DE3733774A1 - Fluessigkeitsauftrageinrichtung fuer schreibgeraete, kosmetische geraete und dergleichen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsauftrag­ einrichtung für Schreib- oder Kosmetikgeräte, beispielsweise Markierungsschreiber oder Flüssigkeitsauftrageinrichtungen für die Maniküre; sie betrifft insbesondere eine Flüssig­ keitsauftrageinrichtung mit einer Ventilanordnung zum Steuern der Zufuhr der Auftragsflüssigkeit, wobei diese Ventilan­ ordnung zwischen einem Auftragflüssigkeitstank und einem Auftragelement für die Flüssigkeit angeordnet ist, zusammen mit einem verbesserten Steuermechanismus für die Zufuhr der Auftragsflüssigkeit.

Bei einer derartigen, als Stand der Technik bekannten Flüs­ sigkeitsauftrageinrichtung steht der Flüssigkeitstank direkt mit einem Auftragelement in Verbindung, dem die Auftrag­ flüssigkeit zugeführt wird, wenn eine Ventilanordnung geöff­ net wird. Wenn die Ventilöffnungszeit zu lang ist, wird die Zufuhrrate der Auftragflüssigkeit zum Auftragelement zu hoch. Wenn andererseits im Auftragflüssigkeitstank eingeschlossene Luft infolge eines Anstieges der Umgebungstemperatur usw. unter Druck gesetzt wird, wird die Auftragflüssigkeit in dem Augenblick, in dem das Ventil geöffnet wird, heftig aus­ gestossen, wodurch die Flüssigkeit vom Auftragelement ab­ spritzt. Diese Nachteile waren mit herkömmlichen Flüssig­ keitsauftrageinrichtungen gemäß dem bekannten Stand der Technik verbunden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüs­ sigkeitsauftrageinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Flüssigkeitsauftrag­ einrichtung für Schreibgeräte, Kosmetikgeräte und dergleichen geschaffen, welche in einem Zylinderschaft einen Auftrag­ flüssigkeitstank an einem Ende des Zylinderschaftes ein Auftragelement und zwischen dem Auftragflüssigkeitstank und dem Auftragelement eine Ventilanordnung zum Steuern der Zu­ fuhrrate der Auftragflüssigkeit aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kammer vorgesehen, die sich vom Ventilsitz in Richtung zum Auftragflüssigkeitstank er­ streckt, von diesem jedoch abgetrennt ist derart, daß sie sowohl mit dem Auftragelement als auch mit dem Auftragflüs­ sigkeitstank in Verbindung gebracht werden kann. Zusätzlich ist eine Einrichtung vorgesehen, 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 Auftrag­ flüssigkeitstank in Verbindung gebracht wird. Wenn demnach diese Einrichtung einmal geöffnet wird, wird dem Auftrag­ element eine Höchstmenge an Auftragflüssigkeit zugeführt, die in der genannten Kammer speicherbar ist.

Vorzugsweise erstreckt sich die Kammer vom Ventilsitz in Richtung zum Auftragflüssigkeitstank, ist jedoch von diesem abgetrennt, wobei ein Zylinder bzw. eine Öffnung im vorde­ ren bzw. hinteren Bereich ausgebildet ist. Durch die Öff­ nung erstreckt sich ein Ventilstößel, über den die Kammer mit dem Auftragflüssigkeitstank in Verbindung gebracht werden kann. Dieser Ventilstößel ist mit einem Kolben ver­ sehen, der flüssigkeitsabdichtend innerhalb dieses Zylinders in einem dem Auftragflüssigkeitstank nahen Bereich der Ventil­ anordnung beweglich angeordnet ist, ferner mit einer Verlän­ gerung, die dem Auftragflüssigkeitstank noch näher ist und diese Öffnung flüssigkeitsabdichtend und verschiebbar durch­ setzt, sowie mit einer in axialer Richtung verlaufenden, an der Außenseite der Verlängerung ausgebildeten Rinne von kon­ stanter Länge. Die Länge und Position dieser Rinne sind so gewählt, daß dann, wenn der Kolben des Ventilstößels inner­ halb des Zylinders ist, diese Rinne sich durch diese Öffnung hindurch erstreckt und dadurch die Ventilkammer mit dem Auf­ tragflüssigkeitstank durch diese Rinne hindurch verbindet, und daß von einem Zeitpunkt unmittelbar bevor der Kolben des Ventilstößels den Zylinder verläßt und solange der Kol­ ben sich außerhalb des Zylinders befindet, die Rinne nicht innerhalb der Öffnung verläuft, so daß diese Öffnung durch den Ventilstößel hermetisch abgedichtet wird und die Ver­ bindung zwischen der Kammer und dem Auftragflüssigkeitstank unterbrochen ist.

Der Auftragflüssigkeitstank, eine Ventilanordnung und eine Kammer sind gemeinsam in einer Hülse angeordnet. Das Auf­ tragelement ist keine wesentliche Komponente dieser Erfin­ dung; die Hülse kann demnach so ausgebildet werden, daß sie abnehmbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelebene eines Markierungsstiftes;

Fig. 2 und 3 Längsschnitte durch einen mittleren Teil des Markierungsstiftes gemäß Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.

Die Figuren zeigen einen Zylinderschaft 1 eines Markierungs­ stiftes. Der größte Teil seines Innenraumes bildet einen Auftragflüssigkeitstank, nämlich den Tintenbehälter 2.

Das vordere Ende des Zylinderschaftes 1 ist offen und nimmt im Öffnungsbereich eine Ventilanordnung 3 und eine Kammer 13 auf.

Auf das vordere Ende des Zylinderschaftes 1 ist ein Mundstück 4 aufgeschraubt, wobei dieses Mundstück mit einem Auftragele­ ment, nämlich der Schreibspitze 5, versehen ist, welches axial beweglich ist. Diese Schreibspitze 5 ist durch Druckbetätigung in axialer Richtung vor- und zurückbewegbar. Das hintere Ende der Schreibspitze 5 liegt am Vorderende eines Ventilstößels 6 der Ventilanordnung an. Der Ventilstößel 6 bewegt sich gleichsinnig mit der Schreibspitze und öffnet oder schließt damit die Ventilanordnung.

Die Ventilanordnung 3 umfaßt im wesentlichen den Ventil­ stößel 6, das Ventilsitzelement 7 und eine Ventilfeder, näm­ lich die Schraubenfeder 8.

Der Ventilstößel 6 wird normalerweise gegen die Schreibspitze 5 durch die Schraubenfeder 8 gedrückt, die zwischen der Rück­ seite des Ventilkörpers 14 und der Innenseite der Rückwand der Kammer 13 angeordnet ist, so daß der Ventilkörper 14 un­ ter normalen Bedingungen gegen den Ventilsitz anliegt.

Das Vorderende einer Verlängerung des Ventilstößels 6 auf der Vorderseite des Ventilkörpers 14 liegt gegen das hintere Ende der Schreibspitze 5 an. Der Ventilstößel 6 wird demnach da­ durch zurückgedrückt und geöffnet, daß die Schreibspitze 5 gegen die Kraft der Schraubenfeder 8 zurückgedrückt wird.

Der Ventilkörper 14 wirkt außerdem als Kolben 17, welcher im Zylinder 10 flüssigkeitsabdichtend beweglich ist, da die Außenperipherie nach außen vorgespannt ist. Gemäß dem Aus­ führungsbeispiel sind der Ventilkörper 14 und der Kolben 17 einstückig ausgebildet, können in anderer Ausgestaltung je­ doch auch als getrennte, axial hintereinander angeordnete Teile ausgebildet sein.

Die Länge des Zylinders 10 beeinflußt die Länge der Rinne 16 und bestimmt deshalb den axialen Hub des Ventilstößels 6 von dem Punkt, wo der Ventilstößel 6 seine Rückwärtsbewe­ gung beginnt, bis zum Sperren der Verbindung zwischen dem Tintenbehälter 3 und der Kammer 13. Die Länge des Zylinders steht jedoch in keiner Beziehung zur Tintenzufuhrrate be­ zogen auf die Zeit. Infolgedessen hat die Länge des Zylin­ ders 10 keine vorteilhafte oder nachteilige Auswirkung auf den Umfang der vorliegenden Erfindung, wiewohl ein extrem langer oder kurzer Zylinder 10 nicht erwünscht ist. Die Tintenzufuhrrate bezogen auf die Zeit wird durch das Volu­ men der Kammer 13 bestimmt.

Der Ventilstößel 6 wirkt mit einer Öffnung 11 zusammen, die in die Rückwand der Kammer 13 gebohrt ist. Am rückwärtigen Ende des Ventilstößels 6 sind vier Rinnen 16 konstanter Länge und mit gleichem Abstand in Umfangsrichtung vorgesehen. Die Länge dieser Rinnen 16 ist so gewählt, daß dann, wenn der Kolben 17 im Zylinder 10 ist, die Rinnen teilweise in die Öff­ nung 11 hineinragen, so daß das Innere der Kammer 13 mit dem Tintenbehälter 2 über die Rinnen 16 in Verbindung tritt; von dem Zeitpunkt unmittelbar bevor der Kolben 17 den Zylinder 10 verläßt und solange der Kolben 17 nicht im Zylinder 10 ist, befinden sich auch die Rinnen 16 außerhalb der Öffnung 11, so daß die Öffnung 11 durch einen Teil des Ventilstößels 6, an dem keine Rinnen 16 ausgebildet sind, hermetisch ver­ schlossen wird, wodurch das Innere der Kammer 13 vom Tinten­ behälter 2 abgetrennt wird. Es kann deshalb nicht vorkommen, daß die Kammer 13 gleichzeitig mit der Schreibspitze 5 und dem Tintenbehälter 2 in Verbindung steht. Vielmehr kann die Kammer 13 entweder nur mit der Schreibspitze 5 oder nur mit dem Tintenbehälter 2 in Verbindung stehen. Unmittelbar bevor der Kolben 17 den Zylinder 10 verläßt, steht die Kammer 13 allerdings weder mit der Schreibspitze 5 noch mit dem Tinten­ behälter 2 in Verbindung.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tintenbe­ hälter 2 durch den Zylinderschaft 1 selbst gebildet, so daß dieser praktisch eine integrierte Konstruktion der gesamten Flüssigkeitsauftrageinrichtung ermöglicht. Es ist auch eine andere Konstruktion denkbar, bei der der Tintenbehälter 2 eine Hülse umfaßt sowie ein anderes, in ähnlicher Weise strukturiertes Teil mit der Ventilanordnung 3 und der Kammer 13, so daß die Hülse abnehmbar ist.

Die Wirkungsweise des Markierungsstiftes gemäß dem Ausfüh­ rungsbeispiel ist im folgenden beschrieben.

In Fig. 1 befindet sich die Schreibspitze 5 in nicht einge­ drücktem Zustand, wobei der Ventilkörper 14 des Ventilstößels 6 durch die Kraft der Schraubenfeder 8 gegen ein Ventilsitz­ element 7 angedrückt wird. Der Kolben 17 befindet sich am äußersten vorderen Ende des Zylinders 11, wobei die Rinnen 16 am hinteren Ende teilweise in die Öffnung 11 der Kammer 13 hineinragen und die Kammer 13 mit dem Tintenbehälter 2 ver­ binden. Dabei kann im Tintenbehälter 2 enthaltene Tinte nor­ malerweise nicht in die Kammer 13 eintreten oder aus der Kam­ mer 13 austreten. Die Schreibspitze 5 und die Kammer 13 haben wegen des Zylinders 10 und des Kolbens 17 keine Verbindung miteinander.

Wenn auf die Schreibspitze 5 ein Druck ausgeübt wird, bewegt sie sich aus der oben beschriebenen Stellung axial nach hin­ ten gegen die Kraft der Schraubenfeder, wie Fig. 2 zeigt. Zu einem Zeitpunkt unmittelbar bevor der Kolben 17 den Zylin­ der 10 verläßt, gelangen auch die Rinnen 16 am hinteren Ende des Ventilstößels in Richtung zum Innenraum des Tintenbe­ hälters 2 außer Eingriff mit der Öffnung 11, wodurch die Verbindung zwischen dem Inneren der Kammer 13 und dem Tin­ tenbehälter 2 gesperrt wird.

Wenn die Schreibspitze 5 weiter nach hinten gedrückt wird, wie Fig. 3 zeigt, verläßt der Zylinder 17 den Zylinder 10, wodurch der Innenraum der Kammer 13 mit der Schreibspitze 5 in Verbindung kommt, wobei jedoch die Öffnung 11 weiterhin flüssigkeitsabdichtend verschlossen bleibt. Auf diese Wei­ se wird ein bestimmtes Tintenvolumen, welches zwischenzeit­ lich in der Kammer 13 aufgenommen war, der Schreibspitze 5 zugeführt.

Wenn nach dem oben beschriebenen Vorgang die Schreibspitze 5 von der Druckkraft entlastet wird, wird der Ventilstößel 6 durch die Kraft der Schraubenfeder 8 nach vorne gedrückt, wobei der anhand der Fig. 1 beschriebene Zustand wiederher­ gestellt wird.

Das der Schreibspitze 5 durch einen Zuführvorgang, nämlich eine Drückoperation, zugeführte Tintenvolumen entspricht dem­ nach dem, welches in der Kammer 13 für eine Zeitperiode ent­ halten war, die von dem Beginn der Drückoperation bis zum vollständigen Verschließen der dem Tintenbehälter 2 zugewand­ ten Seite währt. Weitere Tinte wird nicht zugeführt, bis die Drückoperation der Schreibspitze 5 wiederholt wird.

Es kann deshalb nicht vorkommen, daß ungewollt zuviel Tinte zugeführt oder infolge unter Druck gesetzter Luft verspritzt wird.

Claims (3)

1. Flüssigkeitsauftrageinrichtung für Schreibgeräte, kosme­ tische Geräte oder dergleichen, bei der ein Auftrag­ flüssigkeitstank in einem Zylinderschaft, ein Auftrag­ element an einem Ende des Zylinderschaftes und eine Ven­ tilanordnung zwischen diesem Auftragflüssigkeitstank und dem Auftragelement vorgesehen ist, um die Zufuhr der Auftragflüssigkeit zu steuern, gekennzeichnet durch
eine Kammer (13), die sich von einem Ventilsitz (7) aus in Richtung zum Auftragflüssigkeitstank (2) hin erstreckt und von diesem getrennt angeordnet ist derart, daß sie sowohl mit dem Auftragelement (5) als auch mit dem Auf­ tragflüssigkeitstank (2) in Verbindung gebracht werden kann,
eine Einrichtung (6, 14, 15, 16), welche die Verbindung zwischen der Kammer (13) und dem Auftragflüssigkeitstank (2) unterbricht, wenn die Kammer (13) mit dem Auftrag­ element (5) in Verbindung kommt, und welche die Verbin­ dung zwischen der Kammer (13) und dem Auftragelement (5) unterbricht, wenn diese Kammer (13) mit dem Auftrag­ flüssigkeitstank (2) in Verbindung kommt, so daß bei ein­ maligem Öffnen des Ventils (14) als Höchstmenge der Auf­ tragflüssigkeit die Menge dem Auftragelement zugeführt werden kann, die in der Kammer (13) gespeichert werden kann.

2. Flüssigkeitsauftrageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer vom Ventilsitz (7) aus in Richtung zum Auftragflüssigkeitstank hin sich erstreckenden und von diesem abgetrennten Kammer (13) an einem vorderen Ende derselben ein Zylinder (10) und an einem hinteren Ende eine Öffnung (11) ausgebildet sind, wobei die Öff­ nung (11) die Kammer (13) mit dem Auftragflüssigkeits­ tank (2) verbindet und von einem Ventilstößel (15) durchsetzt ist,
daß innerhalb des Zylinders (10) in einem dem Auftrag­ flüssigkeitstank (2) nahen Bereich der Ventilanordnung ein Kolben (17) beweglich und flüssigkeitsabdichtend an­ geordnet ist, wobei zwischen dem Kolben (17) und dem Auftragflüssigkeitstank (2) eine Kolbenverlängerung (15) derart angeordnet ist, daß sie die Öffnung (11) flüssig­ keitsabdichtend und verschiebbar durchsetzt, wobei ferner an der Außenfläche der Kolbenverlängerung (15) wenigstens eine Rinne (16) von vorbestimmter Länge ausgebildet ist, und daß die Länge und Position dieser Rinne (16) so gewählt sind, daß solange wie der Kolben (17) innerhalb des Zylinders (10) ist, die Rinne (16) sich teilweise in der Öffnung (11) befindet, so daß die Ventilanordnung über die Rinne (16) mit dem Auftragflüssigkeitstank (2) in Verbindung steht, und daß vom Zeitpunkt unmittelbar bevor der Kolben (17) des Ventilstößels den Zylinder (10) verläßt und solange sich der Kolben (17) außerhalb des Zylinders (10) befindet, die Rinne (16) sich nicht in der Öffnung (11) befindet, so daß diese Öffnung (11) durch den Ventilstößel hermetisch abgedichtet ist und die Kammer (13) nicht mit dem Auftragflüssigkeitstank (2) in Verbindung steht.

3. Flüssigkeitsauftrageinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auftrag­ flüssigkeitstank, eine Ventilanordnung und eine Kammer in einer Hülse angeordnet sind und daß die Hülse abnehm­ bar ist.