DE2331285A1

DE2331285A1 - Kugelschreiber

Info

Publication number: DE2331285A1
Application number: DE2331285A
Authority: DE
Inventors: Werner Germann
Original assignee: ANANDA ANLAGEANST; ANANDA ANLAGEANSTALT VADUZ
Current assignee: Albe SA
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1974-01-10
Also published as: GB1428502A; SE395653B; CA1012093A; ES416263A1; JPS5340139B2; JPS4951022A; FR2190620A1; FR2190620B1; DE2331285C2; CH572815A5; IT986523B; US3997273A

Description

218/15.061 DE 15. Juni 1973

PATENTANWÄLTE

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IL-Lr Οϊί 083 50 71

Patentanme ldung

der Firma

ANANDA ANLAGEANSTALT Vaduz (Liechtenstein)

Kugelschreiber

Die Erfindung betrifft einen Kugelschreiber, bei welchem die Tinte durch Gasdruck der Kugel zugeführt wird mit einem, eine Tintensäule enthaltenden Behälter und Mittel zum hermetischen Verschluss.

Derartige Kugelschreiber, bei welchen das der Kugelspitze gegenüberliegende Ende durch einen Verschlusszapfen aus festem oder elastischem Material hermetisch verschlossen ist sind bereits bekannt. Ferner sind verschlossene Kugelschreiberminen bekannt, bei welchen der Gasdruck durch

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BM/HW/mk-10349+10425 ./2

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chemische Reagenzien erzeugt ^T.vird oder durch das Einbringen von flüssigem Gas oder bei welchen die Kugelschreibermine unter einem entsprechenden, geeigneten Druck verschlossen wird. Alle bisher bekannten Arten des hermetischen Verschliessens und aes Druckmittels haben funktioneile, rationelle, sowie herstellungsriässi^e Schwierigkeiten, da die Gasmenge, welche sich im Kompressionsraum hinter der Tintensäule befindet, sehr klein ist und es für die dauerhafte Lagerfähigkeit von solchen Kugelschreiberminen von höchster Bedeutung ist, dass der hermetische Verschluss eine höchstmögliche Gewähr für- deren Dichte ergibt ο Die Materialien, welche absolut gasundurchlässig sind, sind elastisch genug um in einer Passung eine dauerhafte Gasdichte zu gewährleisten, vor allem in deren serienmässigen Herstellung; dagegen haben die elastischen Stoffe, welche wohl eine gute Abdichtung in der Passung des Rohres ermöglichen, jedoch den Nachteil, dass sie nicht gasundurchlässig sind. Ferner ist die Druckhöhe, welche sich im Kompressionsraum hinter der Tintensäule befindet, für das Funktionieren solcher Kugelschreiberminen von höchster Bedeutung und die serienmässige Kontrolle dieses Drucks ist praktisch nach der Fertigung nicht mehr möglich.

Die bisher bekannten Druckmittel können den gegebenen Er-

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fordernissen nicht ausreichend entsprechen, denn alle bisher bekannten Mittel zur Erzeugung des Drucks erfordern zusätzliche Operationen oder zumindest spezielle, komplizierte Vorrichtungen und der erforderliche Druck ist nicht mit" letzter Sicherheit gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine absolute Gasdichtigkeit im Behälter zu erzielen und gleichzeitig einen absolut entsprechenden Druck zu erzeugen, ohne dass hiezu ein spezieller Vorgang oder spezielle Mittel und Vorrichtungen notwendig sind.

ürfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Kugelschreiber zwei ineinander nach Art eines Kolbens in einem Zylinder verschiebbare Teile umfasst, um einen Ueberdruck hinter der Tintensäule in einem Druckraum zu erzeugen, wobei der eine verschiebbare Teil aus hermetischen Verschlussmitteln besteht.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die hermetischen Verschlussmittel ein Verschliessrohrchen, das an dem einen Ende abgeschlossen und am anderen Ende offen ist, und welches derart mit der Tinte in Berührung steht, dass es mit der Oberfläche des anderen verschieb-

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baren Teiles durch die Tinte selbst abgedichtet v.^riro.

Beim Versehieben des Verschliessrohrchens in den die Tinte enthaltenden Behälter, wird in diesem Versehliessröhrchen ejn Druck erzeugt, welcher zwangsläufig im Verhältnis zu. der Länge der Tintensä'ule und der Gesamtlänge des Verschliessrohrchens und des Leerraumes im Behälter steht. Auf diese V/eise wird auch mit absoluter Sicherheit die Gasdichte im Kompressionsraurn gewährleistet, da das hintere Ende des Verschliessrohrchens verschlossen ist und die offene Seite durch die Tintensäule verschlossen wird. Da die Tinte ein sehr hohes Dichtungsvermögen aufweist, v/erden Passungsfehler zwischen Behälter und Verschliessröhrchen durch die Tinte selbst abgedichtet. Durch die Auswahl der Tintenmenge d.h. der Länge der Tintensäule und der Länge des Verschliessrohrchens, sowie des freibleibenden Kompressionsraumes, kann auch mit absoluter Sicherheit ein beliebig gewünschter Druck erreicht werden, ohne dass hiezu spezielle Operationen oder Mittel angewendet werden müssen.

Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und beispielhaft mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Darin zeigen:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kugelschreibermine genäss einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie die vorstehende einer zweiten Ausführungsvariante,

Fig. 3 einen Längsschnitt von Kugelschreiberpatronen für die Anwendung in Linearschreiber-Messgeräten,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den hinteren Teil einer Kugelschreibermine gemäss einer dritten Variante

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Kugelschreibermine gemäss einer vierten Variante,

Fig. 6 einen Längsschnitt in vergrössertem Masstab durch den hinteren Teil des Kugelschreibers gemäss Fig. 5*

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 einer Kugelschreibermine gemäss einer fünften Variante,

Fig. 8 einen Teilschnitt einer Variante des Verschliessorgans zum Kugelschreiber gemäss Fig. 7·

Die in Fig. 1 dargestellte Kugelschreibermine umfasst ein, die Tinte I_- enthaltendes als Behälter dienendes Minenrohr 2, mit einer Verengung Jj ^ar* deren Ende sich die Schreibspitze 1O₁ befindet.

Die Kugelschreibermine umfasst ferner ein Verschlussrohr j3, das am hinteren Ende 4_ geschlossen und am vorderen

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Ende 6. offen ist, und dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser das Minenrohres 2. entspricht» Dieses Verschlussrohr ^ wird mit seinem offenen, vorderen Ende 6 von hinten in das Minenrohr 2_ eingepresst, so dass sich dieses Ende 6. in der Tintensäule I_- nahe der Verengung J_ befindet. Die strichpunktierte Linie des Verschlussrohres _2. stellt dasselbe dar, vor dem Einpressen.

Beim Einpressen des Verscnlussrohres j>_ dringt die Tinte 1_ in dieses Rohr und in den kleinen Spielraum ^j_- zwischen dem Verschlussrohr und dem Minenrchr 2. ein und gewährleistet also eine vollkommene Dichtigkeit. Nach dem Einpressen des Verschlussrohres j; in das Minenrohr 2, v/eist die Tintensäule eine Hö'he W auf, die inbezug auf die gebrauchte Tintenmenge variiert und es entsteht im hinteren Teil des Rohres ^_- ein Druck im Kompressionsraum £, der dem Verhältnis der Länge A des Rohres zur Höhe W der Tintensäule und zur Höhe Z. des Kompressionsraumes 2. entspricht. Auf der Tintensäule ist ein Schwimmer 8, angeordnet, der den Tintenspiegel stabil hält.

Es ist erkennbar, dass der im Raum £ herrschende Druck beliebig verändert v/erden kann, indem die Länge des Verschlussrohres J5 und die Höhe der Tintensäule, sowie die

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gebrauchte Tintenmenge geändert werden. Ausserdem j st der Korapressionsraum gasdicht abgeschlossen, weil das hintere Ende k_ des Rohres JJj₁ geschlossen ist und das offene Ende 6. dieses Rohres ^. durch die Tinte I_- abgedichtet wird.

In den folgenden Figuren, welche Ausführungsvarianten der in Fig. 1 dargestellten Kugelschreibermine veranschaulichen, werden die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Bei der in Fig. 2 dargestellten Kugelschreibermine besteht das Minenrohr 2_ aus Kunststoff und ist durch ein Metallverschlussrohr ^. hermetisch verschlossen.

Die Fig. 3 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform eines Kugelschreibers für die Anwendung in Linearschreiber-Messgeräten. Der die Tintensäule 1, enthaltende Kunststoff- oder Metallbehälter 2_ ist mittels eines Metallbehälters 2. hermetisch abgeschlossen, wobei ein geeigneter Gasdruck im Raum £, hinter der Tintensäule besteht.

Auf dieser Tintensäule I₁ ist ein Schwimmer 13 angeordnet, der den Tintenspiegel stabil hält.

Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das hintere

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Ende einer hermetisch verschlossenen Kugelschreibermine, entsprechend einen: aritten Ausführungsbeispiel, wobei das Verschlussrohr ^_- mit dem vorderen offenen Ende O_- nur einige Millimeter in die Tintensäule ]_ hineinragt. Dur-ch c*as Eindringen :>es Verschlussroiir^s J_- in aie Tintensäule 1_ wird ein her met i. jeher Verschluss gewährlei stet, veil ::ii: Tin^e I_- in den zwischen dem Rohr ^. ^υη<3 der Wandung des hinenrohres 2_ bestehenden Spielraum ^_- in Richtung der Pfeile £ eindringt. Bei dieser Ausführungsvariante Iz^ jedoch -^ nb separate Erzeugung von Gasdruck notv.^T(.ndig, a) di-rch Einsetzen eines Verschlusszapfens unter Druck stehend, b) durch Anwendung zweier Reagenzien die miteinander verbunden Gas ausscheiden und einen Druck erzeugen, c) durch Einbringen 70η flüssigen: Gas.

Der in Fig. 5 dargestellte Kugelschreiber umfasst einen die Tintensäule I_- enthaltenden Körper 2_, der hinten durch einen Verscnlusszapfen 12_ gasdicht abgeschlossen ist. Dieser Verochlusszapfen der einen, nach Art eines Kolbens in dieser. Körper 2_ verschiebbaren Teil bildet, ist ebenfalls beim hinteren Ende dieses Körpers 2,, vor dem Einpressen strichpunktiert dargestellt. Der Kugelschreiber weist ferner eine in den Vorderteil des Körpers 2 eingepresste

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Schreibspitze JLO, auf.

Der Verschlusszapfen 12, weist eine hülsenförmige Verlängerung JLJi. auf, an deren vorderen Ende Dichtungswulste 14. angeordnet sind, welche mit der grösseren Bohrung 1^_ des hinteren Teiles des Körpers 2. eine luftdichte Passung ergeben, sodass nach dem Einschieben des Verschlusszapfens 12, in den Körper 2, im Leerraum £ hinter der TintensSule 1, ein Ueberdruck entsteht, welcher so hoch ist, wie das Verhältnis des Leerraumes 2. ^zum verdrängenden Volumen der Verlängerung I^ des Verschlusszapfens 12. Das Volumen der Verlängerung JLJj₁ ist ^so gewählt, dass es dem Volumen der Tinte I_- entspricht, um genügend Ueberdruck erzeugen zu können, so dass alle Tinte wieder ausgeschrieben werden kann.

Mit Vorteil sollte jedoch das Volumen der Verlängerung 13 mindestens etwas grosser sein als das Volumen der Tinte I_- in Berücksichtigung von Druckverlusten, welche je nach Beschaffenheit und Gasdichte des gewählten Materials verschieden sein können.

Es besteht also die Möglichkeit die Druckhöhe und das Druckvolumen durch die Auswahl von Tintenmenge, Volumen

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der Verlängerung Y^ and Leerraum 2. den Verhältnissen entsprechend anzupassen.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsvariante umfasst der Kugelschreiber einen Körper 2, der das die Tinte enthaltende Minenrohr, bestehend aus einem Behälter 1&, umgibt und welcher an seinem vorderen Ende eine Schreibspitze 10, aufweist. Der Behälter 18, wird also durch das hintere Ende 12. des Körpers 2, gasdicht verschlossen, während das offene vordere Ende 20. aussen über den Behälter l8 bis nahe der Schreibspitze 10, geschoben wird. Der Behälter 18, hat einen Aussendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Körpers 2_ entspricht und dadurch entsteht eine dichte Passung, welche bewirkt, dass durch das Aufschieben des Körpers 2, über den Behälter 18. im Leerraum ein Ueberdruck entsteht, welcher so gross ist wie das Verhältnis des Tintenvolumens zum Leerraum 2.· Am Ende des Körpers 2. ist innen ein konischer Zapfen 21 vorgesehen, welcher eine zusätzliche Abdichtung des Minenrohres 2. bewirkt. Am vorderen Ende 20, des Körpers 2, ist ein Gewinde 22, vorgesehen, auf welchem ein Mundstück 23, geschraubt ist und mittels der Schulter 24^f innen am Mund stück 22, wird der Körper 2 gegen den Zapfen 2_1 gepresst und verhindert so, dass dieses Minenrohi» 2. durch den ent-

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stehenden Ueberdruck im Leerraum C; aus dem Körper 2, herausgedrückt werden kann.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsvariante des Verschliessorganes weist das verschlossene Ende des Körpers 2. eine Metallhülse 2_4 und einen elastischen Zapfen 16 auf, sodass das Ende YJ_ des Behälters besonders sorgfältig abgedichtet wird.

Es ist zu bemerken, dass bei der Ausführungsforrn gemäss Pig. 5j die Tintensäule I_- unmittelbar im Körper 2. des Kugelschreibers enthalten ist. Sie kann aber ebenfalls in einem Minenrohr enthalten sein, das einen Behälter umfasst, der am vorderen Ende eine Schreibspitze IjO aufweist und am hinteren Ende mit einem Abschnitt grösseren Durchmessers versehen ist, in welchem der hülsenförmige Verschlusszapfen 12. beim Einschieben in den Kugelschreiber gleitet.

In den erläuterten Kugelschreiberminen wird vorzugsweise eine Tintenpaste hoher Viskosität und mit hohem Kohäsions- und Adhäsiohsvermögen und fumbildenden Eigenschaften ver-

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v/endet. Sine solche bereits beschriebene Tintenpaste besteht aus einer Mischung die mindestens ein langsam flüchtendes Lösemittel und ein rasch flüchtendes Lösemittel sowie Farbstoff und Verdickungsmittel enthält.

- Patentansprüche -

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Claims

218/15.061 DE

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Patentanmeldung
der Firma

AMANDA ANLAGEANSTALT
Vaduz (Liechtenstein)

Patentansprüche

1.; Kugelschreiber, bei welchem die Tinte durch Gasdruck der Kugel zugefUhrt wird, bestehend aus einem, eine Tintensäule enthaltenden Behälter und Mitteln zum hermetischen Verschluss, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei ineinander, nach Art eines Kolbens in einem Zylinder verschiebbare Teile (2, ^) umfasst, um einen Ueberdruck hinter der Tintensäule (l) in einem Druckraum (9) zu erzeugen, wobei der eine (3) ver-

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schiebbare Teil aus den besagten Verschlussmitteln besteht.

2. Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hermetischen Verschlussmittel ein Verschliessrohrchen (3) umfassen, das an dem einen Ende abgeschlossen und am anderen Ende offen ist und welches derart mit der Tinte (l) in Berührung steht, dass es mit der Oberfläche des anderen verschiebbaren Teiles (2) durch die Tinte selbst abgedichtet wird.

3. Kugelschreiber nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der andere verschiebbare Teil aus dem Behälter (2) des Kugelschreibers besteht, wobei das besagte Verschlussrohrchen (3) einen, dem Innendurchmesser dieses Behälters (2) entsprechenden Aussendurchmesser aufweist.

4ο Kugelschreiber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Verschlussrohrchen (3) mit seinem offenen, vorderen Ende (6) von hinten genügend tief in den Behälter (2) eingepresst wird, damit die Tinte zumindest teilweise in dieses Verschlussrohrchen (3) eindringt.

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5. Kugelschreiber nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussröhrchen (3) tief genug in den Behälter (2) geschoben wird bis sich sein offenes Ende (6) nah der Schreibspitze (10) befändet.

6. Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der im Druckraurn (9) herrschende Gasdruck in Funktion der Länge (a) des Verschlussröhrchens {j>) und der Höhe (W) der Tintensäule (W) verändert werden kann.

7. Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hermetischen Verschlussmittel aus einem hülsenförmigen Verschlussorgan (12, bestehen, das mit der Oberfläche des anderen verschieb baren Teiles eine elastische luftdichte Passung bildet

8. Kugelschreiber nach Anspruch J₁ dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verschliessorgan (12, I3) im Inneren des anderen verschiebbaren Teiles (2) angeordnet ist und einen Aussendurchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser dieses anderen Teiles (2) entspricht.

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9. Kugelschreiber nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verschliessorgan einen Zapfen (.12) mit einer Verlängerung (13) aufweist, die mit Dichtungswulsten (l4) versehen ist, welche mit der Innenfläche (15) des anderen verschiebbaren Teiles (2) eine elastische luftdichte Passung bilden.

10. Kugelschreiber nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das hülsenförmige Verschliessorgan aus dem Körper (2) des Kugelschreibers besteht, und dass der andere verschiebbare Teil aus dem Behälter (18) dieses Kugelschreibers besteht.

11. Kugelschreiber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Ende (17) des Behälters (18) gegen die hintere Innenfläche des Kugelschreiberkörpers (2) abstützt.

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