DE1498161A1 - Verbesserung an Schreibfedern fuer Registriergeraete - Google Patents

Description

• Verbesserung an Schreibfedern für Registriergeräte Die Erfindung bezweckt die Verbesserung von Schreibfedern für Registriergeräteg bei denen das Schreibröhrchen mit dem Vorratsbehälter für die Schreibflüssigkeit vereinigt ist und bei dene.n der Tintenvorratsbehälter durch dicht beieinander liegende Trennwände so aufgeteilt und dimensioniert ist, daß die Oberflächenspannung und/oder die Adhäsiöns- bzw. Kapillarkräfte der Schreibflüssigkeit den statischen Druck praktisch aufheben, zum Erzeugen eines ununterbrochenen, linienförmigen Tintenschriebs.
• Derartig ausgebildete Schreibfedern sind z.B. durch das deutsche Patent Nr. 1 164 110 bekannt. Ihr wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der Tintenvorratsbehälter oberhalb der eigentlichen Schreibstelle, d.h.oberhalb der Öffnung der Schreibkapillare angeordnet sein kann, ohne daß befürchtet werden muß, daß die Schreibflüssigkeit durch den Druck der Flüssigkeitssäule von selbst ausfließt; denn durch die Aufteilung des Behälters in schmale Kammern hält sich die Schreibflüssigkeit auf Grund ihrer Oberflächenspannung von selbst, wodurch die Wirkung des statischen Drucks eliminiert wird. Der Nachteil dieser Federn ist darin zu sehen, daß sie im eingebauten Zustand, d.h. in der Arbeitestellung, nicht gefüllt werden können, weil die leergeschriebenen Kammern Luft enthalten, die ein Einfließen von Tinte verhindern. Zum Füllen muß also die Feder ausgebaut, gedreht und mit einer Spezialfüllvorrichtung nachgefüllt werden.
• Die Feder nach dem Hauptpatent Nr..(Patentanmeldung M 55 219) hat diese Nachteile nicht mehr. Sie kann im eingebauten Zustand nachgefüllt werden, weil ihr Vorratsbehälter nicht Mehl in einzelne, nebeneinanderliegende Kammern unterteilt ist, sondern vielmehr aus einer einzigen, langen zickzackförmig gewundenen Kammer von vergleichsweise geringem Querschnitt gebildet ist. Die in diesen mäander- oder labyrinthähnlich verlaufenden Vorratskanal eingefüllte Schreibflüssigkeit zieht sich wie ein "Wurm" von der Lufteintrittsöffnung bis zur Schreibkapillare durch den Kanal. Auch bei dieser sogenannten "Labyrinthfeder" wird der große Vorteil erzielt, daß sie weitgehend l'ageunabhängig schreibt, weil auch hier durch den vergleichsweise geringen Kanalquerschnitt der statische Druck der Schreibflüssigkeit.infolge ihrer Oberflächenspannung ausgeglichen wird. Es hat sich aber im praktischen Gebrauch der labyrinthfeder der Nachteil ergeben, daß beim Nachfüllen in die vergleichsweise kleine Einfüllöffnung, an die der Spezialfüller direkt angesetzt werden muß, Luftbläschen mit in den Vorratskanal hineingedrückt werden, die beim späteren Betrieb der Feder ein Abreißen des Tintenzuflusses bewirken.
• Als-weiterer Nachteil der bisher bekannten Federn wird die Notwendigkeit zum Ansaugen der Schreibflüssigkeit an der Kapillare vor Ingebrauchnahme angesehen.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Gebrauchswert von Schreibfedern der eingangs gekennzeichneten Art zu erhöhen, indem ihre Betriebssicherheit verbessert und ihre Handhabung, insbesondere beim Nachfüllen der Schreibflüssigkeit erleichtert wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Schreibfeder, insbesondere nach Pa,tent-Nr . ........ (Patentanmeldung M 55 219) dadurch gelöst, daß an der Einfüllöffnung ein Einfülltrichter ausgebildet ist, dessen Öffnungsweite größer als der Durchmesser eines Tropßns der Schreibflüssigkeit ist und dessen Trichtermund einen Durchmesser von mindestens 0,6 mm hat, daß der zwischen Vorratsbehälter und Trichtermund liegende Verbindungskanal mindestens auf einem Stück einen Querschnitt eines auf der Spitze stehenden Dreiecks aufweist, der sich vom Vorratsbehälter zum Trichtermund verjüngt, wobei das Schreibröhrchen mit Abstand vom Trichtermund zwischen diesem und dem Vorratsbehälter von -unten in den Verbindungskanal einmündet.
• Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, daß, vom Vorratsbehälter ausgehend, der Verbindungskanal einen rechteckigen Querschnitt hat, der sich verjüngt und in einen Querschnitt in Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks übergeht, der sich weiter verjüngt und an der Einmündung des Einfülltrichters seinen geringsten Querschnitt hat. Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles -näher beschrieben und in der Zeichnung im vergrößerten Maßstab dargestellt.
• Fig. 1 zeigt eine Hälfte der labyrinthfeder in der Seitenansicht. Fig. 2 zeigt die aus 2 Halbtehen zusammengefügte Feder in der Ansicht von oben -und Fige 3 zeigt die Feder in Arbeitsstellung in perspektivischer Ansicht. Wie aus den Figuren zu erkennen ist, ist die Feder aus zwei kongruenten und annähernd symmetrischen Halbteilen la und lb zusammengesetzt. Um den den Vorratsbehälter für die Schreibflüssigkeit darstellenden Kanal 2 in seinem Querschnitt zu verringern bzw. um seine Länge zu vergrößern, ist zwischen die beiden Halbteile la, lb eine dünne Trennwand 3 eingesetzt, die an der mit 4 bezeichneten Stelle eine Aussparung besitzt, durch die die Kanäle in dem Halbteil la und im dem Halbteil lb miteinander in Verbindung stehen. Der Vorratsbehälter 2 steht über den Verbindungskanal 5 mit dem Einfülltrichter 6 in Verbindung. Der Querschnitt des Verbindungskanals5 kann beispielsweise die Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks haben. Er kann aber auch, wie in Fig. 2 angedeutet, einen sich gleichmäßig verjüngenden Querschnitt von rechteckiger Form haben, wie bei 5a angedeutet und kann dann, sich weiterhin verjüngend, bei 5b in den Dreiecks-Querschnitt übergehen, so daß durch den sich kontinuierlich verringernden Kanalquerschni tt von der Rechte cksform im Vorratsbehälter zu der verjüngten Dreiecksform in Richtung auf den Einfülltrichter zu ein gleichmäßiger Tin - tenfluß erzielt und dabei insbesondere das Abreißen der Schreibflüssigkeit, beispielsweise infolge von Lufteinschlüseen, . , verhindert wird. Der Einfülltrichter selbst hat einen Öffnungswinkel (S,-) von vorzugsweise 60 0 er kann aber abweichend davon den gleichen Zweck erfüllen, wenn sein Öffnungswinkel zwischen 45 und 900 beträgt. An den oberen Rand des Trichters 6 ist ein Ring 7 angeformt, und zwar in Gestalt eines Rohrabschnitts. Dabei ist die lichte Weite des Ringes so gewählt, daß sie größer ist, als der Durchmesser eines Tropfens der Schreibflüssigkeit. Mit dieser Maßnahme Ist es also möglich, Tinte aus einer handelsüblichen Tintenpatrone in den Trichter zu tropfen, ohne daß eine Berührung der Schreibfeder oder gar ein Ausbau derselben erforderlich ist. In der Tinte befindliche Luftbläschen steigen an die Oberfläche und gelangen deshalb nicht in den Vorratsbehälter. Versuche mit dieser Feder haben nun gezeigt,

  daß mit einer Trichteraundöffnung 8 von ca. 0,6 mm erreicht

  wird, daß bei einer Neigung des Vorratsbehälters die Kapillarwirkung ausreicht, um ein Zurückfließen der Tinte bzw. Ab- reißen zu vermeiden, der Querschnitt jedoch groß genug ist, um die Füllung in einer angemessenen Zeit zu ermöglichen. Um den Zufluß, der Schreibflüssigkeit zum Schreibröhrchen 9 mit Sicherheit auch bei ggf. im Vorratsbehälter befindlichen Bläschen zu gewährleisten, sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, daß der Verbindungskanal 5 zwischen dem Kanal 2 und dem Trichter 6 mindestens auf einem Teil den Querschnitt eines auf der Spitze stehenden Dreiecke hat, der sich zum Trichtermund hin verjüngt und an der Übergangsstelle zum Trichtermund 8 seinen geringsten Querschnitt hat. In der Schreibflüasigkeit befindliche Luftbläschen werden dann je nach ihrer Größe an einer entsprechenden Stelle des Verbindungskanals 5a festgehalten, wobei Tinte in den Ecken des Kanals ungehindert bis zum Schreibröhrehen 9 weiterfließt. Der Vorgang des Füllens und Entleerens der Feder erfolgt nun in der folgenden Weise: Die Schreibhüssigkeit wird beispieleweise mit einer handelsüblichen Tuschpatrone in den Trichter 6,7 getröpfelt. Da die mittlere Öffnung des Trichtere oberhalb der höchsten Stelle des Vorratsbehälters liegt, wird die Schreibflüssigkeit durch ihren statischen Druck zunächst in den Verbindungskanal 5 und dann in den Vorratskanal 2 fließen. Dieser Vorgang ist zunächst verblüffend und kann bei einer aus glasklarem Polystyrol hergestellten Labyrinthfeder sehr augenscheinlich beobachtet werden. Ist der Kanal 2 gefüllt, bildet sich im Trichter ein Vorratetropfen aus und es wird, je nach dem Überschuß der Füllung, an dem Luftloch 10, das am Ende des Vorratskanals 2 vorgesehen istg überschüssige Schreibflüssigkeit austreten. Unterhalb des Luftlächs 10 ist eine im wesentlichen horizontal verlaufende Auffangfläche 11 ausgebildet, die verhindert, daß am Luftloch austretende Tinte nach unten läuft und die Feder bzw. ihre Halterung verschmutzt. Die am Luftloch ausgetretene und bei 12 angedeutete Schreibflüssigkeit wird sich dann auf Grund ihrer Oberflächenspannung in der von den 3 Seitenwänden gebildeten Nische von selbst halten. Bei der nun erfolgenden Inbetriebnahme der Feder zeigt sich der . Vorteil, daß sie,'ohne die Tinte an der Kapillare 9 ansaugen zu müssen, von selbst anschreibt. Dieser Vorteil wird durch den statischen Druck der im Trichter befindlichen Flüssigkeit ausgelüBt. Es wird also zunächst der im Trichter befindliche Vorrat verbraucht,"sodann fließt die Tinte aus dem Kanal 2 nach, wobei zuerst der am Luftloch 10 ausgetretene Überschuß 12 vom Kanal wieder aufgenommen wird. Da der Verbindungskamal 5 an der mit 5c bezeichneten Stelle (Fig. 1) seinen geringsten Querschnitt hat, wird dort ein kleiner Propfen von Schreibflüssigkeit stehenbleiben und den Luftzutritt durch den Trichter in die Kapillare 9 verhindern. Die Schreibflüssigkeit wird dann weiter durch alle Windungen des Vorratskanals 2 langsam nachgesaugt und erst wenn der letzte Rest der Tinte aus dem Kanal 2 und dem Verbindungskanal 5 verbraucht ist, wird der letzte Rest aus dem Teilstück 5c des Verbindungskanals verbraucht.
• Dauerversuche mit dieser Labyrinthfeder haben ergeben, daß die Schreibflüssigkeit über einen längeren Zeitraum,nur einen geringen Schwund durch Verdunstung hat, weil die mit der Luft in Verbindung stehenden Öffnungen 8 und 10 sehr klein sind. Während des Betriebs tritt eine Veränderung des Schreibdruk-

  kes an der Kapillare9praktisch nicht auf, weil der Drehpunkt

  der Feder im Schwerpunkt des Vorratsbehälters 2 vorgesehen ist und die Schwerpunktveränderungen beim Nachfließen der Tinte wegen des vergleichsweise geringen Kanalquerschnitte nicht wesentlich sind.
• Durch die Oberflächenspannung der Schreibflüssigkeit und ggf. auch durch die Adhäsions- und Kapillarkrähe innerhalb des Kanals wird die Schreibflüssigkeit entgegen.dem statischen. Druck von-selbst gehalten, no daß der Schrieb weitgehend unabhängig'von der Lage der Feder ist und von Anfang bis zum Ende einer Füllung gleichmäßig breit bzw. dick bleibt. Im Vergleich zu den üblichen Kegelfedern wird mit der Labyrinthfeder eine Schreibdauer von rund dem zehnfachen erreicht.
• Um den Auflagedruck des Schreibröhrehens 9 auf dem Registrierpapier einstellen zu können, ist am vorderen Ende der Feder eine Nase 13 mit einem Langloch 14.angeformt. Durch die Erweiterung 15 des langlochs wird ein an beiden Seiten verdicktes Schiebegewicht 16 eingesetzt, das so bemessen ist, daß-es in jeder Stellung durch die Elastizität des Federmaterials von selbst festgeklemmt wird. Dabei dient die Nase 13 gleichzeitig als Handhabe beim Einsetzen der Feder.

Claims (1)

1. Patentansprüche Verbesserung an Schreibfedern für Registriergeräte, bei denen das Schreibröhrehen mit dem Verratsbehälter für die SchreibflüBeigkeit vereinigt ist und bei denen der Tintenvorratsbehälter durch dicht beieinander liegende Trennwände so aufgeteilt und dimensioniert ist, daß die Oberflächenspannung und/oder die Adhäsions- bzw. Kapillarkräfte der Schreibflüssigkeit den statischen Druck praktisch aufheben, zum Erzeugen eines ununterbrochenen, li-nienförmigen Tintenschriebeg insbesondere nach Patent-Nr . ..... (Patentanmeldung X 55 219), dadurch gekennzeichnet, daß an der Einfüllöffnung ein Einfülltrichter-(6) ausgebildet ist, dessen Öffnungeweite größer als der Durchmesser eines Tropfens der Schreibflüssigkeit ist und dessen Trichtermund (8) einen Durchmesser von mindestens 0,6 mm hat, daß der zwischen Vorratsbehälter (2) und Trichtermund (8) liegende Verbindungskanal (5) mindestens auf einem Stück einen Querschnitt eines auf der Spitze stehenden Dreiecks aufweist, der sich vom Vorratsbehälbr (2) zum Trichtermund (8) verjüngti wobei das Schreibröhrehen (9) mit Abstand vom Trichtermund (8) zwischen diesem und dem Vorratsbehälter (2) von unten in den Verbindungskanal (5) einmündet. 2. Schreibfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der ÖffnungswinkeloC d7es Einfülltrichters (6) zwischen 45 0 und 900 beträgt. 3. Schreibfeder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Einfülltrichter (6) ein kurzer Ring (7) in Form eines Rohrabschnitte angeformt ist. 4. Schreibfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Verbindungskanal (5) entgegengesetzten Ende des Behälters (2) eine lufteintrittaöffnung (10) ausgebildet ist, die in eine von drei annähernd rechtwinklig zueinander stehenden Außenflächen gebildete Nische (u.a.11) einmündett in die sich überschüssige Schreibflüssigkeit (12) hineinsetzen kann. 5. Schreibfeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch-gekennzeichnet" daß sie aus zwei kongruenten und im wesentlichen symmetrischen, im Spritzverfahren hergestellten Halbteilen (la,1b) aus Kunststoff unter Zwischenfügung einer Trennwand (3) aufgebaut ist. 6. Schreibfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daß die mittlere Trichteröffnung (7) oberhalb der höchsten Stelle des Vorratsbehälters liegt. 7. Schreebfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daß der Verbindungskanal (5) an der Stelle der Trichtereinmündung (8) den geringsten Querschnitt aufweist. 8. Schreibfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-*« durch gekennzeichnet, daß-der Verbindungskanal (5) über seine ganze Länge-den Querschnitt eines auf der Spitze stehenden Dreiecke hat. 9. Schreibfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetg daß vom Vorratsbehälter (2) ausgehend der Verbindungskanal (5) einen rechteckigen Querschnitt hat, der sich verjüngt und in'einen Querschnitt in Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks (bei 5b) übergeht, der sich weiter verjüngt (bei 5e) und an der Einmündung (8) des Einfülltrichters (6,7) seinen geringsten Querschnitt hat. 10. Schreibfeder nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrer dem Vorratsbehälter (2) abgekehrten Seite eine Nase (13) mitlangloch (14) zur Aufnahme eines Verschiebegewichts (16) angeformt ist, die gleichzeitig als Handhabe dient. 11. Schreibfeder nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichneti daß die beiden Halbteile (la, lb) aus Polystyrol gespritzt sind. 12. Schreibfeder nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibröhrehen (9) nach dem Zusammenkleben der beiden Halbteile (la.1b) eingezogen ist.