DE3109078A1

DE3109078A1 - Auftragvorrichtung fuer fluessigkeiten mit in einen vorratsbehaelter einziehbarem pinsel

Info

Publication number: DE3109078A1
Application number: DE19813109078
Authority: DE
Inventors: David E. Roslyn Heights N.Y. Winnick
Original assignee: TILTIP IND Inc
Current assignee: TILTIP IND Inc
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1981-12-24
Also published as: GB2071488A; FR2478033A1

Description

Auftragvorrichtung für Flüssigkeiten mit in einen Vorratsbehälter einziehbarem Pinsel

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verbesserungen in Auftragsgeräten für Flüssigkeiten und insbesondere einen verbesserten Pinsel mit Vorratsbehälter.

Mit Vorratsbehältern versehene Pinsel unterschiedlicher Art und Konstruktion sind vorgeschlagen worden oder auch erhältlich, haben aber generell zahlreiche Nachteile. Sie sind kompliziert, umständlich, massiv und unzuverlässig, schwierig und unzweckmäßig zu verwenden und zu lagern, nicht universell genug einsetzbar und lassen auch in anderer Hinsicht viel zu wünschen übrig.

Die US-PS 4 063 829 gibt einen einziehbaren Pinsel mit Vorratsbehälter an, der zwar zufriedenstellend arbeitet und frei von vielen der Nachteile früherer Vorrichtungen ist, in bestimmten Anwendungsfällen jedoch Probleme aufwirft, die seine Wirksamkeit beeinträchtigen. Sollen mit ihm sehr zähflüssige Mittel aufgetragen werden oder will man ihn unter sehr großen Winkeln zur Vertikalen ansetzen, arbeitet er nicht einwandfrei, da unter anderem der Pinsel aus der eingezogenen Lage beim Ansetzen nicht einwandfrei ausfährt und die Flüssigkeit nicht einwandfrei aus dem Vorratsbehälter zum Auftragselement bzw. Pinsel fließt. Dreht man weiterhin den Pinsel um, fließt die im Ein-

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satz dem Pinsel zugeflossene und von ihm festgehaltene Flüssigkeit in den Vorratsbehälter zurück - was unerwünscht ist, da es die gespeicherte Flüssigkeit verunreinigen und andere Komplikationen verursachen kann. Der in der US-PS 4 063 829 offenbarte Pinsel ist also nur begrenzt nutzbar.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung zum Auftragen von Flüssigkeiten wie Anstreichfarben,. Flüssigklebstoffen, Lacken, flüssigen Polituren und Reinigungsmitteln und dergleichen zu schaffen.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Pinsel mit Vorratsbehälter anzugeben.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen einziehbaren Pinsel mit Vorratsbehälter anzugeben, bei dem der Pinsel unabhängig von der Lage der Pinselanordnung ausgezogen und die auszugebende Flüssigkeit auch unter großen Winkeln zur Vertikalen aufgetragen werden kann, wobei die Flüssigkeit weiterhin auch dann am Rückfließen zum Vorratsbehälter gehindert ist, wenn die Anordnung umgedreht und das Pinselelement eingezogen wird.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine An- ; Ordnung der genannten Art anzugeben, die durch Einfachheit., ! niedrige Kosten, Robustheit, große Zuverlässigkeit einen leichi

ten und bequemen Einsatz sowie große Vielseitigkeit gekennzeichnet ist.

Diese und andere Ziele der vorliegenden Erfindung sollen nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, ausführlich beschrieben werden.

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Die erfindungsgemäße verbesserte Auftragvorrichtung für Flüssigkeiten weist einen Vorratsbehälter mit von Hand einwärts verformbarer elastischer Wandung auf, mit der das Innenvolumen des Vorratsbehälters freigebbar verringert werden kann. Eine längliche Kolbenkammer ist auf dem Vorratsbehälter angebracht und steht in Strömungsverbindung mit dessen Innerem. In der Kammer ist ein Kolben in Längsrichtung auf einer begrenzten Bewegungsbahn zwischen einer ausgefahrenen und einer eingezogenen Stellung ansprechend auf zunehmenden bzw. abnehmenden Innendruck im Vorratsbehälter beim Eindrücken bzw. Freigeben der verformbaren elastischen Wandung bewegbar angeordnet, und auf dem äußeren Ende des Kolbens ist ein Auftragselement für die Flüssigkeit angebracht, steht in Strömungsverbindung mit dem Vorratsbehälter und ragt bei ausgefahrenem Kolben aus der Kammer hinaus vor.

In der bevorzugten Ausführungsform der verbesserten Auftragvorrichtung handelt es sich bei dem Vorratsbehälter um eine Flasche aus einem elastischen thermoplastischen Harz wie beispielsweise Polyäthylen mit einem Paar verhältnismäßig großer, leicht einwärts biegbarer gegenüberliegender Wandungen und einem Kais, in dem die Kolbenkammer festgelegt ist und über dessen Enden hinaus vorsteht, aber nur geringfügig unterhalb des Halses in die Flasche hineinragt. Der Kolben liegt locker koaxial mit der Kammer in dieser und hat einen geringeren Durchmesser als sie, so daß ein RückflußSpeicherraum entsteht. Der Kolben ist unten mit einem erweiterten Kopf und oben mit einem Ringwulst ausgeführt; die Kammer hat unten einen einwärts vorstehenden Rand und oben eine innen umlaufende Leiste, die die Auf- und die Abwärtsbewegung des Kolbenkopfes und damit des Kolbens selbst beschränken und den Rückflußspeicherraum bei eingezogenem Kolben gegen den Innenraum absperren. Das Auftragelement besteht aus Borsten, die

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in das äußere Ende des Kolbens eingebettet sind, und steht in Strömungsverbindung mit dem Vorratsraum über einen axialen Kanal im Kolben und den Raum zwischen den einander zugewandten Oberflächen des Kolbens und der Kammer.

Die verbesserte Auftragvorrichtung für Flüssigkeiten nach der vorliegenden Erfindung ist einfach, robust und zuverlässig. Der Pinsel läßt sich in beliebiger Lage ausfahren, indem man einfach die Flasche zusammendrückt; auf die gleiche Weise kann man den Zustrom auch zähflüssiger Flüssigkeiten zum Pinsel verstärken. Vom Pinsel in der Arbeitslage abfließende Flüssigkeit kehrt in den RückflußSpeicherraum zurück, kann aber nicht in die Flasche gelangen.

Die Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung eines einziehbaren Pinsels mit Vorratsbehälter im geschlossenen Zustand;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt auf der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 .ist eine Perspektivdarstellung des erfindungsgemäßen Pinsels im Einsatz;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Schnitt auf der Linie 4-4 der Fig. 3; und

Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Linie 5-5 der Fig. 4.

Die Zeichnungen zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein eine verbesserte Auftragsanordnung für Flüssigkeiten, die hier am Beispiel eines einziehbaren Pinsels mit Vorratsbehälter gezeigt ist. Diese Anordnung ist sehr gut brauchbar zum Auftragen sehr zähflüssiger Flüssigkeiten wie

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Flüssigklebstoffe, Anstrichfarben und dergleichen, kann aber auch zum Auftragen weniger viskoser Flüssigkeiten verwendet werden. Die Anordnung 10 weist einen Vorratsbehälter 11, eine hohlzylindrische Kolbenkammer 12, ein einen Pinsel tragendes Kolbenelement 13 sowie eine Verschlußkappe 14 auf.

Der Behälter 11 nimmt einen Vorrat der aufzutragenden Flüssigkeit auf und wirkt als Pumpe, um das Kolbenelement 13 abwechselnd auszufahren und einzuziehen und um den Zustrom der Flüssigkeit aus dem Behälter 11 zum Auftragselement bzw. Pinsel auf dem Kolben 13 zu verstärken. Der Behälter 11 liegt in Form einer Quetschflasche vor und ist aus einem elastischen biegsamen bzw. verformbaren organischen Kunstharz wie einem Polyolefin (beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen) hergestellt, kann eine beliebige Form aufweisen und ist vorzugsweise dünn und langgestreckt, so daß er zweckmäßigerweise als Pinselgriff dienen kann. Der Behälter 11 hat auf der Vorder- und der Rückseite zwei gegenüberliegende vertikal langgestreckte, etwa rechteckige und einander ähnliche Wände 16, die an ihren Vertikalkanten durch Rundungen 17 miteinander verbunden und mit abwärts konkaven unteren Kanten ausgeführt sind, die durch eine komplementär ausgestaltete Dieder-Bodenflache 18 miteinander verbunden sind. Die gegenüberliegenden Wände 16 sind nach außen zylindrisch konvex und dünn genug, daß sie mit der Hand einwärts gebogen werden können, um das Volumen des Behälters 11 zu verringern, sind aber elastisch genug, um beim Wegfall des extern aufgebrachten Drucks selbsttätig in den Ausgangszustand zurückzukehren.

Die oberen Kanten 19 der Wände 16 sind aufwärts konvex und durch eine aufwärts konvexe obere Abschlußwand 20 miteinander verbunden. Auf der Abschlußwand 20 ist mittig in und einteilig mit dieser ein aufwärts vorstehender hohlzylindrischer Hals 21

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; größerer Wanddicke ausgebildet, auf dessen Außenfläche sich

ein Gewinde in Form eines wendelförmig umlaufenden Wulstes ■ befindet. Am oberen Rand des Halses 21 ist innen eine umlau- ; fende Leiste 23 mit einem waagerechten flachen, nach oben weisenden Absatz unter dem Ealsoberrand vorgesehen.

Die Kolbenkammer 12 ist vertikal rohrförmig ausgestaltet, verläuft durch den Hals 21 und ist an diesem festgelegt, steht über den Hals 21 hinaus vor und in das Innere des Behälters

• nur etwa bis zum Niveau der Halsunterkante 21 hinein vor. Ein Zwischenteil der Außenfläche der Kammer 12 ist zum Eingriff

j mit der Halsleiste 23 komplementär ausgebildet und ein auswärts vorstehender ümfangsflansch 24 ist auf der Kammer 12 unmittelbar über dem so gestalteten Zwischenteil vorgesehen und liegt auf der nach oben gewandten flachen Ringfläche des Halses 21 auf. An der Unterkante der Kammer 12 ist ein Anschlag als einwärts vorstehende umlaufende Lippe 26 mit waagerechter Oberseite und einer abwärts aufgeweiteten Innenfläche 26a und an der Oberkante der Kammer 12 eine einwärts vorstehende Umfangslippe 27 mit einer aus- und aufwärts aufgeweiteten trichterförmigen Innenfläche 27a versehen. Die obere und untere Umfangsleiste bzw. Lippe 27 bzw. 26 bilden einen

^: oberen und einen unteren Anschlag und die Innenfläche der Kammer 12 zwischen den Leisten 26, 27 ist kreiszylindrisch ausgeführt.

Der Kolben 13 ist koaxial in der Kammer 12 gleitend verschieb-

bar angeordnet und kürzer als diese. Er enthält einen Kanal als axiale Bohrung 30 geeigneten Durchmessers, der von der Länge der Bohrung und der Viskosität der auszugebenden Flüssigkeit abhängt. Der Kolben 13 hat einen kreiszylindrischen Hauptteil 32 von kleinerem Durchmesser als dem der zylindrischen Innenfläche der Kammer 12 sowie unten einen erweiterten

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zylindrischen Kopf 33 mit etwas kleinerem Durchmesser als dem Innendurchmesser der Kammer 12, aber größerem Durchmesser als dem Innendurchmesser der Lippe 26. Eine ümfangsleiste ist auf der Außenfläche des Kolbens 13 unterhalb dessen Oberkante mit einem Durchmesser zwischen dem der Innenfläche der Kammer 12 und der Innenkante der Lippe 27 ausgebildet. Die axiale Aufwärtsbewegung des Kolbens 13 wird begrenzt, indem die Leiste 28 sich an die Lippe 27 anlegt, die axiale Abwärtsbewegung, indem der Kopf 33 sich an die Lippe 26 anlegt, so daß die Axialbewegung des Kolbens 13 auf die Ausfahr- und die Einziehlage beschränkt wird. Die Innenfläche 29 des Kopfes 3 3 ist konisch ausgeführt und bildet einen Trichter.

Auf dem Kolben 13 ist ein Auftragselement 34 für die Behälterflüssigkeit angeordnet und weist aufwärts vorstehende Pinselborsten auf, die mit ihrem Unterteil in die ringförmige obere Stirnfläche des Kolbens eingebettet und zu einer ringförmigen Anordnung so gruppiert sind, daß eine axiale Öffnung entsteht, in die der Kanal 30 mündet. Die Gesamthöhe des Kolbens 12 und der Pinselborsten 34 ist geringer als die der Kammer 12, so daß, wenn der Kolben auf der unteren Lippe 26 aufliegt, die Borsten 34 vollständig innerhalb des Oberteils der Kammer 12 liegen, wie die Fig. 2 zeigt, während, wenn der Kolben 13 sich in der Ausfahrlage befindet, in der die ümfangsleiste 28 an der Leiste 27 in der Kammer anliegt, die Borsten 34 über die äußere Kante der Kammer 12 hinaus vorstehen, wie in Fig. 4 zu ersehen.

Die Verschlußkappe 14 weist eine kreisrunde Deckfläche 36 und eine herabhängende zylindrische schürzenförmige Wand 37 mit eingearbeitetem Innengewindeabschnitt 40 auf, mit dem sie auf das Gewinde 22 des Halses aufgeschraubt werden kann. Ein dikkerer oberer Teil 41 endet an seinem unteren Ende in einer ab- und einwärts geschrägten Schulter 38, die sich bei aufgeschraub-

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ter Kappe 14 auf dem umlaufenden Flansch 24 auf der Kammer 12 auflegt. Der Innendurchmesser des oberen Wandteils 41 ist größer als der Außendurchmesser der Kammer 12 und kleiner als der des Flansches 24; ein stopfenartiger Ansatz 42 ist einteilig mit der Deckfläche 36 ausgebildet und steht abwärts aus ihr vor. Bei vollständig auf den Hals 21 aufgeschraubter Kappe liegen die Deckfläche 36 mit der Unterseite über der Oberkante der Kammer 12 und der Ansatz 42 hermetisch dicht auf der Fläche 2 7a auf.

Beim Einsatz des oben beschriebenen einziehbaren Auftragspinsels mit Vorratsbehälter wird die Kappe 14 locker geschraubt und abgenommen und dann der Behälter 11 vom Benutzer mit den Fingern ergriffen und umgedreht, wie die Fig. 3 und 4 zeigen. Der Benutzer drückt dann die Wände 16 des Behälters 11 zusammen, so daß im Behälterinnern der Druck steigt und unter dem erhöhten Innendruck der Kolben 13 in die Ausfahrlage und die im Behälter enthaltene Flüssigkeit L durch den Kanal 30 zu den Pinselborsten 34 gedrückt werden, die mit der Ausfahrbewegung des Kolbens freigelegt worden sind. Die dem Pinsel 34 so zugeführte Flüssigkeit L kann dann auf eine Oberfläche S bzw. eine beliebige gewünschte Oberfläche aufgetragen werden. Nachdem man die gewünschte Menge der Flüssigkeit aufgetragen hat, dreht man die Flasche wieder in die aufrechte Lage und nimmt den Druck von den Behälterwänden 16 ab, so daß die Wände elastisch in ihre Ruhelage zurückkehren, der Innendruck im Behälter 11 wieder sinkt und der Kolben 13 wieder in seine Einziehlage gezogen wird, in der die Pinselborsten 34 sich in der Kammer 12 befinden. j

Befindet der Kolben 13 sich in der voll ausgefahrenen Arbeits- ' lage, liegt die Leiste 28 des Kolbens an der Leiste 27 der | j Kammer an, um die Strömung der Flüssigkeit durch den Kanal 30 j

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nach außen abzusperren. Wird jedoch der Druck von den Wänden des Behälters 11 abgenommen, die Anordnung 10 in die aufrechte Ruhelage zurückgedreht und dabei der Kolben 13 eingezogen, entsteht bei der Einfahrbewegung des Kolbens 13 eine öffnung zwischen der Leiste 28, der Leiste 27 und der Kammerinnenfläche zu einem Rückflußspeicherraum .44 hin, der von den einander zugewandten Flächen der Kammer 12 und des Kolbens 13 begrenzt wird. Der auf dem Pinsel 34 angesammelte Flüssigkeitsüberschuß fließt also in den Speicherraum 44 und wird dabei von dem verringerten Druck im Raum 44 unterstützt, der bei nicht vollständig eingefahrenem Kolben 13 mit dem Flascheninnenraum in Strömungsverbindung steht. Ist der Kolben 13 vollständig eingefahren, liegt die untere Leiste 26 am Kopf 33 des Kolbens an, so daß der Raum hermetisch gegen das Flascheninnere abgesperrt ist und die Flüssigkeit nicht mehr aus dem Raum 44 herausfließen kann. Dann setzt man die Kappe 14 auf und zieht sie fest, so daß die Vorrichtung geschlossen wird und für eine spätere Verwendung vorgehalten werden kann; dabei liegt im geschlossenen Zustand der stopfenförmige Ansatz dicht auf der konischen Fläche 27a des Kammerelements auf.

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Claims

342 Madison Avenue, New York, N.Y., V. St. A, Patentansprüche

1) Auftragvorrichtung für Flüssigkeiten, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter mit von Hand einwärts verformbarer elastischer Wandung, um das Volumen des Vorratsbehälter rückführbar zu verringern, eine auf dem Behälter angeordnete und mit dessen Innerem und Äußerem in Strömungsverbindung stehende Kolbenkammer, einen Kolben, der in der Kammer angeordnet und in ihr in Längsrichtung entlang einer begrenzten Bewegungsbahn zwischen einer ausgefahrenen und einer eingefahrenen Stellung ansprechend auf erhöhten und verringerten Druck im Vorratsbehälter bei einer Einwärtsverformung bzw. Freigabe der elastischen Wand bewegbar ist und durch ein auf dem äußeren Ende des Kolbens angebrachtes und mit dem Vorratsbehälter in Strömungsverbindung stehendes Auftragselement, das in der ausgefahrenen Lage des Kolbens aus der Kammer hinaus vorsteht.

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2. Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine Quetschflasche aus einem thermoplastischen organischen polymeren Kunstharz ist.

3* Auftragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschflasche zwei gegenüberliegende, auswärts konvexe und in Längsrichtung langgestreckte biegsame Wände aufweist.

4. Auftragvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche einen Halsteil aufweist und die Kolbenkammer durch diesen Halsteil verläuft und an dessen Innenfläche anliegt.

5. Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenkammer auf einem inneren Teil der Innenfläche mit in Längsrichtung beabstandeten, in ümfangsrichtung umlaufenden Leisten versehen und der Kolben mit axial beabstandeten, nach außen vorstehenden, in ümfangsrichtung umlaufenden Leisten zwischen den Leisten der Kammer versehen ist, um die Längsbewegung des Kolbens zu begrenzen.

6. Auftragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragelement Pinselborsten aufweist, die am äußeren Ende des Kolbens befestigt sind und von diesem in Längsrichtung auswärts abstehen.

7. Auftragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben ein in Längsrichtung verlaufender Kanal vorgesehen ist, der eine Strömungsverbindung zwischen den Borsten und dem inneren Kolbenende herstellt.

8. Auftragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Umfangsflächen des Kolbens und der

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Kolbenkammer in Querrichtung beabstandet sind, um einen Raum zur Aufnahme und Speicherung von vom Auftragelement ablaufender Flüssigkeit zu schaffen.

9. Auftragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenumfangsflache des Halsteils ein Außengewinde ausgebildet ist und daß eine Verschlußkappe mit Innengewinde auf das Außengewinde aufgeschraubt werden kann.

10. Auftragvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige, einwärts gerichtete Lippe am unteren Ende der Kammer mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, der kleiner als der der unteren Stirnfläche des Kolbens ist, um das untere Ende des Flüssigkeit aufnehmenden Raumes bei eingezogenem Kolben zu verschließen.

11. Auftragvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Kolbens radial zu einem zylindrischen Kopf erweitert ist, dessen Durchmesser zwischen dem der Innenfläche der Kammer und dem der Innenkante der unteren Lippe liegt.

12. Auftragvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer oben eine konische Innenfläche und die Verschlußkappe eine Deckfläche aufweist, von der ein stopfenartiges EIement abwärts vorsteht und sich an die konische Fläche anlegt, wenn die Verschlußkappe vollständig aufgeschraubt ist.

13. Auftragvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Kammer etwa auf der Höhe des unteren Endes des Ealsteils liegt.

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