DE4001564C1 - Pen with vented cap - has vent connected to cap interior through diffusion venting channel which crosses sealing sleeve against inside cap wall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreib- oder Zeichengerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Schreib- oder Zeichengeräte, die einen Vorrat an flüssiger Tinte oder Tusche enthalten, werden in der Regel mit einer Kappe luftdicht verschlossen, um ein Austrocknen des Schreibmittels zu verhindern. Beim Aufsetzen einer völlig dichten Kappe tritt jedoch je nach Art der Abdichtung ein mehr oder weniger großer Überdruck in der Kappe auf, der in das Innere des Gerätes in den Schreibmittelbehälter aus­ weicht. Dies hat zur Folge, das sich das Schreibmittel aus­ dehnt und in den Schreibmittelbehälter gelangt. Umgekehrt ergibt sich beim Abziehen der Kappe ein unerwünschter Unterdruck. Bei mehrmaligem Aufstecken und Abziehen der Kappe kann es sehr bald zum Auslaufen des Schreibmittels kommen, da sich der Schreibmittelregler bei gleichen Druck- bzw. Überdruckverhältnissen nicht mehr entleeren kann. Hinzu kommen die klimatischen Veränderungen, wie natürliche Tempe­ raturdifferenzen, aber auch Druckdifferenzen insbesondere bei einer Verwendung in Flugzeugen, die vom Schreibmittel­ regler aufgefangen werden müssen. Darüber hinaus wirkt sich auch die durch geringe Temperaturschwankungen bedingte hohe Dampfsättigung und der gleichfalls entstehende Kondensatnieder­ schlag auf den Metallteilen innerhalb des von der Kappe umschlossenen Raumes (z B. auf der Feder) nachteilig auf das Verhalten des Schreibmittelreglers aus.

Aus der DE 21 38 694 A1 ist eine Verschlußkappe für Schreib­ gerät bekannt, bei der ein beim Aufschieben der Kappe auf­ tretender Überdruck dadurch vermieden wird, daß ein ver­ schiebbares Verschlußstück erst im letzten Stadium der Schließbewegung eine Öffnung am Kappenboden verschließt bzw. diese beim Abziehen der Kappe bereits bei Beginn der Öff­ nungsbewegung öffnet. Bei dieser vorbekannten Anordnung wird die Kompression bzw. Dekompression beim Aufsetzen bzw. Abziehen der Kappe zwar weitgehend vermieden, jedoch ist die Kappe relativ kompliziert aufgebaut und führt darüber hinaus zu einem dichten Verschluß bei aufgesetzter Kappe, so daß die nachteiligen Folgen der Dampfsättigung innerhalb des von der Kappe umschlossenen Raumes bei längerer Lagerung bestehen bleiben.

Ähnliche Kappen sind durch die europäische Offenlegung­ schrift EP 02 04 252 A1 und die deutsche Auslegeschrift DE-AS 12 39 589 bekanntgeworden. Hierbei wird durch eine spezielle Ausgestaltung der Kappendichtung bzw. durch einen Verschluß der Kappen-Innenhülse mittels eines Dornes das Kompressionsvolumen möglichst gering gehalten. Jedoch ist auch bei diesen Ausführungen eine luftdichte Abdichtung der Schreibspitze nach außen vorgesehen, so daß die nachteiligen Folgen der Dampfsättigung des Raumes an der Schreibspitze gleichfalls nicht vermieden werden.

Durch die DE 38 18 473 A1 ist ein weiteres Schreibgerät bekannt geworden, bei dem eine durchgehende Öffnung in der Kappe vorgesehen ist. Allerdings ist diese Ausführung auf Kugelschreiber beschränkt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Belüftungsöffnung in der Kappe im wesentlichen dazu bestimmt ist, ein Ersticken beim Verschlucken der Kappe durch ein Kind zu verhindern, weshalb die Belüftungsöffnung in der Kappe einen ziemlich großen Querschnitt aufweist. Wird jedoch eine Dochtspitze zur Verwendung flüssiger Tinte vorgesehen, so ist der die Dochtspitze umgebende Raum zusätzlich durch eine Dichtungskappe mit kleinem Volumen abgedichtet. Somit ergeben sich auch hierbei die oben beschriebenen Nachteile.

Die vorliegende Erfindung geht von der technischen Problemstellung aus, daß bei den vorbekannten Schreibgeräten mit einem luftdichten Verschluß des die Schreibspitze umgebenden Innenraumes beim Aufsetzen bzw. Abziehen der Kappe eine Kompression bzw. Dekompression auftritt, daß Druck- und Tempe­ raturunterschiede einen nachteiligen Einfluß auf den Schreibmittelregler ausüben, und daß sich ferner bei längerer Lagerung eine hohe Dampfsättigung und Kondensatnieder­ schläge auf den Metallteilen ergeben. Andererseits führt die Verwendung einer Entlüftungsöffnung bei herkömmlichen Schreibgeräten zu einem schnellen Austrocknen des Schreib­ mittels.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schreib- oder Zeichengerät der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß bei Betätigen der Kappe Kompression und Dekompression der Luft im Kappeninnenraum weitgehend vermieden und andererseits das Aus­ trocknen des Schreibmittels über die notwendige Entlüftungsöffnung in der Kappe verzögert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schreib- bzw. Zeichengerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einem erfindungsgemäßen Schreib- oder Zeichengerät werden die nachteiligen Folgen der Druckunterschiede beim Auf­ stecken bzw. Abziehen der Kappe weitgehend vermieden. Gleichzeitig wird ein Austrocknen der Schreibspitze bzw. -feder auch bei längerer Lagerung merklich herabgesetzt. Die Verlustrate des Schreibmittels ist gegenüber einem Schreib- bzw. Zeichengerät mit einer herkömmlichen Entlüftungsöffnung auf weniger als die Hälfte reduziert. Die Dampfsättigung innerhalb des von der Kappe umschlossenen Raumes liegt etwas höher als bei einem Schreib- oder Zeichengerät mit einer herkömmlichen Entlüftungsöffnung; sie beträgt etwa 10 bis 25%. Damit ergibt sich ein gutes Anschreibverhalten der Schreibspitze bzw. -feder. Gleichzeitig wird eine zu hohe Dampfsättigung und damit eine Auslaufneigung durch den langen, engen als Diffusionsstrecke wirkenden Entlüftungs­ kanal verhindert, wodurch auch die Korrosionsneigung an der Schreibspitze bzw. -feder vermindert wird.

Der Entlüftungskanal weist einen so geringen Querschnitt bzw. eine so große Länge auf, daß die Luftdurchlaßrate bei einer Druckdifferenz von 2000 Pa höchstens 10 ml/s beträgt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Entlüftungs­ kanal einen Querschnitt zwischen 0,04 mm² und 0,2 mm² und eine Länge von mindestens 15 mm aufweist. Je größer die Länge des Entlüftungskanals, desto besser ist seine Wirkung als Diffusionsstrecke, d. h. eine Freisetzung von Schreib­ mittel an die Umgebung wird stärker verzögert.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung bei einem Füllhalter sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. Dabei kann in der Kappe in üblicher Weise an der Kappenwandung anliegende Dichtungshülse vorgesehen sein. Der bzw. die langen, engen Entlüftungskanäle können in der Dichtungs­ hülse selbst bzw. zwischen der Dichtungshülse und der Kappenwandung beispielsweise durch Nuten in der Kappenwandung gebildet sein.

Die Erfindung ist nachstehend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Schreibgerätes in einer ersten Ausführung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Füllhalters mit aufgesetzter Kappe,

Fig. 3 eine Aufsicht des Füllhaltervorderteiles gemäß Fig. 3 mit um 90° gedrehter Feder und einen Längsschnitt der Dichtungshülse,

Fig. 4 einen Längsschnitt eines Füllhalters in einer weiteren Ausführung im Bereich der Feder mit aufgesetzter Kappe.

Fig. 1a zeigt ein Schreib- bzw. Zeichengerät in einer ersten Ausführung. Ein Gehäuse 100a ist gleichzeitig als Behälter 01 für flüssige Tinte ausgebildet. Jedoch kann auch der Einbau eines Behälters in ein nicht dargestelltes Gehäuse vorge­ sehen sein. Als Tintenregler sind im vorderen, schreib­ spitzenseitigen Teil des Behälters 01 nicht kapillare Aufnahmeräume 11 vorgesehen, die aus einzelnen parallelen Ringkammern bestehen, zwischen denen die Tinte nicht mit Kapillarkräften gehalten ist. Die Kammertrennwände selbst liegen möglichst dicht an der Innenwandung des Behälters 01 an und sind nur durch kapillare Belüftungsöffnungen mitein­ ander verbunden. Die schreibspitzenseitige Eintrittsöffnungen 23 dieser Aufnahmeräume sind über einen langen, engen in Axialrichtung verlaufenden Belüftungskanal 06 mit einer Belüftungsöffnung 04 am vorderen Ende eines Mundstückes 09 verbunden.

Am vorderen Ende einer Schreibspitze 07 ist eine Schreibkugel 22 vorgesehen, die über einen Tintenleiter 38 aus dem Behälter 01 mit Tinte versorgt wird. Zur Aufbewahrung ist die Schreibspitze 07 durch eine auf das Mundstück 09 aufgeschobene Kappe 02 verschlossen. Am stirnseitigen Ende der Kappe 02 ist eine Entlüftungsöffnung 03 vorgesehen, die über einen langen, engen, in Axialrichtung verlaufenden Belüftungskanal 10 mit einnem Querschnitt von etwa 0,15 mm² und einer Länge von etwa 20 mm mit dem Innenraum der Kappe 02 verbunden ist.

In den Fig. 3 und 3a ist als weiteres Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ein Füllhalter dargestellt. Das Gehäuse besteht aus dem vorderen Gehäusegriffstück 316, aus dem eine Schreibfeder 325 nach vorn hervorsteht, und das über ein Gewinde 323 mit einem hinteren Gehäuseschaft 314 verbunden ist. Auf das Gehäusegriffstück 316 ist eine Kappe 302 aufgeschoben, die am Gehäuseschaft 314 unter Bildung einer ringförmigen Belüftungsöffnung 303 anschlägt. In der Kappe 302 ist eine teilweise an der Kappenwandung anliegende Dichtungshülse 326 mit hohlzylindrischer Grundform vorgesehen. Am Übergang des Gehäusegriffstückes 316 zur Schreibfeder 325 ist ein Bund 341 vorgesehen, der federseitig eine kegel­ stumpfförmig angeschrägte Dichtfläche 324 aufweist, die bei aufgeschobener Kappe 302 zwischen zwei Dichtlippen 327 an der Innenseite der Dichthülse 326 anliegt.

Die Dichtungshülse 326 ist an ihrem geschlossenen Ende auf einem vom Kappenende vorstehenden Haltezapfen 331 mit einer Ringwulst 333 gehalten. An die Stirnseite der Dichtungs­ hülse 326 ist ein zur Schreibfeder 325 hin vorstehender Zapfenansatz 329 vorgesehen, der von einer zentralen Öffnung 332 durchsetzt ist. Diese zentrale Öffnung 332 mündet in einen Querkanal 330, der wiederum in einem Hohlraum 337 zwischen der Dichtungshülse 326 und der Kappenwandung endet. Im hinteren Teil der Kappe 302, in dem die Dichtungs­ hülse 326 direkt an der Kappenwandung anliegt, sind in der Kappenwandung mehrere Längsnuten 328 vorgesehen, die den Hohlraum 327 Dichtungshülse 326 und Kappenwandung mit einem weiteren zwischen Gehäusegriffstück 316 und Kappenwandung gebildeten Hohlraum verbinden, der am Ende der Kappe 302 an der ringförmigen Belüftungsöffnung 303 endet. So wird ein Belüftungskanal 310 gebildet, der den Hohl­ raum an der Schreibfeder 325 über die zentrale Öffnung und den Querkanal 330 in der Dichtungshülse 326, den Hohlraum 337, die Längsnuten 328 und den Hohlraum zwischen Kappenwandung und Gehäusegriffstück 316 mit der Belüftungsöffnung 303 verbindet. Dieser Belüftungskanal 310 ermöglicht einen Druckausgleich beim Aufsetzen bzw. Abziehen der Kappe 302 und wirkt bei der Lagerung des Füllhalters bei aufgesetzter Kappe als Diffusionsstrecke, über die eine zu hohe Dampf­ sättigung in der Umgebung der Schreibfeder 325 vermieden wird, und über die gleichzeitig wegen des geringen Querschnittes keine schnelle Austrocknung des Füllhalters erfolgen kann.

Eine leicht abgewandelte Ausführung des Füllhalters gemäß den Fig. 3 bzw. 3a ist in Fig. 4 dargestellt. Auch hierbei ist beim Übergang des Gehäusegriffstückes 416 zur Schreibfeder 425 ein Bund 441 vorgesehen, der mit einer kegelstumpfförmig angeschrägten Dichtfläche 424 zwischen zwei Dichtlippen 427 der Dichtungshülse 426 anliegt. Die Dichtungshülse 426 entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich der vorher anhand von Fig. 3 beschriebenen Dichtungshülse 326. Die Dichtungshülse 426 weist einen Haltezapfen 434 auf, der in eine Sacklochbohrung 436 am geschlossenen Ende der Kappe 402 eingepreßt ist. Dieser Haltezapfen 434 ist in Richtung zur Schreibfeder 425 durch einen Zapfenansatz 429 verlängert. Der Zapfenansatz 429 und der Haltezapfen 434 sind von einer gemeinsamen zentralen Öffnung 432 durchsetzt, die am Ende der Sacklochbohrung 436 mündet. Dieses Ende der Sack­ lochbohrung 436 ist ferner über eine Längsnut 435 an der Außenseite des Haltezapfens 434 mit einer Quernut 430 verbunden, die in eine zwischen der Dichtungshülse 426 und der Kappenwandung gebildeten Hohlraum 437 mündet. Dieser Hohlraum 437 ist in der vorher anhand von Fig. 3 beschrie­ benen Weise über Längsnuten 428 in dem Teil der Kappeninnen­ wandung, an dem die Dichtungshülse 426 anliegt, und einen sich daran anschließenden Hohlraum zwischen Gehäuse­ griffstück 416 und Kappenwandung mit einer ringförmigen Belüftungsöffnung am Ende der Kappe 402 verbunden.

Figurenlegende

 01 Behälter
 02 Kappe
 03 Entlüftungsöffnung
 04 Belüftungsöffnung
 06 Belüftungskanal
 07 Schreibspitze
 09 Mundstück
 10 Entlüftungskanal
 11 nicht kapillare Ausgleichsräume
 22 Schreibkugel
 23 Eintrittsöffnung
 38 Tintenleiter
100a Gehäuse
100 Gehäuse
302 Kappe
303 Entlüftungsöffnung
310 Entlüftungskanal
314 Gehäuseschaft
316 Gehäusegriffstück
323 Gewinde
324 Dichtfläche
325 Schreibfeder
326 Dichtungshülse
327 Dichtlippe
328 Längsnut
329 Zapfenansatz
330 Querkanal
331 Haltezapfen
332 zentrale Öffnung
333 Ringwulst
337 Hohlraum
341 Bund
402 Kappe
410 Entlüftungskanal
416 Gehäusegriffstück
424 Dichtfläche
425 Schreibfeder
426 Dichtungshülse
427 Dichtlippe
428 Längsnut
429 Zapfenansatz
430 Quernut
432 zentrale Öffnung
434 Haltezapfen
435 Längsnut
436 Sacklochbohrung
437 Hohlraum
441 Bund

Claims (7)

1. Schreib- oder Zeichengerät mit einem Behälter zur Speicherung eines flüssigen Schreibmittels, das einer Schreibspitze bzw. -feder zugeführt ist, mit einer nach außen über eine Entlüftungsöffnung entlüfteten Kappe, welche die Schreibspitze bzw. -feder bei Nichtgebrauch abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungs­ öffnung (03; 303) mit dem Inneren der Kappe (02; 302; 402) über mindestens einen langen, eine Diffusions­ strecke bildenden Entlüftungskanal (10; 310; 410) verbunden ist, dessen Querschnitt zwischen 0,04 mm² und 0,2 mm² liegt und dessen Länge mindestens 15 mm beträgt, wobei die Luftdurchlaßrate bei einer Druckdifferenz von 2000 Pa höchstens 10 ml/s, vorzugsweise 5 ml/s, beträgt.

2. Schreibgerät in Form eines Füllhalters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kappe (302; 402) eine zumindest teilweise an der Kappenwandung anliegende Dichtungshülse (326; 426) vorgesehen ist, und daß der bzw. die Entlüftungskanäle (310; 410) durch die Dichtungshülse (326; 426) verlaufen und sich zwischen der Dichtungshülse (326; 426) und der Kappenwandung bis zur Entlüftungsöffnung (303) fortsetzen.

3. Schreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungshülse (326) an ihrer Stirnseite auf einem vom Kappenende vorstehenden Haltezapfen (331) mit einer Ringwulst (333) gehalten ist.

4. Schreibgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein von der Stirnseite der Dichtungshülse (326) zu einer Schreibfeder (325) hin vorstehender Zapfenan­ satz (329) vorgesehen ist, der von einer zentralen Öffnung (332) durchsetzt ist, die in einen Querkanal (330) mündet, und daß der Querkanal (330) in einem zwischen der Dichtungshülse (326) und der Kappenwandung gebildeten Hohlraum (337) endet.

5. Schreibgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am geschlossenen Ende der Kappe (402) eine zentrale Sacklochbohrung (436) vorgesehen ist, in der die Dich­ tungshülse (426) mit einem in Richtung zum Kappenende hin vorstehenden Haltezapfen (434) gehalten ist.

6. Schreibgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezapfen (434) durch einen in Richtung zur Schreibfeder (425) hin vorstehenden Zapfenansatz (429) verlängert ist, daß Haltezapfen (434) und Zapfenansatz (429) von einer zentralen Öffnung (432) durchsetzt sind, die am Ende der Sacklochbohrung (436) mündet, daß das Ende der Sacklochbohrung (436) über eine Längsnut (435) an der Außenseite des Haltezapfens (434) mit einer Quernut (430) verbunden ist, die in einen zwischen der Dichtungshülse (426) und der Kappenwandung gebildeten Hohlraum (437) mündet.

7. Schreibgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Kappe (302; 402) an der Kontaktfläche mit der Dichtungshülse (326; 426) mindestens eine Längsnut (328; 428) aufweist, die den Hohlraum (337; 437) am Kappenende mit der Entlüftungs­ öffnung (303) verbindet.