DE3410812C2 - Schreibgerätepatrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schreibgerätepatrone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Schreibgerätepatrone dieser Art ist aus der DE-OS 23 18 144 bekannt, wobei über die Dimensionierung des Luftdurchlasses im Endstopfen keine Angaben gemacht werden, außer daß die Öffnung so groß sein soll, daß die erforderliche Luft nachströmen kann, wenn die Flüssigkeitssäule in der Patrone abnimmt. Gleiches gilt für den aus der DE-OS 14 61 662 bekannten Flüssigkeitsschreiber, in welchem ein Saugkörper über eine Feder an dem mit dem Luftdurchlaß versehenen Endstopfen abgestützt ist. Luftdurch­ lässe am Endstopfen sind ferner aus der US-PS 3 282 254 und der GB-PS 1 155 445 bekannt.

Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, ein Schreibge­ rät zu schaffen, das statt einer öligen Tinte eine wasserhaltige oder wäßrige Tinte verwenden kann, um damit gleichmäßig und fein schreiben zu können. Einer der Hauptgründe für die mangelnde Umsetzung in die Praxis beruht auf den technischen Schwierigkeiten beim Herstellen einer dicht verschlossenen oder luftdichten Kammer im Gehäuse des Schreibgerätes, um einen Tintenmangel oder eine Tintenaus­ dünnung aufgrund eines Austrocknens durch die Luft zu vermei­ den, die durch ein kleines Luftloch eintritt, das im allge­ meinen für eine gleichmäßige Tintenzufuhr am vorderen Teil des Gerätes vorgesehen ist. Es ist außerordentlich schwierig, erfolgreich eine derartige luftdichte Kammer vorzusehen, und es ist versucht worden, das Luftloch am hinteren Endabschnitt des Schreibgerätes vorzusehen.

Bei wiederholten Versuchen haben sich jedoch die folgenden Schwierigkeiten herausgestellt:

• 1. Der Wassergehalt in der wasserhaltigen Tinte im Tinten­ vorrat nimmt unter bestimmten Verhältnissen, bei­ spielsweise bei niedriger Luftfeuchtigkeit, stark ab, was zu einer stark zunehmenden Viskosität der wasserhaltigen Tinte im Wasservorrat und somit zu einem ungünstigen Zuführen der Tinte zur Schreibspitze führt.
• 2. Das Luftloch wurde kleiner ausgebildet, um eine übermäßi­ ge Abnahme des Wassergehaltes in der wasserhaltigen Tinte zu vermeiden, wobei es sich dabei herausgestellt hat, daß die Tinte nicht ausreichend zur Schreibspitze geführt wurde, was zu einer Ausdünnung und zu einem nicht lesba­ ren Schreibergebnis führte.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine vorschiebbare Schreibgerätepa­ trone mit Schreibspitze und einem Endstopfen für ein Schreibge­ rät, beispielsweise für einen Kugelschreiber zu schaffen, der gleichzeitig eine gute Sicherheit vor Eintrocknen und eine gute Schreibgeschwindigkeit der Schreibgerätepatrone gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese Dimensionie­ rung wird erreicht, daß man einerseits flüssig schreiben kann, während andererseits ein Verdampfen des Wasseranteils und ein zu schnelles Austrocknen verhindert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Beispielsweise Ausführungsformen werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer Teilschnittansicht ein Aus­ führungsbeispiel der Schreibgerätepatrone,

Fig. 2 in einer vergrößerten Längsschnittan­ sicht einen Teil eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels der Schreibgerätepatrone, wobei ein Endstopfen darge­ stellt ist, der aus zwei getrennten Elementen besteht, zwischen denen ein geradliniger Luftdurchlaß vorgesehen ist,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Endstopfens längs der Linie III-III in Fig. 2, und

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Schreibgerätepatrone, wobei ein schraubenlinienförmiger Luftkanal dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Schreibgerätepatrone 1 die vorschiebbar in einem nicht dargestell­ ten Gehäuse eines Schreibgerätes aufgenommen ist. Die darge­ stellte Schreibgerätepatrone 1 enthält einen Tintenvorrat oder einen Füllstoff 2, der mit einer wasserhaltigen Tinte imprägniert ist, einen langgestreckten Stab 3 zum Zuführen der Tinte zu einer Schreibspitze 4, die bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel die Kugel eines Kugelschreibers ist, und einen End­ stopfen 10 mit einem Luftraum oder Luftdurchlaß 11, wobei der Endstopfen 10 auf das hintere Ende des Patronengehäuses preß­ gepaßt ist.

Mit der Schreibgerätepatrone 1 mit dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau wurden Versuche durchgeführt, indem die Menge an Luft variiert wurde, die durch den Luftdurchlaß 11 des Endstopfens 10 hin­ durchgeht. Die bei dem Versuchen benutzte Tinte bestand aus 25 Gew.-Teilen Äthylenglycol, 10 Gew.-Teilen eines Farbstof­ fes (schwarz) und 65 Gew.-Teilen Wasser. Die Luftmenge wurde bei den Versuchen dadurch geändert, daß der Durchmesser und die Länge des Luftdurchlasses variiert wurden. Es ergaben sich die folgenden Versuchsergebnisse:

*1: Luftmenge (ccm/s), die durch den Luftdurchlaß 11 hindurchgeht. Die Messungen wurden unter Verwendung eines Leckprüfgeräts von Ka­ bushiki Kaisha Tokyo Seimitsu (Modell L-SD-12P-L9) bei einem Pri­ märdruck von 0,02 kg/cm², einer Füllzeit von 0,5 s und einer Prüfzeit von 0,5 s durchgeführt.
*2, *3: Durchmesser und Länge des Luftdurchlasses 11 des Endstopfens 10 jeweils.
*4: Schnellschreibvermögen bedeutet die Fähigkeit und Eigenschaft des Schnellschreibens. Gerade Linien werden fortlaufend mit ei­ ner Geschwindigkeit von 20 cm/s geschrieben und einer Sicht­ prüfung unterworfen.
*5: Die Austrocknungsbeständigkeit oder die Werte über den nassen Zustand wurden dadurch erhalten, daß die Anzahl der Tage be­ stimmt wurde, bis die geschriebenen Linien dünner wurden, wäh­ rend der Kugelschreiber bei 50°C und einer Luftfeuchtigkeit von 30% gehalten wurde.

Aus den Versuchsergebnissen ergibt sich, daß durch eine wahl­ weise erfolgende Änderung der Größe des Luftdurchlasses 11, die durch die Menge an Luft festgelegt ist, die durch den Luftdurchlaß 11 hindurchgehen soll, das Schreibgerät mit einem derartigen Luftdurchlaß 11, der in bestimmte Bereiche fällt, noch einsatzfähig ist, nachdem es lange mit nach außen frei­ liegender Schreibspitze 4 gelegen hat. Die Schreibspitze 4 und die anderen, die Tinte zuführenden Bauteile trocknen nicht aus, sondern bleiben feucht, so daß das Schreibgerät in der gewünschten Weise ohne eine Tintenausdünnung schreibt.

Im folgenden soll anhand der Fig. 2 und 3 ein abgewandelter Aufbau des Endstopfens 10 beschrieben werden, der einen Luft­ durchlaß 11 enthält. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Endstopfen 10, der fest auf das hintere Ende des Patronengehäuses 1 preßgepaßt ist, aus einem inneren Stab­ element 12 und einem äußeren zylindrischen Element 13.

Das innere Stabelement 12 weist einen Körperteil 14 mit kreis­ förmigem Querschnitt und einen langgestreckten Stabteil 15 auf, der in einem Stück mit dem Körperteil 14 ausgebildet ist. Der langgestreckte Stabteil 15 ist mit einem Ausschnitt 16 über die Länge des Stabteils 15 versehen. Das äußere zylin­ drische Element 13 weist einen vorderen Teil 17, der in das Patronengehäuse 1 preßgepaßt ist, und einen hinteren Teil 18 mit einem Innendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem größten Durchmesser des langgestreckten Stabteils 15 des inneren Stabelementes 12 ist. Das innere Stabelement 12 wird in das äußere zylindrische Element 13 eingesetzt, um einen geradlinigen Luftdurchlaß 11 zu bilden, der mit dem Tinten­ vorrat 2 über einen Luftraum 19, der zwischen dem Körperteil 14 und dem vorderen Teil 17 gebildet ist, und einen Schlitz 20 im äußeren zylindrischen Teil 13 in Verbindung steht. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist der Luftraum 19 gebogen, ge­ krümmt oder durch Schultern 13a, 13b gewellt, um zu verhindern, daß die Tinte, die in den Füllstoff imprägniert ist, oder die Tinte im Tintenvorrat 2 direkt zum Luftdurchlaß 11 fließt, wenn die Schreibgerätepatrone einem Stoß ausgesetzt ist. Der Luftdurchlaß 11 ist so ausgebildet, daß er der Bedingung genügt, daß dann, wenn der Unterschied im Luftdruck zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Schreibgerätepatrone 0,02 Atm. beträgt, die Luftmenge, die durch den Luftdurchlaß 11 strömt, 0,02 bis 1 cm³/s beträgt.

Bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Luftdurchlaß 11 dadurch vorgesehen, daß ein abgeflachter Teil 16 am langgestreckten Stabteil 11 des inneren Stabele­ mentes 12 vorgesehen ist. Der Luftdurchlaß 11 kann auch da­ durch vorgesehen sein, daß eine Nut in der Innenfläche des äußeren zylindrischen Elementes 13 ausgebildet ist, in das das innere Stabelement 12 mit einem kreisförmigen Querschnitt eingesetzt wird.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel bei dem der Luftdurchlaß 21 gekrümmt oder schraubenlinienförmig aus­ gebildet ist. Der Luftdurchlaß 21 ist dadurch gebildet, daß einfach eine schraubenlinienförmige Nut 26 am langge­ streckten Stabteil 15 des hinteren Stabelementes 12 vorgese­ hen ist. Der Luftdurchlaß 21 kann auch dadurch vorgesehen werden, daß einfach eine schraubenlinienförmige Nut in der Innenfläche des hinteren Teils 18 des äußeren zylindrischen Elements 13 ausgebildet ist. Der langgestreckte Stabteil 15 des inneren Stabelementes 12 ist in den hinteren Teil 18 des äußeren zylindrischen Elementes 13 preßgepaßt.

Bei beiden, in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsbei­ spielen besteht der Endstopfen 10 vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial oder aus Kunstharz. Das äußere zylindri­ sche Element 13 besteht insbesondere aus einem relativ wei­ chen Harz, wie weichem Polyäthylen, Vinylacetat, Vinyl­ chlorid, wärmebeständigem Gummi usw., während das innere Stabelement 12 insbesondere aus einem relativ harten Harz wie Polypropylen, Polyacetal, Polyesterterephthalat usw. besteht. Das äußere zylindrische Element 13 wird somit nach außen ausgedehnt oder gespannt, wenn das innere Stabelement 12 in das äußere zylindrische Element 13 preßgepaßt wird und das innere Stabelement 12 bestimmte Abmessungen überschreitet, insbesondere, wenn eine gewisse Abmessungsstreuung oder Un­ gleichmäßigkeit der Teile 12 und 13 auftritt, so daß eine Ungleichmäßigkeit des Luftdurchlasses selbst vermieden wer­ den kann.

Claims (5)

1. Schreibgerätepatrone, die vorschiebbar im Gehäuse des Schreibgerätes angebracht ist, mit einem Füllstoff (2), der mit einer wasserhaltigen Tinte imprägniert ist, einer Tintenzuführeinrichtung (3), einer Schreibspitze (4) an einem Ende und einem Endstopfen (10), der auf das andere Ende der Schreibgerätepatrone gepaßt ist, wobei der Endstopfen (10) einen Luftdurchlaß (11, 21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchlaß (11, 21) der Bedingung genügt, daß dann, wenn der Luftdruckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Schreibgerätepatrone 0,02 Atm. beträgt, die Menge an Luft, die durch den Luftdurchlaß (11, 21) hindurchgeht, im Bereich von 0,02 bis 1cm³/s liegt.

2. Schreibgerätepatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endstopfen (10) mit einem inneren stabartigen Element (12) und mit einem äußeren rohrförmigen Element (13) aus­ gebildet ist, in dem das innere stabartige Element (12) aufgenommen ist, wobei der Luftdurchlaß (11, 21) zwischen dem inneren stabartigen Element (12) und dem äußeren rohrförmigen Element (13) ausgebildet ist.

3. Schreibgerätepatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere stabartige Element (12) einen langgestreckten Stabteil (15) aufweist und das äußere rohrförmige Element (13) den Stabteil (15) auf seinem äußeren Abschnitt auf­ nimmt, wobei der Stabteil (15) über seine Länge abgeflacht ist, um dadurch einen geradlinigen Luftdurchlaß (11) zu bilden.

4. Schreibgerätepatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere stabartige Element (12) einen langgestreckten Stabteil (15) aufweist und das äußere rohrförmige Element (13) den Stabteil (15) auf seinem äußeren Abschnitt auf­ nimmt, wobei der Stabteil (15) mit einer schraubenlinienförmigen Nut (26) in seiner Außenfläche über seine Länge versehen ist, wodurch ein schraubenlinienförmiger Luftdurchlaß (21) gebildet ist.

5. Schreibgerätepatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere stabartige Element (12) aus einem relativ harten Kunststoff besteht und das äußere rohrförmige Element (13) aus einem relativ weichen Kunststoff besteht.