DE2660589C2

DE2660589C2 - Kugelhalterung eines Kugelschreibers

Info

Publication number: DE2660589C2
Application number: DE2660589A
Authority: DE
Inventors: Joseph Richard Branks; Gerald Charles Herold; Francis John 53534 Edgerton Wis. Meinhardt; Daniel Paul 53545 Janesville Wis. Stambaugh; Frederick Russell 53190 Whitewater Wis. Wittnebert
Original assignee: Parker Pen Co
Current assignee: Parker Pen Co
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1976-03-09
Publication date: 1983-04-28
Also published as: JPS51125536A; GB1547860A; DE2609668C2; US3951555A; FR2307667A1; IN142818B; IT1058364B; FR2307667B1; DE2609668A1; JPS6116637B2; CA1076066A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelhaiterung eines Kugelschreibers für dünnflüssige Tinte nach dem ^x Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bekannten Kugelhalterungen für dünnflüssige Tinte erfordert die Aufrechterhaltung eines regelmäßigen Tintenflusses dünnflüssiger Tinte zu einer Kugelspitze zur Erzielung einer gleichmäßigen Schreiblinie eine gleichbleibende Tintenzumeßrate.

So ist in dem DE-GM 7011 710 ein Patronenfüllhalter mit zentraler Schreibspitzt beschrieben, bei welchem die Kugelhaiterung um einen als Hohlkörper ausgebildeten Metallkörper, der in einem Bett für eine Scbraubkugel aus Sinter-Metall mundet, ausgebildet Ein Tintenstift ragt mit seinem vorderen Ende weit in den Metallkörper hinein. Der dort angegebene Kugelsitz ist schalenförmig, jedenfalls wird der Form des Kugdshzes keinerlei technische Bedeutung zugemessen.

Es bat sich jedoch gezeigt, daß gerade eine schalenförnüge Ausbildung des Kugekitzes ungünstig

60 ist, da hierbei nicht genügend Tinte, insbesondere bei Schreibbeginn, auf der Kugel verteilt wird und dadurch kein gleichmäßiges Schriftbild entsteht

Auch aus der DE-PS 9 02 353 ist ein Endstück eines Kugelschreibers bekanntgeworden, bei welchem die Auflagefläche für die Schreibkugel aus ein oder mehreren Kugeln besteht wobei diese Kugeln als Speisekugeln dienen. In dieser Ausführungsform ist es nachteilig, daß beim Beginn des Schreibens zunächst die Speisekugeln mit Tinte versorgt werden müssen, was lediglich durch Drehen der Schreibkugeln erfolgen kann, wobei jedoch beim Schreibanfang kein Tintenfluß erfolgt, sondern dieser erst nach vollständiger Benetzung der Zuführkugeln hergestellt ist Dadurch, daß eine derartige indirekte Tintenzuführung über die Zufübrkugeln zur Schreibkugel vorgesehen ist ist bei Schreibbeginn kein sofortiges Beginnen der Linie möglich.

Die DE-PS 8 38 871 betrifft eine in einem schalenförmigen Bett gehaltene Kugel, welche durch einen Anschlag begrenzt ist Dabei treten die bereits oben beschriebenen Nachteile des Schalen-Lagers auf, nämlich das leichte Aufhören des Tintenfhisses, die leichte Verschmutzbarkeit usf.

Aus der US-PS 3063420 ist eine dreieckige Zuführeinrichtung für Tinte bekanntgeworden, welche an ihrem Ende einen geeigneten Kugelsitz aufweist der jedoch nicht näher beschrieben worden ist

Die bekannten Kugelhalterungen besitzen alle den Nachteil, daß keine zufriedenstellende Tintenzuführrate gewährleistet ist was insbesondere auf leicht verschmutzbare Tintenzuführeinrichtungen, die einen zu kleinen Durchmesser aufweisen, zurückzuführen ist Aufgrund der sehr ungünstigen Tintenzuführung — die Schreibkugel liegt meist auf einem schotenförmigen Kugelsitz, der keine genügende Tintenzufuhr gewährleistet — wird insbesondere beim Schreibbeginn nicht genügend Tinte zugeführt um ein einheitliches, glattes Schriftbild zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kugelhaiterung für einen Kugelschreiber zu liefern, welche mit dünnerer, freier fließender, flüssiger Tinte anstelle der pastenförmigen Tinte zn glatterem Schreiben und schnellerem Beginnen-des Schriftzuges arbeitet

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kugelhaiterung ermöglicht es, einen Kugelschreiber mit Tinte einer Viskosität von 03 bis 10 cp einzusetzen, im Gegensatz zu einer dicken Tinte mit etwa 5000 bis 25 000cp- Letztere Tinte ist ein typisches Beispiel komm smell verwandter Tinte für normale Kugelschreiber. Der Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch deshalb wirtschaftlich interessant, weil die Notwendigkeit entfällt spezielle, für Kugelschreiber hergestellte hochviskose Tinten einsetzen zu müssen. Dadurch ist ein Hersteller von Schreibgerät nicht mehr gezwungen, ständig verschiedene Tintenarten unterschiedlicher Viskosität einzukaufen und auf Lager zu halten, wodurch eine beträchtliche Kostenersparnis erreicht werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

F i g. f" eine vertikale ScfanhtdarsteUung durch ein Ausführungsbeispiel eines Kugelschreibers nach der

Erfindung;

F i g. 2 eine fragmentarische, vertikale Schnittdarsteilung in vergrößertem Maßstab, bei dem die schreibende Endspitze des Schreibstiftes nach Fig. 1 dargestellt ist; und

F i g. 3 eine vertikale Schnittdarstellung entlang der Linie IH-III von Fig.2, in Richtung der Pfeile gesehen.

Fig. 1 zeigt einen vorderen Abschnitt eines Tintenschreibgerätes 15 mit einer erfindungsgeraäßen Kugelspitzenr.iordnung 25.

Im folgenden soll zunächst kurz auf die Funktion der dargestellten wesentlichen Abschnitts des Tintenschreibgerätes eingegangen werden, die zum Verständnis der Erfindung notwendig sind.

Üblicherweise werden Tintenschreibgeräte für dünnflüssige Tinte mit einem einen Tintenvorratsraum aufweisenden Gehäuse 21 geliefert, wobei sich zwischen dem Tintenvorratsraum und der Schreibspitze üblicherweise ein Tintenleiter 40 befindet, uer mit einem Ausgleichskörper 23, der als eine Art Puffer wirkt, in Verbindung steht. Derartige Ausgleichskörper 23 sind beispielsweise als Rippenkörper ausgebildet, wie in F i g. 1 dargestellt wobei die Rippen aufgrund ihres kapillaren Rückhaltevermögens die erwünschte Pufferwirkung auszuüben vermögen.

Die Kugelspitzenanordnung 25, die detaillierter in Fig.2 dargestellt ist, weist einen Körper 28 von im wesentlichen zylindrischer Gestalt auf, der eine ihn durchsetzende Längsbohrung 29, einen Kugelsitz 30 sowie eine Kugel 31 besitzt Am äußeren Ende 35 des Körpers 28 ist die Bohrung 29 auf einer kurzen Strecke zylindrisch und verläuft sodann nach innen, wodurch ein stumpfkegelförmiger Bohrungsabschnitt 32 gebildet ist der an einen weiteren, zylindrischen Bohrungsabschnitt 33 mit kleinerem Durchmesser angrenzt Der zylindrische Bohrungsabschnitt 33 endet an einer sich nach innen erstreckenden Stufe oder Schulter 34. Die Kugel 31 ist innerhalb der durch den zylindrischen Bohrungsabschnitt 33 und den stumpfkegelförmigen Bohrungsabschnitt 32 definierten öffnung angebracht und steht mit der äußeren Fläche des Kugelsitzes 30 in Kontakt Wenn die Kugel 31 derart angebracht ist ist der Durchmesser der Kugelöffnung größer als der Kugeldurchmesser. Anschließend kann der vordere Abschnitt des Körpers 28 derart über die Ku get 31 gewalzt rverden, daß in der in F i g. 2 gezeigten Weise eine Lippe 38 entsteht wodurch die Kugel 31 in ihrer Stellung gehalten wird.

An dieser Stelle empfiehlt sich ein Hinweis darauf, daß die Zumeßrate eines Tintenschreibgerätes mit Kugelspitzfeder und dünner Tinte wesentlich größer, vielleicht zehnmal größer als diejenige eines Tintenschreibgerätes mit Kugelspitzfeder konventioneller Bauart für dicke Tinte, ist Die Viskosität der Tinte eines "."ir.tenschreibgerätes mit Kugeispitzfeder und dünner Tinte ist relativ klein, verglichen mit herkömmlicher Tinte für Tintenschreibgeräte mit Kugelspitzfeder. Aus diesen Gründen kann ein Tintenschreibgerät mit Kugeispitzfeder eine Linie erzeugen, die intensiver und klarer ist als diejenige, die bei herkömmlicher Kugeispitzfeder erhalten werden kann. Die Kugelspitzenanordnung 25 nach der Erfindung ist so r.uiijeiegt daß dem Äquator der Kugei 31 in dem durch :ien jUiTtorkegelförmigen Bohrungsabschnitt 32 definierter! ?^f:reich ein Tintenüberschuß zugeführt wird. Diese kreisringförmige Zuführung der Tinte ergibt verhältnismäßig höhere Zumeßraten, die zu einer klaren, intensiven Schreiblinie führen. Die Tinte wird dem Papier durch den Raum zwischen der Kugel 31 und der Seite des Kugelsitzes 30 zugeführt welcher durch den äußeren Bohrungsabschnitt 35 und den stumpfkegelförmigen Bohrungsabschniit 32 sowie die ebene s Fläche des Kugelhalters 30 gebildet ist Dieser seitliche Kugelsitzspielraum (nämlich der Durchmesser des Sitzes abzüglich des Durchmessers der Kugel) sollte vor dem Aufwalzen bis zu 0,0127 mm betragen. Der Tintenfluß wird teilweise durch den Zwischenraum

ίο zwischen der Kugel 31 und der aufgewalzten Lippe 38 gesteuert Diese Abmessung des Zwischenraumes zwischen der Kugel 31 und der beim Aufwalzen gebildeten Lippe 38 beträgt annähernd bis zu 0,01016 mm. Ein Tintenüberschuß wird im Kugelsitz 30 hinter der Kugel 31 aufrechterhalten. Beispielsweise beträgt der für die Tinte zur Verfugung stehende Raum annähernd ein Viertel des Volumens der Kugel 31. Dieser Tintenvorrat reicht für annähernd 101,6 mm Schreibstrecke aus. Die ringförmige Zuführung bildet ein wesentliches Element der Kugdspitzfeder 25 nach der Erfindung.

Während des Schreibens ist eine Komponente der auf die Kugel 31 ausgeübten Kraft entlang der Achse des Tintenschreibgerätes 15 gerichtet- Es ist eine Lagerflä ehe erforderlich, um eine Kugelbewegung entlang dieser Achse zu verhindern. Die Lagerfläche kann durch den Kugelsitz 30 gebildet sein. Da der Kugelsitz 30 getrennt vom übrigen Teil der Kugelspitzenanordnung 25 hergestellt wird, ist eine größere konstruktive Gestaltungsmöglichkeit gegeben als bei anderen Arten des Vorsehens eines Axiallagers. Die Einsätze oder der Kugelsitz 30 können aus einem Material hergestellt sein, welches von dem Material der Kugel verschieden ist wodurch es möglich ist sich Härte, Materialfestigkeit und andere erwünschte Eigenschaften zunutze zu machen.

F i g. 3 zeigt einen dreieckigen Kugelsitz, der auf der Achse des Tintenschreibgerätes eine Lagerfläche bildet Der Kugelsitz 30 weist drei Tintenkanäle auf, die dort in den Kugelsitz 30 einmünden, wo die Seitenwände des Sitzes von den Wänden der Bohrung, in welche der Kugelsitz 30 eingepreßt ist, Abstand haben. Der Kugelsitz 30 ist so dimensioniert, daß er Seitenabschnitte aufweist, die im Verhältnis zum Durchmesser des Boh- rungsabschnittes 33 breiter sind, so daß dann, wenn der Kugelsitz 30 in den Bohrungsabschnitt 33 hineingepreßt wird, Metall von der Wand des Bohrungsabschnittes 33 inderbeidem Bezugszeichen 37 (F i g. 2 und 3) gezeigten Weise verschoben und der Kugelsitz 30 dauerhaft

so innerhalb der Kugelspitzenanordnung 25 befestigt wird. Wenn der Kugelsitz 30 so eingesetzt ist, muß er natürlich noch genügend mechanische Festigkeit haben, um die Kugel 31 abzustützen.

Vorzugsweise hat die Kugel 31 für die Kugelspitzen-

anordnung 25 nach der Erfindung eine verhältnismäßig rauhere Oberfläche als Kugeln, die bei herkömmlichen Kugelschreibern verwendet werden, um eine akzeptable Schriftwiedergabe zu erhalten. Die Oberflächenrauhigkeit hängt von dem Kugelmaterial ab. Es ist wichtig, daß die Kugel 31 ihre Oberflächenrauhigkeit während der gesamten Lebensdauer des Tintenschreibgerätes beibehält um eine gute Schreibqualität sicherzustellen. Allgemein haben rauhere Kugeln eine geringere Tendenz zum Aussetzen, können aber auch die Sitzlagerflächen mit einer höheren Rate abnutzen. Aus diesem Grunde ist eine Oberflächenrauhigkeit von annähernd 0,0254 bis 0,254 μ angemessen, wodurch sich eine gute Schreibqualität bei gleichzeitig akzeDtablen

Abnutzungserscheinungen ergibt

Die erfindungsgemäß vorgesehene Kugelspitzenanordnung 25 zeichnet sich dadurch aus, daß die Kugel 31 relativ weiter vorsteht als bei herkömmlichen Kugelschreibern, Tintenkugelschreibern oder Tintenschreibgeräten mit Kugelspitzfedern, bei denen dünne Tinte verwendet wird. Dieses weitere Vorstehen führt dazu, daß ein größerer Teil der Kugel 31 freiliegt Dies gibt die Möglichkeit, mit einem kleineren Schreibwinkel zu schreiben und damit eine sauberere Linie zu erzeugen, ι ο Auch kann ein höherer Verschleiß der axialen Lagerung toleriert werden, ohne daß die Schreibqualität leiden würde. Da die Kugelspitzenanordnung 25 üblicherweise bevorzugt in einem TTntenschreibgerät mit Vakuumbehälter oder Unterdrückbehälter verwandt wird, verliert das Tintenschreibgerät seine Tinte nicht, wenn die Kugel 31 verlorengeht, wie es bei herkömmlichen Kugelschreibern der Fall ist Das Vorstehen der Kugel 31, nach dem Aufwalzen der Lippe 38, sollte im Bereich zwischen 25 und 41% des Kugeldurchmessers liegen. Um die Möglichkeit einer Beschädigung der Lippe 38, wodurch die Schreibqualität leiden würde, auf ein Minimum zu reduzieren, sollte die Dicke der Lippe 38, nach dem Aufwalzen, annähernd 0,0254 mm betragen.

Um Tinte vom Tintenvorratsraum zur Schreibspitze, also zur Kugel 31 in der Kugelspitzenanordnung 25, zu übertragen, ist ein Tintenleiter 40 vorgesehen. Der Tintenleiter 40 ist in der Bohrung des Ausgleichskörpers 23 angeordnet, wobei die Position des Tintenleiters 40 in der Kugelspitzenanordnung 25 für die Übertragung von Tinte hinter dem Kugelsitz 30, welches die axiale Lagerabstützung bildet, kritisch ist. Vorzugsweise sollte das Ende des Tintenleiters 40 mit dem die axiale Lagerung bewirkenden Kugelsitz 30 in Kontakt stehen, kann jedoch davon auch bis zu 0,1270 mm Abstand haben.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß der in der Fig. 1 gezeigte Tintenleiter 40 einen reduzierten, zylindrischen vorderen Endabschnitt 42 aufweist, der so bemessen ist, daß er in die Längsbohrung 29 der Kugelspitzenanordnung 25 paßt. Der Endabschnitt 42 dient zum to Zuführen von Tinte hinter den Kugelsitz 30 und damit durch die Tintenkanäle 36 zur Schreibkugel 31.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß alle erfindungsgemäßen angestrebten Vorteile durch die Kugelhalterung erreicht werden können, die nicht nur ^s einfach und zuverlässig in ihrer Wirkungsweise, sondern auch verhältnismäßig einfach und wenig aufwendig in der Herstellung ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Rugelhalterung eines Kugelschreibers für dünnflüssige Tinte, wobei der Kugelschreiber einen eine Durchgangsbohrung aufweisenden Ausgleichskörper, einen einen Kugelsitz aufweisenden Körper und eine Schreibkugel sowie eine Tintenleiteinrichtung aufweist, wobei weiterhin der Körper eine axiale Längsbohrung besitzt, die in Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern übergeht, einen inneren, zylindrischen Bohrungsabschnitt, einen äußeren, zylindrischen Bohrungsabschnitt und einen stumpfkegelförmigen Bohrungsabschnitt dazwischen bildet, gekennzeichnet dadurch, daß der Körper in einer Durchgangsbohrung des Ausgleichskörpers zumindest teilweise aufgenommen ist, daß der weitere Durchmesser des stumpfkegelfönaigen Bohrungsabschnitts (32) dem äußeren, zylindrischen Bohrungsabschnitt (35) zugewandt ist und der innere Bohrungsabschnitt (33) zur Aufnahme eines Tintenleiters (40) eingerichtet ist, und daß in den inneren, zylindrischen Bohrungsabschnitt (33) ein flacher Kugelsatz (30) mit dreieckigem Grundriß derart in den Körper (28) eingepreßt ist, daß Tintenzuführkanäle (36) zwischen den Seitenflächen des Kugelsitzes (30) und der Längsbohrung (29) des Körpers (28) gebildet sind.

2. Kugelhaiterung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Material des Körpers (28) eine Lippe (38) teilweise Ober die Kugel (31) gewalzt ist und diese in der Längsbohrung (29) und am Kugelsitz (30) festhält

3. Kugelhaiterung nach eirem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (31) aus der Längsbohrung (29) über die lippe (38) um annähernd 25 bis 41% des Kugeldurchmessers vorsteht

4. Kugelhaiterung nach einen* der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kugelsitz (30) der Kugel (31) und dem äußeren, zylindrischen Bohrungsabschnitt (35) sowie dem stumpfkegelförmigen Bohrungsabschnitt (32) ein Ringraum gebildet ist, dessen Volumen annähernd ein Viertel des Kugelvolumens beträgt

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