DE1243051B - Behaelter zur Abgabe von Fluessigkeit fuer Schreib- und andere Verteilungsgeraete - Google Patents

Behaelter zur Abgabe von Fluessigkeit fuer Schreib- und andere Verteilungsgeraete

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DE1243051B
DE1243051B DEJ20316A DEJ0020316A DE1243051B DE 1243051 B DE1243051 B DE 1243051B DE J20316 A DEJ20316 A DE J20316A DE J0020316 A DEJ0020316 A DE J0020316A DE 1243051 B DE1243051 B DE 1243051B
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liquid
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gas
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DEJ20316A
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Dr H R Fehling
E H Harvey
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IRC Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43KIMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00Ball-point pens
    • B43K7/02Ink reservoirs; Ink cartridges
    • B43K7/03Ink reservoirs; Ink cartridges pressurised, e.g. by gas
    • B43K7/035Ink reservoirs; Ink cartridges pressurised, e.g. by gas the gas acting on a piston

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Description

  • Behälter zur Abgabe von Flüssigkeit für Schreib- und andere Verteilungsgeräte Die Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeit, die an einem Ende des Behälters aus einer Auftragsöffnung abgegeben werden kann, während das andere Behälterende dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist, insbesondere für Kugelschreiber, mit einem aus einem festen Stoff bestehenden Nachfolgekörper, der eine eine ringförmige Gaskammer bildende Einschnürung zwischen inneren und äußeren Endteilen besitzt, wobei jeder dieser Endteile einen Verschlußbereich aufweist, an welchem sein Umfang mit leichter Gleitpassung in der Bohrung des Behälters sitzt und der umgebende Spalt jedes Endteiles an seinem Verschlußbereich mit einer Flüssigkeit ausgefüllt ist, die einen ringförtnigen Meniskus zu der Gaskammer hin zeigt, so daß ein Gasvolumen, vozugsweise Luft, in der Gaskammer bei einem Druck eingeschlossen ist, welcher den Druck der Flüssigkeit g in diesem den inneren Endteil umgebenden Spalt übersteigt.
  • Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf Flüssigkeitsbehälter, in welchen die Bohrung des Behälters einen Durchmesser von wenigstens 2,5 mm oder einen gleichwertigen Querschnitt aufweist, und insbesondere auf Behälter, bei welchen die Bohruno, etwa 5 oder 6 mm beträgt, so daß die Kapillarkräfte nicht genügend keit aus der stark Bohlung sind, um unter zu dem verhindern, Einfluß daß der Schwer- Flüssi g kraft und/oder anderer Kräfte, welchen der Behälter bei normalem Gebrauch ausgesetzt sein kann, entweicht.
  • Während die Erfindung einerseits bei Behältern von Schreibgeräten, wie z. B. Füllhaltern, Füllfeder-und Füllstifthaltern sowie Ku(Yelscbreibern, anwendbar ist, kann sie andererseits auch bei Verteilungs-oder Auftragsgeräten (hauptsächlich bei solchen mit einer Kugelspitze oder einer Verteilungsdüse mit Kugelventil) Anwendung finden; solche Geräte werden beispielsweise zum Verteilen oder Auftragen von kosmetischen Stoffen, wie z. B. desodorierenden oder parfümierenden Stoffen, verwendet. Die Erfindung ist insbesondere zur Anwendung bei Behältern von Kugelschreibern bestimmt. da die Schwierigkeiten, welche die Erfindung zu überwinden sucht, hauptsächlich in Verbindung mit Kugelschreibern aufGe-C treten sind.
  • Erfahrungsgemäß lecken Behälter der erwähnten Art, da Tinte am Nachfolgekörper vorbei aussickert. Es hat sich gezeigt, daß das Lecken des Nachfolgekörpers teils auf Kräften beruht, die durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit hervorgerufen werden, und teils in Gleichgewichtsstörungen ihren Ursprung haben, die durch Temperatur- und Druckschwankungen verursacht werden. Dies geht aus folgenden überlegungen hervor: Wenn der Meniskus der Sperrflüssigkeit konkav ist, erzeugen die resultierenden Kapillarkräfte einen Unterdruck (kleiner als der atmosphärische Druck) in diesem Flüssigkeitsring. Daraus fololt, daß an den beiden Stirnflächen des Nachfolgekörpers eine Druckdifferenz besteht, welche, selbst wenn der Nachfolgekörper dieselbe Massendichte (scheinbares spezifisches Gewicht) wie die Flüssigkeit hat, den Nachfolgekörper in die Flüssigkeit hineinzudrängen sucht.
  • Sofern diese Kraft nicht durch eine Gegenkraft aufgehoben wird, z. B., wenn das Schreibgerät auf einer Seite lie t, wird sich der Nachfolgekörper in die 9 C Flüssigkeit hineinbewegen, und er wird diese durch den obenerwähnten Ringspalt herausdrücken. Diese Bewegung des Nachfolgekörpers wird sich fortsetzen, bis der konkave Meniskus seine Gestalt in der Weise ändert, daß die resultierenden Kapillarkräfte den bvdrostatischen Druck in dem Behälter nicht mehr herabsetzen, d. h., wenn die Druckdifferenz zwischen den beiden Stirnflächen des Nachfolgekörpers verschwunden ist.
  • Der Kapillardruck kann nur abnehmen, wenn der Radius des Meniskus zunimmt, d. h., wenn ein starker, stabiler Meniskus sich in einen schwachen und gewöhnlich unstabilen Meniskus verwandelt, der etwas konvex oder etwas konkav sein kann. Wenn dies eintritt, besteht die Gefahr des Flüssigkeitsaustritts nach dem rückseitigen Ende des Behälters, besonders wenn dort bereits ein Flüssigkeitsfilm an der Behälterwand hinter dem Nachfolgekörper vorhanden ist, was der Fall sein kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel durch die Abgabe der Flüssigkeit abgesenkt ist.
  • Es gibt noch einen weiteren zusätzlichen Grund für die Gefahr des Aussickerns. Wenn der Behälter auf einer Seite liegt, wird der Flüssigkeitsring zwischen dem Umfang des Nachfolgekörpers und der Behälterwand an dem unteren Teil des Umfanges des Nachfolgekörpers einem positiven hydrostatischen Flüssigkeitsdruck unterworfen, dessen Größe proportional ist zu dem Durchmesser (oder der gleichwertigen Abmessung) des Behälters. An diesem unteren Teil des Umfanges des Nachfolgekörpers findet also das Aussickern der Flüssigkeit statt, sofern nicht der hydrostatische Druck an jedem Punkt der ringförmi-,gen Flüssigkeitsfiäche durch den örtlichen kapillaren Druck ausgeglichen wird, welcher von dem örtlichen Krümmungsradius der Flüssigkeitsoberfläche abhängt.
  • Unter einem starken Meniskus soll in dieser Beschreibung ein solcher verstanden werden, der sehr stabil ist, und nicht etwa ein solcher, bei dem die Oberflächenspannung besonders hoch ist, da die Oberflächenspannung konstant und von der Krümmung unabhängig ist. Die wichtigste Voraussetzung für die Stabilität ist daher ein kleiner Krümmungsradius, da ein solcher Meniskus seine Gestalt bei verschiedenen Lagen des Gerätes praktisch nicht ändert.
  • Um die erwähnten Schwierigkeiten zu beheben, ist ein Behälter der geschilderten Art erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß der Nachfolgekörper einen mit Flüssigkeit verschlossenen kapillaren Expansionskanal aufweist, welcher mit der Gaskammer in Verbindung steht, um die Ausdehnung und Zusammenziehung des eingeschlossenen Gases aufzunehmen, indem sich die Verschlußflüssigkeit längs des Kanals verschiebt. Die Bezeichnung »kapillarer Ausdehnungskanal« wird hier benutzt, um auszudrücken, daß die Abschlußflüssigkeit einen stabilen Abschlußmeniskus unter normalen Gebrauchsverhältnissen und vorzugsweise bei allen Lagen des Behälters beibehält. Der innere Endteil ist derjenige Endteil, welcher der Flüssigkeitssäule in der Bohrung zugewendet ist, und der äußere Endteil ist ein Teil, welcher von der Flüssigkeitssäule durch den inneren Endteil und die Gaskammer getrennt ist.
  • Die Erfindung umfaßt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, die den Grundgedanken der Erfindung verwirklichen.
  • Bei allen im folgenden beschriebenen Ausführun ' gsformen besteht der Expansionskanal aus einem oder mehreren Kanälen, die entweder im Inneren des Nachfolgekörpers oder Kolbens oder durch eine Verminderung der Querschnittsfläche des Nachfolgekörpers oder Kolbens in einem vor dem Verschlußbereich gelegenen Gebiet des äußeren Endteiles gebildet sind.
  • Die radiale Weite des den Verschlußbereich umgebenden Spaltes jedes Endteiles soll vorzugsweise nicht größer sein als 0,1 mm, wobei dieser Endteil als mittig in der Bohrung angeordnet angenommen wird. Die Expansion bzw. Kontraktion, welche aufgenommen werden soll, beruht auf Änderungen des atmosphärischen Druckes oder der Temperatur oder dieser beiden unter normalen Benutzungsverhältnissen. Sofern der Behälter zur Verwendung bei im wesentlichen konstantem atmosphärischem Druck be- stimmt ist, wie z. B. auf oder nahe der Seehöhe, soll zweckmäßig das gesamte in dem Expansionskanal verfügbare Volumen für das eingeschlossene Gas wenigstens 10% des Volumens der Gaskammer sein. Sofern der Behälter unter stark veränderlichen Verhältnissen des atmosphärischen Druckes verwendet werden soll, kann dieser Wert bis auf wenigstens 50 % gesteigert werden. Zweckmäßig sollen die beiden Teile des Nachfolgekörpers am äußeren Umfang des Nachfolgekörpers um wenigstens 2 mm entfernt sein, um zu verhindern, daß sich die gegenüberliegenden Menisken längs der Behälterwand vereinigen.
  • Bei Gebrauch wird der eingeschnürte Nachfolgekörper oder Kolben in die belüftete Bohrung des Behälters eingesetzt, welcher zweckmäßig einen kreisfönnigen Innenquerschnitt besitzt; die Endteile erhalten in der Bohrung einen verhältnismäßig engen, je- doch leicht gleitenden Sitz. Einer dieser Endteile (der als innerer Endteil bezeichnet wird) wird in die in dem Behälter befindliche Flüssigkeit eingetaucht, und es werden sodann an dem entgegengesetzten Ende des Nachfolgekörpers einige Tropfen einer Verschlußflüssigkeit eingeführt. Diese Verschlußflüssigkeit verteilt sich schnell in dem zwischen dem Umfang des anderen oder äußeren Endteiles des Nachfolgekörpers und der Behälterwand vorhandenen Zwischenraum, wodurch eine Menge des Gases (z. B. Luft), in welchem diese Operation durchgeführt wird, in der an der Einschnürung des Nachfolgekörpers vorgesehenen Gaskammer eingeschlossen wird. Der vorausgehende Meniskus der Verschlußflüssigkeit setzt das eingeschlossene Gas unter einen Druck, der größer ist als der atmosphärische Druck und den Druck der Flüssigkeit (z. B. der Behälterflüssigkeit) in dem den inneren Endteil umgebenden Zwischenraum etwas übersteigt. Die beiden konkaven Menisken (nämlich der Meniskus des Ringes der Behälterflüssigkeit, welcher den Verschlußbereich des inneren Endteiles umgibt, und der Meniskus des Ringes der Verschlußflüssigkeit, welcher den Verschlußbereich des äußeren Endteiles des Nachfolgekörpers umgibt) haben dann gleiche Stärke, da der Krümmungsradius der beiden Menisken von dem Druck des eingeschlossenen Gases und von der Oberflächenspannung der Flüssigkeit abhängt.
  • Unter normalen Änderungen der Temperatur bzw. und/oder des Druckes kann das eingeschlossene Gas frei expandieren und sich umkehrbar zusammenziehen, indem die Flüssigkeit sich längs des durch Flüssigkeit verschlossenen kapillaren Expansionskanals verschiebt, ohne daß (bei Expansion) Gas aus dem Expansionskanal entweichen kann und ohne daß (bei Zusammenziehung) die gegenüberliegenden Menisken sich vereini-en oder der Verschluß an dem äußeren Endteil dauernd unterbrochen wird.
  • Bei Einhaltung der dem Grundgedanken der Erfmdung folgenden Bedingungen und bei zweckmäßiger Ausbildung des Nachfolgekörpers wird das Aussickern der Behälterflüssigkeit vermieden. Hierdurch wird es weiterhin möglich, in einfacher Weise die Flüssigkeit im Behälter vollkommen von der Atmosphäre abzuschließen, ohne daß hierbei Gefahr besteht, daß sich im Behälter gegenüber der Atmosphäre ein Über- oder ein -Unterdruck bildet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit einem Nachfolgekörper gemäß der Erfindung wobei der kapillare Expansionskanal mit Luft ausgefüllt ist, F i g. 2 eine ähnliche Ansicht, welche den Zustand veranschaulicht, bei welchem die einaeschlossene Luft sich auf den kleinsten Rauminhalt zusammengezogen hat und der Expansionskanal mit einer Verschlußflüssigkeit ausgefüllt ist, F i g. 3 eine ähnliche Ansicht, welche einen Zwischenzustand zwischen F i g. 1 und 2 veranschaulicht, F i g. 4 eine Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform des Nachfolgekörpers, F i g. 5 eine geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführuno, des Nachfolgekörpers, F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit einem anderen Nachfolg ,ekörper gemäß der Erfindung, F i g. 7, 8 und 9 weitere Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung, bei welchen der Expansionskanal von der Gaskammer nach innen gerichtet ist.
  • Nach F i g. 1 enthält der rohrförmige Behälter 10 (z. B. der Behälter eines Schreibgerätes) eine Flüssigkeitssäule 11 (z. B. Tinte), an deren Oberseite ein fester Nachfolgekörper oder Kolben 12 von kreisförinigem Ouerschnitt vorgesehen ist. Auf einem mittleren Bereich seiner Länge ist der Nachfolgekörper in seinem Durchmesser verkleinert, d. h., er ist bei 13 eingeschnürt, um eine ringförmige Gaskammer 14 zwischen dem Vorder- und Hinterteil 1.5 bzw. 16 des Nachfolgekörpers ni bilden. Jeder Endteil besitzt einen Verschlußbereich d, bzw. d, an welchem sein Umfang mit leichtem Gleitsitz in der Bohrung sitzt. Jeder Verschlußbereich endigt an seinem inneren Ende in einer Kante oder Stufe. Zwischen dem Verschlußbereich des rückseitigen Endteils 16 und der Einschnürung 13 ist der Nachfolgekörper bei 18 etwas im Durchmesser verkleinert, um einen kapillaren Expansionskanal 17 von ringförmiger Gestalt zu schaffen, der die Gaskammer 14 mit dem jenen Verschlußbereich umgebenden Spalt verbindet.
  • Das stirnseitige Ende 20 des Nachfolgekörpers kann verrundet oder konisch verjüngt sein, um zu vermeiden, daß Luft zwischen den Nachfolgekörper und der Flüssigkeit in den Behälter eingeschlossen wird, wenn der Nachfolgekörper in die Flüssigkeit eingeführt wird. Gegebenenfalls kann der Nachfolgekörper aus zwei Formteilen hergestellt werden, die sich beim Zusammenbau miteinander verbinden. Der innere Endteil kann aus Polyäthylen bestehen, da dieses Material mit normaler Kugelschreibertinte gut verträglich ist. In der folaenden Tabelle sind die hauptsächlichen 0 Abmessungen eines Ausführungsbeispieles ang übrt: "ef D ............ 5 Mm Durchmesser d, ............ 4,9 mm Durchmesser d . ............ 2,9 mm Durchmesser . ............ 4,7 mm Durchmesser d4 ............ 4,87 mm Durchmesser d . ............ 4,75 mm Durchmesser 2 mm Durchmesser L# . ........... 6 mm Durchmesser Die radiale Weite des Expansionskanals beträgt demnach 0,15 mm.
  • Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß d. etwas kleiner ist als dl, so daß der den äußeren Endteil 16 umgebende Spalt etwas größer ist als der den Teil 15 umgebende Spalt; dadurch ist gewährleistet, daß ein etwaiger Luftaustritt über den Endteil 16 und nicht über den Endteil 15 stattfindet. Dies wird ferner unterstützt, indem eine Abschlußflüssigkeit verwendet wird, deren Viskosität kleiner ist als diejenige der Behälterflüssigkeit. Wie ersichtlich, ist auch d" etwas kleiner als d4. Es wurde gefunden, daß diese Maßnahme die Ablösung von kleinen Einzelbläschen unterstützt, sofern Luft in der beschriebenen Weise austritt.
  • Die weniger wichtigen Abmessungen sind die fol-Clenden: L3 ........................ 3 imm L4 2 mm L5 ........................ 3 mm L6 ........................ 1,5mm x ......................... 1 mm Wie ersichtlich, erfüllt die Behälterflüssigkeit den schmalen Ringspalt zwischen dem Umfang des vorderen Endteiles 15 und der Innenwand des Behälters, wobei die Flüssigkeit an der rückseitigen Kante oder Rand dieses Endteiles 15 einen konkaven Meniskus bildet. Durch eine derartige Kante oder Ecke wird der Meniskus verankert. Eine ähnliche Kante oder Ecke ist an dem vorderen Ende des Teiles 18 voraesehen. Die Verschlußflüssigkeit 19 erfüllt den Ringspalt zwischen dem Verschlußbereich des rückseitigen Teiles 16 und der Innenwand des Behälters; sie bildet an der vorderen Kante dieses Teiles 16 einen konkaven Meniskus. Die Kammer 14 und der rinförmige Expansionskanal 17 sind mit Luft ausgefüllt Die eingeschlossene Luft befindet sich also in dem Zustand von (P, - Pi) .. ".,. Das für die eingeschlossene Luft zur Verfügung stehende Gasamtvolumen kann um 50% größer gewählt werden als das Volumen der Kammer 14 allein, welches erforderlich ist für ein Gerät, das in einem Flugzeug in einer Höhe von etwa 8000 Fuß verwendet werden soll, d. h. - F i g. 2 veranschaulicht den Zustand, in welchem die eingeschlossene Luft sich auf das kleinste Sicherheitsvolumen zusammengezogen hat und daher nur die Gaskammer 14 füllt. Der Expansionskanal 17 ist dabei von der Verschlußflüssigkeit auscefüllt, und der ringförmige Meniskus dieser Flüssigkeit hat sich von der inneren Kante des Verschlußbereiches des Teiles 16 des Nachfolgekörpers bis zu der inneren Kante oder Ecke des Teiles 18 vorgeschoben.
  • F i g. 3 veranschaulicht einen Zwischenzustand, bei welchem der Behälter sich in horizontaler Lage befindet und der Expansionskanal 17 nur teilweise von der Verschlußflüssigkeit ausgefüllt ist. An der oberen Seite dieses Kanals hat sich der Meniskus auf einem Teilstück längs des Teiles 18 vorgeschoben, während er in dem unteren Teil des Kanals bis zum Ende des Teiles 18 vorgegangen ist und sich an der Kante oder Ecke dieses Teiles verankert.
  • Danach ist es verständlich, daß man zweckmäßig einen kapillaren Behälter vorsieht, aus welchem die Verschlußflüssigkeit abgezogen werden kann, um den Expansionskanal ganz oder teilweise auszufüllen, wenn die eingeschlossene Luft sich zusammenzieht, und in welchem die Verschlußflüssigkeit aus dem Expansionskanal wieder zurückweichen kann, wenn die eingeschlossene Luft expandiert. Die als Reserve vorgesehene Verschlußflüssigkeit kann auch dazu dienen, um die Innenseite des Behälters 10 zu überziehen, da der Nachfolgekörper 12 den Behälter durchläuft, wenn die Behälterflüssigkeit 11 abgegeben wird. Der für die Verschlußflüssigkeit vorgesehene Behälter muß selbstverständlich in der Lage sein, mit dem Expansionskanal in einem von der Gaskammer 14 entfernten Bereich in Verbindung zu treten. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 besteht er aus zwei Schlitzen 21 von kapillarer Größe, die im rechten Winkel zueinander am äußeren Ende des Nachfolgekörpers quer eingeschnitten sind. Zusätzlich kann noch eine mittlere Bohrung 22 von kapillarer Größe vorgesehen sein, von welcher die Schlitze radial ausgehen. Diese mittlere Bohrung 22 kann in Wegfall kommen, wenn nur ein kleiner Reservevorrat von Verschlußflüssigkeit erforderlich ist. Nach einer anderen Ausführungsforin können radiale öffnungen von kapillarer Größe vorgesehen sein, die von der mittleren Bohrung 22 nach außen führen und die Schlitze 21 ersetzen. Nach einer weiteren Ausführungsmöglichkeit kann der Behälter aus mehreren Längsschlitzen von kapillarer Weite bestehen, etwa nach Art der Längsschlitze 23 in F i g. 5.
  • Bei einer Ausbildung, bei welcher die Hauptabmessungen der vorstehenden Tabelle entsprechen, kann die öffnung 22 im Durchmesser und in der Tiefe 2 mm haben, und die Schlitze 21 können eine Weite von 1 mm und eine Tiefe von 2 mm erhalten.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 bis 3 ist eine Stufe an dem inneren Ende des Verschlußbereiches des Teiles 16 vorgesehen, welche normalerweise das Bestreben hat, den inneren Meniskus der Verschlußflüssigkeit zu verankern. F i g. 4 zeigt eine Ausbildung, bei welcher diese Stufe in Wegfall kommt. Hier ist der Teil 18 des Nachfolgekörpers verjüngt ausgebildet, wodurch bewirkt wird, daß, wenn der Nachfolgekörper in den Behälter eingesetzt wird, der ringförmige Expansionskanal sich von einer maximalen radialen Weite an seinem inneren Ende, wo er mit einer Kante oder Ecke versehen ist und mit der Gaskammer 14 in Verbindung steht, auf eine kleinste radiale Weite an seinem äußeren Ende verjüngt, wo er in den den Teil 16 umgebenden Verschlußspalt übergeht. Bei dieser Ausbildung ist die seitliche Stabilität des ringförmigen Meniskus verbessert, und die scharfe Ecke wird weniger wichtig als bei der Ausführung nach F i g. 1 bis 3, wo sie sehr erwünscht ist.
  • F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher der Expansionskanal 17 aus mehreren Rillen oder Schlitzen 23 von kapillarer Größe besteht, die axial in dem Umfang des Teiles 18 des Nachfolgekörpers eingeschnitten sind, so daß sie von der Gaskammer 14 bis zu dem das rückseitige Ende 16 umgebenden Verschlußspalt führen. Bei dieser Ausbildung ist vorzugsweise eine scharfe Ecke oder Kante vorgesehen, wo der Expansionskanal 17 mit der Gaskammer verbunden ist.
  • Diese Ausbildung hat eine gesteigerte Stabilität des inneren Meniskus der Verschlußflüssigkeit zur Folge, wenn diese nach der Kontraktion oder Expansion des Gases den Kanal 17 ausfüllt oder aus diesem zurückweicht. Wenn ein einzelner kapillarer Schlitz 23 vorgesehen ist, kann er sich über die gesamte Länge des Teiles 16 erstrecken.
  • Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 besteht der Expansionskanal 17 aus einer kapillaren Bohrung 24, die von der Gaskammer 14 durch den Nachfolgekörper hindurch nach außen zu dem Behälter 21, 22 der Verschlußflüssigkeit führt. Der Kanal kann, wie dargestellt, an seiner Verbindungsstelle mit der Gaskammer eine scharfe Ecke oder Kante haben. Die Bohrung 24 kann zweckmäßig einen Durchmesser von 0,5 mm erhalten.
  • Die kapillare Bohrung kann bei einer zweiteiligen Ausführung einen schraubenförmigen oder in anderer Weise gewundenen Verlauf haben, z. B. die Form eines Schraubengewindes auf einem von der Einschnürung 13 in dem rückseitigen Ende 16 vordringenden Kern, so daß seine Länge zur Aufnahme einer größeren Gasexpansion vergrößert wird. Der Kern kann nach einer anderen Ausführung auch mit einer oder mehreren äußeren Längsrillen versehen sein.
  • Die Verschlußflüssigkeit braucht bei allen Ausführungsbeispielen keine besonders hohe Viskosität aufzuweisen. Vorzugsweise ist diese geringer als diejenige der Behälterflüssigkeit. Die Viskosität der Verschlußflüssigkeit soll genügend groß sein, um zu verhindern, daß unter den bei normalem Gebrauch des Gerätes einwirkenden Stößen keine Flüssigkeit verspritzt oder durch Tropfenbildung verloren wird. Die Viskosität soll andererseits so niedrig sein, daß eine schnelle Bewegung der Flüssigkeit in und aus dem Expansionskanal gewährleistet ist und das Anhaften eines zu starken Films an einer Fläche, von welcher die Flüssigkeit bei solchen Bewegungen zurückweicht, vermieden wird. Es wurde gefunden, daß flüssiges Paraffin und Rizinusöl unter normalen Verhältnissen gut verwendbar sind.
  • Das spezifische Gewicht des Materials für den Nachfolgekörper oder Kolben soll so gewählt werden, daß der von dem Nachfolgekörper auf die Tinte bei nach abwärts gerichteter Lage der Schreibspitze ausgeübte Druck geringer und vorzugsweise wesentlich geringer ist als der maximale kapillare Druck an dem inneren Endteil des Nachfolgekörpers. Bei normalen Abmessungen des Behälters ist unter diesem Gesichtspunkt irgendein geeignetes Plastikmaterial gut verwendbar.
  • Anstatt daß der Expansionskanal wie bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 bis 6 von der Kammer nach außen gerichtet ist, kann er auch von der Gaskammer nach innen zu der Flüssigkeitssäule verlaufen. Beispiele für eine derartige umgekehrte Anordnung sind in F i g. 7 bis 9 veranschaulicht. F i g. 7 zeigt eine Ausbildung, bei welcher der kapillare Expansionskanal 17a in Ringform das im Durchmesser verkleinerte rückseitige Ende 18 a des vorderen Teiles 15 des Kolbens oder Nachfolgekörpers umgibt. Wie ersichtlich, steht dieser Expansionskanal mit der Gaskammer 14 und mit dem Spalt in Verbindung, welcher den Bereich des Teiles 15 umgibt, der mit enger Gleitspannung in der Bohrung des Behälters 10 sitzt. Der vordere Teil des Nachfolgekörpers ist vorzugsweise an der Stelle, wo er auf den Teil 18 a verkleinert ist, mit einer Stufe versehen, so daß der Meniskus der Flüssigkeit, welche diesen Spalt ausfüllt, verankert wird. Dies ist dargestellt in dem Zustand, wo die eingeschlossene Luft ganz expandiert ist. Der Teil 18 a ist ebenfalls mit einer Kante oder Ecke versehen, und zwar dort, wo der ringförmige Expansionskanal mit der Gaskammer 14 in Verbindung steht. Der den rückseitigen Teil 16 des Nachfolgekörpers umgebende Behälter für die Verschlußflüssigkeit 19 entspricht der Ausbildung nach F i g. 1 und den für diese Figur angegebenen Abmessungen.
  • F i g. 8 zeigt einen Nachfolgekörper, bei welchem der kapillare Expansionskanal Rillen 25 in dem vorderen Teil 15 b und Rillen 23 in dem rückseitigen Teil 16 b des Nachfolgekörpers umfaßt, die den Rillen 23 in F i g. 5 ähnlich sein können. Am rückseitigen Ende des Teiles 16b ist ein kapillarer Behälter für die Verschlußflüssigkeit vorgesehen, der aus Schlitzen 21 und einer Bohrung 22 in der oben beschriebenen Ausführung besteht.
  • F i g. 8' veranschaulicht auch den Umstand, daß der Nachfol,gekörper aus zwei ursprünglich getrennten Teilen bestehen kann, um die Herstellung z. B. durch Spritzguß zu vereinfachen. Der verkleinerte Teil 13 b an der Einschnürunasstelle des Nachfol-ekörpers ist als axialer Vorsprung am vorderen Ende des rückseitigen Teiles 16b ausgebildet, der in eine Ausnehmung 26 im vorderen Teil 15 b paßt und darin erforderlichenfalls durch einen geeigneten Kitt oder Klebstoff befestiat werden kann. Eine ähnliche zweitellige Ausbildung kann selbstverständlich auch bei den anderen in der Zeichnung dargestellten Nachfolgekörpern Anwendung finden.
  • F i g. 9 zeigt eine Ausbildung, bei welcher der kapillare Expansionskanal aus einer Bohrung 24 c besteht, die von der Gaskammer 14 zu der vorderen Stirnfläche des Teiles 15c des Nachfolgekörpers führt, so daß eine Verbinduna, zwischen der Gaskammer und der Flüssigkeitssäule in dem Behälter 10 hergestellt wird. Auch hier ist ein Behälter iür die Verschlußflüssigkeit, welche den Spalt um den Teil 16e des Nachfolgekörpers ausfüllt, an dem äußeren Ende dieses Teiles vorgesehen, wobei dieser Behälter, wie oben beschrieben, aus Schlitzen 21 und einer Bohrung 22 besteht.
  • Es sei hervorgehoben, daß, wenn die Luft oder ein anderes in der Kammer 14 ein-eschlossenes Gas expandiert oder sich zusammenzieht, ein nach F i g. 7 und 9 ausgebildeter Nachfolgekörper sich aus der Flüssigkeit in dem Behälter etwas nach außen bewegt bzw. in sie einsinkt.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Rohrförmiger Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeit, die an einem Ende des Behälters aus einer Auftragsöffnung abgegeben werden kann, während das andere Behälterende dem atmosphärischen Druck ausgesetzt ist, insbesondere für Kugelschreiber, mit einem aus einem festen Stoff bestehenden Nachfolgekörper, der eine eine ringförmige Gaskammer bildende Einschnürung zwischen inneren und äußeren Endteilen besitzt, wobei jeder dieser Endteile einen Verschlußbereich aufweist, an welchem sein Umfang mit leichter Gleitspannung in der Bohrung des Behälters sitzt und der umgebende Spalt jedes Endteiles an seinem Verschlußbereich mit einer Flüssigkeit ausgefüllt ist, die einen ringförmigen Meniskus C b C zu der Gaskammer hin zeigt, so daß ein Gasvolumen, vorzugsweise Luft, in der Gaskammer bei einem Druck eingeschlossen ist, welcher den Druck der Flüssigkeit in diesem den inneren Endteil umgebenden Spalt übersteigt, d a d u r c h c- e k e n n z e i c h n e t, daß der Nachfolgekörper einen mit Flüssigkeit verschlossenen kapillaren Expansionskanal aufweist, welcher mit der Gaskammer in Verbindung steht, um die Expansion und Zusammenziehung des eingeschlossenen Gases aufzunehmen, indem die Verschlußflüssikeit sich längs des Kanals verschiebt.
  2. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang eines Endteiles des Nachfolgekörpers wenigstens eine Rille vorgesehen ist, welche zwischen der Gaskammer und dem Verschlußbereich jenes Endteiles verläuft und den Expansionskanal bildet. 3. Behälter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachfolgekörper innen mit einem durch Flüssigkeit verschlossenen kapillaren Expansionskanal versehen ist, der aus wenigstens einer kapillaren Durchgangsöffnung besteht, die von der Gaskammer ausgeht. 4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionskanal an der Stelle, wo er mit der Gaskammer verbunden ist, eine scharfe Kante aufweist. 5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dp-.ß das gesamte in dem Expansionskanal für das eingeschlossene Gas verfügbare Volumen wenigstens 100% des Volumens der Gaskammer beträgt. 6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Nachfolgekörpers am äußeren Umfang des Nachfolgekörpers wenigstens 2 mm voneinander entfernt sind. 7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Aufnahme der Verschlußflüssigkeit dienender Behälter vorgesehen ist, in welchen der Expansionskanal Gas abgibt, wenn das Gas in der Gaskammer expandiert, und von welchem Flüssigkeit abgezogen wird, wenn dieses Gas sich zusammenzieht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 854 021.
DEJ20316A 1960-07-30 1961-07-28 Behaelter zur Abgabe von Fluessigkeit fuer Schreib- und andere Verteilungsgeraete Pending DE1243051B (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE854021C (de) * 1949-05-23 1952-10-30 Ernest Verrinder Wagner Roehrchenfoermiger Tintenbehaelter fuer Fuellschreiber

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DE854021C (de) * 1949-05-23 1952-10-30 Ernest Verrinder Wagner Roehrchenfoermiger Tintenbehaelter fuer Fuellschreiber

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