EP0391083B1 - Ink reservoir - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a writing liquid container with a side wall, with a front end wall which may be closed before use or which may have a closable liquid outlet opening, and with an intermediate wall opposite the end wall, which at least in a partial area consists of a membrane which is permeable to air, is impermeable to writing fluid, however, and behind which a space serving as a pressure compensation chamber is formed.
- a known writing fluid container of this type (EP-A 0 243 922) has a cylindrical hollow body which extends rearward from the intermediate wall and is also closed at its rear end with an air-permeable but liquid-impermeable membrane and which releases water with a small air volume is filled so that water and air are trapped between the two membranes.
- This writing fluid container which has the shape of an ink cartridge, is assembled with its front Held at the end, for example using the writing instrument that receives it, for writing, an overpressure in the space containing the writing fluid that may occur as a result of an increase in temperature causes the air between the writing fluid level and the partition to be compressed.
- a problem with the known writing fluid container which leads to its inoperability, is that, for example, a negative pressure which arises when writing due to the consumption of writing fluid in the writing fluid storage space cannot be reduced, because in the writing position, i.e. in the position in which the front end of the writing fluid container points downwards, the at least partially consisting of a diaphragm intermediate wall is covered on its rear side by the water present in the pressure compensation space.
- a negative pressure arising at the front of the membrane therefore does not lead to the entry of air from the Pressure equalization chamber in the writing fluid supply area, and for this reason, after a relatively short use of the associated writing instrument, no writing fluid is released from the writing fluid container, but is retained in it as a result of the built-up negative pressure.
- a writing fluid container of the type mentioned at the outset is designed according to the invention in such a way that at least part of the end wall is formed by a membrane which is permeable to air but impermeable to liquid.
- pressure equalization therefore takes place not only via the intermediate wall which closes off the writing fluid supply area at the rear and which at least partially consists of a membrane of the type of interest, but also via the end wall at least partially formed by a corresponding membrane.
- a pressure compensation can result from air entering the writing fluid supply area through the membrane provided on the end wall, bubbling through the writing fluid and pressure compensation in the area above of the writing fluid level.
- the outer ring region of the end wall can have passage openings which are covered by membrane material, so that stable wall material is present between these passage openings.
- the improvement of the pressure equalization described above which can be achieved with the writing fluid container according to the invention, can be further improved in that the pressure equalizing space communicates with the ambient air via lip valves, one of the lip valves permeable in the direction out of the pressure equalizing space and one of the lip valves in the direction into the pressure equalizing space is.
- pressure equalization takes place in the writing position of the writing instrument not only via the membrane areas of the end wall, but also also via the intermediate wall, ambient air entering through the lip valve permeable in the direction into the pressure equalization space.
- the writing instrument shown in partial section has a front part 20, in the front end of which a writing tube 21 is inserted in the usual way, into which extends a cleaning wire (not shown) attached to the front end of the reciprocating falling weight body 22.
- the inner bore of the front part 20, which receives the drop weight body 22, is closed with a drop weight retainer 23, which is held in a clamped or adhesive manner and has a coaxial through bore.
- a shaft element 24 is plugged onto the front part 20 from behind, onto which a holder shaft element 25 is screwed from behind.
- the rear end of the shaft element 24 and the front region of the holder shaft element 25 form the receiving space for a writing liquid container according to the invention.
- the writing fluid container has a cylindrical outer wall 1, to which a rear transverse wall 4 connects, which has a ventilation hole 13.
- a transversely arranged end wall 2 which has a cylindrical projection 3 through which a central bore extends concentrically, with which a correspondingly shaped cylindrical projection of the drop weight safety device 23 is in clamping engagement, so that the central bore of the Drop weight safety device 23 is connected to the interior of the writing fluid container.
- the central bore extending through the cylindrical extension 3 can be closed by means of a film or a sealing element held in a clamped manner before the writing liquid container is inserted into the writing instrument and can be opened by plugging onto the cylindrical extension of the drop weight safety device 23.
- the inner space surrounded by the cylindrical peripheral wall 1 is subdivided by an intermediate wall 7, for example held by clamping or adhesive, which is likewise formed by a membrane which is permeable to air, impermeable to liquid or is sealed by this.
- the storage space for writing fluid 8 is formed between this intermediate wall 7 and the front wall 2, air 9 being also contained in this storage space, as shown.
- the lip valve 12 is permeable in the direction from the intermediate wall 7 to the rear transverse wall 4, while the lip valve 11 is permeable in the opposite direction.
- air can escape through the lip valve 12 at an overpressure in the pressure compensation space 10 between the lip valve arrangement and the intermediate wall 7 and air can enter through the lip valve 11 at a negative pressure in this pressure compensation space 10, that is to say the ambient pressure can be produced or maintained in a simple manner.
- an overpressure for example due to an increase in temperature in the writing fluid storage space, can be reduced by air exiting through the membrane 6 and the passage openings 5 into the ambient air.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schreibflüssigkeitsbehälter mit einer Seitenwand, mit einer eine gegebenenfalls vor Ingebrauchnahme verschlossene bzw. eine gegebenenfalls verschließbare Flüssigkeitsaustrittsöffnung aufweisenden vorderen Stirnwand sowie mit einer der Stirnwand gegenüberliegenden Zwischenwand, die zumindest in einem Teilbereich aus einer Membran besteht, die für Luft durchlässig, für Schreibflüssigkeit jedoch undurchlässig ist und hinter der ein als Druckausgleichskammer dienender Raum ausgebildet ist.The invention relates to a writing liquid container with a side wall, with a front end wall which may be closed before use or which may have a closable liquid outlet opening, and with an intermediate wall opposite the end wall, which at least in a partial area consists of a membrane which is permeable to air, is impermeable to writing fluid, however, and behind which a space serving as a pressure compensation chamber is formed.
Ein bekannter Schreibflüssigkeitsbehälter dieser Art (EP-A 0 243 922) weist einen sich von der Zwischenwand nach hinten erstreckenden zylinderischen Hohlkörper auf, der auch an seinem hinteren Ende mit einer luftdurchlässigen, jedoch flüssigkeitsundurchlässigen Membran verschlossen ist und der unter Freilassung eines geringen Luftvolumens mit Wasser gefüllt ist, so daß Wasser und Luft zwischen den beiden Membranen eingeschlossen sind. Wird dieser Schreibflüssigkeitsbehälter, der die Form einer Tintenpatrone hat, im montierten Zustand mit seinem vorderen Ende nach unten gehalten, also beispielsweise das ihn aufnehmende Schreibgerät zum Schreiben benutzt, so bewirkt ein durch eine möglicherweise auftretende Temperaturerhöhung entstehender Überdruck im die Schreibflüssigkeit enthaltenden Raum eine Kompression der Luft zwischen Schreibflüssigkeitsspiegel und Zwischenwand. Infolge dieses Druckes wird Luft aus dem Schreibflüssigkeitsvorratsraum durch die zumindest teilweise aus einer luftdurchlässigen Membran bestehende Zwischenwand hindurchgedrückt und perlt durch das Wasser im Druckausgleichsraum nach oben in den Bereich oberhalb des Wasserspiegels. Der dort entstehende Überdruck wird durch Luftdurchtritt durch die das hintere Ende des das Wasser enthaltenden Raums verschließende Membran abgebaut. Entsprechend tritt bei mit dem vorderen Ende nach oben gehaltenem Schreibflüssigkeitsbehälter und absinkendem Druck im Schreibflüssigkeitsvorratsraum Luft aus der Druckausgleichskammer durch die Zwischenwand in den Schreibflüssigkeitsvorratsraum ein, und wenn im Druckausgleichsraum ein Unterdruck entsteht, wird dieser durch Eintritt von Luft durch die das hintere Ende des Druckausgleichsraums verschließende Membran ausgeglichen.A known writing fluid container of this type (EP-A 0 243 922) has a cylindrical hollow body which extends rearward from the intermediate wall and is also closed at its rear end with an air-permeable but liquid-impermeable membrane and which releases water with a small air volume is filled so that water and air are trapped between the two membranes. This writing fluid container, which has the shape of an ink cartridge, is assembled with its front Held at the end, for example using the writing instrument that receives it, for writing, an overpressure in the space containing the writing fluid that may occur as a result of an increase in temperature causes the air between the writing fluid level and the partition to be compressed. As a result of this pressure, air is forced out of the writing fluid storage space through the intermediate wall, which at least partially consists of an air-permeable membrane, and bubbles up through the water in the pressure compensation space into the area above the water level. The excess pressure which arises there is reduced by passage of air through the membrane which seals the rear end of the space containing the water. Correspondingly, when the writing fluid container is held with the front end held up and the pressure in the writing fluid reservoir space drops, air from the pressure compensation chamber enters the partition through the partition into the writing fluid reservoir space, and if a negative pressure is created in the pressure compensation chamber, this is caused by the entry of air through the closing end of the pressure compensation chamber Membrane balanced.
Ein Problem beim bekannten Schreibflüssigkeitsbehälter, das zu seiner Funktionsunfähigkeit führt, besteht darin, daß beispielsweise ein beim Schreiben infolge Verbrauchs von Schreibflüssigkeit im Schreibflüssigkeitsvorratsraum entstehender Unterdruck nicht abgebaut werden kann, weil in der Schreibstellung, also in der Lage, in der das vordere Ende des Schreibflüssigkeitsbehälters nach unten weist, die zumindest teilweise aus einer Membran bestehende Zwischenwand an ihrer hinteren Seite von dem im Druckausgleichsraum vorhandenen Wasser abgedeckt wird. Ein an der Vorderseite der Membran entstehender Unterdruck führt daher nicht zu einem Eintritt von Luft aus der Druckausgleichskammer in den Schreibflüssigkeitsvorratsbereich, und aus diesem Grund wird nach verhältnismäßig kurzem Gebrauch des zugehörigen Schreibgerätes keine Schreibflüssigkeit aus dem Schreibflüssigkeitsbehälter mehr abgegeben, sondern infolge des aufgebauten Unterdrucks in diesem zurückgehalten.A problem with the known writing fluid container, which leads to its inoperability, is that, for example, a negative pressure which arises when writing due to the consumption of writing fluid in the writing fluid storage space cannot be reduced, because in the writing position, i.e. in the position in which the front end of the writing fluid container points downwards, the at least partially consisting of a diaphragm intermediate wall is covered on its rear side by the water present in the pressure compensation space. A negative pressure arising at the front of the membrane therefore does not lead to the entry of air from the Pressure equalization chamber in the writing fluid supply area, and for this reason, after a relatively short use of the associated writing instrument, no writing fluid is released from the writing fluid container, but is retained in it as a result of the built-up negative pressure.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schreibflüssigkeitsbehälter der interessierenden Art dahingehend zu verbessern, daß in allen Ausrichtstellungen des Schreibflüssigkeitsbehälters ein Druckausgleich im Schreibflüssigkeitsvorratsbereich möglich ist.It is an object of the invention to improve a writing fluid container of the type of interest in such a way that pressure compensation in the writing fluid reservoir area is possible in all alignment positions of the writing fluid container.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schreibflüssigkeitsbehälter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß zumindest ein Teil der Stirnwand von einer für Luft durchlässigen, für Flüssigkeit jedoch undurchlässigen Membran gebildet ist.To achieve this object, a writing fluid container of the type mentioned at the outset is designed according to the invention in such a way that at least part of the end wall is formed by a membrane which is permeable to air but impermeable to liquid.
Bei dem erfindungsgemäßen Schreibflüssigkeitsbehälter erfolgt somit ein Druckausgleich nicht nur über die den Schreibflüssigkeitsvorratsbereich hinten abschließende Zwischenwand, die zumindest teilweise aus einer Membran der interessierenden Art besteht, sondern darüber hinaus auch über die zumindest teilweise durch eine entsprechende Membran gebildete Stirnwand. Dadurch kann beispielsweise in dem vorstehend beschriebenen Fall des Verbrauchs von Schreibflüssigkeit im Betrieb und des dadurch im Schreibflüssigkeitsvorratsbereich entstehenden Unterdrucks ein Druckausgleich dadurch entstehen, daß Luft durch die an der Stirnwand vorgesehene Membran in den Schreibflüssigkeitsvorratsbereich eintritt, durch die Schreibflüssigkeit hindurchperlt und einen Druckausgleich im Bereich oberhalb des Schreibflüssigkeitsstandes bewirkt.In the writing fluid container according to the invention, pressure equalization therefore takes place not only via the intermediate wall which closes off the writing fluid supply area at the rear and which at least partially consists of a membrane of the type of interest, but also via the end wall at least partially formed by a corresponding membrane. For example, in the case described above of the consumption of writing fluid during operation and the resulting negative pressure in the writing fluid supply area, a pressure compensation can result from air entering the writing fluid supply area through the membrane provided on the end wall, bubbling through the writing fluid and pressure compensation in the area above of the writing fluid level.
Um bei einer derartigen Ausbildung der Stirnwand eine ausreichende Festigkeit zu geben, kann der äußere Ringbereich der Stirnwand Durchtrittsöffnungen aufweisen, die von Membranmaterial abgedeckt sind, so daß zwischen diesen Durchtrittsöffnungen stabiles Wandmaterial vorhanden ist.In order to provide sufficient strength in such a configuration of the end wall, the outer ring region of the end wall can have passage openings which are covered by membrane material, so that stable wall material is present between these passage openings.
Die mit dem erfindungsgemäßen Schreibflüssigkeitsbehälter erreichbare, vorstehend beschriebene Verbesserung des Druckausgleichs kann noch zusätzlich dadurch verbessert werden, daß der Druckausgleichsraum über Lippenventile mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, wobei eines der Lippenventile in Richtung aus dem Druckausgleichsraum und eines der Lippenventile in Richtung in den Druckausgleichsraum durchlässig ist.The improvement of the pressure equalization described above, which can be achieved with the writing fluid container according to the invention, can be further improved in that the pressure equalizing space communicates with the ambient air via lip valves, one of the lip valves permeable in the direction out of the pressure equalizing space and one of the lip valves in the direction into the pressure equalizing space is.
Für den Fall des bereits erwähnten Verbrauchs von Schreibflüssigkeit erfolgt dann ein Druckausgleich in der Schreibstellung des Schreibgerätes nicht nur über die Membranbereiche der Stirnwand, sondern zusätzlich auch über die Zwischenwand, wobei Umgebungsluft durch das in Richtung in den Druckausgleichsraum durchlässige Lippenventil eintritt.In the event of the already mentioned consumption of writing fluid, pressure equalization takes place in the writing position of the writing instrument not only via the membrane areas of the end wall, but also also via the intermediate wall, ambient air entering through the lip valve permeable in the direction into the pressure equalization space.
Es sei jedoch erwähnt, daß ein Druckausgleich durch die Zwischenwand nicht in allen Fällen ausreicht, daß also in der Stirnwand aus Membran bestehende Bereiche vorhanden sein müssen, da über die Zwischenwand dann kein Druckausgleich erfolgen kann, wenn bei mit seinem vorderen Ende nach oben gehaltenen Schreibflüssigkeitsbehälter ein Überdruck im Schreibflüssigkeitsvorratsbereich entsteht.However, it should be mentioned that pressure equalization through the intermediate wall is not sufficient in all cases, that is to say that areas consisting of membrane must be present in the end wall, since no pressure equalization can then take place via the intermediate wall when the writing liquid container is held upward with its front end an overpressure arises in the writing fluid supply area.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der im Schnitt ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figur näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figure showing an exemplary embodiment in section.
Das im Teilschnitt dargestellte Schreibgerät hat ein Vorderteil 20, in dessen vorderes Ende in üblicher Weise ein Schreibröhrchen 21 eingesetzt ist, in das sich ein nicht dargestellter, am vorderen Ende des hin- und herbewegbaren Fallgewichtskörpers 22 befestigter Reinigungsdraht erstreckt. Die den Fallgewichtskörper 22 aufnehmende Innenbohrung des Vorderteils 20 ist mit einer klemmend oder durch Klebung gehaltenen Fallgewichtssicherung 23 verschlossen, die eine koaxiale Durchgangsbohrung aufweist. Auf das Vorderteil 20 ist von hinten ein Schaftelement 24 aufgesteckt, auf das von hinten ein Halterschaftelement 25 aufgeschraubt ist. Das hintere Ende des Schaftelementes 24 und der vordere Bereich des Halterschaftelementes 25 bilden den Aufnahmeraum für einen erfindungsgemäßen Schreibflüssigkeitsbehälter.The writing instrument shown in partial section has a
Der Schreibflüssigkeitsbehälter hat eine zylinderische Außenwand 1, an die eine hintere Querwand 4 anschließt, die eine Belüftungsbohrung 13 aufweist. Am vorderen Ende der zylindrischen Umfangswand 1 ist eine quer angeordnete Stirnwand 2 vorhanden, die einen zylindrischen Vorsprung 3 aufweist, durch den sich konzentrisch eine Mittelbohrung erstreckt, mit der ein entsprechend geformter zylindrischer Vorsprung der Fallgewichtssicherung 23 in klemmendem Eingriff steht, so daß die Mittelbohrung der Fallgewichtssicherung 23 in Verbindung mit dem Innenraum des Schreibflüssigkeitsbehälters steht. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die sich durch den zylindrischen Ansatz 3 erstreckende Mittelbohrung vor dem Einsetzen des Schreibflüssigkeitsbehälters in das Schreibgerät mittels einer Folie oder einem klemmend gehalterten Dichtungselement verschlossen sein kann und durch das Aufstecken auf den zylindrischen Ansatz der Fallgewichtssicherung 23 geöffnet wird.The writing fluid container has a cylindrical
In der Stirnwand sind zwischen äußerem Rand und zylindrischem Ansatz 3 Durchgangsöffnungen 5 vorhanden, die an ihrer Innenseite mit einer für Luft durchlässigen, jedoch für Flüssigkeit undurchlässigen Membran 6 abgedeckt sind. Eine derartige Membran ist in der EP-A 0 243 922 beschrieben und auch in der deutschen Patentanmeldung P 36 14 369.3 erläutert.In the
Der von der zylindrischen Umfangswand 1 umgebene Innenraum ist durch eine beispielsweise klemmend oder klebend gehaltene Zwischenwand 7 unterteilt, die ebenfalls durch eine für Luft durchlässige, für Flüssigkeit undurchlässige Membran gebildet oder durch diese abgedichtet wird. Zwischen dieser Zwischenwand 7 und der Stirnwand 2 ist der Vorratsraum für Schreibflüssigkeit 8 gebildet, wobei, wie dargestellt, in diesem Vorratsraum auch Luft 9 enthalten ist.The inner space surrounded by the cylindrical
Zwischen der hinteren Querwand 4 und der Zwischenwand 7 ist ein über die Belüftungsbohrung 13 mit der Umgebungsluft verbundener Raum vorhanden, der durch eine Anordnung von Lippenventilen 11 und 12 unterteilt ist. Das Lippenventil 12 in Richtung von der Zwischenwand 7 zur hinteren Querwand 4 durchlässig, während das Lippenventil 11 in umgekehrter Richtung durchlässig ist. Dadurch kann bei einem Überdruck im Druckausgleichsraum 10 zwischen der Lippenventilanordnung und der Zwischenwand 7 Luft durch das Lippenventil 12 entweichen und bei einem Unterdruck in diesem Druckausgleichsraum 10 Luft durch das Lippenventil 11 eintreten, also auf einfache Weise der Umgebungsdruck hergestellt bzw. aufrechterhalten werden.Between the rear
Betrachtet man die Lage des im Schreibgerät montierten Schreibflüssigkeitsbehälters in der Schreibgeräteposition gemäß Darstellung, so erkennt man, daß beim Entstehen eines Überdrucks im Schreibflüssigkeitsvorratsraum, d.h. bei Erwärmung der Luft im Bereich 9, aus diesem Raum Luft durch die Zwischenwand 7 hindurchtreten kann, und der dadurch im Druckausgleichsraum 10 zwischen Zwischenwand 7 und Lippenventilanordnung entstehende Überdruck wird durch Luftaustritt durch das Lippenventil 12 ausgeglichen.If one looks at the position of the writing fluid container mounted in the writing instrument in the writing instrument position as shown, one can see that when an overpressure arises in the writing fluid storage space, ie when the air in
Entsteht in der dargestellten Lage des Schreibgerätes infolge Verbrauch von Schreibflüssigkeit 8 im Schreibflüssigkeitsvorratsraum ein Unterdruck, so wird dieser durch Lufteintritt durch das Lippenventil 11 und durch die Zwischenwand 7 in den Schreibflüssigkeitsvorratsraum ausgeglichen. Ferner kann in diesem Fall Luft durch die Durchgangsöffnungen 5 und die Membran 6 in den Schreibflüssigkeitsvorratsraum eintreten und durch die Schreibflüssigkeit 8 hindurch nach oben perlen.If a vacuum occurs in the illustrated position of the writing instrument as a result of the consumption of writing
Wird der Schreibflüssigkeitsbehälter durch Umdrehen des Schreibgerätes in eine Stellung mit Schreibröhrchen 21 nach oben gerichtet verlagert, so kann ein beispielsweise durch Temperaturerhöhung im Schreibflüssigkeitsvorratsraum auftretender Überdruck dadurch abgebaut werden, daß Luft durch die Membran 6 und die Durchtrittsöffnungen 5 hindurch in die Umgebungsluft austritt.If the writing fluid container is shifted upwards by turning the writing instrument into a position with
Entsteht in dieser Lage ein Unterdruck im Schreibflüssigkeitsvorratsraum, so tritt Luft durch die Durchtrittsöffnungen 5 und die Membran 6 in den Schreibflüssigkeitsvorratsraum ein. Ferner gelangt Luft durch das Lippenventil 11 und die Zwischenwand 7 in den Schreibflüssigkeitsvorratsraum und perlt durch die Schreibflüssigkeit 8 nach oben, also in den der Membran 6 benachbarten, in der betrachteten Stellung Luft enthaltenden Bereich.If a negative pressure develops in this position in the writing liquid storage space, air enters through the through
Claims (3)
- An ink reservoir having a side wall (1), a front end wall (2) which has a liquid outlet opening which is optionally closed before being used or is optionally closable, and a partition (7) located opposite the end wall (2), which partition consists at least in a partial region of a membrane which is permeable to air, but impermeable to ink, and behind which a space (10) serving as a pressure compensation chamber is formed, characterised in that at least part of the end wall (2) is formed by a membrane (6) which is permeable to air and impermeable to liquid.
- An ink reservoir according to Claim 1, characterised in that the outer annular region of the end wall (2) has through openings (5) which are covered by membrane material (6).
- An ink reservoir according to Claim 1 or 2, characterised in that the pressure compensation space (10) communicates with the ambient air via a lip valve arrangement (11, 12), one of the lip valves (12) being permeable in the direction from the pressure compensation space (10) and one of the lip valves (11) being permeable in the direction into the pressure compensation space (10).
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