DE4409756A1 - Umweltfreundliches Füllhalter-Füllsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Füllhalter-Füllsystem, das einen Füllhalter und einen Tinten-Vorratsbehälter umfaßt. Angesprochen sind jeweils auch der Füllhalter selbst und der zur Verwendung mit diesem Füllhalter besonders ausgestaltete Tinten- Vorratsbehälter.

Im Stand der Technik gibt es zwei gängige Varianten, wie ein Füllfederhalter mit Schreibtinte versorgt wird. Eine Variante ist es, Kunststoff-Tintenpatronen zu verwenden, die am Ende ihrer Lebensdauer als entleerte Kunststoff-Patronen verbleiben und weggeworfen werden. Sie belasten die Umwelt. Eine zweite Variante ist der Kolbenfüller, der mit seinem Mundstück, an dem die Schreibefeder angeordnet ist, in einen Tinten- Vorratsbehälter getaucht wird und bei dem dann mittels eines Kolbensystems ein Unterdruck im Tintenspeicher durch Drehen der Rückseite des Füllhalters erzeugt wird, so daß die Tinte in den Tintenspeicher eingesaugt wird. Bei dieser Variante wird das Mundstück des Füllfederhalters verschmutzt und muß gesondert gereinigt werden. Meist führt dies dazu, daß auch die Hände des den Füllhalter Befüllenden mit Tinte beschmutzt werden.

Die Erfindung möchte diesem Dilemma des Standes der Technik abhelfen und sieht es als ihre Aufgabe an, die Wiederbefüllung eines Füllhalters zu ermöglichen, bei dem weder die Feder noch das Mundstück verschmutzt wird, der Benutzer saubere Hände beim Füllen behält und Kunststoff-Tintenpatronen nicht mehr als Abfall entstehen. Dieses Problem wird mit der Erfindung gelöst, wobei die maßgebenden Merkmale der Erfindung in den Ansprüchen 1 oder 13 umrissen sind.

Tragendes Konzept ist es, daß der Füllhalter von rückwärts befüllt wird. Dazu weist er einen Füllkanal auf, der nach rückwärts ausgerichtet ist und in dem Tintenspeicher endet. Der Füllkanal ist gegen den Druck einer Feder mit dem Tintenspeicher strömungs-verbindbar, so daß die Luft aus dem Tintenspeicher nach rückwärts entweichen kann und Schreibtinte durch denselben Kanal in den Tintenspeicher eingesaugt werden kann. Bevor diese Strömungsverbindung allerdings geöffnet wird, wird die zur Schreibfeder führende Strömungsverbindung (meist eine Kapillar- Strömungsverbindung) verschlossen. Die Strömungssperren nach vorne und nach rückwärts arbeiten zeitversetzt.

Mit dieser Ausgestaltung des Füllhalters wird erreicht, daß der Tintenspeicher von rückwärts gefüllt werden kann, ohne daß die Strömungsverbindung vom Tintenspeicher zur Schreibfeder von diesem Füllvorgang beeinflußt wird. Diese Strömungsverbindung wird verschlossen bevor durch Kompression des Tintenspeichers, der balgenförmig ausgestaltet sein kann (Anspruch 2), die Luft aus dem Tintenspeicher herausgedrückt wird; sie bleibt so lange verschlossen, bis der Füllvorgang durch Einsaugen von Schreibtinte beendet ist und der Tintenspeicher seine Ruhestellung nahezu wieder erreicht hat. Erst dann wird die Strömungsverbindung zur Schreibfeder wieder freigegeben und der Füllhalter ist mit gefülltem Tintenspeicher zum weiteren Gebrauch bereit.

Der Tinten-Vorratsbehälter, mit dem der Füllkanal nach rückwärts zusammenwirkt, weist gemäß der Erfindung einen an ihn angepaßten Röhrchen-Verbinder auf, der in der Entnahmeöffnung des Vorratsbehälters angeordnet ist und in den Tintenvorrat hineinragt.

Damit erhält der Füllkanal nach rückwärts einen Aufsatzpunkt, der ihn mit dem Tintenvorrat verbindet, ohne daß das Mundstück mit dem Tintenvorrat selbst in Kontakt treten muß, ohne daß der Benutzer hinterher Reinigungsschritte ausführen muß und ohne daß die Tinte auch nur im geringsten die Strömungswege verläßt, die zur Befüllung des Füllhalters vorgesehen sind.

Die Anordnung des Röhrchen-Verbinders in der Entnahmeöffnung des Tinten-Vorratsbehälters kann in einer zylindrischen Vertiefung einer (üblichen) Verschlußkappe vorgesehen sein, wobei der Röhrchen-Verbinder etwa in der Mitte der zylindrischen Vertiefung vorgesehen ist (Anspruch 8). Die zylindrische Vertiefung kann mit einem Verschlußstück verschlossen werden (Anspruch 9), wobei gleichzeitig das Oberende des Röhrchen- Verbinders verschlossen wird (Anspruch 10).

Die balgenförmige Ausgestaltung des Tintenspeichers ermöglicht seine Volumenveränderung ohne Betätigen von Schraubeinrichtungen oder von Kolben-Konstruktionen. Ein einfacher Druck auf den Schaft des Füllhalters, dessen rückwärtiges Füllkanal-Ende auf den Tinten-Vorratsbehälter bzw. dessen Röhrchen-Verbinder aufgesetzt ist, ermöglicht die Volumenveränderung des Tintenspeichers und damit das Entweichen der in ihm befindlichen Luft und das Aufsaugen von Schreibtinte aus dem Vorratsbehälter.

Anspruch 3 schlägt eine konkrete Gestalt vor, wie die (zeitliche) Ablaufsteuerung des Öffnens und Verschließens des zur Feder reichenden Strömungsweges und des nach rückwärts reichenden Strömungsweges (Füllkanal) erhalten wird, namentlich durch ein an einem Aufsetz-Stutzen angeordnetes Verbindungsrohr, das in den Tintenspeicher hineinreicht und durch Verwenden eines auf diesem Verbindungsrohr gleitend verschieblichen Hülsenstücks. Auf dem Verbindungsrohr ist eine Feder angeordnet, die das Hülsenstück nach vorne - zur Schreibfeder hin - vorspannt. Nachdem das Hülsenstück auf dem Verbindungsrohr gleitend verschieblich ist, kann es gegen den Federdruck nach rückwärts - zum Aufsetz-Stutzen hin - verschoben werden.

Das Hülsenstück kann nach vorne verschlossen sein, wobei dieses Vorderende im Schreibzustand des Schreibgerätes - größtes Volumen des Tintenspeichers - nicht am vorderen Ende des Tintenspeichers anstößt, wo die Strömungsverbindung zur Schreibfeder hin besteht (Anspruch 4). Erst eine Reduzierung des Volumens des Tintenspeichers, die sich bei Einwirken von äußerem Druck des Befüllers dann ergibt, wenn er den Füllhalter rückwärtig auf den Röhrchen-Verbinder des Vorratsbehälters aufsetzt, führt dazu, daß der Strömungsweg zur Schreibspitze hin von dem verschlossenen Vorderende des Hülsenstückes dicht verschlossen wird. Sodann setzt die Wirkung der Feder ein und das Hülsenstück verschiebt sich gleitend auf dem Verbindungsrohr, wobei das Volumen des Tintenspeichers weiter reduziert wird. Aufgrund der nun nach rückwärts offenen Strömungsverbindung kann die Luft aus dem Tintenspeicher nach rückwärts in den Tinten-Vorratsbehälter entweichen. Am unteren Anschlag angelangt, hat der Tintenspeicher sein minimales Volumen. Es folgt durch Entspannen der Feder und durch Reduzieren des äußeren Druckes das Vergrößern des Volumens des Tintenspeichers und das Bilden von Unterdruck im Tintenspeicher, weil die Kapillar-Strömungsverbindung zur Schreibspitze hin weiter verschlossen bleibt. Damit wird der Tintenspeicher über die Strömungsverbindung Vorratsbehälter-Röhrchenverbinder- Füllkanal-Tintenspeicher befüllt. Nachdem die Feder ihre (nahezu entspannte) Endlage erreicht hat und der Balgen noch leicht komprimiert ist, beginnt auch die Öffnung des vorderen Auslasses zur Schreibfeder hin, indem sich der Balgen vollständig entspannt.

Damit ist der Füllvorgang beendet, ohne daß der Benutzer oder der Füller äußerlich mit Schreibtinte verschmutzt worden wären.

Aus der Beschreibung des Füllvorganges ergibt sich auch, daß er auf besonders einfache Weise ausgeführt werden kann, also auch von Schulkindern durchgeführt werden kann, die bislang an die Benutzung von Kunststoff-Tintenpatronen gebunden waren. Ein Überfüllen des Tintenspeichers ist nicht mehr möglich, da das Schließen der Strömungsverbindungen bei der Fertigung des Füllers genau vorgegeben werden kann und die Füllhöhe nicht mehr davon abhängt, wann der Benutzer seinen Tintenfüller aus dem Tinten-Vorratsbehälter herausnimmt.

Zur genauen Steuerung des Zeitpunktes des Öffnens des nach rückwärts reichenden Füllkanales und des Zeitpunktes des Verschließens desselben Kanales kann das Hülsenstück zwei Schlitzführungen aufweisen, in denen es entlang zweier Nasen (Anspruch 5) am Vorderende des Verbindungsrohres der Fülleinrichtung unverdrehbar geführt wird. Die Nasen können frontseitig abgeschrägt sein (Anspruch 12).

Um den genauen Zeitpunkt des Öffnens - und Verschließens - weiter zu verbessern, können Queröffnungen am vorderen Ende des Verbindungsrohres der Fülleinrichtung vorgesehen werden (Anspruch 6). Diese Queröffnungen können mit der Schlitzführung des Hülsenstücks zusammenwirken, indem sie eine Strömungsverbindung durch die jeweiligen Schlitzführungen ermöglichen, wenn das Hülsenstück gegenüber dem Verbindungsrohr (nach rückwärts) verschoben ist. Die Queröffnungen werden verschlossen, wenn das Hülsenstück in seiner vordersten Lage ist, in die es durch den Federdruck verschoben wird. Dann wirken die Queröffnungen nicht mehr mit den Schlitzführungen zusammen, sondern mit dem hinter dem rückwärtigen Ende der Schlitzführungen liegenden Endabschnitt des Hülsenstückes, das sie verschließt (Anspruch 7).

Es können ein, zwei oder mehrere Schlitzführungen und dementsprechend Queröffnungen vorgesehen sein, die ihnen umfänglich zugeordnet sind.

Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß auch (bekannte) Füller, die derzeit mit Tintenpatronen arbeiten, durch ein Füllsystem mit balgenförmigem Tintenspeicher und nach rückwärts orientiertem Füllkanal, der ein Verbindungsrohr und ein darauf gleitend verschiebliches Hülsenstück aufweist, ausgerüstet werden können, wenn anstelle einer Tintenpatrone der - eine solche rückwärtige Wiederbefüllung erlaubender - Einsatz in den Füller eingesetzt wird.

Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Teil-Querschnitt durch einen Füller 1 mit einer Schreibfeder 1b und einer Kapillar-Strömungsverbindung 1a, die die Schreibfeder 1b mit dem Tintenspeicher 3 verbindet. Das Mundstück ist mit 7a, der abnehmbare Schaft mit 7b bezeichnet.

Fig. 2 und Fig. 3 sind zwei um 90° gedrehte Seitenansichten einer in den Tintenspeicher 3 ragenden Fülleinrichtung 6, die einen innenliegenden, Querschnittsstufen aufweisenden Füllkanal 5 aufweist, wobei ein Hülsenstück 2 auf die Fülleinrichtung verschieblich aber radial unverdrehbar aufgesetzt ist. Die Mittenachse ist mit 100 bezeichnet.

Fig. 4 ist ein teilweise weggebrochen dargestellter Querschnitt eines Tinten-Vorratsbehälters 9, der eine Verschlußkappe 11 aufweist, die mittig ein Füllröhrchen 8a aufragend trägt.

Fig. 5a und 5b sind zwei Querschnitte, die das Zusammenwirken von rückwärtigem Ende der Fülleinrichtung 6 des Füllers 1 mit dem aufragenden Füllröhrchen 8a des Röhrchen-Verbinders 8 des Vorratsbehälters 9 verdeutlicht. Dargestellt ist dabei einmal der Zustand, in dem der Tintenspeicher-Balgen 3 sein minimales Volumen hat (Fig. 5a) und einmal ist der Zustand dargestellt, in dem der Tintenspeicher sein Volumen vergrößert und dabei die Tinte aus dem Tinten-Vorratsbehälter aufsaugt und einspeichert (Fig. 5b).

Der in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte untere Abschnitt des Füllers 1 zeigt den Tintenspeicher 3, bestehend aus einem balgenförmigen Abschnitt 3c und einem vorderen, etwa zylindrischen Abschnitt 3b, der einen vorderen Speicherraum definiert. Der Speicherraum ist zur Schreibspitze hin mit einem rotationssymmetrischen Abschnitt 3a, 3d dicht abgeschlossen, in den eine Kapillar-Strömungsverbindung 1a eingebracht ist, die zur Schreibspitze 1b führt. Am rückwärtigen Ende des balgenförmigen Abschnittes 3c ist ein verdickter Abschnitt 3d angeordnet, der auf einem zylindrischen Abschnitt 6c eines Aufsetz-Stutzens fest angeordnet (gegen einen Bund 6b aufgeschoben) ist. Damit ist ein Speicherraum 3 definiert, der in seinem Volumen durch Verändern des balgenförmigen Abschnittes 3c verändert werden kann.

In den Innenraum 3 des Balgens - den Tintenspeicher - ragt ein Röhrchen 6d, das an dem Aufsetz-Stutzen 6c, 6a angeordnet ist und mit dem rückwärtigen Ende des Stutzens in Strömungsverbindung 5d, 5e steht. Das Verbindungs-Röhrchen 6d hat einen innenliegenden Strömungskanal 5c. Er mündet am vorderen Ende des Röhrchens 6d in zwei seitlichen Öffnungen 5a, 5b. Oberhalb der Öffnungen 5a, 5b ist das Röhrchen 6d verschlossen 6e. Der nach rückwärts reichende Strömungsweg 5 beginnt bei den Queröffnungen 5a, 5b, verläuft entlang des röhrchen-innenseitigen Verbindungskanals 5c, des leicht aufgeweiteten Zwischenbereiches 5d und mündet in dem Endabschnitt 5e. Ein später anhand der Fig. 3 zu erläuternder Röhrchen-Verbinder 8a hat einen Außendurchmesser, der mit dem Bereich 5d des Strömungskanales 5 harmoniert.

Auf dem Röhrchen 6d ist eine Feder 4 angeordnet, die mit ihrem rückwärtigen Ende auf Körper 6c des Stutzens 6c und mit ihrem vorderen Ende an dem rückwärtigen Ende eines Hülsenstückes 2 anliegt. Damit kann sie eine Kraft von dem Auffüllstutzen auf das hülsenförmige Stück 2 ausüben, das auf dem Röhrchen 6d verschiebbar angeordnet ist.

Der Außendurchmesser des Röhrchens 6d entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des Hülsenstückes 2, so daß ein flüssigkeitsdichter Schiebesitz erhalten wird.

Das Hülsenstück 2 ist frontendig verschlossen 2c und nach rückwärtig offen 2d. Es weist zwei in Längsrichtung orientierte seitliche Schlitzführungen 2a, 2b auf, die sich nicht bis an das rückwärtige Ende 2d der Hülse 2 erstrecken, sondern kurz zuvor enden. Damit ist der endseitige Abschnitt 2d des Hülsenstückes 2 gebildet, der umfänglich ohne Öffnungen ist, so daß er die Queröffnungen 5a, 5b verschließen kann, wenn das Hülsenstück 2 am vorderen Ende - durch die Federkraft der Feder 4 des Röhrchens 6d - anschlägt.

Um einen Anschlag zu definieren und um eine unverdrehbare aber längsverschiebliche Gleitführung des Hülsenstückes 2 zu ermöglichen, weist das Röhrchen 6d an seinem vorderen Ende - vor den Queröffnungen 5a, 5b - zwei seitlich abragende Nasen 6e′, 6e auf (vgl. Fig. 2 und 3). Mit diesen Nasen 6e′, 6e′′ wird es so geführt, daß ein Druck auf das verschlossenen Vorderende 2c des Hülsenstückes 2 dazu führt, daß es sich auf dem Röhrchen 6d abwärts unter Freigabe der Queröffnungen 5a, 5b durch die Schlitzführungen 2a, 2b bewegt.

Eine Strömungsverbindung der Queröffnungen 5a, 5b durch die Schlitzführungen 2a, 2b ist dann gegeben, wenn sich das Hülsenstück 2 etwas von dem Vorderende des Röhrchens 6d weg bewegt hat (einige mm).

Um es dem Hülsenstück 2 zu ermöglichen, sich gegen den Federdruck 4 abwärts zu bewegen, muß das Vorderende 2c eine Kraft erfahren. Diese wird von dem spitzenseitigen Ende des Tintenspeichers 1c ausgeübt, wenn das Vorderende 2c dort anstößt. Mit Anstoßen des vorderen Bereiches 2c am Vorderende des Tintenspeichers 1c wird gleichzeitig eine dichtende Verbindung geschaffen, die den Strömungsweg des Tintenspeichers 3 zur Spitze 1b unterbricht.

Die Strömungssperre kann so ausgestaltet werden, daß zwei Schrägen zusammenwirken; eine kegelstumpfförmige Ausbildung des Vorderendes 2c des Hülsenstückes 2 und ein kegelstumpfförmiger Paßsitz 1c am Vorderende des Tintenspeichers 3.

Das in den Tintenspeicher 3 ragende Röhrchen 6d und das auf diesem unverdrehbar aber axial verschiebbare Hülsenstück 2 ist in den Fig. 2 und 3 verdeutlichend dargestellt. Erkennbar ist der Füllkanal 5, bestehend aus den Abschnitten 5a, 5b (Queröffnungen), 5c (Verbindungskanal), 5d (Paß-Aufweitung für Vorratsbehälter-Röhrchen 8) und 5e (Aufsetzhilfe). Das Hülsenstück 2 ist an seinem vorderen Ende 2c kegelstumpfförmige ausgebildet, die Kegelstumpfform kann gegenüber dem Schaft leicht abragend ausgestaltet sein (Fig. 2) oder sie kann stetig in den Schaftabschnitt überleiten (Fig. 3). Zwei Schlitzführungen beginnen kurz unterhalb des kegelstumpfförmigen Abschnittes 2c und enden vor dem unteren Ende des Hülsenschaftes. Dort ist ein Ringbereich 2d gebildet, der die Auslaßöffnungen 5a, 5b dicht verschließt, wenn die Führungsnasen 6e′, 6e′′ des Vorderendes 6e des Verbindungsröhrchens 6d an den hinteren Enden der Schlitzführungen 2a, 2d anschlagen.

Abhängig von dem Abstand des Endes der Schlitzführungen von den Queröffnungen 5a, 5b kann der Zeitablauf gesteuert werden, mit dem zunächst das vordere Ende 2c des Hülsenstückes 2 den Strömungsweg zur Feder 1b verschließt und dann der nach rückwärts reichende Strömungsweg 5 zum anfänglichen Entlüften und späteren Befüllen mit Tinte freigegeben wird. Um das Entlüften des Tintenspeichers 3 möglichst kurz nach Verschließen des zur Schreibfeder reichenden. Strömungsweges zur erhalten, sollte der Abstand des Vorderendes 2c von dem Vorderende 1c des Tintenspeichers 3 klein sein, ebenso wie der Abstand des unteren axialen Endes der Nasen 6e′, 6e′′ von den Queröffnungen 5a, 5b.

Die Nasen 6e′, 6e′′ können im Querschnitt dreieckförmige Gestalt haben und können nur leicht den Außendurchmesser des Verbindungsröhrchens 6d überragen, so daß ein Aufsetzen der Hülse und ein Einrasten der Nasen in die Schlitzführungen 2a, 2b nach Auffädeln der Feder 4 auf das Röhrchen 6d leicht möglich ist.

Der Balgenbereich 3c des Tintenspeicher-Balgens zur Festlegung des Speicherraumes 3 kann aus Metall oder als Gummibalg ausgestaltet sein. Auch kann ein Elastomer eingesetzt werden. Der Balgenbereich 3c sollte Eigensteifigkeit aufweisen und eine balgenwandeigene Stell- oder Federkraft insoweit aufbringen können, als er in der Lage ist, den Stutzen 6a, 6c mit daran angeordnetem, nach rückwärts orientierten Aufsetz-Bereich 6a und mit der nach innen reichenden Fülleinrichtung, bestehend aus Röhrchen 6d und darauf verschieblichem Hülsenstück 2, in Schreibstellung des Füllhalters 1 zu halten. Die dazu erforderliche Kraft ist abhängig von dem Gewicht der erwähnten Einrichtungen, so daß sich darauf gründend die Dicke, Steifigkeit und Kraftwirkung des Balgenbereiches 3c berechnen läßt. Die für die Verschiebe-Bewegung des Hülsenstückes 2 erforderliche Kraft braucht der Balgen 3c nicht aufzubringen, da sie von der Feder 4 getragen wird und ein Zusammendrücken der Feder 4 von einer äußeren Krafteinwirkung auf den Füllhalter 1 abhängt, die der Benutzer aufbringt. Solange also das vordere Ende 2c des Hülsenstückes 2 am Vorderende 1c des Tintenspeichers 3 anliegt, kommt die Kraft der Feder 4 zum Auseinanderziehen des Balgens 3c unterstützend hinzu, lediglich dann, wenn die vordere Strömungsverbindung 1a freigegeben ist, ist der Balgen 3c mit seiner inneren Elastizität auf sich selbst angewiesen und muß den Abstand des vorderen Endes 2c von der Strömungssperre 1c sicher bei jeder Stellung des Füllhalters erreichen.

Fig. 4 zeigt das mit der Befülleinrichtung 5, 6 von Fig. 1 zusammenwirkende Tintenfaß 9, das einen Hals 9a aufweist. Die in dem Tintenfaß enthaltene Tinte wird über ein Röhrchensystem 8, bestehend aus dem schon erwähnten Verbindungs-Röhrchen 8a, einer Ansetz-Hülse 8b und dem in den Tintenspeicher ragenden Zuführ- Röhrchen 8c, entnommen.

Auf dem Hals 9a ist eine Verschlußkappe 11 angeordnet, die eine mittige, zylindrische Ausnehmung 11a aufweist. In ihr ist das Verbindungs-Röhrchen 8a aufragend vorgesehen, wobei die zylindrische Vertiefung 11a der Verschlußkappe 11 mit einem (kleineren) Verschlußstück 12 verschlossen werden kann, das ein Gewinde aufweist. Das Verschlußstück 12 hat dazu einen unteren hohlzylindrischen Abschnitt 12a, in dessen Mitte ein Verschlußzapfen 12b angeordnet ist, der sehr viel kürzer ist, als der hohlzylindrische Abschnitt 12a. Der hohlzylindrische Abschnitt 12a, der an seinem Außenende einen Teil des Gewindes trägt, und der Verschluß-Zapfen 12b, der für einfachere Zentrierung spitz zulaufen kann, sind gemeinsam an einem Griffabschnitt 12c angeordnet, der für den Benutzer leicht zugänglich deutlich aus der Verschlußkappe 11 in Axialrichtung hervorsteht.

Wird das Verschlußstück 12 durch Drehen von der Verschlußkappe 11 heruntergenommen, so liegt die Ansaug- Öffnung 8a für Tinte aus dem Vorratsbehälter 9 offen zutage. Der Füller 1 kann mit seinem Aufsetz-Stutzen 6a, 6b nun von rückwärts auf das Verbindungs-Röhrchen 8a aufgesetzt werden, wodurch die Strömungsverbindung 5, 8 zustande kommt, die vom Tinteninhalt des Vorratsbehälters zum Tintenspeicher 3 des Füllers reicht.

Die Querschnitte dieser Strömungsverbindung sind so bemessen, daß die Volumenveränderungen des Tintenspeichers ausreicht, um genügend Tinte aus dem Vorratsbehälter über die Strömungsverbindung 5, 8 in den Vorratsspeicher 3 hineinzusaugen. Bevor allerdings der Ansaugvorgang beginnt, wird die im Tintenspeicher 3 befindliche Luft aus diesem entfernt werden, was über dieselbe Strömungsverbindung 5, 8 geschieht. Um zu verhindern, daß der Vorratsbehälter einen Überdruck erhält, ist eine Entlüftungsöffnung 10 in der Verschlußkappe 11 des Vorratsbehälters so angeordnet, daß sie am Boden der zylindrischen Vertiefung 11a in einem radialen Abstand von der Achse des Vorratsbehälters 9 so angeordnet ist, daß das Verschlußstück 12 in der Lage ist, sie (10) nach Einschrauben zu verschließen.

Um das Zusammenwirken aller Kopplungsstellen des Strömungsweges 5, 8 weiter zu verbessern und flüssigkeits- und luftdicht zu machen, kann die Aufsetz-Hilfe 6a des Ansetz- Stutzens 6a, 6c der Fülleinrichtung 6 des Füllsystems mit ihrem äußeren Umfang an die zylindrische Vertiefung 11a der Verschlußkappe 11 angepaßt sein; in gleichem Maße ist der Außendurchmesser des Röhrchen-Verbinders 8a an den Innendurchmesser des Zwischen-Strömungsabschnittes 5d im Aufsetz-Stutzen 6c des Füllers 1 angepaßt; der Innendurchmesser des Röhrchens 8a ist dann auf den Innendurchmesser 5c des Verbindungsröhrchens 6d im Tintenspeicher 3 des Füllers 1 abgestimmt. Sind alle zuvor erwähnten Abmessungen aufeinander abgestimmt, so kann der Füller 1 von Kindern besonders leicht und sicher zentrisch auf das Tintenfaß aufgesetzt werden und durch leichten axialen Druck entlüftet und durch Entlasten mit Tinte befüllt werden.

Die Fig. 5a und die Fig. 5b zeigen das Zusammenspiel von Tinten-Vorratsbehälter gemäß Fig. 4 mit der Fülleinrichtung 6 und dem darin angeordneten Füllkanal 5 des Füllers 1 gemäß Fig. 1. Dargestellt ist nur der jeweils für die Erläuterung der Funktion erforderliche Bereich von Tintenfaß 9 und Füller 1.

• (a) Fig. 5a ist der Zustand, bei dem der Füller 1 auf den Vorratsbehälter 9 aufgesetzt ist und durch Kompression des Balgens 3c und Kompression der Feder 4 der minimale Volumeninhalt des Tintenspeichers erhalten wird. Die eingezeichneten Strömungspfeile sind schematischer Natur und verdeutlichen den Weg, den die Luft des Tintenspeichers 3 während der vorhergehenden Kompression des Balgens 3c gegangen ist. Die Luft strömt dabei durch den Füllkanal 5, weil bereits kurz nach Beginn des Komprimierens des Balgens 3c die zur Schreibfeder 1b hinführende Strömungsverbindung 1a mit der Strömungssperre 1c, 2c aufgehoben wurde.
  Die Führungsnasen 6e′, 6e′′ des Verbindungsröhrchens 6d sind in den Schlitzführungen 2a, 2b des Hülsenstückes 2 bis fast an das vordere Ende gelangt. In diesem Zustand wirkt von Benutzerseite die Kraft F_H auf den Füller ein, mit der der Balgen 3c und die Feder 4 zusammengedrückt werden. Unabhägig von der Kraft F_H ist die Strömungssperre 1c, 2c, die von der Feder 4 eigenständig aufrechterhalten wird.
• (b) Das Hülsenstück 2 bewegt sich bei Fortfall der Kraft F_H getrieben durch die Federkraft 4 aufwärts. Das verdeutlicht Fig. 5b. Die Rückstellbewegung des Füllers und die Aufwärtsbewegung des Hülsenstücks 2 unter Streckung des Balgenabschnittes 3c des Tintenspeichers 3 sorgt für einen Unterdruck im Tintenspeicher, der ein Ansaugen von Tinte T entlang des Strömungsweges 5 bewirkt. Die bereits im Tintenspeicher 3 angesammelte Tinte T ist schematisch dargestellt, die Strömungspfeile entlang des erwähnten Strömungsweges 5 sind denjenigen der Fig. 5a entgegengerichtet und stellen den Weg der einströmenden Tinte dar. Mit v₂ ist die Aufwärtsgeschwindigkeit des Hülsenstücks 2 angedeutet, während das Verbindungsröhrchen 6d in seinem auf dem Tintenbehälter (dessen Verbindungsröhrchen 8a) aufgesetzten Zustand verharrt. Der Federweg h_b entspricht dem Hub des Hülsenstücks 2.
  Erst kurz vor dem völligen Entspannen des Balgens und bei Anschlagen der Nasen 6e′, 6e′′ am unteren Ende der Schlitzführungen 2a, 2b beginnt sich die nach vorne gerichtete Strömungssperre 1c, 2c zu lösen, um den in Fig. 1 dargestellten Zustand zu erhalten.

Der Füller ist befüllt, der eine eigene Stellkraft ausübende Balgenbereich 3c hält den nach vorne gerichteten Strömungsweg 1a offen und die Federkraft 4 sorgt für ein dichtes Verschließen der Queröffnungen 5a, 5b gegenüber dem ringförmigen Abschnitt 2d am unteren Ende des Hülsenstückes 2.

Das beschriebene Füllsystem ist einfach zu handhaben, es ist frei von Verschmutzungen der Benutzerhände und des Mundstückes 7a des Füllers und gleichzeitig umweltfreundlich, da Kunststoff-Abfälle in Form von leeren Tintenpatronen nicht mehr entstehen.

Die Fülleinrichtung 3, 4, 5, 6 kann in bestehende Füller nachgerüstet werden; bestehende Tintenfässer können mit einer auf das System abgestimmten Verschlußkappe ausgerüstet (nachgerüstet) werden. Ein Extra-Füllhaltertyp ist nicht zwingend erforderlich.

Das System sorgt in jeder Bedienungsweise für ein sicheres und sauberes Befüllen des Tintenspeichers, ein Überfüllen durch falsche Benutzung - wie oft bei einem Kolbenfüller - ist nicht mehr möglich. Das System ist also auch für Schulkinder geringen Alters bereits geeignet
Nicht zuletzt soll erwähnt werden, daß die Montage aufgrund der Verwendung von Kunststoff-Spritzgußteilen preiswert und einfach gehalten werden kann.

Claims (13)

1. Füllhalter-Füllsystem,

• (a) mit einem im Füllhalter (1) angeordneten Tintenspeicher (3; 3a bis 3d), der einen nach rückwärts - bezogen auf die Schreibfeder (1b) des Füllhalters (1) - ausgerichteten Füllkanal (5; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) aufweist, der gegen den Druck einer Feder (4) mit dem Tintenspeicher (3) strömungs-verbindbar ist, nachdem die schreibfeder-seitige Strömungsverbindung (1a) vom Tintenspeicher (3) zur Schreibfeder (Ib) selbsttätig strömungs-verschlossen (1c, 2c) wurde;
• (b) mit einem an den Füllkanal (5) angepaßten Röhrchen- Verbinder (8; 8a, 8b, 8c), der in der Entnahmeöffnung (9a) eines Tinten-Vorratsbehälters (9; 9a, 9b) angeordnet ist und in den Tintenvorrat hineinragt.

2. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach Anspruch 1, bei dem der Tintenspeicher (3) balgenförmig (3c) ausgestaltet ist, welcher Balgen (3c) in der Ruhestellung (Schreibstellung) ausgezogen und in der Arbeitsstellung (Ansaugstellung) gegen eine balgenwandeigene (3c) Federkraft zusammengedrückt ist.

3. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Füllkanal (5) in einer Fülleinrichtung (6; 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6e′, 6e′′) angeordnet ist, der einen nach außen offenen Aufsetz-Stutzen (6a, 6c), ein daran strömungs-gekoppeltes Verbindungsrohr (6d) und einen auf dem Verbindungsrohr (6d) - gegen den Druck der Feder (4) - gleitend, flüssigkeitsdicht verschiebbares Hülsenstück (2; 2a, 2b, 2c, 2d) aufweist.

4. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach Anspruch 3, bei dem das Hülsenstück (2) und das Verbindungsrohr (6d) so in den Tintenspeicher (3) ragen, daß das verschlossene Vorderende (2c) des Hülsenstücks (2) am Vorderende (1c) des Tintenspeichers (3) im Schreibzustand nicht anstößt.

5. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem am Vorderende des Verbindungsrohrs (6d) mindestens eine, insbesondere zwei, gegenüberliegende, seitlich abragende Nasen (6e′, 6e′′) so ausgestaltet sind, daß sie in entsprechend ausgeformte Schlitzführung(en) (2a, 2b) eines/des Hülsenstücks (2) ragen, das sie verschieblich und unverdrehbar führen.

6. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem am vorderen Ende, insbesondere etwas unterhalb der Nase(n) (2a, 2b) des frontendig verschlossenen Verbindungsrohrs (6d) Queröffnungen (5a, 5b) vorgesehen sind.

7. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem die Druckfeder (4) konzentrisch zum Verbindungsrohr (6d) angeordnet ist und in der Ruhestellung des Tintenspeichers (3) nur wenig gespannt ist, um die nach rückwärts gerichtete Strömungsverbindung (5; 5a, 5b) zu verschließen, insbesondere das Hülsenstück (2) so nach vorne zu drücken, daß die Queröffnungen (5a, 5b) hinter dem rückwärtigen Ende der Schlitzführung(en) (2a, 2b) gegenüber einem ringförmigen Endabschnitt (2d) des Hülsenstücks (2) verschlossen werden.

8. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Tinten-Vorratsbehälter, nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem die Verschlußkappe (11) des Tinten-Vorratsbehälters (9) eine zylindrische Vertiefung (11a) aufweist, in deren Mitte der Röhrchenverbinder (8; 8a, 8b, 8c) aufragt.

9. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Tinten-Vorratsbehälter, nach Anspruch 8, bei dem am Boden der zylindrischen Vertiefung (11a) eine - von einem gegenüber der Verschlußkappe kleineren Verschlußstück (12; 12a, 12b, 12c) verschließbare - Lüftungsöffnung (10) zwischen Vorratsbehälter-Innerem (9a) und Außenseite vorgesehen ist.

10. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Tinten-Vorratsbehälter, nach Anspruch 8 oder 9, bei dem ein/das Verschlußstück (12; 12a, 12b, 12c) einseitig hohlzylindrisch (12a) ausgestaltet ist und einen mittigen, kurzen Verschlußdorn (12b) aufweist zum Verschließen von Lüftungsöffnung (10) bzw. Oberende (8a) des Röhrchenverbinders (8).

11. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schlitzführung(en) (2a, 2b) des balgen-innenseitigen Hülsenstücks (2) in Nasen-Führungsrichtung beidendig verschlossen sind (2c, 2d), um dem Hülsenstück (2) einen frontendigen (2c) und einen rückwärtigen (2d) rotations­ symmetrischen Endabschnitt zu geben, der die (eine) strömungsmäßige Sperre (2c, 1c) von Füllkanal (5) zu dem Tintenspeicher (3) und die (andere) strömungsmäßige Sperre (5a, 5b, 2d) vom Tintenspeicher (3) zur Schreibfeder (1b) zeitversetzt ermöglicht.

12. Füllhalter-Füllsystem, insbesondere Füllhalter, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

• (a) der Füllkanal (5; 5a, 5b, 5c, 5d) mehrere Querschnitts- Veränderungen aufweist; und oder
• (b) die in der Schlitzführung (2a, 2b) geführten Nasen (6e′, 6e′′) an ihrem vorderen Ende abgeschrägt sind.

13. Befüllverfahren für einen Füller, bei dem

• (a) ein nach rückwärts orientiertes Balgensystem (3; 3a, 3b, 3c, 3d) mit Befüllungs-Einrichtung (6; 6a, 6b, 6c, 6d, 6e) im Schreibzustand des Füllers ausgezogen ist;
• (b) durch (äußeren) Druck auf den Befüllungsstutzen (6) der Balgen (3c) des Balgensystems (3) zusammengedrückt wird;
• (c) der vordere Auslaß (1a, 1c) des Balgensystems (3) abgedichtet wird (1c, 2c), bevor gegen einen Federdruck (4) eine oder mehrere Strömungswege (5; 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) vom Inneren des Balgensystems (3) nach rückwärts zum Befüllungs-Stutzen (6a, 6c) geöffnet werden, um das Balgensystem (3) durch (weiteres) Zusammendrücken luftärmer zu machen;
• (d) das zusammengedrückte Balgensystem (3) dem (inneren) Federdruck (4) folgend ausgezogen wird, um Tinte über den nach rückwärts offenen Strömungsweg (5) in das Balgensystem (3) zu überführen, während der vordere Auslaß (1a) abgedichtet (1c, 2c) bleibt;
• (e) bevor der vordere Auslaß (1a, 1c) des Balgensystems (3) freigegeben wird, die Strömungswege (5a, 5b) nach rückwärts unter (innerer) Federkraftwirkung (4) verschlossen (2d) werden.