DE3642037A1 - Kapillarspeicher fuer tintenschreibgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kapillarspeicher für Tintenschreibgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kapillarspeicher für Tintenschreibgeräte weisen üblicherweise über ihre gesamte Länge hinweg eine konstante Kapillarität auf. Sie sind in einem Gehäuse derart eingesetzt, daß über die gesamte Länge hinweg Luftausgleichskanäle vorhanden sind. Im Bereich der Schreibspitze, die in den Kapillarspeicher hineinragt, weist das Gehäuse üblicherweise einen kegelstumpf­ förmigen Anschlag auf, an dem das schreibspitzenseitige Ende des Kapillarspeichers anliegen kann. Bei starker, ruckartiger Bewegung mit dem Schreibgerät, beim Fallen mit der Spitze oder mit seinem hinteren Ende nach unten oder bei Stoßbelastung, kann in den Endbereichen des Kapillarspeichers Tinte aus diesem herausgeschleudert werden, die dann unkontrolliert aus dem Schreibgerät austritt.

Die DE-AS 15 61 844, von welcher im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, zeigt einen Kapillar­ schreiber mit einem Mantelrohr, das einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt größeren Durchmessers aufweist, wobei in beiden Abschnitten ein Füllkörper bzw. Tintenspeicher mit einem quadratischen Querschnitt angeordnet ist, der aus einem offenporigen Polyurethanschaumstoff besteht.

Die Kapillarität soll zur Spitze hin zunehmen, was durch eine stärkere Komprimierung im vorderen Abschnitt des Tintenspeichers erreicht wird und damit zu einer Verkleinerung der Poren in diesem Bereich führt. Wird der Füllkörper im Bereich der Spitze beispielsweise infolge eines Stoßes ruckartig belastet, dann kann ein unkontrollier­ ter Tintenfluß auftreten, so daß ggf. Tinte aus dem Schreiber austritt.

Die US-PS 31 13 336 zeigt ein Schreibgerät, bei welchem ein Ausgleichsspeicher aus einzelnen Abschnitten kreis­ förmigen Querschnitts besteht. Der Aufbau des Tinten­ speichers aus einzelnen Abschnitten wurde gewählt, um die Querschnitte der Bohrungen der einzelnen Abschnitte unterschiedlich gestalten zu können, wodurch der Tintenfluß zur Spitze beeinflußbar ist. Die einzelnen Abschnitte des Ausgleichsspeichers bestehen jedoch aus jeweils gleichem Material und mit offenbar gleicher Kapillarität.

Bei dem Schreibgerät nach der JP-GM-AS 60-9 037 sind zwei Schreibspitzen unterschiedlicher Linienbreite vorgesehen, die in jeweils einen Docht eingesteckt sind, wobei die Dochte an einem gemeinsamen Tintenspeicher anliegen. Die beiden Dochte weisen eine zueinander unterschiedliche Kapillarität auf, die jedoch jeweils größer ist als die Kapillarität des zwischen ihnen angeordneten Tintenspeichers. Auch hier kann bei Stoßbelastungen bzw. bei einer Quetschung der Dochte ein unkontrollierter Tintenaustritt stattfinden.

Es besteht die Aufgabe, den Kapillarspeicher so auszubilden, daß er bei den vorerwähnten Beanspruchungen weitgehend auslaufsicher ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Aus­ führungsform eines Tintenschreibgerätes;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt bei einer zweiten Ausführungsform eines Tintenschreibgerätes;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Kapillarspeichers;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines solchen Speichers und

Fig. 5 eine weitere Variante eines Tintenschreib­ gerätes.

Gemäß Fig. 1 weist das Schreibgerät ein zylindrisches Gehäuse 1 kreisförmigen Querschnitts auf, das an seinem hinteren Ende 2 verschlossen ist und das an seinem vorderen Ende einen Kegelstumpf 3 aufweist.

Im Inneren des Gehäuses 1 ist angeordnet ein Kapillar­ speicher 4, der an der als Anschlag 13 wirkenden Innenseite des Kegelstumpfes 3 sowie hinten an einem Steg 10 anliegt und beispielsweise einen quadratischen Querschnitt aufweist, so daß sich vier Luftausgleichs­ kanäle 5 bilden. In das vordere Ende des Gehäuses 1 ist die Schreibspitze 6 eingesteckt, die mit ihrem rückwärtigen offenen Ende 6′ in einen mittleren, hochkapillaren Bereich 8 des Kapillarspeichers 4 hineinreicht.

Der Kapillarspeicher 4 weist drei Bereiche auf und zwar einen hinteren Bereich 7, einen mittleren Bereich 8 und einen vorderen Bereich 9. Der mittlere Bereich 8, in den das hintere Ende 6′ der Schreibspitze 6 hineinragt, weist eine Kapillarität bzw. Rückhaltekraft auf, die größer ist, als die der Bereiche 7 und 9. Dies bedeutet, daß der mittlere Bereich 8 saugfähiger ist, als die Bereiche 7 und 9.

Der Kapillarspeicher 4 ist also bestrebt, die Tinte in erster Linie im mittleren Bereich 8 zu sammeln, so daß dort im Vergleich zu den Bereichen 7, 9 ein hohes Tintenangebot herrscht.

Wird durch ein Herabfallen des Schreibgerätes der Kapillarspeicher 4 im Bereich des hinteren verschlossenen Endes 2 oder des Kegelstumpfes 3 des Gehäuses stoßartig belastet, dann gelangt bei einer bestimmten Belastung Tinte aus dem mittleren Bereich 8 in den Bereich 7 bzw. 9 des Kapillarspeichers 4. Diese Tinte vermag jedoch dort nicht auszutreten, da nach Beendigung der Beanspruchung, die nur kurzzeitig auftritt, die Tinte infolge des Kapillaritätsunterschieds wieder vom mittleren Bereich 8 zurück- bzw. aufgenommen wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Bereiche 7, 8, 9 aus voneinander getrennten Abschnitten, die stirn­ seitig aneinander liegen.

Die Abschnitte 7, 8, 9 können aus dem gleichen Faser­ material bestehen, weisen jedoch zueinander unterschied­ liche Dichte auf. Beispielsweise kann das Volumengewicht des Abschnitts 8 ca. 150 bis 300 mg/cm³ und das Volumengewicht der Abschnitte 7, 9 ca. 75 bis 100 mg/cm³ betragen.

Bei dem Tintenschreibgerät nach Fig. 2 liegt der Kapillarspeicher 4 A schreibspitzenseitig mit einem nieder-kapillaren Abschnitt 9 A an einem Anschlag 13 A im Gehäuse 1 an. An den niederkapillaren Abschnitt 9 A schließt sich ein hochkapillarer Abschnitt 8 A an, in den das hintere Ende 6′′ der Schreibspitze 6 A hineinragt und der sich am hinteren Ende 2 des Gehäuses 1 direkt abstützt.

Ist der Kapillarspeicher 4 bzw. 4 A mit wäßriger Tinte gefüllt, dann können zusätzlich der mittlere Abschnitt 8 hydrophil und die Endabschnitte 7, 9 bzw. 9 A hydrophob eingestellt werden.

Bei einer nichtwäßrigen Tinte kann die Einstellung des mittleren Abschnitts 8 hydrophob erfolgen, während die Endabschnitte 7, 9, 9 A hydrophil eingestellt werden können.

Der mittlere Bereich bzw. Abschnitt 8 braucht nicht notwendigerweise aus einem Fasermaterial zu bestehen. Hierfür können auch andere Materialien hoher Saugfähig­ keit verwendet werden, wie beispielsweise Filze, Schaum­ stoffe, Gele, Aktivkohle, Sintermaterialien, Schüttgut­ füllungen usw.

Während bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 die Bereiche 7, 8, 9, 9 A aus einzelnen, in kapillarem Kontakt miteinander stehenden Abschnitten bestehen, kann der Kapillarspeicher gem. den Fig. 3, 4 und 5 auch aus einem einzigen Stück gebildet sein.

Gemäß Fig. 3 besteht der Kapillarspeicher 4 B aus einem einzigen Faserbündel, das in seinem mittleren Bereich 8 B stark komprimiert ist, während die Endbereiche 7, 9 nicht komprimiert sind. Die Komprimierung des mittleren Bereiches 8 B kann beispielsweise mittels einer Schrumpf­ folie 11 vorgenommen werden. Anstelle einer Schrumpffolie kann auch ein entsprechend geformter Gehäuseteil vorge­ sehen werden.

Gemäß Fig. 4 weist der Kapillarspeicher 4 C in seinem mittleren Bereich 8 C einen Füllkörper 12 auf, der diesen mittleren Bereich 8 C komprimiert. Die Endbereiche 7, 9 sind nicht komprimiert und weisen dadurch eine zum mittleren Bereich 8 C niedrigere Kapillarität auf und damit niedrigere Saugfähigkeit.

Das rückwärtige Ende 6′′ der Schreibspitze 6 C weicht hierbei dem Füllkörper 12 aus und dringt daneben in den mittleren höherkapillaren Bereich 8 C ein.

Nach Fig. 5 weist ein mit einer Kugel-Schreibspitze 6 D ausgestattetes Tintenschreibgerät einen Kapillarspeicher 4 D auf, dessen zentraler Kern als höherkapillarer Bereich 8 D gestaltet und rundum von niederkapillaren Bereichen 9 D; 9′, 9′′; 7 umgeben ist. Ein hochkapillarer Zuleitungs­ docht 6 D′ stellt hierbei die direkte Verbindung zwischen der Kugel-Schreibspitze 6 D und dem Kapillarspeicher 4 D her, wobei dessen offenes hinteres Ende 6′′′ in den zentralen höherkapillaren Bereich 8 D hineinragt. Diese Ausführung des Kapillarspeichers 4 D ist auch gegen Auslaufen bei quer zur Stiftachse erfolgenden Stößen besonders auslaufsicher und ist selbstverständlich auch bei anderen Tintenschreibgeräten, wie Faserschreibern, Röhrchenschreibern, Füllfederhaltern usw. anwendbar, während die vorbeschriebenen und andere, den Erfindungs­ gedanken konkretisierende, Varianten, auch für Tintenkugelschreiber u. ä. einsetzbar sein können. Der höherkapillare Bereich 8 kann, ähnlich wie der Füllkörper 12 in Fig. 4, in den Kapillarspeicher 4 D eingesetzt sein oder in diesem als stärker verdichtete oder durch kleinere kapillarkanalbildende Partikel (Fasern, Kugeln, Körner o. ä.) entstehende Kapillarzone gebildet werden.

Die unterschiedlichen Kapillarzonen der Tintenspeicher 4, 4 A, 4 B, 4 C, 4 D können auch kontinuierlich ineinander übergehen und/oder auch in sich noch unterschiedlich hohe Kapillarität aufweisen.

So kann ein erfindungsgemäßer Kapillarspeicher beispielsweise auch so gestaltet sein, daß er einen zentralen oder dezentral angeordneten hochkapillaren Kernbereich aufweist, in den das offene rückwärtige Ende 6′, 6′′, 6′′′ der Schreibspitze 6, 6 A, 6 C oder eines Zuleitungsdochtes 6 D′ mündet und von dem aus sich mit abnehmender Kapillarität die niedriger­ kapillaren Bereiche - ggf. rundum - bis zum Rand des Speichers erstrecken.

Die Randbereiche würden dann demgemäß die geringste Kapillarität aufweisen, während im Kernbereich höchste Kapillarität herrscht, die lediglich von der noch höheren Kapillarität der Schreibspitze bzw. des Zuleitungsdochtes zur Schreibspitze - der auch bei reinen Dochtschreibspitzen noch zwischengeschaltet sein kann - übertroffen wird.

Claims (7)

1. Kapillarspeicher für Tintenschreibgeräte, der über seine Länge hinweg Bereiche unterschiedlicher Kapillarität aufweist und der mit einer Schreibspitze in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kapillarspeicher (4, 4 A, 4 B, 4 C, 4 D) mindestens in dem der Schreibspitze (6, 6 A, 6 C, 6 D) zugewandten Bereich (9, 9 A, 9 D) niedrigere Kapillarität aufweist, als in dem sich anschließenden höherkapillaren Bereich (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D) und daß das offene speicherseitige Ende (6, 6′, 6′′, 6′′′) der Schreibspitze (6, 6 A, 6 C, 6 D) in den höherkapillaren Bereich (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D) des Kapillarspeichers (4, 4 A, 4 B, 4 C, 4 D) ragt.

2. Kapillarspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Schreibspitze (6, 6 A, 6 C, 6 D) abgewandte Ende (7) des Kapillarspeichers (4, 4 A, 4 B, 4 C, 4 D) ebenfalls niedrigere Kapillarität als der sich anschließende höherkapillare Bereich (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D) aufweist.

3. Kapillarspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er radial anschließend an einen höherkapillaren Bereich (8 D) und/oder einen solchen peripher umschließend, mindestens einen Bereich (9′, 9′′) mit niedrigerer Kapillarität aufweist.

4. Kapillarspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Kapillarität aufweisenden Bereiche (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D; 9, 9 A, 9 D; 9′, 9′′; 7) aus aneinanderliegenden, aneinandergrenzenden und/oder ineinander übergehenden Abschnitten bestehen.

5. Kapillarspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche hoher und niederer Kapillarität (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D; 7; 9, 9 A, 9 D; 9′, 9′′ ) aus dem gleichen Material bestehen und daß deren Volumengewichte sich etwa wie 2 : 1 verhalten.

6. Kapillarspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Füllung mit wäßriger Tinte der Bereich hoher Kapillarität (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D) hydrophil und der andere Bereich (7, 9, 9 A, 9 D, 9′, 9′′ ) hydrophob eingestellt ist.

7. Kapillarspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Füllung mit nichtwäßriger Tinte, der Bereich (8, 8 A, 8 B, 8 C, 8 D) hoher Kapillarität hydrophob, und der andere Bereich (7; 9, 9 A, 9 D; 9′, 9′′) niederer Kapillarität, hydrophil eingestellt ist.