DE4340760C2 - Schreibgerät, insbesondere Füllhalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibgerät, insbesondere einen Füllhalter, mit einem mit Tinte oder einer anderen Schreib­ flüssigkeit füllbaren Vorratsraum, der über einen Verbin­ dungskanal mit einer Auftragsspitze in Verbindung steht und der über eine verschließbare Nachfüllöffnung aus einem Nachfüllbehälter oder einem Reserveraum nachfüllbar ist.

Bei einem aus der DE-U-86 20 385 bekannten Schreibgerät ist der Reserveraum bezogen auf die normale Schreibhaltung über dem Vorratsraum angeordnet. Der Reserveraum ist durch Betä­ tigen eines in seiner Grundstellung geschlossenen Nachfüll­ ventils mit dem Hauptraum verbindbar. Das Verschlußelement des Nachfüllventils ist mit einem Stößel verbunden, der an dem der Auftragsspitze entgegengesetzten Ende aus dem Reserveraum herausgeführt ist, derart, daß durch Niederdrüc­ ken des Stößelendes das Verschlußelement zunächst in eine Offenstellung und anschließend erneut in eine Schließstel­ lung bewegt werden kann. Bei dem bekannten Schreibgerät ist in der Schließstellung des Nachfüllventils ausschließlich das Volumen des Vorratsraums wirksam. Der Vorratsraum kann daher so ausgelegt werden, daß die größtmögliche, einge­ schlossene Luftmenge von der Ausgleichskapazität des Kapil­ larsystems an der Auftragsspitze sicher beherrscht wird, so daß es nicht zu einem ungleichmäßigen Tintenfluß und einem unsauberen Schriftbild kommen kann. Ist der Vorratsraum leergeschrieben, so wird durch das Öffnen des Nachfüllven­ tils der Vorratsraum erneut mit Tinte aus dem Reserveraum gefüllt. Das bekannte Schreibgerät hat den Nachteil, daß bei einem gegenüber dem Atmosphärendruck erhöhten Druck im Reserveraum, wozu es bei Temperaturschwankungen oder Luft­ druckschwankungen kommen kann, beim Öffnen des Nach­ füllventils die Gefahr besteht, daß eine zu große Tinten­ menge über den Vorratsraum und das Kapillarsystem zur Auf­ tragsspitze gelangt, so daß es zu einem unsauberen Schrift­ bild und zur Entstehung von Tintenklecksen kommen kann.

Es ist weiterhin aus der DE 86 21 282 U1 ein Schreib- oder Malgerät mit einer Ventileinheit bekannt, die zwischen einem Flüssigkeitsbehälterabschnitt und einem Flüssigkeit beanspruchenden Schreib- oder Malelement angeordnet ist. Die Ventileinheit ist durch Bewegen eines Ventilschafts mit Hilfe einer an einem hinteren Endabschnitt des Schreib- oder Malgeräts angeordneten, als Balg ausgebildeten Ausschiebeeinheit betätigbar, um eine Füllflüssigkeitsmenge dem Schreib- oder Malelement zuzuführen. Durch eine Ventilfeder wird die Ventileinheit nach einer Betätigung in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Auch bei diesem Schreib- oder Malgerät können Temperatur- oder Luftdruckschwankungen die Flüssigkeitszufuhr zum Schreib- oder Malelement ungünstig beeinflussen.

Aus der DE 37 33 774 A1 ist eine Flüssigkeitsauftragein­ richtung für Schreibgeräte, Kosmetikgeräte und dergleichen bekannt, die in einem Zylinderschaft einen Auftragflüssig­ keitstank, an einem Ende des Zylinderschafts ein Auftrag­ element und zwischen dem Auftragflüssigkeitstank und dem Auftragelement eine Ventilanordnung zum Steuern der Zufuhr­ rate der Auftragflüssigkeit aufweist. Von dem Ventilsitz der Ventilanordnung erstreckt sich in Richtung zum Auf­ tragflüssigkeitstank eine Kammer, die sowohl mit dem Auf­ tragelement als auch mit dem Auftragflüssigkeitstank in Ver­ bindung gebracht werden kann. Die Ventilanordnung ist mit einer Einrichtung versehen, die die Verbindung zwischen der Kammer und dem Auftragflüssigkeitstank unterbricht, wenn die Kammer mit dem Auftragelement in Verbindung gebracht wird und die die Verbindung zwischen der Kammer und dem Auftragelement unterbricht, wenn die Kammer mit dem Auf­ tragflüssigkeitstank in Verbindung gebracht wird. Mit die­ ser bekannten Anordnung soll vermieden werden, daß die Zufuhrrate der Auftragflüssigkeit zum Auftragelement zu hoch wird und daß durch einen Anstieg des Drucks im Auf­ tragflüssigkeitstank Auftragflüssigkeit beim Öffnen der Ventilanordnung heftig ausgestoßen wird. Dieses Ziel wird jedoch nicht vollständig erreicht, da sich ein erhöhter Druck im Auftragflüssigkeitstank auch auf die Kammer über­ trägt und beim Verbinden der Kammer mit dem Auftragelement zu erhöhtem Flüssigkeitsausstoß führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schreibgerät der angegebenen Art derart zu verbessern, daß bei einem Nachfüllvorgang der Druck im Vorratsraum niedrig bleibt und eine erhöhte Tintenzufuhr an der Auftragspitze vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Anprüchen 2 bis 9 angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Schreibgerät wird durch das Trennventil beim Öffnen des Nachfüllventils der Verbin­ dungskanal zur Auftragsspitze geschlossen, so daß während des Nachfüllvorgangs keine Schreibflüssigkeit zur Auftrags­ spitze gelangen kann. Bei Beendigung des Nachfüllvorgangs wird nach dem Schließen des Nachfüllventils und vor dem erneuten Öffnen des Trennventils durch Vergrößerung des Volumens des Vorratsraums der Druck im Vorratsraum redu­ ziert, so daß auch beim Nachfüllen mit erhöhtem Druck der Druck im Vorratsraum einen zulässigen Wert nicht über­ schreitet.

Die Vergrößerung des Volumens des Vorratsraums kann erfin­ dungsgemäß dadurch erreicht werden, daß das Verschlußele­ ment des Nachfüllventils als Kolben ausgebildet ist, der in der Schließstellung des Nachfüllventils axial bewegbar ist. Die Betätigung der beiden Ventile kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf einfache Weise dadurch erfol­ gen, daß die Verschlußelemente des Nachfüllventils und des Trennventils an einem Stößel befestigt sind, wobei der Schließweg des Trennventils kleiner bemessen ist als der Öffnungsweg des Nachfüllventils. Hierbei kann das Ver­ schlußelement des Trennventils gegenüber dem Stößel axial bewegbar sein, damit Unterschiede zwischen dem Schließweg des Verschlußelements und dem Betätigungsweg des Stößels ausgeglichen werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Verschlußelement des Trennventils von einem elastisch verformbaren Schlauch gebildet wird, der an dem in den Vor­ ratsraum hineinragenden Ende des Stößels befestigt ist und dieses teilweise umgibt und der mit seinem freien Ende an einen Ventilsitz am Eintrittsende des Verbindungskanals andrückbar ist. Diese Ausgestaltung des Trennventils zeich­ net sich vor allem durch einen geringen Herstell- und Mon­ tageaufwand und durch eine geringe Verschleißanfälligkeit aus.

Zur Betätigung des Nachfüllventils und/oder des Trennven­ tils ist vorzugsweise eine Drucktaste vorgesehen, die das der Auftragsspitze entgegengesetzte Ende des Vorratsraums oder des Reserveraums verschließt. Die Drucktaste kann an einer Druckfeder abgestützt sein, durch die sie in einer Grundstellung gehalten wird, in der das Nachfüllventil geschlossen bzw. das Trennventil geöffnet ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der den Reserveraum begren­ zende wirksame Querschnitt der Drucktaste größer ist als der den Reserveraum vom Vorratsraum trennende wirksame Querschnitt des Verschlußelements des Nachfüllventils. Auf diese Weise wird beim Betätigen der Drucktaste das Volumen des Reserveraums etwas verkleinert. Dies hat eine geringfü­ gige Druckerhöhung zur Folge, die den Übertritt der Schreibflüssigkeit in den Vorratsraum fördert. Beim Loslas­ sen der Drucktaste kehren sich die Verhältnisse um, so daß der Ausgangsdruck im Vorratsraum und im Reserveraum wieder erreicht wird.

Es wird nachfolgend ein Ausführungsbei­ spiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Vorratsraum und die angrenzenden Abschnitte eines Füllhalters und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das der Schreibspitze entgegengesetzte Ende des Füllhalters gemäß Fig. 1.

Der dargestellte Füllhalter weist einen rohrförmigen Schaft 1 auf, der einen Vorratsraum 2 und einen Reserveraum 3 ent­ hält, die durch ein Nachfüllventil 4 voneinander getrennt sind. An dem dem Vorratsraum 2 benachbarten Ende 5 des Schafts 1 ist eine nicht näher dargestellte Schreibspitze 6 angebracht, die einen Kapillarkanäle und Ausgleichskammern aufweisenden Tintenregler 7 enthält, der ein Auftragsorgan, z. B. eine Schreibfeder mit dem Vorratsraum 2 verbindet. Der Tintenregler 7 ist über eine Bohrung 8 an den Vorratsraum 2 angeschlossen, die durch ein Trennventil 9 verschließbar ist. Das Trennventil 9 wird durch ein schlauchförmiges Ver­ schlußelement 10 aus elastomerem Werkstoff und eine an die Bohrung 8 angrenzende, keglige Sitzfläche 11 gebildet, an die das Verschlußelement 10 andrückbar ist. Das Verschluße­ lement 10 umgibt das in den Vorratsraum 2 hineinragende Ende 12 eines Stößels 13, der das Verschlußelement 14 des Nachfüllventils 4 trägt. Zum Festhalten des Verschlußele­ ments 10 weist das Ende 12 einen Wulst 15 auf, den das Verschlußelement 10 elastisch umgreift. In axialer Richtung ist das Verschlußelement 10 zusätzlich an dem Verschlußele­ ment 14 abgestützt. Der Sitzfläche 11 sind innerhalb des Vorratsraums 2 Rippen 35 benachbart, die den Durchfluß der Tinte durch das geöffnete Trennventil fördern.

Das Verschlußelement 14 hat die Form eines zylindrischen Kolbens, der in einer Ringnut in seiner Mantelfläche einen Dichtring 16 trägt. Der Dichtring 16 liegt an einer durch eine zylindrische Bohrung gebildeten Sitzfläche 17 an, die an einem hülsenförmigen Bauelement 18 ausgebildet ist, das eine Trennwand zwischen dem Vorratsraum 2 und dem Reserve­ raum 3 bildet.

Das dem Verschlußelement 10 entgegengesetzte Ende 19 des Stößels 13 ist an einer Drucktaste 20 befestigt, die an dem der Schreibspitze 6 entgegengesetzten Ende des Schafts 1 in einem hülsenförmigen Trägerelement 21 axial beweglich gela­ gert ist. Die Drucktaste 20 weist eine Längsbohrung 22 auf, in die das im Querschnitt kreuzförmig ausgebildete Ende 19 eingreift. In axialer Richtung wird das Ende 19 durch Vor­ sprünge 23 gehalten, die in mit einem Hinterschnitt versehene Schlitze in der Wand der Drucktaste 20 eingerastet sind. Die Drucktaste 20 weist in ihrer Mantelfläche eine Ausnehmung 24 auf, in der eine Druckfeder 25 angeordnet ist. Die Druckfeder 25 ist mit einem Ende an der Drucktaste 20 und mit dem anderen Ende an dem Trägerelement 21 abgestützt und hält dadurch die Drucktaste 20 in der dargestellten Stellung, in der sie aus dem Trägerelement 21 herausragt und mit einer die Aus­ nehmung 24 begrenzenden Anschlagfläche 26 an einem in die Ausnehmung 24 hineinragenden Bund 21 des Trägerelements 21 anliegt. Das Trägerelement 21 weist eine zylindrische Boh­ rung 28 auf, in der das dem Reserveraum zugekehrte Ende der Drucktaste 20 mit einem Gleitdichtring 29 abgedichtet ist.

Das Trägerelement 21 ist in das offene Ende des Schafts 1 eingesetzt und gegenüber dem Schaft 1 mit einem Dichtring 30 abgedichtet. Zur Befestigung im Schaft 1 sind an dem Trägerelement 21 Federzungen 31 ausgebildet, die mit Vor­ sprüngen an ihren Enden in Ausnehmungen 32 in der Wand des Schafts 1 eingerastet sind.

Zum Nachfüllen des Reserveraums 3 ist in der Längsbohrung 22 der Drucktaste 20 ein Stopfen 33 aus elastomerem Mate­ rial angeordnet, der von außen durch eine enge Bohrung 34 zugänglich ist und eine vorgestochene, durch das Kontrakti­ onsverhalten des Materials geschlossen gehaltene Öffnung hat. Durch die Bohrung 34 kann der Stopfen 33 mit einer Hohlnadel eines Nachfüllbehälters durchstachen und anschließend durch die Hohlnadel der Reserveraum erneut mit Tinte gefüllt werden. Die beim Einfüllen neuer Tinte ver­ drängte Luft wird durch ständiges Wechseln des Drucks im Nachfüllbehälter intermittierend über die Hohlnadel abge­ saugt. Der Stopfen 33 verhält sich beim Nachfüllen wie ein selbsttätig schließendes Ventil und zieht sich nach dem Herausziehen der Hohlnadel unmittelbar wieder so fest zusammen, daß der Reserveraum sogleich wieder dicht ver­ schlossen ist. Um die Hohlnadel des Nachfüllbehälters zur Bohrung 34 genau ausrichten zu können, ist die Drucktaste 20 mit einer konzentrischen Ringnut 37 versehen, in die ein die Hohlnadel umgebendes Führungsrohr des Nachfüllbehälters einsteckbar ist.

Ist bei dem beschriebenen Füllhalter die Tinte im Vorrats­ raum 2 verbraucht, so kann durch Betätigen der Drucktaste 20 Tinte aus dem Reserveraum 3 nachgefüllt werden. Bei die­ sem Vorgang wird zunächst das Trennventil 9 geschlossen und damit die Verbindung vom Vorratsraum 2 zum Tintenregler 7 unterbrochen, indem das Verschlußelement 10 auf die Sitz­ fläche 11 gedrückt wird. Nach dem Schließen des Trennven­ tils 9 wird durch weiteres Eindrücken der Drucktaste 20, wobei das Verschlußelement 10 in Längsrichtung elastisch gestaucht wird, das Nachfüllventil 4 geöffnet. Hierbei tritt das Verschlußelement 14 mit seinem Dichtring 16 aus der Sitzfläche 17 heraus, so daß die Tinte aus dem Reserve­ raum 3 in den Vorratsraum 2 fließen kann. Durch Rippen 36, die innerhalb des Vorratsraums 2 an die Sitzfläche 17 angrenzen, wird das Nachfließen der Tinte erleichtert. Da bei diesem Vorgang der Vorratsraum 2 nach außen durch das Trennventil 9 verschlossen ist, kann ein vor dem Öffnen des Nachfüllventils 4 im Reserveraum 3 vorhandener Überdruck sich nicht nachteilig auswirken.

Ist der Vorratsraum 2 wieder mit Tinte gefüllt, was durch ein Sichtfenster festgestellt werden kann, so wird die Drucktaste 20 losgelassen, wodurch sie von der Druckfeder 25 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird. Hier­ bei wird zuerst das Nachfüllventil 4 geschlossen und danach erst das Trennventil 9 geöffnet. Bereits vor dem Öffnen des Trennventils 9 und während des Öffnungsvorgangs bewirkt die Bewegung des Verschlußelements 14 des Nachfüllventils 4 verbunden mit einem elastischen Strecken der beim Schließen verursachten Stauchung des Verschlußelements 10 eine Ver­ größerung des Volumens des Vorratsraums 2 und sorgt dadurch für eine Druckreduzierung im Vorratsraum 2, die ausreicht, um beim Öffnen des Trennventils 9 ein störendes Hineindrüc­ ken von Tinte in den Tintenregler zu unterbinden.

Soll ein nachfüllbares Schreibgerät ohne separaten Reserve­ raum 3 geschaffen werden, so genügt es das Bauelement 18 wegzulassen. Um bei einer solchen Variante des Schreibge­ räts das Schließen des Trennventils 9 beim Nachfüllen von Schreibflüssigkeit durch die Öffnung in der Wand 33 sicher­ zustellen, empfiehlt es sich die Nachfülleinrichtung so auszubilden, daß die Hohlnadel die Wand 33 erst durchstoßen kann, nachdem durch Eindrücken der Drucktaste 20 das Trenn­ ventil 9 in seine Schließstellung gelangt ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das in die Ringnut 37 eingreifende Führungsrohr des Nachfüllbehälters gegenüber diesem verschiebbar und an einer Druckfeder abge­ stützt ist, wobei die Federkraft dieser Druckfeder größer ist als die der Druckfeder 25 an der Drucktaste 20.

Claims (9)

1. Schreibgerät, insbesondere Füllhalter, mit einem mit Tinte oder einer anderen Schreibflüssigkeit füllbaren Vorratsraum (2), der über einen Verbindungskanal (7, 8) mit einer Auftragsspitze (6) in Verbindung steht und der über eine durch ein in seiner Grundstellung geschlossenes Nachfüllventil (4) mit einem Verschluße­ lement (14) verschließbare Nachfüllöffnung aus einem Nachfüllbehälter oder einem Reserveraum (3) nachfüllbar ist, wobei der Verbindungskanal (7, 8) zwischen dem Vorratsraum (2) und der Auftragsspitze (6) durch ein in seiner Grundstellung offenes Trennventil (9) mit einem Verschlußelement (10) sperrbar ist und das Trennventil (9) durch ein Betätigungselement (12) mit dem Nachfüll­ ventil (4) oder der Betätigungseinrichtung (13, 20) des Nachfüllventils (4) derart gekoppelt ist, daß das Trennventil (9) vor dem Öffnen der Nachfüllöffnung geschlossen und nach dem darauffolgenden Schließen der Nachfüllöffnung geöffnet wird und wobei durch das Betä­ tigungselement (12) bewegbare Mittel vorgesehen sind, die nach dem Schließen des Nachfüllventils (4) und vor dem Öffnen des Trennventils (9) eine Vergrößerung des Volumens des Vorratsraums (2) bewirken.

2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (14) des Nachfüllventils (4) als Kolben ausgebildet ist, der in der Schließstellung des Nachfüllventils (4) axial bewegbar ist.

3. Schreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußelemente (10, 14) des Nachfüllventils (4) und des Trennventils (9) an einem gemeinsamen Stößel (13) befestigt sind, wobei der Schließweg des Trennventils (9) kleiner bemessen ist als der Öffnungsweg des Nachfüllventils (4).

4. Schreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (10) des Trennventils (9) einen gegenüber dem Stößel (13) axial bewegbaren Bereich aufweist.

5. Schreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (10) des Trennventils (9) aus einem elastisch verformbaren Schlauch besteht, der an dem in den Vorratsraum (2) hineinragenden Ende (12) des Stößels (13) befestigt ist und dieses teilweise umgibt und der mit seinem freien Ende an einen Ventilsitz (Sitzfläche 11) am Eintritts­ ende des Verbindungskanals (7, 8) andrückbar ist.

6. Schreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Nachfüllöffnung ein Reserveraum (3) angeschlossen ist, der durch Öffnen des in seiner Grundstellung geschlossenen Nachfüllventils (4) an den Vorratsraum (2) anschließbar ist.

7. Schreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Nach­ füllventils (4) und des Trennventils (9) eine Druckta­ ste (20) vorgesehen ist, die das der Auftragsspitze (6) entgegengesetzte Ende des Vorratsraums (2) oder des Reserveraums (3) verschließt.

8. Schreibgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktaste (20) an einer Druck­ feder (25) abgestützt ist, durch die sie in einer Grundstellung gehalten wird, in der das Nachfüllventil (4) geschlossen und das Trennventil (9) geöffnet ist.

9. Schreibgerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Reserveraum (3) begrenzende wirksame Querschnitt der Drucktaste (20) größer ist als der den Reserveraum (3) vom Vorratsraum (2) trennende wirksame Querschnitt des Verschlußelements (14) des Nachfüllventils (4).