EP0234493A1 - Tinten- bzw. Tuscheschreib- oder Zeichengerät - Google Patents

Tinten- bzw. Tuscheschreib- oder Zeichengerät Download PDF

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EP0234493A1
EP0234493A1 EP87102294A EP87102294A EP0234493A1 EP 0234493 A1 EP0234493 A1 EP 0234493A1 EP 87102294 A EP87102294 A EP 87102294A EP 87102294 A EP87102294 A EP 87102294A EP 0234493 A1 EP0234493 A1 EP 0234493A1
Authority
EP
European Patent Office
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ink
chamber
writing
chambers
capillary
Prior art date
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EP87102294A
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English (en)
French (fr)
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EP0234493B1 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Frietsch
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Schmidt Feintechnik GmbH
Original Assignee
Schmidt Feintechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00—Ball-point pens
    • B43K7/02—Ink reservoirs; Ink cartridges

Definitions

  • the invention relates to an ink or ink writing or drawing device of the type specified in the preamble of the main claim.
  • the ink is in a chamber or a storage space, from which it is supplied via an ink conductor of the writing tip, e.g. B. the pen.
  • This system has the advantage that the ink can be written out almost completely.
  • a decisive disadvantage of this system is that the volume of the air in the ink supply space, which flows in when the ink is consumed, changes as a result of external pressure and temperature fluctuations. These volume changes have to be controlled by a control system be balanced. The usual temperature and pressure fluctuations require a regulator volume that makes up at least a third of the ink container volume. This volume of controller is no longer available for ink storage. Despite such a sized controller, major temperature or pressure changes, such as z. B. occur during a flight at higher altitudes, volume changes in the amount of air entail, which lead to the leakage of the ink from the writing instrument.
  • Another disadvantage of this system is that the writing tip must always point downwards when writing.
  • a major disadvantage of this system is that the ink cannot be written out completely, since 10 to 15% of the ink in the memory is retained by capillary forces.
  • the ink delivery is not constant over the writing length. Rather, the ink delivery and thus the line width decrease to the same extent as the memory empties. Ink delivery is proportional to the amount of ink.
  • the mechanically unstable fiber storage creates difficulties for technological reasons. Since it can only be manufactured with large tolerances with regard to the dimensions and in particular the capillarity, the writing length of such writing instruments is subject to considerable tolerances. Furthermore, fiber storage of this type can change its volume, ie swell or shrink, if storage or composition are unfavorable, which can lead to rejects during or after production.
  • the aim of the present invention is to provide a device with a memory which combines the advantages of the two systems mentioned above while avoiding the disadvantages.
  • the writing instrument according to the invention is intended to ensure constant ink or ink delivery regardless of location, temperature and pressure with the largest possible storage volume.
  • the invention is based on a writing instrument construction, as is known in principle from US Pat. No. 2,681,041 and as described in the preamble of Main claim is specified.
  • an insert located in the storage chamber of the writing instrument housing serves as the ink reservoir, the fixed chamber partition walls of which delimit a plurality of chambers which are connected to one another and to the writing tip via an ink conductor carrying the nib.
  • This chamber insert is dimensioned such that the ink is held within the individual chambers by capillary forces, while the ventilation groove between the individual chambers does not act capillary.
  • This dimensioning has the decisive disadvantage that the individual chambers are emptied at the same time when the writing instrument is actuated, and that due to the capillarity of the chambers, as with the fiber stores, an ink residue is always retained.
  • the disadvantageous consequence is, as with writing utensils with fiber memories, that a uniform and complete emptying of the ink reservoir and thus a uniform font thickness up to. Emptying the memory is not guaranteed.
  • use with capillary-acting chambers is more difficult to produce because of the small spacings of the chamber partition walls, the large number of partition walls necessary taking up a not inconsiderable part of the storage volume.
  • the permanent ventilation of the chambers via a non-capillary ventilation channel in the known writing instrument has the further disadvantage that due to external influences, for. B. can be formed as a result of impacts, air bubbles and stored in the chambers, which can further promote the leakage of the ink when the temperature rises.
  • the invention proposes to dimension the individual chambers so that they do not exert any capillary forces on the writing fluid, and to form the ventilation channel between the chambers capillary.
  • the memory according to the invention enables a 50% higher fill quantity and a 30 % higher fill quantity compared to systems with free-standing ink, e.g. B. a fountain pen.
  • the device is largely independent of its function, since the ink is only by the effective capillary forces are transported in the ink conductor.
  • a writing instrument designed in this way can also be used with the writing tip pointing upwards or without gravitational forces, that is to say in space. Structural details and design options are given in the subclaims.
  • the chamber insert consists of ring disks with connecting webs corresponding to the chamber height, which are lined up on the concentrically arranged ink conductor.
  • only the chamber partition located at the front with respect to the writing tip is designed as an annular disc, while the remaining chamber partition walls are in the form of a circular disc, the ink conductor ending in the chamber located at the front.
  • the panes forming the chamber partition walls can be firmly connected to one another via their connecting webs and thus form a one-piece chamber insert.
  • the connecting webs can be located freely within the annular chambers according to claim 6 or the annular chamber according to claim 7 on the side facing the ink conductor with formation of capillary openings limit.
  • the ventilation channels between the chambers must act capillary.
  • the ventilation channel connecting these ventilation openings with the atmosphere which itself does not have to be capillary, can be provided in the mouthpiece according to claim 8 or in the rear plug in the proposal according to claim 9.
  • the ink conductors can consist of fiber bundles with capillary action or else of a solid plastic rod with at least one capillary axial channel.
  • All common writing tips are suitable for applying the writing fluid, e.g. B. writing tips with writing balls according to claim 14, felt or fiber writing tips or tips made of extruded plastic according to claim 15, nibs according to claim 16 or writing tubes according to claim 17.
  • the device according to the invention is basically for Writing and drawing, i.e. for applying ink or ink to a writing pad. However, it is also suitable with the appropriate dimensions for applying liquids of different viscosity and composition, such as. B. for applying paints, gels, oils or liquid cosmetic products, such as. B. Perfumes.
  • the ink writing device has a barrel housing 10, in the interior of which the writing fluid is stored.
  • the rear end of the shaft housing 10 is closed with a plug 12, which rests flush with an annular shoulder 13 on the housing edge and projects into the housing with a sealing and support collar 14.
  • a mouthpiece 15 is inserted, which likewise rests flush with an annular shoulder 16 on the edge of the shaft housing and projects into the interior of the housing with a sealing and support collar 17.
  • a chamber insert 30, which forms the chambers, is clamped between the stopper 12 and the mouthpiece 15, the structure and mode of operation of which will be explained below.
  • Chamber insert 30 and mouthpiece 15, in particular its mouthpiece tube 21, are penetrated by a coaxially arranged ink conductor 27 which extends into a writing tip 22.
  • the writing tip 22, which rests flush with an annular shoulder 23 on the front end of the mouthpiece tube 21 and projects into it with a collar 26, has a writing ball 24 which is mounted in a ball bed provided with feed capillaries 25.
  • the supply capillaries 25 located between the front end of the ink conductor 27 and the writing ball 24 supply the writing ball 24 with the supplied writing liquid, namely the ink.
  • a chamber insert 30 consisting of a one-piece molded part has chamber partition walls 31 which are arranged parallel to one another and are connected to one another via connecting webs 32 and which delimit individual annular chambers 35 for receiving the ink.
  • the ink is not held between the chamber partitions 31 with capillary forces, while the chamber partitions 31 themselves lie as close as possible to the inner wall of the shaft housing 10 and to the surface of the ink conductor 27. Since a firm and liquid-tight connection between the partition walls 31 and the shaft housing 10 or the ink conductor 27 is generally not possible for manufacturing reasons, only capillary annular gaps 33 and 34 may be present between these parts.
  • the annular chambers 35 are open to the ink conductor 27 , which picks up the pending ink via the capillaries open to the chambers and conveys it to the writing tip 22 thanks to the capillary forces.
  • the chamber partition walls 31 are also provided with capillary ventilation openings 36.
  • air flows through a ventilation channel 18 and a ventilation chamber 19 of the mouthpiece 15 into a ventilation chamber 11 and from there via the respective ventilation openings 36 into the annular chamber 35, which is still filled with ink.
  • the inner bevelled edge of the on the mouthpiece 15 located collar 17 on the one hand supports the chamber insert 30 and on the other hand allows air to pass to the chambers 35 via the ventilation openings 36.
  • the second chamber etc. follows until all of the chambers 35 have released the stored ink almost completely.
  • the compensation always takes place via the ventilation channel 18 and the ventilation chambers 19 and 11, so that, unlike in known writing instruments, the ink cannot escape from the ink container under the effect of the pressure.
  • the ink writing device according to the invention according to the second exemplary embodiment, the axial section of which is shown in FIG. 3, corresponds in structure and mode of operation to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.
  • the second exemplary embodiment differs from the first essentially by a differently designed chamber insert 30 ', by a shorter-sized ink duct 27' and by the arrangement of the ventilation channel 18 'in the sealing plug 12'.
  • the distance between the chamber partition walls 31 is so large that they do not hold the ink capillary, while the chambers 35 are connected to one another and to the ventilation chamber 19 'via capillary ventilation openings 36, 37 and 38 or capillary annular gaps 33.
  • the shorter-dimensioned ink conductor 27 ′ ends in the annular chamber 35 located at the front with respect to the writing tip 22 and connects it to the writing tip 22 via one or more capillary axial channels 28.
  • the ink of the annular chamber 35 located at the front also becomes taken.
  • the respective front chambers are supplied with ink via the capillary ventilation openings 36, 37 or the outer capillary annular gaps 33, so that, unlike the embodiment according to FIG. 1, the chambers 35 can be emptied one after the other.
  • this exemplary embodiment has manufacturing advantages over the previously explained exemplary embodiment.
  • the shortening of the ink line also reduces the risk of dripping, since a trapped air may be less effective when the temperature or pressure increases than with a longer ink line.
  • FIGS. 4 and 5 show a slightly modified chamber insert 30 ′′, which can optionally be used instead of the chamber insert 30 or 30 ′ in FIGS. 1 and 3 and offers manufacturing advantages.
  • the annular chambers 35 are formed by annular partition partition walls 31 ′′ which are connected to one another via cylindrical connecting webs 32 ′′ which enclose the channel 40 for receiving the ink conductor (not shown) and thus lie closely against the ink conductor in the installed state.
  • These connecting webs 32 "are penetrated by axially parallel openings 39, which the Form connection between the annular chamber 35 and the ink conductor located in the channel 40. In this way, compared to the arrangement according to FIGS. 1 and 3, a possibly more controllable and more uniform ink flow between the annular chambers 35 and the ink conductor is achieved.
  • a chamber insert similar to that shown in FIG. 4 can also be formed from individual annular disks 31 "'with integral and integrally formed cylindrical connecting webs 32'" which are connected to the ink line, not shown in FIG required number can be lined up.
  • the annular discs 31 "'with the connecting webs 32"' correspond to the chamber partition walls 31 "and the connecting webs 32" of the chamber insert 30 "according to FIGS. 4 and 5.
  • the first filling of the writing instrument acc. Fig. L or 3 with ink is caused by the fact that a negative pressure is generated within the housing 10 and the ink is sucked through the mouthpiece 15. In this way, simple and safe filling in series production is possible.

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Abstract

Bei einem Tinten- oder Tuscheschreibgerät ist der Speicherraum in einzelne, innerhalb des Gehäuses 10 axial hintereinander angeordnete Ringkammern 35 unterteilt. Die Ringkammern 35 sind über den Tintenleiter 27 mit der Schreibspitze 22 verbunden. Die mit Tinte gefüllten Kammern 35 werden nacheinander über die Kapillaren 28 des Tintenleiters 27 entleert, wobei Luft über den Belüftungskanal 18 des Mundstückes 15 und die kapillaren Belüftungsöffnungen 36 in die Kammern 35 gelangt. Da bei Tintenentnahme kein eingeschlossenes Luftvolumen innerhalb des Speichers gebildet wird, haben Temperatur- oder Druckänderungen nich einen unerwünschten Tintenaustritt wie bei sonstigen Schreibgeräten mit stehender Tinte zur Folge.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Tinten- bzw. Tuscheschreib-oder -zeichengerät der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art.
  • Bei derartigen Geräten finden zwei unterschiedliche Systeme der Tinten- bzw. Tuschespeicherung Anwendung.
  • Bei Patronen- oder Kolbenfüllhaltern befindet sich die Tinte in einer Kammer oder einem Vorratsraum, aus dem sie über einen Tintenleiter der Schreibspitze, z. B. der Schreibfeder, zugeführt wird. Dieses System hat den Vorteil, daß die Tinte fast vollständig ausgeschrieben werden kann.
  • Entscheidender Nachteil dieses Systems ist, daß sich das Volumen der im Tintenvorratsraum befindliche Luft, welche bei Verbrauch der Tinte nachströmt, infolge äußerer Druck- und Temperaturschwankungen ändert. Diese Volumenänderungen müssen durch ein Reglersystem ausgeglichen werden. Die üblichen Temperatur- und Druckschwankungen erfordern ein Reglervolumen, das wenigstens ein Drittel des Tintenbehältervolumens ausmacht. Dieses Reglervolumen steht für die Tintenspeicherung zwangsläufig nicht mehr zur Verfügung. Trotz eines derart bemessenen Reglers können stärkere Temperatur- oder Druckänderungen, wie sie z. B. bei einer Flugreise in größeren Höhen auftreten, Volumenänderungen der eingeschlossenen Luftmenge zur Folge haben, welche zum Auslaufen der Tinte aus dem Schreibgerät führen.
  • Ein weiterer Nachteil dieses Systems ist, daß die Schreibspitze beim Schreiben stets nach unten weisen muß.
  • Diese Nachteile werden zumindest teilweise bei dem anderen Speichersystem für Schreibgeräte vermieden, bei welchem die Schreibflüssigkeit in einem Faserspeicher zwischen den Fasern kapillar gehalten wird. Bei diesem Speichersystem kann auf die Verwendung eines Reglers verzichtet werden. Allerdings ist bei diesem System die Sicherheit gegen Abtropfen bei Temperatur-, Druck- oder Stoßbeanspruchung umgekehrt proportional zur Füllmenge. Außerdem eignet sich dieses System nicht für pigmentierte Tinten bzw. Tuschen.
  • Ein wesentlicher Nachteil dieses Systems ist, daß die Tinte nicht völlig ausgeschrieben werden kann, da 10 bis 15% der im Speicher befindlichen Tinte durch Kapillarkräfte zurückgehalten wird. Anders als bei einem Tintenschreibgerät mit nicht kapillar gebundener Tinte ist die Tintenabgabe über die Schreiblänge nicht konstant. Vielmehr nimmt die Tintenabgabe und damit die Strichstärke im gleichen Maße ab, wie sich der Speicher leert. Die Tintenabgabe ist proportional zur Füllmenge.
  • Nicht zuletzt bereitet der mechanisch nicht stabile Faserspeicher aus technologischen Gründen Schwierigkeiten. Da er hinsichtlich der Abmessung und insbesondere der Kapillarität nur mit großen Toleranzen herstellbar ist, ist die Schreiblänge derartiger Schreibgeräte erheblichen Toleranzen unterworfen. Ferner können derartige Faserspeicher bei ungünstiger Lagerung bzw. ungünstiger Zusammensetzung ihr Volumen ändern, also quellen oder schrumpfen, was zu Ausschuß während oder nach der Fertigung führen kann.
  • Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Gerät mit einem Speicher geschaffen werden, welcher die Vorteile der beiden oben genannten Systeme unter Vermeidung der Nachteile miteinander verbindet.
  • Das Schreibgerät nach der Erfindung soll unabhängig von Lage, Temperatur und Druck bei möglichst großem Speichervolumen eine konstante Tinten- bzw. Tuscheabgabe, gewährleisten.
  • Die Erfindung geht von einem Schreibgeräteaufbau aus, wie dieser aus der US-Patentschrift 2 681 041 grundsätzlich bekannt ist und wie er im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegeben ist. Als Tintenspeicher dient hierbei ein in der Speicherkammer des Schreibgerätegehäuses befindlicher Einsatz, dessen feste Kammertrennwände mehrere Kammern begrenzen, die miteinander und über einen die Schreibfeder tragenden Tintenleiter mit der Schreibspitze verbunden sind. Dieser Kammereinsatz ist derart dimensioniert, daß die Tinte innerhalb der einzelnen Kammern durch Kapillarkräfte gehalten wird, während die Belüftungsnut zwischen den einzelnen Kammern nicht kapillar wirkt.
  • Diese Dimensionierung hat den entscheidenden Nachteil, daß die einzelnen Kammern bei Betätigung des Schreibgerätes gleichzeitig entleert werden und daß aufgrund der Kapillarität der Kammern wie bei den Faserspeichern stets ein Tintenrest zurückgehalten wird. Die nachteilige Folge ist wie bei Schreibgeräten mit Faserspeichern, daß ein gleichmäßiges und vollständiges Entleeren des Tintenspeichers und damit eine gleichmäßige Schriftstärke bis zum. Entleeren des Speichers nicht gewährleistet ist. Außerdem ist ein Einsatz mit kapillar wirkenden Kammern wegen der geringen Abstände der Kammertrennwände schwieriger zu produzieren, wobei die notwendigermaßen große Anzahl der Trennwände einen nicht unerheblichen Teil des Speichervolumens einnimmt.
  • Die permanente Belüftung der Kammern über einen nicht kapillaren Belüftungskanal bei dem bekannten Schreibgerät hat den weiteren Nachteil, daß infolge äußerer Einflüsse, z. B. infolge von Stößen, Luftblasen gebildet und in die Kammern eingelagert werden können, welche bei einer Temperaturerhöhung das Auslaufen der Tinte zusätzlich begünstigen können.
  • Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird mit vorliegender Erfindung vorgeschlagen, das im Obergriff bezeichnete Schreib- und Zeichengerät, also das Gerät nach der US-Patentschrift 2 681 041, in der mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Weise abzuwandeln.
  • Im Gegensatz zu der bekannten Lösung wird mit der Erfindung damit vorgeschlagen , die einzelnen Kammern so zu bemessen, daß sie auf die Schreibflüssigkeit keinee Kapillarkräfte ausüben, und den Belüftungskanal zwischen den Kammern kapillar auszubilden.
  • Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Kammern nacheinander einzeln über den Tintenleiter jeweils entleert werden. Die in die geleerten Kammern nachströmende Luft bleibt hierbei stets mit der Atmosphäre in Verbindung, so daß Volumenänderungen infolge Temperatur- oder Druckschwankungen keine relativen Druckänderungen innerhalb des Speichers zur Folge haben. Auf ein Reglersystem kann verzichtet werden. Da die Kammern des erfindungsgemäß ausgebildeten Speichers die Tinte nicht kapillar halten, kann er fast vollständig entleert werden, was eine konstante Tintenabgabe und hohe Ausnutzung der gespeicherten Tinte gewährleistet.
  • Bei gleichen Abmessungen ermöglicht der erfindungsgemäße Speicher verglichen mit einem herkömmlichen Faserspeicher eine um 50% höhere Füllmenge und eine um 30% höhere Füllmenge verglichen mit Systemen mit freistehender Tinte, z. B. einem Füllhalter.
  • Dabei ist das Gerät in seiner Funktionsweise weitgehend lageunabhängig, da die Tinte ausschließlich durch die im Tintenleiter wirksamen Kapillarkräfte transportiert wird. Ein derart ausgebildetes Schreibgerät ist auch bei nach oben gerichteter Schreibspitze oder ohne Gravitationskräfte, also im Weltraum, einsatzfähig. Konstruktive Einzelheiten und Gestaltungsmöglichkeiten sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Nach dem Vorschlag gemäß Anspruch 2 besteht der Kammereinsatz aus Ringscheiben mit der Kammerhöhe entsprechenden Verbindungsstegen, welche auf dem konzentrisch angeordneten Tintenleiter aufgereiht sind.
  • Nach einer zweiten Variante gemäß Anspruch 3 ist nur die bezüglich der Schreibspitze vorn gelegene Kammertrennwand als Ringscheibe ausgebildet, während die verbleibenden Kammertrennwände kreisscheibenförmig sind, wobei der Tintenleiter in der vorn gelegenen Kammer endet.
  • Wie mit Anspruch 4 angegeben, können in beiden Fällen die die Kammertrennwände bildenden Scheiben über ihre Verbindungsstege fest miteinander verbunden sein und damit einen einstückigen Kammereinsatz bilden.
  • Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, gemäß Anspruch 5 mehrere derartiger einstückiger Einsätze hintereinander im Schaftgehäuse anzuordnen, falls dies aus fertigungstechnischen oder funktionellen Gründen zweckmäßiger ist.
  • Die Verbindungsstege können hierbei gemäß Anspruch 6 frei innerhalb der Ringkammern gelegen sein oder die Ringkammer gemäß Anspruch 7 auf der den Tintenleiter zugewandten Seite unter Bildung kapillarer Durchbrüche begrenzen.
  • In jedem Fall muß sichergestellt sein, daß zwischen Kammertrennwänden und der Innenwand des Schaftgehäuses sowie dem Tintenleiter nur ein kapillarer Spalt verbleibt. Im Hinblick auf die Funktion des erfindungsgemäßen Schreibgerätes wäre es auch möglich, die Kammertrennwände fest mit der Innenwand des Schaftgehäuses, also absolut dicht, zu verbinden und im Bereich der Verbindung lediglich eine kapillare Belüftungsöffnung zur Verbindung der benachbarten Kammern miteinander vorzusehen, soweit diese Ausbildung rationell zu fertigen ist.
  • Wie oben erwähnt, müssen die Belüftungskanäle zwischen den Kammern kapillar wirken.
  • Der diese Belüftungsöffnungen mit der Atmosphäre verbindende Belüftungskanal, der selbst nicht kapillar sein muß, kann gemäß Anspruch 8 im Mundstück oder bei dem Vorschlag nach Anspruch 9 im rückwärtigen Stopfen vorgesehen sein.
  • Wie mit den Ansprüchen 11 und 12 angegeben, können die Tintenleiter aus kapillar wirkenden Faserbündeln oder aber auch aus einem massiven Kunststoffstab mit wenigstens einem kapillaren Axialkanal bestehen.
  • Zum Auftragen der Schreibflüssigkeit eignen sich alle gängigen Schreibspitzen, wie z. B. Schreibspitzen mit Schreibkugeln gemäß Anspruch 14, Filz- bzw. Faserschreibspitzen oder Spitzen aus extrudiertem Kunststoff nach Anspruch 15, Schreibfedern nach Anspruch 16 oder Schreibröhrchen nach Anspruch 17.
  • Das erfindungsgemäße Gerät ist zwar grundsätzlich zum Schreiben und Zeichnen, also zum Auftragen von Tinte oder Tusche auf eine Schreibunterlage, bestimmt. Es eignet sich jedoch auch bei entsprechender Dimensionierung zum Auftragen von Flüssigkeiten anderer Viskosität und Zusammensetzung, wie z. B. zum Auftragen von Lacken, Gelen, Ölen oder flüssigen kosmetischen Mitteln, wie z. B. Parfums.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Figur 1 - Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Schreibgerätes nach einem ersten-Ausführungsbeispiel,
    • Figur 2 - Radialschnitt längs der Linie II-II in Figur 1,
    • Figur 3 - Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Schreibgerätes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
    • Figur 4 - teilweise geschnittene Seitenansicht eines Kammereinsatzes nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
    • Figur 5 - Stirnansicht des Kammereinsatzes gemäß Fig. 4 von links gesehen,
    • Figur 6 - teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ringscheibe zur Bildung eines Kammereinsatzes nach einem vierten Ausführungsbeispiel und
    • Figur 7 - Stirnansicht der Ringscheibe gemäß Figur 6 von links gesehen.
  • Das Tintenschreibgerät besitzt ein Schaftgehäuse 10, in dessen Innerem die Schreibflüssigkeit gespeichert ist. Das rückwärtige Ende des Schaftgehäuses 10 ist mit einem Stopfen 12 verschlossen, der mit einer Ringschulter 13 bündig auf dem Gehäuserand aufliegt und mit einem Dicht- und Stützbund 14 in das Gehäuse hineinragt.
  • In das vordere Ende des Schaftgehäuses 10 ist ein Mundstück 15 eingesetzt, das gleichfalls mit einer Ringschulter 16 auf dem Rand des Schaftgehäuses bündig aufliegt und mit einem Dicht- und Stützbund 17 in das Gehäuseinnere ragt. Zwischen Stopfen 12 und Mundstück 15 ist ein die Kammern bildender Kammereinsatz 30 eingespannt, dessen Aufbau und Wirkungsweise nachstehend noch erläutert ist. Kammereinsatz 30 und Mundstück 15, insbesondere dessen Mundstücksrohr 21, sind durchsetzt von einem koaxial angeordneten Tintenleiter 27, der bis in eine Schreibspitze 22 hineinragt. Die Schreibspitze 22, die mit einer Ringschulter 23 bündig am vorderen Ende des Mundstückrohres 21 anliegt und in dieses mit einem Bund 26 hineinragt, weist eine Schreibkugel 24 auf, die in einem mit Zuführkapillaren 25 versehenen Kugelbett gelagert ist. Die zwischen dem vorderen Ende des Tintenleiters 27 und der Schreibkugel 24 befindlichen Zuführkapillaren 25 versorgen die Schreibkugel 24 mit der zugeführten Schreibflüssigkeit, nämlich der Tinte.
  • Ein bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem einstükkigen Spritzteil bestehende Kammereinsatz 30 weist parallel zueinander angeordnete, über Verbindungsstege 32 miteinander verbundene Kammertrennwände 31 auf, welche einzelne Ringkammern 35 zur Aufnahme der Tinte begrenzen. Die Tinte wird hierbei zwischen den Kammertrennwänden 31 nicht mit Kapillarkräften gehalten, während die Kammertrennwände 31 selbst möglichst dicht an der Innenwand des Schaftgehäuses 10 und an der Oberfläche des Tintenleiters 27 anliegen. Da aus fertigungstechnischen Gründen in der Regel eine feste und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Trennwänden 31 und dem Schaftgehäuse 10 bzw. dem Tintenleiter 27 nicht möglich ist, dürfen zwischen diesen Teilen nur kapillare Ringspalte 33 und 34 vorhanden sein- Die Ringkammern 35 sind zum Tintenleiter 27 offen, welcher die anstehende Tinte über die zu den Kammern offenen Kapillaren aufnimmt und dank der Kapillarkräfte zur Schreibspitze 22 befördert. Als Tintenleiter 27 dient hierbei ein massiver Kunststoffstab, in welchen wenigstens ein kapillarer Axialkanal 28 eingearbeitet ist.
  • Zur Belüftung der einzelnen Kammern 35 sind die Kammertrennwände 31 mit gleichfalls kapillaren Belüftungsöffnungen 36 versehen. Bei Tintenverbrauch strömt Luft über einen Belüftungskanal 18 und eine Belüftungskammer 19 des Mundstückes 15 in eine Belüftungskammer 11 und aus dieser über die jeweiligen Belüftungsöffnungen 36 in die jeweils noch mit Tinte gefüllte Ringkammer 35. Der innere abgeschrägte Rand des am Mundstück 15 befindlichen Bundes 17 stützt einerseits den Kammereinsatz 30 ab und gestattet andererseits den Luftdurchtritt zu den Kammern 35 über die Belüftungsöffnungen 36.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird zunächst die der Schreibspitze 22 am nächsten gelegene Kammer 35 über den Tintenleiter 27.entleert. Die dieser Kammer 35 entnommene Tintenflüssigkeit wird durch nachströmende Luft ersetzt, wobei keine Luft über die kapillare Durchtrittsöffnung 36 in die nachfolgende mit Tinte noch gefüllte Kammer 35 gelangt.
  • Nachdem die erste Kammer 35 geleert ist, folgt die zweite usw., bis sämtliche Kammern 35 die gespeicherte Tinte nahezu restlos abgegeben haben.
  • Bei Volumenänderung der Luft, z. B. durch Temperatur-oder Druckänderung der umgebenden Atmosphäre, erfolgt der Ausgleich stets über den Belüftungskanal 18 und die Belüftungskammern 19 und 11, so daß anders als bei bekannten Schreibgeräten die Tinte nicht unter der Wirkung des Druckes aus dem Tintenbehälter austreten kann.
  • Das erfindungsgemäße Tintenschreibgerät nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, dessen Axialschnitt in Figur 3 dargestellt ist, entspricht in Aufbau und Funktionsweise dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2.
  • Zur Vereinfachung des Verständnisses und, um Wiederholungen in der Beschreibung zu vermeiden, sind in Aufbau und Funktionsweise identische Teile mit denselben Ziffern und ähnliche Teile mit mit Strichindizes versehenen Ziffern bezeichnet.
  • Wie ein Vergleich der Figuren 1 und 3 zeigt, unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten im wesentlichen durch einen anders ausgebildeten Kammereinsatz 30', durch einen kürzer bemessenen Tintenleiter 27' und durch die Anordnung des Belüftungskanales 18' im Verschlußstopfen 12'.
  • Auch bei dieser Ausbildungsform ist der Abstand der Kammertrennwände 31 voneinander so groß, daß diese die-Tinte nicht kapillar halten, während die Kammern 35 untereinander und mit der Belüftungskammer 19' über kapillare Belüftungsöffnungen 36, 37 und 38 bzw. kapillare Ringspalte 33 verbunden sind.
  • Der kürzer bemessene Tintenleiter 27' endet in der in bezug auf die Schreibspitze 22 vorn gelegenen Ringkammer 35 und verbindet diese über einen oder mehrere kapillare Axialkanäle 28 mit der Schreibspitze 22. Beim Schreiben oder Zeichnen mit diesem Schreibgerät wird gleichfalls die Tinte der vorn gelegenen Ringkammer 35 entnommen. Da jedoch die Belüftung über den im rückwärtigen Stopfen 14' befindlichen Belüftungskanal 18' und die gleichfalls im Stopfen befindliche Belüftungskammer 19' erfolgt, werden die jeweils vorn gelegenen Kammern über die kapillaren Belüftungsöffnungen 36, 37 bzw. die äußeren kapillaren Ringspalte 33 mit Tinte beliefert, so daß anders als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 die Kammern 35 von hinten nacheinander entleert werden.
  • Da auch bei diesem Ausführungsbeispiel des Schreibgerätes kein geschlossener Luftraum entsteht, dieser vielmehr stets über den Belüftungskanal 18' mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, führen Temperatur- oder Druckänderungen gleichfalls nicht zu einem unerwünschten Tintenaustritt.
  • Wegen des kürzeren Tintenleiters 27', der nicht durch sämtliche Ringkammern'hindurchzuführen ist, hat dieses Ausführungsbeispiel fertigungstechnische Vorteile gegenüber dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel. Die Verkürzung des Tintenleiters vermindert außerdem die Abtropfgefahr, da bei einem kürzeren Tintenleiter evtl. eingeschlossene Luft bei Temperatur- oder Druckerhöhung weniger wirksam ist als bei einem längeren Tintenleiter.
  • Mit Figur 4 und 5 ist ein geringfügig abgewandelter Kammereinsatz 30" dargestellt, der wahlweise anstelle des Kammereinsatzes 30 bzw. 30' in den Figuren 1 bzw. 3 verwendet werden kann und fertigungstechnische Vorteile bietet.
  • Auch bei diesem Kammereinsatz werden die Ringkammern 35 durch kreisringscheibenförmige Kammertrennwände 31" gebildet, welche über zylindrische Verbindungsstege 32", die den Kanal 40 zur Aufnahme des nicht dargestellten Tintenleiters umschließen und damit im eingebauten Zustand eng am Tintenleiter anliegen, miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsstege 32" sind von achsparallel verlaufenden Durchbrüchen 39 durchsetzt, welche die Verbindung zwischen Ringkammer 35 und dem im Kanal 40 befindlichen Tintenleiter bilden. Auf diese Art und Weise wird, verglichen mit der Anordnung gemäß Fig. 1 und 3, ein ggf. besser kontrollierbarer und gleichmäßigerer Tintenfluß zwischen den Ringkammern 35 und den Tintenleiter erreicht.
  • Im übrigen entsprechen Aufbau und Arbeitsweise des Kammereinsatzes 30" dem Kammereinsatz 30 gemäß Fig. 1.
  • Nach einem letzten in Fig. 6 und 7 dargestellten Vorschlag kann ein Kammereinsatz ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten auch aus einzelnen Ringscheiben 31"' mit an diesen angeformten und einstückigen zylindrischen Verbindungsstegen 32'" gebildet werden, die auf den nicht dargestellten Tintenleiter in der erforderlichen Anzahl aufgereiht werden. Die Ringscheiben 31"' mit den Verbindungsstegen 32"' entsprechen hierbei den Kammertrennwänden 31" und den Verbindungsstegen 32" des Kammereinsatzes 30" gemäß Fig. 4 und 5.
  • Ferner ist es möglich, mehrere Teilstücke 30" gemäß Fig. 4 zur Bildung eines längeren Kammereinsatzes in gleicher Weise wie die einzelnen Elemente 31"', 32"' hintereinander auf einem Tintenleiter anzuordnen.
  • Die erstmalige Befüllung des Schreibgerätes gem. Fig. l bzw. 3 mit Tinte wird dadurch bewirkt, daß innerhalb des Gehäuses 10 ein Unterdruck erzeugt und die Tinte über das Mundstück 15 angesaugt wird. Auf diese Weise ist eine einfache und sichere Befüllung in der Serienfertigung möglich.
    • Figurenlegende
    • 10 Schaftgehäuse
    • 11 Lüftungskammer
    • 12, 12' Verschlußstopfen
    • 13 Ringschulter
    • 14, 14' Dicht- und Stützbund
    • 15, 15' Mundstück
    • 16 Ringschulter
    • 17 Dicht- und Stützbund
    • 18, 18' Belüftungskanal
    • 19, 19' Belüftungskammer
    • 20 innerer Rand
    • 21 Mundstückrohr
    • 22 Schreibspitze
    • 23 Ringschulter
    • 24 Schreibkugel
    • 25 Zuführkapillare
    • 26 Bund
    • 27, 27' Tintenleiter
    • 28 kapillarer Axialkanal
    • 29 ---
    • 30, 30', 30" Kammereinsatz
    • 31, 31", 31"' Kammertrennwand
    • 32, 32", 32"' Verbindungssteg
    • 33 äußerer kapillarer Ringspalt
    • 34, 34' innerer kapillarer Ringspalt
    • 35 Ringkammer
    • 36 kapillare Belüftungsöffnung
    • 37, 38 kapillare Belüftungsöffnungen
    • 39 kapillarer Durchbruch
    • 40 Kanal

Claims (18)

1. Tinten- bzw. Tuscheschreib- oder Zeichengerät mit einem Speicher für Schreibflüssigkeit, welcher mehrere miteinander kommunizierende Kammern mit festen Kammertrennwänden, eine Schreibspitze, einen Speicher und Schreibspitze verbindenden Tintenleiter mit wenigstens einer axial verlaufenden Kapillaren sowie einen zum Speicher führenden Belüftungskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (35) des Speichers mit dem Belüftungskanal (18, 18') sowie miteinander nur über kapillare Belüftungsöffnungen (36) in Verbindung stehen und daß der Abstand der Kammertrennwände (31, 31", 31"') voneinander so groß ist, daß die Schreibflüssigkeit zwischen diesen nicht durch Kapillarkräfte gehalten wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammertrennwände (31, 31", 31"') aus Ringscheiben mit der Kammerhöhe entsprechenden Verbindungsstegen (32, 32", 32"') und mit konzentrischen Bohrungen bestehen, durch welche der Tintenleiter (27) hindurchgeführt ist (Fig. 1, 4 bis 7).
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die der Schreibspitze (22) nächstliegende Kammertrennwand (31) als Ringscheibe ausgebildet ist, durch welche der Tintenleiter (27') unter Bildung eines kapillaren Ringspaltes (34') hindurch geführt ist, daß die übrigen Kammertrennwände (31) als Kreisscheiben ausgebildet sind, und daß sich die Kammertrennwände (31) gegeneinander mit der Kammerhöhe entsprechenden Verbindungsstegen (32) abstützen. (Fig. 3)
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammertrennwände (31, 31") über ihre Verbindungsstege (32, 32") fest miteinander verbunden sind und einen im inneren des Schaftgehäuses (10) angeordenten, einstückigen, vorzugsweise gespritzten Kammereinsatz (30, 30', 30") bilden. (Fig. 1, 3, 4)
5. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammertrennwände (31'') mit einstückig angeformten Verbindungsstegen (32"') zur Bildung eines Kammereinsatzes einzeln bzw. gruppenweise auf einem Tintenleiter aufgereiht sind.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (32) einander gegenüberliegend, parallel zum Tinterleiter (27) bzw. zueinander verlaufend innerhalb der Ringkammern (35) gelegen sind. (Fig. 1 bis 3)
7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (32", 32"') zylindrisch ausgebildet sind, einen Kanal (40) zur Aufnahme des Tintenleiters begrenzen und von achsparallel verlaufenden, die Ringkammern (35) und den Kanal (40) miteinander verbindenden, kapillaren Durchbrüchen (39) durchsetzt sind. (Fig. 4 bis 7)
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungskanal (18) im Mundstück (15) vorgesehen ist und vorzugsweise über Belüftungskammern (19, 11) des Mündstückes (15) und des Schaftgehäuses (10) sowie die Belüftungsöffnungen (36) in den Kammertrennwänden (31) mit den Kammern (35) verbunden ist (Fig. 1).
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungskanal (18') im rückwärtigen Stopfen (12') des Schaftgehäuses (10) vorgesehen ist und über eine Belüftungskammer (19') des Stopfens (12') und Belüftungsöffnungen (36, 37, 38) der Kammertrennwände (31) mit den Kammern (35) verbunden ist.
10.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen der Kammertrennwände (31) und der Innenwand des Schaftgehäsues (10) sowie der Oberfläche des Tintenleiters (27, 27') kapillare Ringspalte (33, 34, 34') vorgesehen sind.
11.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenleiter aus zwei axial hintereinander angeordneten, miteinander in Verbindung stehenden Teilstücken gleichen oder unterschiedlichen Materials bzw. Aufbaus bestehen.
12.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenleiter (27, 27') aus Faserbündeln besteht.
13.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenleiter (27, 27') aus einem massiven Kunststoffstab mit wenigstens einem kapillaren Axialkanal (28) besteht.
14.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze (22) eine Schreibkugel (24) aufweist.
15.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze eine Filz- bzw. Faserschreibspitze oder eine Spitze aus extrudiertem Kunststoff aufweist.
16.Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze eine Schreibfeder aufweist.
17.Gerät nach einem Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze ein Schreibröhrchen aufweist.
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