EP0475024A1 - Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber - Google Patents

Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber Download PDF

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EP0475024A1
EP0475024A1 EP91112089A EP91112089A EP0475024A1 EP 0475024 A1 EP0475024 A1 EP 0475024A1 EP 91112089 A EP91112089 A EP 91112089A EP 91112089 A EP91112089 A EP 91112089A EP 0475024 A1 EP0475024 A1 EP 0475024A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
writing
gas
development cell
wall
gas development
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91112089A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Jozat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rotring Werke Riepe KG
Original Assignee
Rotring Werke Riepe KG
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Publication date
Application filed by Rotring Werke Riepe KG filed Critical Rotring Werke Riepe KG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B43K7/03—Ink reservoirs; Ink cartridges pressurised, e.g. by gas
    • B43K7/035—Ink reservoirs; Ink cartridges pressurised, e.g. by gas the gas acting on a piston

Definitions

  • the invention relates to a writing instrument, in particular a ballpoint pen, with a writing tip provided at the front end of a writing body, with an axially displaceable feed piston arranged in the writing body, between which and the writing tip is provided in the writing body, and with a gas development cell arranged at the rear end of the writing body which, when its circuit is closed, generates a gas pressure which displaces the feed piston toward the writing tip.
  • a fundamental problem with writing instruments that work with a writing fluid, in particular a pasty writing fluid, as is the case with ballpoint pens, is that the supply of writing fluid to the writing tip can be interrupted when the writing instrument is used in a position in which the writing tip lies above the remaining part of the writing body.
  • a writing instrument of the type mentioned at the outset is designed in accordance with the invention in such a way that the gas development cell is located in a gas-tight space, the front wall of which is at least partially formed by the feed piston and the rear wall of which has a wall region which can be elastically deformed by the gas pressure generated, and that A contact element is provided on the side of the wall area facing the gas development cell, which is in contact with the gas development cell when the target gas pressure falls below due to a lack of deformation of the wall area and closes the circuit for its activation and which when a predetermined gas pressure is exceeded as a result of deformation of the wall area the gas development cell takes off.
  • a gas development cell is thus used, as can also be used in the writing instrument according to the above-mentioned older German patent application P 40 13 011.8, which, as explained in the earlier application, when closing a circuit between its two main end faces in releases gas in a controlled manner, the voltage supply being integrated in the housing of the gas development cell.
  • the feed piston of the writing instrument according to the invention is pressurized with a gas pressure when the pressure in the pen body has dropped below a desired value, for example because a corresponding amount of writing fluid has been consumed.
  • the elastically deformable wall area comprising the contact element can be part of a preferably screwable cap that can be placed on the rear end of the pen body and that surrounds the gas development cell at least on the side and rear.
  • this conductive material can form part of the circuit between the rear and the front surface of the gas pressure cell, in which the contact element also lies, if the wall area is in one position due to the lack of deformation is in which the contact element touches the rear surface of the gas development cell.
  • the elastically deformable wall area can be formed, for example, by a membrane consisting essentially of plastic.
  • the ballpoint pen shown has a tubular stylus body 1, in the front end of which a stylus 2 having a stylus 3 is inserted, which has an axially extending central opening which connects the interior of the stylus body 1 containing the paste 4 to the stylus 3.
  • a feed piston 5 is provided, which is held in the writing body 1 in a sealing manner, but displaceable towards the front.
  • annular collar 6, for example made of metal, is fastened, which has an external thread 7 and on the rear surface of which support projections 8 are formed.
  • An O-ring 16 is arranged around the outer circumference of the support projections 8 on the rear side of the collar 6.
  • a cap 9 can be screwed onto the external thread 7 of the collar 6, for which purpose the cap 9 has an internal thread 13 on its open side, at the inner end of which an annular projection is formed, which in the assembled state (FIGS and 3) comes into sealing contact with the O-ring 16.
  • the circumferential wall of the cap 9 and part of its bottom wall lying at the top in the figures are rigid and can consist of metal or can be coated on the inside with metal.
  • the central opening in the bottom wall of the cap 9 is through an elastically deformable wall area 10, which consists, for example, of a plastic-coated plastic membrane on the surface facing the open side of the cap 9, which is elastically deformable and which is made of a existing electrically insulating material ring element 12 is fixed in its position in the bottom of the cap 9.
  • the ring element 12 has contact projections 14, the function of which will be explained later, just like that of the axially extending abutment ribs 15 located on the inside of the peripheral wall of the cap 9.
  • On the surface of the membrane 10 facing the opening of the cap 9 there is a Contact element 11 attached, which for example consist of a metal strip and can be attached to the wall area 10 by welding or gluing.
  • a gas development cell 17 of a known type is used, which with its front surface, which forms the minus pole, on the support projections 8 of the Confederation 6.
  • a layer 18 of electrically insulating material is arranged on the periphery of the gas development cell 17, and in the region of this layer 18 the support ribs 15 position the gas development cell 17 in the center and thus prevent its lateral displacement.
  • the rear surface of the gas development cell 17 facing the contact element 11 forms the positive pole, which comes into contact with the contact element 11 when its cap 9 is screwed into the operating position according to FIGS. 2 and 3. In this operating position, the support projections 14 of the cap 9 are in engagement with the rear surface of the gas development cell 17. Since they are made of an electrically insulating material, they do not influence the gas development cell 17 electrically.
  • the metallic coating of the wall area 10 the cap 9, which is made of metal, for example, and the collar 6, which is made of metal, becomes a circuit between the positive pole and the negative pole of the gas development cell 17 are closed, and this releases gas into the gas-tight space formed by the cap 9, collar 6, end surface of the pen body 1 and feed piston 5, thereby causing the feed piston 5 a pressure exerted on him in the direction of the column of writing paste 4 is exerted.
  • the pressure built up also acts on the elastically deformable wall region 10, which deforms elastically when a predetermined gas pressure is reached in the manner indicated in FIG. 3, as a result of which the contact element 11 lifts off the rear surface of the gas development cell 17 and the circuit for it is thus interrupted.
  • the gas development cell 17 therefore no longer emits gas.

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Abstract

Ein Schreibgerät, insbesondere ein Kugelschreiber mit einer am vorderen Ende eines Schreiberkörpers (1) vorgesehenen Schreibspitze, mit einem im Schreiberkörper (1) angeordneten, axial verlagerbaren Vorschubkolben (5) und mit zwischen dem Vorschubkolben (5) und der Schreibspitze (2, 3) vorgesehenen Schreibfluid (4), weist am hinteren Ende des Schreiberkörpers (1) eine Gasentwicklungszelle (17) auf, die beim Schließen ihres Stromkreises einen den Vorschubkolben (5) in Richtung auf die Schreibspitze (2, 3) verlagernden Gasdruck erzeugt. Die Gasentwicklungszelle (17) befindet sich in einem gasdichten Raum, dessen vordere Wand zumindest teilweise vom Vorschubkolben (5) gebildet ist und dessen hintere Wand einen durch den erzeugten Gasdruck elastisch verformbaren Wandbereich (10) aufweist. An der der Gasentwicklungszelle (17) zugewandten Seite des Wandbereichs (10) ist ein Kontaktelement (11) vorgesehen, das einen Teil des Stromkreises zwischen der hinteren und der vorderen Fläche der Gasentwicklungszelle (17) bildet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber, mit einer am vorderen Ende eines Schreiberkörpers vorgesehenen Schreibspitze, mit einem im Schreiberkörper angeordneten, axial verlagerbaren Vorschubkolben, zwischen dem und der Schreibspitze im Schreiberkörper Schreibfluid vorgesehen ist, sowie mit einer am hinteren Ende des Schreiberkörpers angeordneten Gasentwicklungszelle, die beim Schließen ihres Stromkreises eine den Vorschubkolben in Richtung auf die Schreibspitze verlagernden Gasdruck erzeugt.
  • Bei einem Röhrchenschreiber gemäß einem älteren Vorschlag (Deutsche Patentanmeldung P 40 13 011.8) ist eine Anordnung zur Überwachung des Füllstandes mit Schreibflüssigkeit vorhanden, und beim Unterschreiten des vorgegebenen Füllstandes wird die Gasentwicklungszelle aktiviert, um so einen Gasdruck aufzubauen, durch den der Vorschubkolben nach vorn in Richtung auf die Schreibspitze verlagert wird und dadurch Schreibflüssigkeit nach vorn in einen im Schreiberkörper ausgebildeten Pufferraum drückt. Ist dieser Pufferraum wieder bis zu einer vorgegebenen Höhe gefüllt, wird die Gasentwicklungszelle abgeschaltet und erst dann wiederum aktiviert, wenn soviel Schreibflüssigkeit verbraucht ist, daß der vorgegebene Füllstand unterschritten wird.
  • Ein grundsätzliches Problem bei Schreibgeräten, die mit einem Schreibfluid, insbesondere einem pastenförmigen Schreibfluid arbeiten, wie dies bei Kugelschreibern der Fall ist, besteht darin, daß die Zufuhr von Schreibfluid zur Schreibspitze unterbrochen werden kann, wenn das Schreibgerät in einer Stellung benutzt wird, in der die Schreibspitze oberhalb des übrigen Teils des Schreiberkörpers liegt.
  • Es wurde bereits versucht, dieses Problem dadurch zu beseitigen, daß man bei der Herstellung des Schreibgerätes in dem das Schreibfluid aufnehmenden Raum des Schreiberkörpers einen Überdruck erzeugt, etwa dadurch, daß man bei der Fertigung über ein Rückschlagventil Gas in den Innenraum des Schreiberkörpers drückt (EP-PS 0 031 092) oder vor dem Verschließen des Schreiberkörpers auf andere Weise Druckgas eingebracht wird (EP-OS 0 019 460). Außerdem hat man bereits versucht, einen Überdruck dadurch aufzubauen, daß man miteinander reagierende und dabei Gas erzeugende Stoffe in den Schreiberkörper einbringt. Alle diese Anordnungen haben den Nachteil, daß einmal ein vorgegebener Druck aufgebaut wird, der während der gesamten Lebensdauer des Schreibgerätes wirksam sein soll. Dieser Druck nimmt jedoch unvermeidbar im Laufe der Zeit ab, insbesondere wenn sich das mit Gas zu füllende Volumen durch Verbrauch von Schreibfluid vergrößert.
  • Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 2 309 738), am hinteren Ende einer Kugelschreibermiene eine Ventilanordnung vorzusehen, die es dem Benutzer ermöglicht, je nach Bedarf mittels eines Hilfsgerätes durch einen manuellen Pumpvorgang Druck aufzubauen. Auch bei dieser bekannten Kugelschreibermiene baut sich der erzeugte Druck allmählich ab, und der Benutzer wird üblicherweise erst einen erneuten Druckaufbau vornehmen, wenn er feststellt, daß die Zufuhr von Schreibpaste zur Kugel nachläßt.
  • Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Schreibgerät zu schaffen, mit dem selbsttätig während der gesamten Lebensdauer ein zur Förderung von Schreibfluid zur Schreibspitze ausreichender Druck im Innenraum des Schreiberkörpers aufrechterhalten wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schreibgerät der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß sich die Gasentwicklungszelle in einem gasdichten Raum befindet, dessen vordere Wand zumindest teilweise vom Vorschubkolben gebildet ist und dessen hintere Wand einen durch den erzeugten Gasdruck elastisch verformbaren Wandbereich aufweist, und daß an der der Gasentwicklungszelle zugewandten Seite des Wandbereichs ein Kontaktelement vorgesehen ist, das beim Unterschreiten eines Soll-Gasdruckes infolge fehlender Verformung des Wandbereichs in Berührung mit der Gasentwicklungszelle steht und den Stromkreis für deren Aktivierung schließt und das beim Überschreiten eines vorgegebenen Gasdruckes infolge Verformung des Wandbereichs von der Gasentwicklungszelle abhebt.
  • In dem erfindungsgemäßen Schreibgerät wird somit eine Gasentwicklungszelle verwendet, wie sie auch im Schreibgerät gemäß der vorstehend erwähnten älteren deutschen Patentanmeldung P 40 13 011.8 eingesetzt werden kann, die, wie in der älteren Anmeldung erläutert, beim Schließen eines Stromkreises zwischen ihren beiden Haupt-Endflächen in gesteuerter Weise Gas abgibt, wobei die Spannungsversorgung in das Gehäuse der Gasentwicklungszelle integriert ist. Mit Hilfe einer derartigen Gasentwicklungszelle wird also der Vorschubkolben des erfindungsgemäßen Schreibgerätes mit einem Gasdruck beaufschlagt, wenn der Druck im Schreiberkörper unter einen Soll-Wert abgesunken ist, etwa dadurch, daß eine entsprechende Menge an Schreibfluid verbraucht wurde. Dieses Absinken des Druckes hat eine Rückkehr des elastisch verformbaren Wandbereichs in seine Ausgangslage zur Folge, an dem ein Kontaktelement vorgesehen ist, das dadurch in Berührung mit der hinteren Endfläche der Gasentwicklungszelle kommt und so den Stromkreis für diese schließt. Sobald die dadurch bewirkte Gaserzeugung eine Druckerhöhung auf einen vorgegebenen Wert bewirkt hat, ist auch eine entsprechende Verformung des Wandbereichs erfolgt und das an dem elastischen Wandbereich vorgesehene Kontaktelement steht nicht mehr in Berührung mit der Gasentwicklungszelle. Dadurch ist der Stromkreis der Gasentwicklungszelle unterbrochen, und diese gibt kein Gas mehr ab.
  • Der das Kontaktelement aufweisende, elastisch verformbare Wandbereich kann Teil einer auf das hintere Ende des Schreiberkörpers aufsetzbaren, vorzugsweise aufschraubbaren Kappe sein, die die Gasentwicklungszelle zumindest seitlich und hinten umgibt.
  • Wenn der Wandbereich und die ihn aufweisende Kappe zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, kann dieses leitfähige Material Teil des Stromkreises zwischen der hinteren und der vorderen Fläche der Gasdruckzelle bilden, in dem auch das Kontaktelement liegt, wenn der Wandbereich infolge fehlender Verformung in einer Stellung ist, in der das Kontaktelement die hintere Fläche der Gasentwicklungszelle berührt.
  • Der elastisch verformbare Wandbereich kann beispielsweise von einer im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Membran gebildet sein.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt im Schnitt ein Schreibgerät in Form eines Kugelschreibers im nur teilweise zusammengesetzten Zustand.
    Figur 2
    zeigt den oberen Teil des Kugelschreibers aus Figur 1 mit in Berührung mit der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle stehendem Kontaktelement.
    Figur 3
    zeigt in einer Darstellung entsprechend Figur 2 den Zustand mit von der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle abgehobenen Kontaktelement.
  • Der dargestellte Kugelschreiber hat einen rohrförmigen Schreiberkörper 1, in dessen vorderes Ende eine eine Schreibkugel 3 aufweisende Schreibspitze 2 eingesetzt ist, die eine sich axial erstreckende Mittelöffnung aufweist, die den Schreibpaste 4 enthaltenden Innenraum des Schreiberkörpers 1 mit der Schreibkugel 3 verbindet. An dem der Schreibspitze 2 abgewandten Ende der Säule aus Schreibpaste 4 ist ein Vorschubkolben 5 vorhanden, der dichtend, jedoch nach vorn verlagerbar im Schreiberkörper 1 gehalten ist.
  • Am hinteren Ende des Schreiberkörpers ist ein beispielsweise aus Metall bestehender, ringförmiger Bund 6 befestigt, der ein Außengewinde 7 aufweist und an dessen hinterer Fläche Stützvorsprünge 8 ausgebildet sind. Ein O-Ring 16 ist den äußeren Umfang der Stützvorsprünge 8 umgebend an der hinteren Seite des Bundes 6 angeordnet.
  • Auf das Außengewinde 7 des Bundes 6 ist, wie in den Figuren dargestellt, eine Kappe 9 aufschraubbar, wozu die Kappe 9 an ihrer offenen Seite ein Innengewinde 13 aufweist, an dessen innerem Ende ein ringförmiger Vorsprung ausgebildet ist, der im montierten Zustand (Figuren 2 und 3) zur dichtenden Anlage am O-Ring 16 kommt.
  • Die Umfangswand der Kappe 9 und ein Teil ihrer in den Figuren oben liegenden Bodenwand sind starr ausgebildet und können aus Metall bestehen bzw. an ihrer Innenseite mit Metall beschichtet sein. Die in der Bodenwand der Kappe 9 vorhandene Mittelöffnung ist durch einen elastisch verformbaren Wandbereich 10, der beispielsweise aus einer an der zur offenen Seite der Kappe 9 gerichteten Fläche mit Metall beschichteten Kunststoff-Membran besteht, die elastisch verformbar ist und die mittels eines aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Ringelementes 12 in ihrer Lage im Boden der Kappe 9 festgelegt ist. Das Ringelement 12 weist Anlagevorsprünge 14 auf, deren Funktion später ebenso erklärt werden wird, wie diejenige der sich an der Innenseite der Umfangswand der Kappe 9 befindenden, sich axial erstreckenden Anlagerippen 15. An der der Öffnung der Kappe 9 zugewandten Fläche der Membran 10 ist ein Kontaktelement 11 angebracht, das beispielsweise aus einem Metallstreifen bestehen und durch Schweißung oder Klebung am Wandbereich 10 befestigt sein kann.
  • Wie in den Figuren dargestellt, ist in dem von Kappe 9, Bund 6, hinterer Endfläche des Schreiberkörpers 1 und Vorschubkolben 5 umschlossenen, gasdichten Hohlraum eine Gasentwicklungszelle 17 bekannter Bauart eingesetzt, die mit ihrer vorderen, den Minus-Pol bildenden Fläche an den Stützvorsprüngen 8 des Bundes 6 anliegt. Am Umfang der Gasentwicklungszelle 17 ist eine Schicht 18 aus elektrisch isolierendem Material angeordnet, und im Bereich dieser Schicht 18 positionieren die Stützrippen 15 die Gasentwicklungszelle 17 mittig und verhindern so ihre seitliche Verschiebung. Die dem Kontaktelement 11 zugewandte hintere Fläche der Gasentwicklungszelle 17 bildet den Plus-Pol, der beim Aufschrauben dere Kappe 9 in die Betriebsstellung gemäß Figuren 2 und 3 in Berührung mit dem Kontaktelement 11 kommt. In dieser Betriebsstellung stehen die Stützvorsprünge 14 der Kappe 9 in Eingriff mit der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle 17. Da sie aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, beeinflussen sie die Gasentwicklungszelle 17 nicht elektrisch.
  • Steht das Kontaktelement 11 in Berührung mit der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle 17 (Figur 2), so wird über dieses, die metallische Beschichtung des Wandbereichs 10, die beispielsweise aus Metall bestehende Kappe 9 und den aus Metall bestehenden Bund 6 ein Stromkreis zwischen Plus-Pol und Minus-Pol der Gasentwicklungszelle 17 geschlossen, und diese gibt Gas in den von Kappe 9, Bund 6, Endfläche des Schreiberkörpers 1 und Vorschubkolben 5, gebildete, gasdichten Raum ab, wodurch auf den Vorschubkolben 5 ein ihn in Richtung der Säule aus Schreibpaste 4 belastender Druck ausgeübt wird. Der aufgebaute Druck wirkt auch auf den elastisch verformbaren Wandbereich 10, der sich bei Erreichen eines vorgegebenen Gasdruckes in der in Figur 3 angedeuteten Weise elastisch verformt, wodurch das Kontaktelement 11 von der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle 17 abhebt und so der Stromkreis für diese unterbrochen wird. Die Gasentwicklungszelle 17 gibt daher kein Gas mehr ab.
  • Erst wenn der aufgebaute Gasdruck unter einen Soll-Wert absinkt, etwa deshalb, weil der Vorschubkolben 5 infolge Verbrauchs von Schreibpaste 4 nach vorn verlagert und so das Volumen des Gas enthaltenden Raums verringert wurde, kehrt der Wandbereich 10 in eine Lage zurück, in der das Kontaktelement 11 wiederum in Berührung mit der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle 17 steht (Figur 2), so daß die Gasentwicklungszelle 17 einen Gasdruck aufbaut, bis das Kontaktelement 11 infolge elastischer Verformung des Wandbereichs 10 von der hinteren Fläche der Gasentwicklungszelle 17 abhebt.

Claims (5)

  1. Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber, mit einer am vorderen Ende eines Schreiberkörpers (1) vorgesehenen Schreibspitze (2, 3), mit einem im Schreiberkörper (1) angeordneten, axial verlagerbaren Vorschubkolben (5), zwischen dem und der Schreibspitze (2, 3) im Schreiberkörper (1) Schreibfluid (4) vorgesehen ist, sowie mit einer am hinteren Ende des Schreiberkörpers (1) angeordneten Gasentwicklungszelle (17), die beim Schließen ihres Stromkreises einen den Vorschubkolben (5) in Richtung auf die Schreibspitze (2, 3) verlagernden Gasdruck erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasentwicklungszelle (17) in einem gasdichten Raum befindet, dessen vordere Wand zumindest teilweise vom Vorbschubkolben (5) gebildet ist und dessen hintere Wand einen durch den erzeugten Gasdruck elastisch verformbaren Wandbereich (10) aufweist, und daß an der der Gasentwicklungszelle (17) zugewandten Seite des Wandbereichs (10) ein Kontaktelement (11) vorgesehen ist, das beim Unterschreiten eines Soll-Gasdruckes infolge fehlender Verformung des Wandbereichs (10) in Berührung mit der Gasentwicklungszelle (17) steht und den Stromkreis für ihre Aktivierung schließt und das beim Überschreiten eines vorgegebenen Gasdrucks infolge Verformung des Wandbereichs (10) von der Gasentwicklungszelle (17) abhebt.
  2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich (10) Teil einer auf das hintere Ende des Schreiberkörpers (1) aufsetzbaren Kappe (9) ist.
  3. Schreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (9) auf den Schreiberkörper (1) aufschraubbar ist.
  4. Schreibgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich (10) und die ihn aufweisende Kappe (9) zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material bestehen, das einen Teil des Stromkreises zwischen der hinteren und der vorderen Fläche der Gasentwicklungszelle (17) bildet.
  5. Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich (10) von einer im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Membran gebildet ist.
EP91112089A 1990-08-29 1991-07-19 Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber Withdrawn EP0475024A1 (de)

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