DE4015152A1

DE4015152A1 - Geraet zum auftrag von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE4015152A1
Application number: DE4015152A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Fukuoka; Nobuaki Kobayashi
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1990-11-22
Also published as: GB2232073A; GB2232073B; GB9009744D0; US5073058A

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Auftrag verschiedener Flüssigkeiten wie beispielsweise Tinten, Korrekturflüssigkeiten, Ölfarben, Wasserfarben, Nagellacken oder dergleichen.

Die hierfür allgemein bekannten Geräte weisen beispielsweise eine Tintenrührkugel auf, die in einem Behälter mit einem Tintenreservoir enthalten ist, sowie eine Auftragsspitze, welche am vorderen Ende des Behälters angebracht und mit einem Ventil zur Regulierung des Tintenflusses versehen ist. Wenn das Gerät in Gebrauch genommen werden soll, wird es als Ganzes geschüttelt, um die Tinte innerhalb des Reservoires für die Anwendung umzurühren. Obwohl solche Geräte mit einem Regulierventil versehen sind, geschieht es, daß eine überschießende Menge Tinte in Richtung auf die Auftragsspitze fließt und heraustropft. Dieses Problem muß beseitigt werden.

In der geprüften japanischen Gebrauchsmusterpublikation SHO 45-24 976 ist zur Lösung dieses Problems beispielsweise eine Konstruktion beschrieben, bei der eine Kugel zwischen einem Schreibfederkern und einem Behälter angeordnet ist, welche mittels einer Feder nach hinten gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, um die Schreibfeder normalerweise von dem Inneren des Behälters zu trennen, und zwar durch Kontakte der Kugel mit dem Ventilsitz. Der Behälter wird unmittelbar vor Ingebrauchnahme geschüttelt, um die Kugel in Öffnungsrichtung zu bewegen, wodurch Tinte vom Behälter in den Schreibfederkern geführt wird.

Auch die geprüfte japanische Gebrauchsmusterpublikation SHO 62-29 103 offenbart einen Behälter, der an seinem vorderen Ende mit einer Vorkammer versehen ist, welche in Verbindung mit dem Innern des Behälters über einen Rückhalteabschnitt in Verbindung steht. Wenn die Schreibfederspitze beim Gebrauch durch Zusammendrücken des Behälters von außen gegen den Rückhalteabschnitt gepreßt wird, zu dem die Tinte zugeführt wird, wird die Tinte vom Behälter in die Vorkammer gedrückt. Mit dieser Konstruktion wird die Tinte innerhalb des Behälters zeitweise in der Vorkammer gehalten, anstatt sofort aus der vorderen Endöffnung des Behälters herauszufließen. Dies hindert die Tinte daran, sofort in großen Mengen herauszufließen, wenn das Ventil geöffnet wird.

Die geprüfte japanische Gebrauchsmusterpublikation SHO 61-14 472 offenbart ferner ein Gerät, das eine kleine Kammer aufweist, die am vorderen Ende des Gerätes angeordnet ist und in der eine Auftragsspitze sitzt, das ferner einen mit der Kammer über eine Öffnung in Verbindung stehenden Behälter sowie eine Kugel zum Schließen der Verbindungsöffnung während des Gebrauchs aufweist. Wenn der Benutzer das Gerät als Ganzes auf- und abschüttelt, bewegt sich die Kugel und rührt die Flüssigkeit in dem Behälter um, wodurch die Flüssigkeit in die kleine Kammer fließen kann. Die Kugel schließt die Verbindungsöffnung während des Gebrauchs und begrenzt hierdurch die Flüssigkeitsmenge, die aus dem vorderen Ende des Behälters herausfließt.

Bei dem Gerät, das in der obengenannten Publikation SHO 45-24 976 offenbart ist, muß die Feder eine relativ geringe Vorspannung haben, um der Kugel zu erlauben, sich um einen bestimmten Betrag zu bewegen. Entsprechend besteht das Problem, daß, wenn der Druck der Tinte in dem Behälter auf Grund der Wärme der Hand, die den Behälter hält, oder anderer Gründe, zunimmt, der zunehmende Druck die Kugel dazu bringt, sich gegen die Vorspannkraft der Feder zu bewegen, wodurch das Ventil geöffnet wird und die Tinte tropfenweise ausfließt.

Im Falle des Gerätes, welches in der Publikation SHO 62-29 103 offenbart ist, variiert die Tintenmenge, die in die Vorkammer gedrückt wird, mit dem auf den Behälter ausgeübten Druck. Hierdurch ändert sich die aufzubringende Tintenmenge sehr stark und macht einen gleichmäßigen Tintenauftrag schwierig. Ferner ist es schwierig, den Behälter zusammenzudrücken, wenn die Schreibfederspitze bei der Anwendung gegen die vorgesehene Fläche gedrückt wird. Es bleibt also das Problem, daß das Gerät nicht einfach zu handhaben ist.

Bei dem in der Publikation SHO 61-14 472 offenbarten Gerät wird der Flüssigkeitsstrom von der Hauptflüssigkeitskammer zu der kleinen Kammer durch die Kugel bestimmt. Trotzdem ist es nicht unwahrscheinlich, daß eine große Flüssigkeitsmenge während der Anwendung von der kleinen Kammer nach außen fließt. Auch wenn das Gerät in horizontaler oder vertikaler Stellung benutzt wird, um die Flüssigkeit auf eine vertikale Oberfläche oder dergleichen aufzubringen, kann die Kugel nicht den Flüssigkeitsstrom regulieren. Entsprechend kann mit dem Gerät nicht sicher verhindert werden, daß die Flüssigkeit tropfenweise herausfließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Auftrag von Flüssigkeiten so zu gestalten, daß die vorbekannten Probleme beseitigt sind, insbesondere ein gleichmäßiger Flüssigkeitsauftrag erzielt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gerät mit folgenden Merkmalen gelöst:

1) der Körper des Gerätes wird von einem Behälter zur Aufnahme der Flüssigkeit mit einer Öffnung an seinem vorderen Ende gebildet;
2) die Öffnung des Behälters ist durch ein vorderes Zufuhrrohr geschlossen, welches an seinem vorderen Ende eine Endöffnung zur Verbindung des Rohrinneren mit der Umgebung aufweist;
3) das Gerät weist ein hohles Versorgungsglied auf, welches im Inneren eine Kammer hat und in das wenigstens ein rückwärtiges Verbindungsloch und ein vorderes Verbindungsloch eingeformt sind, um die Kammer in Verbindung mit dem Inneren des Behälters und dem Innern des Zuführrohrs zu halten;
4) in der Kammer ist ein Flüssigkeitszuführglied axial beweglich angeordnet;
5) es ist ein erstes Vorspannmittel zur Beaufschlagung des Flüssigkeitszuführgliedes in Richtung auf das vordere Ende des Zuführrohrs vorgesehen;
6) im Inneren des vorderen Zuführrohrs ist ein axial bewegliches Endventil angeordnet, das einen Flüssigkeitsrückhalteabschnitt in Form eines kleinen Freiraums innerhalb des vorderen Zuführrohrs um das Endventil bildet und das die vordere Endöffnung des Zuführrohrs durch Kontakt mit der inneren Oberfläche des vorderen Endabschnittes des Zuführrohrs schließt;
7) es ist ein zweites Vorspannmittel zur Beaufschlagung des Endventils in Richtung auf die vordere Endöffnung des vorderen Zuführrohrs vorgesehen;
8) durch die vordere Endöffnung des Zuführrohrs erstreckt sich eine Auftragsspitze mit Kapillarwirkung, welche am vorderen Ende des Endventils befestigt ist;
9) das Versorgungsglied ist an seinem vorderen Ende mit einem konischen Führungsabschnitt versehen, welcher eine Öffnung mit zum vorderen Ende hin abnehmendem Querschnitt bildet, um zu ermöglichen, in Kontakt mit dem Flüssigkeitszuführglied zwecks Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms zu kommen;
10) das Flüssigkeitszufuhrglied ist derart beweglich, daß die Flüssigkeit innerhalb der Kammer des Versorgungsgliedes durch den Führungsabschnitt in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt bewegbar ist.

Mit dieser Konstruktion bewirkt das erste Vorspannmittel in einem Zustand, in dem das Gerät keinen äußeren Kräften, beispielsweise Schütteln, ausgesetzt ist, daß das Flüssigkeitszuführglied gegen die Innenwandung des vorderen Endabschnittes der Kammer gepreßt wird, insbesondere gegen den den Ventilsitz bildenden Führungsabschnitt. Vor der Ingebrauchnahme strömt die Flüssigkeit in dem Behälter durch das hintere Verbindungsloch des Versorgungsgliedes in dessen Kammer, kann aber nicht in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt weiterfließen, d. h. in den engen Freiraum zwischen der Innenoberfläche des Zuführrohrs und dem Endventil. Wird das Gerät in diesem Zustand vor der Verwendung axial geschüttelt, bewegt sich das Flüssigkeitszuführglied innerhalb der Kammer axial hin und her und drückt die Flüssigkeit in der Kammer durch den Führungsabschnitt und das vordere Verbindungsloch in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt. Die Auftragsspitze wird dann gegen die mit der Flüssigkeit versehene Fläche gedrückt, wodurch das Endventil nach hinten gegen die Wirkung des zweiten Vorspannmittels bewegt wird. Hierdurch wird die vordere Endöffnung des Zuführrohrs geöffnet. Die an dem Endventil angebrachte Auftragsspitze kommt dann in Kontakt mit der in dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt befindlichen Flüssigkeit, wodurch die Flüssigkeit auf Grund der Kapillarwirkung der Auftragsspitze für die Anwendung herausgesaugt wird.

Die vorliegende Erfindung hat somit den Vorteil, daß die Flüssigkeit beim Aufdrücken der Auftragsspitze auf die vorgesehene Fläche aus dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt mit nahezu konstantem Volumenstrom herausgesaugt wird. Hierdurch wird ein tropfenweises Herausfließen verhindert und ein gleichmäßiger Auftrag erzielt.

Auf der anderen Seite wird das Flüssigkeitszuführglied während des Gebrauchs durch die Kraft des ersten Vorspannmittels in Kontakt mit dem Führungsabschnitt gehalten. Entsprechend ist die Flüssigkeit in dem Behälter daran gehindert, in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt zu fließen, selbst wenn das Gerät in seitlicher oder Aufwärtsrichtung verwendet wird. Auch wenn der Druck der Flüssigkeit in dem Behälter auf Grund von Veränderungen der Umgebungstemperatur oder der Handwärme zunimmt, wird der Druck in einer Richtung übertragen, die das Flüssigkeitszuführglied gegen die Innenwandung des Frontabschnittes der Kammer drückt, d. h. gegen den als Ventilsitz dienenden Führungsabschnitt. Entsprechend wird eine sicherere Abdichtung zwischen Flüssigkeitszuführglied und Führungsabschnitt gewährleistet. Ein tropfenweises Ausfließen wird mit höherer Zuverlässigkeit vermieden.

Ferner ist der als Ventilsitz dienende Führungsabschnitt nach der Erfindung vorzugsweise aus einem durchlässigen Material, beispielsweise einem porösen Sinterkörper mit hochabsorbierendem Harz in den Poren, oder einem Silikongummi hergestellt. Mit dieser Konstruktion wird die Flüssigkeit im vorderen Abschnitt des Gerätes auf einer im wesentlichen konstanten Viskosität für eine verlängerte Zeit gehalten, während sie mit Sicherheit bei der Anwendung davon abgehalten wird, in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt durch Kontakt des Flüssigkeitzuführgliedes mit dem Führungsabschnitt zu fließen, und zwar weil der Führungsabschnitt leichtflüchtige Lösungsmittel der Auftragsflüssigkeit durchläßt. Auch erhält man einen gewünschten Flüssigkeitsauftrag, selbst wenn das Gerät für lange Zeit nicht gebraucht worden ist.

Weitere Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Obengenannte sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden zudem deutlicher durch die nachstehende detaillierte Beschreibung und die anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Gerät zum Auftragen von Flüssigkeiten entsprechend der Erfindung;

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt betreffend den Hauptteil des ersten Gerätes;

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt eines anderen Endventils;

Fig. 4 und 5 Längsschnitte von anderen Versorgungsgliedern und Flüssigkeitszuführgliedern;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Hauptteil eines zweiten Gerätes zum Flüssigkeitsauftrag nach der Erfindung.

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein drittes Gerät zum Flüssigkeitsauftrag nach der vorliegenden Erfindung mit einem Ventilsitz, der hinsichtlich des Führungsabschnittes dieselbe Ausbildung wie das zweite Gerät hat.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte, erste Gerät zum Auftrag von Flüssigkeiten weist einen Behälter (1), ein vorderes Zuführrohr (2), ein Versorgungsglied (3), ein Endventil (4), eine Auftragsspitze (5) und eine Flüssigkeitszuführkugel (6) auf.

Der Behälter (1) bildet den Körper des Geräts und hat die Form eines Hohlraums mit vorderer Öffnung, d. h. linker Öffnung in Fig. 1. Er enthält die aufzutragende Flüssigkeit. Der Behälter (1) hat ferner darin eingepaßte Rührkugeln (7), welche insbesondere erforderlich sind, wenn der Behälter (1) eine pigmenthaltige Beschichtungsmischung enthält. Das Gerät ist für verschiedenste Flüssigkeiten mit geringer bis hoher Viskosität, beispielsweise Tinten, Korrekturflüssigkeiten, Farben, insbesondere Ölfarben, Wasserfarben, Nagellack oder dergleichen, geeignet.

Das Zuführrohr (2) ist so geformt, daß es einen Abschnitt (2 a) mit großem Durchmesser, einen konischen Abschnitt (2 b), einen Abschnitt (2 c) mit kleinem Durchmesser und einen vorderen Endabschnitt (2 d) aufweist, welche in dieser Reihenfolge von hinten nach vorn aufeinanderfolgen. Der Abschnitt (2 a) mit großem Durchmesser ist an dem vorderen Endbereich des Behälters (1) angebracht, um die dortige Öffnung des Behälters (1) zu schließen. Der vordere Endabschnitt (2 d) hat eine damit koaxiale Öffnung (2 e).

Das Versorgungsglied (3) weist zwei Segmente auf, und zwar ein vorderes Segment (Führungsabschnitt) (31) und ein hinteres Segment (32). Das vordere Segment (31) ist sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende offen und ist tunnelförmig konisch gestaltet, um eine zum vorderen Ende hin zulaufende Öffnung zu definieren. Das vordere Segment (31) ist in dem konischen Abschnitt (2 b) des vorderen Rohrs (2) eingepaßt. Das hintere Segment (32) hat die Form eines hohlen Behälters, das sich von dem offenen, vorderen Ende des Behälters (1) nach hinten erstreckt. Es wird an seinem Platz gehalten mit einem Ringsteg an seinem vorderen Ende, welcher zwischen der vorderen Stirnseite des Behälters (1) und der Innenwandung des Zuführrohrs (2) gehalten wird. Das vordere Segment (31) und das hintere Segment (32) bilden eine Kammer (3 a) zur Aufnahme der Flüssigkeitszufuhrkugel (6).

Die Versorgungskammer (3 a) hat Verbindung mit dem Innenraum des Zuführrohrs (2) durch ein in das vordere Segment (31) eingeformtes, vorderes Verbindungsloch (31 a) und mit dem Behälter (1) durch hintere Verbindungslöcher (32 a), welche in das hintere Segment (32) in Form jeweils eines axial sich erstreckenden Schlitzes eingeformt sind. Die hinteren Verbindungslöcher (32 a) sind so bemessen, daß die Flüssigkeit in dem Behälter (1) ohne weiteres in die Versorgungskammer (3 a) fließen kann. Die Flüssigkeitszuführkugel (6) befindet sich innerhalb der Versorgungskammer (3 a) und ist darin hauptsächlich in axialer Richtung bewegbar. Ferner ist eine Druckfeder (erstes Vorspannmittel) (11) in der Kammer (3 a) vorgesehen, die dazu bestimmt ist, die Flüssigkeitszuführkugel (6) nach vorn zu drücken. Entsprechend wird die Flüssigkeitszuführkugel (6) gegen die konische Innenwandung (31 b) des vorderen Segments (31) gedrückt, so daß das vordere Verbindungsloch geschlossen und ein Flüssigkeitsdurchfluß unmöglich ist. In dem hinteren Segment (32) ist zusätzlich ein Loch (32 b) für die Zwecke der Herstellung eingeformt. Dieses Loch (32 b) muß nicht immer vorgesehen sein.

Das Endventil (4) ist in dem Abschnitt (2 c) mit kleinem Durchmesser des Zuführrohrs (3) angeordnet und weist einen Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) in Form eines engen Freiraums um das Endventil (4) innerhalb des Abschnittes (2 c) mit dem kleinen Durchmesser auf. Das Endventil (4) hat einen Flansch (4 a) im mittleren Bereich. Eine Druckfeder (9) ist zwischen dem Flansch (4 a) und der vorderen Stirnseite des vorderen Segments (31) angeordnet. Auf diese Weise wird das Endventil (4) durch die Druckfeder (9) nach vorne gedrückt und befindet sich gewöhnlich in Druckkontakt mit der inneren Oberfläche des Zuführrohrs (2), um hierdurch die vordere Endöffnung (2 e) zu schließen, wie dies aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist.

Die Auftragsspitze (5) erstreckt sich durch die vordere Endöffnung (2 e) und ist an dem vorderen Ende des Endventils (4) befestigt. Die Auftragsspitze (5) hat Kapillarwirkung, um die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) herauszusaugen. Beispiele von brauchbaren Auftragsspitzen bestehen aus folgendem Material und haben die nachstehende Struktur:

1) Faserbündel oder Bürsten aus Nylon sowie Acryl-, Polyester- oder dergleichen Harz;
2) gesinterte Körper aus Fluorcarbonharz, Polypropylen, Urethan, Polyäthylen, Äthylenvinylacetatcopolymerharz oder dergleichen;
3) Schäume aus Urethan, Polypropylen, Polyäthylen, Äthylenvinylacetatcopolymerharz oder dergleichen;
4) Filze aus grober Wolle, Polypropylen oder dergleichen.

Auftragsspitzen (5) aus hartem Material, beispielsweise Kunststoff, Glas oder Metall, können ebenfalls benutzt werden, wenn sie beispielsweise mit einer Vielzahl von axialen Flüssigkeitsnuten an ihrer Außenfläche versehen sind, um eine Kapillarwirkung zu erzielen. Die Auftragsspitze (5) steht nicht mit dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) in Verbindung, wenn das Endventil (4) nach vorn gedrückt ist, wie dies dargestellt ist. Sie hat aber dann Kontakt mit der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8), wenn das Endventil (4) nach hinten gedrückt wird.

Die Funktionsweise des Gerätes stellt sich wie folgt dar.

Normalerweise, wenn das Gerät nicht in Gebrauch ist, besteht eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters (1) und der Kammer (3 a) über die hinteren Verbindungslöcher (32 a). Die Flüssigkeitszuführkugel (6) in der Kammer (3 a) wird jedoch gegen die konische Innenwandung (31 b) des vorderen Segments (31) gedrückt, so daß die Versorgungskammer (3 a) von dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) getrennt ist. Entsprechend ist die Flüssigkeit daran gehindert, aus dem Behälter (1) und der Kammer (3 a) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) zu fließen.

Wenn das Gerät in diesem Zustand als Ganzes in axialer Richtung geschüttelt wird, bewegt sich die Flüssigkeitszuführkugel (6) innerhalb der Versorgungskammer (3 a) stark hin und her. Wenn die Flüssigkeitszuführkugel (6) während dieser Bewegung in ihrer hintersten Position ist, fließt die Flüssigkeit innerhalb des Behälters (1) über die hinteren Verbindungslöcher (32 a) in die Versorgungskammer (3 a). Wenn die Flüssigkeitszuführkugel (6) aus einer hinteren Position (gezeigt durch strichpunktierte Linien) nach vorn bewegt wird, zwingt diese die Flüssigkeit in der Versorgungskammer (3 a) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) und Flüssigkeit fließt aus dem Behälter (1) in die Versorgungskammer (3 a) nach. Auf diese Weise bewirkt die Hin- und Herbewegung der Flüssigkeitszuführkugel (6), daß die Flüssigkeit von dem Behälter (1) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) fließt, um diesen mit Flüssigkeit aufzufüllen. Da das vordere Segment (31), das den vorderen Endabschnitt des Versorgungsgliedes (3) bildet, als tunnelförmiger Führungsabschnitt dient, wie oben beschrieben, wird die Flüssigkeit in der Versorgungskammer (3 a) gleichmäßig in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) befördert. Dabei ist das vordere Ende des Endventils (4) gegen die innere Oberfläche des Zuführrohrs (2) wegen der elastischen Kräfte der Druckfeder (9) gedrückt, wodurch die vordere Endöffnung (2 e) geschlossen ist. Hierdurch wird verhindert, daß Flüssigkeit aus der vorderen Endöffnung (2 e) heraustropft.

Wenn die Auftragsspitze (5) dann gegen die Fläche, auf die die Flüssigkeit aufgetragen werden soll, gedrückt wird, wird sie zusammen mit dem Endventil (4) nach innen in Richtung auf das hintere Ende des Geräts gegen die Wirkung der Druckfeder (9) gedrückt. Dies bringt die Auftragsspitze (5) in Kontakt mit der dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) zugeführten Flüssigkeit. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit aus dem Gerät auf Grund der Kapillarwirkung der Auftragsspitze (5) herausgesaugt und ist für den Auftrag bereit. Wenn die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) aufgebraucht ist, wird das Gerät zum Nachfüllen geschüttelt.

Wie oben beschrieben, wird die Flüssigkeitszuführkugel (6) während des Nichtgebrauchs oder während der Anwendung gegen die konische Innenwandung (31 b) des vorderen Segments (31) mittels der Kraft der Druckfeder (11) gedrückt, so daß die Flüssigkeit daran gehindert ist, aus der Versorgungskammer (3 a) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) zu fließen. Die Flüssigkeit wird auch in kleinen Mengen durch die Hin- und Herbewegung der Flüssigkeitszuführkugel (6) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) gedrückt und von dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) durch Kapillarwirkung der Auftragsspitze (5) nach außen gesaugt. Hierdurch wird verhindert, daß Flüssigkeit tropfenweise in großer Menge herausläuft, wenn die Auftragsspitze (5) gegen die vorgesehene Fläche gedrückt wird.

Die vorliegende Ausführungsform ist dazu geeignet, den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) von der Verbindung mit der Versorgungskammer (3 a) auszuschließen, und zwar durch Kontakt der Flüssigkeitszuführkugel (6) mit der konischen inneren Oberfläche des vorderen Segments (31). Selbst wenn die Innentemperatur im Behälter (1) auf Grund der Änderung der Umgebungstemperatur oder der Handtemperatur ansteigt und hierdurch ein erhöhter Druck entsteht, wird dieser Druck nicht auf den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) übertragen. Aus diesem Grunde wird eine tropfenweise Leckage mit höherer Zuverlässigkeit verhindert. Selbst wenn das Gerät horizontal oder aufwärts gerichtet gehalten wird, sichert die Flüssigkeitszuführkugel (6) eine gleichmäßige Flüssigkeitszufuhr.

Darüber hinaus wird die Flüssigkeit durch die Hin- und Herbewegung der Flüssigkeitszuführkugel (6) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) befördert, wobei das Versorgungsglied (3) einen vorderen Endführungsabschnitt (vorderes Segment (31) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) für die Flüssigkeit hat, so daß selbst dann, wenn nur ein sehr kleiner Freiraum als Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) vorgesehen ist und wenn die vordere Endöffnung (2 e) mit dem Endventil (4) geschlossen ist, der Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) vollständig mit der Flüssigkeit nachgefüllt werden kann, und zwar hauptsächlich durch Schütteln des Geräts als solchem.

Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, was die Formgebung oder Konstruktion ihrer Komponenten angeht, sondern kann beispielsweise auch - wie nachstehend beschrieben - modifiziert sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Endventil (4) mit einer Mehrzahl von Flanschen (4 b, 4 c) und (4 c) versehen. Hierdurch ergibt sich eine vergrößerte Oberfläche, wodurch das Endventil (4) und die innere Oberfläche des Zuführrohres (2) die Flüssigkeit besser zurückhalten. Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeit zuverlässiger innerhalb des Flüssigkeitsrückhalteabschnittes (8) gehalten werden kann, selbst wenn sie eine relativ niedrige Viskosität hat.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, kann das Versorgungsglied (3′) auch aus längsgeteilten Segmenten bestehen. Das vordere Ende und das hintere Ende können jeweils mit dem gleichen, vorderen Verbindungsloch (31 a′) bzw. hinteren Verbindungsloch (32 a′) versehen sein und auch einen konischen Führungsabschnitt (31′) haben, der innerhalb des vorderen Endes ausgeformt ist. Es ist dann möglich, die Flüssigkeit allmählich aus der Versorgungskammer (3 a′) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) zu befördern. Beim Formungsprozeß wird in das hintere Ende des Versorgungsgliedes (3′) ein Loch (3 c′) eingeformt, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist.

In Fig. 5 ist das Versorgungsglied (3) mit einem darin axial beweglich geführten Flüssigkeitszuführglied (10) dargestellt, welches eine Führungsstange (10 a) und einen rückseitig konischen, tellerförmigen Zuführabschnitt (10 b) hat, der auf der Führungsstange (10 a) sitzt. Letztere ist in den Löchern (3 c) oder (3 c′) geführt. In diesem Fall wird das Flüssigkeitszuführglied (10) von der Vorwärtsbewegung abgehalten, und zwar durch Kontakt des Zuführabschnittes (10 b) mit dem vorderen Segment (31) bzw. dem Führungsabschnitt (31′).

Der Ausdruck "Aufbringen" ist hier nicht in beschränkender Weise zu verstehen, wie beispielsweise das Wort "beschichten". Das vorliegende Gerät ist somit vielseitig verwendbar, und zwar als Schreibgerät, Marker oder dergleichen, sofern die Auftragsspitze (5) geeignet geformt ist.

Als nächstes wird ein zweites Gerät nach der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 6 beschrieben. Beim ersten Gerät wird der Flüssigkeitsstrom durch den Kontakt der Flüssigkeitszuführkugel (6) mit dem vorderen Segment (1) während des Nichtgebrauchs oder der Anwendung vollständig unterbrochen. Auf diese Weise wird eine kleine Flüssigkeitsmenge im vorderen Endbereich von der Flüssigkeit in dem Behälter getrennt. Wenn das erste Gerät für längere Zeit nicht benutzt worden ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Flüssigkeit im vorderen Endbereich verdampft und eine höhere Viskosität erhält, so daß ein gleichmäßiger Flüssigkeitsauftrag nicht mehr gewährleistet ist. Im Hinblick darauf ist das zweite Gerät so gestaltet, daß ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstrom im vorderen Endbereich gewährleistet ist, wobei die Abdichtfunktion genau so gut ist wie bei dem ersten Gerät.

Die Konstruktion des zweiten Gerätes ist mit dem ersten Gerät identisch mit der Ausnahme, daß das vordere Segment (31) aus einem permeablen, d. h. durchlässigen Material besteht. Der Ausdruck "durchlässiges Material" bedeutet, daß nicht die aufzutragende Flüssigkeit, sondern leichtflüchtige Lösungsmittel der aufzutragenden Flüssigkeit hindurchgehen, beispielsweise Wasser oder organische Lösungsmittel wie Alkohol. Für das vordere Segment (31) wird beispielsweise bevorzugt die Verwendung von porösen Sinterkörpern, die hochabsorbierende Harze in den Poren enthalten oder dampfdurchlässige Materialien wie beispielsweise Silikongummi. Beispielsweise kann der poröse Sinterkörper aus Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Ethylenvinylacetatcopolymeren oder dergleichen gefertigt sein. Das hochabsorptive Harz kann aus einem Natriumacrylatpolymer, Acrylvinylalkoholcopolymer oder dergleichen bestehen.

Bei dem obengenannten zweiten Gerät können leichtflüchtige Lösungsmittel der aufzutragenden Flüssigkeit durch das vordere Segment (31) entweichen, wenn die Flüssigkeit in dem Behälter (1) und in der Versorgungskammer (3 a) auf Grund des Kontaktes der Flüssigkeitszuführkugel (6) mit dem vorderen Segment (31) daran gehindert ist, in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) zu fließen. Entsprechend wird die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) wirkungsvoll davon abgehalten, zu verdampfen und ihre Viskosität zu erhöhen. Das Gerät sichert deshalb einen gleichmäßigen Auftrag, selbst wenn es für lange Zeit nicht gebraucht worden ist.

Der aus durchlässigem Material bestehende Ventilsitz, d. h. das vordere Segment (31), des zweiten Gerätes kann auch für Geräte verwendet werden, die von der vorliegenden Erfindung verschieden sind. Es wird hierdurch eine lange Lagerzeit des Gerätes wie auch eine zuverlässige Abdichtung der aufzutragenden Flüssigkeit gesichert.

In Fig. 7 ist beispielsweise ein Farbstift mit einem Ventilsitz aus durchlässigem Material dargestellt. Dieser Farbstift weist wie das zweite Gerät einen Behälter (1), ein Zuführrohr (2) und ein Versorgungsglied (13) mit einem vorn offenen Ende auf. In der Öffnung ist ein Ventilsitz (12) aus permeablem Material angeordnet. Innerhalb des Zuführrohrs (2) ist ein flüssigkeitsabsorbierender Körper (14) aus Urethanschaum oder dergleichen vorgesehen. Durch die Versorgungskammer (13), den Ventilsitz (12), die flüssigkeitsabsorbierende Kammer (14) und einen vorderen Abschnitt des Zuführrohrs (2) erstrecken sich eine Auftragsspitze (5) und ein Ventilkörper (15).

Der vordere Endabschnitt des Ventilkörpers (5) ist in einer zentralen Bohrung des flüssigkeitsabsorbierenden Körpers (14) plaziert, während ein hinterer Endabschnitt des Ventilkörpers (15) sich durch das hintere Versorgungsloch (13 b) des Versorgungsgliedes (13) erstreckt. Der Ventilkörper (15) hat einen Ventilabschnitt (15 a) im Bereich des Ventilsitzes (12). Der Ventilabschnitt (15 a) hat grundsätzlich Konusform, deren Durchmesser sich nach hinten vergrößert. Zwischen der vorderen Endoberfläche des Ventilabschnittes (15 a) und der inneren Oberfläche der Rückwandung des Versorgungsgliedes (13) ist eine Druckfeder (11) gehalten. Auf Grund der elastischen Kraft der Druckfeder (11) wird die konische Fläche des Ventilabschnittes (15 a) gegen die Oberfläche des Lochs in dem Ventilsitz (12) gedrückt und verhindert hierdurch einen Flüssigkeitsdurchfluß.

Die Auftragsspitze (5) ist in dem vorderen Abschnitt des Ventilkörpers (15) derart gehalten, daß ihr hinterer Endabschnitt immer Kontakt mit dem flüssigkeitsabsorbierenden Körper (14) hat. Der vordere Endabschnitt der Auftragsspitze (5) erstreckt sich durch den vorderen Abschnitt des Zuführrohrs (2) und steht nach außen vor. Der vordere Abschnitt des Zuführrohrs (2) ist mit einer Vielzahl von Rippen versehen, die die Außenfläche der Auftragsspitze (5) umgeben, so daß Luft in das Zuführrohr (2) gelangen kann.

Bei diesem Farbstift wird der Ventilabschnitt (15 a) gewöhnlich gegen die Umfangsfläche (12 a) des Ventilsitzes (12) gedrückt, und zwar mit Hilfe der Druckfeder (11), um einen Flüssigkeitsdurchfluß zu verhindern. Entsprechend kann die Flüssigkeit auch nicht tropfenweise herausfließen. Leichtflüchtige Lösungsmittel der aufzutragenden Flüssigkeit können durch den Ventilsitz (12) hindurchgehen. Dies verhindert ein Verdampfen der aufzutragenden Flüssigkeit in dem flüssigkeitsabsorbierenden Körper (14) und ermöglicht einen gleichmäßigen Auftrag, selbst wenn das Gerät lange nicht gebraucht worden ist.

Wenn die aufzutragende Flüssigkeit in dem flüssigkeitsabsorbierenden Körper (14) in Benutzung genommen wird, wird der vordere Endabschnitt der Auftragsspitze (5) gegen die Fläche, auf die die Flüssigkeit aufgetragen werden soll, gedrückt. Auf diese Weise werden die Auftragsspitze (5) und der Ventilkörper (15) in Richtung auf das hintere Ende des Gerätes gegen die Wirkung der Druckfeder (11) bewegt. Die zentrale Bohrung (16) des Ventilsitzes (12) öffnet und ermöglicht die Zuführung der aufzutragenden Flüssigkeit aus dem Behälter (1) in den flüssigkeitsabsorbierenden Körper (14).

Wie oben beschrieben, ist der aus permeablem Material bestehende Ventilsitz vielseitig bei Auftragsgeräten anwendbar. Die Formgebung des Ventilsitzes kann entsprechend der Konstruktion des Gerätes frei gewählt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung durch Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben ist, kann sie selbstverständlich durch einen Fachmann verändert oder modifiziert werden. Solche Veränderungen oder Modifikationen führen nicht vom Gegenstand der Erfindung weg und sollen als darin eingeschlossen betrachtet werden.

Claims

1. Gerät zum Auftrag von Flüssigkeiten mit folgenden Merkmalen:

1) der Körper des Gerätes wird von einem Behälter (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit mit einer Öffnung an seinem vorderen Ende gebildet;
2) die Öffnung (3) des Behälters (1) ist durch ein vorderes Zuführrohr (2) geschlossen, welches an seinem vorderen Ende eine Endöffnung zur Verbindung des Rohrinneren mit der Umgebung aufweist;
3) das Gerät weist ein hohles Versorgungsglied (3, 13) auf, welches im Inneren eine Kammer (3 a) hat und in das wenigstens ein rückwärtiges Verbindungsloch (32 a) und ein vorderes Verbindungsloch (31 a) eingeformt sind, um die Kammer (3 a) in Verbindung mit dem Inneren des Behälters (1) und dem Innern des Zuführrohrs (2) zu halten;
4) in der Kammer (3 a) ist ein Flüssigkeitszuführglied (6) axial beweglich angeordnet;
5) es ist ein erstes Vorspannmittel (11) zur Beaufschlagung des Flüssigkeitszuführgliedes (6) in Richtung auf das vordere Ende des Zuführrohrs (2) vorgesehen.
6) im Inneren des vorderen Zuführrohrs (2) ist ein axial bewegliches Endventil (4) angeordnet, das einen Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) in Form eines kleinen Freiraums innerhalb des vorderen Zuführrohrs (2) um das Endventil (4) bildet und das die vordere Endöffnung (2 e) des Zuführrohrs (2) durch Kontakt mit der inneren Oberfläche des vorderen Endabschnittes (2 d) des Zuführrohrs (2) schließt;
7) es sind zweite Vorspannmittel (9) zur Beaufschlagung des Endventils (4) in Richtung auf die vordere Endöffnung (2 e) des vorderen Zuführrohrs (2) vorgesehen;
8) durch die vordere Endöffnung (2 e) des Zuführrohrs (2) erstreckt sich eine Auftragsspitze (5) mit Kapillarwirkung, welche am vorderen Ende des Endventils (4) befestigt ist;
9) das Versorgungsglied (3, 13) ist an seinem vorderen Ende mit einem konischen Führungsabschnitt (31) versehen, welcher eine Öffnung (31 b) mit zum vorderen Ende hin abnehmendem Querschnitt bildet, um zu ermöglichen, in Kontakt mit dem Flüssigkeitszuführglied (6) zwecks Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms zu kommen;
10) das Flüssigkeitszufuhrglied (6) ist derart beweglich, daß die Flüssigkeit innerhalb der Kammer (3 a) des Versorgungsgliedes (3, 13) durch den Führungsabschnitt (31) in den Flüssigkeitsrückhalteabschnitt (8) bewegbar ist.

2. Gerät nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungsglied (3, 13) ein vorderes Segment (31) mit dem vorderen Verbindungsloch (31 a) und ein hinteres Segment (32) mit dem hinteren Verbindungsloch (32 a) aufweist, wobei das vordere Segment (31) den Führungsabschnitt bildet.

3. Gerät nach Anspruch (1) oder (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungsglied längsgeteilte Segmente aufweist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche (1) oder (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Versorgungsglied (13) ein integral geformtes Teil ist.

5. Gerät nach Anspruch (1) bis (4), dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Verbindungsloch (32 a) des Versorgungsgliedes (3, 13) die Form eines Schlitzes hat.

6. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (6), dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitzuführglied als Flüssigkeitzuführkugel (6) ausgebildet ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitzuführglied (10) eine Stange (10 a) und einen Zuführabschnitt (10 b) aufweist, welche in dem Versorgungsglied (3) axial beweglich geführt ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (7) , dadurch gekennzeichnet, daß das erste Vorspannmittel als in dem Versorgungsglied (3, 13) angeordnete Druckfeder (11) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche (1) bis (8), dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (2) derart geformt ist, daß es einen Abschnitt (2 a) mit großem Durchmesser, einen konischen Abschnitt (2 b), einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (2 c) und einen vorderen Endabschnitt (2 d) in dieser Reihenfolge hat.

10. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (9), dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (2) und/oder das Endventil (4) mit zumindest einem Flansch (4 a) versehen ist.

11. Gerät nach Anspruch (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (2) und/oder das Endventil (4) mit einer Mehrzahl von Flanschen (4 b, 4 c, 4 d) versehen ist.

12. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (11) , dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsspitze (5) als Faserbündel oder -bürste ausgebildet ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsspitze (5) aus einem gesinterten Körper besteht.

14. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsspitze (5) aus einem Schaumstoff besteht.

15. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsspitze als Filz ausgebildet ist.

16. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsspitze (5) aus einem Hartmaterial gebildet ist und an ihrer äußeren Oberfläche mit einer Vielzahl von sich axial erstreckenden Flüssigkeitsnuten versehen ist.

17. Gerät nach einem der Ansprüche (1) bis (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (31) aus permeablem Material besteht.

18. Gerät nach Anspruch (17) , dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (31) als poröser Sinterkörper mit hochabsorbierendem Harz in den Poren ausgebildet ist.

19. Gerät nach Anspruch (17), dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (31) Silikongummi enthält.