DE3420287A1

DE3420287A1 - Schreibfeder-kernstueck fuer ein schreibgeraet

Info

Publication number: DE3420287A1
Application number: DE19843420287
Authority: DE
Inventors: Kazuo Hiratsuka Kanagawa Kawaguchi; Tsunenori Sano
Original assignee: Pilot Pen Co Ltd; Pilot Man Nen Hitsu KK
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1984-12-06
Also published as: US4556336A; GB2142584B; FR2546823B1; GB2142584A; GB8414095D0; FR2546823A1; DE3420287C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schreibfeder-Kernstück für ein Schreibgerät, das einen Tintenleiter zur Zufuhr von Tinte oder sonstiger Schreibflüssigkeit zur Schreibspitze des Geräts aufweist.

In jüngerer Zeit werden Schreibgeräte, die mit Flüssigkeit arbeiten und einen Flüssigkeits- oder Tintenleiter zur Zufuhr der Schreibflüssigkeit zur Schreibspitze sowie einen Behälter (Gehäuse) mit einer Tintenkammer, der auf oder eng über der Außenfläche eines zylindrischen Schreibfeder-Kernstücks angebracht ist, aufweisen, in weitem Umfang verwendet, z.B. als Schreiber in einem Plotter. Um ein Abtropfen der Tinte von der Schreibspitze bei Auftreten einer Temperaturänderung oder starken Erschütterung zu unterbinden, kommt bei solchen Schreibgeräten ein Kernstück wie bei Füllfederhaltern zur Anwendung, das mit einer Vielzahl von parallelen Ringnuten, einet: diese Nuten kreuzenden oder schneidenden Nut sowie einer Luftkehle versehen ist.

Es wurde auch ein Kernstück mit einer spiral- bzw. schraubenförmigen Nut zur Verbindung der Tintenkammer mit der Schreibspitze und der Atmosphäre angewendet. Die parallelen Ringnuten oder die schraubenförmige Nut dienen als ein Tinten-(Flüssigkeits-)Pool (als eine Tintenaufnahme), um Überschußmengen an Tinte zurückzuhalten. Die Füllfedeihalter-Bauart ist insofern nachteilig, als eine überschußmenge an Tinte von der Tintennut gleichzeitig in die Ringnuten fließt, und diese Tinte hat das Bestreben, sich an den vorderen Enden der Ringnuten während des Schreibvorgangs zu sammeln, zum vorderen Endbereich der mit den Ringnuten in Verbindung stehenden Luftkehle zu fließen und die Luftströmung darin zu blockieren. Ferner kann die Tinte aus der Luftkehle austreten, wenn ein Schlag auf das Kernstück einwirkt. Darüber hinaus ist die Bauart mit schraubenförmiger Nut insofern von Nachteil, als diese Nut mit der Luftöffnung am vorderen Ende und mit der Tintenkammer am hinteren Ende in Verbindung steht, so daß zeitweise angesammelte Überschußtinte dazu neigt, während des Schreib-Vorgangs auf Grund der Schwerkraft oder wenn auf das Kernstück ein Schlag, Stoß od.dgl. einwirkt, zum Frontende des Schreibfeder-Kernstücks zu fließen, womit die Luftströmung blockiert oder behindert wird. Ferner kann bei Einwirken eines Schlages auf das Kernstück die Tinte aus der Luftkehle fließen. Somit neigt bei jedem der oben erläuterten Kernstücke die zeitweise oder vorübergehend zurückgehaltene Überschußtinte dazu, zum vorderen Ende des Kernstücks zu fließen, und zwar auch dann, wenn die Umgebungstemperatur konstant ist und das Schreibgerät gegen Erschütterungen und Stoßkräfte geschützt wird. Deshalb ist die Tinte also bestrebt, sich allmählich nahe dem vorderen Ende des Schreibfeder-Kernstücks anzusammeln, und sie kehrt nicht vollständig zur Tintenkammer, mit der das Kernstück an seinem hinteren Ende in Verbindung steht, zurück. Das hat zum Ergebnis, daß die auf diese Weise angesammelte Tinte die Luftströmung behindern und heraustropfen kann. Schreibfeder-Kernstücke dieser Art sind somit in ihrem

Arbeiten bzw. Verhalten nicht zufriedenstellend.

Bei einem Schreibgerät mit einem herkömmlichen Kernstück wird entlang der ringförmigen oder umlaufenden Ecke zwig sehen der Innenwand der Tintenkammer und der rückwärtigen Stirnfläche des Kernstücks durch Oberflächenspannung eine bogenförmige Tintenschicht gebildet. Wenn der Spiegel der Tinte in der Tintenkammer in der Horizontallage des Schreibgeräts unter den Tintenleiter absinkt, dann wird

!Q die Zufuhr von Tinte zum Tintenleiter unterbrochen. Insofern kann eine wirtschaftliche Anwendung bzw. zuverlässige Zufuhr von Tinte nicht erwartet werden, weshalb ein Schreibgerät mit einem herkömmlichen Schreibfeder-Kernstück nicht als mit Flüssigkeit arbeitender Schreiber geeignet ist, der beispielsweise bei einem Plotter eingäBUt werden kann, welcher mit nur einem kleinen Tintenbehälter Schreibvorgänge über lange Zeiträume ausführen muß.

Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, ein Schreibfeder-Kernstück für ein Schreibgerät zu schaffen, mit dem die oben erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen sind, daß nämlich im Fall einer Temperatur- oder Druckänderung oder insbesondere bei Einwirken einer starken Erschütterung ein Austreten von Überschußtinte aus der Schreibspitze oder dem Luftloch und ein Blockieren der Luftströmung verhindert werden, so daß der Schreibvorgang nicht unterbrochen wird und die gesamte im Tintenbehälter vorhandene Flüssigkeit auch tatsächlich zur Verwendung steht.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung wird - im Gegensatz zu einem herkömmlichen Kernstück - eine Kehlenanordnung mit einer einzigen Kehle aus Ring- und Axialkehlen, die zusammen einen mäanderförmigen oder labyrinthartigen Kanal bilden, in der Außenfläche des Schreibfeder-Kernstücks ausgebildet, wobei diese Kehlenanordnung am vorderen Ende mit einer Tintensaugrille und am hinteren Ende mit einem Luftkanal verbunden wird. Die Kehienanord-

nung wird mit einem Tintenleiterkern oder einer Tintenleiterseele, der bzw. die eine starke Kapillarwirkung hervorruft, zusammengefügt, und in der rückwärtigen Stirnfläche des Kernstücks werden Radialnuten, die ebenfalls eine Kapillarwirkung erzeugen und mit dem Tintenleiter in Verbindung stehen, ausgebildet. Demzufolge wird Überschußtinte in der Reihenanordnung von deren Vorderende her angesammelt. Wenn die äußere Kraft aufgehoben wird, so wird die Tinte schnell zurückgeführt. Somit kann die in der Tintenkammer verbliebene Tinte in wirksamer Weise verwendet werden.

Das Schreibfeder-Kernstück gemäß der Erfindung kann bei jeglichem Schreibgerät, das eine Flüssigkeit oder Tinte verwendet, zum Einsatz kommen, also bei einem mit einer Lösung arbeitenden Kugelschreiber, bei einem Filzschreiber, Füllfederhalter oder Schreibstift für Aufzeichnungsgeräte.

Bei dem Schreibgerät bzw. dem Kernstück gemäß der Erfindung kann das Gehäuse mit einem vorderen Ansatz aus einem Stück bestehen oder kann der Ansatz als vom Gehäuse getrenntes Teil hergestellt werden, das mit dem Gehäuse dann zusammengebaut wird.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt, wobei einige Teile abgebrochen dargestellt sind, durch ein Schreibgerät mit einem Schreibfeder-Kernstück in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schreibfeder-Kernstücks mit einem Tintenleiter; 35

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt, wobei einige Teile abgebrochen dargestellt sind, durch ein Schreibgerät mit einem Schreibfeder-Kernstück in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Das Schreibgerät von Fig. 1 weist einen Behälter oder ein Gehäuse 1 in Zylinderform, der bzw. das am rückwärtigen Ende durch einen Stopfen 4 verschlossen ist, auf. Das vordere Endstück des Behälters 1 ist als zylindrischer Ansatz 2 mit gegenüber dem Behälter-Hauptteil vermindertem -Durchmesser ausgebildet. In den Behälter 1 ist ein Schreibfeder—Kernstück 3 eingesetzt, dessen Außenfläche in inniger Anlage an der Behälter-Innenwand, und zwar hinter dem Ansatz 2, ist. Im rückwärtigen Teil des Behälters 1 ist eine vom "Stopfen 4 abgeschlossene Tintenkammer 5 ausgestaltet. In den Ansatz 2 ist eine Schreibspitze 6 eingesetzt, die eine Kugel hält/ und im Ansatz 2 ist ein Luftloch 7 ausgebildet. In eine mittige Bohrung 8 des Kernstücks 3 ist ein Tintenleiter 9 eingefügt, dessen vorderes Ende in die Schreibspitze 6 eingepaßt ist, so daß die Tinte der an der Spitze angeordneten Kugel zugeführt wird. Das rückwärtige Ende des Tintenleiters 9 ragt in die Tintenkammer 5.

In der Außenfläche des Schreibfeder-Kernstücks 3 ist eine ringförmige oder umlaufende Kehlen- bzw. Nutanordnung 11 als ein fortlaufender Durchgang in Mäander- oder Labyrinthform ausgestaltet, wobei die umlaufenden Nuten jedoch ^ÖU nicht im Ring miteinander verbunden sind, sondern durch einen Wall oder Damm 10 getrennt sind, in dem ein Luftkanal 12 ausgebildet ist, der sich in zur Achse des Schreibgeräts paralleler Richtung erstreckt, den Damm 10 in zwei Teildämme trennt und dessen vorderes Ende mit dem Luftloch 7, dessen rückwärtiges Ende mit dem innen liegenden Ende der Kehlenanordnung 11 in Verbindung steht. Der in derselben Fläche wie die umlaufende Kehlenanordnung 11

ausgestaltete Luftkanal 12 kreuzt oder schneidet diese Anordnung nicht. Das vordere Ende der Kehlenanordnung 11 ist an eine Tintensaugrille 13 angeschlossen, die mit dem

Tintenleiter 9 in der mittigen Bohrung in Verbindung ist. 5

In der rückwärtigen Stirnfläche des Schreibfeder-Kernstücks

3 sind Nuten 14, die einen Kapillareffekt erzeugen und mit dem Tintenleiter 9 in Verbindung stehen, ausgebildet.. Sin Ringraum oder eine Ringnut kann im Außenumfang der IQ rückwärtigen Stirnfläche ausgestaltet sein.

Das in Fig. 3 gezeigte Schreibfeder-Kernstück 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Kernstück nur insofern, als der Behälter I₁, der ebenfalls ein stirnseitig geschlossener Zylinder ist, nicht einstückig mit

dem Ansatz 2. ausgebildet ist. Das vordere Ende des Tintenleiters 9. ist in eine Halterung 15 derart eingefügt, daß es aus dieser Halterung vorragt und als Schreibelement dient. Das Schreibgerät wird waagerecht gehalten.

Wenn das Kernstück 3 in das Schreibgerät eingebaut ist, dann fließt die im Tinten- oder Farbstoffbehälter 5 enthaltene Flüssigkeit (Tinte- oder sonstige Schreibflüssigkeit) längs des Tintenleiters 9 zur Schreibspitze, während Luft durch das Luftloch 7, den Luftkanal 12, die Kehlenanordnung 11, die Tintensaugrille 13 und den Tintenleiter 9 sowie durch den Spalt zwischen der mittigen Bohrung 8 und diesem Tintenleiter 9 in die Tintenkammer 5 strömt, so daß der Druck in der Tintenkammer 5 ein fortwährendes Schreiben ermöglicht.

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Wenn auf Grund einer Temperaturänderung, einer Änderung im Atmosphärendruck oder eines Schlages bzw. Stoßes eine Überschußmenge an Tinte 16 in den Tintenleiter 9 fließt, dann tritt diese aus der Tintensaugrille 13 in die Kehlenanordnung 11 ein, und von hier erfolgt kein Fluß von überschüssiger Tinte zur Schreibspitze. Da sich ferner die Tinte in der Kehlenanordnung sammelt, und zwar von deren

vorderem Ende her, wird sie niemals durch den Luftkanal 12, der mit dem Ende der Kehlenanordnung in Verbindung steht, ausfließen. Wenn die Temperatur oder der Atmosphärendruck wieder auf den Normalwert zurückgehen oder die Erschütterung beseitigt ist, dann wird wegen der mit dom vorderen Ende der Kehlenanordnung verbundenen Tintensaugrille 13 alle Tinte 16, die in der Kehlenanordnung enthalten ist, infolge der Kapillarwirkung des Tintenleiters 9 zur Tintenkammer 5 zurückgeführt, so daß die Luftströmung nicht !0 blockiert wird. Diese Wirkung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Schreibfeder-Kernstück während des Schreibens nach unten gerichtet ist.

Wenn andererseits die Tinte 16 verbraucht ist, so daß ein 2g durch die Oberflächenspannung entlang der umlaufenden Ecke 17 zwischen Behälter-Innenwand und äußerer Stirnfläche des Kernstücks gebildeter bogenförmiger Anteil an Tinte unter den Tintenleiter 9 oder 9¹ absinkt, dann werden diese Tintenanteile 16, 16' in die radialen Nuten 14 auf Grund der Kapillarwirkung und in den Tintenleiter 9 oder 9¹ eingesogen, der eine stärkere Kapillarwirkung erzeugt. Somit wird im wesentlichen die gesamte Tinte der Schreibspitze zugeführt.

Mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Schreibfeder-Kernstück :n.rd die Tinte, selbst bei einer Temperaturoder Atmosphärendruck-Änderung oder bei einer auftretenden Erschütterung (Schlag oder Stoß) nicht von der Schreibspitze tropfen oder aus dem Luftloch fließen.

on Ferner wird eine Blockierung des Lüftstromes, was einen nicht kontinuierlichen Tintenfluß zur Schreibspitze hervorruft, verhindert. Darüber hinaus wird nahezu die gesamte Tinte, die in der Tintenkammer enthalten ist bis auf allenfalls einen unbedeutenden Rest - der Schreib-

g₅ spitze zugeleitet. Da die Zahl der Teile für das Schreibfeder-Kernstück gering ist, hat dieses eine geringe Größe. Deshalb ist das Schreibfeder-Kernstück gemäß der Erfindung

1 in hohem Maß für eine Verwendung als ein mit Flüssigkeit (Tinte, Farbstoff usw.) arbeitendes Schreibgerät, z.B. in einem Plotter, wobei ein Schreibvorgang mit einem kleinen Schreibgerät über lange Zeiträume ausgeführt werden

5 muß, geeignet und leistungsfähig. Aus den oben genannten Gründen kann das Kernstück auch mit geringen Kosten gefertigt werden.

Claims

Patentansprüche

20\ 1· $chreibfeder-Kernstück für ein Schreibgerät, das einen \_^Schreibflüssigkeit zu einer Schreibspitze führenden Tintenleiter sowie einen Behälter mit einer Tintenkammer, der an die Außenfläche des Schreibfeder-Kernstücks angepaßt ist, aufweist, gekennzeichnet durch eine als ununterbrochener Kanal in der Außenfläche des Schreibfeder-Kernstücks (3) ausgebildete Kehlen anordnung (11) mit ringförmigen Kehlen, deren vorderes Ende an eine mit dem Tintenleiter (9, 9_χ) in Verbindung stehende Tintensaugrille (13) angeschlossen ist, sowie durch einen Luftkanal (12), dessen vorderes Ende mit einem Luftloch (7), dessen hinteres Ende mit dem rückwärtigen Ende der Kehlenanordnung (11) in Verbindung · steht und der in der Außenwand des Schreibfeder-Kernstücks (3) ohne Kreuzung der Kehlenanordnung (11)

35 ausgebildet ist.
2. Schreibfeder-Kernstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehlenanordnung (11) als einzelner ununterbrochener Kanal in der Außenfläche des Kernstücks (3) in Mäanderform mit ringförmig sowie axial verlaufenden Kehlen ausgebildet ist, wobei Wälle (10) erhalten bleiben, und daß der Luftkanal (12) in einem dieser Wälle ausgestaltet ist.
3. Schreibfeder-Kernstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der rückwärtigen

Stirnfläche des Kernstücks (3) Kapillarnuten (14) ausgebildet sind, die mit dem Tintenleiter (9, 9^) ver-. bunden sind.