DE2115043B2 - Schreibgerät für dünnflüssige Tinte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibgerät für dünnflüs- ge Tinte mit einer in der Schreibspitze befindlichen :hreibkugel, einem aus saugfähigem Material beste- :nden Tintenspeicher sowie einem in einer Bohrung :r Schreibspitze zwischen Tintenspeicher und :hreibkugel angeordneten Tintenzuführer, dessen antelfläche zusammen mit der Wandung der Schreiblitzenbohrung zumindest auf der der Kugel zugeandten Seite einen ringspaltförmigen Sammelraum Idet.

Die Tinte kann hierbei wie bei einem Füllhalter in einem Tintenhohlraum gespeichert sein. Einfacher ist es, die Tinte mit saugfähigem Material, z. B. mit einer Faserpatrone zu speichern, da in diesem Fall eine Regeleinrichtung, der sogenannten Tintenleiter, entfällt, welcher thermische und andere Außeneinflüsse ausgleicht.

Die vorliegende Erfindung geht von einem derartigen Schreibgerät aus, wenn auch die erfindungsgemäßen Vorschläge durchaus für einen Tintenkugelschreiber geeignet sind, bei welchem die Tinte in einem Tintenhohlraum gespeichert wird.

Problematisch ist bei derartigen Schreibgeräten der Transport der Tinte aus dem Speicher zur Schreibkugel. Bei den bisher bekanntgewordenen Schreibgeräten dieser Art ist zwischen dem Tintenspeicher und der Schreibkugel ein z. B. aus Fasermaterial od. dgl. bestehender Tintenzuführer angeordnet. Infolge der größeren Kapillarkraft saugt der Zuführer die Tinte aus dem Speicher und transportiert diese bis zu seinem vorderen, der Kugel zugekehrten Ende. Aus Platzgründen steht die Kugel mit dem Ende des Tintenleiters nicht unmittelbar in Berührung. Vielmehr befindet sich zwischen dem Tintenleiter und der Schreibkugel ein Tintensammelraum. Dieser Sammelraum muß sich zunächst füllen, ehe Tinte an die Kugel abgegeben wird. Da jedoch die Kapillarkraft des Zuführers größer ist als die des Sammelraumes, der gegenüber den Kapillaren des Zuführers einen weit größeren Durchmesser hat, bildet sich am unteren Ende des Zuführers ein Meniskus, der infolge der Oberflächenspannung der Tintenflüssigkeit nicht ohne weiteres abreißt und somit den Austritt der Tinte aus dem Tintenzuführer verhindert. Zum Anschreiben muß ein derartiges Schreibgerät darum erschüttert werden, so daß der Meniskus abreißt und der Sammelraum mit Tinte gefüllt wird. Jedoch auch durch diese Maßnahme ist der Tintenfluß während des Schreibens nicht sichergestellt, so daß Aussetzer auftreten können.

Dieser Nachteil ließe sich zwar durch Verwendung von Tinte mit geringerer Grenzflächenspannung vermeiden, jedoch hat diese Tinte den Nachteil, daß sie wegen der zu geringen Oberflächenspannung auf dem Papier zerfließt.

Aus der GB-PS 11 39 038 ist z. B. ein Schreibgerät der eingangs genannten Art bekannt, bei welchem die Mantelfläche des Tintenzuführers zusammen mit der Wandung der Schreibspitzenbohrung einen ringspaltförmigen Sammelraum bildet. Da bei diesem Tintenzuführer aber keine besonderen Maßnahmen vorgesehen sind, damit die Tinte in den ringspaltförmigen Sammelraum eintreten kann, tritt bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Schreibgerät die gleiche Schwierigkeit auf, wie sie oben im Hinblick auf den sich bildenden Meniskus am unteren Ende des Tintenzuführers beschrieben wurde. Bei dem bekannten Schreibgerät sind zwar zwischen der Kugel und ihrem Sitz eine Reihe von strahlenförmig nach außen verlaufenden Kapil laren vorgesehen. Diese Kapillaren münden in einen zwischen der Kugel und dem unteren Ende des Tinten zuführers vorgesehenen Sammelraum. Aus den ober geschilderten Gründen sammelt sich in diesem Sam melraum jedoch nicht ohne weiteres Tinte an. Bei dei bekannten Ausführungsform ist die Bildung eines Me niskus unterhalb des Tintenzuführers praktisch nicht zi verhindern, da das untere Ende des Tintenzuführers be derartigen Massenprodukten nicht mit der erfordern chen Präzision dicht genug an die Kugel herangeführ

werden kann. Es entsteht in jedem Falle ein Sammelraum und somit ein Meniskus zwischen der Kugeloberfläche und dem Tintenzuführer. Damit erhält man aber Anschreibschwierigkeiten und ungewollte Aussetzer beim Schreiben.

Aus der DT-PS 8 04 295 ist ein Ihnliches Schreibgerät bekannt, das jedoch einen Tintenzuführer aus festem, nicht saugfähigem Material besitzt, der zwar ebenfalls mit der Wandung der Schreibspitzenbjhrung einen ringspaltförmigen Sammelraum bildet, bei dem jedoch dir bei Tintenzuführern aus saugfähigem Material auftretende, oben erläuterte Problematik nicht auftritt. Der Tintenzuführer nach der zuletzt genannten Druckschrift besitzt über seinen Umfang verteilte, nach außen offene Längsnuten. Diese Nuten sollen verhindem, daß an den Wandungen der Bohrung Luftbläschen hängenbleiben und dadurch der Tintenfluß unterbrochen wird. Ein einwandfreies Nachfließen der Tinte ist auch bei dieser bekannten Ausführung nicht gewährleistet.

Der F.rfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, *:in Schreibgerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine sichere und fortlaufende Tintenübergabe aus dem Speicher zur Schreibkugel gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindiingsgemäß dadurch gelöst, daß der Tintenzuführer in den Sammelraum mündende Kapillaren aufweist, daß im Kugelbett oberhalb des Äquators der Kugel eine an sich bekannte Ringnut vorgesehen ist und daß zwischen SammelrauTi und Ringnut axial verlaufende Kanäle zur direkten Tintenzufuhr vorgesehen sind.

Bei dieser Anordnung verhindert der sich am unteren Ende des Tintenzuführers bildende Meniskus nicht den Tinteniransport zur Schreibkugel. Unter dem Einfluß des Eigengewichtes tritt die Tinte durch die seitlichen Kapillaren des Zuführers in den ringspaltförmigen Sammelraum, aus welchem sie über besondere Kanäle der Schreibkugel zugeführt wird. Ist einmal die Tinte im Fluß, reißt zusätzlich der Meniskus ab, so daß weitere Tinte über die an der Stirnseite des Zuführers mündenden Kapillaren austritt, so daß auch der Sammelraum zwischen Tintenzuführer und Schreibkugel mit Tinte füllt.

Der ringspaltförmige Sammelraum c> isteht in einfaeher Weise dadurch, daß der Querschnitt des Zuführers wenigstens au; der der Kugel zugewandten Seite kleiner ist als der Querschnitt der Schreibspitzenbohrung, in welcher der Zuführer gelagert ist.

Als Zuführer eignet sich insbesondere ein an sich bekanntes synthetisches Material, das aus extrudiertem und auf den gewünschten Querschnitt wieder komprimierten Kunststoffrohr besteht, welches sowohl auf seiner Mantelfläche offene als auch innere stirnseitig mündende, sich in Axialrichtung erstreckende Kapillare besitzt. Dieses Material wurde bereits für Faserschreiberdochte vorgeschlagen.

Ferner kann der Zuführer aus Acrylfaser hergestellt werden, welche auch quer zur Axialrichtung verlaufende Kapillare besitzt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstands ist die auf der Oberfläche der Schreibkugel mündende Ringnut direkt über Tintenkanäle mit dem ringspaltförmigen Sammelraum verbunden. Wegen der kleinen Abmessungen im Bereich der Schreibspitze ist die Herstellung derartiger Verbindungskanäle insbesondere in der Massenfertigung nicht ganz einfach. Es wird darum ferner eine Anordnung vorgeschlagen, nach weicher die von der Ringnut ausgehenden axial verlaufenden Yerbindungskanäle in dem zwischen Schreibkugel und dem Zuleiterende befindlichen Sammelraum münden und bei welcher zusätzlich zwischen diesem Sa-nmelraum und dem ringspaltförmigen Sammelraum Verbindungskanäle vorgesehen sind.

Wird als Tintenzuführer ein Material verwendet, auf dessen Mantelfläche und Stirnfläche in Axialrichtung verlaufende, im Randbereich des Zuführers vorgesehene Kapillare münden, läßt sich dieser Vorschlag in sehr einfacher Weise verwirklichen. Voraussetzung hierfür ist, daß der Querschnitt der Schreibspitzenbohrung größer als der Querschnitt des zwischen diesem und der Schreibkugel befindlichen Sammelraumes ist. Ist zwischen der Schreibspitzenbohrung und diesem Sammelraum eine konische Ringfläche vorgesehen, auf welcher das untere Ende des Tintenzuleiters mit seinem äußeren Rand sitzt, bilden die unteren im Mantelbereich des Zuführers vorgesehenen Kapillare bereits die Verbindungskanäle zwischen dem ringspaltförmigen Sammelraum und dem oberhalb der Schreibkugel vorgesehenen Sammelraum.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, im einzelnen erläuteri. In diesen zeigt

F i g. 1 vergrößerter Axialschnitt der erfindungsgemäßen Kugelschreiberspitze nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 Axialschnitt der erfindungsgemäßen Kugelschreiberspitze nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und

F i g. 3 Radialschnitt längs der Linie IiI-UI in F i g. 2.

Der Axialschnitt gemäß F i g. 1 läßt das vordere Ende der Schreibspitze erkennen. Die Schreibkugel t ist in an sich bekannter Weise in einem kugelförmigen, nach unten offenen Bett der Schreibspitze 2 gelagert. In einer Axialbohrung der Schreibspitze 2 ist der Tintenzuführer 3 angeordnet. Sein Querschnitt ist geringer als der Querschnitt der Schreibspitzenbohrung, so daß ein ringspaltförmiger Sammelraum 4 gebildet wird. Die Schreibspitzenbohrung geht über eine konisch abfallende Ringfläche 5 in den zwischen Zuführer 3 und Kugel 1 vorgesehenen Tintensammelraum 6 über. Zwischen dem ringspaltförmigen Sammelraum 4 und einer oberhalb des Kugeläquators angeordneten Ringnut 7 sind Verbindungskanäle 8 vorgesehen, welche die Tinte aus dem Raum 4 in die Nut 7 und damit zur Kugel befördern. Die von der Stirnfläche des Tintenzuleiters 3 nach Abreißen des nicht dargestellten Tintenmeniskus abtropfende Tinte gelangt über den Sammelraum 6 auf die Oberfläche der Kugel, um bei Drehbewegung der Kugel auf die Schreibunterlage gebracht zu werden.

Voraussetzung für die geschilderte Funktionsweise ist, daß die Tinte aus dem Tintenzufüiirer 3 in radialer Richtung in den ringspaltförmigen Sammelraum austreten kann. Der Zuführer muß darum aus geeignetem Material mit auf der Manteloberfläche mündenden Kapillaren bestehen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 enden die in axialer Richtung verlaufenden Verbindungskanäle 8' der Ringnut T bereits im Sammelraum 6'. Dennoch ist auch bei am unteren Ende des Zuführers 3' vorhandenem Meniskus gewährleistet, daß der Sammelraum 6' stets mit Tinte gefüllt ist. Bei dieser Anordnung gelangt nämlich die Tinte aus dem ringspaltförmigen Sammelraum 4', in welchen sie Dank ih-

res Eigengewichts eintritt, über die konische Ringlläche 5' in den Sammelraum 6'. Die Verbindungskanäle zwischen dem Sammelraum 4' und dem Sammelraum 6' werden durch die auf der Mantelfläche des Zuführers 3' mündenden Längskapillaren 3'a gebildet, so daß die Anordnung zusätzlicher Verbindungskanäle überflüssig ist.

Für dieses Anwendungsbeispiel eignet sich als Material für den Zuführer 3' insbesondere extrudiertes und auf Jen erforderlichen Querschnitt derart komprimiertes Kunststoffrohr, das, wie F i g. 3 veranschaulicht, sowohl im Innern in axialer Richtung verlaufende Kapillare 3'i als auch im äußeren Bereich Kapillare 3'u eingefaltet werden, welche in radialer Richtung offen sind Damit erfüllen sie eine für die erfindungsgemäße Anordnung wesentliche Bedingung.

Grundsätzlich sind für den Zuführer sämtliche Doch· materialien geeignet, bei welchen Kapillare sowohl aul der Stirn- als auch auf der Mantelfläche münden, wie das z. B. bei aus Acrylfaser bestehenden Dochten der Fall ist. Für derartige Zuführer empfiehlt sich jedoch die Anordnung nach F i g. 1 bzw. eine Anordnung gemäß F i g. 2, wenn in die konische Ringfläche 5' radial gerichtete Verbindungskanäle eingearbeitet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schreibgerät für dünnflüssige Tinte mit einer in der Schreibspitze befindlichen Schreibkugel, einem aus saugfähigem Material bestehenden Tintenspeicher sowie einem in einer Bohrung der Schreibspitze zwischen Tintenspeicher und Schreibkugel angeordneten Tintenzuführer, dessen Mantelfläche zusammen mit der Wandung der Schreibspitzenbohrung zumindest auf der Kugel zugewandten Seite einen ringspaltförmigen Sammelraum bildet, d a durch gekennzeichnet, daß der Tintenzuführer (3) in den Sammelraum (4) mündende Kapillare (3'a) aufweist, daß im Kugelbett oberhalb des Äquators der Kugel (1) ein an sxh bekannte Ringnut (7) vorgesehen ist und daß zwischen Sammelraum (4) und Ringnut (7) axial verlaufende Kanäle (8) zur direkten Tintenzufuhr vorgesehen sind.

2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Zuführers (3) zumindest auf der der Kugel (1) zugewandten Seite kleiner ist als der Querschnitt der Schreibspitzenbohrung.

3. Schreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführer (3) aus extrudiertem und komprimiertem Kunststoffrohr mit sowohl auf seiner Mantelfläche offenen als auch inneren stirnseilig mündenden, sich in Axialrichtung erstrekkenden Kapillaren (3'a, 3'b) besteht (F i g. 3).

4. Schreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführer (3) aus Acrylfaser besteht.

5. Schreibgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ringnut (7) und dem ringspaltförmigen Sammelraum (4) Verbindungskanäle (8) vorgesehen sind.

6. Schreibgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Verbindungskanäle (8') in dem zv/ischen der Schreibkugel (V) und dem Zuleiterende befindlichen Sammelraum (6') mündenden und daß zwischen diesem Sammelraum (6') und dem ringspaltförmigen Sammelraum (4') Verbindungskanäle vorgesehen sind.

7. Schreibgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schreibspitzenbohrung größer ist als der Querschnitt des zwischen diesem und der Schreibkugel (1) befindlichen Sammelraumes (6) und daß zwischen der Schreibspitzenbohrung und dem Sammelraum (6) eine konische Ringfläche (5) vorgesehen ist, auf welcher das untere Ende des Tintenzuführers (3) mit seinem äußeren Rand sitzt.