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Dokumentenidentifikation DE3934223A1 18.04.1991
Titel Kolben für den Tintenvorratsbehälter eines Tintenschreibgerätes
Anmelder Geha-Werke GmbH, 3000 Hannover, DE
Erfinder Matthes, Gerhard, 3106 Eschede, DE
DE-Anmeldedatum 13.10.1989
DE-Aktenzeichen 3934223
Offenlegungstag 18.04.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.04.1991
IPC-Hauptklasse B43K 5/06
Zusammenfassung Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben 2 frei beweglich als Nachlaufkolben im Tintenvorratsbehälter 3 angeordnet, aber auch mittels einer Kolbenstange 4 verschiebbar ist. Der Kolben 2 weist an seinem Umfang wenigstens zwei gegeneinander und zur Längsachse winklig angeordnete Flächen 5 auf, an denen die Dichtungsmanschette 6 anliegt. Hierdurch wird erreicht, daß die Dichtungsmanschette 6 beim axialen Verschieben des Kolbens 2 mittels der Kolbenstange 4 aufgrund des Reibungswiderstandes an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 auf den Flächen 5 elastisch, axial verschoben und somit verstärkt radial gegen diese Wandung 9 gedrückt wird. Es ist somit ein nachfüllbares Tintenschreibgerät mit Nachlaufkolben geschaffen worden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf den Kolben für den Tintenvorratsbehälter eines Tintenschreibgerätes mit einer an der Wandung des Tintenvorratsbehälters dichtend anliegenden elastischen Dichtungsmanschette.

Kolben der genannten Gattung sind bei Tintenschreibgeräten seit langem bekannt. Durch Hin- und Herverschieben des Kolbens im Tintenvorratsbehälter ist es hier möglich, den Tintenvorratsbehälter immer wieder neu mit Tinte zu füllen. Bekannt ist es auch bereits, bei Tintenschreibgeräten als Abschluß des Tintenvorrates einen sogenannten Nachlaufkolben anzuordnen, der beispielsweise aus Silikon besteht. Der Nachlaufkolben folgt der Tinte bzw. bei Kugelschreibern der Schreibpaste beim Aufbrauchen des Tinten- bzw. Schreibpastenvorrates. Aufgrund der Anordnung eines Nachlaufkolbens wird grundsätzlich verhindert, daß in den Tintenvorratsbehälter Luft eintritt. Die bekannten Probleme mit der im Tintenvorratsbehälter eingeschlossenen Luft, die einen aufwendigen Tintenleiter erfordern, treten bei derartigen Tintenschreibgeräten nicht auf. Derartige Tintenschreibgeräte zeichnen sich folglich bei geringem technischem Aufwand durch eine hohe Auslauf- bzw. Tropfsicherheit aus. Nachteilig ist es lediglich, daß Tintenschreibgeräte mit einem Nachlaufkolben nicht nachgefüllt werden können und nach dem Aufbrauchen des Tintenvorrates weggeworfen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenschreibgerät zu schaffen, das diesen Nachteil nicht aufweist und das, obgleich es einen Nachlaufkolben aufweist, nachgefüllt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben frei beweglich als Nachlaufkolben im Tintenvorratsbehälter angeordnet, aber auch mittels einer Kolbenstange verschiebbar ist, und daß der Kolben an seinem Umfang wenigstens zwei gegeneinander und zur Längsachse winklig angeordnete, umlaufende Flächen aufweist, an denen die Dichtungsmanschette anliegt, derart, daß die Dichtungsmanschette beim axialen Verschieben des Kolbens mittels der Kolbenstange aufgrund des Reibungswiderstandes an der Wandung des Tintenvorratsbehälters auf den Flächen elastisch, axial verschoben und somit verstärkt radial gegen diese Wandung gedrückt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die gegeneinander winklig angeordneten Flächen des Kolbens in einem Winkel von ca. 10° bis 30°, vorzugsweise von etwa 15° zur Längsachse angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Dichtungsmanschette beim Verschieben des Kolbens mittels der Kolbenstange verstärkt gegen die Wandung des Tintenvorratsbehälters gedrückt wird und eine Abdichtung während des Nachfüllens des Vorratsbehälters erfolgt. Dadurch, daß die Dichtungsmanschette an ihren beiden Stirnseiten an umlaufenden Anschlagflächen des Kolbens anliegt, wird erreicht, daß beim Verschieben des Kolbens mittels der Kolbenstange unter Einfluß des Reibungswiderstandes an der Wandung des Tintenvorratsbehälters das Material der Dichtungsmanschette axial zusammengedrückt wird und sich verstärkt an die Wandung des Tintenvorratsbehälters anlegt. Vorteilhaft ist es, wenn die Dichtungsmanschette an ihrem Umfang mittig mit einem umlaufenden Dichtwulst versehen ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Dichtungsmanschette, solange der Kolben als Nachlaufkolben arbeitet, mit einer relativ kleinen Fläche an der Wandung des Tintenvorratsbehälters anliegt. Es treten dann nur relativ geringe Reibungskräfte zwischen der Dichtungsmanschette und der Wandung auf, die die Nachlaufbewegung des Kolbens in keiner Weise behindern. Erst wenn der Kolben mittels der Kolbenstange bewegt wird, legt sich die nach außen gedrückte Dichtungsmanschette mit einem größeren Bereich an die Wandung an. Es ist dann auch unter dem Einfluß der an der Kolbenstange wirksamen Stellkräfte eine sichere Abdichtung gewährleistet. Die Dichtungsmanschette besteht aus einem weichen, elastischen Material, beispielsweise aus Polyurethan. Dieses Material zeichnet sich durch eine große Elastizität verbunden mit der erforderlichen mechanischen Widerstandsfähigkeit aus. Selbstverständlich können jedoch auch andere Materialien zum Einsatz kommen, soweit sie die Erfordernisse hinsichtlich der Elastizität und Abriebfestigkeit erfüllen. Gegebenenfalls ist es auch hier möglich, silikonartige Materialien einzusetzen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Tintenschreibgerät bezeichnet, das einen Kolben 2 aufweist, der in einem Tintenvorratsbehälter 3 verschiebbar angeordnet ist. Am Kolben 2 greift eine Kolbenstange 4 an, über die der Kolben 2 mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Handhabe verschiebbar ist. Wesentlich ist, daß die Kolbenstange 4 frei beweglich ist, d. h. daß entweder die Handhabe zusammen mit der Kolbenstange beweglich ist oder aber, daß die Kolbenstange mit der Handhabe nach dem Füllen des Tintenvorratsbehälters 3 außer Eingriff gebracht wird.

Der Kolben 2 weist an seinem Umfang zwei gegeneinander und zur Längsachse winklig angeordnete, umlaufende Flächen 5 auf, an denen eine Dichtungsmanschette 6 anliegt. Die Dichtungsmanschette 6 liegt außerdem mit ihren beiden Stirnseiten an umlaufenden Anschlagflächen 7 des Kolbens 2 an und wird dort in axialer Richtung abgestützt. Die Dichtungsmanschette 6 ist an ihrem Umfang mittig mit einem umlaufenden Dichtwulst 8 versehen, der an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 dichtend anliegt. Der Tintenvorratsbehälter 3 ist in seinem einer Schreibspitze 10 zugewandten Abschnitt mit Tinte gefüllt.

Die Dichtungsmanschette 6 des Kolbens 2 ist so gestaltet, daß der Reibungswiderstand zwischen der Dichtungsmanschette 2 und der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 kleiner ist als die auf die Tinte wirkende Kapillarkraft der Schreibspitze. Hierdurch ist sichergestellt, daß beim Gebrauch des Tintenschreibgerätes 1 der Kolben 2 der im Tintenvorratsbehälter 3 befindlichen Tinte entsprechend dem Verbrauch folgt. Es ist somit ein sehr gleichmäßiger Tintenfluß sichergestellt und das erfindungsgemäße Tintenschreibgerät 1 zeichnet sich durch eine sehr hohe Auslauf- bzw. Tropfsicherheit aus. Die bei herkömmlichen Tintenschreibgeräten, insbesondere bei Kolbenfüllfederhaltern sich aus dem mit zunehmendem Tintenverbrauch immer größer werdenden Luftpolster im Tintenvorratsbehälter ergebenden Probleme treten bei dem erfindungsgemäßen Tintenschreibgerät nicht auf. Desgleichen ist der zusätzliche technische Aufwand in Form eines aufwendigen Tintenleitsystems nicht erforderlich.

Andererseits ist es erfindungsgemäß nach dem Aufbrauchen des Tintenvorrates im Tintenschreibgerät 1 möglich, den Kolben 2 mittels der Kolbenstange 4, an die eine in der Zeichnung nicht dargestellte Handhabe angreift, im Tintenvorratsbehälter 3 zum Nachfüllen axial zu verschieben. Sofern der Kolben 2 in axialer Richtung bewegt wird, so übt der Kolben 2 mit einer seiner winklig zur Längsachse angeordneten Flächen 5 auf die vom Reibungswiderstand an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 gehaltene Dichtungsmanschette 6 eine radial gerichtete Kraft aus. Die Größe der radial gerichteten Kraft ist abhängig von der Größe des Reibungswiderstandes an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3. Bei richtiger Auswahl des Materials der Dichtungsmanschette 6, d. h. sofern ein ausreichend weiches, elastisches Material gewählt wird, erfolgt unmittelbar mit der Krafteinleitung eine Verformung. Die Verformung bewirkt wiederum ein Ansteigen des Reibungswiderstandes an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3, so daß an der Dichtungsmanschette 6 sehr schnell große Dichtkräfte entstehen. Die Dichtungsmanschette 6 liegt dann nicht nur mit ihrem Dichtwulst 8 an der Wandung 9 an, sondern legt sich vielmehr mit ihrem gesamten, der wirksamen Fläche 5 gegenüberliegenden Abschnitt an die Wandung 9 an. Das Hindurchtreten von Luft bzw. von Tinte wird so auch beim Nachfüllen des Tintenvorratsbehälters 3 sicher verhindert. Der Effekt der Verformung der Dichtungsmanschette 6 wird dadurch begünstigt, daß die Dichtungsmanschette 6 mit ihren Stirnseiten an umlaufenden Anschlagflächen 7 des Kolbens 2 anliegt. Während einer mittels der Kolbenstange 4 erzeugten Bewegung des Kolbens 2 legt sich die Dichtungsmanschette 6 jeweils an die der Bewegungsrichtung entgegengerichtete Anschlagfläche 7 an und wird dort gehalten.

Nach beendetem Füllvorgang, d. h. sobald an der Kolbenstange 4 keine Kraft einwirkt und der Kolben 2 eine Ruhelage erreicht, nimmt die Dichtungsmanschette 6, unterstützt von der am Dichtwulst 8 wirkenden elastischen Rückstellkraft ihre Normallage wieder ein. In dieser Normallage liegt lediglich der Dichtwulst 8 an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 an. Es ist somit sichergestellt, daß der Reibungswiderstand so niedrig ist, daß die Funktion des Kolbens 2 als Nachlaufkolben sichergestellt ist, daß andererseits aber dennoch die erforderliche Dichtwirkung erzielt wird.

Überraschenderweise ist es mittels der erfindungsgemäßen Lösung gelungen, unter Verwendung einfacher Mittel den Reibungswiderstand zwischen der Dichtungsmanschette 6 und der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 so niedrig zu halten, daß eine Funktion als Nachlaufkolben mit sicherer Abdichtung möglich ist, während andererseits der Kolben 2 durch Einleitung einer Stellkraft zum Füllen des Tintenvorratsbehälters 3 verschoben werden kann, wobei sich dann die Dichtkräfte an der Wandung 9 des Tintenvorratsbehälters 3 selbsttätig soweit erhöhen, daß auch hier am Kolben 2 keine Undichtigkeiten entstehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Kolben für den Tintenvorratsbehälter eines Tintenschreibgerätes mit einer an der Wandung des Tintenvorratsbehälters dichtend anliegenden elastischen Dichtungsmanschette, dadurch gekennzeichnet, daß der Koben (2) frei beweglich als Nachlaufkolben im Tintenvorratsbehälter (3) angeordnet, aber auch mittels einer Kolbenstange (4) verschiebbar ist, und daß der Kolben (2) an seinem Umfang wenigstens zwei gegeneinander und zur Längsachse winklig angeordnete, umlaufende Flächen (5) aufweist, an denen die Dichtungsmanschette (6) anliegt, derart, daß die Dichtungsmanschette (6) beim axialen Verschieben des Kolbens (2) mittels der Kolbenstange (4) aufgrund des Reibungswiderstandes an der Wandung (9) des Tintenvorratsbehälters (3) auf den Flächen (5) elastisch, axial verschoben und somit verstärkt radial gegen diese Wandung (9) gedrückt wird.
  2. 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander winklig angeordneten Flächen (5) des Kolbens (2) in einem Winkel von ca. 10° bis 30°, vorzugsweise von etwa 15° zur Längsachse angeordnet sind.
  3. 3. Kolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (6) mit ihren beiden Stirnseiten an umlaufenden Anschlagflächen (7) des Kolbens (2) anliegt.
  4. 4. Kolben nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (6) an ihrem Umfang mittig mit einem umlaufenden Dichtwulst (8).
  5. 5. Kolben nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (6) aus einem weichen, elastischen Material, beispielsweise Polyurethan besteht.






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