DE2157878A1 - Austauschpatrone fuer schreibfluessigkeit - Google Patents

Description

• Austauschpatrone für Schreibflüssigkeit Die Erfindung betrifft Austauschpatronen für Schreibflüssigkeit, insbesondere Tusche-Austauschpatronen für Röhrchenschreibgeräte.
• Bei einer bekannten Tusche-Austauschpatrone ist an der Mündung eines hülsenartigen Behälterteiles ein Absatz eingeformt, gegen welchen sich ein Bund eines Verschlwußstückes abstützt, das vor der Füllung desBehälterteiles durch den zunächst offenen Boden gegen die Mündung hin vorgeschoben wird und die Wandung mit eineni zylindrischen, sich an den genannten Bund anschließenden Abschnitt abschließt, die'Mündung jedoch freigibt, wenn das Verschlußstück über einen an den zylindrischen Teil anschließenden konischen Ansatz in wichtung auf den Behälterinnenraum nach ein würts gestoßen wird.
• Dieses bekannte Verschlußsystem bedingt aber, daß nach dem Einsetzen des Verschlußstückes und nach Füllung des hülsenartigen Behälters dessen Boden mittels eines Deckels verschlossen und verschweißt werden muß, um einen dichten Abschluß zu erzielen.
• I)as Verschweißen des Bodens des Behälters ist aber aufwendig, kompliziert und daher kostspielig.
• Bei einer anderes bekannten Tusche-Aus tauschpatrone wird demgegenüber ein Behälterteil mit bereits vor Füllung verschlossenem Boden verwendet. Nach dem Einbringen der Tuschefüllung wird in die Behältermündung ein im wesentlichen becherartiges Verschlußstück eingesetzt, das mit dem Behälter nach dem Einsetzen verschweißt wird, um wieder einen dichten Abschluß herzustellen.
• Der Boden des Verschlußstückes besitzt eine ringförmige Sollbruchstelle und ist einstückig mit einem nach auswärts ragenden, geschlitzten Betätigungsorgan versehen, welches beim Ausüben ener Druckkraft unter Aufreißen der Sollbruchstelle in den Behälterinnenraum hineingedriickt wird und über den Schlitz eine Verbindung zwischen Behälterinnenraum und Behälteraußenseite herstellt.
• Bei dieser bekannten konstruktion ergibt sich beim Einsetzen des Verschlußstückes wegen es Linschlusses eines beträchtlichen Luftvolumens ein großer Überdruck, welcher nur aufgrund der Verschweißung zwischen Verschlußstück und Behälter aufgenommen werden kann. Ebenso wie bei der zuvor behandelten Konstruktion ist aber das anlegen einer rundum laufenden Schweißnaht an der bereits gefüllten Patrone kompliziert und kostspielig.
• Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 920 942 ist schließlich eine Aus tauschpatrone bekannt, deren Versc iilub'kons trukt iojl ebenso wie die zuvor behandelte Austauschpatrone e.n Betütigungsorgan mit Durchtrittskanälen besitzt, welche im geöffneten Zustand den Beiiä'lterinnenraum mit der Außenseite in Verbindung setzen. Anstelle einer Sollbruchstelle betätigt hier das Betätigungsorgan eine Verschlußkugel, welche in der Mündung einer Stülpmanschette sitzt, die ihrerseits ohne Schweißverbindung in die Behältermündung eingesetzt ist. Bei dieser an und für sich sehr vorteilhaften Austauschpatrone ist allerdings der er Austrittsquerschnitt für die Tusche nach dem Hineindrücken des Bettitigungsorganes und dem Ausstoßen der Kugel nicht sehr groß. -zQul3erdem ist das Zusammensetzen der Verschlußkonstruktion unter Ring führung der Verschlußkugel in die Stülpmanschette kompliziert und schließlich bereitet es manchmal Schwierigkeiten, die Elastizität der Stülpmanschette so einzustellen, daß einerseits ein fester Sitz der Verschlußkugel und ein dichter Abschluß gewährleistet ist, andererseits aber keine zu große Betätigungskraft zum Hineinstoßen der Betätigungskugel erforderlich ist.
• Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Austauschpatrone für Schreibflüssigkeit mit einem in eine Mündung eines hülsenartigen Behälters eingesetzten, elastischen Ringteil und einer in dieses eingesetzten Verschlußkonstruktion mit einem im wesentlichen zylindrischen Betätigungsorgan, das nach Betätigung der Verschlußkonstruktion den Behälterinnenraum über Kanäle des Betätigungsorganes mit der Behälteraußenseite in Ver bindung setzt, derart auszubilden, daß ohne die Verwendung einer nachträglichen Verschweißung ein sicherer und leicht betätigbarer Verschluß erreicht wird, der nach' Öffnung einen reichlichen Austrittsquerschnitt freigibt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß. dadurch gelöst, daß das in die Mündung des Behälters eingesetzte Ringteil mit seiner Innenfläche im verschlossenen Zustand der Patrone unmittelbar an einer seitlichen Mantelfläche des mit Übermaß in das Ringteil eingepreßte Betätigungsorgans und mit seiner Außenfläche aufgrund des Einpressens des Betätigungsorgans an der Innenfläche der Behältermündung anliegt. In bzw. nahe dieser seitlichen Mantelfläche kann mindestens ein zur'Patronenaußenseite hin führender Schreibflüssigkeitskanal derart ausmünden, daß nur nach Hineindrücken des Verschlußorgans die Ausmündung des genannten Kanals Verbindung zum Innenraum der Patrone erhält.
• Der zunächst in die Behältermündung eingesetzte, elastische Ring gleicht Toleranzunterschiede aus und erzeugt bei Aufweitung durch Einpressen des Betätigungsorgans eine ausreichende Anpreßkraft sowohl zur Behältermündung als auch zum Betätigungsorgan hin, so daß ein dichter Abschluß ohne jede Schweißnaht in den Dichtungsfügen zustande kommt. Ein weiterer Vorteil des in die Behältermündung eingesetzten elastischen Ringes ist die Querschnittsverringerung des Mündungsbereiches, in welchem beim Einsetzen des Betätigungsorganes schließlich Luft eingeschlossen wird, so daß aufgrund der Verwendung des elastisohen Ringes der Druck vermindert wird, welcher das Betätigungsorgan bzw. die gesamte Verschlußkonstruktion wieder aus der Behältermündung auszutreiben sucht. Schließlich ermöglicht die Erfindung die Füllung und den Abschluß der Patrone an ein rund demselben Patronenende mit einfachsten Mitteln.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat der dem Behälters innenraum nächstliegende, dicht an die Mantelfläche des Betätigungsorgans anschließende Rand des Ringteiles vom oberen Mantelflächenrand oder von der dem Innenraum nächstliegenden Stelle der mindestens einen Mündungsöffnung im verschlossenen Zustand der Patrone einen ein Verdrängervolumen des Betätigungsorganes -bestimmenden Abstand. Dadurch wird erreicht, daß dann, wenn das Betätigungsorgan ein gewisses Stück in dem elastischen Ring nach einwärts geschoben ist, die Schreibflüssigkeit durch das Verdrängervolumen des Betätigungsorgans so stark unter Druok gesetzt ist, daß sie sogleich- über die Kanäle austritt oder heraus spritzt und dadurch die Saugwirkung der Kanäle des angesetzten Schreibgerätes zur Wirkung bringt. Die Zeitdauer bis zum Austreten der Schreibflüssigkeit an der Schreibspitze oder Feder nach der Neufüllung kann dadurch beträchtlich verringert werden.
• Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Austauschpatrone bilden im übrigen Gegenstand der anliegenden Ansprüche.
• Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
• Es stellen dar: Figur 1 einen Axialschnitt durch den Mündungsbereich einer ersten Ausiührungsformseiner erfindungsgemäßen Austauschpatrone, Figur 2 eine weitere Ausführungsform in ähnlicher Darstellungsweise wie Figur i, Figur 3 eine nochmals andere Ausführungsform in einer Figur 1 entsprechenden Darstellungsweise, Figur 4 eine teilweise perspektivische und teilweise geschnittene, stark vergrößerte Abbildung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und Figuren Betätigungsorgane für die Ausführungsform nach 5 bis 7 Figur 4 in abgewandelter Konstruktion.
• Die Austauschpatrone nach Figur 1 besitzt ein hülsenartiges Behälterteil 1 mit einem am oberen Rand vorgesehenen Bund 2, welcher ein Festziehen der Austauschpatrone gegen ein Schreibgerät mittels einer Überwurfmutter gestattet. Der Behälter 1 besteht aus einem zähelastischen Werkstoff,- beispielsweise aus Polyäthylen und ist an seinem unteren Ende durch einen einstückig angeformten Boden verschlossen oder durch Einschweißen eines Deckels abgeschlossen.
• In den Mündungskanal 3 ist ein ebenfalls aus zähelastisohem Werkstoff, beispielsweise aus Polyäthylen, bestehender Ring 4 eingesetzt, dessen Außendurchmesser so gewählt ist, daß er sich mit seiner zylindrischen Außenfläche verhältnismäßig fest an die Innenwandung des Mündungskanals 3 anlegt, ohne daß bereits das im wesentlichen zylindrische Betätigungsorgan 5 in die innere Bohrung des elastisohen Ringes 4 eingepreßt wäre.
• Der Ring 4 kann sich gegen einen Absatz 6 in der Innenwandung des Mündungskanals 3 abstützen, wie bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 und 3 angedeutet ist, jedoch ist ein solcher Absatz zur Abstützung des Ringes 4 nicht unbedingt erforderlich, da die in den Innenraum 7 eingebrachte Tuschefüllung dem Ring 4 beim Einpressen und Durchdrücken des Betätigungsorganes 5 eine gewisse Abstützung bietet und außerdem Versuche gezeigt haben, daß die Reibungsverbindung zwisohen den Teilen 1 und 4 größere Kräfte auszunehmen vermag als die Verbindung durch Reibungskräfte zwisohen den Teilen 4 und 5.
• Das Betätigungsorgan 5 besitzt bei der Ausführungsform nach Figur 6 eine Querbohrung W und eine voll oben auf diese treffende Längsbohrung 9, welche an der oberen Stirnseite des Betätigungsorganes 5 ausmündet.
• Wird zum Öffnen der Austauschpatrone das Betätigungsorgan 5 in die in s t richpunliti erten Linien gezeichnete Stellung bewegt; des dadurch einen Betätigungsstift oder Ansatz an dem anzuschließenden Schreibgerät geschehen kann, so setzen die Querbohrung 8 und die Längsbohrung 9 des Betätigungsorganes 5 den Innenraum 7 Illit der Außenseite der Austauschpatrone in Verbindung.
• Es hat sich herausgestellt, daß Temperaturänderungen der FlüssigkeitsfüLlung im Innenraum 7 von der Bier vorgeschlagenen Verschlußkonstruktion ohne weiteres aufgenommen werden können, ojing daß die Ringfugen zwischen den Teilen 1, 4 und 5 eine einstiickige Verbindung oder Schweißnaht aufweisen müssen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der Zusammenbau außerordentlich schnell, einfach und billig geschehen kann und einfach gestaltete Teile mit großem Toleranzspielraum ohne Gefährdung der Funktionsfähigkeit verwendet werden können.
• Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sie von derjenigen nach Figur 1 außer durch den Absatz 6 noch dadurch, daß das Betätigungsorgan 5 anstelle der Querbohrung 8 eine Reihe von Radialbohrungen 10 aufweist, weiche in einen axial geführten Ringkanal ii des Betätigungsorganes 5 einmiinden Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Aus führungs form der Wirkungsweise der Konstruktion nach Figur 1 gleich.
• Bei der Ausführungsform nach Figur 3 sind der zähelastische liiig 4 und das Betätigungsorgan 5 in Abwandlung gegenüber der Ausführungsform nach Figur 2 über einen Rollmembran-Abschnitt 12 einstückig miteinander verbunden, wobei auch das Betätigungsorgan 5 aus einem leicht elastisch verformbaren Werkstoff besteht Während zur Füllung das Betätigungsorgan 5 so weit hochgezogen ist, daß die Radialbohrungen eine Verbindung von der Außenseite der Patrone zum Innenraum 7 herstellen, wird die iii Figur 3 gezeigte Verschlußstellung durch @ineinstülpen des Betätigungsorganes erreicht, so daß der den elastischen Ring 4 bildende Wandungsteil der Verschlußkonstruktion den Radialbohrungen 10 gegenüber zu liegen kommt und diese abschließt. Wird dann das Betätigungsorgan 5 noch weiter in Richtung auf den Behälterinnenraum 7 bineingedrückt, so gelangen die Radialbohrungen 10 mit dem Innenraum 7 in Verbindung und ermöglichen ein Ausströmen der Schreibflüssigkeit über die Behältermündung 3.
• Bei dem in Figur 4 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung stützt sich der zähelastische, in das hülsenförmige Behälterteil 1 eingedrückte Ring 4 wiederum gegen einen Absatz 6 des Behalterteiles 1 ab und weist einen radial vorspringenden Bund 13 beträchtlicher Axialabmessung auf, der sich mit seiner zylindrischen Innenfläche gegen einen zylinderförmigen Fuß 14 des Betätigungsorganes anpreßt, wenn dieses in den elastiscien Ring 4 in axialer Richtung eingepreßt ist, nachdem der Innenraum 7 des Behälters mit Tusche augefüllt worden ist. An den Fuß 14 schließt sic nach oben hin ein etwas geringeren Durchmesser als der Fuß aufweisender Hals 15 sowie ein Kopf 16 au, welche mit einem oberhalb des Fußteiles 14 endenden Längsscillitz 17 sowie mit einer Ausnehmung 18 versehen sind I)er Schlitz 17 und die Ausnehmung 18 dienen als Kanäle zum Austritt dcr Schreibflüssigkeit, wenn das Betätigungsorgan 5 beim Üffnen der Patrone so weit in den Ring 4 hineingedrückt worden ist, daß dem Bund 13 nicht mehr der Fuß 14, sondern der geringeren Durchmesser aufweisende Hals 15 des Betätigungsorganes gegenüberliegt.
• Bedeutsam ist kei der Ausführungsform nach Figur 4 die verhältnismäßig große Axiallänge des Bundes 13 und auch des Fußteiles 14, das etwa zwei Fünftel der gesamten Axiallänge des Betätigungsorganes 5 einnimmt, während der als 15 eine Axiallänge voll etwa drei Fünftel der Gesamtlänge besitzt. Dicse Längenverhältnisse stellen eine gute Führung des Betätigungsorganes 5 und eine sichere Abdichtung innerhalb weiter Toleranzgrenzeil sicher.
• Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die in Figur in mit h bezeichnete Abmessung, nimlich der Abstand der untersten Stelle der Ausmündung des Schlitzes 17 von dem unteren Rand des Bundes 13 zusammen mit dem Querschnitt des Fußteiles 14 ein Verdrängervolumen bestimmt, das beim Hineindrücken des Betätigungsorganes 5 in den Innenraum 7 der Patrone hineinwandert, bevor Tusche in den Schlitz 17 und die Ausnehmung 18 einfließen kann. Das Verdrängervolumen setzt also die Fiillung im Innenraum 7 unter elastischer Aufweitung des Behälters i unter Druck, so daß nach Freigabe des Schlitzes 17 die Schreibflüssigkeit kräftig durch die Behältermündung 3 in Richtung auf das angesetzte Schreibgerat gespritzt -wird und durch Benetzung der Kanäle in diesem Gerät die Sogwirkung zur Scllreibspitze hin rascher hervorrufen kann Der Fuß 14 des- Betätigungsorganes 5 kann daher als Verdrängerkolben bezeichnet werden und die hier beschriebene Austauschpatrone ist eine Druckkolbenpatrone.
• Bezüglich der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Figur 4 ist bemerkenswert, daß ein Herausspritzen der Tusche durch den Schlitz 17 vermieden wird, solange der Fuß 14 noch durch den Bund 13 hindurchgleitet und dabei dem Hineindrücken des Betätigungsorganes 5 einen Widerstand entgegensetzt. Dieser Widerstand geht dann plötzlich verloren, wenn der Fuß 14 über den Bereich des Bundes 13 in Richtung auf den Innenraum 7 hinausgewandert ist und -sich das Betätigungsorgan 5 plötzlich rasch und leicht nach abwärts bewegen kann, bis der Kopf 16 auf dem Bund 13 aufliegt. Aucb in der Öffnungsstellung hat also das Betätigungsorgan 5 eine definierte Stellung mit Bezug auf den Ring 11, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich die Mündungsöffnung durch ein im Innelalaum 7 umherschwimmendes Verschlußstück wieder verschließen kann Die in den Zeichnungsfiguren 5 bis 7 gezeigten Betätigungsorgane 5 besitzen ebenso wie das Betätigungsorgan der Ausführungsform nach Figur 4 ein Fußteil 14 und einen Hals 15. Der Hals 15 des Betätigungsorganes nach Figur 5 setzt mit geringerem Durchmesser am Fuß 14 an und verläuft nach oben zu konisoh. Die Mantelfläche des Halses 15 ist mit Kerben 19 zunehmender Tiefe versehen, welche auf eine Tuschesammelstelle in Form einer stirnseitigen Ansenkung 20 des Betätigungsorganes 5 hin verlaufen.
• -Figur 6 zeigt eine Figur 5 ähnliche Ausbildung des Halses 15, welcher hier jedoch nicht konisch, sondern zylindrisch ausgebildet ist.
• Schließlich hat bei dem Betätigungsorgan 5 nach Figur 7 der Hals 15 die Form eines verhältnismäßig schlanken Stiftes, welcher oben mit einem ventiltellerartigen Kopf 16 versehen ist. Um ein Verlegen der Tuscheeintrittsöffnung eines zugehörigen Schreibgerätes durch den Kopf 16 zu vermeiden, ist letzterer mit einer Kerbe 21 versehen. Es sei bemerkt, daß der Kopf 16 geringeren Durchmesser als der Fuß 14 des Betätigungsorganes nach Figur 7 besitzt. Sämtliche, in den Figuren 5 bis 7 gezeigte Betätigungsorgane können anstelle des entsprechenden, in Figur 4 gezeigten Bauteiles in dieser Ausführungsform eingesetzt werden.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Austauschpatrone für Schreibflüssigkeit mit einem in eine Mündung eines hülsenförmigen Behälters eingesetzten, elastischen Ringteil und einer in dieses eingepreßten Verschlußkonstruktion mit einem im wesentlichen zylindrischen Betätigungsorgan, das nach Betätigung der Verschlußkonstruktion den Behälterinnenraum über Kanäle des Betätigungsorganes mit der Behälteraußenseite in Verbindung setzt, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Mündung (3) des Behälters (1) eingesetzte Ringteil (4) mit seiner Innenfläche im verschlossenen Zustand der Patrone unmittelbar an einer seitlichen Manteltläche (14) des mit Übermaß in das Ringteil eingepreßten Betätigungsorgan (5) und mit seiner Außenfläche aufgrund des Einpressens des Betätigungsorganes unter Vorspannung an der Innenfläche der Behältermündung anliegt.

2. Austauschpatrone nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in bzw. nahe der genannten Mantelfläche mindestens ein zur Patronenaußenseite hin führender Schreibflüssigkeitskanal (8, 9 bzw. 10, 11 bzw. 17, 18) derart ausmündet, daß nur nach Hineindrücken des Betätigungsorganes die Ausmündung des genannten mindestens einen Schreibflüssigkeitskanals Verbindung zum Innenraum (7) der Patrone erhält.

3. Austauschpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Innenraum (7) nächstliegende, an der Mantelfläche des Betätigungsorganes dicht abschließende Rand des Ringteiles (4) und der obere Mantelflächenrand bzw. die dem Innenraum nächstliegende Stelle der mindestens einen Mündung öffnung im verschlossenen £ustand'der Patrone einen ein Verdrängervolumen des Betätigungsorganes (5) bestimmenden Abstand (h) voneinander besitzen.

4. Austauschpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die zylindrische Mantelfläche (14) des Betätigungsorganes (5) ein geringeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Ringteiles (4) besitzender Hals (15) anschließt.

5. Austauschpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Halses (15) ein Kopf (16) angeordnet ist,

6. Austauschpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenflächen des Halses (15) Kerben mit von der zylindrischen Mantelfläche (14) aus zunehmender Tiefe vorgeseW hen sind, welche auf eine stirnseitige Ausnehmung (20) des Betätigungsorganes (5) treffen.

7. Austauschpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hals (15) die Form eines bedeutend geringeren Durchmesser als die zylindrische Mantelfläche (14) aufweisenden Stiftes hat, an dessen Ende ein tellerartiger Betätigungskopf (16) angeordnet ist, (Figur 7).

8. Austauschpatrone nach Anspruch 3 oder 4, und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hals (15) und dem Kopf (16) der Schreibflllssigkeitskanal (17, 18) bzw. die Schreibflüssigkeitskanäle vorgesehen ist bzw. sind (Figur 4).

9. Austauschpatrone nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibflüssigkeitskanäle (17, 18) in an sich bekannter Weise schlitzförmige Gestalt besitzen.

10. Austauschpatrone nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibflüssigkeitskanäle mindestens einen blind endenden Axialkanal (9 bzw. 11) sowie mindestens einen auf diesen treffenden Querkanal (8 bzw. 10) enthalten.

11. Austauschpatrone nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Schreibflüssigkeitskanal von mindestens einer seitlichen Ausnehmung des Betätigungsorganes gebildet ist.

12. Austauschpatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der blind endende Axialkanal die Form eines auf eine Reihe von lladialbohrungen (10) treffenden Ringkanals (11) hat, welcher an der Stirnseite des Betätigungsorgans (5) ausmündet.

13. Austauschpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (5) eine an einen Betätigungsstift sich anschließende Rollmembran (12) mit Radial-Durchtrittsöffnungen (10) enthält, welche sich einstückig an den vom Innenraum (7) des Behälters (1) entfernten Rand des Ringteiles (4) anschließt (Figur 3).

14. Austauschpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Ringteil (4) gegen einen an sich bekannten Absatz (6) im Mündungskanal (3) des Behälters (i) abstützt.