EP3193664A1 - Vorrichtung zum auftragen einer flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum auftragen einer flüssigkeit

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Publication number
EP3193664A1
EP3193664A1 EP15762574.0A EP15762574A EP3193664A1 EP 3193664 A1 EP3193664 A1 EP 3193664A1 EP 15762574 A EP15762574 A EP 15762574A EP 3193664 A1 EP3193664 A1 EP 3193664A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
liquid
applicator head
adapter
neck
Prior art date
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Granted
Application number
EP15762574.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3193664B1 (de
Inventor
Hermann J. Schwarze
Joachim Plotzitzka
Oto Tot
Holger Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP3193664A1 publication Critical patent/EP3193664A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3193664B1 publication Critical patent/EP3193664B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B11/00—Brushes with reservoir or other means for applying substances, e.g. paints, pastes, water
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B9/00—Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/005—Arrangements of the bristles in the brush body where the brushing material is not made of bristles, e.g. sponge, rubber or paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a liquid comprising a hollow container for the liquid with a closed and an open end and an applicator head arranged at the open end of the container.
  • WO2013041573A1 shows an application pen for the flat discharge of a liquid, with a hollow plastic pin body having a closed and an open end and an applicator head sitting on the open end of the pin body and having a foam.
  • EP2564940A1 discloses an applicator pen for discharging a liquid stored in a hard ampule, having a hollow plastic pen body adapted to receive the ampule with a closed and an open end, the wall of which is sufficiently flexible, without tools around the ampoule received in the plastic pen body to break and thereby cause leakage of the liquid into the interior of the plastic pen body, and an applicator head seated on the open end of the plastic pen body having a foam, felt or fiber body.
  • US20130189440A1 discloses another applicator pen, wherein here an application tip for the application of an acrylic-containing material is provided.
  • WO200038564A1 discloses an applicator for dispensing liquids with an outer tube having at least one layer of impermeable plastic thereon having a frangible ampule for the liquid to be dispensed.
  • the outer tube is closed at one end and has at the opposite, open end on a spreader of porous foam. Furthermore, a sliding ring is provided, which can be used as a guide in dispensing the liquid.
  • EP2227981A1 in turn discloses an applicator bottle having a sieve-shaped application surface which is in contact with a porous liquid reservoir, so that a controlled, continuous application, even of a thin liquid medium, is ensured.
  • the object of the invention is to provide an improved applicator.
  • the basic idea of the invention is the use of a device for dispensing a liquid onto a substrate comprising a container for the liquid with an open end at a distal side and a closed end at a proximal side, and an applicator head arranged at the open end and having one on one An application means fixed to the above holding element, wherein a receptacle for the holding element is provided in order to provide a mounting possibility for the applicator head and wherein a feed opening for supplying liquid from the container to the application means is provided.
  • any shapes and types can be used.
  • Conceivable in this case are in particular tubes, bottles, crucibles and all other forms and types of containers known to the person skilled in the art which are suitable for the respective intended use.
  • bottle-like containers are used, which are designed such that an output of the liquid is not accompanied by a permanent deformation of one or more container walls.
  • a rigid design of the container walls is conceivable on the one hand, but on the other hand, a choice of a material and / or a shape that allows such a restoring force of the container walls, that in a regular deformation of the container walls is usually carried out an independent provision in the original state.
  • a plastic used preferably a thermoplastic material such as a polypropylene or a polyethylene.
  • a thermoplastic material such as a polypropylene or a polyethylene.
  • containers are in the range of 10ml to 1000ml.
  • the shaking body may be a ball, for example of a metallic material.
  • the device is suitable for different purposes for dispensing different liquid ketones.
  • the device is particularly preferably used for dispensing pretreatment agents, such as, for example, primers for the pretreatment of under-foundation in the production of adhesive bonds and in corrosion protection.
  • the feed opening can have any opening geometry and opening area which is suitable in particular for the respective liquid. Also several feed openings can be used. Particularly advantageous is one or more feed openings have been found, whose summed total open area in the range from 4mm 2 to 20mm 2, more preferably in the range of 5 mm 2 is up to 16mm. 2 In addition, it has proven to be particularly advantageous To provide a slot-shaped feed opening, which is arranged for example around the region of the receptacle around. The region of the receptacle can be fastened to webs or other auxiliary devices which, for example, can partially cover the supply opening. It can also be a multiplicity of supply openings, the sum of the individual opening areas of the multiplicity of supply openings preferably being in the above-mentioned range.
  • the adapter preferably has a supply openings for the liquid opposite the feed openings from the container.
  • the diameter of said filling opening is preferably in the range of 10mm to 20mm.
  • the diameter of the fill opening is selected and above described feed openings are designed such that the ratio between the opening area of the fill opening and the summed opening area of all feed openings is in the range of 4-80.
  • the applicator head can have any desired design. According to the invention, however, the applicator head has at least one protruding holding element with which it is fastened by means of a receptacle to the container or other part of the device.
  • the holding element is preferably pin-shaped, designed in particular in the form of a dome, a pin or a style and may in particular have a round, oval, triangular or polygonal Ouerten, wherein the length of the holding element preferably corresponds to a multiple of the diameter of the holding element.
  • the holding element may in particular consist of plastic, wood or metal.
  • the holding element is made of stainless steel.
  • the retaining element is designed from a solid material, so not hollow.
  • the holding element has two functions.
  • a fixation function of the fixation of the application agent serves on the distal side in a fixation function of the fixation of the application agent.
  • the opposite side serves on a mounting function of the attachment of the applicator head on said receptacle on the container or on another part of the device.
  • a fixing function is particularly suitable a cohesive or non-positive connection technology.
  • a suitable for the application application means can be fixed, for example by means of an adhesive on one side of the holding element. It is also conceivable clamping the application means by parts of the holding element itself.
  • For the assembly function is a cohesive, a non-positive or a positive connection technique or a combination of the above.
  • a thread can be provided or another mounting area, wherein a corresponding mounting area is again provided on the receptacle.
  • corresponding forms of receiving and retaining element wherein selbige are designed such that between the coming into contact surfaces in the mounted state, a positive connection can be provided.
  • the separation Preference is given to a releasable connection technology for the assembly function, the separation preferably can be done by the user himself without the aid of a tool and can preferably be done without destroying the container or parts of the device.
  • the application agent can have any shape suitable for the respective intended use.
  • the application means is substantially spherical, wherein the spherical shape can be interrupted and / or displaced in particular by the pin and / or parts of the container or by other parts of the device in the assembled state.
  • a particularly easy to manufacture device can be created. It is conceivable, for example, to equip a universal base device with an applicator head, which is equipped with an application means suitable for the respective application. This is for example conceivable in the factory, as well as on the side of the end user. Also, applications are conceivable in which a used application head is removed by the connection between the holding element and recording is released, and replaced with a new application head.
  • the receptacle for the holding element has a receiving opening for inserting the holding element, wherein the receiving opening is spatially and also functionally separate from the feed opening.
  • the liquid is not dispensed from the container via the receiving opening, in particular in order to avoid soiling of the receiving opening. Rather, the output of the liquid takes place only via one or more feed openings.
  • the device has a protruding neck on the distal side, wherein the applicator head is arranged such that the application means protrudes from the protruding neck in the direction of the distal side.
  • the neck can serve in particular as an extension or extension for the application agent.
  • the neck can serve, for example, as a guide in dispensing a liquid onto a substrate. It may also be advantageous to form the neck in such a way that it tapers in the direction of the distal side.
  • the neck can be designed conical or frustoconical.
  • the neck has a length in the range of 5mm to 20mm.
  • a substantially round cross section is in the range of 10mm to 20mm.
  • the neck is conically shaped, wherein it has a diameter in the range of 15 mm to 20 mm on the proximal side and a diameter in the range of 10 mm to 15 mm on its opposite distal, free side. Furthermore, it has been found to be particularly advantageous that the neck tapers at an angle in the range of 5 ° - 45 ° in the direction of the distal side. The angle is provided between the generatrix and in particular the cone axis of the neck.
  • the shape of the application means is selected such that it projects beyond the projecting neck on all sides on the distal side. For example, in this case a substantially spherical application means described above is conceivable, wherein the diameter of the spherical shape is greater than the diameter of the neck, at least in the adjacent region.
  • Another advantage is the equipment of the device with a protruding collar on the distal side below the application means, which has a distal-facing stop area to provide a guidance possibility in the discharge of the liquid.
  • the user can support the device on the stop area of the collar, for example, on a free edge of the substrate to which the liquid is to be applied.
  • the collar is used in conjunction with above-described projecting neck. It has proven to be particularly advantageous if the collar protrudes at least partially, but preferably on all sides in the range of 2mm to 10mm over the neck.
  • the outer edge of the collar may be rounded to a radius in the range of 0.5mm to 3mm, or alternatively may have a chamfer.
  • the applicator head has a plurality of fibers as application means, which are fixed by the holding element.
  • the applicator head is designed in this case brush-like, wherein the fibers can be of any nature.
  • synthetic fibers made of a plastic material conceivable, but also natural fibers, especially sheep or cotton.
  • a holding element made of a metallic material may prove to be expedient, wherein one end of the holding element for the fixing function is in particular so bent and / or twisted into each other that the plurality of fibers is fixed.
  • wool fibers has proven particularly advantageous.
  • the applicator head can be constructed and assembled according to the principle of a wool wiper known to the person skilled in the art.
  • fibers with a simple fiber length in the range of 5mm to 15mm.
  • a simple fiber length is to be understood as meaning the length of a fiber from the point of fixation on the holding element to its end.
  • fibers which are fastened for example, centrally to the holding element, in particular by means of the above-described fixing function, so that the fibers themselves are longer.
  • the fibers are arranged and designed such that they have a spherical shape.
  • the use of such an applicator head can therefore also prove to be particularly advantageous, since the user can trim individual or a multiplicity of fibers in such a way that a desired shape of the application agent is produced, which is particularly suitable for the substrate, for example.
  • the fibers are preferably designed such that they contain the solids contained in the liquid. Do not filter out or hold the body or active ingredients, but allow transport to the surface to be wetted. Furthermore, it has proven advantageous to use as smooth as possible fibers to minimize the removal of particles of the substrate, so a chip.
  • an applicator head which has a porous material, in particular one or more foam, felt or fiber body as the application means, which are attached to the support member.
  • Another advantage is ensuring the exchangeability of the applicator head.
  • receiving and holding element are designed such that a removal of the holding element is possible to ensure a replaceability of the applicator head.
  • a releasable connection technique for the above-described assembly function is used, wherein the separation can preferably be carried out by the user himself without the aid of a tool and can preferably be done without destroying the container or parts of the device.
  • the user can thus exchange used applicator heads for unused ones.
  • the equipment of a universal base device is to be equipped with an applicator head, which is equipped with a suitable application for the respective application.
  • the adapter is arranged at the open end of the container and the receptacle and the feed opening, wherein the adapter means for conveying the liquid so a communication between a cavity of the container and the supply port for supplying liquid from the container to the application means.
  • the adapter is made of a plastic material.
  • a thermoplastic material is used.
  • polyethylene is suitable.
  • Conceivable here is the production of the adapter by means of an injection molding process.
  • the adapter can be designed as a separate component, which is factory or mounted on the container by the user.
  • the adapter may be provided with one or more mounting sections to connect the adapter to a container.
  • these mounting portions are at least partially conical and are at least partially inserted into an opening of the container for mounting the adapter to a container.
  • the adapter may also include sealing means to ensure a tight connection with the container.
  • an adapter comprising a mounting portion for mounting on a container and a receptacle for mounting an applicator head with an application means, wherein the adapter a communication possibility between the cavity of the container and the supply port for supplying liquid from the Container for the application means for providing a device described above.
  • the adapter has a plurality of mounting sections for different containers and in particular different diameters of the openings of different containers.
  • it may be provided to equip the mounting section or sections with mounting areas, such as, for example, threads, latching areas, conical sections or the like.
  • the adapter has on one side a preferably radially projecting neck, which can be designed as described above and can bring about advantages described above.
  • the neck tapers in the direction of the distal side.
  • the neck can be designed conical.
  • the neck has a length in the range of 5mm to 20mm.
  • a substantially round cross section is in the range of 10mm to 20mm.
  • the neck is conically shaped, wherein it has a diameter on the proximal side in the range of 15 mm to 20 mm and at its opposite distal, free side has a diameter in the range of 10mm to 15mm.
  • the adapter has a protruding collar.
  • the collar can be used in particular as an assembly aid when mounting the adapter on a container.
  • the collar may have a stop region described above in order to ensure as described above a guiding possibility of the device.
  • the collar is used in conjunction with above-described projecting neck. It has proven to be particularly advantageous if the collar protrudes at least partially, but preferably on all sides in the range of 2mm to 10mm over the neck.
  • FIG. 1 shows a side view of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective view of a part of the device from FIG. 1, namely an attachment unit
  • FIG. 3 shows a perspective view of an applicator head of the device from FIG. 1
  • FIG. 4 shows a perspective view of an adapter of the device from FIG. 1
  • FIG. 5 shows a sectional side view of the adapter from FIG. 4
  • FIG. 6 shows a partially sectioned side view of the device from FIG.
  • Figure 7 is a side view of devices shown in Figure 1 during the application of liquids.
  • FIG. 1 shows a side view of a device 1 according to the invention, which is used as an applicator for a primer solution in the motor vehicle trade.
  • the device 1 includes a container 10 made of a plastic material containing the liquid to be dispensed.
  • the container 10 is rotationally symmetrical in an axis 4 designed and has on its underside on a proximal side 3 a round bottom 12, which is designed as a floor stand to turn off the device 1 can.
  • In the direction of an opposite distal side 2 extends a lateral surface and opens into a shoulder 13, in which the container 10 tapers conically up to a hollow cylindrical, neck-shaped extension 14.
  • an attachment unit 5 consisting of an adapter 30 and an applicator head 20 is mounted.
  • the outer contour of the adapter 30 is designed rotationally symmetrical about the axis 4.
  • the adapter has a tapering in the direction of extension 14 and conically shaped first mounting portion 34 and is inserted with a concealed second conical and also tapered mounting portion in an opening of the extension 14.
  • Said inserted mounting section serves here for sealing, for compensating for tolerances in the opening and is self-locking. Due to the design of the second mounting portion, a press fit is provided with the inner wall of the extension 14, so that a secure connection between the adapter 30 and container 10 can be made possible.
  • the provision of a connection between the two components mentioned by means of a thread, by means of Schnapptresss- elements or similar known in the art connection possibilities is conceivable here.
  • a radially projecting force adjoins the first mounting section 34.
  • gene 32 which has on its upper side facing a distal side 2, flat stop area 33.
  • the collar 32 serves on the one hand for easy mounting of the adapter 30 on the container 10, in which a user can be provided an attack option to exert force on the adapter 30 during insertion and / or screwing the adapter 30 into the opening of the container 10.
  • the collar 32 can be used in particular via its abutment region 33 as a guide aid in the application of the liquid.
  • the abutment region 33 terminates at a frustoconical neck 31, the imaginary base of which lies in the plane of the abutment region 33.
  • the neck 31 is designed rotationally symmetrically about the axis 4 and tapers in the distal side 2 up to an imaginary top surface, which represents the distal top side of the adapter 30.
  • the applicator head 20 is provided, which has as an application means a plurality of wool fibers 21, which are arranged or designed spherical, wherein the center of the ball lies on the axis 4.
  • the length of the wool fibers 21 is chosen such that the wool fibers 21 project beyond the projecting neck 31 on the distal side 2 on all sides, but on the other hand, the collar 32 in turn laterally projects beyond the wool fiber 21, ie has a lateral projection with respect to the applicator head 20.
  • FIG. 1 thus shows a device 1, which is an assembly consisting of a container 10, an adapter 30 and an applicator head 20.
  • the adapter 30 may also be formed as part of the container 10 and be formed, for example, on selbigen.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a part of the device 1 from FIG. 1, namely the adapter 30 and the applicator head 20, that is to say an attachment unit 5.
  • the attachment unit 5 can be connected to a container 10 for applying a liquid to a substrate as described above.
  • the first mounting portion 34 and the second mounting portion 35 can be seen, which differ in their diameters, to allow mounting for different container shapes and / or sizes.
  • the collar 32 is designed round, wherein the radius is selected and matched to the neck 31, that collar 32 extends on all sides preferably in the range of 2mm to 10mm from the outer wall of the neck 31 at its base radially outward. In the embodiment shown, the collar 32 protrudes approximately 6 mm on all sides.
  • the neck 31 is formed as described as a truncated cone, wherein the outer diameter of the neck 31 at its imaginary base about 18mm, at its imaginary top surface is about 12mm.
  • the length of the neck 31 is chosen such that the neck 31 tapers at an angle in the range of 5 ° - 45 ° in the direction of the distal side 2. The angle is provided between the generatrix and the cone axis, ie the axis 4.
  • an angle of about 12 ° has been found to be practicable.
  • a bundle of wool fibers 21 has been fixed in the center of the imaged ball, wherein the wool fibers have subsequently been brought into spherical form. The user can also continue to trim the wool fibers 21 to obtain a desired shape.
  • FIG. 3 shows a perspective view of an applicator head 20 of the device 1 from FIG. 1.
  • the holding element in the form of a style 22 with a circular cross section can be seen here.
  • the retaining element can also be designed as described above, in particular in the form of a pin or a dome.
  • the style 22 is made of stainless steel wire and has a style end 23 on the underside of the applicator head 20.
  • the style 22 is also made of solid material, so not hollow.
  • the other end of the style 22, which is covered by the wool fibers 21, is bent as an eyelet, which fixes the wool fibers 21.
  • FIG 4 shows a perspective view of an adapter 30 of the device 1 of Figure 1.
  • the adapter 30 is made of polyethylene and has been produced by means of an injection molding process.
  • the adapter 30 is designed as described above, but here are further features to recognize, since the applicator head 20 has not yet been assembled from Figure 3.
  • At the top of the neck 31 of the adapter 30 opens into the top surface, in which a located within the adapter 31 and partially hollow cylindrical shaped insert 47 can be seen, which is provided a central opening 36 which allows access into a receiving space 37.
  • the opening 36 is formed via a wall 48 of the insert 47.
  • the receiving space 37 is provided for introducing the above-described style 22 of the applicator 20, to allow attachment of the applicator head 20.
  • the feed openings 44 serve to supply liquid to be dispensed to a not shown applicator 20.
  • the accumulated opening area of all the feed ports 44 is preferably in the range of from 4mm 2 to 20mm 2, more preferably in the range from 5mm 2 to 16mm 2 is, in the embodiment shown in about 10mm 2 .
  • FIG. 5 shows a sectional side view of the adapter 30 from FIG. 4.
  • the adapter 30 has an antechamber 41, which is accessible via a filling opening 50.
  • the vestibule 41 is bounded by the first mounting portion 34 and the second mounting portion 35.
  • the diameter of the antechamber 41 and the filling opening 50 is preferably in the range of 10mm to 20mm.
  • the insert 47 protrudes in the direction of the antechamber 41 from the distal side, the insert 47 being connected to the neck 31 on the distal side via said webs 45 extending over the feed openings 44.
  • the insert 47 encloses the receiving space 37, in which a sleeve-shaped receptacle 38 for a non-illustrated applicator head 20 of Figure 3 is located.
  • the receptacle 38 has a concentric with the opening 36 extending and a receiving opening 46 in the direction of the distal side receiving bore 39.
  • the receptacle 38 is designed to be open in the direction of the antechamber 41 via a passage 40, so that a communication from the antechamber 41 to the receiving bore 39 is possible.
  • the outer wall of the sleeve-shaped receptacle 38 is spaced from the inside of the wall 48 of the insert 47, so that here a circumferential gap 51 is formed.
  • the insert 47 has on its proximal side a bottom, which is formed by a slope 27 extending from the wall 27 in the direction of the axis, which finally terminates in the passage 40.
  • the liquid reaches said adapter 30 via said filling opening 50. And from there into the antechamber 41.
  • the further path leads the liquid for an application to a substrate in a gap 42, the is formed between the inner wall of the vestibule 41 and the wall 27 of the protruding into the vestibule 41 insert 47 and further into a feed 43.
  • the feeder
  • the feed 43 is the tapered region between the inner wall of the neck 31 extending at an angle to the axis 4 and the wall 27 extending parallel to the axis 4.
  • the feed 43 finally opens into the feed openings 44 on the distal side.
  • the diameter of the filling opening 50 of the antechamber 41 is preferably in the range of 10mm to 20mm.
  • the diameter of the opening is selected and the feed openings
  • the ratio of the area of the filling opening 50 and the summed opening area of all the supply openings 44 is in the range of 4-80. In the embodiment shown, the ratio is about 20.
  • FIG. 6 shows a partially cutaway side view of the device 1 from FIG. 1.
  • the attachment unit consisting of adapter 30 and applicator head 20 from FIG. 2 is already mounted on the container 10.
  • the container 10 has been opened, so that an opening 16 is free and the adapter 30 has been introduced with its underside forwards in the opening 16.
  • adapter 30 and container 10 are matched to one another such that between the outer surface of the first mounting portion 34 and the inside of the neck-shaped extension 14 and in particular with an opening 16 delimiting opening edge 17 on the one hand a frictional connection, on the other hand, a seal.
  • the collar 32 lies with its underside on the end face of the neck-shaped extension 14.
  • a cavity 1 1 of the container 10 can also be seen, in which a liquid 18 is located.
  • a shaking ball 19 is also provided.
  • both the gap 42, and the feed 43 are made smaller than the diameter of the Scierelkugel 19.
  • the mounting of an attachment 30 with already attached applicator head 20 is possible.
  • the retrofitting of the adapter 30 with an applicator head 20 is also conceivable.
  • the applicator head 20 is also exchangeable, so that after a successful application of the liquid 18 to a substrate, the applicator head 20 can be exchanged.
  • style 22 of the applicator head 20 is inserted into the receiving bore 38 until the style end 23 reaches the end of the receiving bore 39.
  • style 22 and receiving bore 39 are designed and matched to each other, which is a frictional connection can be provided, on the one hand allows a fixation of the applicator head 20 on the adapter 30, in particular during the application of the liquid 18, on the other hand, however, a removal of the applicator head 20 by the user without the aid of tools and without destruction in particular of the adapter 30 allows.
  • Figure 6 shows the filling opening 50, via which a communication between adapter
  • the applicator head 20 can be used with its wool fibers 21 in spherical form as a container closure, for example, to avoid evaporation of volatile components of the liquid 18.
  • FIG. 7 shows a side view of two devices 1 according to the invention during the application of liquids to a flat surface 7 of a substrate 6.
  • the left device 1 rests with the outside of the neck 31 on the surface 7 and in this way crosses over the surface 7 guided.
  • the angle between the axis 4 of the left device 1 and the surface 7 corresponds substantially to the angle at which the neck 31 tapers as described above and is therefore in the illustrated embodiment at about 12 °.
  • the spherical shape of the wool fibers 21 of the applicator 20 is thereby partially compressed.
  • the flexible wool fibers 21 can also adapt to the substrate, so that even uneven and / or rough surfaces can be completely wetted.
  • the right-hand device 1 is moved in such a way that the axis 4 is arranged parallel to the surface 7.
  • the user uses the stop region 33 of the collar 32, which he guides along an edge of the substrate 6.
  • the device 1 is doing with the outside of the neck

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zur Ausgabe einer Flüssigkeit (18) auf ein Substrat aufweisend einen Behälter (10) für die Flüssigkeit (18) mit einem offenen Ende an einer distalen Seite (2) und einem geschlossenen Ende an einer proximalen Seite (3), und einem an dem offenen Ende angeordneten Applikatorkopf (20) aufweisend ein Applikationsmittel, welches an einem vorstehenden Haltelement (22) befestigt ist, wobei eine Aufnahme (38) für das Haltelement (22) vorgesehen ist, um eine Befestigungsmöglichkeit für den Applikatorkopf (20) bereitzustellen, wobei eine Zuführöffnung (44) zur Zuführung von Flüssigkeit (18) aus dem Behälter zu dem Applikationsmittel vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zum Auftragen einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Flüssigkeit aufweisend einen hohlen Behälter für die Flüssigkeit mit einem geschlossenen und einem offenen Ende und einem am offenen Ende des Behälters angeordneten Applikatorkopf.
Eingangs genannte Vorrichtungen sind beispielsweise als Applikatoren oder Applikatorstifte im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise zeigt die WO2013041573A1 einen Applikationsstift zum flächigen Austrag einer Flüssigkeit, mit einem hohlen Stiftkörper aus Kunststoff mit einem geschlossenen und einem offenen Ende und einem auf dem offenen Ende des Stiftkörpers sitzenden Applikatorkopf, der einen Schaumstoff aufweist.
Ferner offenbart die EP2564940A1 einen Applikationsstift zum Austrag einer in einer harten Ampulle gespeicherten Flüssigkeit, mit einem zur Aufnahme der Ampulle ausgebildeten hohlen Kunststoff-Stiftkörper mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, dessen Wandung hinreichend flexibel ist, um die im Kunststoff-Stiftkörper aufgenommene Ampulle werkzeuglos zu brechen und hierdurch einen Austritt der Flüssigkeit in das Innere des Kunststoff-Stiftkörpers zu bewirken, und einem auf dem offenen Ende des Kunststoff-Stiftkörpers sitzenden Applikatorkopf, der einen Schaumstoff, Filz oder Faserkörper aufweist.
Einen weiteren Applikatorstift offenbart die US20130189440A1 , wobei hier eine Applikationsspitze zur Applikation eines acrylhaltigen Materials vorgesehen ist.
Die WO200038564A1 offenbart einen Applikator zum Abgeben von Flüssigkeiten mit einem Außenrohr mit mindestens einer Schicht aus undurchlässigem Kunststoff darauf, die eine zerbrechbare Ampulle für die abzugebende Flüssigkeit aufweist. Das Außenrohr ist an einem Ende geschlossen und am weist am gegenüberliegenden, offenen Ende eine Auftragsspitze aus porösem Schaumstoff auf. Ferner ist ein Gleitring vorgesehen, der als Führung bei Abgeben der Flüssigkeit genutzt werden kann.
Die EP2227981A1 wiederum offenbart eine Applikatorflasche aufweisend eine siebförmige Applikationsfläche, welche in Kontakt mit einem porösen Flüssigkeitsspeicher steht, so dass eine kontrollierte, kontinuierliche Applikation auch eines dünnflüssigen Mediums gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einen verbesserten Applikator bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben. Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Vorrichtung zur Ausgabe einer Flüssigkeit auf ein Substrat aufweisend einen Behälter für die Flüssigkeit mit einem offenen Ende an einer distalen Seite und einem geschlossenen Ende an einer proximalen Seite, und einem an dem offenen Ende angeordneten Applikatorkopf aufweisend ein an einem vorstehenden Haltelement befestigtes Applikationsmittel, wobei eine Aufnahme für das Haltelement vorgesehen ist, um eine Befestigungsmöglichkeit für den Applikatorkopf bereitzustellen und wobei eine Zuführöffnung zur Zuführung von Flüssigkeit aus dem Behälter zu dem Applikationsmittel vorgesehen ist.
Als Behälter können beliebige Formen und Arten genutzt werden. Denkbar sind hierbei insbesondere Tuben, Flaschen, Tiegel und alle anderen dem Fachmann bekannten Formen und Arten von Behältern, die sich für den jeweiligen Einsatzzweck eignen. Bevorzugt kommen flaschenartige Behälter zum Einsatz, die derartig ausgebildet ist, dass eine Ausgabe der Flüssigkeit nicht mit einer dauerhaften Deformation einer oder mehrerer Behälterwände einhergeht. Einerseits ist hier eine steife Ausbildung der Behälterwände denkbar, andererseits jedoch eine Wahl eines Materials und/oder einer Form, die eine derartige Rückstellkraft der Behälterwände ermöglicht, dass bei einer regelmäßigen Deformation der Behälterwände im Regelfall eine eigenständige Rückstellung in den ursprungszustand erfolgt. Bevorzugt kommt als Material für den Behälter ein Kunststoff zum Einsatz, vorzugsweise ein thermoplastischer Kunststoff wie beispielsweise ein Polypropylen oder ein Polyethylen. Auch sind unterschiedliche Behältergrößen denkbar. So eignen sich insbesondere Behälter im Bereich von 10ml bis 1000ml.
Ferner hat es sich als sinnvoll erweisen, einen Aufschüttelkörper vorzusehen, welcher im Behälter angeordnet ist. Dieser kann zum Aufschütteln der Flüssigkeit genutzt werden, wodurch beispielsweise ein Durchmischen von verschiedenen Inhaltsstoffen und/oder ein Homogenisieren erreicht werden kann. Insbesondere kann der Aufschüttelkörper eine Kugel, beispielsweise aus einem metallischen Material sein.
Die Vorrichtung eignet sich für unterschiedliche Einsatzzwecke zur Ausgabe unterschiedlicher Flüssigketen. Besonders bevorzugt kommt die Vorrichtung zur Ausgabe von Vorbehandlungsmitteln wie beispielsweise Primern für die Vorbehandlung von Untergründung bei der Erzeugung von Klebeverbindungen und im Korrosionsschutz zum Einsatz.
Die Zuführöffnung kann eine beliebige und sich insbesondere für die jeweilige Flüssigkeit eignende Öffnungsgeometrie und Öffnungsfläche aufweisen. Auch können mehrere Zuführöffnungen zum Einsatz kommen. Als besonders vorteilhaft haben sich eine oder mehrere Zuführöffnungen erwiesen, dessen summierte Gesamtöffnungsfläche im Bereich von 4mm2 bis 20mm2, besonders bevorzugt im Bereich von 5mm2 bis 16mm2 liegt. Zudem hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine schlitzförmige Zuführöffnung bereitzustellen, die beispielsweise um den Bereich der Aufnahme herum angeordnet ist. Der Bereich der Aufnahme kann dabei an Stegen oder sonstigen Hilfseinrichtungen befestigt sein, die beispielsweise bereichsweise die Zuführöffnung abdecken können. Auch kann es sich um eine Vielzahl an Zuführöffnungen handeln, wobei die Summe der einzelnen Öffnungsflächen der Vielzahl an Zuführöffnungen vorzugsweise in dem oberhalb genannten Bereich liegt.
Dabei weist der Adapter vorzugsweise eine den Zuführöffnungen gegenüberliegende Einfüllöffnung für die Flüssigkeit aus dem Behälter auf. Der Durchmesser besagter Einfüllöffnung liegt vorzugsweise im Bereich von 10mm bis 20mm. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Einfüllöffnung derart gewählt und oberhalb beschriebene Zuführöffnungen sind derart gestaltet, dass das Verhältnis zwischen der Öffnungsfläche der Einfüllöffnung und der summierten Öffnungsfläche aller Zuführöffnungen im Bereich von 4 - 80 liegt.
Der Applikatorkopf kann dabei eine beliebige Gestaltung aufweisen. Erfindungsgemäß weist der Applikatorkopf jedoch zumindest ein vorstehendes Haltelement auf, mit welchem er mittels einer Aufnahme an dem Behälter oder anderen Teil der Vorrichtung befestigt ist. Das Halteelement ist vorzugsweise stiftartig, insbesondre in Form eines Domes, eines Zapfens oder eines Stiles gestaltet und kann insbesondere einen runden, ovalen, drei- oder vieleckigen Ouerschnitt aufweisen, wobei die Länge des Halteelementes vorzugsweise einem Vielfachen des Durchmessers des Halteelementes entspricht. Das Halteelement kann dabei insbesondere aus Kunststoff, Holz oder Metall bestehen. Vorzugsweise ist das Halteelement aus Edelstahl. Vorzugsweise ist das Halteelement dabei aus einem Vollmaterial gestaltet, also nicht hohl. Das Halteelement hat zwei Funktionen. Zum einen dient er an der distalen Seite in einer Fixierungsfunktion der Fixierung des Applikationsmittels. Zum anderen dient der an entgegengesetzter Seite in einer Montagefunktion der Befestigung des Applikatorkopfes über besagten Aufnahme an dem Behälter oder an einem anderen Teil der Vorrichtung. Für die Fixierungsfunktion eignet sich insbesondere eine stoffschlüssige oder eine kraftschlüssige Verbindungstechnik. So kann ein sich für den Anwendungsfall eignendes Applikationsmittel beispielsweise mittels eines Klebstoffes an der einen Seite des Halteelementes fixiert werden. Denkbar ist zudem ein Einklemmen des Applikationsmittels durch Teile des Halteelementes selbst. Für die Montagefunktion eignet sich eine stoffschlüssige, eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindungstechnik oder auch eine Kombination aus den genannten. So ist es beispielsweise denkbar, einen Klebstoff zur Montage des Halteelementes in der Aufnahme vorzusehen. Auch kann beispielsweise ein Gewinde vorgesehen werden oder ein anderer Montagebereich, wobei ein korrespondierender Montagebereich wiederum an der Aufnahme vorgesehen ist. Denkbar ist ferner die Nutzung korrespondierender Formen von Aufnahme und Halteelement, wobei selbige derartig gestaltet sind, dass zwischen den in Kontakt tretenden Oberflächen im montierten Zustand eine kraftschlüssige Verbindung bereitgestellt werden kann. Bevorzugt kommt eine wieder lösbare Verbindungstechnik für die Montagefunktion, wobei die Trennung vorzugsweise durch den Anwender selbst ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs erfolgen kann und vorzugsweise ohne Zerstörung des Behälters oder Teile der Vorrichtung erfolgen kann.
Das Applikationsmittel kann eine beliebige und sich für den jeweiligen Einsatzzweck eignende Form aufweisen. Vorzugsweise ist das Applikationsmittel im Wesentlichen Kugelförmig, wobei die Kugelform insbesondere durch den Stift und/oder Teile des Behälters oder durch andere Teile der Vorrichtung im montierten Zustand unterbrochen sein und/oder verdrängt werden kann.
Durch eine derartige Gestaltung kann eine besonders einfach herzustellende Vorrichtung geschaffen werden. Dabei ist es beispielsweise denkbar, eine universelle Basisvorrichtung mit einem Ap- plikatorkopf auszurüsten, der mit einem für den jeweiligen Einsatzzweck passenden Applikationsmittel ausgestattet ist. Dies ist beispielsweise werksseitig denkbar, als auch auf Seiten des Endanwenders. Auch sind Einsatzfälle denkbar, bei denen ein gebrauchter Applikationskopf entfernt wird, indem die Verbindung zwischen Halteelement und Aufnahme gelöst wird, und gegen einen neuen Applikationskopf ausgetauscht wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Aufnahme für das Halteelement eine Aufnahmeöffnung zum Einführen des Halteelement auf, wobei die Aufnahmeöffnung räumlich und auch funktional getrennt von der Zuführöffnung ist. Die Ausgabe der Flüssigkeit aus dem Behälter erfolgt in diesem Fall also nicht über die Aufnahmeöffnung, insbesondere um ein Verschmutzen der Aufnahmeöffnung zu vermeiden. Vielmehr erfolgt die Ausgabe der Flüssigkeit lediglich über ein oder mehrere Zuführöffnungen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung an der distalen Seite einen vorstehenden Hals auf, wobei der Applikatorkopf derart angeordnet ist, dass das Applikationsmittel von dem vorstehenden Hals in Richtung distaler Seite vorsteht. Der Hals kann dabei insbesondere als Fortsatz oder Verlängerung für das Applikationsmittel dienen. Hierbei kann der Hals beispielsweise als Führungshilfe bei der Ausgabe einer Flüssigkeit auf ein Substrat dienen. Es kann sich zudem als vorteilhaft erweisen, den Hals derart auszubilden, dass er sich in Richtung distaler Seite verjüngt. Insbesondere kann der Hals dabei konisch oder kegelstumpfförmig gestaltet sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Hals eine Länge im Bereich von 5mm bis 20mm auf. Bevorzugt ist ein im Wesentlichen runder Querschnitt im Bereich von 10mm bis 20mm. Besonders bevorzugt ist der Hals konisch gestaltet, wobei er an der proximalen Seite einen Durchmesser im Bereich von 15 mm bis 20mm aufweist und an seiner gegenüberliegenden distalen, freien Seite einen Durchmesser im Bereich von 10mm bis 15mm. Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass sich der Hals in einem Winkel im Bereich von 5° - 45° in Richtung distale Seite verjüngt. Der Winkel ist dabei zwischen der Mantellinie und insbesondere der Kegelachse des Halses vorgesehen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Form des Applikationsmittel derart gewählt, dass es den vorstehenden Hals an der distalen Seite allseitig überragt. Beispielsweise ist hierbei ein oberhalb beschriebenes im Wesentlichen kugelförmiges Applikationsmittel denkbar, wobei der Durchmesser der Kugelform größer ist, als der Durchmesser des Halses zumindest im angrenzenden Bereich.
Ein weiterer Vorteil ist die Ausrüstung der Vorrichtung mit einem vorstehenden Kragen an der distalen Seite unterhalb des Applikationsmittels, welcher einen in distale Richtung weisenden Anschlagbereich aufweist, um eine Führungsmöglichkeit bei der Ausgabe der Flüssigkeit bereitzustellen. Der Anwender kann die Vorrichtung an dem Anschlag bereich des Kragens beispielsweise an einer freien Kante des Substrates abstützen, auf welches die Flüssigkeit aufgebracht werden soll. Bevorzugt kommt der Kragen in Verbindung mit oberhalb beschriebenem vorstehenden Hals zum Einsatz. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestallt, wenn der Kragen zumindest bereichsweise, vorzugsweise jedoch allseitig im Bereich von 2mm bis 10mm über den Hals hinausragt. Um ein Entlanggleiten an einer freien Kante des Substrates zu vereinfachen, kann die äußere Kante des Kragens mit einem Radius im Bereich von 0,5 mm bis 3mm abgerundet oder alternativ eine Fase aufweisen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Applikatorkopf eine Vielzahl an Fasern als Applikationsmittel auf, welche von dem Halteelement fixiert werden. Der Applikatorkopf ist in diesem Fall pinselartig ausgestaltet, wobei die Fasern beliebiger Natur sein können. So sind insbesondere Kunstfasern aus einem Kunststoff material denkbar, jedoch auch Naturfasern, insbesondere aus Schafs- oder Baumwolle. Ferner kann sich der Einsatz eines Halteelementes aus einem metallischen Material als sinnvoll erweisen, wobei das eine Ende des Halteelementes für die Fixierungsfunktion insbesondere derart umgebogen und/oder ineinander verdreht ist, dass die Vielzahl an Fasern fixiert wird. Besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von Fasern aus Wolle erwiesen. Der Applikatorkopf kann nach dem Prinzip eines dem Fachmann bekannten Wollwischers aufgebaut und zusammengesetzt sein. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz von Fasern mit einer einfachen Faserlänge im Bereich von 5mm bis 15mm. Unter einer einfachen Faserlänge ist dabei die Länge einer Faser vom Punkt der Fixierung am Halteelement bis zu ihrem Ende zu verstehen. Gleichwohl ist es denkbar Fasern einzusetzen, die beispielsweise mittig an dem Halteelement insbesondere durch oberhalb beschriebene Fixierungsfunktion befestigt sind, so dass die Fasern selbst länger sind. In diesem Fall weist jedoch auch der jeweilig freie Teil der Faser an jeder Seite der Fixierung vorzugsweise oberhalb genannte einfache Faserlänge auf. Vorzugsweise sind die Fasern dabei derart angeordnet und gestaltet, dass sie eine Kugelform aufweisen. Der Einsatz eines solchen Appli- katorkopfes kann sich auch deshalb als besonders vorteilhaft erweisen, da der Anwender einzelne oder eine Vielzahl von Fasern derart beschneiden kann, dass eine gewünschte Form des Applikationsmittels entsteht, welche sich beispielsweise für das Substrat besonders eignet. In allen Fällen sind die Fasern vorzugsweise derart gestaltet, dass sie die in den Flüssigkeit enthaltende Feststoff- körper oder Wirkstoffe nicht herausfiltern und festhalten, sondern einen Transport auf die zu benetzende Oberfläche ermöglichen. Ferner hat es sich von Vorteil herausgestellt, möglichst glatte Fasern einzusetzen, um ein Abtragen von Stoffteilchen des Substrates, also ein Spanen zu minimieren.
Alternativ hierzu kann sich jedoch auch der Einsatz eines Applikatorkopfes als sinnvoll erweisen, der ein poröses Material, insbesondere einen oder mehrere Schaumstoff-, Filz- oder Faserkörper als Applikationsmittel aufweist, die an dem Halteelement befestigt sind.
Ein weiterer Vorteil ist die die Gewährleistung der Auswechselbarkeit des Applikatorkopfes. Hierbei sind insbesondere Aufnahme und Halteelement derart gestaltet, dass eine Entfernung des Halteelementes möglich ist, um eine Auswechselbarkeit des Applikatorkopfes zu gewährleisten. So kommt bevorzugt eine wieder lösbare Verbindungstechnik für die oberhalb beschriebene Montagefunktion zum Einsatz, wobei die Trennung vorzugsweise durch den Anwender selbst ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs erfolgen kann und vorzugsweise ohne Zerstörung des Behälters oder Teile der Vorrichtung erfolgen kann. Insbesondere der Anwender kann somit gebrauchte Appli- katorköpfe gegen unbenutzte austauschen. Auch ist die Ausrüstung einer universellen Basisvorrichtung mit einem Applikatorkopf auszurüsten, der mit einem für den jeweiligen Einsatzzweck passenden Applikationsmittel ausgestattet ist.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines Adapter, der an dem offenen Ende des Behälters angeordnet ist und die Aufnahme und die Zuführöffnung beinhaltet, wobei der Adapter eine Mittel zum Befördern der Flüssigkeit also eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen einem Hohlraum des Behälters und der Zuführöffnung zur Zuführung von Flüssigkeit aus dem Behälter zu dem Applikationsmittel aufweist. Vorzugsweise besteht der Adapter aus einem Kunststoffmaterial. Besonders bevorzugt kommt ein thermoplastischer Kunststoff zum Einsatz. Hierbei eignet sich insbesondere Polyethylen. Denkbar ist hier die Fertigung des Adapters mittels eines Spritzgussverfahrens.
Der Adapter kann dabei als separates Bauteil gestaltet sein, der werkseitig oder vom Anwender auf dem Behälter montierbar ist. Hierfür kann der Adapter mit einem oder mehreren Montageabschnitten ausgestattet sein, um den Adapter mit einem Behälter zu verbinden. Vorzugsweise sind diese Montageabschnitte zumindest bereichsweise konisch gestaltet und werden zur Montage des Adapters an einem Behälter zumindest bereichsweise in eine Öffnung des Behälters eingeschoben. Der Adapter kann zudem Dichtmittel aufweisen, um eine dichte Verbindung mit dem Behälter zu gewährleisten. Mit einem solchen Adapter können beliebige Behälter mit einem oberhalb beschriebenen Applikatorkopf genutzt werden. Auch eine Nachrüstung von bereits vorhandenen Behältern ist somit möglich. Ein weiterer Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist daher ein Adapter aufweisend einen Montageabschnitt zur Montage an einem Behälter sowie eine Aufnahme zur Montage eines Appli- katorkopfes mit einem Applikationsmittel, wobei der Adapter eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen dem Hohlraum des Behälters und der Zuführöffnung zur Zuführung von Flüssigkeit aus dem Behälter zu dem Applikationsmittel zur Bereitstellung einer oberhalb beschriebenen Vorrichtung.
Vorzugsweise weist der Adapter mehrere Montageabschnitte für unterschiedliche Behälter und insbesondere unterschiedliche Durchmesser der Öffnungen unterschiedlicher Behälter auf. Zudem kann vorgesehen werden den oder die Montageabschnitte mit Montagebereichen, wie beispielsweise Gewinden, Rastbereiche, konische Abschnitte oder dergleichen auszustatten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Adapter an einer Seite einen vorzugsweise radial vorstehenden Hals auf, der wie oberhalb beschrieben gestaltet sein und oberhalb beschriebene Vorteile bringen kann. Vorzugsweise verjüngt sich der Hals dabei in Richtung distaler Seite. Insbesondere kann der Hals dabei konisch gestaltet sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Hals eine Länge im Bereich von 5mm bis 20mm auf. Bevorzugt ist ein im Wesentlichen runder Querschnitt im Bereich von 10mm bis 20mm. Besonders bevorzugt ist der Hals konisch gestaltet, wobei er an der proximalen Seite einen Durchmesse im Bereich von 15 mm bis 20mm aufweist und an seiner gegenüberliegenden distalen, freien Seite einen Durchmesser im Bereich von 10mm bis 15mm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Adapter einen vorstehender Kragen auf. Der Kragen kann dabei insbesondere als Montagehilfe beim Montieren des Adapters auf einem Behälter genutzt werden. Zudem kann der Kragen einen oberhalb beschriebenen Anschlagbereich aufweisen, um wie oberhalb beschrieben eine Führungsmöglichkeit der Vorrichtung zu gewährleisten. Bevorzugt kommt der Kragen in Verbindung mit oberhalb beschriebenem vorstehenden Hals zum Einsatz. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestallt, wenn der Kragen zumindest bereichsweise, vorzugsweise jedoch allseitig im Bereich von 2mm bis 10mm über den Hals hinausragt.
Ein weiterer Grundgedanke ist die Bereitstellung einer Baugruppe bestehend aus einem Behälter, einem Adapter und einem Applikationskopf. Die oberhalb beschriebenen Gestaltungsvarianten und Vorteile sollen dabei die Offenbarung der einzelnen Bauelemente der Baugruppe insoweit ergänzen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft mit Hilfe von Figuren beschrieben. Dabei zeigt
Figur 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Vorrichtung aus Figur 1 , nämlich eine Aufsatzeinheit,
Figur 3 eine perspektivisch Ansicht eines Applikatorkopfes der Vorrichtung aus Figur 1 , Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Adapters der Vorrichtung aus Figur 1 , Figur 5 eine geschnittene Seitenansicht des Adapters aus Figur 4, Figur 6 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Vorrichtung aus Figur 1 ,
Figur 7 eine Seitenansicht auf mit Figur 1 gezeigten Vorrichtungen während des Auftragens von Flüssigkeiten.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 , die als Applikator für eine Primerlösung im Kraftfahrzeughandwerk zum Einsatz kommt. Die Vorrichtung 1 beinhaltet dabei einen Behälter 10 aus einem Kunststoffmaterial, der die auszugebende Flüssigkeit enthält. Der Behälter 10 ist rotationssymmetrisch im eine Achse 4 gestaltet und weist an seiner Unterseite an einer proximalen Seite 3 einen runden Boden 12 auf, der als Standboden ausgeführt ist, um die Vorrichtung 1 abstellen zu können. In Richtung einer gegenüberliegenden distalen Seite 2 erstreckt sich eine Mantelfläche und mündet in einer Schulter 13, in der sich der Behälter 10 bis hin zu einem hohlzylindrischen, halsförmigen Fortsatz 14 konisch verjüngt. An dieser Oberseite ist der Behälter 10 offen gestaltet. Auf den Behälter 10 ist eine Aufsatzeinheit 5 bestehend aus einem Adapter 30 und einem Applikatorkopf 20 montiert.
Die Außenkontur des Adapters 30 ist rotationssymmetrisch um die Achse 4 gestaltet. Der Adapter weist einen sich in Richtung Fortsatz 14 verjüngenden und konisch gestalteten ersten Montageabschnitt 34 auf und ist mit einem verdeckten zweiten konischen und sich ebenfalls verjüngendem Montageabschnitt in eine Öffnung des Fortsatzes 14 eingeschoben. Besagter eingeschobener Montageabschnitt dient hier zum Abdichten, zum Ausgleichen von Toleranzen in der Öffnung und ist selbsthemmend. Durch die Gestaltung des zweiten Montageabschnittes wird mit der Innenwand des Fortsatzes 14 ein Presssitz bereitgestellt, so dass eine sichere Verbindung zwischen Adapter 30 und Behälter 10 ermöglicht werden kann. Alternativ ist hier auch die Bereitstellung einer Verbindung zwischen beiden genannten Bauteilen mittels eines Gewindes, mittels Schnappverbindungs- elementen oder ähnlicher dem Fachmann bekannter Verbindungsmöglichkeiten denkbar. In Richtung distaler Seite 2 schließt sich an den ersten Montageabschnitt 34 ein radial vorstehender Kra- gen 32 an, der an seiner Oberseite einen in Richtung distaler Seite 2 weisenden, flächigen Anschlagbereich 33 aufweist. Der Kragen 32 dient einerseits der einfachen Montage des Adapters 30 auf dem Behälter 10, in dem einem Anwender eine Angriffsmöglichkeit bereitgestellt werden kann, um Kraft auf den Adapter 30 beim Einschieben und/oder Eindrehen des Adapters 30 in die Öffnung des Behälters 10 auszuüben. Andererseits kann der Kragen 32 insbesondere über seinen Anschlagbereich 33 als Führungshilfe bei dem Auftragen der Flüssigkeit genutzt werden. Der Anschlagbereich 33 endet an einem kegelstumpfförmigen Hals 31 , dessen gedachte Grundfläche in der Ebene des Anschlagsbereichs 33 liegt. Der Hals 31 ist rotationssymmetrisch um die Achse 4 gestaltet und verjüngt sich in distale Seite 2 bis hin zu einer gedachten Deckfläche, die die distale Oberseite des Adapters 30 darstellt. Hier ist der Applikatorkopf 20 vorgesehen, der als Applikationsmittel eine Vielzahl von Wollfasern 21 aufweist, die kugelförmig angeordnet oder gestaltet sind, wobei der Mittelpunkt der Kugel auf der Achse 4 liegt. Die Länge der Wollfasern 21 ist dabei derart gewählt, dass die Wollfasern 21 einerseits den vorstehenden Hals 31 an der distalen Seite 2 allseitig überragen, andererseits jedoch der Kragen 32 wiederum die Wollfaser 21 seitlich überragt, also hinsichtlich des Applikatorkopfes 20 einen seitlichen Überstand aufweist.
Figur 1 zeigt somit eine Vorrichtung 1 , bei der es sich um eine Baugruppe bestehend aus einem Behälter 10, einem Adapter 30 und einem Applikatorkopf 20 handelt. Natürlich kann der Adapter 30 auch als Teil des Behälters 10 ausgebildet sein und beispielsweise an selbigen angeformt sein.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Vorrichtung 1 aus Figur 1 , nämlich den Adapter 30 und den Applikatorkopf 20, also eine Aufsatzeinheit 5. Die Aufsatzeinheit 5 kann wie oberhalb beschrieben mit einem Behälter 10 zum Auftragen einer Flüssigkeit auf ein Substrat verbunden werden. Hierzu sind der erste Montageabschnitt 34 und der zweite Montageabschnitt 35 zu sehen, die sich in ihren Durchmessern unterscheiden, um eine Montagemöglichkeit für unterschiedliche Behälterformen und/oder Größen zu ermöglichen.
Ferner ist der Kragen 32 rund gestaltet, wobei der Radius derart gewählt und auf den Hals 31 abgestimmt ist, dass sich Kragen 32 allseitig vorzugsweise im Bereich von 2mm bis 10mm von der Außenwand des Halses 31 an dessen Grundfläche radial nach außen erstreckt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht der Kragen 32 allseitig ungefähr 6mm vor. Der Hals 31 ist wie beschrieben als Kegelstumpf ausgebildet, wobei der Außendurchmesser des Halses 31 an seiner gedachten Grundfläche ungefähr 18mm, an seiner gedachten Deckfläche ungefähr 12mm beträgt. Die Länge des Halses 31 ist dabei derart gewählt, dass sich der Hals 31 in einem Winkel im Bereich von 5° - 45° in Richtung distale Seite 2 verjüngt. Der Winkel ist dabei zwischen der Mantellinie und der Kegelachse, also der Achse 4 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat sich ein Winkel von ungefähr 12° als praktikabel herausgestellt. Zur Herstellung des Applikatorkopfes 20 mit seinem kugelförmigen Applikationsmittel ist ein Bündel an Wollfasern 21 im Mittelpunkt der abgebildeten Kugel fixiert worden, wobei die Wollfasern anschließend in Kugelform gebracht worden sind. Der Anwender kann die Wollfasern 21 auch weiter beschneiden um eine gewünschte Form zu erhalten.
Figur 3 zeigt eine perspektivisch Ansicht eines Applikatorkopfes 20 der Vorrichtung 1 aus Figur 1. Zu erkennen ist hier das Halteelement in Form eines Stils 22 mit kreisförmigem Querschnitt. Alternativ kann das Halteelement auch wie oberhalb beschrieben insbesondere in Form eines Zapfens oder eines Domes gestaltet sein. Der Stil 22 ist aus Edelstahldraht hergestellt und weist ein Stilende 23 an der Unterseite des Applikatorkopfes 20 auf. Der Stil 22 ist zudem aus Vollmaterial hergestellt, also nicht hohl. An der gegenüberliegenden Seite ist das andere Ende des Stils 22, welches durch die Wollfasern 21 verdeckt wird, als Öse gebogen, welche die Wollfasern 21 fixiert.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Adapters 30 der Vorrichtung 1 aus Figur 1. Der Adapter 30 besteht aus Polyethylen und ist mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt worden. Der Adapter 30 ist wie oberhalb beschrieben gestaltet, jedoch sind hier weitere Merkmale zu erkennen, da der Applikatorkopf 20 aus Figur 3 noch nicht montiert worden ist. An der Oberseite mündet der Hals 31 des Adapters 30 in der Deckfläche, in der ein sich innerhalb des Adapters 31 befindlichen und teilweise hohlzylindrisch gestalteten Einsatz 47 zu erkennen ist, der eine zentrische Öffnung 36 vorgesehen ist, die einen Zugang in einen Aufnahmeraum 37 ermöglicht. Die Öffnung 36 wird dabei über eine Wandung 48 des Einsatzes 47 gebildet. Der Aufnahmeraum 37 ist zum Einbringen des oberhalb beschriebenen Stiles 22 des Applikatorkopfes 20 vorgesehen, um eine Befestigung des Applikatorkopfes 20 zu ermöglichen. Konzentrisch um die Öffnung 36 sind vier kreisringsegmentartige Zuführöffnungen 44 angeordnet. Die volle Kreisringfläche ist dabei lediglich durch vier Stege 45 unterbrochen, durch die der Einsatz 47 und dabei insbesondere die die Öffnung 36 definierende Wandung 48 mit dem Hals 31 verbunden ist. Die Zuführöffnungen 44 dienen der Zuführung von abzugebender Flüssigkeit an einen hier nicht dargestellten Applikatorkopf 20. Die summierte Öffnungsfläche aller Zuführöffnungen 44 liegt vorzugsweise im Bereich von 4mm2 bis 20mm2, besonders bevorzugt im Bereich von 5mm2 bis 16mm2 liegt, im gezeigten Ausführungsbeispiel bei etwa 10mm2.
Figur 5 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Adapters 30 aus Figur 4. An der Unterseite weist der Adapter 30 einen Vorraum 41 auf, der über eine Einfüllöffnung 50 zugänglich ist. Der Vorraum 41 wird durch den ersten Montageabschnitt 34 und den zweiten Montageabschnitt 35 begrenzt. Der Durchmesser des Vorraums 41 und der Einfüllöffnung 50 liegt vorzugsweise im Bereich von 10mm bis 20mm. In Richtung Vorraum 41 ragt von der distalen Seite der Einsatz 47 in Richtung Vorraum 41 , wobei der Einsatz 47 an der distalen Seite über besagte sich über die Zuführöffnungen 44 erstreckenden Stege 45 mit dem Hals 31 verbunden ist.
Der Einsatz 47 umschließt den Aufnahmeraum 37, in dem sich eine hülsenförmige Aufnahme 38 für einen nicht abgebildeten Applikatorkopf 20 aus Figur 3 befindet. Die Aufnahme 38 weist eine konzentrisch zur Öffnung 36 verlaufende und über eine Aufnahmeöffnung 46 in Richtung distale Seite offene Aufnahmebohrung 39 auf. Zur Montage des Applikatorkopfes aus Figur 3 wird dessen Stil 22 von distaler Seite durch die Öffnung 36 über den Aufnahmeraum 37 und schließlich durch die Aufnahmeöffnung 46 in die Aufnahmebohrung 39 eingeschoben. Die Aufnahme 38 ist dabei in Richtung Vorraum 41 über einen Durchgang 40 offen gestaltet, so dass eine Kommunikation von Vorraum 41 zur Aufnahmebohrung 39 möglich ist. Die Außenwand der hülsenförmige Aufnahme 38 ist dabei beabstandet von der Innenseite der Wandung 48 des Einsatzes 47, so dass hier ein umläufiger Spalt 51 gebildet wird. Der Einsatz 47 weist an seiner proximalen Seite einen Boden auf, der durch einen sich von der Wandung 27 in Richtung Achse verlaufende Schräge 49 gebildet wird, welche schließlich in dem Durchgang 40 mündet.
Besagte Mittel zum Befördern der Flüssigkeit 18 werden im Folgenden beschrieben: Die Flüssigkeit erreicht besagten Adapter 30 über besagte Einfüllöffnung 50. Und gelangt von dort in den Vorraum 41. Der weitere Weg führt die Flüssigkeit für einen Auftrag auf ein Substrat in einen Zwischenraum 42, der zwischen der Innenwand des Vorraums 41 und der Wandung 27 des in den Vorraum 41 ragenden Einsatzes 47 gebildet wird und weiter in eine Zuführung 43. Die Zuführung
43 ist dabei der sich verjüngende Bereich zwischen der sich winklig zur Achse 4 erstreckenden Innenwand des Halses 31 und der sich parallel zur Achse 4 erstreckenden Wandung 27. Die Zuführung 43 mündet schließlich an der distalen Seite in den Zuführöffnungen 44.
Der Durchmesser der Einfüllöffnung 50 des Vorraums 41 liegt vorzugsweise im Bereich von 10mm bis 20mm. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Öffnung derart gewählt und die Zuführöffnungen
44 sind derart gestaltet, dass das Verhältnis von Fläche der Einfüllöffnung 50 und der summierten Öffnungsfläche aller Zuführöffnungen 44 im Bereich von 4 - 80 liegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis bei ungefähr 20.
Figur 6 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht der Vorrichtung 1 aus Figur 1. Hier ist die Aufsatzeinheit, bestehend aus Adapter 30 und Applikatorkopf 20 aus Figur 2 bereits auf dem Behälter 10 montiert. Hierfür wurde der Behälter 10 geöffnet, so dass eine Öffnung 16 frei ist und der Adapter 30 wurde mit seiner Unterseite voran in die Öffnung 16 eingebracht. Dabei sind Adapter 30 und Behälter 10 derart aufeinander abgestimmt, dass zwischen der Außenfläche des ersten Montageabschnittes 34 und der Innenseite des halsförmigen Fortsatzes 14 und insbesondere mit einem die Öffnung 16 begrenzenden Öffnungsrand 17 einerseits eine reibschlüssige Verbindung, andererseits auch eine Abdichtung erfolgt. Dabei liegt der Kragen 32 mit seiner Unterseite auf der Stirnfläche des halsförmigen Fortsatzes 14 auf. Aufgrund der teilgeschnittenen Darstellung ist ferner auch ein Hohlraum 1 1 des Behälters 10 zu erkennen, in dem sich eine Flüssigkeit 18 befindet. Zur Durchmischung der Bestandteile der Flüssigkeit 18 ist zudem eine Schüttelkugel 19 vorgesehen. Um ein unbeabsichtigtes Verklemmen der Schüttelkugel 19 zu vermeiden, sind sowohl der Zwischenraum 42, als auch die Zuführung 43 kleiner gestaltet, als der Durchmesser der Schüttelkugel 19. Einerseits ist die Montage eines Aufsatzes 30 mit bereits befestigtem Applikatorkopf 20 möglich. Andererseits ist aber auch die nachträgliche Ausrüstung des Adapters 30 mit einem Applikatorkopf 20 denkbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Applikatorkopf 20 zudem wechselbar, so dass nach einem erfolgten Auftrag der Flüssigkeit 18 auf ein Substrat der Applikatorkopf 20 ausgetauscht werden kann. Zu Montage wird der Stil 22 des Applikatorkopfes 20 in die Aufnahmebohrung 38 eingeführt, bis das Stilende 23 das Ende der Aufnahmebohrung 39 erreicht. Dabei sind Stil 22 und Aufnahmebohrung 39 derart gestaltet und aufeinander abgestimmt, das eine kraftschlüssige Verbindung bereitstellbar ist, die einerseits eine Fixierung des Applikatorkopfes 20 an dem Adapter 30 insbesondere während des Auftrags der Flüssigkeit 18 ermöglicht, andererseits jedoch eine Entfernung des Applikatorkopfes 20 durch den Anwender ohne Zuhilfenahme von Werkzeug und ohne Zerstörung insbesondere des Adapters 30 ermöglicht.
Darüber hinaus zeigt Figur 6 die Einfüllöffnung 50, über die eine Kommunikation zwischen Adapter
30 und Behälter 10 möglich ist, so dass die Flüssigkeit 18 bei der Applikation aus dem Hohlraum
1 1 durch die Einfüllöffnung 50, in den Vorraum 41 , weiter durch den Zwischenraum 42 und die Zuführung 43 und schließlich bis zu den Wollfasern 21 des Applikatorkopfes 20 gelangen kann. Über die Wollfasern 21 wird die Flüssigkeit 18 direkt aus dem Behälter 10 appliziert. Nach erfolgter Applikation kann der Applikatorkopf 20 mit seinen Wollfasern 21 in Kugelform als Behälterverschluss genutzt werden, beispielsweise um ein Ausdampfen von flüchtigen Bestandteilen der Flüssigkeit 18 zu vermeiden.
Figur 7 zeigt eine Seitenansicht von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 während des Auftragens von Flüssigkeiten auf eine ebene Oberfläche 7 eines Substrates 6. Die linke Vorrichtung 1 liegt dabei mit der Außenseite des Halses 31 auf der Oberfläche 7 auf und wird auf diese Weise über die Oberfläche 7 geführt. Der Winkel zwischen der Achse 4 der linken Vorrichtung 1 und der Oberfläche 7 entspricht dabei im Wesentlichen dem Winkel, mit dem sich der Hals 31 wie oberhalb beschrieben verjüngt und liegt somit im gezeigten Ausführungsbeispiel bei etwa 12°. Die Kugelform der Wollfasern 21 des Applikatorkopfes 20 wird dabei bereichsweise zusammengedrückt. Die flexiblen Wollfasern 21 können sich zudem dem Untergrund anpassen, so dass auch unebene und/oder raue Oberflächen vollständig benetzt werden können.
Die rechte Vorrichtung 1 wird derart bewegt, dass die Achse 4 parallel zur Oberfläche 7 angeordnet ist. Der Anwender nutzt hierzu den Anschlagbereich 33 des Kragens 32, den er an einer Kante des Substrates 6 entlang führt. Zudem wird die Vorrichtung 1 dabei mit der Außenseite des Halses
31 im Übergangsbereich zum Kragen 32 über die Oberfläche geführt. Um ein Entlanggleiten an der Kante zu vereinfachen, ist die äußere Kante des Kragens 32 mit einem Radius von 0,75 mm abgerundet. Auch hier wird Kugelform der Wollfasern 21 bereichsweise zusammengedrückt. Bezugszeichenliste:
1 Ausgabevorrichtung 30 Adapter
2 Distale Seite 31 Hals
3 Proximale Seite 32 Kragen
4 Achse 33 Anschlag bereich
5 Aufsatzeinheit 34 Erster Montageabschnitt
6 Substrat 35 Zweiter Montageabschnitt
7 Oberfläche 36 Öffnung
10 Behälter 37 Aufnahmeraum
1 1 Hohlraum 38 Aufnahme
12 Boden 39 Aufnahmebohrung
13 Schulter 40 Durchgang
14 Halsförmiger Fortsatz 41 Vorraum
15 Wand 42 Zwischenraum
16 Öffnung 43 Zuführung
17 Offnungsrand 44 Zuführöffnung
18 Flüssigkeit 45 Steg
19 Schüttelkugel 46 Aufnahmeöffnung
20 Applikatorkopf 47 Einsatz
21 Wollfasern 48 Wandung
22 Stil 49 Schräge
23 Stilende 50 Einfüllöffnung
51 Spalt

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Ausgabe einer Flüssigkeit (18) auf ein Substrat aufweisend einen Behälter (10) für die Flüssigkeit (18) mit einem offenen Ende an einer distalen Seite (2) und einem geschlossenen Ende an einer proximalen Seite (3), und einem an dem offenen Ende angeordneten Appli- katorkopf (20) aufweisend ein Applikationsmittel, welches an einem vorstehenden Haltelement (22) befestigt ist, wobei eine Aufnahme (38) für das Haltelement (22) vorgesehen ist, um eine Befestigungsmöglichkeit für den Applikatorkopf (20) bereitzustellen, wobei eine Zuführöffnung (44) zur Zuführung von Flüssigkeit (18) aus dem Behälter zu dem Applikationsmittel vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (38) eine Aufnah- meöffnung (46) zur Aufnahme des Haltelementes (22) aufweist, wobei die Aufnahmeöffnung (46) getrennt von der Zuführöffnung (44) ist.
3. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der distalen Seite (2) ein vorstehender Hals (31 ) vorgesehen ist, wobei der Applikatorkopf (20) derart angeordnet ist, dass das Applikationsmittel von dem vorstehenden Hals (31 ) in Richtung distaler Seite (2) vorsteht.
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Applikationsmittels derart gewählt ist, dass es den vorstehenden Hals (31 ) an der distalen Seite (2) allseitig überragt.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der distalen Seite (2) ein vorstehender Kragen (32) vorgesehen ist, welcher einen Anschlagbereich (33) aufweist, um eine Führungsmöglichkeit bei der Ausgabe der Flüssigkeit (18) bereitzustellen.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikatorkopf (20) eine Vielzahl an Fasern (21 ), vorzugsweise Wollfasern, als Applikationsmittel aufweist, die von dem Haltelement (22) fixiert werden.
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikatorkopf (20) ein poröses Material, insbesondere einen oder mehrere Schaumstoff-, Filz- oder Faserkörper als Applikationsmittel aufweist, die an dem Haltelement (22) befestigt sind.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Applikatorkopf (20) auswechselbar ist.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (30) vorgesehen ist, der an dem offenen Ende des Behälters (10) angeordnet ist und die Aufnahme (38) und die Zuführöffnung (44) beinhaltet, wobei der Adapter Mittel zum Befördern der Flüssigkeit (18) zwischen einem die Flüssigkeit (18) aufweisenden Hohlraum (1 1 ) des Behälters (10) und der Zuführöffnung (44) zur Zuführung der Flüssigkeit (18) aus dem Behälter (10) zu dem Applikationsmittel aufweist.
10. Adapter (30) aufweisend einen Montageabschnitt (35) zur Montage an einem Behälter (10) sowie eine Aufnahme (38) zur Montage eines Applikatorkopfes (20) zur Bereitstellung einer Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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