DE4438590A1 - Füllvorrichtung für eine Flüssigkeit, insbesondere zum Nachfüllen eines Schreib-, Mal- oder Zeichengerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen einer Vorratskammer, insbesondere eines Schreib-, Mal- oder Zei­ chengeräts, mit einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung aus einem Behälter und einem Füllrohr besteht, durch das der Innenraum des Behälters mit der jeweils zu füllenden Vorratskammer verbindbar ist.

Eine Vorrichtung der angegebenen Art ist aus der DE-GM 92 07 758 bekannt. Der Behälter der bekannten Vorrichtung besteht aus einem einseitig geschlossenen Tubus, an dessen Boden das aus einem rohrförmigen Vorsprung und einer Düse gebildete Füllrohr angeordnet ist. In dem zylindrischen Innenraum des Tubus ist ein Kolben angeordnet, der einen mit Tinte gefüllten Bereich begrenzt. Das Füllrohr ist mit einer Verschlußkappe verschlossen, die zum Gebrauch der Vorrichtung entfernt wird. Mit dem Düsenende des Füllrohrs kann die bekannte Vorrichtung an den Tintenbehälter eines Druckkopfs oder einer Tintenpatrone angeschlossen werden, wie sie beispielsweise in Druckern von Computern oder Text­ verarbeitungsmaschinen verwendet werden. Durch Hineindrücken des Kolbens in den Tubus wird dabei die Tinte einge­ füllt. Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß nach dem Entfernen der Verschlußkappe bei ungeschickter Handha­ bung Tinte aus dem Füllrohr austreten kann, so daß das zu füllende Gerät und die mit dem Füllen beschäftigte Person mit Tinte beschmutzt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Austre­ ten von Flüssigkeit beim Füllen einer Vorratskammer wirksam vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Behälter durch ein selbsttätig schließendes Ventil ver­ schlossen ist, wobei das Ventil beim Anschließen des Füll­ rohrs an die Vorratskammer durch ein an der Vorratskammer abstützbares Betätigungselement in seine Offenstellung bewegbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vor­ teil, daß sie durch das Ventil solange geschlossen gehalten wird, bis das Füllrohr in Eingriff mit der Einfüllöffnung der Vorratskammer gelangt. Erst in dieser Stellung wird durch das an der Vorratskammer abgestützte Betätigungsele­ ment ein Öffnen des Ventils und damit ein Austreten der Flüssigkeit aus dem Behälter ermöglicht. Da das Füllrohr beim Öffnen des Ventils bereits an die Vorratskammer ange­ schlossen ist, ist auf diese Weise sichergestellt, daß die aus dem Behälter verdrängte Flüssigkeit nur dorthin gelangt. Ein unbeabsichtigtes Austreten von Flüssigkeit wird vermieden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher besonders zum sauberen Nachfüllen von Flüssig­ keiten, wie beispielsweise Tinte, die schwer zu entfernende Flecken hervorrufen können.

Nach einem Vorschlag der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Ventil als Sitzventil mit einem in Schließrichtung federbelasteten Verschlußelement ausgebildet ist, wobei das Betätigungselement in die Auslaßöffnung des Ventils hinein in eine Stellung bewegbar ist, in der das Verschlußelement durch das Betätigungselement von seiner Sitzfläche abgeho­ ben ist. Das Betätigungselement kann hierbei durch einen Stößel gebildet sein, der in dem Füllrohr verschiebbar angeordnet ist. Eine besonders einfache Ausgestaltung kann auch darin bestehen, daß das Betätigungselement durch das Füllrohr gebildet ist, wobei das Füllrohr an dem Behälter in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und eine Anlage­ fläche zur Abstützung an der Vorratskammer hat.

Besonders einfach in ihrem Aufbau und kostengünstig herzu­ stellen ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vor­ richtung, bei der das Verschlußelement des Ventils aus einer Wand aus elastomerem Material besteht und das in Längsrichtung verschiebbare Füllrohr als Hohlnadel ausge­ bildet und durch eine vorgestochene, selbsttätig schließende Öffnung der Wand hindurchsteckbar ist. Diese Ausgestaltung ist vor allem zum Nachfüllen von Schreib-, Mal- und Zeichengeräten besonders vorteilhaft, da das als Hohlnadel ausgebildete Füllrohr nur eine kleine Anschluß­ öffnung am Schreibgerät benötigt. Die Anschlußöffnung des Schreibgeräts kann ebenfalls mit einer vorgestochenen Wand aus elastomerem Material verschlossen sein, wodurch ein unbeabsichtigtes Austreten von Schreibflüssigkeit aus der Vorratskammer des Schreibgeräts wirksam vermieden ist. Das Füllrohr kann erfindungsgemäß bei dieser Ausgestaltung durch die Kraft einer an dem Behälter abgestützten Feder in eine Grundstellung bewegbar sein, in der es nicht in die Öffnung der Wand eingreift. Die Feder ist so stark bemes­ sen, daß sie erst nach dem Einstecken des Füllrohrs in eine Anschlußöffnung durch Anstoßen des Füllrohrs an einen Anschlag verformt wird. Nach dem Nachfüllen wird das an der Vorratskammer abgestützte Füllrohr durch die Feder aus der Wand herausgezogen, bevor das Füllrohr aus der Anschlußöff­ nung der Vorratskammer herausgezogen werden kann.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Wand einen hülsenförmigen Ansatz hat, in dessen Bohrung das Füllrohr gelagert ist. Die Bohrung kann so bemessen sein, daß der Ansatz das Füllrohr dicht umschließt, so daß die Wand das innere Ende des Füllrohrs in seiner Grundstellung dicht verschließt. Auf diese Weise wird verhindert, daß nach einem Füllvorgang in dem Füllrohr noch vorhandene Flüssigkeit auslaufen kann. Beim Anschließen oder Trennen der Vorrichtung wird durch das Verschließen des Füllrohrs in seiner Grundstellung außerdem verhindert, daß infolge eines Überdrucks in der Vorratskammer Flüssigkeit durch das Füllrohr hindurch nach außen gelangt.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Füllrohr mit einem eine Abstützung für die Feder bildenden Federteller versehen ist, der in der Grundstellung des Füllrohrs an einem Anschlag des Behälters anliegt.

Um das als Hohlnadel ausgebildete Füllrohr zu schützen, kann erfindungsgemäß das äußere Anschlußende des Füllrohrs koaxial in einer Führungshülse angeordnet sein. Die Füh­ rungshülse kann gleichzeitig zur Ausrichtung des Füllrohrs gegenüber der Anschlußbohrung einer zu füllenden Vorrats­ kammer dienen, indem die Vorratskammer mit einer an die Führungshülse angepaßten Führungsfläche versehen wird. Zur Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung kann vorgesehen sein, daß das Ventil, das Füllrohr und die Feder in einem in der Behälteröffnung befestigba­ ren, hülsenförmigen Einsatz angeordnet sind, wobei an den Einsatz die Führungshülse angeformt sein kann.

Das Fördern von Flüssigkeit aus dem Behälter in die Vor­ ratskammer kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß der Behälter Mittel zum abwechselnden Erhöhen und Erniedrigen des Drucks in seinem Innenraum aufweist. Bei einer Druckerhöhung wird Flüssigkeit aus dem Behälter in die an das Füllrohr angeschlossene Vorratskammer gedrückt. Umgekehrt wird bei einer Druckerniedrigung durch die einge­ füllte Flüssigkeit verdrängte Luft aus der angeschlossenen Vorratskammer abgesaugt. Auf diese Weise wird das Füllen einer Vorratskammer ermöglicht, ohne daß die Vorratskammer mit einer Entlüftungseinrichtung versehen ist. Zur Druckän­ derung im Inneren des Behälters kann der Behälter eine ela­ stisch verformbare Wand aufweisen. Wird die Wand durch Ein­ wirkung einer äußeren Kraft eingedrückt, so erhöht sich der Druck im Inneren des Behälters. Durch Rückkehr der Wand in ihre Ausgangslage wird anschließend eine Druckerniedrigung im Inneren des Behälters erreicht. Nach einem weiteren Vor­ schlag der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Behälter aus einem elastisch verformbaren Hohlkörper und einem mit diesem verbundenen, steiferen Mantelkörper besteht, wobei der Mantelkörper die Behälterwand teilweise bedeckt. Eine solche Ausgestaltung des Behälters ermöglicht eine wirt­ schaftliche Herstellung und bietet eine ausreichende Form­ steifigkeit im Bereich der das Ventil tragenden Anschluß­ öffnung des Behälters.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Nach­ füllen eines Schreibgeräts mit Tinte und in

Fig. 2 einen Querschnitt durch das mit einer Anschlußöff­ nung versehene Ende eines Schreibgeräts.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Behälter 1, der aus einem elastisch verformbaren Hohlkörper 2 und einem formsteifen Mantelkörper 3 zusammengesetzt ist. Der Hohlkörper 2 hat eine zylindrische Wand 4, einen leicht nach außen gewölbten Boden 5 und einen kegelstumpfförmigen Deckel 6, an den sich ein zylindrischer Hals 7 anschließt. Der Hals 7 ist auf seiner Außenseite mit einem Gewinde 8 versehen. Der Mantelkörper 3 weist eine kegelstumpfförmige Wand 9 und eine Kappe 10 mit Innengewinde 11 auf, die auf den Hals 7 aufgeschraubt ist und diesen dicht verschließt. Die Wand 9 entspricht in ihrer Neigung dem Deckel 6 und liegt mit ihrem äußeren Rand fest auf dem Rand des Deckels 6 auf.

Der Boden 12 der Kappe 10 ist mit einer in den Hals 7 hin­ einragenden, durch zylindrische Wandabschnitte gebildeten Einsenkung 13 versehen. In einer Bohrung 14 der Einsenkung 13 ist ein hülsenförmiger Einsatz 15 befestigt, der ein Ventil 16 und einen als Hohlnadel ausgebildetes Füllrohr 17 enthält. Das Ventil 16 besteht aus einer als zylindrische Scheibe ausgebildeten Wand 18, an die ein hülsenförmiger Ansatz 19 angeformt ist. Entlang ihrer Zylinderachse ist die Wand 18 mit einer Nadel durchstochen, wodurch eine selbsttätig schließende Ventilbohrung gebildet ist. Die Wand 18 ist durch einen Ring 20 in dem Einsatz 15 gehalten. Das Füllrohr 17 ist auf der dem Innenraum des Behälters 1 abgekehrten Seite der Wand 18 angeordnet und mit einem Ende in der Bohrung des Ansatzes 19 geführt. In der Mitte ist das Füllrohr 17 mit einem Federteller 21 verbunden, der an einen Ringbund 22 des Einsatzes 15 anlegbar ist und mit einem zylindrischen Führungsabschnitt in diesem geführt ist. Zwischen dem Federteller 21 und der Wand 18 ist eine Druckfeder 23 angeordnet. Das äußere Ende des Einsatzes 15 bildet eine Führungshülse 24, die das äußere Ende des Füll­ rohrs 17 mit Abstand umgibt.

Fig. 2 zeigt das der Schreibspitze entgegengesetzte Ende des Schafts eines Schreibgeräts 25, der eine Vorratskammer 26 enthält. In der Stirnfläche des Schafts ist eine Ein­ füllöffnung 27 vorgesehen, die durch eine Wand 28 aus ela­ stomerem Material verschlossen ist. Die Wand 28 ist mit einer zur Einfüllöffnung 27 koaxialen, vorgestochenen Öff­ nung 29 versehen, die durch das Kontraktionsverhalten des elastomeren Materials geschlossen gehalten wird.

Die untere Hälfte der Darstellung in Fig. 1 zeigt das Füllrohr 17 in seiner Grundstellung, in der das Ventil 16 geschlossen ist. In dieser Stellung wird das Füllrohr 17 durch die vorgespannte Druckfeder 23 mit dem Federteller 21 in Anlage an den Ringbund 22 gehalten.

Soll die Vorratskammer 26 eines Schreibgeräts mit Tinte aus dem Behälter 1 gefüllt werden, so wird der Behälter 1 mit der Führungshülse 24 auf das Ende des Schreibgeräts 26 gesteckt und in Längsrichtung des Führungsrohrs 17 bewegt, wobei das äußere, aus dem Federteller 21 herausragende Ende des Führungsrohrs 17 die Einfüllöffnung 27 und die Öffnung 29 der Wand 28 durchdringt. Die hierbei zu überwindende Reibkraft wird von der vorgespannten Druckfeder 23 aufge­ nommen. Sobald der Federteller 21 mit seinem äußeren Ende an der Stirnfläche des Schreibgeräts 25 anliegt, wird die Kraft der Druckfeder 23 überwunden, so daß das Füllrohr 17 nun auch die Wand 18 durchstößt und in die in Fig. 1 in der oberen Hälfte der Darstellung gezeigte Postition gelangt. Der Innenraum des Behälters 1 ist nun durch das Füllrohr 17 mit der Vorratskammer 26 verbunden. Durch intermittierendes Eindrücken des elastisch verformbaren Bodens 5 kann jetzt Tinte aus dem Behälter 1 in die Vor­ ratskammer 26 und Luft aus der Vorratskammer 26 in den Behälter 1 gefördert werden. Nach Beendigung des Füllvor­ gangs wird der Behälter 1 von dem Schreibgerät 25 abgezo­ gen. Hierbei bewirkt die Druckfeder 23, daß das äußere Ende des Führungsrohrs 17 erst aus der Wand 28 herausgezogen werden kann, wenn der Federteller 21 an dem Ringbund 22 anliegt und damit das durch die Wand 18 gebildete Ventil 16 bereits geschlossen ist.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Füllen einer Vorratskammer, insbeson­ dere eines Schreib-, Mal- oder Zeichengeräts, mit einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung aus einem Behälter und einem Füllrohr besteht, durch das der Innenraum des Behälters mit der jeweils zu füllenden Vorratskammer verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl­ ter (1) durch ein selbsttätig schließendes Ventil (16) verschlossen ist, wobei das Ventil (16) beim Anschließen des Füllrohrs (17) an die Vorratskammer durch ein an der Vorratskammer abstützbares Betäti­ gungselement in seine Offenstellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement durch das Füllrohr (17) gebildet ist, wobei das Füllrohr (17) an dem Behälter (1) in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und eine Anlagefläche (21) zur Abstützung an der Vorratskammer hat.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement des Ventils (16) aus einer Wand (18) aus elastomerem Mate­ rial besteht und das in Längsrichtung verschiebbare Füllrohr (17) als Hohlnadel ausgebildet und durch eine vorgestochene, selbsttätig schließende Öffnung der Wand (18) hindurchsteckbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (17) durch die Kraft einer an dem Behälter abgestützten Feder (23) in eine Grundstellung bewegbar ist, in der es nicht in die Öffnung der Wand (18) eingreift.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Wand (18) einen hülsenförmigen Ansatz (19) hat, in dessen Bohrung das Füllrohr (17) gelagert und gedichtet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (17) mit einem eine Abstützung für die Feder (23) bildenden Federtel­ ler (21) versehen ist, der in der Grundstellung des Füllrohrs (17) an einem Anschlag (22) des Behälters (1) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Anschlußende des Füllrohrs (17) koaxial in einer Führungshülse (24) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16), das Füll­ rohr (17) und die Feder (23) in einem in der Behälter­ öffnung befestigbaren, hülsenförmigen Einsatz (15) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) als Sitzventil mit einem in Schließrichtung federbelasteten Verschlußelement ausge­ bildet ist, wobei das Betätigungselement in die Auslaß­ öffnung des Ventils (16) hinein in eine Stellung beweg­ bar ist, in der das Verschlußelement durch das Betäti­ gungselement von seiner Sitzfläche abgehoben ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement durch einen Stößel gebildet ist, der in dem Füllrohr verschiebbar angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) Mittel zum abwechselnden Erhöhen und Erniedrigen des Drucks in seinem Innenraum aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine ela­ stisch verformbare Wand (5) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) aus einem elastisch verformbaren Hohlkörper (2) und einem mit diesem verbundenen, steiferen Mantelkörper (3) besteht, wobei der Mantelkörper (3) die Behälterwand teilweise bedeckt.