DE4438590B4

DE4438590B4 - Füllvorrichtung für eine Flüssigkeit, insbesondere zum Nachfüllen eines Schreib-, Mal- oder Zeichengerätes

Info

Publication number: DE4438590B4
Application number: DE4438590A
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl.-Ing. Obersteller; Bruno Künzler
Original assignee: Pelikan PBS Produktions GmbH and Co KG
Current assignee: Pelikan PBS Produktions GmbH and Co KG
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2014-10-29
Also published as: DE4438590A1

Abstract

Vorrichtung zum Füllen einer Vorratskammer, insbesondere 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, wobei der Behälter durch ein Ventil verschlossen ist, das beim Anschließen des Füllrohrs an die Vorratskammer durch ein an der Vorratskammer abstützbares Betätigungselement in seine Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) selbsttätig schließend ist und das Verschlußelement des Ventils (16) aus einer Wand (18) aus elastomerem Material besteht, wobei das in Längsrichtung verschiebbare Füllrohr (17) als Hohlnadel ausgebildet und durch eine vorgestochene, selbsttätig schließende Öffnung der Wand (18) hindurchsteckbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen einer Vorratskammer, insbesondere 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, wobei der Behälter durch ein Ventil verschlossen ist, das beim Anschließen des Füllrohrs an die Vorratskammer durch ein an der Vorratskammer abstützbares Betätigungselement in seine Offenstellung bewegbar ist.
Bei einer aus DE 40 27 751 A1 bekannten Vorrichtung der angegebenen Art ist in dem Füllrohr eine axial verschiebbare, an ihrem inneren Ende verschlossene Hülse angeordnet, welche die von einem Dichtwulst gebildete Behälteröffnung verschließt. Ein auf der Außenseite der Behälteröffnung befindlicher Abschnitt der Hülse weist eine radiale Ventilbohrung auf. Zum Nachfüllen der Vorratskammer des Schreibgerätes wird dieses mit einem Anschlußende in die Hülse eingeführt und dann die Hülse so weit in den Behälter hineingeschoben, daß die Ventilbohrung den Dichtwulst überfährt und dadurch den Behälterinnenraum mit dem an das Schreibgerät angeschlossenen Innenraum der Hülse verbindet. Mittel zum Zurückbewegen der Hülse in die Schließstellung sind nicht vorgesehen, da diese Vorrichtung nur zum einmaligen Nachfüllen bestimmt 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 Textverarbeitungsmaschinen verwendet werden. Durch Hineindrükken des Kolbens in den Tubus wird dabei die Tinte eingefüllt. Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß nach dem Entfernen der Verschlußkappe bei ungeschickter Handhabung Tinte aus dem Füllrohr austreten kann, so daß das zu füllende Gerät und die mit dem Füllen beschäftigte Person mit Tinte beschmutzt werden können.
Aus der nachveröffentlichten WO 94/29125 ist eine Vorrichtung zum Nachfüllen der Kammer eines Schreibgerätes bekannt, die einen Behälter mit einem die Behälteröffnung bildenden Füllrohr aufweist. Zum Verschließen des Füllrohres ist ein federbelastetes Sitzventil vorgesehen, das mit Hilfe eines in das Füllrohr hineinragenden Stößels beim Anschluß des Füllrohrs an das Schreibgerät in eine Offenstellung bewegt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die besonders einfach in ihrem Aufbau und kostengünstig herzustellen ist und bei der das Austreten von Flüssigkeit beim Füllen einer Vorratskammer wirksam vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ventil selbsttätig schließend ist und das Verschlußelement des Ventils aus einer Wand aus elastomerem Material besteht, wobei das in Längsrichtung verschiebbare Füllrohr als Hohlnadel ausgebildet und durch eine vorgestochene, selbsttätig schließende Öffnung der Wand hindurchsteckbar ist. Das Betätigungselement kann hierbei durch das Füllrohr gebildet sein, wobei das Füllrohr an dem Behälter in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und eine Anlagefläche zur Abstützung an der Vorratskammer hat.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, 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 Betätigungselement 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 angeschlossen 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 Flüssigkeiten, wie beispielsweise Tinte, die schwer zu entfernende Flecken hervorrufen können.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist vor allem zum Nachfüllen von Schreib-, Mal- und Zeichengeräten besonders vorteilhaft, da das als Hohlnadel ausgebildete Füllrohr nur eine kleine Anschlußöffnung 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 bemessen, 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 Füllrohr durch die Feder aus der Wand herausgezogen, bevor das Füllrohr aus der Anschlußöffnung 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 Führungshülse kann gleichzeitig zur Ausrichtung des Füllrohrs gegenüber der Anschlußbohrung einer zu füllenden Vorratskammer dienen, indem die Vorratskammer mit einer an die Führungshülse angepaßten Führungsfläche versehen wird. Zur Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, daß das Ventil, das Füllrohr und die Feder in einem in der Behälteröffnung befestigbaren, hülsenförmigen Einsatz angeordnet sind, wobei an den Einsatz die Führungshülse angeformt sein kann.

Das Fördern von Flüssigkeit aus dem Behälter in die Vorratskammer 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 eingefüllte 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 elastisch verformbare Wand aufweisen. Wird die Wand durch Einwirkung 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 Vorschlag 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 wirtschaftliche Herstellung und bietet eine ausreichende Formsteifigkeit im Bereich der das Ventil tragenden Anschlußöffnung des Behälters.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt in
1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Nachfüllen eines Schreibgeräts mit Tinte und in
2 einen Querschnitt durch das mit einer Anschlußöffnung versehene Ende eines Schreibgeräts.
Die in 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 hineinragenden, 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 Füllrohrs 17 mit Abstand umgibt.
2 zeigt das der Schreibspitze entgegengesetzte Ende des Schafts eines Schreibgeräts 25, der eine Vorratskammer 26 enthält. In der Stirnfläche des Schafts ist eine Einfüllöffnung 27 vorgesehen, die durch eine Wand 28 aus elastomerem Material verschlossen ist. Die Wand 28 ist mit einer zur Einfüllöffnung 27 koaxialen, vorgestochenen Öffnung 29 versehen, die durch das Kontraktionsverhalten des elastomeren Materials geschlossen gehalten wird.
Die untere Hälfte der Darstellung in 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 aufgenommen. 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 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 Vorratskammer 26 und Luft aus der Vorratskammer 26 in den Behälter 1 gefördert werden. Nach Beendigung des Füllvorgangs wird der Behälter 1 von dem Schreibgerät 25 abgezogen. 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

Vorrichtung zum Füllen einer Vorratskammer, insbesondere 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, wobei der Behälter durch ein Ventil verschlossen ist, das beim Anschließen des Füllrohrs an die Vorratskammer durch ein an der Vorratskammer abstützbares Betätigungselement in seine Offenstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) selbsttätig schließend ist und das Verschlußelement des Ventils (16) aus einer Wand (18) aus elastomerem Material besteht, wobei das in Längsrichtung verschiebbare Füllrohr (17) als Hohlnadel ausgebildet und durch eine vorgestochene, selbsttätig schließende Öffnung der Wand (18) hindurchsteckbar ist.
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 .
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.
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.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (17) mit einem eine Abstützung für die Feder (23) bildenden Federteller (21) versehen ist, der in der Grundstellung des Füllrohrs (17) an einem Anschlag (22) des Behälters (1) anliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Anschlußende des Füllrohrs (17) koaxial in einer Führungshülse (24) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16), das Füllrohr (17) und die Feder (23) in einem in der Behälteröffnung befestigbaren, hülsenförmigen Einsatz (15) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) Mittel zum abwechselnden Erhöhen und Erniedrigen des Drucks in seinem Innenraum aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) eine elastisch verformbare Wand (5) aufweist.
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.