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Patrone zur unmittelbaren Herstellung von flüssiger Tinte. Die Erfindung
betrifft eine zur unmittelbaren Herstellung von flüssiger Tinte dienende Patrone.
Es gibt zwar schon ähnliche aus festen- Farbstoffmassen bestehende Patronen in Form
von losen Pillen, teigigen Kügelchen usw., die aber den Nachteil besitzen, daß sich
das Verhältnis der Löseflüssigkeit, z. B. Wasser, zu der Patrone infolge ihres allmählich
sich verringernden Oberflächeninhalts und des Absetzens auf den Behälterboden nicht
konstant und daher die, Stärkeoder Konzentration der Tinte nicht gleichmäßig unterhalten
läßt. Auch bildet sich leicht durch allzu schnelles Lösen infolge der Lufteinwirkung
ein unlöslicher Satz. Der Zweck der Erfindung ist, das Lösen so zu bewirken, daß
die Angriffsfläche der Patrone für die Löseflüssigkeit konstant bleibt, wodurch
gleichmäßig starke Tinte erzielt werden kann, und ferner die Patrone zu hindern,
sich
auf dem Boden in Klümpchen abzusetzen und zusammenzubacken.
Zu diesem Zweck enthält die Patrone einen oder mehrere im Verhältnis zu der Patronenmasse
schmale Durchgangskanäle vorgebildet, die ganz oder teilweise mit festem Tinte bildenden
Stoff ausgefüllt sind. Die Angriffsfläche dieser Durchgangskanäle bleibt, da sie
an und für sich schmal sind, bis zum gänzlichen Auflösen konstant, ferner ist das
Heraustreten aus den Kanälen und Absetzen der Patronenmasse verhindert.
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Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Mit Bezug auf Abb. r besitzt die Patrone eine Außenwandung 2o, innerhalb
welcher ein Boden mit Öffnung vorgesehen ist, der den Körper 21 trägt, in welchem
Filter oder Durchgangskanäle 22 vorgesehen sind. Diese Durchgangskanäle enthalten
die Tintenmasse, so daß beim Durchfluß des Wassers durch diese eine Auflösung stattfindet
und gebrauchsfertige Tinte hervorgeht.
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Abb.2 zeigt die Draufsicht einer zweiten Ausführungsform, bei welcher
die Durchgangskanäle 23 an der Außenfläche des nicht löslichen Körpers 24 vorgesehen
sind, welche andererseits durch die Wandung des Behälters 2o begrenzt sind. Die
Kanäle 23 sind mit der Tintenmasse gefüllt, wobei auch die Innenwandung des Behälters
2o mit einer Schicht solcher Tintenmasse bekleidet sein kann.
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Mit Bezug auf Abb. 3 und 4, welche die teilweise geschnittene Draufsicht
und Längsschnitt zeigen, besteht der nicht lösliche Körper aus einer Platte 25,
welche in spiralförmigem Verlauf angeordnet ist. Die Spiralgänge werden in entsprechendem
Abstand durch Distanzschnüre 26 gehalten, wobei das Ganze durch Bolzen 27 zusammengehalten
wird, anstatt deren auch entsprechende Kittmasse verwendet werden kann. Eine derartige
Spirale ist an der Bodenplatte 28 angebracht und in einem Behälter 29 angeordnet.
Wird Wasser in den Außenbehälter 29 bis zu der strichpunktiert gezeichneten Höhe
eingefüllt, so fließt dieses durch die Spiralwindungen bis zu dem Innenraum 3o hindurch
und wird mit der Tintenmasse gesättigt. In diesen Raum 3o kann eine Feder eingetaucht
werden.
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Mit Bezug auf Abb. 5 ist 3 i der Raum zum Eintauchen der Feder, während
in dem nicht löslichen Körper eine Reihe von radialen Kanälen 32 angeordnet ist,
die ebenfalls durch die Außenwandung 2o hindurchgehen. In den Kanälen 32 des Körpers
findet die Tintenmasse Aufnahme.
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Mit Bezug auf Abb. 7 ist der Körper 36 schraubenförmig angeordnet,
und zwar zwischen einem inneren zylindrischen Behälter 37 und einem Außenbehälter
38. Diese Patrone kann auf zweifache Weise benutzt werden. Wird der Boden des Behälters
38 geschlossen und das Wasser oben in den Zwischenraum zwischen den beiden Behältern
eingegossen, so fließt dieses durch den schraubenförmigen Gang zwischen den Windungen
36 und steigt dann in dem inneren Behälter 37 auf, welcher als Tauchraum für die
Feder benutzt wird. Bei dieser Ausführungsform kann die Außenseite des Behälters
37 und die Innenseite des Behälters 38 mit einer Schicht der Tintenmasse versehen
sein; oder der Boden des Behälters 38 kann offen sein, und die Anordnung wirkt als
einfache Patrone.
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Mit Bezug auf Abb.8 ist eine Anzahl von konzentrischen Zylindern 39
angeordnet, welche durch ringförmige Kanäle 40 getrennt sind. Die Zylinder werden
in ihrer richtigen, relativen Lage durch Distanzstangen 41 gehalten. Die Körper
39 können aus der Tintenmasse bestehen oder aus einer nicht löslichen Masse, welche
mit Tintenmasse bekleidet ist, oder schließlich die Zwischenräume zwischen den Zylindern
können mit der Tintenmasse gefüllt sein. Beim Durchfluß des Wassers durch die ringförmigen
Kanäle wird die Tinte ohne weiteres hergestellt.
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In bezug auf Abb. 9 sind Platten 42 vorgesehen, welche aus der Tintenmasse
hergestellt oder damit bekleidet sind. Diese Platten werden in zueinander parallelen
Lagen durch Distanzringe 43 in einem Zylinder 44 gehalten. Jede Platte 42 besitzt
eine Öffnung 45, und die Öffnungen der benachbarten Platten sind derart in bezug
aufeinander angeordnet, daß das Wasser zickzackförmig durch die Plattn fließen muß.
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Bei. der Ausführungform gemäß Abb. zo bestehen die Körper aus unterschiedlich
großen Platten 46, welche in dem Behälter 47 lotrecht parallel zueinander und zur
Achse des Zylinders 47 verlaufen und durch Distanzstangen 48 im Abstand voneinander
gehalten werden, so daß schmale Durchtrittskanäle geschaffen werden.
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Mit Bezug auf Abb. z1 und i2 bestehen die Körper aus radial gewellten
Platten 49, welche aufeinandergeschichtet werden, und zwar derart, daß zwischen
diesen Platten ebene Platten 5ö aufgelegt sind. Sämtliche Platten besitzen mittlere
Öffnungen und werden auf ein mittleres Rohr 51 aufgesetzt, welches mit Längsschlitzen
versehen ist und den Tauchraum bildet. Die Zwischenräume zwischen den gewellten
Platten und den ebenen sind mit der Tintenmasse gefüllt, -so daß beim Durchfließen
von Wasser 52 durch die Zwischenräume gebrauchsfertige Tinte in den Tauchraum
51 gelangt. Sowohl die ebenen
wie auch die gewellten Platten
können mit der Tintenmasse bekleidet sein oder auch nur die ersteren oder die letzteren.
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Mit Bezug auf Abb. 13, 14 besteht der Körper aus einem Gewebe, Gewirke
oder einem Netzwerk aus einer Fasermasse. In Abb. 12 ist ein einfacher, ebener,
zylindrischer Körper 53 gezeigt, welcher mit der Tintenmasse imprägniert oder bekleidet
ist. Diese Körper werden übereinander in einem zylindrischen Behälter 54 angeordnet,
und zwar entweder in gegenseitiger Berührung oder im Abstande voneinander, wie in
Abb. g. Sind die Körper in gegenseitiger Berührung, so sind die Maschinen in bezug
aufeinander versetzt.
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In bezug auf Abb. 15 besteht der Körper aus einer spiralförmig,
zylindrisch verlaufenden Platte 55 und einer gewellten Platte 56. Die Oberflächen
der beiden oder der einen Platte sind mit dem Tintenmaterial bekleidet, oder die
Platten bestehen aus dem Tintenmaterial selbst. Wie ersichtlich, wird eine größere
Anzahl von Durchgangskanälen für das Lösungsmittel vorgesehen. Die natürliche Größe
der Patrone ist wesentlich kleiner als dargestellt, was auch für die anderen Abbildungen
der Fall ist.
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In bezug auf Abb. 16 und 17 bestehen die Träger aus lose zusammengefaltetem,
mit der Tintenmasse bekleidetem oder imprägniertem Stoff, z. B. Haaren, Fäden u.
dgl., welcher zwischen zwei gelochten Böden 5 und 59 oder steifem Gewebe
Aufnahme findet (Abb. 16); oder es sind kugelförmige Körper 6o vorgesehen, die zwischen
den durchlässigen Lagen 61 und dem Zylinder 62 aufgenommen sind. Die Kugeln sind
mit der Tintenmasse bekleidet. Das Ganze wird durch Ringe 63 zusammengehalten.
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Mit Bezug auf Abb. 18 und zg wird ein einfaches Blatt 64, welches
auf der Innenfläche mit Rippen 65 versehen ist, in Spiralform zusammengerollt, wodurch
parallele, spiralförmige Kanäle von außen nach dem Inenraum 66 führen. Das Blatt
ist auf der Innen- und Außenseite mit der Tintenmasse bekleidet.
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Die Verwendung der Patronen ist aus Abb.4, 12, und 2o ersichtlich.
In bezug auf diese letztere ist 67 ein Behälter für einzugießendes Wasser, welcher
durch ein Verbindungsrohr 69 mit dem Tauchraum 68 verbunden ist. In das Verbindungsrohr
69, welches zweiteilig ist, ist die Patrone 47 gemäß Erfindung eingeführt.
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Wie erwähnt, kann die Tintenmasse entweder selbständig in den Kanälen
angeordnet sein oder die Träger können damit bekleidet sein. Es kann auch eine Verbindung
der beiden Arten vorhanden sein. In diesem letzteren Falle wird ein Teig aus den
Tintenbestandteilen hergestellt und die Träger damit beschichtet. Es können auch
einzelne Schichten übereinandergelagert sein. Besteht die Tintenmasse aus unterschiedlichen
chemischen Stoffen, welche durch Zusammenwirken die Tinte ergeben, so bestehen die
Schichten aus den einzelnen Bestandteilen. In dem Falle, wo die Tintenbestandteile
sich nicht leicht in Wasser auflösen, z. B. bei Eisengallustinten, deren Bestandteile
sich beim Trocknen wahrscheinlich infolge der Oxydation verändern und sich nicht
wieder leicht in Wasser auflösen, wird in folgender Weise verfahren: Solche Eisengallustinten
bestehen aus einem Eisensalz und Tannin oder Gallusgerbsäure, zu welcher ein Anilinfarbstoff
hinzugefügt werden kann. Außerdem ist ein Verdickungsstoff vorhanden, ferner ein
Stoff, welcher das gerbsaure Eisen am Ausfällen hindert, und schließlich ein Schutzstoff.
Bis zum Durchfluß von Wasser durch die Patrone muß die chemische Einwirkung zwischen
dem Eisensalz und dem Gerbstoff verhindert werden, was auf verschiedene Weise erzielt
werden kann.
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Die eine Weise besteht in dem Vermischen der Bestandteile, ohne daß
die chemische Einwirkung stattfindet. Das Gemisch wird in die erforderliche Gestalt
gebracht oder auf dem Träger angeordnet. Eine zweite Weise besteht darin, daß man
die Bestandteile in zwei oder mehrere Teile einteilt und die Teile voneinander trennt,
indem diese einzelne Massen bilden oder auf verschiedenen Trägern angeordnet sind.
Bei der erstgenannten Weise, bei welcher sämtliche Bestandteile gemischt sind, wird
z. B. Eisensulfat und Gerbsäure verwendet und ein Lösungsmittel benutzt, welches
Tannin auflöst, dagegen auf Eisensulfat keine lösende Wirkung ausübt. In diesem
Falle bildet die Gerbstofflösung ein Verbindungsmittel für die übrigen Tintenbestandteile.
Es kann selbstverständlich ein Bindemittel verwendet werden, welches weder Gerbsäure
noch Eisensulfat auflöst. Das Bindemittel muß seinerseits in Wasser löslich sein.
Wo andere Lösungsmittel verwendet werden, muß das Bindemittel auch darin löslich
sein. Es kann beispielsweise Alkohol verwendet werden, welcher Gerbsäure auflöst
und einen dicken Teig erzeugt, in welchem vorzugsweise Anilinfarbstoff verrührt
wird, der alkohollöslich ist. Wenn der Anilinfarbstoff alkoholunlöslich ist, kann
er gemahlen und mit dem Gerbstoffteig vermischt werden, worauf das Gemisch in die
erforderliche Gestalt gebracht oder damit der Träger bekleidet wird. Es eignet sich
am besten wasserfreier Alkohol, welcher das Eisensulfat nicht auflöst.
Ein
weiteres Verfahren besteht in folgendem Es wird ein dicker Teig aus Bindemittel
und Wasser hergestellt und zum Verbinden der Tintenbestandteile benutzt. Infolge
der geringen Wassermenge erfolgt die Umsetzung zwischen dem Eisensulfat und dem
Tannin in nicht nennenswertem Maße. Wenn ein Bindemittel verwendet wird, welches
sowohl in Alkohol wie in Wasser löslich ist, so kann diese Lösung als Bindemittel
verwendet werden.
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Beispielsweise besteht die Tintenmasse aus fünf Bestandteilen, und
zwar: Gerbsäure, Eisensulfat, Anilinfarbstoff, Bindemittel und einem, die Ausfällung
verhindernden Stoff, wobei die Patrone sich aus einzelnen getrennten Schichten zusammensetzt.
Beim Durchfluß von Wasser durch die Patrone erfolgt die Bildung der Tinte.
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Es ist in vielen Fällen nicht notwendig, alle - Bestandteile getrennt
voneinanderzuhalten, da die Umsetzung lediglich zwischen der Gerbsäure und dem Eisensulfat
erfolgt. Beispielsweise kann der Anilinfarbstoff mit der Gerbsäure und das Bindemittel
mit dem Eisensulfat gemischt werden, während der die Ausfällung verhindernde Stoff
jedem der beiden Gemische zugefügt werden kann.
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Als die Ausfällung verhindernder Stoff werden gewisse Salze oder organische
Säuren verwendet. Anstatt Gerbsäure kann Pyrogallussäure benutzt werden, da nur
eine geringe Menge des verhindernden Stoffes notwendig ist, um das Eisensalz der
Pyrogallussäure an der Ausfällung zu hindern. Ferner sind Zitronensäure und Weinsäure
verwendbar.
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Bei den Ausführungsformen gemäß Abb. i, 2, 5 werden die Kanäle mit
dem Gemisch gefüllt oder die Wandtragen , damit bekleidet.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3, 4 kann die eine Seite der Platte
mit einem Gemisch der einen Bestandteile und die entgegengesetzte Seite mit den
übrigen Bestandteilen bekleidet werden, wie aus dem Querschnitt nach Abb. 3 ersichtlich
ist; z. B. wird die eine Seite mit einem Teig von Gerbsäure, Anilinfarbstoff und
dem die Ausfällung verhindernden Stoff bekleidet, während die andere Seite mit einem
Teig aus Eisensulfat und Bindematerial bekleidet wird. In einigen Fällen ist es
nützlich, einen Teil des Bindemittels der Gerbsäure und einen Teil dem Eisensulfat
zuzufügen, da das Bindemittel die Auflösung des Eisensulfates verhindert. Die spiralförmige
Platte kann auf ihrer ganzen Fläche mit dem Gemisch der Bestandteile bestrichen
werden oder auch auf einzelnen Teilen mit streifenweise verlaufenden Bestandteilen.
Auch kann die Spirale aus einem festen Werkstoff hergestellt werden, anstatt aus
gebogenen Bändern. Es kann mehr als eine Spirale verwendet werden.
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Wenn die Patrone eine Mehrzahl von biegsamen Bestandteilen enthält,
wie nach Abb. 8, 9, io und 14, so können diese aus einem Gemisch sämtlicher Bestandteile
bestehen, oder einige derselben können mit der einen Gruppe der Bestandteile und
die anderen mit der anderen Gruppe versehen sein.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i3, 14 können die Einheiten alle
gleich sein, oder die einen Einheiten werden mit der einen Gruppe der Bestandteile
und die anderen Einheiten mit der anderen Gruppe versehen. Wenn nur geringe Tintenmenge
hergestellt werden soll, so kann eine einzelne Lage des Netzwerkes verwendet werden,
wenn die Öffnungen klein genug sind, um das Wasser an allzu schnellem Durchfluß
zu hindern.