformtes Stützelement 24 angeordnet ist.
Das Funktionsbauteil 14, dessen Außendurchmesser in einem konischen Bereich abnimmt, und das konisch spitz zulaufende Endbauteil 16 bilden eine Auftragsspitze des Lackstiftes. Das Endbauteil 16 weist einen abgestuften Axialkanal 26 auf, in dem ein Ventilglied 28 axial beweglich geführt ist.
Das Ventilglied 28 ist an seinem aus dem Axialkanal 26 gemäß Fig. 1 nach links vorstehenden Endbereich mit einem Auftragselement 30 ausgebildet und enthält einen im Durchmesser vergrößerten Flanschbereich 32, dessen gemäß Fig. 1 linksseitiger Umfangsrand von einer Feder 34 in dichtende Anlage an eine konische, am Endbauteil 16 ausgebildete Ventilsitzfläche 36 drängbar ist. Die Feder stützt sich zwischen dem Flanschbereich 32 und einer in einer Sackbohrung eines Zentralteils 38 des Funktionsbauteils 14 ausgebildeten Bodenfläche ab. Ein gemäß Fig. 1 links vom Zentralteil 38 befindliche Hohlraumbereich des Funktionsbauteils 14, in dem der Flanschbereich 32 des Ventilgliedes 28 aufgenommen ist, ist mit dem Innenraum 18 über wenigstens einen Axialkanal 40 verbunden.
Der Figurenteil b der Fig. 1 zeigt einen mit einem Kreis markierten Ausschnitt B in vergrößerter Darstellung.
Das stabförmig ausgebildete Auftragselement 30 endet in einer balligen Auftragsfläche 41, deren Radius bevorzugt deutlich größer als der halbe Durchmesser des Auftragselements 30 ist. Bei an der Ventilsitzfläche 36 anliegendem Ventilglied 28, d.h. geschlossenem Ventil, steht das Auftragselement 30 deutlich aus dem Ende des Endbauteils 16 vor. Das Auftragselement 30 ist gegen die Kraft der Feder 34 um einen Hub h bewegbar, bis der Flanschbereich 32 am Zentralteil 38 anliegt. Dabei steht das Auftragselement 30 um ein Maß s aus dem Endbauteil 16 vor. Das Auftragselement 30 ist innerhalb des Endbauteils 16 von einem Ringspalt 42 umgeben, dessen Weite b beträgt. Je nach Anwendungsgebiet des Lackstiftes und verwendetem Lack bzw. verwendeter aufzutragender Flüssigkeit betragen beispielsweise der Durchmesser des Auftragselements 30 zwischen 0,5 mm und 5 mm, der Hub h zwischen 0,5 mm und 2 mm, das Maß s zwischen 0,2 mm und 1 mm und die Weite b zwischen 0,1 mm und 1 mm. Die Balligkeit bzw. der Krümmungsradius der Auftragsfläche 41 beträgt vorteilhafterweise zwischen 1 mm und 5 mm und ist größer als der halbe Durchmesser der Auftragsfläche. Der Krümmungsradius ist vorteilhafterweise mittig größer als außen.
Damit um das Auftragselement 30 herum ein wohldefinierter Ringspalt sein kann, ist das Auftragselement 30 beispielsweise lediglich in seinem gemäß der Figur rechten Endbereich an der Innenwand des Axialkanals 26 geführt, wobei an einem der beiden Bauteile Axialnuten ausgebildet sind, oder ist das Ventilglied 28 längs eines erweiterten Bereiches geführt, wobei die Außenfläche des erweiterten Bereiches und/oder die Innenfläche des Axialkanals mit Axialnuten ausgebildet sind.
Der beschriebene Lackstift kann insgesamt aus jedwelchem geeigneten Material, insbesondere Kunststoff bestehen, wobei für die einzelnen Bauteile unterschiedliche Materialien verwendet werden können.
Der Zusammenbau des Lackstiftes ist wie folgt:
Das Ventilglied 28 wird in das Endbauteil 16 eingesetzt. Die Feder 34 wird in das Zentralteil 38 eingesetzt und das Endbauteil 16 wird am Funktionsbauteil 14 befestigt, beispielsweise mit ihm verschraubt, verklebt, verschweißt. Das Stützelement 24 wird am Funktionsbauteil 14 befestigt und der Beutel 22 wird am Funktionsbauteil 14 unter Abdichtung angebracht, beispielsweise verschweißt, mittels eines nicht dargestellten Befestigungsrings angebracht oder sonst wie in geeigneter Art befestigt. Der Beutel 22 wird mit Lack oder sonst welcher aufzubringender Flüssigkeit gefüllt, wobei dies durch ein nicht dargestelltes, hermetisch verschließbares Loch hindurch geschehen kann. Das Gehäuse 10 wird am Funktionsbauteil 14 angebracht, beispielsweise mit ihm verschraubt, verklebt oder verschweißt.
Die Funktion des Lackstiftes ist wie folgt:
Im nicht gebrauchten Zustand liegt der Flanschbereich 32 dichtend an der Ventilsitzfläche 36 an, so dass die Flüssigkeitsverbindung vom im Inneren des Beutels 22 aufgenommenen Flüssigkeitsvorrat zum Ringspalt 42 unterbrochen ist.
Wenn das Auftragselement 30 auf eine zu lackierende Oberfläche aufgedrückt wird, bewegt sich das Auftragselement 30 gegen die Kraft der Feder 34 in die in Fig. 1b mit ausgezogener Linie dargestellte Stellung, wobei sich der Flanschbereich 32 von der Ventilsitzfläche 36 abhebt und das Ventil geöffnet wird. Flüssigkeit strömt aus dem Flüssigkeitsvorrat 44 durch das offene Ventil in den Ringspalt 42 und versorgt den sich zwischen der zu lackierenden Oberfläche 46 und der Auftragsfläche 41 bildenden in seiner Dicke von Null nach außen hin zunehmenden Zwischenraum zuverlässig mit Flüssigkeit, die bei Bewegung der Auftragsfläche 41 relativ zur Oberfläche 46 in Richtung des Pfeils P (Fig. 2) nach rechts hinter der Auftragsfläche 41 bleibende Oberfläche 46 zuverlässig mit einer Flüssigkeits- bzw. Lackschicht 48. Der Figurenteil a der Fig. 2 zeigt einen Schnitt in einer Ebene A-A. In dem dargestellten Beispiel läuft der Ringspalt 42 nicht vollständig um das Auftragselement 30 herum, sondern ist durch vier in gleichmäßigem Umfangsabstand ausgebildete Axialnuten 50 des Auftragselements 30 gebildet. Der Zwischenraum zwischen der Auftragsfläche 41 und der Oberfläche 46 wird durch diese Axialnuten 50 hindurch mit Flüssigkeit versorgt.
Anhand der Fig. 1a, die einen Schnitt in der Ebene A-A der Fig. 1 zeigt, wird die Funktion des Stützelements 24 erläutert.
Bei vollem Flüssigkeitsvorrat füllt der Beutel 22 den Innenraum 18 des Hohlzylinders 12 zunächst weitgehend aus. Wenn während des Gebrauchs des Lackstiftes zunehmend Lack bzw. Flüssigkeit verbraucht wird, nimmt das Innenvolumen des Beutels 22 ab, wobei in den Hohlraum 18 Luft nachströmt, und der Beutel 22 würde ohne das Stützelement 24 in undefinierter Weise in sich zusammensacken. Das im dargestellten Beispiel als Stützbügel ausgebildete Stützelement 24 spannt den Beutel 22 weiter auf, so dass er nur in Richtung der Doppelpfeile der Fig. 1a schrumpfen kann und eine zusammenhängendes Innenvolumen erhalten bleibt. Dadurch kann der im Beutel 22 verbleibende Lack mittels nicht dargestellter im Beutel 22 enthaltener Schüttelkörper, beispielsweise Kugeln, durch Schütteln des gesamten Lackstiftes vor Gebrauch sicher aufgeschüttelt werden, so dass eine homogene und einwandfreie Zusammensetzung des Lackes erhalten bleibt.
Das Stützelement 24 kann auch anders als ein Bügel ausgebildet sein. Beispielsweise kann in die insgesamt zylindrische Wand des Beutels 22 ein Wulst oder können zwei sich diametral gegenüberliegende Wulste integriert sein, die den Beutel aussteifen und dafür sorgen, dass er beim allmählichen Entleeren nicht in sich zusammenfällt.
Fig. 3 zeigt einen gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 abgeänderten Lackstift mit insbesondere anderem Auftragselement. Das Auftragselement 60 der Fig. 3 weist einen in dem Axialkanal 26 des Endbauteils 16 geführten Schaftbereich 62 auf, der einen in Form einer Zahnrakel 64 ausgebildeten Endbereich aufweist, der aus dem Endbauteil 16 vorsteht. Die Zahnrakel 64 enthält einzelne vorstehende Zähne 66, deren vorstehende Endflächen konvex bzw. ballig ausgebildet sind und zwischen denen Nuten 68 ausgebildet sind. Die Nuten 68 werden aus dem Axialkanal 26 mit Flüssigkeit bzw. Lack versorgt.
An seinem von der Zahnrakel 64 abgewandten Ende ist das Auftragselement 60 mit einem Ringflansch 70 versehen, der von der Feder 34 in dichtende Anlage an die Ventilsitzfläche 36 drängbar ist, die an einer Stufe des Axialkanals 26 ausgebildet ist. Der radial äußere Umfangsbereich des Ringflansches 70 und die Stufe im Axialkanal 26 können injedwelcher geeigneten Weise ausgebildet sein, wenn nur bei gegenseitiger Anlage eine Abdichtung bzw. ein sicheres Schließen des zwischen dem Ringflansch 70 und der Ventilsitzfläche 36 gebildeten Ventils gewährleistet ist.
Fig. 3a zeigt eine Sicht von unten auf die Zahlrakel 64 der Fig. 3. Wie ersichtlich, ist die Zahnrakel ein längliches Bauteil, wobei die Zähne 66 in Längsrichtung des Bauteils beabstandet sind und sich vorteilhafterweise über die gesamte Querrichtung des Bauteils erstrecken. Es versteht sich, dass die Querschnittsform des Axialkanals 26 auf den Querschnitt der Zahnrakel 64 bzw. des Auftragselements 60 abgestimmt ist.
Die Richtung, in der die Zahnrakel 64 beim Auftragen des Lackes bewegt wird, ist durch den Pfeil P in Fig. 3 angedeutet. Die Zähne 60 sind quer zur Ziehrichtung bzw. Richtung des Pfeils P schmal, vorzugsweise etwa 0,3 mm. Dadurch hinterlassen sie beim Auftragen ausreichend fließfähigen Lackes keine Spuren. Die Zwischenräume zwischen den Zähnen bzw. die Breite der Nuten 68 beträgt ebenfalls beispielsweise etwa 0,3 mm. Die Tiefe der Nuten 68 beträgt beispielsweise 0,2 mm.
Im dargestellten Beispiel bilden die balligen Stirn- bzw. Auftragsflächen 72 der Zahnrakel 64 eine schräg zur axialen Richtung des Endbauteils 16 bzw. der Richtung der Relativbewegbarkeit zwischen Auftragselement 60 und Endbauteil 16 gerichtete Auftragsebene, in der sie insgesamt in Anlage an eine zu lackierende Oberfläche 46 gebracht werden. Dies hat ergonomische Vorteile, da der Lackstift schräg gehalten werden kann. Das Auftragselement 60 könnte auch derart ausgebildet sein, dass die Hüllfläche der Auftragsflächen 72 der Zähne 66 senkrecht zur axialen Richtung des Endbauteils 16 gerichtet ist.
Die Funktion des Lackstiftes gemäß der Fig. 3 entspricht der des Lackstiftes der Fig. 1. Beim Andrücken des Auftragselements 60 auf eine zu lackierende Oberfläche 46 wird das Ventil geöffnet, so dass Lack durch das offene Ventil und den Axialkanal 26 in die Nuten 68 strömen kann und sich zwischen den Zähnen 72 und der Oberfläche 46 bildende Hohlräume 74 sicher mit Lack versorgt. Ein Anschlag (in Fig. 3 nicht dargestellt) sorgt dafür, dass auch bei Andrücken der Zahnrakel 64 auf die zu lackierende Oberfläche 46 die Zahnrakel um ein gewisses Maß aus dem Endbauteil 16 vorsteht.
Die Führung des Auftragselements 60 in dem Axialkanal 26 kann dadurch erfolgen, dass in dem an den Ringflansch 70 angrenzenden Schaftbereich 62 des Auftragselements 60 Axialnuten im Auftragselement und/oder dem Endbauteil 16 ausgebildet sind und der Axialkanal 26 das Auftragselement 60 lediglich im dem Schaftbereich zugewandten Endbereich der Nuten 64 vollständig umschließt.
Es versteht sich, dass der Querschnitt des Ringflansches 70 kreisförmig sein kann, wohingegen der des Schaftbereiches oval bzw. länglich ist.
Mit der erfindungsgemäß als Auftragselement verwendeten Zahnrakel wird ein gleichmäßiger Lackauftrag erreicht, wobei die senkrecht zur Ziehrichtung P mit einer Bewegung erzielte Auftragsbreite der Längserstreckung der Zahlrakel entspricht. Die lackierte Fläche kann wegen der wohldefinierten Abmessungen der Zahnrakel genau begrenzt werden. Durch die Balligkeit der End- bzw. Auftragsflächen 72 der Zähne 66 wird vorteilhaft erreicht, dass der Lack die Berührstelle zwischen den Auftragsflächen 72 und der Oberfläche 46 vollständig umgibt und die Oberfläche 46 gleichmäßig beschichtet.
Der in den dargestellten Beispielen einen Ringspalt bildende Axialkanal 26 muss nicht zwangsläufig um den gesamten Schaftbereich 62 herum ausgebildet sein; es genügt, wenn der Axialkanal 26 in dem in Ziehrichtung (Pfeil P der Figur 3) liegenden Umfangsbereich des Schaftbereiches 62 ausgebildet ist, so dass die Zähne der Zahnrakel an ihrer der Ziehrichtung zugewandten Seite mit Flüssigkeit bzw. Lack versorgt werden. Ähnliches gilt für die Ausführungsform gemäß Figur 1, bei der der den Ringspalt 42 bildende Axialkanal ebenfalls nur an einer der Ziehrichtung zugewandten Seite des Auftragselements 30 ausgebildet sein kann, wobei die Ziehrichtung dann vorteilhafterweise an dem Gehäuse 10 des Lackstifts kenntlich gemacht wird. Die auf die zu lackierende Oberfläche gedrückte Auftragsfläche muss nicht zwangsläufig um den gesamten Umfang der Auftragsfläche bzw. bei Ausbildung des Auftragselements als Zahnrakel der Auftragsflächen ausgebildet sein, sondern kann lediglich in Ziehrichtung oder quer zur Ziehrichtung ballig ausgebildet sein.
Der zum Öffnen des Ventils erforderliche Anpressdruck gegen die zu lackierende Oberfläche 46 ist durch die Kraft der Feder 34 gegeben. Diese Kraft muss so groß sein, dass das Ventil sicher geschlossen wird. Beim Nachlackieren oder mehrschichtigen Auftragen und hohem zum Öffnen des Ventils erforderlichem Anpressdruck besteht die Gefahr, dass eine bereits aufgetragene Lackschicht, die vom neuen Lack angelöst wird, beschädigt wird oder Rillen entstehen, die das Aussehen nachteilig beeinflussen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des gemäß Fig. 1 linken Endbereiches des Lackstiftes, die das vorgenannte Problem löst:
Gemäß Fig. 4 weist das Funktionsbauteil 14 des Gehäuses einen radial einwärts vorstehenden Ringflansch 76 auf, der eine Durchgangsöffnung 78 bildet. Von einer Ventilplatte 80, die von der Feder 34 in dichtende Anlage an eine zweckentsprechend ausgebildete Gegen- bzw. Sitzfläche des Ringflansches drängbar ist, erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung 78 hindurch ein Rohransatz 81. An dem freien Ende des Rohransatzes 81 ist ein mit einem Axialkanal 82 ausgebildeter insgesamt zylindrischer Hohlkörper 83 verbunden, beispielsweise verschraubt, verklebt oder verschweißt. Am Ende des Hohlkörpers 83 ist das ebenfalls vorzugsweise in einer Zahnrakel 84 endende Auftragselement 85 derart ausgebildet, dass es den Axialkanal 82 verschließt, wobei der Axialkanal 82 über einen oder mehrere Versorgungskanäle 86 mit der Zahnrakel 84 verbunden ist.
Der Hohlkörper 83 mit der Zahnrakel 84, der Rohransatz 81 und die Ventilplatte 80 bilden eine in sich starre Baugruppe.
Der Rohransatz 81 durchragt die Durchgangsöffnung 78 mit Spiel. Im der Ventilplatte 80 zugewandten Endbereich des Rohransatzes 81 ist wenigstens ein durch die Wand des Rohransatzes 81 hindurchführender Durchlass 87 ausgebildet, die einen vom Ringflansch 80, Rohransatz 81 und einer elastischen Manschette 88 begrenzten Ringraum 89 mit dem Axialkanal 82 verbindet. Die elastische Manschette 88 ist abdichtend sowohl am Funktionsbauteil 14 als auch am Rohransatz 81 befestigt.
Im Unterschied zu den bisher geschilderten Ausführungsformen des Lackstiftes fällt bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 die Wirklinie einer beim Andrücken des Auftragselements 85 bzw. der Zahnrakel 84 an eine zu lackierende Oberfläche 46 auftretenden Kraft K nicht mit der Wirklinie der von der Feder 34 ausgeübten Kraft zusammenfällt. Zusätzlich wird die gesamte Baugruppe um einen mit 90 bezeichneten Punkt verkippt. Bei einer Verkippung erzeugt die Kraft K ein Drehmoment von etwa K x L, wobei L der Abstand der Wirklinie der Kraft K vom Kipppunkt 90 ist. Diesem Drehmoment wirkt ein Drehmoment FK x r entgegen, wobei FK die Kraft der Feder 34 ist und r der Abstand der Wirklinie der Federkraft vom Kipppunkt 90 ist. Wie ersichtlich, ist die Andrückkraft K, wenn L > r ist, kleiner als die Federkraft FK. Somit kann bei kleiner Andruckkraft eine große Ventilschließkraft erzielt werden.
Die Zentrierung der in sich starren Baugruppe 85, 83, 81, 80 innerhalb der Durchgangsöffnung 78 kann mittels vom Ringflansch 76 in die Durchgangsöffnung vorstehender Zentriernasen erzielt oder in einfacher Weite lediglich mittels der Manschette 88 erfolgen.
Im dargestellten Beispiel bildet eine Längsachse des in einer Hand haltbaren Lackstiftes mit der zu lackierenden Oberfläche einen Winkel von etwa 45 Grad und wird beim Andrücken derart verkippt, dass die Zahnrakel 84 etwa senkrecht nach unten bewegt wird. Bei verkippter Baugruppe entsteht (durch Abheben der Ventilplatte 80 von dem Ringflansch 76 eine Ventilöffnung 91) und der Lack fließt durch das offene Ventil, die Durchgangsöffnung 78, den Ringraum 89, den Axialkanal 82 und den Versorgungskanal 86 zur Zahnrakel 84.
Fig. 5 zeigt die Auftragsspitze einer weiteren Ausführungsform eines Lackstiftes, bei dem bei geringer Anpresskraft eine hohe Ventilschließkraft möglich ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist ein einen Teil des Gehäuses des Lackstiftes bildendes Funktionsbauteil 92 mit einem mit dem Lackvorrat verbundenen Axialkanal 94 ausgebildet, der in einer Stirnfläche 95 mit einer Öffnung endet. An dem Funktionsbauteil 92 ist ein Auftragselement 96 um eine Achse 97 schwenkbar angebracht. Das Auftragselement 96 endet in einer Zahnrakel 98.
Das Auftragselement 96 wird von einer Feder, vorzugsweise Blattfeder 99, entgegen der Uhrzeigerrichtung derart vorgespannt, dass es bei Nichtgebrauch des Lackstiftes die in der Stirnfläche 95 ausgebildete Austrittsöffnung des Axialkanals 94 dicht verschließt.
Fig. 5a zeigt eine Ansicht des Auftragselements in Richtung des Pfeils A.
Wenn der mit der Auftragsspitze gemäß Fig. 5 versehene Lackstift in der dargestellten Position gegen eine zu lackierende Oberfläche 46 gedrückt und in Richtung des Pfeils P gezogen wird, wird das Auftragselement 96 gegen die Kraft der Feder 99 in Uhrzeigerrichtung verschwenkt und vom unteren Bereich der Stirnfläche 95 abgehoben, so dass Lack aus dem Axialkanal 94 austritt und die Zahnrakel 98 mit Lack versorgt. Aus der senkrecht auf die Oberfläche 46 gerichteten Andruckkraft und der in Gegenrichtung zur Ziehrichtung P wirkenden Reibungskraft zwischen der Oberfläche der Zahnrakel und der zu beschichtenden Oberfläche entsteht eine resultierende Kraft, deren zur Richtung der Achse 97 senkrechte Komponente, multipliziert mit dem Abstand von der Zahnrakel 98 zur Achse 97 bzw. dem Abstand der Wirklinie dieser Kraft von der Achse 97 das auf das Auftragselement 96 wirkende Öffnungsmoment bestimmt. Das Schließmoment ist gleich der in Schließrichtung wirkenden Kraft der Feder 99 multipliziert mit dem Abstand zwischen dem Angriffspunkt der Feder an dem Auftragselement 96 bzw. dem Abstand zwischen der Wirklinie dieser Kraft und der Achse 97.
Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird somit die Andruckkraft bzw. Betätigungskraft des Lackstiftes im Gebrauch entsprechend den Hebelarmen übersetzt und kann gegen eine größere Federkraft das Ventil zu öffnen, das von dem Auftragselement 96 und der Stirnfläche 95 gebildet ist.
Die in Fig. 5 dargestellte Konstruktion kann vielfältig abgeändert werden. Beispielsweise kann sie derart ausgeführt sein, dass das Auftragselement 96 von der vorzugsweise als Blattfeder 99 ausgebildeten Feder in Anlage an die Stirnfläche 95 gedrückt wird und beim Andrücken gegen die zu beschichtende Oberfläche 46 und Ziehen gemäß Fig. 5 nach rechts um ihre Auflagestelle im gemäß Fig. 5 oberen Bereich der Stirnfläche schwenkt. Des Weiteren könnte das Auftragselement 96 auch über ein als Membran ausgebildetes Filmscharnier mit dem oberen Endbereich des Funktionsbauteils verbunden sein.
Die beispielhaft beschriebenen Lackstifte können in vielfältiger Weise abgeändert werden, wobei für die Übersetzung einer großen Ventilschließkraft in eine kleine Andruckkraft des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 ein Konstruktionsprinzip vorteilhaft ist, bei dem die Wirklinie der Anpresskraft nicht mit der Wirklinie der Ventilschließkraft zusammenfällt.
Das Auftragselement kann mehrere Zahnrakeln aufweisen, die in Ziehrichtung des Lackstiftes hintereinander angeordnet sind.
Eine Ausbildung des Lackstiftes derart, dass bei großer Ventilschließkraft lediglich eine kleine Andruckkraft des Auftragselements gegen die zu lackierende oder zu beschichtende Oberfläche erforderlich ist, ist auch bei Lackstiften vorteilhaft, bei denen die Auftragsfläche des Auftragselements nicht von außen her mit Flüssigkeit vorsorgt wird, sondern beispielsweise durch eine zentrale Öffnung hindurch. Die Anmelderin behält sich daher vor, weitere Ansprüche auf eine Ausbildung des Lackstiftes zu richten, bei der unabhängig von der Ausbildung des Auftragselements bzw. dessen Auftragsfläche die vorgenannten Kraftverhältnisse vorliegen.
Ein Problem, das bei Lackstiften auftritt, ist, dass der bei geschlossenem Ventil außerhalb des Ventils am Auftragselement und dessen Versorgungskanälen verbleibender Lack insbesondere an den Stellen sofort eintrocknet, an denen er mit Umgebungsluft in Berührung kommt. Dies kann auch durch eine auf die Auftragsspitze bzw. das Gehäuse aufgesetzte Kappe nur begrenzt verhindert werden, da in der Kappe befindliche nicht mit der Umgebung ausgetauschte Luft ein Trocknen bzw. Härten des Lackes zwar verlangsamt, jedoch nicht verhindert.
Fig. 6 zeigt eine Abhilfemaßnahme für das vorstehende Problem:
Eine insgesamt mit 100 bezeichnete Kappe weist einen Grundkörper 102 auf, der mit einem Hohlraum 104 ausgebildet ist und von dem eine äußere zylindrische Ringwand 106 ausgeht.
In eine im Übergang vom Hohlraum 104 zur Ringwand 106 ausgebildete Stufe ist ein Boden 108 einer im Querschnitt insgesamt U-förmigen Innenkappe 110 eingesetzt, beispielsweise dichtend eingeschraubt oder sonstwie unter Abdichtung starr befestigt, die eine zur äußeren Ringwand 106 konzentrische innere Ringwand 112 aufweist.
In dem Hohlraum 104 ist ein Lösungsmittelspeicher 114 aufgenommen, beispielsweise ein schwammartiger Speicher oder ein Faserspeicher, der mit Lösungsmittel getränkt ist, das auch in dem vom Lackstift aufzubringenden Lack enthalten ist oder in dem dieser Lack zumindest löslich ist. Der Lösungsmittelspeicher 114 ist über einen durch den Boden 108 hindurchführenden Durchgangskanal 116 mit dem Innenraum der Innenkappe 110 verbunden. Der insgesamt mit 118 bezeichnete Lackstift und die Kappe 100 sind derart aufeinander abgestimmt, dass die äußere Ringwand 106 an dem Gehäuse des Lackstiftes 118 lösbar befestigbar ist, beispielsweise damit verschraubbar ist und dass sich beim Anbringen der äußeren Ringwand 106 an dem Gehäuse die innere Ringwand 112 auf einen beispielsweise durch das Funktionsbauteil gebildeten Ansatz 120 des Lackstiftes aufschiebt. Eine radial von der inneren Ringwand 112 vorstehende Dichtlippe 122 dichtet dabei den das Auftragselement des Lackstiftes aufnehmenden Innenraum der Innenkappe 110 nach außen ab. Im Innenraum der Innenkappe 110 entsteht eine mit dem Lösungsmittel des Lösungsmittelspeichers 114 gesättigte Atmosphäre, so dass an diese angrenzender Lack nicht eintrocknet.
Die Kappe 110 kann vielfältig abgeändert werden, solange gewährleistet ist, dass bei auf den Lackstift aufgesetzter Kappe das in der Kappe aufgenommene Auftragselement mit einer an Lösungsmittel gesättigten oder zumindest annähernd gesättigten Atmosphäre in Berührung kommt. Beispielsweise kann die äußere Ringwand 106 fehlen und die innere Ringwand 112 unmittelbar an dem Lackstift dichtend lösbar befestigt werden.

10: Gehäuse
12: Hohlzylinder
14: Funktionsbauteil
16: Endbauteil
18: Innenraum
20: Belüftungsöffnung
22: Bauteil
24: Stützelement
26: Axialkanal
28: Ventilglied
30: Auftragselement
32: Flanschbereich
34: Feder
36: Ventilsitzfläche
38: Zentralteil
40: Axialkanal
41: Auftragsfläche
42: Ringspalt
44: Flüssigkeitsvorrat
46: Oberfläche
48: Lackschicht
50: Axialnut
60: Auftragselement
62: Schaftbereich
64: Zahnrakel
66: Zahn
68: Nut
70: Ringflansch
72: Auftragsfläche
74: Hohlraum
76: Ringflansch
78: Durchgangsöffnung
80: Ventilplatte
81: Rohransatz
82: Axialkanal
83: Hohlkörper
84: Zahnrakel
85: Auftragselement
86: Versorgungskanal
87: Durchlass
88: Manschette
89: Ringraum
90: Kipppunkt
91: Ventilöffnung
92: Funktionsbauteil
94: Axialkanal
95: Stirnfläche
96: Auftragselement
97: Achse
98: Zahnrakel
99: Blattfeder
100: Kappe
102: Grundkörper
104: Hohlraum
106: Ringwand
108: Boden
110: Innenkappe
112: Ringwand
114: Lösungsmittelspeicher
116: Durchgangskanal
118: Lackstift
120: Ansatz
122: Dichtlippe

Claims

Lackstift, enthaltend
ein Gehäuse (10) zur Aufnahme eines Flüssigkeitsvorrates (44),
ein von dem Gehäuse vorstehendes und relativ zum Gehäuse bewegbares Auftragselement (60; 85; 96) zum Auftragen von Lack auf eine Oberfläche,
eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Lackvorrat und dem Auftragselement, und
ein Ventil (70, 36; 76, 80; 96, 95), das die Flüssigkeitsverbindung bei Nichtgebrauch des Lackstiftes unterbricht und bei Gebrauch des Lackstiftes infolge einer Relativbewegung zwischen dem Auftragselement und dem Gehäuse beim Andrücken des Auftragselements an eine zu lackierende Oberfläche (46) öffnet,
dadurch gekennzeichnet dass,
die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Flüssigkeitsvorrat und dem Auftragselement derart ist, dass eine an die zu lackierende Oberfläche (46) gedrückte Auftragsfläche (41; 72) des Auftragselements (30; 60; 85; 96) von außen her mit Flüssigkeit versorgt wird.
Lackstift nach Anspruch 1, wobei die Auftragsfläche (41; 72) von einer in Bewegungsrichtung des Auftragselements (30; 60; 85; 96) vorne liegenden Seite her mit Flüssigkeit versorgt wird.
Lackstift nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auftragsfläche (41; 72) ballig ausgebildet ist, so dass zwischen der an der zu lackierenden Oberfläche (46) und der an dieser anliegenden Auftragsfläche ein in seiner Dicke von Null nach außen zunehmender Zwischenraum gebildet ist.
Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Auftragselement als eine Zahnrakel (64; 84; 98) ausgebildet ist, so dass die Auftragsfläche aus beabstandeten Stirnflächen von Zähnen der Zahnrakel gebildet ist.
Lackstift nach Anspruch 4, wobei die Zähne (66) der Zahnrakel (64) quer zur Ziehrichtung des Lackstiftes nebeneinander angeordnet sind, eine Breite quer zur Ziehrichtung von etwa 0,3 mm haben, die Zwischenräume zwischen den Zähnen etwa 0,3 mm breit und 0,2 mm tief sind.
Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Auftragselement (60) starr mit einem in dem Gehäuse linear beweglich geführten Ventilglied (70) verbunden ist, das von einer Schließfeder (34) in dichtende Anlage an einen gehäusefesten Ventilsitz (36) gedrückt wird.
Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Auftragselement (30; 60) in einem zur Flüssigkeitsbindung gehörendem Axialkanal (26) beweglich geführt ist und in der Auftragsfläche (41) endet, die einen kleineren Durchmesser als der Axialkanal hat, und wobei eine Außenseite des aus dem Gehäuses vorstehenden Teils des Auftragselements durch den Axialkanal hindurch mit Flüssigkeit versorgt wird.
Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine zum Öffnen des Ventils (76;80; 96, 95) auf eine zu lackierende Oberfläche (46) vom Auftragselement (85; 96) her wirkende Kraft kleiner ist als eine von einer Feder (34) auf das Ventil aufgebrachte Schließkraft.
Lackstift nach Anspruch 8, wobei die Flüssigkeitsverbindung durch eine Durchgangsöffnung (78) eines am Gehäuse ausgebildeten, radial einwärts vorstehenden Ringflansches (76) führt, an dessen vom Auftragselement (85) abgewandter Seite eine Ventilplatte (80) anliegt, die von einer Feder (34) in dichtende Anlage an den Ringflansch gedrängt wird, und die Ventilplatte mittels eines die Durchgangsöffnung durchragenden, mit einem Axialkanal (82) versehenen Hohlkörpers (81, 83) starr mit dem Auftragselement verbunden ist, welches Auftragselement den Axialkanal verschließt, wobei wenigstens ein aus dem Axialkanal führender Versorgungskanal (86) eine nach außen frei liegende Auftragsfläche des Auftragselements (85) mit Flüssigkeit versorgt, und
wobei die aus dem Auftragselement (85), dem Hohlkörper (81, 83) und der Ventilplatte (80) bestehende, in sich starre Baugruppe beim Andrücken des Auftragselements an eine zu lackierende Oberfläche (46) relativ zu dem Ringflansch verkippt wird, so das die Ventilplatte vom Ringflansch abhebt.
Lackstift nach Anspruch 9, wobei der Abstand zwischen der Wirklinie der Kraft der Feder (34) von der Kippachse der Ventilplatte (80) kleiner ist als der Abstand des Auftragselements (85) von der Ventilplatte.
Lackstift nach Anspruch 9 oder 10, wobei zwischen dem Ringflansch (76) und einem Endbereich der Außenseite des Hohlkörpers (81, 83) ein bei vom Ringflansch abgehobener Ventilplatte mit dem Lackvorrat verbundener Ringraum (89) gebildet ist, der durch wenigstens einen in der Wand des Hohlkörpers ausgebildeten radialen Durchlass (87) hindurch mit dem Axialkanal (82) verbunden ist und nach außen mittels einer elastischen Manschette (88) abgedichtet ist.
Lackstift nach Anspruch 8, enthaltend einen Rohrkörper (92) mit einem mit dem Lackvorrat verbundenen Axialkanal (94), wobei das Auftragselement (96) derart schwenkbar an einem freien Ende des Rohrkörpers angebracht ist, dass es in nichtbetätigten Zustand den Axialkanal verschließt und bei Andrücken an eine zu lackierende Fläche gegen Federkraft in eine Gebrauchsstellung verschwenkbar ist, in der es ein Verbindung vom Axialkanal zu seiner Auftragsfläche freigibt.
Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Lackvorrat in einem in dem Gehäuse (10) angeordneten Beutel (22) aufgenommen ist, der von wenigstens einem Stützelement (24) derart gehalten ist, dass wenigstens eine seiner Abmessungen bei kleiner werdendem Lackvorrat im Wesentlichen unverändert bleibt.
Kappe für einen Lackstift nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem Lackstift das Auftragselement (96) von einem Ansatz (120) des Gehäuses vorsteht, welche Kappe (100) derart an dem Ansatz anbringbar ist, dass das Auftragselement unter Abdichtung gegenüber der Atmosphäre in einem Innenraum der Kappe aufgenommen ist, welcher Innenraum an einen in der Kappe ausgebildeten Lösungsmittelspeicher (114) angrenzt.
Kappe nach Anspruch 14, wobei der Lösungsmittelspeicher (114) durch einen Kanal (116) hindurch mit dem zur Aufnahme des Auftragselements (96) ausgebildeten Innenraum der Kappe (100) verbunden ist.
Kappe nach Anspruch 14 oder 15, enthaltend einen den Lösungsmittelspeicher (114) aufnehmenden Grundkörper (102) und zwei konzentrische Ringwände (106, 112), deren äußere zum Befestigen an dem Gehäuse ausgebildet ist und dessen innere derart ausgebildet ist, dass sie beim Befestigen der äußeren Ringwand an dem Gehäuse unter Abdichtung auf den Ansatz (120) des Gehäuses aufschiebbar ist.