DE9305608U1 - Füllfederhalter - Google Patents

Description

Füllfederhalter

Die Erfindung/Neuerung bezieht sich auf einen Füllfederhalter mit einem abgeschlossenen Tintentank, der über einen Tintenkanal mit einer Schreibfeder in Verbindung steht.

Es ist bekannt, für Füllfederhalter verschiedenartige Füllsysteme vorzusehen, insbesondere gibt es Füllfederhalter, in deren Schaft ein nachfüllbares Reservoir fest eingebaut ist, wobei zum Einziehen der Tinte über die Schreibfeder verschiedene Mechaniken verwendet werden, beispielsweise Kolben- oder Drehmechaniken. Darüberhinaus ist es bekannt, Füllfederhalter mit auswechselbaren Tintenpatronen auszustatten, den sogenannten Einweg-Tintenpatronen.

Beim Schreiben mit dem Füllfederhalter entleert sich der festeingebaute Tintentank bzw. die Tintenpatrone allmählich. Im folgenden wird der Einfachheit halber lediglich vom "Tintentank" gesprochen, es versteht sich jedoch, daß ein derartiger Tintentank auch durch eine Tintenpatrone ersetzt sein kann.

Die im Tintentank des Füllfederhalters enthaltene Tinte fließt infolge der Erdanziehungskraft aus diesem Tank durch eine dünne Tintenkapillare, beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,18 mm heraus, d.h. in Richtung zur Spitze der Schreibfeder. Das durch das Herausfließen der Tinte aus dem Tank in diesem entstehende Vakuum wird durch einen Belüftungskanal ausgeglichen, welcher oberhalb des Tintenkanals liegt. Mit Hilfe eines derartigen Belüftungskanales wird dafür gesorgt, daß eine verhältnismäßig langsame Belüftung des Tintentanks durch Emporquellen einzelner Luftblasen durch die Tinte hindurch stattfindet. Ein voller Druckausgleich muß jedoch vermieden werden, da es notwendig ist, daß im Luftraum des Tintentanks stets ein kleiner Unterdruck von ca. 20 bis 40 mm Wassersäule herrscht. Anderenfalls wäre zwischen Tintentank und Umgebung ein voller Druckausgleich vorhanden, so daß keine Tinte mehr herausfließen würde. Unter normalen Schreib-Bedingungen ist es somit erforderlich, daß in dem im Tintentank befindlichen

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Luftraum stets ein geringer Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck herrscht, so daß der Füllfederhalter funktionsfähig ist.

Es gibt nun Situationen, in denen allerdings im Tintentank bzw. in dem entsprechenden Luftraum ein Überdruck entsteht, beispielsweise verursacht durch Temperatur- oder Außendruckerhöhung, und ein derartiger Überdruck wird bei bekannten Füllfederhaltern dadurch abgebaut, daß die Tinte aus dem Tintentank zur Schreibfeder hin gedrückt wird.

In bekannter Weise ist diese Schreibfeder mit einem aus Querlamellen oder Kapillaren bestehenden Kapillarsystem ausgestattet, welches die bei etwa entstehendem Überdruck aus dem Tintentank herausgedrückte Tinte bis zu etwa 99,9 % auffangen kann.

Wie sich in der Praxis jedoch gezeigt hat, können Situationen eintreten, in denen bei den bekannten Füllfederhaltern die entstehenden Überdrücke nicht mehr kompensiert werden können, so daß der Füllfederhalter nicht mehr funktionstüchtig ist. Derartige außergewöhnlichen Überdrucksituationen können beispielsweise dann auftreten, wenn der Füllfederhalter aus einem klimatisierten Raum in eine Umgebung mit höheren Temperaturen, insbesondere von mehr als +20⁰C, und dann praktisch sofort in Schreibposition gebracht wird. Ähnliche Situationen ergeben sich beispielsweise dann, wenn sich der Benutzer des Füllfederhalters im Flugzeug befindet, in welchem nach dem Start der Druckausgleich sich noch nicht eingestellt hat. Wenn unter diesen Bedingungen der Füller in Schreibposition gebracht wird, hat der Tintentank ebenfalls für eine kleine Weise Überdruck, wobei der Druckausgleich mit Hilfe des üblichen Systems nicht schnell genug stattfinden kann; mit anderen Worten, es besteht zwischen dem Tintentank bzw. der Tintenpatrone und dem Außenraum ein Druckgefälle, mit der Folge, daß die Tinte aus dem Tintenraum und durch die Schreibfeder hindurch nach außen gedrückt oder gar gespritzt wird. Infolgedessen kann es beispielsweise vorkommen, daß durch die beim Abschrauben der Kappe des Füllfederhalters zusätzlich entstehende Pumpbewegung die Tinte über einen verhältnismäßig großen Bereich verspritzt wird.

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In derartigen extremen Situationen reicht das bekannte Kapillarsystem in unmittelbarer Nachbarschaft zum Tintenkanal in der Schreibfeder nicht mehr aus, um bei Überdruck die aus dem Tintentank herausgedrückte Tinte aufzufangen.
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Die der vorliegenden Erfindung/Neuerung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, einen Füllfederhalter der eingangs definierten Art in der Weise zu verbessern, daß auch die in den genannten Extremsituationen bzw. unter den genannten Extrembedingungen auftretenden Überdrücke kompensierbar sind, so daß die hierdurch bedingten, oben geschilderten nachteiligen Effekte in der Praxis nicht mehr vorkommen können.

Diese Aufgabe wird bei einem Füllfederhalter mit einem abgeschlossenen Tintentank, der über einen Tintenkanal mit einer Schreibfeder in Verbindung steht, gemäß der vorliegenden Erfindung/Neuerung dadurch gelöst, daß der Tintentank ferner mit wenigstens einem Druck-Ausgleichsraum in Verbindung steht und daß zwischen dem Tintentank und dem Ausgleichsraum eine gasdurchlässige, aber flüssigkeitsdichte Membran angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen/neuerungsgemäßen Konstruktionsweise steht der Tin ten tank bzw. der in diesem enthaltene Luftraum stets über die gasdurchlässige, jedoch flüssigkeitsdichte Membran mit dem Druck-Ausgleichsraum in Verbindung, was bedeutet, daß von einem gewissen Pegel des Luftdruckes im. Tintentank an die Entlüftung über die Membran in den Druck-Ausgleichsraum hinein erfolgt.

Bei einem Füllfederhalter, der gemäß dem Stand der Technik bereits mit einer Schreibfeder mit Kapillarsystem zum Auffangen der infolge Überdruck aus dem Tintentank herausgedrückten Tinte versehen ist, gelangt die gemäß der Erfindung/Neuerung vorgesehene Anordnung erst dann zum Tragen, wenn die bereits in das Kapillarsystem eingeflossene Tinte aus den entsprechenden Kapillaren durch zu großen Überdruck gedrückt würde, was in der Praxis erst dann der Fall ist, wenn der Tintentank (oder die Tintenpatrone) weniger als zu einem Drittel mit Tinte gefüllt

sind und sich die bereits oben erläuterten Bedingungen einer Erhöhung der Außentemperatur und/oder einer Erhöhung des Innendruckes im Tintenraum relativ zum Außenraum (beispielsweise im Flugzeug vor Erzielung des Druckausgleiches) einstellen.
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Die durch derartige Druckerhöhungen auftretenden Überdrücke werden bei dem erfindungsgemäß/neuerungsgemäß ausgebildeten Füllfederhalter dadurch eliminiert, daß die im Tintentank befindliche Luft über die gasdurchlässige, jedoch flüssigkeitsdichte Membran in den Druck-Ausgleichsraum fließt. Dies hat zur Folge, daß trotz derartiger Extremsituationen der Füllfederhalter funktionsfähig ist und, wenn er in Schreibposition gebracht wird, aus der Schreibfeder keine Tinte mehr herausspritzen kann. Kommt es dann wiederum zu einer Außentemperatursenkung oder einer Herabsetzung des Innendruckes im Tintentank des Füllers (infolge sich einstellenden Druckausgleichs zwischen Innen- und Außenraum bzw. Atmosphäre), dann wird die in dem Druck-Ausgleichsraum vorübergehend aufgenommene Luft wiederum durch die Membran hindurch in den Tinten tank bzw. in dessen Luftraum zurückgeleitet, bis wieder der Ausgangszustand erreicht ist, d.h. derjenige Zustand, daß beim Schreiben im Tintentank ein geringer Unterdruck von ca. 20 bis 40 mm Wassersäule herrscht.

Die Belüftung findet sodann wiederum über das konventionelle System statt, wie bereits eingangs erläutert. ■

Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung/Neuerung ist der Druck-Ausgleichsraum abgeschlossen und von wenigstens einer elastischen oder beweglichen Wandung begrenzt, so daß das Volumen des Ausgleichsraums variabel ist. In bevorzugter Weise kann hierbei die elastische oder bewegliche Wandung des Ausgleichsraums durch einen Ballon aus einem elastischen Material oder durch einen Faltenbalg oder dergleichen gebildet sein. Andererseits besteht die Möglichkeit, daß die bewegliche Wandung des Ausgleichsraumes durch einen federbelasteten Kolben gebildet oder zumindest begrenzt ist.

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Eine weitere Möglichkeit im Rahmen der vorliegenden Erfindung/Neuerung besteht darin, daß die bewegliche Wandung des Ausgleichsraumes durch einen Ventilkörper eines Rückschlagventils gebildet oder zumindest begrenzt ist.
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Ein derartiges Rückschlagventil kann vorzugsweise einen federbelasteten Ventilkörper, insbesondere eine Kugel, aufweisen.

Darüberhinaus ist es günstig, wenn der Druck-Ausgleichsraum innerhalb eines im Füllfederhalter-Schaft untergebrachten Innengehäuses angeordnet ist, das über Drosselbohrungen mit der Umgebung in Verbindung steht.

Eine weitere Ausgestaltung im Rahmen der vorliegenden Erfindung/Neuerung besteht darin, daß der Druck-Ausgleichsraum abgeschlossen ist und ein konstantes Volumen aufweist, während zwischen der gasdurchlässigen, jedoch flüssigkeitsdichten Membran und dem Ausgleichsraum ein Rückschlagventil vorgesehen ist. In bevorzugter Weise kann ein solches Rückschlagventil ein sich in Richtung zu dem Ausgleichsraum hin öffnendes Klappenventil sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, daß dieses Klappenventil eine elastische Lippe aufweist.

Mit besonderem Vorteil wird bei der erfindungs-/neuerungsgemäßen Ausbildung des Füllfederhalters von einer Membran Gebrauch gemacht, welche aus einem hydrophoben oder oleophoben Material gebildet ist. In bevorzugter Weise handelt es sich hierbei um eine mikroporöse gereckte Polytetrafiuorethylen-Membran, d.h. um eine Membran, deren Funktionsschicht aus einem, mikroporösen, gereckten PTFE besteht.

Allgemein umfassen für eine derartige Funktionsschicht geeignete Materialien die folgenden Materialien: mikroporöses, gerecktes Polytetrafluorethylen (PTFE), wie es in den US-Patentschriften 3 953 566 und 4 187 390 beschrieben ist, atmungsfähige Polyurethanschichten oder Elastomere, wie Copolyetherester und deren Laminate, wie es in den US-Patentschriften 4 725 481 und 4 493 870 beschrieben ist.

Das mikroporöse polymere Material kann mittels irgendeines bekannten Verfahrens aus irgendeinem polymeren Material hergestellt werden, das im wesentlichen wasserundurchlässig ist, d.h. unter normalen atmosphärischen Bedingungen nicht mehr als 5 Gew.-% Wasser absorbiert, und sich zur Formung einer Funktionsschichtfolie eignet. Zur Formung einer mikroporösen polymeren Matrix geeignete Polymere umfassen Polyolefine, wie Polyethylen-Polypropylen-Copolymere, Polyethylen-Terephthalate, Polycaprolactam, Polyvinylidenfluorid, Polybutylenterephthalat, Polyestercopolymere und Polytetrafluorethylen.

Die Erfindung/Neuerung wird im folgenden im Rahmen von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Axialschnittansicht durch einen Füllfederhalter gemäß einer ersten Ausführungsform,
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Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Füllfederhalters,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Füllfederhalters,

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Füllfederhalters,

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Füllfederhalters und

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Füllfederhalters.
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Der in Fig. 1 allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Füllfederhalter besteht in üblicher Weise im wesentlichen aus einem zylindrischen bzw. annähernd zylindrischen Federhalterschaft 12, welcher einen Tintentank 2 sowie einen mit diesem zusammenwirkenden Aufziehmechanismus 13 mit zugehörigem Handgriff 14 aufweist, um bei entleertem Tintentank die Tinte wieder in diesen nachzufüllen.

Bei einem solchen Aufziehmechanismus handelt es sich z. B. um eine bekannte Kolben mechanik oder auch um eine Drehmechanik, darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, einen solchen Füllfederhalter mit einem sogenannten Kolbenkonverter auszurüsten, um den Tintentank 2 wieder aufzufüllen.

Darüber hinaus weist der Füllfederhalter 1 gemäß Fig. 1 in üblicher Weise eine Schreibfeder 20 auf, die in der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 von der Unterseite her gezeigt wird.

Diese Schreibfeder 20 ist in üblicher Weise mit dem Federhalterschaft 12 gekoppelt und steht über eine axial verlaufende Tintenkapillare 17 mit der im Tintentank 2 enthaltenen Tinte 15 in Verbindung.

Gemäß Fig. 1 befindet sich der Füllfederhalter 1 in einer horizontalen Ausrichtung. Dementsprechend weist die im Tintentank 2 enthaltene Tinte 15 einen horizontalen Tintenspiegel auf, über welchem sich ein Luftraum 16 gebildet hat, in welchem stets ein gewisser Unterdruck von beispielsweise 20 bis 40 mm Wassersäule herrscht. Wenn der Füllfederhalter in die vertikale oder annähernd vertikale Richtung gebracht wird, d. h. also praktisch in die Schreibposition, dann ändert sich die relative Position der Tinten- und Luftraumvolumina relativ zu dem Inneren des Tintentanks 2 bzw. zu dem gesamten Füllfederhalterschaft 12, wobei natürlich der Tintenspiegel stets horizontal aufgrund der Erdanziehungskraft bleibt.

Beim Schreiben mit dem Füllfederhalter 1 erfolgt in üblicher Weise eine allmähliche Entleerung des Tin ten tanks 2, wobei die Tinte 15 infolge der Erdanziehungskraft durch eine mit dem Tintenraum 2 bzw. der darin

enthaltenen Tinte 15 unmittelbar in Verbindung stehende, axial gerichtete Tintenkapillare 17 fließt, so daß die Tinte in Richtung zu einer Federspitze 22 der Schreibfeder 20 durch einen sich an die Tintenkapillare 17 anschließenden Tintenkanal 3 gefördert wird. Dieser Tintenkanal 3 befindet sich innerhalb eines koaxial verlaufenden Belüftungskanals 21, durch welchen dafür gesorgt wird, daß eine relativ langsame Belüftung des Tintentanks 2 durch Emporquellen einzelner Luftblasen nach oben hin stattfindet. Der Belüftungskanal 21 steht ferner innerhalb der Schreibfeder 20 mit einem Vorratsraum 18 zur Belüftung,

d. h. also quasi einem Luftvorratsraum in Verbindung, der seinerseits über ein Tintenventil 24 und die bereits erwähnte Tintenkapillare 17 in Richtung zum Inneren des Tintentanks 2 führt. Unter den normalen Bedingungen des Schreibens mit dem Füllfederhalter 1 findet eine Belüftung in der Weise statt, daß innerhalb des Tintentanks 2 bzw. in dem über dem Tintenspiegel befindlichen Luftraum 16 stets ein geringer Unterdruck gegenüber dem Außendruck, d. h. also in der Regel gegenüber dem Atmosphärendruck, herrscht. Unter diesen Bedingungen ist der Füllfederhalter ohne weiteres funktionsfähig.

Da es jedoch auch unter verhältnismäßig "normalen" Bedingungen durchaus vorkommen kann, daß der Druck im Inneren des Füllfederhalters und insbesondere innerhalb des Tintentanks ansteigt, etwa durch Außentemperaturerhöhungen, dann ist zum Ausgleich eines derartigen Überdrucks dadurch Vorsorge getroffen, daß im Bereich der Schreib feder 20 ein aus einzelnen, quer zur Füllfederachse gerichteten, parallelen Kapillaren 19 bestehendes Kapillarsystem zum Überdruckabbau vorgesehen ist, wobei die einzelnen Kapillaren unmittelbar mit dem Tintenkanal 3 kommunizieren. Infolgedessen besteht.die Möglichkeit, etwa entstehenden Überdruck dadurch abzubauen, daß die aus dem Tintentank 2 in Richtung zur Schreibfeder 20 hin gedrückte Tinte 15 bis zu ca. 99,9 % innerhalb des Kapillarsystems mit ihren Kapillaren 19 aufgefangen wird. Ein derartiges, herkömmliches System zum Überdruckabbau ist jedoch, wie es sich in der Praxis gezeigt hat, unter bestimmten Bedingungen nicht mehr ausreichend, was dazu führt, daß der Füllfederhalter insgesamt nicht mehr funktionstüchtig ist. Derartige außergewöhnliche Bedingungen sind bereits in der Beschreibungseinleitung im einzelnen

erläutert, und für die folgende Beschreibung wird nun angenommen, daß der Füllfederhalter etwa unvermittelt in eine Umgebung mit relativ stark erhöhter Temperatur gebracht wird, was zur Folge hat, daß die Luft im Luftraum 16 im Bereich des Tintentanks 2 sich ausdehnt und sich dementsprechend der Luftdruck erhöht. Eine zu starke Erhöhung des Luftdrucks hat wiederum zur Folge, daß die Tinte aus dem Tintenraum bzw. aus dem Tintentank 2 in Richtung zur Tintenkapillare 17 und über den anschließenden Tintenkanal 3 nach außen aus der Schreibfeder 20 gedrückt oder gar gespritzt wird, was natürlich zu außerordentlich unangenehmen Begleiterscheinungen führt.

Wie bereits erwähnt ist für solche extremen Bedingungen das Kapillarsystem mit den Kapillaren 19 innerhalb der Schreibfeder 20 nicht mehr ausreichend.

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungs-/neuerungsgemäßen Füllfederhalters 1 vorgesehen, daß der in ihm enthaltene Tintentank 2 zusätzlich mit einem Druckausgleichsraum 4 in Verbindung steht und zwischen dem Tintentank 2 und diesem Druckausgleichsraum 4 eine gasdurchlässige, jedoch flüssigkeitsdichte Membran 5 angeordnet ist. In bevorzugter Weise handelt es sich bei dieser Membran um eine hydrophobe oder oleophobe, in jedem Falle semipermeable Membran, über welche die Entlüftung im Überdruckfalle erfolgt. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Membran ist bereits weiter oben in der Beschreibungseinleitung definiert und erläutert. Im Zusammenhang mit dem hier erläuterten Entlüftungssystem für einen Füllfederhalter besitzt die Membran 5 die Aufgabe, die Tinte zurückzuhalten, jedoch Luft hindurch zu lassen, und zwar sowohl in Richtung zu dem sich daran anschließenden, bzw. sich bildenden Druckausgleichsraum 4, der unter normalen Bedingungen (d.

h. wenn er nicht benötigt wird) quasi "luftleer" ist, als auch in umgekehrter Richtung, wie weiter unten noch erläutert wird.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Federhalterschaftes 12 des Füllfederhalters 1 ein entsprechendes, zylindrisches Innengehäuse 25 angeordnet, dessen zum Tintentank 2 hin

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weisende Stirnseite mit der bereits genannten Membran 5 versehen ist, derart, daß die Membran 5 quasi eine Trennwand zwischen dem Tintentank 2 und dem Ausgleichsraum 4 bildet.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Druckausgleichsraum 4 praktisch durch eine elastische Wandung 6 eines Ballons 7 gebildet, der unter normalen Bedingungen praktisch luftleer ist und sich infolgedessen in einem eng zusammengedrückten bzw. zusammengefalteten Zustand befindet, wie durch die voll ausgezogenen Linien in Fig. 1 gezeigt ist. Ein derartiger, einen Druckausgleichsraum bildender Ballon 7 ist einem aufblasbaren Luftballon bzw. einer aufblasbaren Luftblase vergleichbar und besitzt an einem in Richtung zur Membran 5 weisenden Ende einen ringförmigen Rand, der innerhalb einer entsprechenden Fassung 23 befestigt oder fest eingespannt ist, welche sich im Bereich der stirnseitigen, zum Tintentank 2 hinweisenden Öffnung des Innengehäuses 25 befindet.

Wenn sich nun, wie weiter oben bereits erläutert, der Überdruck im Tintentank 2 einstellt, d. h„, wenn sich die im Luftraum 16 befindliche Luft ausdehnt, wird sie durch die Membran 5 hindurch in Richtung zu dem in dem Innengehäuse 25 befindlichen Ballon 7 gedrückt, der sich infolgedessen aufweitet, derart, daß seine elastische Wandung 6 nach und nach die in Fig. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Gestalt annimmt. Die Wandung 6 des Ballons 7 kann beispielsweise aus Gummi oder-Silikon bestehen. Die infolge Aufweitung und Ausdehnung des Ballons 7 aus dem Innenvolumen 25' des Innengehäuses 25 verdrängte Luft kann ihrerseits über Drosselbohrungen 8 im Bereich einer Stirnseite des Innengehäuses 25 entweichen, und im weiteren Verlauf über weitere Drosselbohrungen 8' im Bereich einer Stirnseite des Federhalterschaftes

12. Dieser Vorgang findet solange statt, bis sich ein Druckausgleich zwischen dem Tintentank 2 und dem Ausgleichsraum 4 eingestellt hat, d. h. bis ein Zustand erreicht ist, der den normalen Bedingungen entspricht, unter denen innerhalb des Tintentanks 2 ein geringer Unterdruck herrscht, welcher Voraussetzung für die Schreibfähigkeit mit dem Füllfederhalter 1 ist. Der hierzu umgekehrte Vorgang findet dann statt, wenn sich die äußeren Bedingungen wieder ändern, insbesondere im Fall

einer Temperatursenkung oder aber auch eines äußeren Druckabfalls, so daß die Luft, die sich bisher aufgrund von Überdruck innerhalb des Druckausgleichraums 4 befunden hat, in der entgegengesetzten Richtung durch die Membran 5 hindurch in Richtung zum Luftraum 16 innerhalb des Tintentanks 2 strömt, mit dem Ergebnis, daß die elastische Wandung 6 des Ballons 7 nach und nach bis zum Ausgangszustand zurückkehrt, d. h. zum Zustand der Luftentleerung des Ballons 7, so daß der letztere wiederum die Gestalt gemäß Fig. 1 annimmt.

Infolgedessen wird aufgrund des erfindungs-/neuerungsgemäßen Systems des Druckausgleichs gleichsam selbsttätig vermieden, daß sich ein zu großer Unterdruck innerhalb des Tinten tanks 2 bzw. innerhalb des entsprechenden Luftraums 16 einstellt, ein Zustand, der ebenfalls vermieden werden muß, da ein zu großer Druckabfall im Tintentank ebenfalls zur Schreibunfähigkeit führen würde, weil in einem solchen Fall auch das herkömmliche Belüftungssystem über den Belüftungskanal 21 in Richtung zum Tintenraum hin nicht ausreichend rasch für die erforderliche Belüftung sorgen kann.

Andererseits darf diese Belüftung auch nicht zu schnell stattfinden, da sonst die Gefahr besteht, daJ5 der erforderliche, geringfügige Unterdruck im Tintentank beseitigt wird, mit der Konsequenz, daß dann der Schreibfeder keine Tinte mehr zugeführt werden könnte.

Die in den Figuren 2 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen jeweils einen Füllfederhalter 1, in gleicher Weise, wie er bereits in der Fig. 1 dargestellt ist, wobei alle gleichen Komponenten und Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und daher im folgenden nicht nochmals im einzelnen erläutert werden. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird die bev/egliche Wandung 6 des Ausgleichsraums 4 durch einen Faltenbalg 10, beispielsweise aus Gummi, gebildet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich im Bereich zwischen der zum Tintentank 2 hin weisenden Öffnung des Faltenbalgs 10 und diesem Tintentank eine gasdurchlässigere, jedoch flüssigkeitsdichte Membran 5, wie sie bereits weiter oben erläutert wurde. In entsprechender Weise, wie im Zusammenhang mit der Funktionsweise des Ballons 7 anhand des

in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, kommt es im Falle der Anordnung des Faltenbalgs 10 gemäß Fig. 2 ebenfalls zu abwechselnder Ausdehnung und Zusammenziehung, entsprechend den in Extremsituationen auftretenden Temperatur- bzw. Druckänderungen, d. h. also insbesondere im Falle, daß etwa der Innendruck im Innenraum des Tintentanks 2 größer ist als der Druck im Außenraum, d. h. also, daß zwischen dem Druck innen und dem Druck außen eine Druckdifferenz &Dgr; &Rgr; besteht:

Die sich im Zuge von Druckänderungen bzw. Temperaturänderungen abspielenden Vorgänge sind auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 praktisch die gleichen wie bereits beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 geschildert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist der Druckausgleichsraum 4 eine bewegliche Wandung auf, welche im wesentlichen durch einen federbelasteten Kolben 27 gebildet wird. Im einzelnen weist diese Ausführungsvariante innerhalb des Innengehäuses 25 einen mit einer Stirnseite dieses Innengehäuses fest verbundenen, zylindrischen Körper 28' sowie einen weiteren mit dem Kolben 27 verbundenen, zylindrischen Körper 28 größeren Durchmessers auf, derart, daß praktisch dieser zylindrische Körper 28 über dem zylindrischen Körper 28' sich berührungsfrei verschieben kann, derart, daß im Falle einer Luftzufuhr in den Druckausgleichsraum 4, der sich praktisch zwischen der Membran 5 und dem Kolben 27 aufbaut, der letztere in Richtung von dem Tintentank 2 weggedrückt wird, und zwar entgegen der Wirkung der Feder 29. Bei dieser Ausführung des Druckausgleichsystems ist praktisch der zylindrische Körper 28 zusammen mit dem Kolben 27 relativ zum zylindrischen Körper 28' beweglich angeordnet, d. h., er kann in axialer Richtung gemäß dem Doppelpfeil Pf innerhalb des Innenvolumens 25' des Innengehäuses 25 hin und her gehen. Dementsprechend ist wiederum das Volumen des Ausgleichsraums 4 variabel, und zwar in Abhängigkeit von den etwa auftretenden Überdrücken und damit verbundenen Druckerhöhungen innerhalb des Luftraums 16 im Tintentank 2. Im übrigen ist

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die Funktionsweise auch bei dieser Ausführungsform, wie in Fig. 3 gezeigt, äquivalent zu der in Fig. 1 gezeigten.

In Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die bewegliche Wandung des Ausgleichsraums 4 durch einen Ventilkörper eines Rückschlagventils 9 gebildet ist. Dieses Rückschlagventil 9 weist als Ventilkörper insbesondere eine federbelastete Kugel 31 auf, welche innerhalb eines zweiten Innengehäuses 30 axial beweglich angeordnet ist. Dieses zweite Innengehäuse 30 ist praktisch koaxial zum ersten Innengehäuse 25 angeordnet, steht über Drosselbohrungen 8 und 8' mit der Umgebung in Verbindung und umfaßt praktisch auch den Druckausgleichsraum 4, der sich im Bereich zwischen dem federbelasteten Ventilkörper bzw. der federbelasteten Kugel 31 und der Anordnung der Membran 5 bildet. Je nach Zufuhr von Luft im Überdruckfalle durch die Membran 5 hindurch in Richtung zum Ausgleichsraum 4 bewegt sich die Kugel 31 in Axialrichtung entgegen der Wirkung der Feder 32 bzw. sie bewegt sich in umgekehrter Richtung durch die Federbelastung, wenn die im Druckausgleichsraum 4 befindliche Luft wieder durch die Membran 5 hindurch in Richtung Tintentank hinausströmt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 unterscheidet sich gegenüber demjenigen nach Fig. 4 lediglich dadurch, daß nunmehr anstelle eines im Füllfederhalterschaft integrierten Tintentanks eine auswechselbare Einweg-Tintenpatrone 34 eingesetzt ist, wobei im Bereich zwischen einer einen Einsteckdorn 35 aufweisenden Wandung dieser Einweg-Tintenpatrone 34 und der Membran 5 ein abdichtender O-Ring 33 angeordnet ist. Im übrigen ist die Funktionsweise die gleiche, wie anhand der Fig. 4 geschildert, da auch hier die bewegliche Wandung des Ausgleichsraums 4 durch die federbelastete Kugel 31 eines Rückschlagventils 9 gebildet ist.

Schließlich zeigt Fig. 6 noch ein Ausführungsbeispiel, welches sich gegenüber den im vorangehenden geschilderten Ausführungsbeispielen insbesondere dadurch unterscheidet, daß nunmehr ein abgeschlossener Ausgleichsraum 26 vorgesehen ist, der ein konstantes Volumen aufweist,

wobei zwischen der Membran 5 und diesem Ausgleichsraum 26 ein sich in Richtung des Ausgleichsraums 26 hin öffnendes Rückschlagventil in Form einer elastischen Lippe angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Ausgleichsraum 26 praktisch durch das Innenvolumen des im Füllfederhalterschaft untergebrachten Innengehäuses 25 definiert und begrenzt, wobei dieses Innengehäuse 25 und damit auch der Ausgleichsraum 26 über entsprechende Drosselbohrungen 8 und 8' mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehen.

Der Vorgang des Druckausgleichs erfolgt im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 dadurch, daß bei Überdruck im Tintenraum die Luft durch die Membran 5 in Richtung zu der elastischen Lippe des Klappenventils 11 strömt, wodurch dieses geöffnet wird und die Luft in den Ausgleichsraum 26 eindringen kann. Die elastische Lippe dieses Rückschlagventils 11 bleibt solange im geöffneten Zustand, als im Tintenraum bzw. im Luftraum 16 über der Tinte 15 Überdruck herrscht, d. h. solange bis ein Druckausgleich mit dem Ausgleichraum 26 stattgefunden hat. Unter normalen Bedingungen schließt natürlich die elastische Lippe des Rückschlagventils 11 die Öffnung zwischen Membran 5 und Ausgleichsraum 26, so daß in üblicher Weise die Belüftung des Tintentanks 2 über den Belüftungskanal 21 innerhalb der Schreibfeder 20 stattfinden kann.

Der Vollständigkeit halber ist noch darauf hinzuweisen, daß bei den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen stets das innerhalb des Füllfederhalterschafts 12 untergebrachte Innengehäuse 25 eine Komponente des Aufziehmechanismus 13, beispielsweise einer Kolbenmechanik des Füllfederhalters 1 bildet und daher innerhalb des Federhalterschafts 12 axial beweglich angeordnet ist, wobei die Betätigung eines derartigen Aufziehmechanismus in üblicher Weise mit Hilfe eines Handgriffs 14 an dem der Feder 20 entgegengesetzten Ende des Füllfederhalterschafts erfolgen kann. Ebenfalls ist allen gezeigten Ausführungsbeispielen gemeinsam, daß die Membran 5 vorzugsweise durch eine mikroporöse, gereckte PTFE-Membran gebildet ist, welche entweder oleophob oder hydrophob ist. Eine solche Membran besitzt

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insbesondere die Vorteile, daß sie bereits bei relativ geringen Überdrücken eine Entlüftung gewährleistet, daß sie vollkommen flüssigkeitssicher ist und auch bei eventuell in der Tinte vorhandenen Farbstoffpartikeln oder dergleichen absolut funktionssicher ist.

Eine oleophobe Membran kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der Füllfederhalter 1 etwa mit einer Tinte mit einem sehr flachen Benetzungswinkel, beispielsweise mit Königsblau gefüllt ist.

Claims (17)

K 38 315/7 Füllfederhalter Schutzansprüche

1. Füllfederhalter mit einem abgeschlossenen Tintentank, der über einen Tintenkanal mit einer Schreibfeder in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintentank (2) ferner mit wenigstens einem Druck-Ausgleichsraum (4) in Verbindung steht und zwischen dem Tintentank (2) und dem Ausgleichsraum (4) eine gasdurchlässige, aber flüssigkeitsdichte Membran (5) angeordnet ist.

2. Füllfederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (4) abgeschlossen ist und von wenigstens einer elastischen oder beweglichen Wandung (6) begrenzt ist, so daß das Volumen des Ausgleichsraums (4) variabel ist.

3. Füllfederhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische oder bewegliche Wandung (6) des Ausgleichsraums (4) durch einen Ballon aus einem elastischen Material oder durch einen Faltenbalg oder dergleichen gebildet ist.

4. Füllfederhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wandung des Ausgleichsraumes (4) durch einen federbelasteten Kolben (27) gebildet oder zumindest begrenzt ist.

5. Füllfederhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wandung des Ausgleichsraumes (4) durch einen Ventilkörper eines Rückschlagventils (9) gebildet oder zumindest begrenzt ist.

6. Füllfederhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das

Rückschlagventil (9) einen federbelasteten Ventilkörper, vorzugsweise eine Kugel (31), aufweist.
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7. Füllfederhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ausgleichsraum (4) innerhalb eines im Füllfederhalter-

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Schaft (12) untergebrachten Innengehäuses (25; 30) angeordnet ist, das über Drosselbohrungen (8, 8') mit der Umgebung in Verbindung steht.

8. Füllfederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

Ausgleichsraum (26) abgeschlossen ist und ein konstantes Volumen aufweist und daß zwischen der Membran (5) und dem Ausgleichsraum (26) ein Rückschlagventil (11) vorgesehen ist.

9. Füllfederhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (11) ein sich in Richtung zu dem Ausgleichsraum (26) hin öffnendes Klappenventil ist.

10. Füllfederhalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenventil (11) eine elastische Lippe aufweist.

11. Füllfederhalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (26) durch ein im Füllfederhalter-Schaft (12) untergebrachtes Innengehäuse (25) definiert und begrenzt ist, das über Drosselbohrungen (8, 8') mit der Umgebung in Verbindung steht.

12. Füllfederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Membran (5) aus einem hydrophoben Material gebildet ist. ,

13. Füllfederhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Membran aus einem oleophoben Material gebildet ist.

14. Füllfederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) eine mikroporöse, gereckte PTFE-Membran ist.

15. Füllfederhalter nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Innengehäuse (25) eine Komponente eines Aufziehmechanismus (13), insbesondere einer Kolbenmechanik, des Füll-

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federhalter (1) bildet und innerhalb des Federhalter-Schaftes (12) axial beweglich angeordnet ist.

16. Füllfederhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß der Tintentank durch eine wiederauffüllbare Tintenpatrone oder eine Einweg-Tintenpatrone (34) gebildet ist.

17. Füllfederhalter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen einer einen Einsteckdorn (35) aufweisenden Wandung der Einweg-Tintenpatrone (34) und der Membran (5) ein abdichtender O-Ring (33) angeordnet ist.