DE850869C - Schreibgeraet mit Kugelspitze und Tintenvorratsbehaelter - Google Patents

Description

(WlGBL S.175)

AUSGEGEBEN AM 29. SEPTEMBER 1952

C 1916XI job

Die Erfindung betrifft Schreibgeräte nach Art eines Kugelschreibers, l>ei welchen das Schreibende eine Kugel enthält, die drehbar in einer Tülle oder in einem Gehäuse, teilweise aus demselben hervorragend, untergebracht ist. Die Kugel wird aus einem Vorratsbehälter vermittels wenigstens einer Speiseleitung mit Tinte versorgt, welch letztere mit dem hinteren Teil der Tülle oder des Kugelgehäuses derart in Verbindung steht, daß, wenn die Kugel in Berührung mit einer Fläche, z. B. einem Papierblatt, über dasselbe bewegt und dadurch in Drehung versetzt wird, ein dünner Tintenfilm durch die Kugel durch den engen Spalt zwischen ihr und ihrem Gehäuse hindurchgetragen und als Spur auf der erwähnten Fläche abgesetzt wird.

Bei Geräten dieser Art ist es bekannt, einen Tintenvorratsbehälter anzuordnen, der durch ein mit der Außenluft in Verbindung stehendes Kapillarrohr gebildet wird. Indes kannte man bisher noch keine brauchbare Anordnung, durch welche der Benutzer eines solchen Geräts in den Stand gesetzt wurde, das Kapillarrohr leicht wieder mit Tinte zu füllen. Eiin wesentlicher Zweck der Erfindung richtet sich darauf, diese Schwierigkeit zu überwinden. Im Hinblick auf diesen Zweck wird erfindungsgemäß ein mit Vorratsbehälter versehenes Schreibgerät mit Kugelspitze vorgesehen, dessen Tintenvorratsbehälter kapillare Abmessungen hat, zu der Schreibkugel führt und auf dem von der Kugel abgewandten Teil mit der Außenluft in Verbindung steht. Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, um Ersatztinte in dem erwähnten Behälter an einer der Kugel benachbarten Stelle einzuspeisen. Der Ausdruck kapillare Abmessungen, wie er in dem vorhergehenden Satz

sowie in der nachfolgenden Beschreibung mit Beziehung auf die vorliegende Erfindung gebraucht wird, besagt, daß die Bohrung des in Rede stehenden Teils so bemessen und gestaltet ist, daß der gebildete Meniskus (wenn die Bohrung von einer Tintensäule eingenommen ist, die sich zum Gebrauch bei Kugelschreibern eignet) am Ende der Säule an der Zwischenfläche zwischen Tinte und Luft unter mechanischen Beanspruchungen, z. B. Stößen, die ίο das Gerät bei normalem Gebrauch etwa erfährt, nicht aufbricht. Die erwähnte Bezeichnung kapillare Abmessungen bedeutet vorzugsweise eine Bohrung, deren Durchmesser etwa 3,5 mm nicht überschreitet, obwohl es sich empfiehlt, eine Bohrung von nicht mehr als 2,5 mm Durchmesser zu benutzen. Die Bezeichnung umfaßt ferner ein Rohr, das entweder 1. im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzt und einen Durchmesser von nicht mehr als 2,5 mm hat oder 2. ein Rohr, das nicht ausgesprochen kreisförmigen Querschnitt besitzt, indes so ausgebildet ist, daß entweder a) keine gerade Linie, die 2,5 mm in der Länge überschreitet, in irgendeinem Querschnitt enthalten ist, oder b) keine gerade Linie, die 3,5 mm in der Länge überschreitet, in einem Querschnitt enthalten ist, wobei eine 1,5 mm in der Länge nicht überschreitende gerade Linie so angeordnet sein kann, daß ihre Enden an entgegengesetzten Wandungen liegen oder über diese hinweggehen.

Die erwähnten Grenzabmessungen des Vorratsbehälters, wie sie der Erfindung zugrunde liegen, sind so zu verstehen, daß sie den normalen handelsüblichen Toleranzen unterworfen sind, wie sie bei den Röhrenfabrikanten gebräuchlich sind, so daß z. B. der Ausdruck Rohr, das einen Durchmesser von nicht mehr als 2,5 mm besitzt, ein Rohr solcher Konstruktion einschließt, daß es handelsüblicherweise durch einen zuverlässigen Röhrenfabrikanten bei der Ausführung eines Auftrages einer solchen Röhre geliefert werden könnte, bei dem ein innerer Durchmesser von 2,5 mm vorgeschrieben ist. Die Angabe, daß der Vorratsbehälter mit der Außenluft in Verbindung steht, bedeutet, daß er einen Zugang besitzt, durch welchen Luft oder ein anderes Gas in seine Bohrung eindringen kann, um die beim Schreibvorgang verbrauchte Tinte zu ersetzen. Die Luftöffnung kann mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, oder sie kann mit einer Kammer kommunizieren, die z. B. als Innenraum eines schlappen Beutels ausgebildet sein kann, welche Luft oder Gas bei Atmosphärendruck enthält, oder es kann der Vorratsbehälter mit einer Kammer in Verbindung stehen, z. B. mit dem Innenraum eines mit elastischer Wandung versehenen Sackes oder Beutels, die Luft oder Gas so lange unter leichtem Druck enthält, daß der Tintendruck nicht größer, sondern vorzugsweise kleiner ist als der Kapillardruck in dem Spalt zwischen der Kugel und ihrem Gehäuse.

Es ist zu beachten, daß, wenn das erfindungsgemäß gestaltete Gerät zum Schreiben gebraucht wird, die Tinte, die durch die Umdrehung der Kugel auf das Papier übertragen wird, von einem Tintenvorratsbehälter von kapillaren Abmessungen beliefert wird. Die Tintensäule in dem letzteren bewegt sich alsdann allmählich abwärts nach der Kugel zu und wird durch Luft oder Gas ersetzt, das an der Luftöffnung eindringt. In irgendeinem Stadium, bevor der Meniskus an der Stelle ankommt, wo die Ersatztintenzuführungsmittel angeordnet sind, kann eine Ersatztintenfüllung durch die letzteren in den Tintenvorratsbehälter eingespritzt werden, so daß die Tintensäule in dem Behälter wieder ansteigt. Zu diesem Zweck kann das Gerät einen Tintenersatzbehälter besitzen, der mit einer Tintenersatzleitung versehen ist, die von ihm "nach der genannten Stelle hinführt. Der Tintenersatzbehälter kann z. B, als Beutel oder Sack (starr oder schlaff oder in anderer Weise) ausgebildet sein, und es kann die Tinte aus ihm z. B. durch Quetschen ausgetrieben werden, oder es kann dieser Behälter 8e z. B. als Zylindergehäuse mit Kolben ausgestaltet sein oder auch vorzugsweise als Tube ähnlich einer Zahnpastentube.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Schreibgerät der erläuterten Kugelschreü>erbauart mit Vorratsbehälter, das eine Anzahl Leitungen besitzt, die vereinigt zu der Speiseleitung führen, von denen wenigstens eine Leitung als Tintenvorratsbehälter kapillarer Abmessungen ausgebildet ist, der mit einer von der Vereinigungsstelle abgewandt liegenden Stelle mit einer Luftöffnung versehen ist, wobei ein Ausgleich zwischen der Vereinigungsstelle und der Luftöffnung für die beim Schreibvorgang aufzubrauchende Tintensäule vorgesehen ist. Dabei ist eine weitere dieser Leitungen als Tintenersatzleitung ausgebildet, die mit einem geschlossenen Tintenersatzbehälter verbunden ist oder mit ihm verbunden werden kann, der so gestaltet oder mit einer solchen Vorrichtung verbunden ist, daß sein Inhalt durch die Tintenersatzleitung ausgetrieben werden kann. So können z. B. zwei Tintenersatzleitungen vorgesehen sein, deren jede so ausgebildet ist, daß sie mit einem Tintenersatzbehälter verbunden werden kann, während eine dritte Leitung als der mit Luftöffnung versehene kapillare Vorratsbehälter dient. Vorzugsweise kann nur eine Leitung vorgesehen sein, welche den mit Luftöffnung versehenen kapillaren Behälter darstellt. Die Tintenersatzleitungen, die so ausgebildet sind, daß sie den Tintenersatzbehälter aufnehmen oder mit ihm verbunden werden können, können kapillare Abmessungen besitzen oder gegebenenfalls auch in anderer Weise kapillar gestaltet sein. Ein wesentliches Hilfsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß vorzugsweise zwischen dem Vorratsbehälter und der Kugel eine Vorrichtung mit kapillaren Abmessungen vorgesehen ist, die, wenn ein Meniskus an dem hinteren Ende der genannten Vorrichtung, d. h. an dem von der Kugel entfernter liegenden Ende, gebildet wird, derart in Wirkung tritt, daß iao der Tintenfluß nach der Kugel hin unterbunden wird.

Bei der Ausführung der Erfindung kann man vorzugsweise eine Tinte von viskoser, ölartiger Beschaffenheit benutzen, indessen können auch andere n$ Tinten von ähnlichen Eigenschaften benutzt werden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schreibgerät; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-A in Fig. ι;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie B-B in Fig. i.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine ίο Kugel ι drehbar mit einem hervorragenden Teil der Kugel in einem Schreibende 2 angeordnet, das in der Spitze einen verengten Speisekanal 3 besitzt, der mit einer gleichfalls in Schreibende 2 angeordneten Leitung 4 in Verbindung steht. An dem von der Kugel 1 abgewandten Ende der Leitung 4 ist eine kapillare Vorrichtung 5 angeordnet, die eine Anzahl kleiner Leitungen 5⁰ (vgl. Fig. 2) besitzt. Das Schreibende 2 mit der Vorrichtung 5 ist in dem offenen Ende des vorderen Teils eines Außenao gehäuses 6 befestigt und ragt aus demselben hervor. Das Außengehäuse 6 selbst ist abnehmbar, z. B. mit Hilfe eines Schraubengewindes, an einem hinteren Schaftteil 7 des Schreibgeräts angebracht. Das Außengehäuse 6 und der hintere Schaftteil 7 können in üblicher Weise wie ein Schreibgeräteschaft gestaltet sein. Eine abnehmbare, hier nicht dargestellte Endkappe kann dazu dienen, das Schreibende gegebenenfalls zu umhüllen. Das Schreibende 2 ist nach vorn verjüngt ausgebildet und paßt flüssigkeitsdicht in das offene Ende des Außengehäuses 6, in dem an diesen Teilen zusammenwirkende Absätze vorgesehen sind.

Der Tintenvorratsbehälter besteht aus einem Kapillarrohr ι o, das an einer öffnung 11 für die Außenluft zugänglich ist. Mit diesem Vorratsbehälter ist eine Tintenersatzleitung 9 verbunden, wobei in der dargestellten Ausführungsform das Kapillarrohr 10 und die Tintenersatzleitungen 9 in Form eines tonnenförmigen Gliedes 8 gestaltet sind. Das Vorderende des tonnenförmigen Gliedes 8 besitzt verminderten Durchmesser und ist flüssigkeitsdicht in das Außengehäuse 6, gleichachsig mit dem Schreibende 2, eingepaßt.

An dem Außengehäuse 6 und dem tonnenförmigen Glied 8 sind zu diesem Zweck zusammenwirkende Absätze vorgesehen. Das Vorderende des tonnenförmigen Gliedes 8 ist gegenüber dem hinteren Ende der kapillaren Vorrichtung 5 in der Längsrichtung etwas versetzt angeordnet. Das Kapillarrohr 10 ist über die öffnung 11 mit der Außenluft durch eine Luftöffnung an geeigneter Stelle im Außengehäuse6 oder dem hinteren Schaftteil 7 verbunden. Die genannte Luftöffnung 11 ist in einer als Düse 12 ausgebildeten Fortsetzung des tonnenförmigen Gliedes 8 ausgebildet, die am hinteren Ende mit einem rohrförmigen Ansatz 13 zur Aufnahme eines Tintenersatzbehälters 14 versehen ist. Es ist ferner eine Leitung 9° in der Düse 12 vorgesehen, die aus einer Fortsetzung der Tintenersatzleitung 9 besteht. In anderer Ausführungsform kann das Kapillarrohr 10 an einer der Tintensäule benachbarten Stelle unter Atmosphärendruck stehen. Der Tintenersatzbehälter 14 l>esteht vorzugsweise aus einem zusammendrückbaren metallenen Organ, das in allen wesentlichen Gesichtspunkten ähnlich wie eine Zahnpastentube ausgebildet ist. Der Tintenersatzbehälter 14 ist mit dem rohrförmigen Ansatz 13 durch eine Tülle 15 verbunden. Die genannte Tülle kann gleitend verschiebbar auf dem rohrförmigen Ansatz 13 aufgepaßt sein. Das mit verringertem Durchmesser ausgestaltete Ende 14⁰ des Tintenersatzbehälters 14 oder das erwähnte Ende und der rohrförmige Ansatz

13 können auch mit Schraubengewinde versehen sein, das einem Innengewinde in der Tülle 15 entspricht. Der Tintenersatzbehälter 14 ist mit einem entfernibaren Endverschluß, der nicht dargestellt ist, ausgestattet, um die öffnung in dem erwähnten vorderen Ende zu verschließen, wenn der Tintenersatzbehälter 14 nicht mit dem rohrförmigen Ansatz 13 verbunden ist.

Bei der Betätigung wird der Tintenersatzbehälter

14 in den rohrförmigen Ansatz 13 eingepaßt und ein Quetschdruck angewandt, um den Tintenersatzbehälter 14 zusammenzudrücken. Das Ergebnis ist, daß Tinte aus dem Behälter 14 durch den rohrförmigen Ansatz 13, die Leitungen g" der Düse 12 und die Tintenersatzleitung 9 bis zum hinteren Ende der kapillaren Vorrichtung 5 getrieben wird, wobei der Zwischenraum zwischen dem Ende der Tintenersatzleitung 9 und der benachbarten Fläche der kapillaren Vorrichtung 5 gefüllt wird. Die Tinte fließt weiter durch das Kapillarrohr 10 auf die zur Außenluft führende öffnung 11 zu. Die Leitung 4 und der Speisekanal 3 in dem Schreibende 2 werden vorzugsweise vor der Montage mit Tinte gefüllt. Da das Kapillarrohr 10 kapillare Dimensionen und die Tinte hohe Viskosität besitzt, wird in dem genannten Rohr 10 am hinteren Ende der Tintensäule, d. h. an dem von der Kugel abgewandten Ende, also an der Zwischenfläche zwisohen Tinte, Luft und der Innenwandung des erwähnten Rohres 10 ein stabiler Meniskus gebildet, wobei angenommen wird, daß die erwähnte Wandung vorzugsweise glatt und ohne Winkel ausgebildet ist.

Zweckmäßig kann sie kreisförmigen Querschnitt besitzen. Beim Schrei'bvorgang wird lediglich der durch das Kapillarrohr 10 gebildete Tintenvorratsbehälter benutzt, so daß die Tintensäule in diesem Rohr und entlang demselben sich bewegt, bis sie die kapillare Vorrichtung 5 erreicht. Diese Vorrichtung 5 verhindert infolge ihrer Kapillarwirkung den Durchgang des Tintenmeniskus durch dieselbe nach der Kugel zu. Hieraus folgt, daß das Schreibende davor geschützt wird, trockengeschrieben zu werden, wenn das Kapillarrohr 10 erschöpft ist. Indes wind dabei gegenüber dem normalen Tintenfluß, bevor das Kapillarrohr 10 erschöpft ist, kein so großer Widerstand geboten, daß nicht eine entsprechende Zuführung von Tinte aus dem genannten Rohr nach der Kugel hin erfolgen könnte. Bei der veranschaulichten Ausführungsform besteht die kapillare Vorrichtung 5 aus einem Pflock, der dicht in die Leitung 4 eingepaßt ist und rings um seinen Umfang oder auf seinem ganzen Körper mit einer Reihe von Durchgängen 5^a ausgestattet ist, die so klein sind, z. B. aus Aussparungen von etwa 0,3 mm Durchmesser und

vorzugsweise nicht mehr als 0,5 mm Durchmesser, daß der an dem Ende von jeder solchen Aussparung gebildete zurückweichende Meniskus, der zwischen Wandungen der kapillaren Vorridhtung 5 gebildet wird, so stark ist, daß die Schreibkugel 1 beim Schreibvorgang nicht genügend Kraft ausüben kann, um die Tinte durch die erwähnten Durchgänge 5" hindurchzuziehen, so daß infolgedessen die Funktion des Geräts aufhört.

Wenn dies eintritt, so kann man den hinteren Schaftteil 7 entfernen und durch einen erneuten Druck auf den Tintenersatzbehälter 14 eine weitere T.intenmenge in das Kapillarrohr 10 auf die öffnung 11 hin drängen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der Behälter 14 von Tinte entleert ist, worauf er durch einen neuen, voll gefüllten Tintenersatzbehälter ersetzt werden kann. Gegebenenfalls kann der Behälter 14 in seiner Stellung belassen werden, bis er leer ist, oder er kann, nachdem die Tintenersatzleitung 9 und das Kapillar rohr 10 gefüllt sind, entfernt werden, worauf das offene Ende der Leitung 9⁸ in der Düse 12 durch eine entfernbare End^u kappe verschlossen werden kann. Es ist natürlich zu beachten, daß der eigentliche Vorratsbehälter durch das Kapillarrohr 10 dargestellt wird, während die Tintenersatzleitung 9 und der Tintenersatzbehälter 14 eine Vorrichtung darstellen, um das Kapillarrohr 10 gegebenenfalls wieder zu füllen.

Gemäß einer abgeänderten Ausführungsform besteht die Kapillarvorridhtung 5 aus einem porösen Stopfen, der eine durchschnittliche Porenweite von etwa 0,2 mm besitzt. Bei einem Körper dieser Art ist eine Vielzahl enger Kapillarkanäle vorhanden, die parallel miteinander verlaufen. Grundsätzlich kann ein poröses Material von genügend hoher Porosität, in welchem die Poren in Verbindung miteinander stehen und in denen die Porenweite genügend ist, verwandt werden, wenn es gegenüber der Tinte chemisch inert ist, so z. B. ein Material nach Art eines Dochtes oder Filzes, porös plastische Materialien und ähnliche, z. B. gesinterte Materialien, sogar selbst gesintertes Glas.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Schreibgerät mit Kugelspitze und Tintenvorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Kugel führende Tintenvorratsbehälter kapillare Abmessungen besitzt und entfernt von der Kugel mit einer Luftöffnung versehen ist, wobei eine Vorrichtung zur Speisung von Ersatztinte in den genannten Vorratsbehälter an einer der Schreibkugel benachbarten Stelle vorgesehen ist.
2. 2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tintenersatzbehälter vorgesehen ist, der über eine Tintenersatzleitung in Verbindung mit dem kapillaren Vorratsbehälter steht.
3. 3. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Tintenvorratsbehälter eine Speiseleitung zur Kugel führt, während eine mit dem Tintenersatz1>ehälter verbundene oder verbindbare Tintenersatzleitung zu der Speiseleitung führt.
4. 4. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurdh gekennzeichnet, daß eine Anzahl miteinander vereinigter Leitungen vorgesehen ist, die zu der Speiseleitung führen, von denen wenigstens eine Leitung als Tintenvorratsbehälter ausgebildet ist, dessen Luftöffnung an einer von der Vereinigungsstelle entfernt liegenden Stelle liegt, während eine andere dieser Leitungen die Tintenersatzleitung darstellt, wobei der Tintenersatzbehälter derart betätigt werden kann, daß sein Inhalt durch die Tintenersatzleitung ausgetrieben wird.
5. 5. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis 4/ dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorratsbehälter und der Kugel eine kapillare Vorrichtung vorgesehen ist, die, wenn ein Meniskus am hinteren Ende gebildet wird, durdh kapillare Funktion den Fluß der Tinte zu der Kugel verhindert.
6. 6. Schreibgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kapillare Vorrichtung zwischen der Tintenersatzleitung und der Kugel angeordnet ist.
7. 7. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenvorratsbehälter und die Tintenersatzleitung oder Leitungen Seite an Seite angeordnet sind, während ihre Enden an einem Ende in einen Tintenersatzbetiälter bzw. einer mit der Außenluft verbundenen öffnung und am anderen Ende gemeinsam in das Schreibende des Schreibgeräts münden.
8. 8. Schreibgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Schaft vorgesehen ist, der aus zwei miteinander verbindbaren Endteilen besteht, wobei das Schreibende an dem Ende des einen Endteils befestigt und ein tonnenförmiges Glied in dem einen Endteil angeordnet ist, das sich in den anderen Endteil erstreckt, sowie der Tintenersatzbehälter am einen Ende des tonnenförmigen Gliedes, wobei die Tintenersatzleitung in dem tonnenförmigen Glied von dem Tintenersatzbehälter zum Schreibende führt und das Kapillarrohr in dem tonnenförmigen Glied mit einem Ende gleichfalls zum Schreibende führt, während es mit dem anderen Ende in die mit der Außenluft in Verbindung stehende öffnung mündet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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