DE3440813A1

DE3440813A1 - Behaelter fuer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3440813A1
Application number: DE19843440813
Authority: DE
Inventors: Dieter 3004 Isernhagen Camen; Joachim 3000 Hannover Hallensleben
Original assignee: Pelikan GmbH
Current assignee: Pelikan GmbH
Priority date: 1984-11-08
Filing date: 1984-11-08
Publication date: 1986-05-07
Also published as: DE3440813C2

Description

PELIKAN AKTIENGESELLSCHAFT 83/21

25.10.84 Hannover

Behälter für Flüssigkeit

,Q Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter für Flüssigkeit mit einer axial verschiebbaren Wand zur Veränderung des Volumens der Behälterkammer.

Bei Behältern dieser Art, kann die in dem Behälter ein-,p. geschlossene Luft, aus verschiedenen Gründen stören.

Beispielsweise kann durch die eingeschlossene Luft eine Oxidation oder eine sonstige chemische Veränderung der Flüssigkeit hervorgerufen werden.

Bei Füllhaltern und insbesondere bei Tuschfüllhaltern mit einer Röhrchenschreibspitze kann die nach einem Verbrauch eines Teils der Schreibflüssigkeit in dem Behälter eingeschlossene Luft eine erhebliche Störung der Abgabe von Schreibflüssigkeit bewirken, wenn beispielsweise die Luft beim Schreiben durch die Hand erwärmt wird und sich dadurch ausdehnt. Die in den Füllhaltern vorhandenen Ausgleichsvorrichtungen sind nicht immer in der Lage, die hierbei verdrängte Schreibflüssigkeitsmenge aufzunehmen, so daß es an der Schreib-

_on spitze zu einer übermäßigen Flüssigkeitszufuhr und zum Klecksen kommen kann.

Bei einem bekannten als aufsteckbare Patrone ausgebildeten Schreibflüssigkeitsbehälter (DE-OS 2 802 927) kann das Volumen der Behälterkammer durch Stauchen der Behälterwand oder durch Verschieben des Behälterbodens so weit verringert werden, daß das beim Aufsetzen der Behälterpatrone in die Ausgleichskammer des Schreibge-

^ räts eindringende Flüssigkeitsvolumen ausgeglichen wird, so daß das schädliche Luftvolumen in der Behälterkammer möglichst klein bleibt. Hierdurch läßt sich in der Anfangsphase nach dem Aufsetzen einer neuen,gefüllten Behälterpatrone eine Verbesserung erzielen, nach Verbrauch von 30% bis 50% der Schreibflüssigkeit ist das schädliche Luftvolumen in der Behälterkammer aber bereits wieder so groß, daß es zu erheblichen Störungen der Schreibflüssigkeitsabgabe kommen kann.

Ein anderer bekannter Behälter für Schreibflüssigkeit (DE-OS 2 752 264) ist zur Verringerung des schädlichen Luftvolumens in zwei etwa gleich große Behälterkammern unterteilt, die getrennt voneinander an die Zuführeinrichtung des Füllhalters anschließbar sind. Hierdurch

verringert sich das maximale, schädliche Luftvolumen etwa auf die Hälfte, so daß sein störender Einfluß abnimmt. Für viele Anwendungsfälle reicht dies aber noch nicht aus, um die erforderliche Gleichmäßigkeit des Tintenflusses zu gewährleisten.

Weiterhin ist es bekannt (DE-OS 29 44 512) mittels einer kapazitiven Füllstandsanzeige bei einem Füllfederhalter ein Entleeren des Tintenvorratsbehälters über ein

vorgegebenes Maß hinaus durch ein mittels einer elektro- A O

nischen Schaltung erzeugtes Signal anzuzeigen, um auf das Erfordernis eines baldigen Nachfüllens von Tinte hinzuweisen. Zur Anzeige des schädlichen Luftvolumens ist diese bekannte Vorrichtung aber nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,' einen Behälter für Flüssigkeit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das schädliche Luftvolumen unabhängig vom Verbrauch an Flüssigkeit auf einfache Weise auf einen Kleinstwert eingestellt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Behälter an einem Ende der Behälterkammer eine Anzeigevorrichtung aufweist, die von einem auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmenden Schwimmer betätigbar ist und den Abstand des Flüssigkeitsspiegels von dem Ende der Behälterkammer anzeigt, und daß die verschiebbare Wand von außen verstellbar ist.

Bei einem nach der erfindungsgemäßen Lehre ausgebildeten Behälter gibt die von der Anzeigevorrichtung angezeigte Laye das Schwimmers Aufschluß über das in der Behälterkammer vorhandene Luftvolumen. Ist das Luftvolumen zu groß, so kann es durch Verstellen der verschiebbaren Wand bis gegen null verkleinert werden, indem die verschiebbare Wand in die Behälterkammer hineinbewegt wird. Die Verkleinerung des Luftvolumens kann bei diesem Vorgang an der Anzeigevorrichtung beobachtet werden, so daß das Verstellen der verschiebbaren Wand rechtzeitig beendet werden kann. Auf diese Weise läßt sich durch eine einfache Handhabung das schädliche Luftvolumen in einem Behälter für Flüssigkeit immer wieder minimieren. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Behälterkammer wesentlich größer bemessen werden kann als seither, da das schädliche Luftvolumen nicht mehr von der Größe der Behälterkammer abhängig ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Anzeigevorrichtung aus einer in einem Hohlraum in der durchsichtigen Behälterwand axial bewegbaren Kugel aus einem magnetischen Material, die von einem am Schwimmer befestigten Permanentmagneten angezogen wird. Hierdurch wird eine Anzeigevorrichtung geschaffen, die sehr einfach herzustellen ist und die eine zuverlässige Anzeige der Schwimmerposition gewährleistet. Der Permanentmagnet ist dabei vorteilhaft als Ring ausgebildet, so daß eine besondere Ausrichtung des Schwimmers in der Behälterkammer entbehrlich ist.

Die Behälterwand kann erfindungsgemäß aus zwei tele skopartig ineinandergreifenden Hülsen bestehen, die mit ihren einander zugekehrten Flächen den Hohlraum zur Aufnahme der Kugel bilden, wobei die äußere Hülse aus durchsichtigem Material besteht. Die Hülsen lassen sich auf einfache Weise herstellen und können durch Zusammenstecken leicht miteinander verbunden werden. Vorzugsweise hat die äußere Hülse in ihrer Bohrung einen vorspringenden Ringbund, der in eine Ringnut in der Mantelfläche der inneren Hülse einrastbar ist. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine Schnappverbindung geschaffen, die eine leichte Montange der beiden Hülsen ermöglicht. Zur Verriegelung der Schnappverbindung kann die innere Hülse auf einen Zapfen aufsteckbar sein, wobei sich der IB Zapfen bis in den Bereich der Ringnut erstreckt. Nach dem Zusammensetzen der beiden Hülsen und dem Aufschieben der inneren Hülse auf den Zapfen ist die Schnappverbindung gesperrt und kann daher nicht mehr unbeabsichtigt getrennt werden.

Die bewegliche Wand des Behälters ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorzugsweise durch einen Kolben gebildet, der mit einem Gewindehals in einem Gewindeabschnitt in der Bohrung der inneren Hülse eingeschraubt ist und von außen durch eine in eine Längsbohrung des Kolbens unverdrehbar eingreifende Spindel mit Pingerrad drehbar ist. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine stufenlose Verringerung des schädlichen Luftvolumens in der Behälterkammer ermöglicht.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Bewegbarkeit der verschiebbaren Wand derart begrenzt, daß der Schwimmer durch die verschiebbare Wand nicht in seine oberste Endlage bewegbar ist. Durch diese Weiterbildung bleibt die Anzeigevorrichtung auch funktionsfähig, wenn die bewegliche Wand ihre eingeschobene End-

± stellung erreicht hat. Gleichzeitig kann der Anzeigevorrichtung dann entnommen werden, wann der letzte Vorrat an Flüssigkeit verbraucht sein wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1: einen Längsschnitt eines Behälters für einen IQ Tuschefüllhalter mit Fallgewicht und Röhr-

schenschreibspitze.

Figur 2: einen Längsschnitt eines Patronentuschefüllhalters.

Der Behälter 1 besteht aus einer äußeren Hülse 3 und einer inneren Hülse 4, die mit ihren einander zugekehrten Enden ineinander geschoben sind. Die Hülsen bestehen aus Polyäthylen. Die Hülse 3 weist in ihrer Bohrung einen vorspringenden Ringbund 5 auf, der in eine Ringnut 6 in der Mantelfläche der Hülse 4 eingerastet ist und für eine formschlüssige Verbindung zwischen den Hülsen 3, 4 sorgt. Zwischen den ineinander greifenden Hülsen 3, ist ein Hohlraum 7 ausgebildet, in dem eine Kuqel 8

„ι- aus magnetischem Material zwischen zwei voneinander

entfernten Anschlagflächen 9, 10 in Längsrichtung des Behälters 1 um ein deutlich erkennbares Maß beweglich ist. Das über die Hülse 4 hinausragende Ende der Hülse ist mit einem Innengewinde versehen und auf einen Ge-_A windeabschnitt 11 des Tuschefüllhalters 2 aufgeschraubt.

An den Gewindeabschnitt 11 des Tuschefüllhalters 2 schließt sich ein Zapfen 12 geringeren Durchmessers an, der flüssigkeitsdicht in die die Behälterkammer 13 bildende Zylinderbohrung 14 der Hülse 4 eingreift. Der _r,,_ Zapfen 12 erstreckt sich bis in den Bereich des Ringbunds 5 und verriegelt dadurch die durch den Ringbund und die Ringnut 6 gebildete Rastverbindung.

Die Behälterkammer 13 wird durch einen in der Zylinderbohrung 14 axial verschieblich und drehbar angeordneten topfförmigen Kolben 15 verschlossen. Mit seinem der Behalte rkammcr 13 abgewandten Ende ist dor Kolben 15 in
einen Gewindebaschnitt 16 in der Zylinderbohrung 14 eingeschraubt, so daß der Kolben 15 durch Drehen in axialer Richtung bewegt worden kann. Eine in das dem Tuschefüllhalter 2 abgekehrte Ende eingesetzte Spindel 17 greift längsverschieblich und unverdrehbar in die Bohrung 18

im Kolben 15 ein. An dem aus der Hülse 4 herausragenden Ende der Spindel 17 ist ein Fingerrad 19 befestigt.
Die Spindel 17 ist durch einen in der Hülse 4 eingesetzen Arretierstift 20, der in eine Ringnut 21 in der Spindel 17 eingreift, gegen axiale Verschiebung gesichert.

In der Behälter !cummer 13 befindet sich ein ringförmiger Schwimmer 22, der einen ringförmigen Permanentmagneten 23 trägt. Die Zeichnung zeigt den Behälter in senkrechter Position, wobei die nicht abgebildete Schreibspitze des Tuschefüllhalters 2 nach oben zeigt. In dieser Lage

schwimmt der Schwimmer 22 auf der in der Behälterkammer 13 vorhandenen Tusche 24. Zwischen dem Schwimmer 22 und dem Zapfen 12 befindet sich Luft 25, die beim Verbrauch von Tusche während des Schreibens oder Zeichnens in die Behälterkammer 13 eingeströmt ist.

In der dargestellten Lage ist das Volumen der Luft 25
bereits so groß, daß die von dem Schwimmer 2 2 magnetisch angezogene Kugel 8 bereits an der unteren Anschlagfläche 10 anliegt. Diese Lage der Kugel 8 ist durch die durchsichtige Hülse 3 von außen deutlich zu sehen und zeigt
dem Benutzer des Tuschefüllhalters 2 an, daß eine Verringerung des Volumens der Luft 25 notwendig ist, um
eine Störung des gleichmäßigen Tuscheflusses zu vermeiden. Durch Drehen an dem Fingerrad 19 wird daraufhin

der Kolben 15 in Richtung auf den Zapfen 12 bewegt, bis der Tuschespiegel so weit angestiegen ist, daß der Schwimmer 22 die Kugel 8 an die Anschlagfläche 9 bewegt hat. In dieser Stellung ist die Luft 25 nahezu vollständig über das Ausgleichssystem des Füllhalters 2 aus der Behälterkammer 13 verdrängt, so daß der Tuschefüllhalter wieder störungsfrei benutzt werden kann. An dem Kolben befindet sich ein Zapfen 26, der in der obersten Stellung des Kolbens 15 durch die Bohrung im Schwimmer 22 hindurch-

,Q greift und sich an dem Zapfen 12 anlegt. In dieser Stellung läßt sich das Finqerrad 10 nicht mohr weiter drehen, woraus der Benutzer des Tuschefüllhalters 2 erkennt, daß nur noch ein begrenzter Tuschevorrat vorhanden ist. Da sich der Schwimmer 22 in dieser Stellung des

, p. Kolbens 15 noch in dem Bereich zwichen den Anschlagflächen 9, 10 bewegen kann, läßt sich nun an der Stellung der Kugel 8 ablesen, wie groß der zur Verfügung stehende Tuschevorrat ist. Erreicht die Kugel die Anschlagfläche 10, dann ist der Tuschevorrat in der Behälterkam-

__ mer 13 erschöpft und muß neu aufgefüllt werden. Dies kann sowohl durch Abschrauben des Behälters 1 vom Tuschefüllhalter 2 wie auch durch Ansaugen mit Hilfe des Kolbens 15 erfolgen.

_nc- In Figur 2 ist ein Patronentuschefüllhalter dargestellt. Bei diesem Füllhalter besteht der Behälter aus dem Inneren einer Tuschepatrone 130,das über einen Anschlußstutzen 129 mit einer Kammer 113 verbunden ist. Der Tuschefüllhalter besteht aus zwei durch ein Gewinde

__Λ 136 miteinander verschraubbaren Teilen 134 und 135, die in einem gemeinsamen Hohlraum die bereits' erwähnte Tuschepatrone 130 enthalten. Durch Zusammenschrauben der beiden Teile 134 und 135 wird die Tuschepatrone mit ihrem flaschenhalsförmigem Anschlußstück auf den An-

_oc schlußstutzen 129 gepreßt, wobei die üblicherweise in derartigen Patronen vorgesehene Verschlußkugel 132 aus

dem Flaschenhals gedrückt und die Verbindung über den Stutzen 129 mit der Behälterkammer 113 hergestellt wird. Im Innenraum der Behälterkammer 113 befindet sich ein Schwimmer 122, der einen Permanentmagneten 123 trägt.An der der Axialposition der Behälterkammer 113 entsprechenden Stelle befindet sich in der Außenwand des der Schreibspitze zugewandten Teils 134 des Tuschefüllhalters eine in Längsrichtung verlaufende nutförmige Ausnehmung 107, die eine magnetische Kugel 108 enthält. Der Behälter ist in diesem Bereich von einem transparenten Material 133 umgeben, so daß die die Kugel 108 enthaltende Nut 107 nach außen verschlossen ist, jedoch die Kugel 108 von außen her sichtbar bleibt. Der Boden 131 der Tuschepatrone 130 besteht aus einer kreisförmigen Platte, die L5 zwei umlaufende Dichtlippen aufweist, mit denen sich der Boden an der Patroneninnenwandung stützt. Der Behälterboden kann durch Druck in Richtung auf die Patronenspitze verschoben werden, ohne daß Tusche aus dem Inneren der Patrone nach außen austreten kann. Zur Verschiebung des Behälterbodens 131 ist in dem der Schreibspitze abgewandten Teil 135 des Tuschefüllhalters eine axial verschiebliche, jedoch in Drehrichtung festgelegte Spindel 117 mit einem Außengewinde vorgesehen. Die Spindel 117 sitzt in einer entsprechenden Axialbohrung einer !5 Führung 116, die ein Innengewinde aufweist. Die Führung 116 ist über ein andern der Schreibspitze abgewandten Ende des Tuschefüllhalters angeordnetes Fingerrad 119 drehbar. Durch eine Umfangsnut 121 im Führungskörper 116 und einen in diese Nut eingreifenden,in einer Radialbohrung des Gehäuseteils 135 sitzenden Anschlagstift 120,ist der Führungskörper in Axialrichtung festgelegt.

Der Tuschefüllhalter arbeitet wie folgt:

Zum Einsetzen einer Tuschepatrone werden die Gehäuseteile 135 und 134 auseinandergeschraubt. Die Tuschepatrone wird in den Hohlraum eines der beiden Gehäuseteile so eingesetzt, daß die durch die Kugel 132 verschlossene Spitze der Patrone in Richtung auf die

Schreibspitze weist. Durch Zusammenschrauben der beiden Gehäuseteile 134 und 135 wird die Patrone, die sich mit ihrem der Schreibspitze abgewandten Teil auf einer
Schulter des Gehäuseteils 135 abstützt, gegen den Anschlußstutzen 129 gedrückt, der in ihren flaschenförmig verengten Hals eindringt und die Verschlußkugel 132
aus ihrem Verschlußsitz entfernt, so daß Tuscheflüssigkeit aus der Patrone austreten und über den Anschlußstutzen 129 in die Behälterkammer 113 gelangen kann. Wird der Tuschefüllhalter wie in der Zeichnung gezeigt mit der Schreibspitze nach oben gehalten, so schwimmt der Schwimmer 122 auf der Tuscheflüssigkeit 124. Da der Schwimmer 122 einen Permanentmagneten trägt, wird die magnetische Kugel 108 in der Nut 107 auf einer Höhe gehalten, die der Höhe des Schwimmers und somit der Niveauhöhe der Tusche 124 in der Kammer entspricht. Die Lage der Kugel 108 dient somit dazu, den Flüssigkeitsstand in der Kammer 113 anzuzeigen
und liefert somit eine Information über die in

der Kammer 113 eingeschlossene Luft 125.

Wenn der Luftanteil in der Kammer 113 - infolge Verbrauchs der Tuscheflüssigkeit - zu groß ist, was daraus hervorgeht, daß sich die magnetische Kugel 108
in der Nähe des in Fig. 2 unteren Endes der Nut 107

befindet, ist an dem Fingerrad 119 so lange zu drehen, bis sich die Kugel 108 ausreichend weit in Richtung
auf die Schreibspitze zubewegt hat (wobei der Füller mit Schreibspitze nach oben zu halten ist). Durch
die Drehung des Fingerrades 119 wird der Führungskörper 116 gedreht und die (in Drehrichtung festliegende)

Spindel axial in Richtung auf die Schreibspitze verschoben. Das in Richtung zur Schreibspitze weisende

< /Ι2-

Ende der Spindel 117 schlägt an dem verschieblichen Boden 131 der Patrone an und drückt diesen in Richtung auf ciiu Schreibspitze zu, wobei Flüssigkeit aus der Patrone in die Behälterkammer 113 nachströmt und die in der Behälterkammer 125 enthaltene Luft ganz oder teilweise verdrängt wird. Dabei bewegt sich der Schwimmer in Richtung auf die Schreibspitze 123 zu und führt die Kugel 108 mit, bis der Benutzer der Lage der Kugel 108 entnehmen kann, daß die Luft 125 in ausreichendem Maße aus dem System verdrängt worden ist. Wenn die Tuscheflüssigkeit verbraucht ist,wird die Patrone 130 zusammen mit ihrem verschieblichen Boden 131, der sich dann in der Nähe des Anschlußstutzens befindet, weggeworfen und eine neue Patrone eingesetzt. Vor dem Einsetzen ist die Spindel 117 durch entsprechende Drehung des Fingerrades 119 in ihre zurückgezogene Ausgangsposition zu bringen.

Bei dem beschriebenen Tuschepatronenfüllhalter ist es auf diese Weise möglich, den Luftanteil im Tuschovortatsbehälter stets auf einem Minimum zu halten, wozu die aus dem Magnetschwimmer 123 und der Anzeigekugel bestehende Anzeigevorrichtung sowie der über die Spindel 117 bewegliche Patronenboden 131 dient. 25

In den Zeichnungen sind die Schreibspitzen nicht dargestellt, da diese zum Stande der Technik gehören.

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Claims

PELIKAN AKTIENGESELLSCHAFT Hannover 83/21 25.10.84 Patentansprüche

1. Behälter für Flüssigkeit mit einer axial verschiebbaren Wand zur Veränderung des Volumens der Behälterkammer/ dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1; 130,113) an einem Ende der Behälterkaimer (13? 113)

_1{- eine Anzeigevorrichtung (7, 8; 107,108) aufweist, die von einem auf der Oberfläche der Flüssigkeit (24; 124) schwimmenden Schwinger (22, 23; 122,123) betätigbar ist und den Abstand des Flüssigkeitsspiegels von dem Ende (12) der Behälterkammer anzeigt und daß die verschiebbare Wand (15; 131) von außen ver-

„~ stellbar ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung aus einer in einem Hohlraum

(7; 107) in der durchsichtigen Behälterwand (3; 133) axial be-OC wegbaren, aus einem magnetischen Material hergestellten Kugel (8; 108) besteht, die von einem am Schwimmer (22; 122) befestigten Permanentmagneten (23; 123) angezogen wird.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (23;123) als Ring ausgebildet ist.

4. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwand aus zwei teleskopartig ineinandergreifenden Hülsen (3, 4) besteht, die mit ihren einander zugekehrten Flächen den Hohlraum (7) bilden, wobei die äußere Hülse (3) aus durchsichtigem Material hergestellt ist.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (3) in ihrer Bohrung einen vorspringenden Ringbund (5) hat, der in eine Ringnut (6) in der Mantelfläche der inneren Hülse (4) einrastbar ist.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die innere Hülse (4) auf einen Zapfen (12) aufsteckbar ist, wobei sich der Zapfen bis in den Bereich der Ringnut (6) erstreckt.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch

gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (3) mit einem Innengewinde auf einen Gewindesatz (11) aufschraubbar ist.

8. Behälter nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch

gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand durch einen Kolben (15) gebildet ist, der mit einem Gewindehals in einen Gewindeabschnitt (16) in der Bohrung (14) der 2Q inneren Hülse (4) eingeschraubt ist und von außen durch eine in eine Längsbohrung (18) des Kolbens unverdrehbar eingreifende Spindel (17) mit Fingerrad (19) drehbar ist.

„r

9. Behälter nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegbarkeit der verschiebbaren Wand (15) derart begrenzt ist, daß der Schwimmer (22) durch die Wand nicht in seine oberste Endlage bewegbar ist.