DE857619C

DE857619C - Rohrfoermig ausgebildeter Vorratsbehaelter fuer Schreibgeraete, insbesondere fuer Kugelschreiber

Info

Publication number: DE857619C
Application number: DEP48946A
Authority: DE
Inventors: Hans Reinhard Fehling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-07-15
Filing date: 1949-07-15
Publication date: 1952-12-01
Also published as: GB695861A; CH283794A; FR990868A; LU29633A1

Description

COWGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 1. DEZEMBER 1952

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Die Erfindung betrifft einen rohrförmig ausgebildeten Vorratsbehälter für Schreibgeräte, insbesondere für Kugelschreiber. Hei letzteren enthält die Schreibspitze eine Schreibkugel, die drehbar in einer Hülse oder einem Gehäuse gelagert ist und die teilweise aus diesem hervortritt. Die Kugel wird mit Tinte aus einem Vorratsbehälter durch wenigstens eine Zuführungsleitung oder durch wenigstens einen Kanal versehen, welch letzterer mit dem hinteren Teil der Hülse oder des Gehäuses derart kommuniziert, daß, wenn die Kugel in Berührung mit einer Fläche, z. B. mit einem Papierblatt, über dieselbe hinbewegt und dabei in Rotation versetzt wird, ein dünner Tintenfilm von der Kugel durch den schmalen Schütz zwischen ihr und ihrem Gehäuse getragen und als Schreibspur auf der erwähnten Oberfläche abgesetzt wird. Schreibgeräte dieser Art sind z. B. mit einem mit der Außenluft in Verbindung stehenden Vorratsbehälter ausgestattet, der die Form eines kleinen Rohres besitzt. Aus praktischen Rücksichten ist bei solchen Schreibgeräten eine obere Grenze der Kapazität eines solchen Vorratsbehälters gegeben. Demgegenüber ist es erstrebenswert, ein solches Schreibgerät zu schaffen, das einen Vorratsbehälter von größerer Kapazität besitzt, als sie üblicherweise bei einem Rohr mit kleiner Bohrung vorhanden ist. Eine Aufgabe, die mit dieser Schaffung eines Vorrats-

behälters von großer Kapazität verknüpft ist, besteht darin, den Eintritt von Luft zu verhindern und andererseits ein Auslecken von Tinte zu vermeiden, wie auch das Eintreten eines Luftver-Schlusses, der den Tintenfluß unterbrechen könnte, wenn die Tinte beim Schreibvorgang allmählich verbraucht wird. Bekannt ist, diesen Schwierigkeiten dadurch zu begegnen, daß man einen Tinten-1 >ehälter benutzt, der als Zylinder mit offenen Enden ίο gestaltet ist, wobei man auf der Tinte einen kolbenartigen Schwimmer anbringt, der solchermaßen in den Zylinder eingepaßt ist, daß er einerseits den Eintritt von Luft und das Auslecken von Tinte verhindert, während er sich andererseits entsprechend dem Verbrauch der Tinte in dem Zylinder abwärts bewegen läßt. Die handelsübliche Herstellung solcher Behälter im Wege der Massenfertigung bereitet indessen Schwierigkeiten. Im besonderen ist es schwierig, Gewähr dafür zu geben, daß der Schwimmer den richtigen Auftrieb hat und daß der Schlitz zwischen seiner Umfangsfläche und der Innenfläche des Behälters die richtigen Abmessungen erhält. Wenn das Schreibgerät sich in Schreibhaltung befindet, wobei also der Schwimmer sich in seiner obersten Stellung befindet, so taucht der Schwimmer gemäß seinem Auftrieb in größerem oder geringerem Maße in die Tinte ein. Es ist ferner zu bemerken, daß in dem schmalen Umfangsschlitz zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schwimniers und der Innenfläche der umgebenden Wandung des Vorratsbehälters starke Kapillarkräfte auftreten. Diese Kapillarkräfte veranlassen die Tinte, innerhalb des Schlitzes zu einer Höhe zu steigen, die größer ist als diejenige, zu welcher sie lediglich infolge der Verdrängung der Tinte durch den Schwimmer steigen würde. Der Tintenspiegel im Schlitz bildet einen Meniskus. Die Stelle dieses Meniskus wird also durch verschiedene Faktoren beeinflußt, zu denen auch der Auftrieb des Schwimmers und die Weite des Schlitzes gehören. Je enger der Schlitz ist, desto größer sind die Kapillarkräfte und desto höher ist der Meniskus gelegen. In der Praxis können solche Bedingungen vorliegen, daß der Meniskus, anstatt sich innerhalb des Schlitzes unter dem Schwimmer oder an seinem oberen Teil auszubilden, sich über die obere Endfläche des Schwimmers hinaus zu einem höheren Stand an den Behälterwänden erstreckt. Wenn dies eintritt, so l>esteht die Gefahr, daß Tinte ausleckt, insbesondere wenn sich an den Behälterwänden ein Tintenfilm befindet. Die Bildung eines solchen Tintenfilms tritt immer infolge der allmählichen Entleerung des Behälters ein. Das Gerät befindet sich nur während eines Teils seiner Lebensdauer in Schreibstellung, da es, wenn es sich nicht in Gebrauch befindet, gewöhnlich mit nach oben gerichteter Kugel getragen wird. In dieser Haltung ist der Schwimmer infolge seines Auftriebes bestrebt, in der Tinte hochzusteigen, was die Gefahr des Ausleckens am Schwimmer vorbei mit sich bringt. Es ist daher zu bemerken, daß ein sehr hoher Genauigkeitsgrad in der Herstellung erforderlich ist, da eine Abweichung von 1 °/o im Gewicht des Schwimmers unter Umständen genügt, um ein Auslecken in der einen oder anderen Stellung des Gerates zu verursachen.

Eine andere Schwierigkeit ergibt sich in der waagerechten Lage des Schreibgerätes. In dieser Stellung ist der hydrostatische Druck im Vorratsbehälter unterhalb des Schwimmers größer als oberhalb desselben. Er ist infolgedessen bestrebt, den Meniskus am Boden zu λ-erzerren, insbesondere wenn der Meniskus sich an dem von der Kugel entfernter liegenden Ende des Schwimmers befindet.

Leiter diesem und anderen Gesichtspunkten wird ein Behälter für ein Schreibgerät mit rohrförmigen! Vorratsbehälter vorgesehen, dessen Innenraum glattwandig mit im übrigen zweckmäßigem Querschnitt gestaltet ist, bei dem an dem von der Kugelspitze entfernt liegenden Ende der Tintensäule ein Verschlußglied angeordnet ist, das gleitend verschieblich eingepaßt und befähigt ist, wenn der Vorratsbehälter eine zusammenhängende Säule von Tinte enthält, sich entsprechend dem Aufbrauch der Tinte in dem röhrenförmigen Behälter zu bewegen. Der Vorratsbehälter ist ferner erfindungsgemäß mit einem Ausgleichsorgan ausgestattet, das sich in dem Tintenraum zwischen dem Verschlußglied des Behälters und dem Kugelspitzenende desselben frei bewegen kann. Dasselbe besitzt eine Dichte, d. h. einen Auftrieb, der von dem des Verschlußgliedes verschieden ist. Die Konstruktion und Anordnung der Teile ist dabei so getroffen, daß, wenn der Behälter mit Tinte gefüllt ist, deren Dichte zwischen der Dichte des Verschlußgliedes und der Dichte des Ausgleichsorgans liegt, wobei zwischen dem Verschlußglied und der Innenwandung des Vorratsbehälters ein Meniskus gebildet wird. Das Verschlußglied wird dabei in allen Lagen des Sahreibgerätes in seiner Stellung an dem von der Kugel entfernteren Ende der Tintensäule gehalten.

Ein Schreibgerät der erläuterten Art kann also ein Verschlußorgan besitzen, das eine geringere Dichte als die Tinte besitzt. Erfindungsgemäß ist der Vorratsbehälter ferner mit einem Ausgleichsorgan ausgestattet, das sich frei in der Tintensäule bewegen kann und größere Dichte als die Tinte besitzt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß, wenn das Schreibgerät mit der Kugelspitze abwärts gehalten wird, das Verschlußglied getrennt von dem Ausgleichsorgan in seiner Stellung an dem erwähnten Ende schwimmt. Wenn dagegen die Kugelspitze des Schreibgerätes aufwärts gerichtet ist, schwimmt das Verschlußglied nicht oben auf der Säule, sondern wird durch das Ausgleichsorgan in seiner Stellung am erwähnten Ende niedergehalten.

In abgeänderter Ausführungsform kann ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Schreibgerät ein Verschlußorgan enthalten, das eine größere Dichte als die Tinte besitzt. Dabei ist der Vorratsbehälter mit einem Ausgleichsorgan ausgestattet, das sich frei in der Tintensäule bewegen kann und kleinere Dichte als die Tinte besitzt. Zweckmäßig bildet man das Verschlußglied so aus, daß seine Massendichte

geringer ist als die des Ausgleichsorgans. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß, wenn die Kugelspitze des Gerätes abwärts gerichtet ist, das Verschlußglied nicht in der Tintensäule heruntersinkt, sondern durch das Ausgleichsorgan in seiner Stellung am erwähnten Ende öbengehalten wird. Ist dagegen die Kugelspitze des Gerätes aufwärts gerichtet, so wird das Verschlußglied getrennt von dem Ausgleichsorgan in seiner Stellung am erwähnten Ende niedergehalten.

Vorzugsweise kann der Vorratsbehälter glattwandig in dem Sinn gestaltet sein, daß scharf ausgeprägte Ecken und damit die Erscheinung des kapillaren Kriechens vermieden werden. So wäre

z. B. eine rechteckige Ausgestaltung des Querschnitts nicht zweckmäßig. Wenn der Querschnitt gewellt gestaltet ist, werden die Kurven der Wellung zweckmäßig mit einem Radius von nicht weniger als ι mm ausgeführt.

ao Die innere Querschnittsfläche des Behälters wird zweckmäßig weder zu groß noch zu klein gehalten. Bei zu großem Querschnitt wird das Gerät zu unhandlich für den praktischen Gebrauch als Schreibinstrument. Auch würde in diesem Fall bei horizontaler Lage des Vorratsbehälters der hydrostatische Druck auf der Unterseite den unteren Teil des Tintenmeniskus zwischen dem Verschlußglied und der Innenwandung des Behälters in gefährlicher Weise verzerren. Der Querschnitt wird andererseits zu klein, wenn das Gerät in der Praxis sich ohne Benutzung eines Verschlußgliedes gebrauchen läßt, ti. h. wenn die Tinte in dem Behälter auch ohne Verschlußglied zurückgehalten wird. Ein Querschnitt von etwa 5 mm² kann als untere Grenze angesehen werden. Vorzugsweise sollte der Querschnitt nicht größer sein als etwa 35 bis 40 mm², während 20 bis 25 mm² ein durchschnittliches Maß darstellen.

Die Tintensäule erstreckt sich kontinuierlich von der Kugel bis zu dem Verschlußglied.

Zum Gebrauch in einem Schreibgerät der erläuterten Art eignet sich eine Tinte, die in erster Linie eine gleichmäßige Spur ergibt und l>ei der kein Verstopfen oder Verkleben der Kugel stattfindet, deren Viskosität ferner nicht so hoch ist, daß eine angemessene Zuführung der Tinte verhindert wird, wenn das Gerät sich in Gebrauch befindet. Solche Tinte muß zweckmäßig von ölartiger Beschaffenheit sein und einen Farbstoff enthalten, der die gewünschte Färbung oder Schattierung ergibt, während ihre Viskosität vorzugsweise nicht geringer als 15 Poise bei irgendeiner Temperatur ist, die das Gerät bei normalem Gebrauch annehmen kann (das ist bei 37⁰ C nicht kleiner als 15 Poise).

Das Verschlußglied oder das Ausgleichsorgan kann von geringerer oder größerer Auftriebsdichte sein als die Tinte, je nachdem, ob das betreffende Glied oder Organ in der Tinte flottieren soll oder nicht. Die Dichte derartiger Glieder wird erhalten, indem man das Gewicht des Gliedes (in Luft) durch das Gesamtvolumen des Gliedes (einschließlich des Volumens der in ihm enthaltenen, nicht mit Tinte gefüllten Hohlräume) dividiert. Die Dichte der Flüssigkeit ist gleich ihrem Gewicht pro Volumeinheit. Hieraus folgt, daß, wenn Gestalt und Abmessungen zweckentsprechend gewählt werden, das Verschlußglied eine Auftriebsdichte besitzen kann, die geringer ist als diejenige der Tinte, obwohl es aus einem Material besteht, dessen spezifisches Gewicht größer als dasjenige der Tinte ist. Ein Beispiel bietet der in Fig. 1 und 2 dargestellte umkleidete Zylinder.

Das Verschlußglied befindet sich an dem von der Kugelspitze entfernteren Ende der Tintensäule in Stellung, wenn es sich im stabilen Gleichgewicht (in bezug auf die Schwerkraft sowie die vornandenen hydrostatischen und kapillaren Kräfte) befindet, so daß es seine Funktion als Verschlußglied in dem Schreibgerät, in das es eingepaßt ist, erfüllt. In einer solchen Stellung wird zwischen dem Verschlußglied und der Innenfläche des Vorratsbehälters ein Meniskus gebildet. Das Verschlußglied ist nicht notwendigerweise das einzige Mittel, das vorgesehen ist, um das Entweichen von Tinte zu verhindern. Vielmehr schließt die Erfindung auch die Anwendung zusätzlicher Mittel für diesen Zweck ein. Wenn z. B. der Spalt zwischen dem Verschlußglied und der Innenfläche des Vorratsl >ehälters derart ausgebildet ist, daß die Tinte durch Kapillarwirkung zu dem von der ,Kugelspitze entfernteren Ende des Verschlußgliedes steigen kann, so kann einem Auslecken der Tinte, verursacht durch das kapillare Kriechen der Tinte über dieses Ende, dadurch begegnet werden, daß man das Verschlußglied an diesem Ende mit einem ringförmigen Rand versieht, der eine scharfe innere Kante darbietet, die ein Verbreiten des zwischen dem Verschlußglied und der Innenfläche des Behälters befindlichen Tintenminiskus einwärts begrenzt. Hierzu kommt, daß der Behälter jenseits der äußeren Grenze der Bewegung des Verschlußgliedes von der Kugelspitze fort mit einer oder mehreren ringförmigen Aussparungen versehen sein kann, die eine oder mehrere scharfe Kanten zur Begrenzung des kapillaren Kriechens der Tinte aufweisen.

Die Weite des Schlitzes zwischen dem Verschlußglied und der Innenwandung des Behälters sollte, wenn man sie bei symmetrischer Lage des Verschlußgliedes innerhalb des Vorratsbehälters mißt, zwischen 0,01 und 0,20 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,08 mm liegen. Der Abstand zwischen der scharfen Innenkante des Randes des Verschlußgliedes und der Innenwandung des Vorratsbehälters sollte, wenn das Glied zentral innerhall) des Behälters liegt, vorzugsweise weniger als 0,7 mm betragen.

Die vorstehend erläuterte und andere Ausfühnmgsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι und 2 zeigen das mit einem Vorratsbehälter gemäß der Erfindung ausgestattete Schreibgerät in Schreibstellung sowie in umgekehrter oder Tragestellung:

Fig. 3 und 4 sind ähnliche Ansichten, die eine abgeänderte Anordnung des Behälters veranschauliehen, während

Fig. 5 und 6 eine weitere abgeänderte Ausführung zeigen, bei welcher die Änderung des Auftriebes vermittels einer Gasblase bewirkt wird;

Fig. / ist ein Längsschnitt durch ein mit einem Vorsatzbehälter versehenes Schreibgerät entsprechend der Erfindung oder durch eine Teilvorrichtung, die (unter Vervollständigung durch einen Vorratsbehälter und eine Schreibspitze) als Patrone zur Neufüllung eines Schreibgerätes dienen kann; ίο Fig. 8 ist ein Querschnitt nach Linie VIII-VlII in Fig. 7;

Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch einen Teil des Behälters und sein Verschlußglied, während

Fig. io und ii Längsschnitte durch den hinteren Teil eines Vorratsbehälters darstellen, die Anordnungen veranschaulichen, welche zur Verhinderung kapillarer Kriecherscheinungen angewandt werden können.

In den Zeichnungen sind die Fig. 1 bis 5 schematische Darstellungen, bei denen keinerlei Einzelheiten des Schreibgerätes gezeigt sind, da die allgemeine Konstruktion von Geräten der in Rede stehenden Art an sich verständlich ist. Das Gerät umfal.it einen Tintenvorratsbehälter 1 von zylindrischer Form, der an einem Schreibendteil 2 angebracht ist. Dieser Endteil enthält eine Schreibkugel 3, die drehbar angeordnet ist und teilweise aus einer Hülse oder einem Gehäuse hervorragt. Diese Kugel wird von dem Vorratsbehälter aus durch eine enge Speiseleitung4 mit Schreibflüssigkeit versehen.

Der Behälter 1 besitzt beträchtliche Kapazität. Ein Auslecken von Tinte wird durch eine Vorrichtung verhindert, die aus zwei übereinander angeordneten Gliedern 5 und 6 besteht. Das Glied 5, das sich zuoberst befindet, wenn das Instrument in Schreibstellung (Fig. 1) gehalten wird, ist das vorerwähnte Verschlußglied. Dasselbe besitzt positiven Auftrieb, weil es eine kleinere Dichte besitzt als die Tinte. Es besitzt äußerlich zylindrische Gestaltung und ist wie ein Kolben gleitend in den Innenraum des Behälters eingepaßt. Das besagt, daß das Verschlußglied 5 eine Massendichte besitzt, die geringer ist als diejenige der Tinte, während das weiter unten erläuterte Ausgleichsorgan 6 eine Massendichte hat, die größer als die Dichte der Tinte ist. Wenn das Gerät sich in Schreibstellung befindet, so wird das Glieds vom Gewicht des Gliedes 6 entlastet, so daß es schwimmt. Wenn das Gerät umgekehrt in Tragestellung sich befindet, in welcher das Glieds zuunterst liegt, so sinkt das Glied 6 durch die Tinte herab, bis es o'ben auf das Glieds sich aufsetzt. Das Verschlußglied wird also in seiner Stellung durch das Glied 6 niedergehalten. Falls das kombinierte tatsächliche Gewicht des Gliedes 5 und 6 nicht zu schwer ist, so wird der Tintenmeniskus ihr Ausfallen verhindern.

Das Glied 6 ist in Form eines Hohlzylinders dargestellt. Indes ist zu bemerken, daß es auch irgendwelche andere Gestalt ha'ben kann, vorausgesetzt, daß seine Gestaltung derart ist, daß es sich frei von einem Ende des Behälters bis zum anderen bewegen kann und daß, wenn das Gerät sich in Schreibstellung befindet, es die Speiseleitung 4 nicht blockiert. Das Glied 6 muß so gestaltet sein, daß es genügend schnell in der Tintensäule niedersinken kann, um das Verschlußglieds in seiner Stellung festzuhalten, bevor letzteres sich wesentlich aufwärts bewegt. Das Behälterrohr 1 kann an seinem hinteren linde offen gestaltet sein, indes ist es vor- y₀ zugsweise durch einen Block 7 geschlossen, der mit einem Luftkanal 8 versehen ist. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn der Abstand oder der Schlitz, der durch die Abmessung λ' in Fig. 9 angedeutet ist, zwischen 0,05 und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,08 mm liegt. Die innere Kante des bei F⁹ in Fig. 9 angedeuteten Kolbenmantels wird zweckmäßig scharf ausgebildet. Die Entfernung zwischen dieser Kante und der Innenfläche des Behälters, angedeutet durch die Dimension Y in Fig. 9, wird vorzugsweise kleiner als etwa 0,7 mm bemessen. Bei der vorliegenden wie auch bei anderen Konstruktionen sollte die Bedingung erfüllt sein, daß das Gewicht des Gliedes 5 in der Tintenflüssigkeit kleiner ist als das Gewicht des Gliedes 6 in der Flüssigkeit.

Das Gewicht in Luft ist das normale, z. B. auf einer Waage erhaltene Gewicht. Das beim Eintauchen des betreffenden Körpers in eine Flüssigkeit ermittelte Gewicht ist kleiner und zieht den Auftrieb in Rechnung, der durch die Verdrängung der go Flüssigkeit durch den betreffenden Körper entsteht. Das Verschlußglied 5 kann aus irgendwelchen plastischen Stoffen gefertigt sein, die nicht durch ölige Flüssigkeiten angegriffen werden und in solchen nicht quellen. Es kann für dasselbe auch ein verhältnismäßig leichtes Material, z. B. Aluminium und seine verschiedenen Legierungen, verwandt werden. Geeignet sind z. B. Aluminium-Kupfer-Magnesium-Legierungen mit Zusätzen von Silicium und Mangan.

Die Massendichte des Verschlußgliedes oder Kolbens wird zweckmäßig nicht größer als 0,9 g pro cm³ gemacht.

Das in Verbindung mit dem Kolben benutzte Ausgleiohsorgan 6 kann z. B. aus einem Bleikörper oder einer Stahlkugel bestehen.

Eine solche Stahlkugel oder ein entsprechendes Bleikorn ist bei6^c in Fig. 7 gezeigt. Die besonderen vorstehend erläuterten Gewichtsbedingungen sind auch anwendbar bei einem ringförmigen Ausgleichsorgan, wie es z. B. bei 6 in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wenn dasselbe aus Blei oder Stahl besteht. Um zu vermeiden, daß eine solche Kugel den Durchfluß der Tinte durch die Leitung 4 verhindert, kann die Endwandung des Behälters in der Querrichtung mit einer Aussparung 10 (vgl. Fig. 7 und 8) versehen sein.

Es ist nicht wesentlich, daß das leichtere der l>eiden Glieder sich oben befindet, wenn das Gerät in Schreibstellung gehalten wird. Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Konstruktion, bei welcher das leichtere Glied zuunterst liegt. Gemäß diesen Figuren l)esitzt das Ausgleichsorgan 6° einen positiven Auftrieb, und das Verschlußglied 5" hat einen negativen Auftrieb. In der Schreibstellung gemäß Fig. 3 schwimmt das Glied 6" oben auf der

Tinte und trägt das Glied 5"; der vereinigte Auftrieb dieser beiden Glieder ist daher positiv. Wenn die Vorrichtung in umgekehrter Stellung zur Schreibhaltung sich befindet, steigt das Glied 6", das positiven Auftrieb besitzt, durch die Tinte hoch und läßt infolgedessen das Glied 5^e, das negativen Auftrieb hat, am Boden der Tintensäule. Vorausgesetzt, daß tlas Glied nicht zu schwer ist, hindert es der Tintenmeniskus daran, auszufallen. Das Ausgleichsorgan 6° wird? am einfachsten durch eine Luftblase oder eine andere Gasblase gebildet, die in einer Schale mit sehr dünner Wandung eingeschlossen ist. Die Schale kann vorzugsweise in der Art der Glasbläsertechnik hergestellt sein, indem man zur Bildung des Films ein synthetisches Harz, z. B. Polyvinylalkohol, benutzt.

Es ist zu bemerken, daß das Verschlußglied 5" in

fester Konstruktion veranschaulicht ist, wobei die Benutzung eines Materials angezeigt ist, dessen Dichte nur wenig größer ist als die der Tinte. Das hintere Ende dieses Verschlußgliedes 5⁰ ist mit einem ringförmigen Rand 11 versehen, dessen innere Kante 9 zugeschärft ist und, wie bereits mit Bezug auf Fig. ι und 2 beschrieben, sich in gewissem Abstand von der Innenwandung des Behälters befindet, wie bereits mit Bezug auf Fig. 9 erläutert.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, eine Luftblase oder Gasblase zu verwenden, die, wie bei 6^ft in Fig. 5 und 6 angedeutet, nicht in einer Schale oder Hülse eingeschlossen ist. Wenn eine solche Anordnung vorgesehen ist, muß der Eingang zu der Speiseleitung 4 verhältnismäßig eng gehalten werden, z. B. nicht größer als 1 mm im Durchmesser, um zu verhindern, daß Luftblasen in denselben eintreten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß am Eingang zu der Speiseleitung4 ein Filter od. dgl. vorgesehen ist, das ohne Anwesenheit von Luftblasen dem Durchfluß der Tinte einen so kleinen Widerstand bietet, daß eine angemessene Zuführung von Tinte zur Schreibkugel 3 aufrechterhalten werden kann, während das erwähnte Filter dennoch dem Durchgang von Gasblasen zu widerstehen oder ihn zu verhindern vermag. Ein solches Filter kann z. B., wie dargestellt, aus einem porösen Stopfen 12 bestehen. Dieser Stopfen besitzt eine Porosität von annähernd 50 °/o und eine Porengröße von annähernd 0,1 mm (eine Porosität von 50% bedeutet, daß das gesamte Porenvolumen des Materials 50 %> der gesamten Masse des Materials beträgt). Grundsätzlich eignet sich ein poröses Material, bei welchem die Poren in Verbindung miteinander stehen und dessen Porosität genügend hoch ist, während die Poren hinreichend weit sind, vorausgesetzt, daß es chemisch inert in bezug auf die Tinte ist. Beispiele hierfür sind poröse, plastische Stoffe, verschiedene gesinterte Materialien wie auch gesintertes Glas.

Es ist zu Ixnnerken, daß eine Konstruktion der in Fig. i, 2 und 7 dargestellten Art, bei welcher das Ausgleichsorgan verhältnismäßig schwer ist, solchen Konstruktionen vorzuziehen ist, wie sie in Fig. 3, 4, 5 und 6 dargestellt sind, bei welchen das Ausgleichsorgan leicht ist.

Wenn die Innenfläche des Behälters 9 in der Längsrichtung irgendwelche Unvollkommenheiten in Gestalt von Längsschrammen aufweist, so wirken diese Schrammen wie feine Kapillarleitungen, so daß ein gewisses Bestreben der Tinte entsteht, an ihnen entlangzukriechen; eine Erscheinung, die als kapillares Kriechen bekannt ist. Das Bestreben der Tinte, am hinteren Ende des Behälters auszusickern, kann wesentlich vermindert werden, indem man die Luftöffnung 8 am Pflock γ" vorsieht, der, wie in Fig. 7 dargestellt, ein konisch gestaltetes inneres Fnde besitzt, so daß er eine scharfe Kante am in- ::jren Ende der Luftöffnung 8 bildet. Das kapillare Kriechen wird vorzugsweise durch Anordnungen verhindert, wie sie in Fig. 10 und 11 dargestellt sind. Gemäß Fig. 10 sind in das Innere des Behälters nahe am Stopfen 7 eine Anzahl ringförmiger Aussparungen 13 eingeschnitten, die scharfe Kanten an der Innenfläche des Behälters bilden. Jede Aussparung kann von V-förmiger Gestalt sein und einen inneren Winkel von 6o° bei einer Tiefe von 0,508 mm besitzen. Gemäß Fig. 11 sind im Innern des Behälters eine Reihe von Schultern 14 gebildet, die scharfe Kanten aufweisen, wobei die Tiefe jeder Schulter vorzugsweise wenigstens 0,254 ^mm beträgt.

Die Ursachen, weshalb die scharfen Kanten ein kapillares Kriechen in der Längsrichtung des Behälters verhindern, sind die folgenden: Wenn ein Flüssigkeitsfilm an einer Oberfläche entlangkriecht, so wirkt die Oberflächenspannung eines solchen Films jedem Bestreben zu plötzlicher Richtungsänderung entgegen, weil, um den Film über eine Kante zu bewegen, die Oberfläche des Films zu stark gekrümmt werden müßte. Solch eine Krümmung kann nur dann hervorgebracht werden, wenn die Flüssigkeit an dieser Stelle einen höheren Druck als Atmosphärendruck aufweist. Solch höherer Druck kann nur durch Einwirkung der Schwerkraft hervorgerufen werden (in welchem Fall die Flüssigkeit sich erst anhäufen muß) oder durch Stöße u. dgl. Daraus geht hervor, daß, je schärfer die Kante ist, desto schroffer der Richtungswechsel vor sich gehen und desto kleiner der Krümmungsradius werden muß. Daraus ergibt sich das größere Widerstreben seitens des Tintenfilms, über die Kante zu wandern.

Es ergibt sich ohne weiteres, daß bei dieser Konstruktion die Abmessungen und Gewichte der Glieder 5 und 5" von geringerer Bedeutung sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrförmig ausgebildeter Vorratsbehälter für Schreibgeräte, insbesondere für Kugelschreiber, bei dem der innen glattwandig gestaltete Behälter ein Verschlußglied besitzt, das gleitend verschieblich in den Behälter ein- iao gepaßt und, wenn derselbe eine zusammenhängende Säule von Tinte enthält, sich in dem Behälter an dem von der Kugelspitze entfernteren Ende der Tintensäule gemäß dem Aufbrauch der Tinte zu bewegen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Ausgleichsorgan auf-

weist, das sich in dem Tintenraum zwischen dem Behälterverschluß und dem Kugelspitzenende des Behälters frei zu bewegen vermag und dessen Dichte verschieden von derjenigen des Ver-Schlußgliedes ist, wobei Konstruktion und Anordnung der Teile so getroffen sind, daß, wenn der Behälter mit Tinte von einer zwischen der Dichte des Verschlußgliedes und des Ausgleichsorgans liegenden Dichte gefüllt ist, ein Meniskus ίο zwischen dem Verscfolußglied und der Innenfläche des Behälters gebildet wird und das Verschlußglied in allen Lagen des Gerätes in dem von der Kugelspitze entfernteren Ende der Tintensäule in Stellung gehalten wird. 2. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 mit einem Verschlußglied, dessen Dichte geringer als die Dichte der Tinte ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Ausgleichsorgans größer als die Dichte der Tinte ist, wobei die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß, wenn die Kugelspitze des Gerätes abwärts gerichtet ist, das Verschlußglied getrennt von dem Ausgleichsorgan in seiner Stellung am oberen finde der Tintensäule in an sich bekannter Weise flottiert und daß, wenn die Kugelspitze des Instruments aufwärts zeigt, das Verschlußglied nicht nach oben auftreibt, sondern durch das Ausgleichsorgan in seiner Stellung am unteren Ende der Säule niedergehalten wird.

3. Vorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Verschlußgliedes größer als die Dichte der Tinte ist und die Dichte des Ausgleichsorgans geringer als die Dichte der Tinte ist, wobei die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß, wenn die Kugelspitze des Gerätes abwärts gerichtet ist, das Verschlußglied nicht in der Tintensäule heruntersinkt, sondern durch das Ausgleichsorgan in seiner Stellung am oberen Ende der Tintensäule gehalten wird, während, wenn die Kugelspitze des Gerätes aufwärts gerichtet ist, das Verschlußglied getrennt von dem Ausgleichsorgan in seiner Stellung am genannten Ende der Tintensäule verbleibt.

4. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied an seinem von der Kugelspitze entfernteren Ende mit einem ringförmigen Rand versehen ist, der eine scharfe innere Kante zur Begrenzung der Ausdehnung des zwischen dem Verschlußglied und der Innenfläche des Behälters bestehenden Tintenmeniskus nach innen bildet.

5. Vorratsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied die Form eines Kolbenmantels besitzt.

6. Vorratsbehälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der scharfen Kante des Verschlußgliedes und der Innenwandung des Behälters, gemessen in symmetrischer Stellung des Verschlußgliedes in dem Behälter, weniger als etwa 0,7 mm beträgt.

7. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz zwischen dem Verschlußglied und der Innenwandung des Behälters, bei symmetrischer Stellung des Verschlußgliedes im Behälter gemessen, zwischen etwa 0,05 und 0,08 mm beträgt.

8. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsorgan röhrenförmig gestaltet ist.

9. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsorgan hohlkugelförmig gestaltet ist.

10. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsorgan als in der Tinte befindliche Blase gestaltet ist.

11. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Behälters weniger als 40 mm² beträgt.

12. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Behälters weniger als 35 mm² ist.

13. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Behälters zwischen 20 und 25 mm² beträgt.

14. Vorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter jenseits der äußersten Grenze der Bewegung des Verschlußgliedes von der Kugelspitze mit einer oder mehreren ringförmigen Aussparungen versehen ist, die eine oder mehrere scharfe Kanten zur Begrenzung des kapillaren Kriechens der Tinte bilden.

Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 924 400.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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