EP1171316B1

EP1171316B1 - Auftragsgerät

Info

Publication number: EP1171316B1
Application number: EP00926956A
Authority: EP
Inventors: Jürgen RAPS; Jochen Griesheimer; Daniel Baum
Original assignee: Faber Castell AG
Current assignee: Faber Castell AG
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 2000-04-15
Publication date: 2002-10-16
Anticipated expiration: 2020-04-15
Also published as: US20020081141A1; EP1171316A1; JP4495352B2; WO2000063028A1; DE50000655D1; ATE226150T1; US6503016B2; JP2002541942A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Auftragen einer Flüssigkeit, insbesondere einen Schreib- oder Kosmetikstift. Ein solches beispielsweise aus DE 3910787 C1 bekanntes Auftragsgerät weist einen hülsenförmigen Stiftschaft auf. In den Stiftschaft ist ein zur Aufnahme einer Flüssigkeit dienender Behälter angeordnet. Weiterhin ist ein Flüssigkeitsleitsystem vorhanden, das einerseits eine Schreibspitze trägt und das andererseits mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters in Kontakt steht. Das vordere Ende des Behälters steht über eine mit einer semipermeablen Membran verschlossene Belüftungsöffnung mit der Atmosphäre in fluidischer Verbindung, wodurch eine Be- und Entlüftung des Behälters bei nach oben gehaltener Schreibspitze erreicht ist. Um bei mit der Schreibspitze nach unten gehaltenem Auftragsgerät eine Be- und Entlüftung (im folgenden wird vereinfachend nur von Belüftung gesprochen) zu gewährleisten ist bei dem bekannten Auftragsgerät im Behälter eine Querwand eingezogen, die zumindest teilweise aus einer semipermeablen, also für Flüssigkeit undurchlässigen und für Luft und Wasserdampf durchlässigen Membran besteht. An diese Querwand schließt sich schaftseitig eine Druckausgleichskammer an, die durch eine Lippenventile tragende Querwarid unterteilt ist. Schließlich ist in der schaftseitigen bzw, hinteren Stirnwand des Behälters eine Belüftungsöffnung vorhanden. Aus GB 715,043 ist ein Kugelschreiber bekannt, bei dem der Flüssigkeitsbehälter mit seinem hinteren Ende über eine semipermeable Membran mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Membran besteht aus einem porenfreien elastischen Material, z.B. aus Latex und lässt einen Durchtritt von Luft aufgrund einer Molekulardiffusion zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auftragsgerät vorzuschlagen, das bei einfachem Aufbau einen Behälter aufweist, der sowohl bei nach unten gehaltener Schreibspitze, also während des Gebrauchs, als auch bei nach oben gehaltener Schreibspitze, sowie auch bei sämtlichen anderen denkbaren Lager- und Gebrauchshaltungen einen ständigen Druckausgleich mit der Atmosphäre gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch ein Auftragsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist am hinteren Ende des Behälters eine Belüftungsöffnung angeordnet, die direkt in den Flüssigkeit aufweisenden Behälterinnenraum mündet und die von einer semipermeablen, d.h. für Luft durchlässigen und für Flüssigkeit undurchlässigen Membran verschlossen ist. Diese Bauweise ermöglicht es, den Innenraum des Stiftschaftes besser auszunutzen und damit eine größere Flüssigkeitsmenge zu speichern. Bei dem aus DE 3910787 C1 bekannten Auftragsgerät ist im Behälter eine Luftkammer vorhanden, die zulasten der speicherbaren Flüssigkeitsmenge geht. Es hat sich gezeigt, dass die Belüftung in der Schreibstellung auch ohne eine mit Luft gefüllte Hilfskammer mit darin angeordneten Lippenventilen möglich ist. Aufgrund des Fehlens dieses Konstruktionsmerkmales wird die Herstellung des Auftragsgerätes vereinfacht.

Die Belüftung des Auftragsgeräts bei nach oben gehaltener Schreibspitze erfolgt vorzugsweise über wenigstens eine am vorderen Ende des Behälters angeordnete und ebenfalls durch eine semipermeable Membran verschlossene Belüftungsöffnung. Die Membranen sind an der Außen- oder Innenseite der jeweiligen, die Belüftungsöffnung aufweisenden Behälterwand angeordnet, etwa dort angeklebt. Eine die Herstellung weiter vereinfachende Ausgestaltung sieht vor, dass das die Belüftungsöffnung aufweisende Bauteil ein Spritzgussteil mit darin eingegossener Membran ist. Der gesamte Behälter kann somit bereits bei seiner Herstellung mit einer Membran versehen werden, so dass ein nachträgliches Fixieren der Membran am Behälter entfällt.

Bei einer die Fertigung und die Montage vereinfachenden Ausgestaltung umfasst das Flüssigkeitsleitssystems ein Rohr mit einem im wesentlichen radial abstehenden Flansch, welcher die vordere Stirnwand des Behälters bildet. Das Rohr, der Flansch und der Behälter sind vorzugsweise einstückig. Dadurch wird zum einen die Montage erleichtert und zum anderen Undichtigkeiten zwischen Flansch und Behälter vermieden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Umfangswand des Behälters vom Stiftschaft selbst gebildet, was die Teileanzahl und damit den Montageaufwand verringert.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist im Stiftschaft ein separater Behälter angeordnet. Die Belüftung des Behälters über eine an dessen Hinterende angeordnete Membran ist dadurch ermöglicht, dass zwischen der Hülsenaußenseite und der Schaftinnenseite ein mit der Membran kommunizierender Luftkanal vorhanden ist. Der Luftkanal mündet bei einer vorteilhaften Weiterbildung in einen mit der Atmosphäre verbundenen Hohlraum, der zwischen dem Rohr des Flüssigkeitsleitsystems und einem dieses mit Radialabstand umfassenden, im Wesentlichen hülsenförmigen Spitzenteil angeordnet ist. Bei dem separaten Behälter lässt sich eine Belüftungsöffnung in der Behälterumfangswand anbringen. Damit ist zunächst der Vorteil verbunden, dass die Belüftungsöffnung größer ausgestaltet werden kann als bei einer Anordnung in einer Behälterstirnwand. Insbesondere im Falle der vorderen Stirnwand ist die für Belüftungsöffnungen zur Verfügung stehende Stirnwandfläche gering, da hier eine Bohrung vorhanden sein muss, über die das Flüssigkeitsleitsystem Flüssigkeit aus dem Behälter entnehmen kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich wenigstens eine langgestreckte Belüftungsöffnung vom spitzenseitigen Ende des Behälters bis zu seinem schaftseitigen Ende erstreckt. Auf diese Weise ist praktisch in jeder Lage des Stiftes eine Belüftung gewährleistet, besonders wenn mehrere solcher langgestreckter über den Behälterumfang verteilte Belüftungsöffnungen vorhanden sind. Den gleichen Effekt wie mit mehreren langgestreckten Belüftungsöffnungen kann man erreichen, wenn sich eine Belüftungsöffnung schraubenförmig über den Behälterumfang erstreckt. In diesem Falle, wie auch im Falle mehrerer geradlinig verlaufender langgestreckter Belüftungsöffnungen ist eine Belüftung des Behälterinnenraums auch in jeder beliebigen Drehstellung - bezogen auf die Längsachse des Auftragsgeräts als Drehachse - möglich.

Bei einer für sich gesehen erfinderischen Ausgestaltung ist im Rohrinnenraum der Flüssigkeitseinrichtung ein diesen verengender Einsatz angeordnet. Durch die Querschnittsverengung lassen sich in Axialrichtung verlaufende Flüssigkeitskanäle erzeugen, die gegenüber den Kapillaren eines Faser- oder Sintermaterials wesentlich größer sind und die daher einen geringeren Kapillardruck auf die Flüssigkeit ausüben. Der hohe Kapillardruck der herkömmlichen Materialien birst bei Auftragsgeräten mit freien Flüssigkeitsspeichern die Gefahr, dass aus der nach unten gehaltenen Schreibspitze Flüssigkeit heraustropft. Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung des Flüssigkeitsleitsystems ist dies verhindert. Bei nach oben gehaltener Schreibspitze kann sich erwärmungsbedingter Druck im Behälter über einen Flüssigkeitskanal und einen zwischen der Schreibspitze und der Innenwandung des Rohres vorhandenen Luftkanal abbauen. Umgekehrt kann über denselben Weg Luft in den Behälter eindringen. Auf eine membranverschlossene Belüftungsöffnung im vorderen Behälterbereich kann daher verzichtet werden.

Die Erfindung wird nun anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Auftragsgerätes,
Fig. 2: den Ausschnitt II in Fig. 1,
Fig. 3: eine weitere Ausführungsform eines Auftragsgerätes in Längsschnittdarstellung,
Fig. 4: einen Querschnitt entsprechend Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5: einen Querschnitt entsprechend Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6: das Detail VI von Fig. 3,
Fig. 7: das Detail VII von Fig. 3,
Fig. 8: eine weitere Ausführungsform eines Auftraggerätes in Längsschnittdarstellung,
Fig. 9: einen Querschnitt entsprechend Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10: das Detail X in Fig. 8,
Fig. 11,12: jeweils das schaftseitige Ende eines Auftragsgerätes nach Fig. 3 mit andersartiger Fixierung einer Membran,
Fig. 13: eine weitere Ausführungsform eines Auftragsgerätes in Längsschnittdarstellung, bei dem Belüftungsöffnungen in der Umfangswand des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind,
Fig. 14: das Detail XIV aus Fig. 13,
Fig. 15: ein Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 13, jedoch mit anders gestalteten Belüftungsöffnungen,
Fig. 16: ein Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend Fig. 13, mit einer einzigen, sich vom stirnseitigen bis zum schaftseitigen Ende des Flüssigkeitsbehälters erstreckenden Belüftungsöffnung,
Fig. 17: ein weiteres Ausführungsbeispiel in Längsschnittdarstellung,
Fig. 18: einen Teilquerschnitt entsprechend der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17, und
Fig. 19: das Detail XIX in Fig. 18.

Das in Fig. 1 gezeigte und auch die übrigen Ausführungsbeispiele setzen sich im Wesentlichen aus einem hülsenförmigen Stiftschaft 1, einem eine Schreibspitze 2 haltenden Flüssigkeitsleitsystem 3 und einem dieses mit Radialabstand umfassenden, hülsenförmigen Spitzenteil 4 zusammen. Der Stiftschaft 1 bildet selbst einen Behälter 5 für eine Schreibflüssigkeit oder für eine kosmetische Flüssigkeit. Das Hinterende des Stiftschaftes 1 weist einen radial nach innen eingezogenen Bereich 7 auf, auf den ein im Wesentlichen topfförmiger Stopfen 8 aufgesteckt ist. Der Stopfen 8 ist am Stiftschaft vorzugsweise durch eine Verklebung oder eine Ultraschallverschweißung fixiert. Innerhalb des Bereiches 7 ist an die Schaftinnenfläche 10 eine Stirnwand 11 angeformt, die sich radial nach innen erstreckt und von einer zentralen Belüftungsöffnung 12 durchbrochen ist. An der Schreibspitze 2 abgewandten Außenseite der Stirnwand 11 ist eine semipermeable Membran 13 fixiert. Der Axialabstand zwischen der Stirnwand 11 und dem Boden 14 des Stopfens 8 ist so bemessen, das auch zwischen der Membran 13 und dem Boden 14 ein Axialabstand bzw. ein Hohlraum 15 vorhanden ist. Dieser Hohlraum 15 kommuniziert mit der Atmosphäre über einen Belüftungskanal 16, der zwischen dem Stopfen 8 und dem verengten Bereich 7 des Stiftschaftes 1 angeordnet ist. Der Stopfen 8 liegt mit seiner Stirnseite 17 an einer sich radial nach außen erstreckenden Radialschulter 18 des Stiftschaftes 1 (Fig. 2) an. Im Bereich des Belüftungskanales 16 ist in die Stirnseite 17 eine Nut 19 eingelassen, die den Belüftungskanal 16 mit der Atmosphäre verbindet. Die Verbindung des Belüftungskanals 16 zum Hohlraum 15 erfolgt über wenigstens eine Nut 20 in der Stirnseite 9 des Stiftschaftes 1.

Die Membran 13 verhindert, dass Flüssigkeit aus dem Behälter 5 nach außen gelangen kann. Sie lässt aber eine Belüftung des Behälters in Richtung der Pfeile 21 zu, wenn während des Gebrauchs des Auftragsgerätes, also in dessen Schreibstellung, der Flüssigkeitsvorrat abnimmt. Bei einer Erwärmung des Behälterinhalts in dieser Stellung kann Luft in der Gegenrichtung nach außen in die Atmosphäre entweichen. Im Behälter 5 kann also während des Gebrauchs des Auftragsgerätes ein ständiger Druckausgleich erfolgen.

Das vordere Ende des Behälters 5 ist von einem Flansch 23 verschlossen, der Teil des Flüssigkeitsleitsystems 3 ist. An die von der Schreibspitze weg weisende Seite des Flansches 23 ist ein Rohrabschnitt 24 angeformt, der sich in den Stiftschaft 1 hinein erstreckt und der mit seiner Außenfläche 25 an der Schaftinnenfläche 10 anliegt. Die Verbindung zwischen dem Rohrabschnitt 24 und dem Stiftschaft 1 erfolgt beispielsweise über eine Verklebung. Der Rohrabschnitt 24 ist radial so weit nach innen versetzt, dass die Schaftaußenfläche 26 mit der Randfläche 27 des Flansches 23 fluchtet. An die andere Seite des Flansches 23 ist ein weiterer Rohrabschnitt 28 angeformt, dessen Außenfläche 29 mit der Randfläche 27 fluchtet. Im Rohrabschnitt 28 liegt das Spitzenteil 4 mit seinem hinteren Ende ein und umfasst ein am Flansch 23 angeformtes Rohr 30 mit Radialabstand. Zwischen dem Rohr 30, das vorderseitig die Schreibspitze 2 In dem sich schaftwärts an die Schreibspitze 2 anschliessenden Bereich des Rohres 30 ist ein beispielsweise aus Kunststofffasern oder einem gesintertem Kunststoff gebildetes Kapillarmaterial 33 angeordnet. Rohr 30, Flansch 23 und Kapillarmaterial bilden zusammen das Flüssigkeitsleitsystem. Das Kapillarmaterial 33 steht über eine zentrale Durchgriffsöffnung 34 im Flansch 23 mit dem Innenraum des Behälters 5 in fluidischer Verbindung. Der vordere Bereich 35 des Spitzenteils 4 verjüngt sich zur Schreibspitze 2 hin konisch und ist an seinem Vorderende mit einem Rohrabschnitt 36 einstückig verbunden, welcher das Rohr 30 umfasst. Zwischen dem Rohr 30 und dem Rohrabschnitt 36 ist ein Belüftungskanal 37 angeordnet, der den Innenraum des Spitzenteils 4 bzw. den zwischen diesem und dem Rohr 30 angeordneten Hohlraum 38 mit der Atmosphäre verbindet.

Im Flansch 23 sind schließlich noch mehrere Belüftungsöffnungen 39 vorhanden, die sich zur Schreibspitze 2 hin stufenartig radial erweitern. In den radial erweiterten Öffnungsbereich ist jeweils eine semipermeable Membran 40 eingesetzt. Die Fixierung der Membran 40 am Flansch 23 bzw. im erweiterten Bereich der Belüftungsöffnung 39 erfolgt beispielsweise durch eine Verklebung.

Wenn das in Fig. 1 dargestellte Schreibgerät mit der Schreibspitze 2 nach oben gehalten wird, bildet sich vor den Belüftungsöffnungen 39 ein Luftpolster. Im Falle einer erwärmungsbedingten Ausdehnung dieses Luftpolsters kann Luft über die Belüftungsbohrungen 39 und die semipermeablen Membranen 40 in den Hohlraum 38 und von dort über den Belüftungskanal 37 in die Atmosphäre gelangen, sofern die für Auftragsgeräte der vorliegenden Art übliche Schutzkappe 42 entfernt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Flüssigkeitsbehälter 5a von einer separaten, in den Stiftschaft 1a eingesetzten Hülse gebildet. Das der Schreibspitze 2 abgewandte Hinterende der Hülse weist eine mit Abstand zu deren Stirnseite 43 angeordnete und mit einer zentralen Belüftungsöffnung 12a versehene Stirnwand 45 auf. In die ringvorsprungartig radial nach innen vorstehende Stirnwand 45 ist eine semipermeable Membran 13a mit ihren Randbereichen eingebettet. Zwischen der Stirnwand 45 bzw. der Membran 13a und dem Boden 46 des Stiftschaftes 1a ist ein Axialabstand und damit ein Hohlraum 47 vorhanden. Dieser Hohlraum 47 steht über wenigstens eine Nut 48 in der Stirnseite 43 des Behälters 5a mit einem Belüftungskanal 49 in Verbindung, der zwischen der Außenseite 50 des Behälters 5a und der Schaftinnenfläche 10a vorhanden ist und sich in Axialrichtung bzw. in Richtung der Mittellängsachse 51 des Auftragsgeräts erstreckt. Der Belüftungskanal 49 kann sich über den gesamten Umfang des Behälters 5a erstrecken. Es ist aber auch denkbar, dass in der Außenseite 50 mehrere sich in Richtung der Mittellängsachse 51 erstreckende Nuten (nicht dargestellt) vorhanden sind.

Die vordere Stirnwand des Behälters 5a wird durch einen Flansch 23a gebildet, der Teil des Flüssigkeitsleitsystems 3 ist. Der Flansch 23a ist in eine Aufnahmenut 53 am vorderen Stirnende des Behälters 5a eingesetzt und dort beispielsweise verklebt oder ultraschallverschweißt. Von der Vorderseite des Flansches 23a steht das Rohr 30a ab, das über eine Durchgriffsöffnung 34a im Flansch 23a mit dem Behälter 5a in fluidischer Verbindung steht. Das Rohr 30a trägt an seinem Vorderende die Schreibspitze 2 und ist ebenfalls mit einem Kapillarmaterial 33 gefüllt.

Das Spitzenteil 4a liegt mit seiner schaftseitigen Stirnseite Stoß an Stoß an der Stirnseite des Behälters 5a an. Die fluidische Verbindung zwischen dem Belüftungskanal 49 und dem Hohlraum 38 erfolgt über eine Nut 54 in der Schreibspitze 2 abgewandten Stirnseite des Spitzenteils 4a (siehe auch Fig. 4 und 6). Der Flansch 23a ist von insgesamt drei etwa kreisbogenförmigen Belüftungsöffnungen 39a durchbrochen. In die Belüftungsöffnungen 39a ist jeweils eine Membran 40a eingesetzt, wobei die Membran 40a mit ihrem Randbereich im Kunststoffmaterial des Flansches 23a eingebettet, also von dessen Kunststoffmaterial umspritzt ist. Der Belüftungskanal 49 umfasst, wie insbesondere Fig. 5 zu entnehmen ist, den Behälter 5a vollumfänglich. Jeder Belüftungsöffnung 39a ist eine Nut 54 zugeordnet (siehe Fig. 4).

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 5b als auswechselbare Patrone ausgestaltet. Das Hinterende des Behälters 5b ist ähnlich ausgestaltet wie das Hinterende bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, wobei jedoch die semipermeable Membran 13b an der Außenseite der Stirnwand 45 fixiert ist. Die spitzenseitige Stirnwand des Behälters 5b ist von einem Flansch 57 gebildet. Der Flansch 57 weist einen ersten Längsabschnitt 57a und einen zweiten, radial verbreiterten Längsabschnitt 57b auf. Der Abschnitt 57a liegt an der Behälterinnenfläche 60 an. Der zweite Längsabschnitt liegt mit dem den ersten Längsabschnitt 57a radial überragenden Abschnitt 57b in einer Ausnehmung 58 in der Stirnseite 59 des Behälters 5b ein. Im Flansch 57 sind zwei sich diametral gegenüberliegende Belüftungsöffnungen 39b vorhanden, die zur Schreibspitze 2 hin in einen radial erweiterten Bereich 63 übergehen. Dieser Bereich 63 ist wie die gesamte Belüftungsöffnung 39b im Querschnitt kreisförmig und erstreckt sich bis an den Rand 64 des Flansches 57 (siehe insbesondere Fig. 9). In den radial erweiterten Bereich 63 der Belüftungsöffnungen 39a ist jeweils eine semipermeable Membran 40b eingesetzt.

In Flansch 57 ist eine zentrale Durchgriffsöffnung 66 vorhanden, die sich in den Innenraum eines spitzenseitig vom Flansch vorstehenden Rohrabschnittes 67 hinein fortsetzt. Das Rohr 30b liegt im Rohrabschnitt 67 ein und stützt sich mit einem von seinem Umfang radial nach außen vorstehenden Flansch 69 an diesem ab. Das Spitzenteil 4b ist mit einem von innen her radial erweiterten Längsabschnitt 70 über den Flansch 69 gesteckt und daran fixiert. Zwischen dem Behälter 5b und dem Stiftschaft 1b ist ein wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ausgestalteter Belüftungskanal 49 vorhanden. Zwischen den einander zugewandten Stirnseiten des Behälters 5b und des Spitzenteils 4b ist ein Radialabstand 72 vorhanden und dadurch eine Verbindung zwischen dem Belüftungskanal 49 und dem zwischen den beiden Flanschen 69, 57 vorhandenen Raum 73 geschaffen. Der Raum 73 steht über Bohrungen 74 im Flansch 69 mit dem vom Spitzenteil 4b umschlossenen Hohlraum 38 in Verbindung, wobei dieser wiederum über den Belüftungskanal 37 mit der Atmosphäre kommuniziert.

In Fig. 11 und 12 sind weitere Möglichkeiten für die Ausgestaltung einer semipermeablen Membran bzw. deren Fixierung an einer Stirnwand dargestellt. Nach Fig. 11 ist die Membran 13c eine Folie, die an der Außenseite der Stirnwand 45 beispielsweise durch eine Verklebung fixiert ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist die z. B. ebenfalls als Folie ausgebildete Membran 13d mit ihrem Rand in einem Haltering 75 fixiert, welcher an der Außenseite der Stirnwand (45) befestigt ist. Die in Fig. 11 und 12 dargestellte Ausgestaltung und Fixierung der Membranen 13c, 13d ist selbstverständlich auf sämtliche Belüftungsöffnungen in einem Auftragsgerät aussen- und innenseitig anwendbar.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 ist ein Auftragsgerät, bei dem ein separater Behälter 5c in einen Stiftschaft 1c unter Freilassung eines Entlüftungskanals 49 angeordnet ist.. Der Behälter 5c ist an seinem hinteren Ende durch eine angeformte Stirnwand 76 verschlossen. Die vordere Stirnwand wird von einem Flansch 77 gebildet, der am hinteren Ende des Rohres 30c angeformt ist. In der Umfangswand des Behälters 5c ist wenigstens eine Belüftungsöffnung 39c im vorderen und wenigstens eine Belüftungsöffnung 12c im hinteren Bereich angeordnet. Die Belüftungsöffnungen 39c,12c sind nach Art von Langlöchern ausgebildet und erstrecken sich in Richtung der Mittellängsachse 51. Die Belüftungsöffnungen 39c,12c sind mit semipermeablen Membranen 40c,13e verschlossen und kommunizieren mit dem Belüftungskanal 49. Die einander zugewandten Stirnseiten vom Spitzenteil 4c und Behälter 5c sind Stoß an Stoß aneinandergesetzt. Um eine fluidische Verbindung zwischen dem Hohlraum 38 und dem Belüftungskanal 49 zu schaffen, ist in der dem Behälter 5c zugewandten Stirnseite des Spitzenteils 4c eine Nut 83 vorhanden. Der Flansch 77 ist mit einem ersten Längsabschnitt 84 in den Behälter 5c eingesetzt. Ein zweiter radial nach außen erweiteter Längsabschnitt 85 liegt in einer Aufnahmenut 86 in der der vorderen Stirnseite 87 des Behälters 5c ein.

Bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im vorderen und hinteren Bereich des Behälters 5d jeweils mehrere Belüftungsöffnungen 39d,12d vorhanden, die ebenfalls in Form von Langlöchern ausgebildet sind, wobei sie sich jedoch in Umfangsrichtung erstrecken, und durch semipermeable Membranen 40d,13f verschlossen sind. Die übrige Ausgestaltung des Auftragsgerätes von Fig. 15 entspricht dem von Fig. 13. Bei dem Auftragsgerät nach Fig. 16 schließlich ist eine einzige Belüftungsöffnung 88 vorhanden, die sich vom vorderen Behälterbereich bis zum hinteren Behälterbereich erstreckt und ebenfalls langlochförmig ausgebildet ist. Die Belüftungsöffnung 88 erstreckt sich schräg zur Mittellängsachse 51 bzw. verläuft schraubenförmig, und ist von einer semipermeablen Membran 89 verschlossen. Diese Membran, wie auch die weiter oben genannten bestehen aus einer dünnen Folie, einem Gewebe, einem Sinterwerkstoff oder auch aus einer Kombination dieser Materialien.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 entspricht im Wesentlichen jenem vom Fig. 13, wobei jedoch eine Belüftung des Behälters 5e in dessen vorderen Bereich nicht über eine Belüftungsöffnung bzw. semipermeable Membran, sondern über das Flüssigkeitsleitsystem 3d erfolgt. Dieses ist dementsprechend anders ausgestaltet. Das Rohr 30d trägt in seinem vorderen Bereich, der von innen radial erweitert ist, die Schreibspitze 2. Diese stützt sich mit ihrer hinteren Stirnseite 90 an einer nach innen vorspringenden Radialschulter 91 ab. In dem sich an die Radialschulter 91 nach hinten erstreckenden Bereich des Rohres 30d liegt ein zylinderförmiger Einsatz 92 ein, dessen Umfangsfläche komplementär zur Innenfläche des Rohres 30d ausgestaltet ist. In der Umfangsfläche des Einsatzes 92 sind jedoch Abflachungen 93 vorhanden, die sich in Axialrichtung und über die gesamte Länge des Einsatzes erstrecken. Die Abflachungen umgrenzen zusammen mit der Innenfläche des Rohres 30d Flüssigkeitskanäle 94. Über diese Flüssigkeitskanäle 94 kann Flüssigkeit aus dem Behälter 5e zur Schreibspitze 2 gelangen, wobei die Schreibspitze aus einem kapillaren Material besteht und die Flüssigkeit quasi in sich aufsaugt. Gegenüber herkömmlichen, für Flüssigkeitsleitsysteme verwendeten Materialen, etwa Fasermaterialien oder Sintermaterialien, üben die Flüssigkeitskanäle 94 auf die Flüssigkeit eine wesentlich geringere kapillare Wirkung aus. Der bei nach unten gehaltener Schreibspitze die Flüssigkeit in Richtung Schreibspitze fördernde kapillare Druck ist somit verringert, ein Austropfen von Flüssigkeit bei der genannten Stellung des Auftragsgerätes verhindert. Die Abflachungen 93 können sich parallel zur Mittellängsachse 51 erstrecken. Es ist aber auch denkbar, dass sie zum Schaft 1e hin leicht divergieren, was bedeutet, dass die Querschnittsfläche der Flüssigkeitskanäle 94 zum Behälter 5e abnimmt. Dementsprechend nimmt ihre Kapillarwirkung auf die Flüssigkeit zu. Durch eine solche Ausgestaltung kann also eine Kapillarwirkung in Richtung zum Behälter erzeugt und damit der Flüssigkeitszustrom zur Schreibspitze 2 weiter gedrosselt werden. Bei der Entlüftung mit nach oben gehaltener Schreibspitze sind die Flüssigkeitskanäle 94 zunächst noch mit Flüssigkeit gefüllt. Sobald sich aber ein Druck im Behälter aufbaut, wird aus wenigstens einem Flüssigkeitskanal die Flüssigkeit verdrängt, so dass dann ein Entlüftungskanal zur Verfügung steht. Um eine Verbindung dieser Kanäle zur Atmosphäre zu schaffen, können zwischen dem Außenumfang der Schreibspitze und dem Rohr 30d Entlüftungskanäle (nicht dargestellt) vorhanden sein. Die Entlüftung kann aber auch über freie Kapillaren der Schreibspitze erfolgen.

Der Einsatz 93 muss sich nicht zwangsläufig bis zum hinteren Ende des Rohres 30d erstrecken. Vorzugsweise weist er eine Länge von 5 bis 30 mm auf. Sein Durchmesser bewegt sich zwischen Werten von 2 mm und 5 mm. Die Höhe 95 eines Flüssigkeitskanals 94 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 0,10 mm. Die Breite 96 der Abflachungen 93 ergibt sich aus dem jeweiligen Durchmesser des Einsatzes 92.

Bezugszeichenliste

1: Stiftschaft
2: Schreibspitze
3: Flüssigkeitsleitsystem
4: Spitzenteil
5: Behälter
6: Hinterende
7: Bereich
8: Stopfen
9: Stirnseite
10: Schaftinnenfläche
11: Stirnwand
12: Belüftungsöffnung
13: Membran
14: Boden
15: Hohlraum
16: Belüftungskanal
17: Stirnseite
18: Radialschulter
19: Nut
20: Nut
21: Pfeil
23: Flansch
24: Rohrsbachnitt
25: Außenfläche
26: Schaftaußenfläche
27: Randfläche
28: Rohrabschnitt
29: Außenfläche
30: Rohr
33: Kapillarmaterial
34: Durchgriffsöffnung
35: Bereich
36: Rohrabschnitt
37: Belüftungskanal
38: Hohlraum
39: Belüftungsöffnung
40: Membran
42: Schutzkappe
43: Stirnseite
45: Stirnwand
46: Boden
47: Hohlraum
48: Nut
49: Belüftungskanal
50: Außenseite
51: Mittellängsachse
53: Aufnahmenut
54: Nut
57: Flansch
58: Ausnehmung
59: Stirnseite
60: Behälterinnenfläche
63: Bereich
64: Rand
66: Durchgriffsöffnung
67: Rohrabschnitt
68: Endabschnitt
69: Flansch
70: Längsabschnitt
72: Axialabstand
73: Raum
74: Bohrung
75: Haltering
76: Stirnwand
77: Flansch
83: Nut
84: Längsabschnitt
85: Längsabschnitt
86: Aufnahmenut
87: Stirnseite
88: Belüftungsöffnung
89: Membran
90: Stirnseite
91: Radialschulter
92: Einsatz
93: Abflachung
94: Flüssigkeitskanal
95: Höhe
96: Breite

Claims

Gerät zum Auftragen einer Flüssigkeit, insbesondere Schreib- oder Kosmetikstift, mit

einem hülsenförmigen Stiftschaft (1),

einem zur Aufnahme der Flüssigkeit dienenden Behälter (5), dessen vorderes und hinteres Ende jeweils zur Be- und Entlüftung mit der Atmosphäre in Verbindung steht,

einer Schreibspitze (2) aus einem kapillaren Material,

einem mit Hilfe eines Kapillarmaterials (33) Flüssigkeit aus dem Behälter zur Schreibspitze leitenden Flüssigkeitsleitsystem (3), und

einer an dem hinteren Ende des Behälters (5) angeordneten Belüftungsöffnung (12), die in den Flüssigkeit enthaltenden Behälterinnenraum mündet und die von einer semipermeablen, für Luft durchlässigen, für die Flüssigkeit jedoch undurchlässigen Membran (13) verschlossen ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch,
eine am vorderen Ende des Behälters (5) angeordnete Belüftungsöffnung (39), die durch eine semipermeable, für Luft durchlässige, für die Flüssigkeit jedoch undurchlässige Membran (40) verschlossen ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (13, 14) an der Außen- oder Innenseite der Behälterwand angeordnet sind.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine Belüftungsöffnung aufweisende Bauteil ein Spritzgussteil mit darin eingegossener Membran (13a, 40a) ist.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsleitsystem (3) ein Rohr (30) mit einem im Wesentlichen radial abstehenden Flansch (23, 23a) umfasst, wobei der Flansch die vordere Stirnwand des Behälters (5) bildet.
Auftragsgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (30), der Flansch (23, 23a) und der Behälter (5) einstückig sind.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand des Behälters (5) von dem Stiftschaft (1) gebildet ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
einen das hintere Ende des Stiftschaftes (1) verschließenden Stopfen (8), wobei zwischen der Stopfeninnenseite und der Schaftaußenseite ein mit der Atmosphäre kommunizierender Belüftungskanal (16) angeordnet ist.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
einen separaten, im Stiftschaft (1) angeordneten Behälter (5a) :
Auftragsgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Behälteraußenfläche und der Schaftinnenfläche (10) ein mit wenigstens einer hinteren Belüftungsöffnung (12a) kommunizierender Luftkanal (49) vorhanden ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (49) in einen mit der Atmosphäre kommunizierenden Hohlraum (38) mündet, der zwischen dem Rohr (30a) und einem dieses mit Radialabstand umgebenden, im Wesentlichen hülsenförmigen Spitzenteil (4a) angeordnet ist.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftungsöffnung (12c, 39c) in der Umfangswand des Behälters (5c) angeordnet ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine langgestreckte Belüftungsöffnung (88), die sich vom vorderen Ende des Behälters (5e) bis zu dessen hinteren Ende erstreckt.
Auftragsgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5b) eine auswechselbare Patrone ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 14,
gekennzeichnet durch
eine zentrale Öffnung (66) in der vorderen Stirnwand der Patrone, in die das Rohr (30b) des Flüssigkeitsleitsystems (3b) mit seinem hinteren Ende lösbar eingesetzt ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch,
eine Be- und Entlüftung des vorderen Behälterendes derart, dass die Schreibspitze (2) mit einem hinteren Längsabschnitt in dem Rohr (30d) einliegt, wobei in dem sich an die Schreibspitze (2) anschließenden Rohrinnenraum ein den Rohrinnenquerschnitt zu einem sich in Längsrichtung erstreckenden Flüssigkeitskanal (94) verengender Einsatz (93) angeordnet ist.
Auftragsgerät nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (92) einen an der Rohrinnenwandung anliegenden Umfangsabschnitt und eine zwischen sich und der Rohrinnenwandung den Flüssigkeitskanal (94) freilassende Abflachung (93) aufweist.
Auftragsgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Flüssigkeitskanals zum Behälter hin abnimmt.