DE2309738A1 - Fluessigkeitsauftraeger - Google Patents

Description

Dlpl.-Ing. EIDENEIER Dlpl.-Chem. Dr. R U F F Dlpl.-Ing. J. B EIE R

7 STUTTGART 1 Neckaretraße SO Telefon C071O 22 70 Ö1

27. Februar 1973 -

Anmelderin: Artex Hobby Products Inc.,

7 Vest Vine Street, Lima, Ohio, USA

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Flüssigkeitsaufträger

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsaufträger, insbesondere als Markiergeräte bzw. Schreiber bezeichnete Aufträger, bei denen in einem länglichen zylindrischen Körper enthaltene Flüssigkeit durch Kapillarkräfte durch eine poröse Spitze ausgegeben wird, welche in kommunizierender Verbindung mit dem Inneren der Kammer steht. Bei solchen Vorrichtungen wird die Geschwindigkeit, mit der die Markierungsflüssigkeit bzw. Tinte ausgegeben wird, von der Porosität der Spitze bestimmt. Da die poröse Spitze gleichzeitig auch als Dichtung zur Verhinderung eines freien Aunfließena von Flüssigkeit aus dem Inneren des Aufträgere dient, muß die Porosität der Spitze so gewählt werden, daß nur eine relativ geringe i'ließgeschwindigkeit möglich

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ist. Dies bedeutet, daß die Spitze bei bestimmten Anwendungen die Flüssigkeit zu leicht oder ungleichmäßig ausgibt. Ein solcher Anwendungsbereich, für den die erfindungsgemäße Vorrichtung brauchbar ist, ist die Schaffung und Entwicklung von künstlerischen Arbeiten unter Verwendung von mehreren verschiedenen Aufträgern, von denen Jeder eine verschiede Farbe ausgibt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Steuerung des Flusses aus einem Flüssigkeitsaufträger der oben erwähnten Art mit ausgewählten Fließgeschwindigkeiten entsprechend den jeweiligen individuellen Erfordernissen, die der Anwendung des Aufträgers angepaßt werden können, zu schaffen.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Flüssigkeitsaufträger mit einem länglichen Hohlkörper, der eine Kammer zur Aufnahme einer bestimmten Menge an Flüssigkeit bildet, die für Markierungszwecke und dergleichen verwendbar ist, und an ainem Ende eine in üblicher Weise in Verbindung mit der Markierungsflüssigkeit stehende poröse Spitze besitzt. Das andere Ende des Aufträgers nimmt einen verformbaren Ballon auf. Im Körper des Aufträgers ist neben dem Ballon ein Einwegventil angeordnet, das den Durchgang einer bestimmten Luftmenge vom Ballon in die die Flüssigkeit enthaltende Kammer zuläßt. Aufeinanderfolgende Betätigungen des Ballons können somit einen inneren Druck innerhalb des Körpers des Aufträgers zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus diesem aufbauen. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist im Aufträger eine Betätigungseinrichtung für das danebenliegende Rückfjohlnftvenfcil ungeordnet, die die ΟΙΤηιιηκ dnc lfiioknchlftg- vnutiln von außen ^rmöKliohfc, um den Jmi'Tulruck innerhalb doß Aufträgers abzulassen.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beechreibung von AusführungEformen in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.

In der Zeichnung zeigen

Pig. 1 einen vertikalen Teilschnitt eines Flüssigkeitsaufträgers mit einer Druck-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt einer

dritten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 4, in dem die aufeinanderfolgende Bewegung der Druck-Steuereinrichtung gezeigt ist.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Flüssigkeitsaufträger 10 dargestellt, der eine Druck-Steuereinrichtung gemäß der Erfindung enthält. Der Aufträger 10 besitzt einen länglichen zylindrischen Hohlkörper 11, der so ausgebildet ißt, daß er gut in die Hoηd de« Verbrauchers paßt. An einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Ende

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besitzt der Aufträger 10 eine poröse Filzspitze der herkömmlichen Art, durch welche eine Menge an Tinte oder einer anderen im Körper 11 enthaltenen Flüssigkeit für Markierungs- oder künstlerische Zwecke hindurchtreten kann. Der Körper 11 bildet eine Kammer 12 in seinem Inneren zur Aufnehme solcher Tinte oder Markierungsflüssigkeit, wie sie herkömmlicherweise in derartigen Flüssigkeitsaufträgern enthalten ist.

Erfindungsgemäß nimmt nun das der Spitze entgegengesetzte Ende des Körpers 11 einen elastomeren Ballon 13 mit einer ringförmigen Lippe 13a auf, über welche der obere Rand 11a des Körpers 11 umgelegt ist. Ein Rückhaltering 16 ist im Körper 11 in enger Reibungsverbindung mit diesem angeordnet. Der Ring 16 besitzt einen ringförmigen Ausschnitt bzw. eine Schulter 16a, der in Verbindung mit dem Körper 11 und seinem umgelegten Rand 11a eine Nut zur Aufnahme des unteren Randes und der Lippe 13a des Ballons 13 bildet. Im Aufträger sitzt ein Ventilkörper 17 in enger Reibungsverbindung mit der Innenwand des Aufträgerkörpers 11 und bildet einen kreisförmigen Ausschnitt bzw. eine Schulter 17a zur Aufnahme eines passenden zylindrischen Abschnittes 16a des unteren Teils 16b des Rückhalterings 16. Der Ventilkörper besitzt weiterhin nach unten geneigte Lippen 17b, die in einem gemeinsamen Zentrum 17c aufeinandertreffen.

Ein Abdichtungsring 18 ruht auf einem Abschnitt I7d des Ventilkörpers. Der Dichtungsring 18 besitzt eine zentrale Öffnung 18a zur Aufnahme eines Stielabschnittes 19a eines beweglichen Ventilelements 19· Der Stiel 19a ist einstückig verbunden mit einem kreisförmigen Flansch 19b und einem koninch geformten Vontilteil 19c. Jn dor in Kip;. 1 frezoitrten Stellung wird das Vontilteil 19c in abdichtender Wirkverbindung mit einer Paßfläche 16c des Rückhalterings 16 aufgrund des nach oben gerichteten Drucks des Dichtungs-

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rings 18 gegen den Flansch 19b gehalten. Es sei bemerkt, daß bei der in Fig. 1 dargestellten Lage der Flansch 19b auf dem inneren Rand des'Dichtungsrings 18 neben dessen öffnung 18a ruht und zwischen dem konischen Ventilteil 19c des Ventilelements 19 und dem Dichtungsring 18 eine flache ringförmige öffnung 20 gebildet wird. Darüberhinaus ist, was am besten aus Fig. 2 zu ersehen ist, der Dichtungsring 18 entlang zweier Seiten 18b geradlinig ausgebildet. Unter dem Abdichtungsring bzw. Unterlegring 18, oberhalb der Lippen 1? b befindet sich eine Kammer 21, welche vorbei an den Seiten 18b mit dem ringförmigen Durchgang 20 kommuniziert. Das Innere des elastomeren Ballons 13 bildet eine Kammer 22. Der Ballon 13 besitzt an seiner Oberseite eine öffnung 13a, durch die die Kammer 22 mit dem Außendruck in Verbindung steht.

Bei der Betätigung der Ausführungsform wird Ballon IJ (es wird hier auch auf die in Fig. 5 gezeigte andere Ausführungsform Bezug genommen) nach innen gedrückt, während der Benutzer seinen Daumen über die öffnung 13a legt. In der Kammer 22 eingeschlossene Luft erfährt dadurch eine ausreichende Druckerhöhung, um das Ventilelement 19 mit seinem Teil 19c in Richtung des Pfeiles (Fig. 1) von der Paßfläche 16c abzudrücken. Die unter Druck stehende Luft kann so durch den Durchgang 20 in die Kammer 21 gelangen. Ein solcher Druck sollte normalerweise groß genug sein, um die Ventillippen 17b auseinanderzudrücken (vgl. wieder Fig. 5), und es gelangt eine bestimmte Menge an Druckluft in die Kammer 12 des Körpers 11. Beim Loslassen des Ballons 13 nimmt dieser wieder seine ursprüngliche in Fig. 1 gezeigte Lnge ein. Aufgrund ihrer natürlichen Elastizität, /tbor nuch nui'frvutKi don orhÖhLon Jnnr-ndru^kii in d««r Knmmor, der nenkrecht auf di* untere Fläche jeder Lippe 17c wirkt und diese in Dichtungsstellung drückt, nehmen auch

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die Lippen 17c ihre Lage der gegenseitigen Berührung wieder ein. Das Ventilelement 19 geht aufgrund der Elastizität des Dichtungs- bzw. Unterlegsrings 18 und aufgrund eines in Kammer 21 eingefangenen Überdrucks wieder in seine in Fig. 1 dargestellte Lage zurück. Auf diese Weise wird ein primäres Rückschlagventil für den Luftdruck in Kammer 12 von den Ventillippen 17c und ein sekundäres Ventil gegen den Rückfluß vom Ventilelement 19 gebildet.

Drückt man mehrmals nacheinander auf den Ballon 13a und läßt jeweils eine neue Luftmenge in die Kammer 22 eintreten, dann wird der Druck innerhalb der Kammer 12 entsprechend dem gewünschten Flüssigkeitsstrom aus dem Aufträger recht schnell aufgebaut. Wenn der Benutzer den Gebrauch des Aufträgers beenden will, dann kann der innerhalb der Kammer 12 herrschende Druck in der folgenden Weise abgelassen werden. Eine Bleistiftspitze oder ein ähnlicher länglicher Gegenstand kann in die Öffnung 13a in den Ballon eingeführt und gegen die obere Fläche des Elements 19 gedrückt werden, damit der Stiel 19a die Ventillippen 17c auseinanderdrückt. Auf diese Weise wird der in der Kammer 12 herrschende Druck sehr schnell abgelassen. Es ist aber auch möglich, z. B. mit einem Finger gegen die Wandung des Ballons 13 und mit dieser direkt gegen das Element 19 zu drücken. Es ist dabei lediglich darauf zu achten, daß die Öffnung 13a frei bleibt.

In Fig. 3 ist ein Aufträger 10' dargestellt, bei dem Teile, die denjenigen der Ausführungsform nach Fig. 1 gleich oder ähnlich sind, mit den gleichen Bezugr.znhlen, jedoch einfach geotrichen, bezeichnet werden. Der AuJ Lr ·\ϊ\η·ι· 10' einen ßnllon 13'» der in einem länglichen roriri' Körper 11* gehalten ißt. Innerhalb des Körpers 11 ist ein

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Rückhaltering 16 und ein Ventilkörper 17 angeordnet, welche in Reibungeverbindung mit der Innenfläche des zylindrischen Hohlkörpers 11' des Aufträgers zusammenpassen. Der Ventilkörper 17' besitzt nach unten gerichtete Lippen 17c¹, die bei I7d' aufeinandertreffen. Ein Ventilelement 19' wird durch ein zwischen dem Ventilelement und dem Ventilkörper 17^! liegendes deformierbares elastisches Teil 30 in der in Fig. ~$ gezeigten Lage gehalten, welches voneinander in Abstand gehaltene Ausschnitte bzw. Fenster 30a besitzt, durch welche eine das Teil 30 umgebende Kammer 31 mit einer Kammer 21' innerhalb des Ventilkörpers in Verbindung steht. Das Ventilelement 1,9' besitzt ein Ventilteil 19c ' , welches in Berührung mit der Paßfläche 16c¹ infolge des Aufwärtsdrucks des Teils 30 steht. Wenn der Ballon 13' jedoch nach unten gedruckt wird, dann wird in der Kammer 22' ein Druck aufgebaut, der auf das Ventilelement 19' wirkt und dec:;cn Teil 19c von der Paßfläche 16c wegnimmt, so daß Luft aus der Kammer 22 in die Kammer 31 und durch die Öffnungen 30a in die Kammer 21' strömt. Der so gebildete Druck drückt auch die Lippen 17^;< auseinander, so daß Luft in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 unter Druck in die Kammer 12' strömt. In ähnlicher Weise besitzt auch das Ventilelement 19' einen Stiel 19a¹, welcher, wie oben beschrieben, zum Auseinanderdrücken der Lippen 17c zum Ablassen eines Drucks aus Kammer 12! verwendet werden kann.

Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten dritten Ausführungsform der Erfindung besitzt ein Aufträger 35 einen rohrförmigen Körper 36, der an seinem oberen Ende einen elaetomeren Ballon 37 aufnimmt. Der Ballon wird an seinem unteron Ende 57o zwischen dom um^el ep;lon Uu mi '^>u do υ Körpor« 36 und oinor dazu vor^otioh'jrion ring! orrni £»,·η Lippe 38a eines Zwischenrings 38 festgehalten. Der Zwischenring

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besitzt eine zentrale Öffnung 38b» und der Ballon 37 besitzt an seiner Oberseite eine zentrale Öffnung 37a, durch welche die Kammer 39 innerhalb des Ballone mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht. In enger Reibungsverbindung ist im Körper 36 ein Ventilkörper 40 aufgenommen, dessen oberer Teil 40a am unteren Ende 37a des Ballons 37 und an der unteren Fläche des Rings 38 anliegt. Der Ventilkörper 40 besitzt nach unten geneigte Ventillippen 40b, welche gemeinsam eine geschlitzte Öffnung bzw. einen Verschluß 40c bilden. Oberhalb der Lippen 40b und unterhalb des Rings 38 ist eine Kammer 41, wogegen unterhalb der Lippen 40b innerhalb des Körpers des Aufträgers eine Kammer 42 für die Flüssigkeit vorgesehen ist.

Wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der Ballon 37 nach unten gedrückt, dann strömt in der Kammer 39 zusammengedrückte Luft durch die Öffnung 38b in die Kammer 41 und veranlaßt die Lippen 40, sich in der dargestellten Weise zu trennen. Somit wird eine bestimmte Menge unter Druck stehender Luft in die Kammer 42 gedrückt, und aufeinanderfolgende Betätigung des Ballons 37 führt im gewünschten Maße zu einem Druckaufbau innerhalb der Kammer 42. In der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 wirken die Lippen 40b als einfache Dichtung gegen die Rückströmung von Luft aus der Kammer 42 an die Atmosphäre. Darüberhinaus ist bei dieser Ausführungsform ein besonderes mechanisches Betätigungsglied zum zwangsweisen öffnen der Lippen für das Ablassen des Drucks aus der Kammer 42 nicht vorgesehen. Zum Ablassen des in der Kammer 42 herrschenden Drucks wird ein länglicher Gegenstand durch die Öffnungen 37a und 38a direkt gegen die Lippen 40b gedrückt, wodurch die Dichtung bzw. due Ventil £oöifmjt wird.

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Claims (6)

A 14 713/14· - 9 - Ansprüche

1. Flüssigkeitsaufträger, insbesondere Markiergerät, Schreiber o. dgl., mit einem länglichen Hohlkörper, der eine Kammer zur Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge bildet und an einem Ende eine Spitze zum Auftragen der Flüssigkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Körpers (11) mit einem verformbaren Ballon (13) versehen ist, im Körper (11) eine mit dem Ballon (13) und der Kammer (12) kommunizierende Ventileinrichtung (17, 19) vorgesehen ist, die eine bestimmte Luftmenge vom Ballon (13) in die Kammer (12) zum Aufbau eines Innendrucks in der Kammer durchläßt und normalerweise eine Rückstreuung aus der Kammer (12) in den Ballon (13) verhindert.

2. Aufträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung als druckabhängiges Einwegventil (17, 19) ausgebildet ist, das durch mechanische Einwirkung zwangsweise zu öffnen ist.

3· Aufträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Körper ein länglicher Zylinder ist und die Spitze ein poröses Te Ll zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem Aufträger durch Kapillarkräfte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Ventilelement (17) mit zwei flexiblen miteinander unter Bildung einer Dichtung zusammenwirkenden und einander berührenden Lippen (17b) ftijfw ißt und dir* Lippen (I7b) ßo zueinander nu^eord- tinl i:iwi_% defi ein orhtfhter Lruck in fJt«r Komor.r (12) din Lippen (17b) in dichtenden Eingriff miteinander drückt.

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4. Aufträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Ballon (13) und die Ventileinrichtung (17, 19) öffnungen (13a, 18a, 37a, 38b) besitzen, die die Aufnahme eines mechanischen Gliedes (19a) zum Auseinanderdrücken der Lippen (17b) für das Ablassen von Druck aus der Kammer (12) ermöglichen.

5. Aufträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ventilelement (19) mit Einrichtungen (19c, 16c, 18) zur Abdichtung einer Rückströmung von Luft aus der Kammer (12) zwischen dem ersten Ventilelement (17) und dem Ballen (13) vorgesehen ist, das mit einem gegen die Lippen (17b) gerichteten stielartigen Fortsatz (19a) versehen ist, dessen Ende neben den Lippen (17b) angeordnet ist und bei einer Verschiebung des Ventilelements (19) in Richtung auf das erste Ventilelement (17) die Lippen (17b) zum Druckausgleich auseinanderdrückt.

6. Aufträger nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Element (18, 30) zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilelement (17, 17' und 19, 19') angeordnet ist und eine öffnung (18a) besitzt, durch die der stielartige Fortsatz (19a, 19a¹) hindurchragt ,und die Ränder des elastischen Elementes(18, 30) gegen Teile des zweiten Ventilelementes (19, 19') unter Druck anliegen, um das Ventilelement zur Verhinderung einer Rückströmung von Luft aus der Kammer (12) in Dichtstellung zu halten.

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