DE3415859C2

DE3415859C2 - Plotterstift

Info

Publication number: DE3415859C2
Application number: DE3415859A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Schmidt Feintechnik GmbH
Current assignee: Schmidt Feintechnik GmbH
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1991-10-10
Also published as: DE3415859A1; US4712937A; FR2563470B1; FR2563470A1; GB2160479B; JPS60239299A; GB8510213D0; GB2160479A

Abstract

Der Plotterstift besitzt eine Schreibspitze (10), welche mit der Tintenpatrone (50) über den Tintenleiter (40) verbunden ist. Der Tintenleiter (40) ist von einem Druckausgleicher (20) umgeben und mit diesem verbunden. Im Druckausgleicher ist ein Ausgleichskörper (21) mit Ringkammern (23) vorgesehen, welche bei Temperatur- bzw. Druckerhöhung aus den Tintenleiter (40) austretende überschüssige Tinte aufnehmen. Die Ringkammern besitzen für die Tinte keine Kapillarität. Die Belüftung erfolgt über die oberhalb der Kammern (23) gelegene Belüftungsöffnung (28). Die Tintenpatrone (50) ist auswechselbar.

Description

cher von einem Druckausgleicher umgeben ist, der abgabe gewährleistet

zur Aufnahme überschüssiger Tinte Ringkammern io Die Lösung dieser Aufgabe geht von einem Tinten-

besitzt, welche von im Abstand angeordneten Rip- schreibgerät aus, bei welchem der die Schreibspitze mit

pen gebildet und miteinander über einen Kanal bzw. dem Tintenvorratsraum verbindende Tintenleiter von

Ringspalt und mit der Atmosphäre über eine Belüf- einem Druckausgleicher umgeben ist Solche Tinten-

tungsöffnung verbunden sind, dadurch ge- schreibgeräte, wie sie ζ. B. in der DE-PS 2609 668 im

kennzeichnet, daß der Abstand der Rippen 15 einzelnen beschrieben sind, sind vor allem für manuelle

(22) voneinander so groß ist daß die Ringkammern Betätigung entwickelt worden. Der bei diesen Geräten

(23) für die Schreibtinte keine Kapillarität besitzen, vorgesehene Druckausgleicher, oder auch Regler gedaß ferner die Belüftungsöffnung (28) zur Verbin- nannt hat die Aufgabe, überschüssige Tinte bei Druck-, dung des Druckausgleichers (20) mit der Atmosphä- Temperatur- oder auch Lageänderungen aufzunehmen, re in Schrewlage des Stiftes oberhalb der Kammer 20 so daß diese nicht aus dem Schreibgerät durch die (23) und ein Verbindungskana! (25a) zwischen Tm- Schreibspitze austritt

tenleiter (40) und Druckausgleicher (20) unterhalb Damit die Tinte im Druckausgleicher eines manuellen

der Kammern (23) vorgesehen sind, daß der Tinten- Gerätes bei den unterschiedlichen Arbeits- und Be-

leiter (40) Kapillarkanäle zum Transport der Tinte triebsbedingungen gehalten wird, müssen die Kammern

vom Vorratsraum (50) zur Schreibspitze (10) besitzt 25 des Druckausgleichers so dimensioniert sein, daß sie die

und in einer Mittenbohrung des Ausgteichskörpers Tinte auf Grund ihrer Kapillarität halten. Das bedeutet

(21) unter Bildung eines kapillaren Ringspaltes (29) aber, daß die die Kammern begrenzenden Rippen in

angeordnet ist sehr geringen Abständen voneinander, die in der Grö-

2. Plotterstift nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ßenordnung von 0,1 mm bis 0,2 mm liegen, angeordnet zeichnet daß der Ringspalt (37) zwischen den Rip- 30 sein müssen. Um auf möglichst kleinem Raum ein gropen (22) unt* der Innenwand des Gehäuses (26) des ßes Volumen für den Druckausgleicher zu schaffen, Druckausgleichers (20) so bemessen ist daß dieser müssen zwangsläufig auch die Rippen sehr dünn dimenfür die Tinte Kapillarität besitzt. sioniert sein; ihre Stärke liegt üblicherweise in der Grö-

3. Plotterstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ßenordnung von 0,3 mm.

gekennzeichnet daß der Abstand (a) der Rippen (22) 35 Die Herstellung von Druckausgleichem mit derart

etwa 1 mm beträgt feinen Lamellen ist schwierig und kostspielig. Außer-

4. Plotterstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dem ist das Volumen dieser Druckausgleicher für Plotdadurch gekennzeichnet, daß als Vorratsraum für terstifte zu gering. Ferner bewirkt die Kapillarität des die Tinte eine Tintenpatrone (50) dient, die mit dem Druckausgleichers nachteiligerweke. daß die Menge Plotterstift erst am Einsatzort verbindbar ist 40 der über die Schreibspitze abgegebenen Tinte vom Vo-

5. Plotterstift nach einem der Ansprüche 1 —4, da- lumen der im Vorratsraum noch vorhandenen Tinte abdurch gekennzeichnet daß das Gehäuse (26) des hängt und daß ein Teil der Tinte im Druckausgleicher Druckausgleichers (20) eine zylindrische Aufnahme durch Kapillarkräfte gehalten wird, also die Tinte nicht (32) mit einem innen gelegenen Raststeg (33) besitzt, vollständig ausgenutzt werden kann.

in welchen die Tintenpatrone (50) mit einem ver- 45 Mit der Erfindung wird ein mit einem Druckausgleijüngten Kopfstück (56) einsetzbar ist. eher ausgestatteter Plotterstift vorgeschlagen, der diese

6. Plotterstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Nachteile nicht besitzt.

dadurch gekennzeichnet daß als Schreibspitze eine Gelöst wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen des

Kugelspitze mit Schreibkugel (11), eine Filz- bzw. Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen.

Faserschreibspitze oder eine Spitze aus extrudier- 50 Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Plotterstift

tem Kunststoff "orgesehen ist. ist ein Druckausgleicher mit Kammern vorgesehen, die

selbst keine Kapillarität besitzen. Aus der DE-AS

22 34 607 ist zwar bereits ein Röhrchenschreiber mit

Tuscheausgleichskammern bekannt, die nach der er-

55 kennbaren Dimensionierung keine Kapillarität besitzen.

Die Erfindung betrifft einen Plotterstift mit den im Die Übertragung dieses Systems auf einen mit Tinte

Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Bau- arbeitenden Plotterstift der gattungsgemäßen Art ist

gruppen. Ein Plotterstift ist ein Schreibstift für ein Gerät unmöglich, da hierbei die dünnflüssige Tinte insbeson-

zur automatischen grafischen Darstellung von Linien, dere bei Einschluß von Luft aus der nahe der Schreib-

Zeichen, Diagrammen oder dergleichen, ein sogenann- 60 spitze offenen Kammer auslaufen würde. Dies kann nur

ter Plotter. ' dann verhindert werden, wenn, wie ferner vorgeschla-

Bisher wurden als Plotterstifte Tuscheschreiber, Ku- gen ist, anders als bei manuellen Schreibgeräten die

gelschreiber, insbesondere solche mit flüssigen Tinten Belüftungsöffnung, die der Verbindung des Druckaus-

sowie Faser- oder Filzschreiber verwendet. Da Plotter gleichers mit der Atmosphäre dient in Schreiblage des

häufig mit hohen Schreibgeschwindigkeiten arbeiten, 65 Stiftes oberhalb der Kammern gelegen ist.

treten bei den bekannten Plotterstiften häufig Ausset- Zwar ist auch dieser Vorschlag bereits bei einem aus

zer auf. Auch sind für Plotterstifte möglicnst große dem DE-GM 70 Il 710 hervorgehenden Patronenfüll-

Schreiblängen erforderlich, um ohne Unterbrechungen halter realisiert, der jedoch im übrigen insbesondere

hinsichtlich des Tintenleiters grundsätzlich anders ausgebildet ist.

Ein Tintenleiter der Art, wie er für den erfindungsgemäßen Plotterstift geeignet ist, ist z. B. in der DE-OS 29 27 046 dargestellt, die sich auf eine Schreibspitze für wäßrige Tinte bezieht Diese Schreibspitze ist jedoch nicht mit einem für den Plotterstift unerläßlichen Druckausgleicher der im Oberbegriff umrissenen Art kombiniert

Um trotz fehlender Kapillarität der Ausgleichskammern beim erfindungsgemäßen Plotterstift eine verbesserte Auslaufsicherung zu erreichen, kann, wie mit Anspruch I vorgeschlagen, der Ringspalt zwischen Kammerrippen und Gehäuseinnenwand als Kapillare bemessensein.

Bei Tintenschreibgeräten für den manuellen Gebrauch entsteht das größte Risiko des Tintenaustritts dadurch, daß das Schreibgerät beim Transport von einem Ort zum anderen, z. B. in der Jackentasche seines Benutzers, unterschiedlichen Temperatur- und Druck-Verhältnissen bei gleichzeitiger Lageänderung ausgesetzt wird.

Dieses Risiko tritt bei einem Plotterstift in wster Linie beim Transport zu dem in der Regel stationär arbeitenden Plotter auf. Um einen Tintenaustritt auf diesem Weg mit Sicherheit zu vermeiden, ist es, wie mit der Erfindung ferner vorgeschlagen wird, ratsam, den Tintenvorratsraum, wie bei Handschreibgeräten schon bekannt, in einer gesonderten Tintenpatrone vorzusehen, die vorzugsweise erst am Einsatzort in den Plotterstift eingesetzt wird.

Die Verwendung einer lösbaren Tintenpatrone bei einem Plotterstift bietet außerdem zwei weitere Vorteile. Zum einen braucht der Plotterstift nicht ausgewechselt zu werden, wenn der Tintenvorrat verbraucht ist Vielmehr kann eine neue Patrone eingesetzt werden.

Zum arideren gestattet die Lösbarkeit der Patrone auch ohne Schwierigkeit einen Farbwechsel.

Zum Aufbringen der über den Tintenleiter aus dem Tintenvorratsraum zur Schreibspitze gebrachten Schreibtinte eignen sich die bei Kugelschreibern bekannten Kugelspitzen neben Filz- bzw. Faserschreibspitzen oder auch Spitzen aus extrudiertem Kunststoff.

Weitere Merkmale zur Ausgestaltung und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind mit den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Außerdem ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. In dieser zeigt

F i g. 1 einen AxialschpJtt eines erfindungsgemäßen Plotterstiftes mit angedeuteter Schutzkappe und

Fig.2 einen Radialschnitt längs der Linie A-B in Fig. 1.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht der erfindungsgemäße Plotterstift aus folgenden Baugruppen: Schreibspitze 10 mit Schreibkugel 11
Druckausgleicher 20 mit Ausgleichskörper 21
Tintenpatrone 50

Tintenleiter 40, der sich von der Schreibspitze 10 bis in den Tintenraum der Tintenpatrone 50 erstreckt.

Schutzkappe 60, welche nur bei Lagerung, Transport oder auch im Ruhezustand auf die Schreibspitze 10 aufgesetzt ist. Sie verhindert vor allem ein Eintrocknen der Tinte, bietet aber auch Schutz gegen mechanische Beschädigungen.

Zum besseren Verständnis der Plotterstiftkonstruktion, insbesondere des Aufbaus des Druckausgleichers, sei zunächst die physikalische Wirkungsweise erläutert.

Vorauszuschicken ist, daß die Arbeitsposition des Plotterstiftes etwa um 90° gegenüber der in Fig. 1 dargestellten gedreht ist

In dieser Position sammelt sich die in der Tintenpatrone 50 befindliche Tinte im verjüngten Kopfstück 56, aus welchem es unter der Wirkung der Kapillarkraft des Tintenleiters 40 und der in der Schreibspitze 10 eingearbeiteten Kapillarkanäle zur Schreibkugel 11 transportiert wird.

Beim Schreibvorgang wird Tinte verbraucht wodurch in der luft- und flüssigkeitsdicht mit einem Druckausgleicher 20 verbundenen Tintenpatrone 50 ein Unterdruck entsteht. Zum Druckausgleich gelangt Luft aus der umgebenden Atmosphäre über Belüftungsöffnungen 27 und 28, Ringkammern 23 des Druckausgleichers 20 und einen Ringspalt 29 zwischen Tintenleiter 40 und dem Ausgleichskörper 21 in das Innere der Tintenpatrone 50. Eine Belüftung durch die Schreibspitze 10 oder auch die Fassung der Schreibspitze 10 sowie durch den Spalt zwischen Patronenhals 51 und einem Druckausgleicheransatz 31 darf nicht erfolgt">. da andernfalls beim Schreiben der Schreibfiuß unterbrochen wird oder sich Tropfen an der Schreibkugel 11 bilden.

Der Druckausgleicher 20 besteht aus einem Gehäuse 26, in welchem sich der Ausgleichskörper 21 befindet. Dieser A usgleichskörper 21 besitzt eine Reihe koaxial angeordneter Ringrippen 22, welche derart im Abstand a voneinander angeordnet sind, daß sie die Ringkammern 23 begrenzen. Die Abstände a, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 1,] mm betragen, sind so gewählt, daß die Ringkammern 23 für die Schreibtinte keine Kapillarität besitzen. Die Stärke b der Ringrippen 22 liegt etwa in der gleichen Größenordnung, bei dem Ausführungsbeispief beträgt sie genau 0,9 mm.

Der Durchmesser der Ringrippen 22 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 26, so daß sich zwischen den Umfangsfiächen und der Gehäuseinnenwandung Ringspalte bilden, die so bemessen sind, daß sie auf die Schreibtinte kapillare Kräfte ausüben. Die Ringrippen 22 sind in ihrer Lage zum Gehäuse 26 durch Endflansche 35 und 36 fixiert welche dicht an der Innenwandung des Gehäuses 26 anliegen. Alle Ringkammern 23 sind miteinander über einen achsparallel verlaufenden Tintenkanal 24 verbunden, der dadurch gebildet ist, daß ein rechteckförmiges Segment der Ringrippen 22 ausgeschnitten ist, wie die Darstellung gem. F i g. 2 und die fehlende Schraffur der Ringle'ppen 22 unterhalb des Tintenleiters 40 in F i g. 1 deutlich machen. Außerdem sind, wie schon oben erwähnt die Ringkammern 23 über die kapillaren Spalte zwischen den Ringrippen 22 und der Gehäuseinnenwandung miteinander verbunden. Die der Schreibspitze 10 benachbarte Kammer 23a ist mit dem Tintenleiter 40 übe*· ei.iäii kapillaren Spalt 25 unmittelbar verbunden. An diesen Spalt 25 schließen sich zur Kammer 23a offene in der Rippe 22ai/zw. dem Flansch 35 vorgssehene Verbindungskanäle 25a an, welche bis zum Ringspalt 37 zwischen den Ringrippen 22 und der Innenwand des Gehäuses 26 reichen.

Dieser Druckausgleicher 20 hat folgende Funktionsweise.

Bei Erwärmung oder Druckerhöhung insbesondere des Luftraumes über der stehenden Tinte in der Tintenpatrone 50 wird diese infolge Volumenausdehnung der Luft aus dem Tintenleiter 40 in den Ringspalt 29 und zunächst in die Kammer 23a gedrückt. Ist die Kammer 23a gefüllt, werden die nachfolgenden Kammern 23 von unten nach oben einerseits über die kapillaren Ringspal-

te 37 zwischen den Ringrippen 22 und der Gehäusein- 35,36 nenwandung und andererseits über den axialen Tintenkanal 24 gefüllt. Beim Abkühlen oder bei Druckabnahme gelangt die vom Druckausgleicher 20 aufgenommene Tinte in umgekehrter Richtung in die Tintenpatrone 5

50 zurück. Da die Entlüftungsöffnung 28 in Schreibposition des Plotterstiftes oberhalb der letzten Ringkammer 23 gelegen ist, ist ein Tintenaustritt nicht möglich, obwohl die Ringkammern 23 auf die gespeicherte Tinte keine Kapillarkräfte ausüben.

Wegen dieser fehlenden Kapillarität des Druckausgleichers 20 ist es ratsam, die Tintenpatrone 50 erst am Einsatzort mit dem Plotterstift zu verbinden. Zu diesem Zweck ist die Tintenpatrone 50 mit ihrem verjüngten Kopfstück 56 in eine zylindrische Aufnahme 32 des Druckausgleichers 20 einzusetzen. Hierbei dringt der zylindrische Druckausgleicheransatz 31 des Ausgleichs- !:örpers 21 in den Patronenhals 51 ein und drückt eine die innere Öffnung d?* Patronenhalses 51 verschließende Kugel 52 in den Patroneninnenraum. Die Kugel 52 ist bei einer noch nicht benutzten Tintenpatrone 50 mit einem als Dichtlippe 55 ausgebildeten, im Behälterinnern gelegenen Teil des Patronenhalses 51 verbunden, vorzugsweise in diesen eingepreßt.

Der Druckausgleicheransatz 31 ist an seinem in die Patrone ragenden Ende 34 abgeschrägt. Diese Abschrägung bewirkt, daß die Luft beim Druckausgleich nur in Form von kleinen Bläschen in das Patroneninnere austritt, wodurch Stöße ^m Tintenfluß verhindert werden.

Um einen für die Funktionsweise wichtigen dichten Abschluß zwischen Patronenhals 51 und dem Druckausgleicheransatz 31 zu gewährleisten, ist der Patronenhals

51 auf seiner Innenseite zu der elastischen Dichtlippe 55 ausgebildet, die sich luft- und flüssigkeitsdicht an der Außenseite des Druckausgleicheransatzes 31 anlegt. Für eine Lagesicherung der Tintenpatrone 50 innerhalb der Aufnahme 32 sorgen Raststege 33, die auf der Außenfläche des Kopfstückes 56 anliegen oder in dort vorgesehenen Ausnehmungen eingreifen.

Die Befüllung der Patrone 50 erfolgt über eine rückwärtige Öffnung, welche mit einem Deckel 53 verschlossen ist.

Die gegenüber dem Rand des Deckels 53 etwas zurückgesetzte Deckelfläche 54 eignet sich vorteihhafterweise zur Farbkennzeichnung oder Beschriftung.

50

55

60

65

Endflansche Ringspalte Tintenleiter Tintenpatrone

Hals

Verschlußkugel

Deckel

Deckelfläche

	Figurenlegende
10	Schreibspitze
U	Schreibkugel
20	Druckaurjleicher
21	Ausgleichskörper
22	Ringrippen
22a	Vordere Ringrippe
23	Ringkammern
23a	Vordere Ringkammer
24	Axialer Tintenkanal
25	Kapillarer Spalt
25a	Verbindungskanal
26	Gehäuse des Druckausgleichers
27	Belüftungsöffnung
28	Belüftungsöffnung
29	Ringspalt
30	Aufnahme
31	Zylindrischer Ansatz
32	Patronenaufnahme
33	Raststeg
34	Schräge am Ansatzende

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Aufzeichnungen durchführen zu können. Patentansprüche: Die bisher üblichen Plotterstifte erfüllen diese Bedin gungen noch nicht zufriedenstellend.

1. Plotterstift mit einer Schreibspitze mit Schreib- Der Erfindung Hegt darum die Aufgabe zugrunde, kugel oder aus Filz, Fasermaterial bzw. extrudiertem 5 einen Plotterstift zu schaffen der hohe Schreibge-

. Kunststoff und einem Vorratsraum für flüssige Tm- schwindigkeiten erlaubt, ein großes Tintenvolumen hat

te, wobei Schreibspitze und Vorratsraum miteinan- und außerdem bei vollständiger Ausnutzung der Tinte

der mittels eines Tintenleiters verbunden sind, wel- eine vom Tintenvorrat unabhängige konstsnte Tinten-