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DE2153579A1 - Kugelschreibermine und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Kugelschreibermine und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE2153579A1
DE2153579A1 DE19712153579 DE2153579A DE2153579A1 DE 2153579 A1 DE2153579 A1 DE 2153579A1 DE 19712153579 DE19712153579 DE 19712153579 DE 2153579 A DE2153579 A DE 2153579A DE 2153579 A1 DE2153579 A1 DE 2153579A1
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Mitsubishi Pencil Co Ltd
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Priority claimed from JP2833771U external-priority patent/JPS5035791Y2/ja
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Description

Patentanwalt
8 München 5 * '
Corneiiusslreße Al
1363-64
MITSUBISHI PENCIL CO., LTD.
No. 23-37, ii-Choiüe,
ItL gaohi - ohi, 3hinagawa-Ku
Tokio (Japan)
Kugelschreibermine und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Kugelschreibermine mit einem länglichen, die Schreibtinte enthaltenden Tintenbehälter, einer eine Schreibkugel enthaltenden Sehreibepitze am einen Ende des Tintenbehälter und einem das andere Ende deo Tintenbehfilters abschließenden Verschluß, sowie ein Verfahren zu ihrer Heratellung.
Es ist bekannt, innerhalb des Tintenbehälter einer Kugelschreibermine den atmosphärischen Druck zu erhöhen, so daß die Tinte hoher Konzentration und Viskosität benutzt werden kann, ohne daß ein Tropfen oder Auslaufen der Tinte stattfindet, wobei der Benutzer sogar in die Lage versetzt wird, Eit nach oben gerichteter Schreibspitze zu schreiben.
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BAD ORlGiNAI.
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Bisher benutzte Kugelschreiberminen dieser Art haben eine schwierige Konstruktion und umfassen beispielsweise Mittel zur Aufnahme chemischer Substanzen, die dazu bestimmt sind, ein Gas mit hohem Druck zu erzeugen, wodurch gewöhnlich beträchtliche Herstellungskosten erforderlich sind.
Der Erfindung liegt deshalb die allgemeine Aufgabe zugrunde, Schwierigkeiten und Aufwendigkelten bei der Herstellung und der Konstruktion der bekannten Kugelschreiberminen zu vermeiden und eine verbesserte Kugel* schreiberaine einfacher Bauweise zu schaffen» die eine einfache Kontage und Handhabung ermöglicht und die Herstellungskosten beträchtlich senkt.
Dies wird gemäß der Erfindung bei einer Kugelschreibermine der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht} daß zwischen der Tintenoberfläche und dem Verschluß eine mit Druckluft gefüllte Kammer ausgebildet ist·
Eine zweckmäßige Ausgestaltung besteht dabei darin, daß der Verschluß in das von der Schreibspitze abgewandte Ende des Tintenbehälters luftdicht eingepreßt istf wobei eine weitere vorteilhafte Ausführungsfona. darin besteht, daß der Verschluß einen Schaft aufweist» an dessen der Schreibspitze zugewandten Ende ein elastisches Dichtungselement mit größerem Durchmesser als dem Innendurchmesser des Tintenbehälters und an dessen anderem Ende ein Verschluß element mit einem bundartigen Kopf angeordnet ist·
Sine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist es, daß der Tintenbehälter von einem olaotisehen Ring umschlossen wird, daß vom offenen, von der Schreibspitze abgewandten
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BAD
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Ende des Tintenbehälters her eine an einem Ende geschlossene Verschlußhülse his übor den elastischen Ring auf den Tintenbehälter aufgeschoben ist, derart, daß eine durch den elastischen Ring luftdicht abgeschlossene, mit .komprimiert ei- Luft gefüllte Kannner im Anschluß an die Tintenfüllung gebildet ist.
Noch eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin* daß der Verschluß aus einem durch Hitzeeinwirkung schmelzbaren Material besteht und als in das Ende des Tintenbehälters einsetzbarer Stopfen ausgebildet ist, der mit Lufteinlaßkanälen versehen ist, die nach der Ausbildung eines Druckluftpolsters zwischen der Tintenfüllung und dem Stopfen durch Schmelzen verschließbar sind»
Bine weitere vorteilhafte Ausgestaltung i»t es dabei, daß der Stopfen einen Kopf und einen abgestuften Schaft besitzt, wobei der dem Kopf benachbarte Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser so bemessen ist, daß er unter Begrenzung der Sinsetabewegung des Stopfens in den Tintenbehälter an einer Schulter des TintenbehäHiers zur Anlage gelangen kann, und wobei als Lufteinlaßkanäle dienende L&ngsnuten sich vom freien Ende des Schaftes bis in den Bereich des dem Kopf benachbarten Schaftabschnittes erstrecken, der sich beim Anliegen des Stopfens an der Schulter außerhalb des Tintenbehälters befindet.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Kugelschreibernline nach den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen, wobei dieses
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Verfahren, darin "beisteht, daß ein länglicher, an £3einem einen Side mit einer eine Schroibkugel entJialtenden Schreibspitse versehener Tintenbehälter mit üünte gefüllt wird, worauf daa offene, von der Schreibspitze abgewandte Ende daa Tintenbehälters mit einem Veraehlußstopfen aus durch I&tsoeinwirkung schmelzbaren Material verschlossen wird, der von Lufteinlaßlcanelen durchzogen wird, und daß dann in einer Atmosphäre erhöhten Druckes der Verschlußstopfen durch Ultraschall-Schwingungen mit dem Tintenbehälter unter Schließung der Lufteinlaßkanäle dicht verschweißt wird, derart, daß sich zwischen dem Verochlußstopfen und der Tintenfttllung ein Druckgasρο1ster befindet.
ErfindungogemSLß besteht eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindung3gemäßen Kugelschreibermine aus einest Grundkörper, einem elastischen, dem Grundkörper angepaßten Halterungselement, das mit einer Öffnung zur Aufnahme des offenen Endes des länglichen Tintenbehältera einer Kugelschreibermine versehen ist, einer zwischen dem Grundkörper und dem Halterungselement ausgebildeten Hochdruck-Gaskammer, in die diese Öffnung mündet, einem im Grundkörper angeordneten, zu dieser öffnung ausgerichteten Ultraßchall-Schwingungselement zur Übertragung von Ultraschallschwingungen auf das In das offene "Ende eines in die Öffnung eingesetzten Tintenbehälters eingefügte Verschluß el emeni;, und einer in die Gaskammer mündenden, absperrbaren Druckleitung.
Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsb-eispielo der Erfindung wird diese näher erläutert.
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Es zeigt:
Pig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfiiidungsgemäßen Kugelschreibermine,
Pig. 2 eine Ansieht eines VarschluSsleraeiits, bevor
dieses in das offene Ende eines Tintsnbehälters eingesetzt v:-Lr\l,
Pig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausfülirungsform einer erfinöungagemäßen Kugelschreibermine,
Pig» 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in Pig. 3 gezeigten Mine, bevor eine äußere Hülse den Tintenbehälter luftdicht abschließt,
Pig· 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsforra einer Kugelschreibermine,
Pig. 6 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung der in Pig. 5 gezeigten Kugelschreibermine und
Pig. 7 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Detailaneicht des Verschlußstopfene der in Pig. 5 gezeigten Mine, auf die ein Ultraschall-Oszillator einwirkt.
In den Piguren sind gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Pigur t ist im Längsschnitt der längliche !Tintenbehälter 10 einer Kugelschreib er raine gezeigt, der aus Stahl, hartem Vinylchlorid oder einem anderen gaeigneten Material hergestellt sein kann und an dessen einem Ende eine mit einer Schreiblcugal versehene Schreibspitze 12 befestigt ist. Der TintenbebSlter 10 ist mit der Schreibtinte' 14 teilweise gefüllt,
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In das entgegengesetzt© Ende des Tintenbehälfcars 10 i3t ein Verschluß el em ent bzw. ein luftdichter Stopfen 16 eingedrückt, um eine Druckluftkammer 18 zu bilden, die mit unter einem erwünschten Druck von etwa 2 atia stehende Luft enthält. Dar luftdichte Stopfen 16 umfaßt einen Schaft 20, der an seinem einen Ende mit einem Dichtungselement 22 aus Gummi oder einem anderen geeigneten Material versehen ist, dessen Durchmesser annähernd um 0,5 bie 1 mm größer ist als der Innendurchmesser des Tintenbehälters. An eeinem anderen Ende ist der Schaft 20 mit einem Verschluß element 24- mit einem "bundartigen Kopf 26 versehen.
Nachdem der luftdichte Stopfen 16 vollständig in daa offene Ende des Tintenbehälters 10 unter Druck eingesetzt worden iet, wird dem offenen Ende des Tintenbehälters 10 benachbart in ümfangsrichtung eine ringförmige Sicke 28 eingedrückt, um eine luftdichte Verbindung mit dem Verschlußeleraent 24 des Stopf ens 16 herzustellen.
Die äußeren Umfangsflachen des Dichtungselements 22 und des Verschlußelements 24 können mit 3?ett oder Kitt versehen werden» um die Reibung mit der Innenwandung des Tintenbehälters auf ein Minimum herabzusetzen und.um einem Entweichen der komprimierten Luft aus der Kammer 18 vorzubeugen.
Der Schaft 20 und das luftdichte Dichtungselement 22 können, falls erwünscht, durch ein geeignetes Binde— oder Klebemittel an der inneren üiaf angswand des TI nt enb ehält era 10 befestigt werden»
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Falls der Innendurchmeaa-er d*es Tintenbehälters 10 3 Dim überschreitet5 kann ein beweglicher Schieber 30 lait einem gegenüber dem Innendurchmesser des TintenbebUlter3 um etwa 0t2 tasi geringerem Durchmesser und wit gegenüber der Tinte geringerem spezifischen Gewicht schwimmend auf der Tintenoberfläehe angeordnet werden, um eine gegen das Druciqpolster gerichtete Strömung der Tinte au verhindern.
Bei der Auaführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist ein länglicher, innerer Tintenbehälter 32 aus Stahl oder einam anderen geeigneten synthetischen Material mit einer eine Schreibkugel aufweisenden Schreibspitze 34- am eine» Ende versehen^ während das andere Ende offen ist.
Der innere Tintenbehälter 32 von rphrföinniger Gestalt ist an einer geeigneten Umfangö3telle leicht nach innen gedruckt, um eine ringförmige Rille 36 zu bilden, in die ein den Tintenbehälter umschließender, elastischer Ring 38 eingelegt ist, wie am besten aus Figur 3 ersichtlich ist. Der elastische Ring 38 besteht vorzugsweise aus Gummi oder einem Kunstharz.
Der innere Tintenbehälter 32 wird mit Tinte gefülltj wobei ein oberer Abschnitt leer gelassen wird, um sine nachfolgend näher beschriebene Druckkammer 40 zu bilden.
Das offene Ende des inneren Tintenbahältera 32 wird in eine äußere Hiloe 42 mit gegenüber dem Außendurchmesser des Tintenbehälters etwas größerem Innendurchmesser und einem geschlossenen Ende eingeschoben. Sobald der Hing 38 in die äußere Hülse 42 eingedrückt wird, ist eine
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Luftströmung au3 dem Tint ent) ehält er vollständig unterbunden und der Druck in der Druckkammer 40 wird durch das Ineinanderschieben des TinteribehH.lters und der Hülse 42 auf etwa 2 ata erhöht. Der Ring 38 muß so angeordnet v/erdsn, daß er diesen Druck von etwa 2 atm in der Kammer 40 aufnehmen ko
Wie am besten aus Figur 3 au ersehen ist, ist da3 offene Bade der äußeren Hülse 42 etwas nach innen gebogen, um einen festen Eingriff mit einer Schulter 44 am Tintenbehälter zu erhalten. Alternativ kann das offene Ende der äußeren Hülse 42 mit einem Gewindeabschnitt oder einem anderen geeigneten Befestigungsmittel versehen sein, um den inneren Vorratsbehälter 32 nach dem Aufbrauchen der Tinte durch einen neuen Tintenbehälter ersetzen zu können. Es ist auch möglich, die äußere Hülse derart auszubilden, da'3 das Gas in der Druckkammer zusammengepreßt werden kann, wenn das Schreibgerät benutzt wird, nährend der Druck in der Kammer verhältnismäßig gering gehalten werden kann, wenn der Kugelschreiber nicht benutzt wird, wodurch das Auslaufen der Tinte und jegliches Lecken verhindert werden kann·
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kugelschreibermine gemäß der Erfindung, wobei ein offenes Ende des Tintenbehälters 46 durch einen luftdichten Verschlußstopfen 48 aus durch Hitzeeinwirkung schmelzbarem Material, wie a.B. Vinylchlorid, verschlossen ist. Die Einzelheiten des Ver3Chließens werden nachfolgend noch erläutert.
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Wiβ am besten in Figur 5 gezeigt ist, besteht dor luftdichte Stopfen 48 aus einem Kopf 50 und einem damit in einem Stück ausgebildeten Schaft, der sich aus einem Abschnitt 52 mit größerem Durchmesser und einem verjüngten Abschnitt 54 zusammensetzt und mit einer oder mehreren Nuten 55 versehen ist, die 3ich in Iöngsrichtung von dem freien Ende des Schaftes zumindest bis über den Abschnitt 52 mit größerem Durchmesser erstrecken. Das offene Ende des Tintenbehälters 46 ist innen mit einem abgestuften Abschnitt 56 zur Aufnahme des Schaftabschnittes 52 versehen.
In !Figur 6 ist eine Vorrichtung zur Herstellung der in Figur 5 gezeigten Kugelschreibermine dargestellt, die aus einem Grundkörper 58 besteht, dem ein elastisches Halterungselement 60 angepaßt ist, das eine Öffnung 62 zur Aufnahme des offenen Endes des Tintenbehälters 46 besitzt.
Das elastische Halterungselement 60 ist außerdem mit einer Ausnehmung 64 versehen, die eine Hochdruckkammer 66 bildet, wenn das Halterungselement 60 mit dem Grundkörper 58 zusammengefügt wird.
Der Grundköder 58 nimmt außerdem einen Ultraschall-Oszillator 68 auf, der gegenüber der öffnung 62 ausgerichtet iet und in die Hochdruckkammer 66 gegenüber dom Kopf 50 dee Verachlußstopfena 48 ragt. Oberhalb des Ultraschall-Oszillators 68 ist ein Druckluftkanal 70 angeordnet, der mit seinem einen Ende in die Druckkammer 66 mündet und dessen anderes Ende mit einer Leitung verbunden ist, die ihrerseits mit einem Magnetventil und einem Druckmesser 76 in Verbindung steht.
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Im Betrieb wird das offene Ende des die Tinte enthaltenden Tintenbehälters in die Öffnung des elastischen Halterungselements eingesetzt und dann der luftdichte Verschlußstopfen in das offene Ende derart eingesetzt, daß der Kopf des Verschlußatopfen3 dem Ende des Oszillators gegenüberliegt, in diesem Zustand wird das Magnetventil geöffnet um unter geeignetem Druck getrocknete Luft oder ein anderes, geeignetes, inertee Gas in die Hochdruekkaramer einzuleiten. Das Gas wird weiter in äesx Raum zwischen der Tintenoberfläche und dem Verschlußstopfen geleitet, und zwar durch die Rut oder Nuten im Verschlußstopfen. Anschließend wird der Oszillator gegen den Kopf des Verschlußstopf ena bewegt, um einen Druck auszuüben und gleichzeitig wird eine Schwingung erzeugt, die auf die Berührungsstellen .zwischen dem Verschlußstopfen und dem offenen Ende des Tintenbehälters übertragen wird, so daß dort Hitze entsteht und der Vers ohlußs topf ©η schmilzt· Das geschmolzene Material dringt in dio. Längenut en des Verschlußstopfens ein und verbindet den Verschlußstopfan innig mit dem offenen Ende des Tint anbehält era * wodurch im Endabschnitt des Tintenbehälters eine Druckkammer mit komprimierter Luft gebildet wird. Dieser Funktionsablauf umfaßt von der Öffnung des Magnetventils bis zu seinem Ende beispielsweise 1 Sekunde*
!fach der vorliegenden Erfindung kann komprimierte Luft mit einem gewünschten Druck auf einfache und wirkungsvolle Weise in den Tintenbehälter einer Kugelschreibermine eingeschlossen werden, um ein sanftes und auegiebigee Schreiben zu erreichen, ohne daß Irgendwelches Lecken der Tinte auftritt. y - 11 -
Drpf^ng ^fa'mprecht 209820/0618
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Claims (8)

  1. Patentanwalt <t IDOJ / Ϊ2
    . H. Lsmprecht f
    8 München 5 ~ l1 " 1363-64
    Corneliusstraße 47
    Patentansprüche!
    Kugelschreibermine mit einen länglichen, die Schreibtinte enthaltenden Tintenbehälter, einer eine Schreibkugel enthaltenden Sehreibspitze sia einen Ende dea Tintenbehälter3 und einem das andere Ende des Tintenbehälters abschließenden Verschluß, dadurch gekennzeichnet, da3 zwischen der Tintenoberfläche und dem Verschluß (i65 42, 48) eine mit Druckluft gefüllte Kam-ner ausgebildet ist.
  2. 2. -iugeloehreibermine nach Anaprucb T, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (16) in aas von der Schreibspitze (12) abgewandte Ende des iintenbehälters (10) luftdicht einßapreßt ist.
  3. 3. Kugelschreibermine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dar Verschluß (16) einen Schaft (20) aufweist, an dessen der Schreibspitze (12) zugewandten linde ein elastisches Dichtungselement (22) mit groß er ei3 Durchmesser als dem" Innendurchmesser de3 Tintenbehältors (10) und an d33sem anderen Ende ein Verschlußelement nio einem bundartigen Kopf (26) angeordnet ist.
    ' "
  4. 4. Kugelschreibermine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenbehälter (32) von einem elastischen Ring (38) umschlossen wird, daß vom offenen, von der 3'chreibspitze (34) abgewandten
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    Ende des Tintenbehälter^ her eine an einem Ende geschlossene Verschlußhülse (42) bis Über den elastischen Ring auf den Tintenbehälter aufgeschoben ist, derart, daß eine durch den elastischen Ring luftdicht abgeschlossene, mit komprimierter Luft gefüllte Kammer (40) im Anschluß an die Tintenfüllung gebildet ist.
  5. 5. Kugelschreibermine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß aus einem durch Hitzeeinwirkung schmelzbaren Material besteht und als in das Ende des Tintenbehälters (46) einsetzbarer Stopfen (48) ausgebildet ist, der mit einem oder mehreren Lufteinlaßkanälen (55) versehen ist, die nach der Ausbildung eines Druckluftpolsters zwischen der Tintenfüllung und dem Stopfen durch Schmelzen verschließbar sind.
  6. 6. Kugelschreibermine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4Ö) einen Kopf (50) und einen abgestuften Schaft (52, 54) besitzt, wobei der dem Kopf benachbarte Schaftabschnitt (52) mit größerem Durchmesser 3d bemesssen ist, daß er unter Begrenzung, der Einsetzbewegung de3 Stopfens in den Tintenbehälter (46) an einer Schulter des Tintenbehälter« zur Anlage gelangen kann, und wobei als Lufteinlaßkanäle dienende Längsnuten (55) sich vom freien Ende dea Schaftes bis in den Bereich des dem Kopf (50) benachbarten Schaftabschnittes (52) erstrecken, der sich beim Anliegen dec; Stapfens an der Schulter außerhalb des Tinteubehälters befindet.
  7. 7. Verfahren zur Herateilung einer Kugelschreibermine nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch
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    gekennzeichnet, daß ein länglicher, an seinem einen Ende mit einer eine Schreibkugel enthaltenden Schreibspitze versehener Tintenbehälter mit Tinte gefüllt wird, worauf das offene, von der Schreibspitze abgev/andte Ende des Tintenbehälters mit einem Verschlußstopfen aus durch Hitzeeinwirkung schmelzbaren Material verschlossen wird, der von Lufteinlaßkanälen durchzogen wird, und daß dann in einer Atmosphäre erhöhten Druckes der Yorschlußntopfon durch Ultraschallsehw.Lngungen mit dem Tintenbehälter unter Schließung der I>ufteinlaßkanäle ducht verschweißt wird, derart, daß sich zwischen dem Verschlußstopfen und der Tintenfüllung ein Druckgaspolst&r befindet.
  8. 8. Vorrichtung zur Herstellung einer Kugelschreibermine nach einem der Ansprüche 5 oder C1 dadurch gekennzeichnet, daß Die aus einem Grundkörper (58) und einem elastischen, dem Grundkörper angepaßten Halterungselement (60) besteht* das mit einer Öffnung (62) zur Aufnahme dos offenen IDndes des länglichen Tintenbehälters eäner Kugelschreibermine versehen Xv.t, daß zwischen (Jrundkörper und Halterungselement eine Hochdruck-Gaskammer ausgebildet ist, in die diese Öffnung mündet, daß im Grundkörper ein zu dieser Öffnung ausgerichtetes Ultrasahall-Sch^vingungselement (68) zur Übertragung von Ultraachallschwingungen auf das in da3 offene Ende eines in die öffnung eingesetzten Tintenbehälter eingefügte Verschlußelement (48)angeordnet ist, und daß in die Gaskammer eine absperrbare Druckleitung (70) mündet.
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