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Kugelschreiber
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelschreiber, dessen Tintenpatrone am vorderen Ende mit einer Schreibkugel versehen ist und am hinteren Ende mit derAussenluft in Verbindung steht. Durch die genannte Verbindung der Patrone mit der Aussenluft ergeben sich für die Praxis schwierige Probleme. Die Tinte darf einerseits nicht nach aussen durchlecken, wenn der Kugelschreiber mit der Schreibspitze nach oben aufbewahrt wird. Andererseits muss ein Austrocknen der Patrone vermieden werden. Und endlich muss die Tintensäule stets ungehindert zur Schreibkugel nachströmen können.
Es gibt eine Reihe von Vorschlägen zur Lösung dieser Aufgaben. So ist es beispielsweise bekannt, in das rückwärtige Ende der Patrone eine Flüssigkeitsdichtung oder einen Folgekolben einzusetzen. Man hat auch schon zweiFolgekolben hintereinander geschaltet und gegebenenfalls eine absorbierende Masse zwischen sie eingefügt. Des weiteren ist es bekannt, hinter einem Folgekolben noch eine Flüssigkeit, etwa Wasser oder Öl, anzuordnen.
Alle diese Vorschläge unterliegen der Kritik, weil sie entweder unbefriedigende Wirkungen ergeben oder nur Teillösungen ermöglichen, sei es, dass die Folgekolben schwer beweglich sind, sei es, dass die Dichtungsflüssigkeit ihrerseits schwer am Durchlecken zu verhindern ist.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Tintenpatrone für Kugelschreiber, die nach hinten Verbindung mit der Aussenluft hat, so abzudichten, dass zwar jedes Durchlecken sicher vermiedenwird, trotzdem aber die Schreibfunktion, d. h. der Tintenfluss, nicht beeinträchtigt wird.
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einer Patrone, an deren rückwärtigem Ende zwei Folgekolben vorgesehen sind,flüssigkeit eingeschaltet wird, welche sich mit den Kolben als Einheit bewegt, also wie ein Flüssigkeit- pfropfen zwischen den Kolben festgehalten wird.
Die Auswirkungen des Erfindungsgedankens sind äusserst vorteilhaft. Die Dichtungsflüssigheit wird zunächst zuverlässig daran gehindert, entweder in die Schreibmasse hineinzufliessen, oder bei verkehrter
Haltung des Schreibgerätes durch die rückwärtige Patronenöffnung auszulaufen. Sodann besteht zwischen der Flüssigkeit und den Kolben eine natürliche Wechselwirkung, indem die Flüssigkeit in den feinen Luft- spalt zwischen den Kolben und der Patronenwand etwas eindringt und dadurch die Kolben schmiert. Schliess- lich aber wiederum wirken die Kolben, indem sie auf diese Weise beweglich gehalten werden, wie ein
Reinigungswerkzeug, das in Verbindung mit der Flüssigkeitsschmierung jede Ablagerung getrockneter Tin- tenteile an der Patronenwand verhindert.
Auf diese Weise bleibt die geordnete Tintenzufuhr zur Schreibkugel zuverlässig erhalten, wie immer die Benutzungsbedingungen sind, während zugleich ein einwandfreier Abschluss der Patrone nach hinten trotz der gewünschten Luftzirkulation gewährleistet ist.
Die Dichtungsflüssigkeit zwischen den beiden Folgekolben besteht z. B. aus einem öligen Material.
Dabei ist es wichtig, dieser Substanz die richtige Fliess fähigkeit zu geben, derart, dass sie im Ruhezustand nicht zu dünnflüssig ist, also nicht ausläuft, im Betrieb aber ein ungehindertes Gleiten der Folgekolben er- möglicht. Die gewünschten Fliesswerte lassen sich gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielen, dass die Dichtungsflüssigkeit von thixotroper Natur ist, also im Ruhezustand vergleichs- weise zähflüssig bleibt, hingegen unter dem Einfluss der Scherkräfte, welche die gleitenden Folgekolben ausüben, ziemlich dünnflüssig wird, so dass die Kolben, welche die Tintensäule nach hinten begrenzen,
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diese auch dann störungsfrei nach vorne strömen lassen,
wenn beispielsweise die Fassung der Schreibkugel vorübergehend ausgetrocknet ist.
Zur weiteren Verdeutlichung des Erfindungsgegenstandes wird auf die Zeichnung Bezug genommen.
Fig. l zeigt einen Längsschnitt durch eine Patrone gemäss der Erfindung. Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab einen Schnitt durch das hintere Ende der Patrone gemäss Fig. 1. Fig. 3 gibt eine Abänderungsform zu Fig. 2 wieder. Fig. 4 veranschaulicht im Längsschnitt die normale Dichtungsweise des erfindungsgemässenKolben- systems beim Umkehren des Schreibwerkzeuges, während Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Patrone mit ausgetrockneter Fassung veranschaulicht.
In den verschiedenen Zeichnungsfiguren ist eine Kugelschreiberpatrone üblicher Art dargestellt, deren die Schreibktlgel enthaltender Teil mit 10 bezeichnet ist. Ein Rohr 11, das sich nach vorne in einen vorengten Teil 12 fortsetzt, enthält die Tinte und mündet über das rückwärtige Ende 13 durch eine Öffnung
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tigen Teiles 16, in welchem in an sich bekannter Weise zwei-voneinander getrennte Koibeii 17 und 18 vorgesehen sind. Zwischen diesen Kolben befindet sich erfindungsgemäss eine flüssige Dichtungssubstanz 19. Die Bohrung, welche die Verbindung der Patrone mit der Aussenluft herstellt, ist durch einen Ansatz 22 des Stopfens 14 geführt, wobei dieser Ansatz zugleich verhindert, dass sich der Folgekolben 18 dicht auf den Stopfen 14 setzen kann.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind die beiden Folgekolben 23,25durcheinenkcnischenZwi- schenteil 24 zu einer Einheit verbunden. Dabei ist in den Kolben eine Längsbohrung 26 vorgesehen, an die sich Querbohrungen 27 und 28 zwecks Heranführung des Dichtungsmittels 29 an die Patronenwandung anschliessen. Dieses Dichtungsmittel wird in die Bohrung26 eingespritzt und dringt von dort über dieÖffnun-
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ein.
Aus den Fig. 2 und 3 ist deutlich zu ersehen, dass die Dichtungsflüssigkeit 19 bzw. 29 in den Spalt zwischen den Kolben und der Patronenwand vordringt und dort als Schmiermittel arbeitet.
Was die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtungen betrifft, so ergibt sich folgendes :
In dem Masse, in welchem die Tintensäule 15 durch Verbrauch in der Patrone aosinkt, folgt das Ag-' gregat 17. 18, 19 bzw. 23,25, 29 der Tinte nach unten, wobei das Kolbensystem mit der Tintensäule stets in unmittelbarer Berührung bleibt und die an der Innenwandung des Rohres 11 sitzeuden Tintenreste ab- streift. Das Xolbensystem gewährleistet, dass der gesamte Tintenvorrat im Rohneil 11 verbraucht wird.
Während der normalen Arbeitsstellung des Kugelschreibers mit nach unten gerichteter Kugelspitze bereitet das Abdichten der Tinte gegen das rückwärtige Ende der Patrone keinerlei Schwierigkeiten, Kehrt man den Kugelschreiber um. so dass seine Spitze 10 nach oben ragt. so wirkt die erfindungsgemässe Anordnung in der nachstehend beschriebenen Weise, wobei - wiewohl dies nicht unbedingt erforderlich istunterstellt sei, dass die Patrone einen über der Kapillargrösse liegenden Durchmesser aufweist.
Wenn der Kugelschreiber umgekehrt zur Schreiblage gehalten wird und die Fassung der Schreibkugel nicht ausgetrocknet ist, hat die Tinte 15 an sich das Bestreben, im Rohr 11 nach unten zu fliessen. Das Kolbensystem verhindert dies aber, wie aus Fig. 4 hervorgeht, da die Dichtungsflüssigkeit 19 den Aussenmantel der Kolben umgibt und damit einen. Austausch zwischen Luft und Tinte hinter den Kolben verhindert.
Liegt hingegen die vordere Fassung des Kugelschreibers trocken, so werden sich Tintenspule und Kolbenaggregat nach unten bewegen, wie dies Fig. 5 der Zeichnung andeutet. Die Ursache hiefür besteht in dem Abreissen des. Tintenfilmes an der Schreibkugel, so dass in der Fassung 10, 12 atmosphärischer Druck entsteht, und die Tintensäule folglich zusammen mit dem Kolbensystem der Schwerkraft unterliegt. Wenn die flache Stirnseite 31 des Kolbens 18 mit dem Ansatz 22 des Stopfens 14 in Berührung kommt und von diesem aufgehalten wird, können Tinte und Kolbenaggregat nicht weiter absinken. Zwischen der Rückseite des Kolbens 18 und dem Stopfen 14 bleibt, wie Fig. 5 anschaulich macht, eine ringförmige Luftkammer 32 erhalten.
Im Zusammenhang mit der Wirkungsweise der erfindungsgemäss vorzusehenden beidenKolben und ihrer Zwischendichtung ist es, wie schon angedeutet, sowohl für die Verhinderung des Durchleckens als'für die einwandfreie Verwendbarkeit des Kugelschreibers wichtig, die richtige Art und Menge an Dichtungsflüssigkeit zu verwenden derart, dass diese Flüssigkeit fähig ist, die Innenwandung der Patrone von der Tinte zu reinigen, eine wirksame Abdichtung zwischen den Berührungsflächen von Kolben und Patrone zu gewähr- leisten und bei Benutzung des Schreibwerkzeuges nicht durchzulecken, selbst wenn sich der Kugelschrei-. ber gemäss Fig. 4 in verkehrter Lage befindet. Auch darf die Dichtung um den Kolben nicht reissen.
Die Menge an Dichtungsflüssigkeit, deren es bedarf, ist verhältnismässig klein. Es müsste aber ein
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kleiner Überschuss vorgesehen werden, der die geringfügigen Verluste an Flüssigkeit ausgleicht, die bei normaler Benutzung durch Haften der Flüssigkeit an der Patronenwand entstehen.
Ein spezifisches Dichtungsmaterial, das sich sehr gut bewährt hat, ist eine ölige Flüssigkeit, die in der Hauptsache aus einem Mineralöl besteht, dem eine Metallseife, z. B. Aluminiumstearat, zugemischt ist. Ein anderes brauchbares Dichtungsmaterial wäre eine thixotrope Flüssigkeit, die aus einem Alkydharz besteht, wie es aus Reisöl, Pentaärythrit und Phthalanhydrid hergestellt wird und das 5% eines Polyamidharzes enthält, das Ganze aufgelöst in einem Gemisch von Mineralöl und chloriertem Biphenyl- bzw.
Polyphenylharz, in folgenden Verhältnissen :
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<tb>
<tb> Gemisch <SEP> aus <SEP> Alkydharz <SEP> und <SEP> Polyamid <SEP> 18 <SEP> %
<tb> Chloriertes <SEP> Biphenyl- <SEP> bzw. <SEP> Polyphenylharz <SEP> 46, <SEP> 8 <SEP> Ufo <SEP>
<tb> Mineralöl'31, <SEP> 2% <SEP>
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kugelschreiber, dessen Tintenpatrone am vorderen Ende mit einer Schreibkugel versehen ist und am hinteren Ende mit der Aussenluft in Verbindung steht, wobei zwischen die Tintenfüllung und das hin-
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Ende der Patrone zwei Folgekolben eingeschaltetbeiden Folgekolben. (17, 18) eine zugleich zur Schmierung dienende Dichrungsflüssigkeit(19) eingeschlossen ist, welche sich mit den Kolben als Einheit bewegt.