DE3538001C2

DE3538001C2 -

Info

Publication number: DE3538001C2
Application number: DE19853538001
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. 8540 Schwabach De Katz
Original assignee: Aw Faber-Castell Unternehmensverwaltung & Co 8504 Stein De GmbH
Current assignee: Aw Faber-Castell Unternehmensverwaltung & Co 8504 Stein De GmbH
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1985-10-25
Publication date: 1988-01-28
Also published as: DE3538001A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen mit folgenden Merkmalen:

a) Die Vorrichtung hat einen Vorratsbehälter, dessen Querschnitt über die Länge gleich ist;
b) an einer Stirnseite des Vorratsbehälters ist eine Kammer angeordnet, die mit dem Vorratsbehälter über eine Öffnung verbunden ist;
c) im Vorratsbehälter ist auf einer in Längsrichtung verschiebbaren Kolbenstange ein Nachführkolben gelagert, der seinerseits gegenüber der Kolben stange ebenfalls in Längsrichtung verschiebbar ist;
d) die Kolbenstange ist in Richtung ihrer Längsachse mittels eines von außen zugänglichen Betätigungs elementes verschiebbar;
e) an die Öffnung des Vorderteils schließt sich eine Bohrung und daran eine erweiterte Kammer an.

Derartige Vorrichtungen sind, beispielsweise für Nagellack aus der US-PS 33 51 074 bekannt. Äußerlich betrachtet ähneln diese vorbekannten Vorrichtungen einem Schreibstift, der am hinteren Ende mit einem Druckknopf ausgestattet ist. Wird der Druckknopf betätigt und somit die erwähnte Kolbenstange nach vorne vorgeschoben, so wird eine kleine Menge des fließfähigen Inhaltes abgegeben und an ein Auftragelement weitergeleitet, welches sich am vorderen Ende der Kolbenstange befindet. Die Abgabe des fließfähigen Inhaltes und deren Weiterleitung an das Auftragorgan ist jedoch problematisch, da es sich bei solchen Vorrichtungen um weitgehend abgeschlossene Systeme handelt. Vergleichbare Schwierigkeiten bestehen auch dann, wenn das Auftragelement nicht, wie bei der US-PS 33 51 074 ein Kegel aus geeignetem Werkstoff, beispielsweise Filz, ist, sondern wenn es sich - wie ebenfalls bekannt - um einen Pinsel handelt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiter zuentwickeln, daß der Fluß der Masse verbessert und der Abfluß derselben sichergestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen vorgeschlagen, die durch folgende zusätzliche Merkmale gekennzeichnet ist:

f) Auf der Kolbenstange ist eine Membran fest angeordnet, die mit einer Stirnseite die Öffnung verschließt und bei Verschiebung der Kolbenstange diese freigibt;
g) die Membran ist stirnseitig an einem Ventilkolben angeordnet;
h) der Außendurchmesser der Membran ist größer als der Innendurchmesser der Bohrung;
i) in den Ventilkolben sind am Außenumfang Axialnuten eingeformt;
j) die Membran ist zwischen dem Ventilkolben und einem Ring auf der Kolbenstange befestigt;
k) der Ring weist an der Seite, an der die Membran anliegt, eine Schräge auf.

Eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen mit einem Vorratsbehälter für diese Masse, in welchem eine in Längsrichtung verschiebbare Kolbenstange angeordnet ist, ist in Form eines Füllfederhalters in der US-PS 21 42 531 beschrieben. Auch auf der Kolben stange dieser Vorrichtung ist eine Membran fest angeordnet. Die Funktion dieser Membran ist jedoch anders als bei der hier vorgeschlagenen Vorrichtung. Sie besteht darin, den Tintenraum durch eine Pump bewegung teilweise zu evakuieren und der einzufüllenden Tinte dann Gelegenheit zu geben, in den so erzeugten Unterdruckraum einzuströmen. Die Membran ist hierzu mit Durchtrittsöffnungen ausgerüstet, die je nach Klappstellung der Membran geöffnet sind (Einströmstellung) oder gegen eine Verschlußplatte anliegen (Pumpstellung).

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Ruhestellung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Gebrauchsstellung;

Fig. 3 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 oder 2,

Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie I-I aus Fig. 2;

Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Behälter (1), dessen Vorderteil (2) konisch verjüngt ist und in diesem Bereich eine Austritts bohrung (3), einen Zylinder (4) und eine erweiterte Kammer (5) aufweist, die in eine Bohrung (6) übergeht. Die Bohrung (6) endet an einer Stirnwand (7). Die Verbindungen zum Innern des Behälters (1) bilden Öffnungen (8), zwischen welchen Führungsstege (9) liegen. Das Innere des Behälters (1) ist nach hinten durch eine Querwand (10) abgeschlossen, die eine Führungsbohrung (11) aufweist. Anschließend an die Querwand (10) ist eine Vertiefung (12) durch eine Ver längerung des Behälters (1) ausgebildet. Zum Abschluß der Austrittsbohrung (3) am konischen Vorderteil (2) dient eine Verschlußkappe (13), die wenigstens einen Innenkonus (14) aufweist.

Eine Kolbenstange (15) ist in der Führungsbohrung (11) axialbeweglich gelagert; sie weist an einem Ende ein Kupplungselement (16) auf, das gegen eine Druckfeder (17) zur Anlage gebracht werden kann. Weiterhin ist auf der Kolbenstange (15) ein Ventilkolben (18) angeordnet, in den mehrere Axialnuten (19) eingeformt sind und an dessen Stirnseite (21) eine Membran (20) anliegt, die durch einen Ring (22) mit einer Schräge (23) abgestützt wird. Am vorderen Ende trägt die Kolbenstange (15) ein Auftragelement (24), das die Form einer Faserspitze, eines Pinsels oder einer Abrundung der Kolbenstange (15) aufweisen kann. Axial verschiebbar und abgedichtet ist auf der Kolbenstange (15) ein Sperrkolben (25) gelagert, der sich gegen die Innenwand des Behälters (1) anlegt und an dem eine Sperrlamelle (26) befestigt ist, die vorzugsweise aus Stahl besteht und mehrere Radialschlitze (27) auf weist. Die Sperrlamelle (26) stützt sich an der Innen wand des Behälters (1) ab; in unmontiertem Zustand stellt sie eine Scheibe dar, mit einem Durchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des Behälters (1).

Funktionsweise

Der mit fließfähiger Masse (37) gefüllte Behälter (1) ist nach Fig. 1 mit einer Verschlußkappe (13) nach vorne abgedichtet. Um die Vorrichtung in Betrieb zu nehmen, ist zunächst die Verschlußkappe (13) abzunehmen und auf das Kupplungselement (16) aufzustecken. Dabei wird bereits die Kolbenstange (15) nach vorne bewegt und mit dieser der Ventilkolben (18), der dabei die Öffnungen (8) freigibt. Nun kann bereits Masse (37) aus dem Behälterinneren heraustreten, da durch den Ventilkolben (18) eine leichte Saugwirkung erzeugt wird. Diese Saugwirkung ist jedoch unterbrochen, sobald der Ventilkolben (18) die Kammer (5) erreicht, die einen größeren Durchmesser aufweist als die Membran (20). Durch die Länge der Kammer (5) ist es somit möglich, die Kolben stange vorzuschieben und das Auftragelement (24) aus der Austrittsbohrung (3) herauszustellen. Tritt bei der weiteren Vorwärtsbewegung der Kolbenstange (15) der Ventilkolben (18) in den Zylinder (4) ein, so legt sich die Membran (20) an die Stirnseite des Ventil kolbens (18) an und bewirkt eine Abdichtung, die zur Folge hat, daß ein Unterdruck erzeugt wird, durch den weitere fließfähige Masse (37) aus dem Behälterinneren herausgesaugt wird. Bei der Bewegung des Ventil kolbens (18) innerhalb des Zylinders (4) trifft das Kupplungselement (16) auf die Druckfeder (17) auf. Am Ende der Bewegung des Kupplungselementes (16), das durch die umgesteckte Verschlußkappe (13) beaufschlagt wird, zieht die Druckfeder (17) die Kolbenstange (15) wieder zurück, sobald das Kupplungselement (16) nicht mehr gedrückt wird. Bei der Rückwärtsbewegung der Kolbenstange (15) drückt der Ventilkolben (18) gegen die fließfähige Masse (37), welche die Kammer (5) nunmehr ausgefüllt hat. Die Masse (37) dringt somit in die Axialnuten (19) ein, kippt die Membran (20) nach vorne und strömt schließlich in Richtung zum Auftrag element (24) oder in die Austrittsbohrung (3). Die Dosiermenge ist durch den Weg der Druckfeder (17) vorgegeben, während der Dosiervorgang bzw. das Ausströmen der Masse (37) unter Wirkung der sich entspannenden Druckfeder (17) abläuft.

Bei jedem Dosiervorgang wird somit die Kolbenstange (15) zunächst nach vorne verschoben und danach unter Wirkung der Druckfeder (17) wieder zurückgeholt. Die abgegebene Menge der fließfähigen Masse (37) ist somit bestimmt durch den Weg des Sperrkolbens (25), der der Masse (37) nachfolgt, wobei er durch die Saugwirkung, die Adhäsionskräfte und letztlich durch die Schwer kraft unterstützt wird. Um ein Zurückgehen des Sperr kolbens (25) zu verhindern ist eine Sperrlamelle (26) vorgesehen.

Mit Hilfe der vorbeschriebenen Vorrichtung ist es somit möglich, fließfähige Massen (37) unter schiedlicher Viskosität in dosierter Menge auf ein Auftragelement (24) zu übertragen bzw. aus einer Austrittsbohrung (3) herauszudrücken.

Das Auftragelement (24), das in den Zylinder (4) des konischen Vorderteiles (2) zurückgestellt werden kann, ist dort nicht nur in der Ruhelage geschützt, sondern es wird auch vermieden, daß beim Aufstecken der Verschlußkappe (13) eine Beschädigung auftreten kann, was besonders von Bedeutung ist, wenn als Auftrag element (24) ein Pinsel mit weichen Borsten verwendet wird. Außerdem hat die Lagerung des Auftragelementes (24) in dem Zylinder (4) und der Kammer (5) zur Folge, daß es im zurückgezogenen Zustand nahezu vollständig von der Masse (37) umgeben ist, wodurch ein Eintrocknen der Pinselborsten weitgehend vermieden wird. Beim Vorstellen des Auftragelementes (24) ist dieses daher bereits mit flüssiger Masse (37) getränkt und gebrauchsfähig. Eventuelle Eintrocknungen entstehen nur am Ende der Austrittsbohrung (3), die von dem Auftragelement (24) durchstoßen werden können, ohne daß Beschädigungen auftreten, da das Auftrag element (24) in der Austrittsbohrung (3) eng geführt ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigen Massen mit folgenden Merkmalen:

a) Die Vorrichtung hat einen Vorratsbehälter dessen Querschnitt über die Länge gleich ist;
b) an einer Stirnseite des Vorratsbehälters ist eine Kammer angeordnet, die mit dem Vorrats behälter über eine Öffnung verbunden ist;
c) im Vorratsbehälter ist auf einer in Längs richtung verschiebbaren Kolbenstange ein Nachführkolben gelagert, der seinerseits gegenüber der Kolbenstange ebenfalls in Längs richtung verschiebbar ist;
d) die Kolbenstange ist in Richtung ihrer Längs achse mittels eines von außen zugänglichen Betätigungselementes verschiebbar;
e) an die Öffnung des Vorderteils schließt sich eine Bohrung und daran eine erweiterte Kammer an;
dadurch gekennzeichnet, daß
f) auf der Kolbenstange (15) eine Membran (20) fest angeordnet ist, die mit einer Stirnseite (21) die Öffnung (8) verschließt und bei Verschiebung der Kolbenstange (15) diese freigibt;
g) die Membran (20) ist stirnseitig an einem Ventil kolben (18) angeordnet;
h) der Außendurchmesser der Membran (20) ist größer als der Innendurchmesser der Bohrung (6);
i) in den Ventilkolben (18) sind am Außenumfang Axialnuten (19) eingeformt;
j) die Membran (20) ist zwischen dem Ventilkolben (18) und einem Ring (22) auf der Kolbenstange (15) befestigt;
k) der Ring (22) weist an der Seite, an der die Membran (20) anliegt, eine Schräge (23) auf.

2. Vorrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ring (40) mit der Schräge (41) Kapillar kanäle (42) eingeformt sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Nachführkolben (25) eine Sperrlamelle (26) befestigt ist, die mehrere Radialschlitze (27) aufweist und deren Außendurchmesser, in ebener Lage, größer ist als der Innendurchmesser des Behälters (1).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachführkolben (25) aus weichelastischem Material gefertigt ist.