DE2921286A1

DE2921286A1 - Kugelschreiberspitze

Info

Publication number: DE2921286A1
Application number: DE19792921286
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kaji; Seiji Noguchi
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2921286C2; US4355915A; JPS54156730A; CH641097A5; JPS6216837B2

Description

Er- 8Θ0υ L-uncfren ?.

2% Mai 1979

Z/Si/Seit

Pentel Kahushiki Kaisha^ Tokio / Japan

Kugelschreiberspitze

Die Erfindung betrifft einen Kugel schreiber, im einzelnen die Ausbildung einer Tintenzuführung, welche für die Vervendung in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte geeignet ist zur Regelung des Tintenflusses von einer Tintenkamnier zu einer Kugel am äußeren Ende der Spitze»

Kugelschreiber sind seit vielen Jahren weit verbreitet im Gebrauch. Sie besitzen eine Spitze mit einer Halterung mit kalottenförmiger Aussparung zur drehbaren Lagerung einer Kugel und einer Öffnung am Boden der Aussparung zur Verbindung mit dem rückwärtigen Ende und eine axiale Hülse zur Aufnahme einer bestimmten Menge Tinte. Dabei ist das rückwärtige Ende der Spitze an dem vorderen Ende der Hülse angeordnet«, so daß die Tinte durch die Öffnung in der Spitze zu Schreibswecken zu der Kugel gelangen kann«,

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Die Tinte, welche in derartigen Kugelschreibern benutzt wird, kann in zwei Arten eingeteilt werden, eine Öltinte_r welche seit vielen Jahren Verwendung findet, und eine wasserlösliche Tinte, deren Verwendung gerade begonnen hat. Öltinte hat gegenüber der wasserlöslichen Tinte eine erhöhte Viskosität, so daß eine entsprechende Menge durch eine Tintenführungsrille einfacher Konstruktion im Boden der Aussparung oder in einer inneren Wand ffes Spitzenkörper-s_f die die Durchgangsbohrung begrenzt, so daß die Rille eine gewisse Menge Tinte hält, leicht zu der Kugel gelangen kann, wenn sie sich dreht. Wenn eine ähnliche Rille in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte benutzt wird, kann die niedrigere Viskosität dieser Tinte ein Tropfen während des Schreibprozesses oder einen-Rückfluß in die Tintenkammer bewirken, wenn der Schreiber aufrecht mit der Spitze nach oben abgestellt ist, d.h., die Ausgestaltung der Führungsrille ist von großer Bedeutung in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte.

Aus den US-Patenten Nr. 2 813 512, 3 302 279 und 3 781 123 sind verschiedene Ausbildungen einer Führungsrille bekannt, wobei der Boden einer kalotienförmigen Aussparung, welche eine Kugel hält, mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Vertiefungen versehen ist, welche mit einer Durchgangsbohrung an ihrem einen Ende in Verbindung stehen und dadurch beitragen, einen Fluß der Tinte in die Aussparung su erzielen bei einer Vergrößerung de»s Kontaktbereiches zwischen der Tinte und der Kugel. Mit einer Öltinte erhöhter Viskosität ist es möglich, einen ununterbrochenen Tintenfluß aus der Tintenkammer durch die Durchgangsbohrung zu dem Boden der Aussparung aufrecht zu erhalten« Bei einer wasserlöslichen Tinte verringerter Viskosität kann jedoch die Tinte aus der Durchgangsbohrung in die Tintenkammer zurückfließen oder ein durchgehender Fluß

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durch den Boden der Aussparung unterbrochen werden, wenn der Schreiber mit der Spitze nach oben plaziert wird oder wenn der Schreiber einen Stoß erhält.

Diese Schwierigkeit wird durch das US-Patent 3 671 616 überwunden, aus welchem eine Spitze mit einer Vielzahl sich axial erstreckender Vertiefungen in der inneren Wand der Durchgangsbohrung bekannt geworden ist, welche eine Kapillarwirkung haben, so daß die Ausführung mit wasserlöslicher Tinte verwendet werden kann. Diese Vertiefungen erstrecken sich in axialer Richtung des Schreibers. Die oberen Enden dieser axialen Vertiefungen münden in den Boden der Aussparung, während ihre unteren Enden in eine Höhlung münden, welche mit einer Tintenkammer, in Verbindung steht, die aus einer axialen Hülse gebildet wird. Dadurch wird die Tinte besser in der Durchgangsbohrung gehalten, wodurch ein ununterbrochener Tintenfluß möglich ist.

Auch aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung Ur. 51-47821 ist eine weitere Verbesserung der Tintenversorgung durch die Durchgangsbohrung von der Tintenkammer bekannt geworden, indem eine Vielzahl radial sich erstreckender Vertiefungen auch im unteren Ende der Durchgangsbohrung vorgesehen ist, welche an das obere Ende der Tintenkammer angrenzen.

Wenn eine Spitze mit der Ausbildung der Vertiefungen, wie sie aus dem US-Patent 3 671 616 oder der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-47821 bekannt sind, in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte verwendet wird, bleibt die Neigung zu einem unterbrochenen Tintenfluß bei Schreibbeginn ebenso wie während des Schreibprozesses. Als Ergebnis einer Untersuchung wurden gefunden, daß dieses Phänomen durch die gleichförmige Weite der Vertiefungen bewirkt wird und die Tatsache, daß die Vertiefungen sich achsparallel zu der Durch-

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gangsbohrung erstrecken, welche sich verjüngt, sodaß der

Durchmesser allmählich vom Boden der Aussparung zur Tintenkammer hin abnimmt. Im einzelnen ist die Kapillarwirkung, welche durch die Vertiefungen hervorgerufen wird, bei einer derartigen Konstruktion nicht voll wirksam, um eine Geschwindigkeit des Tintenflusses zu bewirken, welche mit einer erhöhten Schreibgeschwindigkeit in Einklang steht, oder um die Tinte, welche in den Vertiefungen enthalten ist, daran zu hindern, in die Tintenkammer zurückzufliessen, wenn der Schreiber nicht in Gebrauch ist.

Um dieses Problem zu mildern, wird in dem japanischen Gebrauchsmuster Kr. 49-43216 vorgeschlagen, axiale Vertiefungen vorzusehen, welche eine Weite aufweisen, die in Richtung der Achse des Schreibers abnimmt. Während diese Ausbildung der Vertiefungen die Kapillarwirkung der Durchgangsbohrung verbessert, welche darauf zielt, Tinte in Achsrichtung zu führen, ist die Kapillarwirkung in axialer Richtung oder in Richtung des Tintenflusses von der Tintenkammer zu der Kugel weniger als zufriedenstellend und läßt die Möglichkeit der Unterbrechung des Tintenflusses offen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung der Spitze eines Kugelschreibers, welche einen ungehinderten Fluß der Tinte aus einer axialen Hülse zu einer Kugel durch eine Durchgangsöffnung ermöglicht und welche gewährleistet, daß eine gewisse Menge Tinte innerhalb der Durchgangsöffnung verbleibt, wenn der Schreiber nicht in Gebrauch ist, so daß die Tinte unmittelbar zu der Kugel fließen kann, wenn der Schreiber gebraucht werden soll.

Erfindungsgemäß enthält ein Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte eine Spitze, welche axial am vorderen Ende einen Kugelhalter aufweist, der eine kalottenförmige Aussparung besitzt, in welcher eine Kugel drehbar gelagert ist und die eine Durchgangsbohrung hat, welche sich durch den Boden der Aussparung erstreckt und mit dem rückwärtigen Ende der Spitze in

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Verbindung steht-» und mit einer axialen Hülse, irr weicher sich eine Tintenkammer befindet,- welche mit der Durehgangsüffnung verbunden ist, eise Vielzahl von axial und radial sieh erstreckender Tintenführungsrillen in der Innenwandder Durehgangsöffnung in der Spitze, wobei die Führungsrillen eine Weite haben, welche allmählichin Richtung auf die Achse des Schreibers abnimmt und eine radiale Tiefe, welche sich in Richtung auf den Boden der Aussparung-verringert* Erfindungsgemäß gewährleisten: die Führungsrillen* dafr die Eapillarwirkung der Durchgangs öffnung, welche der Tinte erlaubt> von einer Tintenkammer, bestehend aus der axialen Hülse, zxt dent Boden der kalottenfarmigen Aussparung- zu fließen _r welche die Kugel hält, sich allmählich in Richtung der Achse der Durchgangsbohrung und von der Tintenkammer zur Kugel hin vergrößert, wodurch ein Abreißen des Tintenstromes in der Durchgangsbohrung verhindert wird.

Die Tinte wird leicht durch die Führungsrillen in Richtung auf das Zentrum des Bodens der Aussparung geleitet, und die Führungsrillen bewirken ein radiales Eindringen der Tinte in den Boden der Aussparung, so daß die Kugel, welche im Boden der Aussparung angeordnet ist, teilweise von der Tinte benetzt wird» Während des Schreibprozesses bewirkt die Rotation der Kugel, daß der Teil ihrer Oberfläche, welcher durch Tinte benetzt ist, auf ein Blatt Papier kommt. Dadurch wird verhindert, daß die Striche dünn oder unterbrochen werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.

Es zeigen

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Fig. t einen: Längsschnitt durch ixe Spitze eines Kugelschreibers entsprechend einer ersten Ausführungsfornr gemäß der Erfindung;

Fig. T einen Querschnitt entlang der Linie II—II aus Fig.. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und

Fig^. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus Ffg. 3.

In den Fig.1 und 2 wird ein Spitzenkörper aus Kunststoff insgesamt mit Nr. 1CT bezeichnet. Eine Kugel 1T, welche aus Metall, Kunststoff oder einem Edelstein wie Eubin bestehen kann, ist drehbar gehalten in einem Kugelhalter 12 in Form einer kaloitenförmigen Aussparung 24 am äußeren Ende des Spitzenkörpers 10. Zur Mitte des- Bodens der Aussparung 24 ist das obere Ende einer sich axial erstreckenden Durchgangsbohrung 13 offen, xfelche eine konische Form aufweist mit einem Durehmesser, der größer wird, je weiter er von der Aussparung 24 weg ist. Das untere Ende der Durchgangsbohrung 13 ist zu- dem oberen Ende einer Höhlung 14 offen, welche sich azial durch die Mitte des unteren Teils des Spitzenkörpers 10 erstreckt. Das untere Ende der Öffnung 14 steht mit einer Tintenkammer 16 in Verbindung, welche sich in einer axialen Hülse 15 befindet, die am unteren Ende des Spitzenkörpers 10 befestigt ist. In bekannter Weise ist ein Zwisehenkörper 17 aus porösem Material wie einem Fiberbündel oder einem Bündel dünner Eöhrcheii zwischen der Höhlung 14 und dem oberen Ende der Tintenkammer 16 angeordnet. Die Tintenkammer 16 und der Zwischenkörper 17 sind in gleicher Weise gebildet wie in herkömmlichen Kugelschreibern für wasserlösliche Tinte, bekannt zum Beispiel aus der GBPS Nr, 1 139 038.

Eine Vielzahl von sich axial und radial erstreckenden größeren Rippen 18 erhebt sich von der inneren Oberfläche der

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Durchgangsbohrung 13 und ist in entsprechendem Abstand rund herum verteilt. Die Höhe der größeren Eippen 18 ist derart bemessen, daß ihre inneren Stirnflächen 19 sich nicht berühren, sondern sie einen entsprechenden Abstand voneinander haben. Die Höhe dieser größeren Rippen 18 nimmt allmählich in Richtung auf die Höhlung 14 ab.

Eine zweite Reihe sich axial und radial erstreckender kleinerer Rippen 20 erhebt sich an der inneren Oberfläche der Durchgangsbohrung 13 abwechselnd mit den größeren Rippen 18. Die i.öhe der kleineren Rippen 20 ist geringer als die der benachbarten größeren Rippen 18 und dadurch sind ihre nach innen gerichteten Stirnflächen 21 gegenüber den benachbarten Stirnflächen 19 der größeren Rippen 18 zurückgesetzt. Die Länge der kleineren Rippen 20 ist ebenfalls geringer als die der größeren Rippen Die oberen Stirnflächen der größeren und kleineren Rippen 18,20 sind in Richtung auf die Achse des Schreibers abwärts geneigt, um eine Kugel 10 darauf halten zu können. Die Dicke der Rippen 18,20,in Fig.Z mit ¥ angezeigt, bleibt über die ganze Länge gleich, aber die Höhe der kleineren Rippen 20 ist verglichen mit der Höhe der größeren Rippen 18 geringer, um eine radiale Auskragung zu ermöglichen. Aus Fig.1 ist zu ersehen, daß die Länge der Höhlung 14 und des Zwischenkörpers 17 gegenüber ihren tatsächlichen Abmessungen verringert dargestellt ist.

Die größeren Rippen 18 und die kleineren Rippen 20 begrenzen eine Vielzahl von Tintenführungsrillen 22 in der Durchgangsbohrung 13, welche sich in radialer und axialer Richtung erstrecken. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Tintenführungsrillen 22 allmählich in Richtung auf die Achse und ebenso in Richtung auf den Kugelhalter 12 Heiner werden, sodaß die Tinte, welche von der Tintenkammer 16 kommt, durch den Zwischenkörper 17 entlang der Flächen 19 der größeren

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Rippen 18 leicht in den Boden der Aussparung 24 fließen kann, wo sie durch die oberen Enden der einzelnen Rillen 22 und durch eine zentrale Bohrung 23, welche durch die nach innen gerichteten Stirnflächen 19 der größeren Rippen 18 begrenzt wird, an die Kugel gelangt.

In den Fig. 3 und 4 wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen, wie sie bei der ersten Ausführung verwendet wurden, versehen sind. Wie in der ersten Ausführungsform sind eine Vielzahl größerer und kleinerer Hippen 18,20 mit dem Spitzenkörper 10 an der inneren Seite der konisch ausgebildeten Durchgangsbohrung 13 geformt, wodurch die Tintenführungsrillen 22 gebildet werden. In der zweiten Ausführungsform sind die nach innen gerichteten Stirnflächen der äußeren Rippen 18 in ihren oberen Bereichen miteinander verbunden, wodurch die zentrale Bohrung 23 aus Fig. 2 verschlossen wird. Dadurch wird ein zentrales Widerlager 31 gebildet. Der Boden des zentralen Widerlagers 31 wird aus den in Richtung auf die Höhlung 14 geneigten Stirnflächen 32 gebildet. Folglich fließt die Tinte, welche durch die Zwischenkörper 17 in einen der Achse benachbarten Bereich gekommen ist, entlang der geneigten Stirnflächen zu der Kugel 11 am Boden der Aussparung 24 des Kugelhalters 12 durch die Öffnungen, welche sich zwischen den größeren und kleineren Rippen 18, 20 befinden. Bei dieser Ausführungsform bilden die oberen Stirnflächen der beiden Rippen 18,20 und des zentralen Widerlagers 31 ein Kugelwiderlager von vergrößerter Abriebfestigkeit.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß mit der erfindungsgemäßen Spitze 10 mit einer Durchbohrung darin, welche eine Verbindung zwischen einer Kugel 11 und einer Tintenkammer 16 darstellt, mit einer Vielzahl von Führungs-

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rillen 22 mit allmählich abnehmender Weitet in Richtung auf die Achse eine Kapillarwirkung mit einer Kraft erreicht wirJ:, welche in dem MaÜe zunimmt wie die Achse erreicht wirdT, wodurch die Tinte zu dea Zentrum des Bodens des Kugelhalters Ϊ2 vorwärts fließen kann.

Weil diese Führungsrillen- 22 an ihren radialen äußereit Enden weiter werden* wirdL je#es Fapier-stüekchen=, welches entsteht, wenn das Papier durch die Kugel ft während^ efes ScHreü^prazesses abgerieben wird,, welches^ seinen leg in die Führungsrillen-22" finden mag, nur ein Verschluß eines, Teils davon bewirken ohne, einen totalen Verschluß über die ganze radiale^ Ausdehnung, wadurch ein Unterbrechen des Tintenflusrses durch einen, derartigen Verschluß vermieden wird. Die FührungsrilLen 22r haben eine Weite, welche ebeniaLls allmählich in Richtung auf die Tintenkammer 16 zunimmt, wodurch eine genügende Menge: Tinte in diesen Rillen 22 verbleibt, was bewirkt, daß die Versorgung mit Tinte durch die Durchgangsbohrung 13 nicht unterbrochen wird.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform ist die gesamte Spitze 10 einstückig aus Kunststoff hergestellt. Es kann jedoch auch nur der Kugelhalter 12 und der Teil der Durchgangsbohrung 13„ welcher mit Rippen 18, 20 versehen ist, aus Kunststoff hergestellt werden und in ein Metallrohr eingesetzt werden, welches den Spitzenkörper 10 bildet. In der ersten Ausführungsform können die kleineren Rippen 20 dieselbe Länge wie die größeren Rippen 18 haben« Die Anzahl der größeren und kleineren Rippen 18, 20 zur Bildung der Führungsrillen 22, beträgt in der ersten und zweiten Ausführungsform fünf, aber die Zahl der Rippen 18, 20 ist nicht auf diesen Wert begrenzt.

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Claims

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Patentansprüehe

1 .J Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte mit einer KugelnaTxerung am äußeren Ende einer Spitze, die als kalottenförmige Aussparung ausgebildet ist, in der eine Kugel drehbar gelagert ist, mit einer Durchgangsbohrung, welche durch den Boden der Aussparung und bis zu dem hinteren Ende der Spitze reicht, mit einer als Tintenkammer ausgebildeten axialen Hülse, welche mit der Durchgangsbohrung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl sich in axialer und radialer Richtung erstreckender Tintenführungsrillen (22) in 4er Innenwand der Durchgangsbohrung (13) der Spitze (10) vorgesehen ist ., wobei die Führungsrillen (22) eine Weite haben, welche allmählich zur Achse des Schreibers hin abnimmt, und eine radiale Tiefe, welche sich in Richtung des Bodens der Aussparung (24) allmählich verjüngt,
2. Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (13) einen Durchmesser hat, der sich in Richtung vom Boden der Aussparung (24) weg verjüngt, wobei die Vielzahl der Tintenführungsrillen (22) durch eine Vielzahl von sich in axialer und radialer Richtung erstreckender Rippen (18,20) an der Innenseite der Durchgangsbohrung (13) begrenzt wird ., deren obere Stirnflächen so mit Abstand voneinander angeordnet sind, daß sie ein Widerlager (31) für die Kugel (11) bilden.
3. Kugelschreiber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen aus einer Vielzahl von größeren Rippen (18) und einer Vielzahl kleinerer Rippen (20), welche zwischen den äußeren Rippen (18) angeordnet sind, bestehen, wobei die kleineren Rippen (20) kürzer sind als die größeren Rippen (18) und die Stirnflächen , der kleineren Rippen (20) ebenfalls auf

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Abstand stehen.
4. Kugelschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren Rippen (20) kürzer sind als die größeren Rippen (18), wobei die unteren Enden der kleineren lippen (20) kurz über den unteren Enden der größeren Sippen (18) auslaufen.
5. Kugelschreiber nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der größeren Rippen (18) miteinander verbunden sind und so ein Widerlager (31) für die Kugel (11) bilden.