DE2831973A1

DE2831973A1 - Behaelter mit veraenderbarem volumen

Info

Publication number: DE2831973A1
Application number: DE19782831973
Authority: DE
Inventors: Joachim Prof Dr Ing Heinzl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-20
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2831973C3; DE2831973B2

Description

Behälter mit veränderbarem Volumen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter mit veränderbarem Volumen und mit zumindest einer im wesentlichen starren Begrenzungsfläche, insbesondere für die Aufnahme von Tintenflüssigkeit zur Versorgung von Tintenschreibwerken, z.B. Tintenmosaikschreibwerken für Büro-, Daten-oder Fernschreibmaschinen.
Zur Versorgung von Tintenschreibwerken werden sowohl offene als auch geschlossene Tintenvorratsbehälter angewendet. Sogenannte offene Tintenvorratsbehälter haben zumeist im wesentlichen starre Wandungen, da in diesen Fällen das Volumen der verbrauchten Tinte in diesen Behältern durch nachströmende Luft ersetzt wird. Gegenüber diesen offenen Tintenvorratsbehältern bieten die sogenannten geschlossenen Tintenvorratsbehälter verschiedene Vorteile. So ist beispielsweise eine Verunreinigung der Tinte durch Vermengung mit festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen, sowie eine Verdunstung der Tintenflüssigkeit ausgeschlossen. Um den Volumenverlust von verbrauchter Tinte aus zu gleichen, ist es aber bei diesen geschlossenen Systemen erforderlich, zumindest einen Teil der Wandungen beweglich auszugestalten. Das bedeutet in der Praxis, daß als bewegliche Wandungsteile Folien Verwendung finden, welche der entweichenden Tintenflüssigkeit folgen.
So ist es beispielsweise bekannt (DE-OS 23 23 762), den Tintenvorrat in einem aus flexibler Folie bestehenden Tintensack unterzubringen, welcher zwischen zwei formstabilen Platten eingeklemmt ist. Andererseits ist es auch bekannt (DE-OS 26 10 518), den Tintenvorratsbehälter aus einer formstabilen Halbschale und einer daran anschließenden Wandung aus ähnlich der formstabilen Halbschale gebildeten flexiblen Folie aufzubauen.
Sind die flexiblen Folien elastisch verformbar, so üben sie je nach Dehnungsgrad unterschiedliche Kräfte auf die umschlossene Tintenflüssigkeit aus. Für einen sauberen Schreibbetrieb ist dies aber ungiinstig. Flexibles Folienmaterial, welches nicht oder kaum elastisch verformbar ist, bildet bei unkontrollierter Lageveränderung unterschiedlich viele und unterschiedlich ausgeprägte Falten.
Bei der Faltenbildung und bei der Faltenauflösung treten ebenfalls sich auf die umschlossene Tintenflüssigkeit auswirkende unterschiedliche Kräfte auf, die auch das Schreibsystem ungünstig beeinflußen. Außerdem ist eine Füllstandsanzeige und/oder Füllstandsauswertung des jeweiligen Behälterinhaltes sehr schwer und ungenau und nur mit relativ hohem Aufwand durchführbar.
So ist es beispielsweise bekannt (DE-OS 26 17 730), über im Bereich der Bodenfläche des Tintenvorratsbehälters angeordnete Elektroden zu signalisieren, daß der T-ntenvorrat im Behälter zu Ende geht. Bei dem in diesem Zusammenhang gewählten Tintensack ist die Messung Jedoch deshalb ungenau, da zwar der Tintenvorrat im Bereich zwischen den Elektroden relativ sicher erfaßt werden kann, diese Messung jedoch nur einen vermindert aussagekräftigen Rückschluß auf den Gesamttintenrestvorrat im sich unregelmäßig zusammenlegenden Vorratsbehälter zuläßt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, einen Tintenvorratsbehälter zu schaffen, welcher nach möglichst überschaubaren Gesetzmäßigkeiten in der Lageveränderung seiner Wandungsteile in seinem umschlossenen Volumen veränderbar ist. Diese Veränderungen sollen darüber hinaus stetig unter im wesentlichen gleichen Bedingungen erfolgen können.
Ein Behälter mit einem veränderbaren Volumen, welcher dieser gestellten Aufgabe gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter gebildet ist aus einem zylinderförmigen Schlauch aus flexiblem Material und zwei gleichen diesen Schlauch stirnseitig abschließenden, in parallelen Ebenen zueinander liegenden, im wesentlichen formstabilen und kreisförmigen Scheiben, von denen eine Scheibe gegenüber der anderen Scheibe durch Führungselemente für einen schraubenformähnlichen Bewegungsverlauf beweglich geführt ist.
Der erfindungsgemäße Behälter mit dem veränderbarem Volumen zeichnet sich dadurch aus, daß sich die Lage der Wandungen und damit die Form des Behälters bei einer Volumenveränderung stetig nach festen Regeln, welche durch die -Führungselemente aufgeprägt werden, verändern. Sprunghafte Formenänderung durch Wechsel in der Faltenlegung der flexiblen Wandung und dabei hervorgerufene Druckschwankungen gegenüber dem umschlossenen Raum sind somit ausgeschlossen. Außerdem kann durch die von außen erkennbare und abtastbare Form auf den jeweiligen umschlossenen Volumeninhalt geschlossen werden.
Sowohl der Abstand der beiden im wesentlichen starren kreisförmigen Scheiben voneinander als auch die Drehlage der beiden kreisförmigen Scheiben gegeneinander lassen einen Rückschluß auf den jeweiligen umschlossenen Inhalt des Behälters zu. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist zu diesem Zweck der erfindungsgemäße Behälter dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare kreisförmige Scheibe eine zusammen mit einer ortsfesten Vorrichtung die Drehlage kennzeichnende Positioniereinrichtung aufweist. Entsprechende Markierungsvorrichtungen können auch für eine elektrische Auswertung Verwendung finden.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Führungselemente zur Festlegung des schraubenformähnlichen Bewegungsverlaufs derart gestaltet, daß bei Annäherung und Verdrehung der beiden kreisförmigen Scheiben der aus dem gestreckten Schlauchzylinder entstehende Rotationshyperboloid jeweils im wesentlichen gestreckte Umhüllungsgeraden behält. Bevorzugterweise wird ein derartiger Bewegungsverlauf dadurch erreicht, daß am Umfang der beweglichen kreisförmigen Scheibe angeordnete Führungsansätze an entsprechend gestalteten ortsfesten Kulissenbahnen geführt sind.
Soll die Drehlage der bewegbaren kreisförmigen Scheibe zur Auswertung des jeweils vom Behälter umschlossenen Volumens herangezogen werden, so ist es zweckmäßig, den erfindungsgemäß ausgestalteten Behälter dahingehend weiterzubilden, daß eine mit der bewegbaren kreisförmigen Scheibe drehsteif und axial verschieblich verbundene Deckscheibe mit einer Positioniermarkierung angeordnet ist. Da diese zusätzliche Deckscheibe mit der Positioniermarkierung nunmehr die axiale Bewegung der bewegbaren kreisförmigen Scheibe des Behälters nicht mitzumachen braucht, sind damit günstigere Bedingungen für die Ablese-bzw. Auswertevorgänge der Füllgradanzeige geschaffen.
Ein nach den Merkmalen ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 bis Fig. 3 ein und denselben Behälter in drei verschiedenen Zuständen, Fig. 4 eine Kulissenanordnung für diesen Behälter und Fig. 5 eine Deckscheibe mit einer Positioniermarkierung für diesen Behälter.
Der anhand der Figuren 1 bis 3 dargestellte Behälter dient zur Aufnahme von Tintenflüssigkeit für Tintenschreibwerke.
Der Behälter besteht aus einem zylinderförmigen Schlauch 1 aus flexiblem Material, welcher durch seine untere Kreisscheibe 2 und eine obere Kreisscheibe 3 hermetisch abgeschlossen ist. Der umschlossene Raum ist mit Tintenflüssigkeit gefüllt. Zur Entnahme der Tintenflüssigkeit wird in nicht dargestellter Weise beispielsweise einGummipfropfen in der unteren Kreisscheibe 2 durch eine Hohlnadel durchstochen. Diese untere Kreisscheibe 2 wird in einem Sockel 4 der Schreibvorrichtung festgelegt.
Auf den Umfang der oberen Kreis scheibe 3 sind Führungsansätze 5 angeordnet. Diese Führungsansätze 5 stehen bei eingebautem Behälter in den Sockel 4 gegenüber von Kulissenbahnen 6, auf denen sie entlanggleiten können. Ist der Behälter völlig mit Tinte gefüllt, so weist er die im wesentlichen zylindrische Form gemäß Fig. 1 auf. Bei Entnahme von Tinte durch Abfluß über die Hohlnadel wird die obere Kreisscheibe 3 gegen die untere Kreisscheibe 2 bewegt und erfährt über die Kulissenbahnen 6 und ihre Führungsansätze 5 eine überlagerte Verdrehung. Dabei formt sich der ursprünglich zylinderförmige Schlauch 1 zu einem Rotationshyperboloid, der stetig veränderbar ist. Die Volumenänderung beim Abfluß des Tinteninhalts aus dem Behälter erfolgt somit unter Annäherung der beiden Kreisscheiben 2, 3 und unter Einschnürung des flexiblen Schlauches 1.
Fig. 2 zeigt einen Zwischenzustand des Behälters, während Fig. 3 den Zustand des Behälters darstellt, in dem der Tinteninhalt im wesentlichen entnommen ist. Wird die Form der Kreisscheiben 2 und 3 zumindest im Bereich der Befestigung des flexiblen Schlauches 1 in die Form von regelmäßigen Vielecken abgewandelt, so bilden sich die in den Figuren dargestellten bevorzugten Faltlinien 10.
In Fig. 5 ist eine Deckscheibe 7 mit einem zylinderförmigen Mantel 8 dargestellt, welche im zusammengebauten Zustand den in den Sockel 4 und die Kulissenbahnen 6 eingesetzten Behälter umschließen. In eine Nut 9 der Deckscheibe 7 greift einer der Ansätze 5 der oberen beweglichen Kreisscheibe 3 ein, so daß die Deckscheibe 7 die Drehbewegung der oberen Kreisscheibe 3, jedoch nicht deren axiale Verschiebung mitmacht. Auf der Deckscheibe 7 sind optisch wahrnehmbare Markierungen zur Füllstandsanzeige aufgebracht. Durch Verdrehen der Drehscheibe kann auch der Volumeninhalt im Behälter von außen zwangsweise verändert werden, so daß zur Erzielung von Startbedingungen auch Tinte aus dem Behälter herausgepreßt werden kann.
6 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

Patentansorüche Behälter Behälter mit veränderbarem Volumen und mit zumindest einer im wesentlichen starren Begrenzungsfläche, insbesondere für die Aufnahme von Tintenflüssigkeit zur Versorgung von Tintenschreibwerken, z.B. Tintenmosaikschreibwerken für Büro-, Daten- oder Fernschreibmaschinen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Behälter gebildet ist aus einem zylinderförmigen Schlauch (1) aus flexiblem Material und zwei gleichen diesen Schlauch stirnseitig abschließenden, in parallelen Ebenen zueinander liegenden, im wesentlichen formstabilen und kreisförmigen Scheiben (2, 3), von denen eine Scheibe (3) gegenüber der anderen Scheibe (2) durch Führungselemente für einen schraubenformähnlichen Bewegungsverlauf beweglich geführt ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die bewegbare kreisförmige Scheibe (3) eine zusammen mit einer ortsfesten Vorrichtung die Drehlage kennzeichnende Positioniereinrichtung aufweist.
3. Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führungselemente zur Festlegung des schraubenformähnlichen Bewegungsverlaufs derart gestaltet sind, daß bei Annäherung und Verdrehung der beiden kreisförmigen Scheiben (2, 3) der aus dem gestreckten Schlauchzylinder (1) entstehende Rotationshyperboloid jeweils im wesentlichen gestreckte Umhüllungsgeraden behält.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Umfang der beweglichen kreisförmigen Scheibe (3) ange- ordnete Fuhrungsansätze (5) an entsprechend gestalteten ortsfesten Kulissenbahnen (6) geführt sind.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kreisförmigen Scheiben (2, 3) zumindest im Bereich der Befestigung des flexiblen Schlauches (1) in die Form von regelmäßigen Vielecken abgewandelt ist.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine mit der bewegbaren kreisförmigen Scheibe (3) drehsteif und axial verschieblich verbundene Deckscheibe (7) mit einer Positioniermarkierung angeordnet ist.