DE4024382C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tintenschreibgerät mit einer Schreibspitze, einem Tintenvorratsraum und einem zwischen dem Tintenvorratsraum und der Schreibspitze angeordneten Tintenströmungsregler mit einem kapillaren Tintenkanal zum Zuführen von Tinte zur Schreibspitze und mit einer der Schreibspitze benachbarten ersten Gruppe von durch Querrip­ pen begrenzten, kapillaren Ausgleichskammern, die über einen Kapillarkanal, insbesondere den Tintenkanal mit dem Tintenvorratsraum in Verbindung stehen und an einen nicht kapillaren Belüftungskanal angeschlossen sind, der über eine Ausgleichskammer und einen an die Ausgleichskammer angrenzenden Regelspalt an dem dem Tintenvorratsraum zuge­ kehrten Ende der ersten Gruppe von Ausgleichskammern an den Tintenvorratsraum angeschlossen ist.

Schreibgeräte dieser Art sind aus der DE-PS 26 09 668 und der DE-OS 35 30 906 bekannt. Bei diesen bekannten Schreib­ geräten wird mit Hilfe des Tintenströmungsreglers ein Tin­ tenvorrat ohne Verwendung eines internen, aus Fasern beste­ henden Kapillarreservoirs oder einer Kapillarzelle zuver­ lässig gehalten. Der Tintenströmungsregler nimmt durch Änderungen des Atmosphärendrucks oder der Temperatur aus dem Tintenvorratsraum austretende Tinte auf und verhindert dadurch ein Auslecken der Tinte an der Schreibspitze. Gleichzeitig wird über den Tintenkanal eine ausreichende Tintenmenge an die Schreibspitze herangeführt, so daß bei Verwendung unterschiedlicher Schreibspitzen, wie harten oder weichen Faserstiften, Kugelschreibspitzen oder Schreibfedern jeweils ein glattes, gleichmäßiges Schreiben möglich ist.

Bei derartigen Tintenschreibgeräten ist das Volumen des Tintenvorratsraums und damit der größtmöglichste Tintenvor­ rat von dem Volumen der Gruppe der kapillaren Ausgleichs­ kammern abhängig. Ist der Tintenvorratsraum im Vergleich dazu zu groß, so kann bei einer Änderung der Temperatur oder des Atmosphärendrucks mehr Tinte aus dem Tintenvor­ ratsraum verdrängt werden, als die Ausgleichskammern aufzu­ nehmen vermögen, so daß es zu einem unerwünschten Austreten von Tinte an der Schreibspitze kommt. In dem Bestreben einen möglichst großen Tintenvorrat vorzuhalten, ist bei den bekannten Tintenschreibgeräten der Tintenkanal als eine den Tintenströmungsregler zentral durchdringende Tintenver­ sorgungsstange ausgebildet und getrennt von den Ausgleichs­ kammern zur Schreibspitze geführt. Die axiale Baulänge des Tintenströmungsreglers und dementsprechend die Zahl der Ausgleichskammern kann dadurch vergrößert werden, bleibt aber in ihrer Größe durch das maximale Druckgefälle begrenzt, das von den Kapillarkräften innerhalb der Aus­ gleichskammern gehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tinten­ schreibgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach herstellbar ist und einen Ausgleichsraum aufweist, der das durch Druck- und Temperaturänderungen aus dem Tintenvorratsraum verdrängte Tintenvolumen aufnimmt, wobei die Größe des Ausgleichsraums unabhängig sein soll von dem Druckgefälle, welches von den Kapillarkräften innerhalb einer ersten Gruppe von Ausgleichskammern gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine zweite, zwi­ schen dem Tintenvorratsraum und der ersten Gruppe von Aus­ gleichskammern angeordnete Gruppe von kapillaren Aus­ gleichskammern gelöst, die an den nicht kapillaren Belüf­ tungskanal angeschlossen sind und von denen jede mit einem Kapillarspalt an einen zum Tintenvorratsraum führenden und in der zweiten Gruppe der kapillaren Ausgleichskammern aus­ gebildeten Tintenvorratskanal von im Vergleich zu den Kapillarspalten geringerer Kapillarität angeschlossen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Tintenschreibgerät kann der Tin­ tenkanal die der Schreibspitze benachbarte Gruppe von Aus­ gleichskammern anschneiden, wodurch die Herstellung des Tintenströmungsreglers und die Montage des Schreibgeräts vereinfacht werden. Die Baulänge der der Schreibspitze benachbarten Gruppe von Ausgleichskammern, die zum Tinten­ vorratsraum hin durch den kapillaren Regelspalt begrenzt wird, einschließlich der mit den Ausgleichskammern über den Tintenkanal in Verbindung stehenden Schreibspitze kann ohne Nachteil für das gesamte Ausgleichsvolumen auf eine Länge begrenzt werden, die für eine optimale Versorgung der Schreibspitze mit Tinte und ein günstiges Regelverhalten besonders geeignet ist. Das zusätzlich benötigte Aus­ gleichsvolumen wird durch die dem Tintenraum benachbarte zweite Gruppe von Ausgleichskammern geschaffen, von denen jede einzelne über einen Kapillarspalt mit dem Tintenraum in Verbindung steht und daher unabhängig von dem Regelver­ halten des Regelspalts Tinte aufnehmen oder abgeben kann. Dabei hat sich in der Praxis gezeigt, daß durch die erfin­ dungsgemäße Kombination der beiden, getrennt voneinander an den Tintenraum angeschlossenen Gruppen von Ausgleichskam­ mern ein sehr zuverlässiges, ein schnelles Ansprechen und einen gleichmäßigen Tintenfluß gewährleistendes Regelver­ halten ergibt, welches sich für unterschiedliche Arten von Schreibspitzen gleichermaßen eignet. Während das ange­ strebte Regelverhalten der axialen Baulänge der der Schreibspitze benachbarten Gruppe von Ausgleichskammern Grenzen setzt, kann die dem Tintenraum benachbarte Gruppe von Ausgleichskammern je nach gewünschter Tintenraumgröße erweitert werden, ohne daß dadurch das Regelverhalten nach­ teilig beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß der kapillare Regelspalt in den Tintenvorratskanal mündet. Wei­ terhin kann der Tintenkanal sich parallel zum Tintenvor­ ratskanal bis zum Tintenvorratsraum erstrecken. Hierbei kann der Tintenkanal aus einer achsparallelen, radial nach außen offenen Kapillarnut bestehen, die die innerhalb der Ausgleichskammern und in der Wand des Tintenvorratskanals verläuft. Diese Ausgestaltung trägt zu einer einfachen Her­ stellbarkeit des Tintenströmungsreglers bei und gewährlei­ stet eine ununterbrochene kapillare Verbindung vom Tinten­ vorratsraum zur Schreibspitze, die nicht durch Luftein­ schlüsse unterbrochen werden kann.

Um unterschiedliche Schreibspitzen auf einfache und wirk­ same Weise an den Tintenströmungsregler anschließen zu kön­ nen, mündet in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Tintenkanal in eine Bohrung, die mit porösem Material, insbesondere einem Fasermaterial, ausgefüllt ist, das das in die Bohrung ragende Anschlußende der Schreibspitze umgibt. Hierdurch können Schreibspitzen unterschiedlicher Formgestalt ohne besondere Anpassung mit einem einheitli­ chen Tintenströmungsregler verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das schreibspitzensei­ tige Ende eines erfindungsgemäßen Tintenschreib­ geräts,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A′,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie B-B′ und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie C-C′ des Tin­ tenschreibgeräts gemäß Fig. 1.

Das dargestellte Tintenschreibgerät weist einen zylindri­ schen Schaft 1 auf, der den Tintenvorratsraum 2 umschließt und an seinem nicht dargestellten Ende verschlossen ist. In das dargestellte, offene Ende des Schafts 1 ist ein Tinten­ strömungsregler 3 und ein Schaftvorderteil 4 eingesetzt. Das Schaftvorderteil 4 ist mit dem Schaft 1 fest verbunden und enthält eine Schreibspitze 5, die aus einem Faserdocht besteht. Die Schreibspitze 5 ist von sternförmig angeordne­ ten Rippen 6 gehalten, zwischen denen Luftkanäle vorgesehen sind, die einen Hohlraum 7 im Innern des Schaftvorderteils 4 mit der Atmosphäre verbinden.

Der Tintenströmungsregler 3 besteht aus einem Körper von zylindrischer Grundform, dessen Außendurchmesser im wesent­ lichen dem Innendurchmesser des Schafts 1 entspricht. Das der Schreibspitze 5 zugekehrte Ende des Tintenströmungsreg­ lers 3 greift mit einem im Durchmesser verringerten Abschnitt 8 in den Hohlraum 7 ein und weist eine mittige Bohrung 9 auf, in die das Anschlußende der Schreibspitze 5 hineinragt. Die Bohrung 9 enthält ein poröses, aus Fasern bestehendes Material, welches das Anschlußende der Schreib­ spitze 5 umschließt und für einen wirksamen Tintenfluß zur Schreibspitze 5 sorgt. Die Verformbarkeit des porösen Fasermaterials dient zum Ausgleich von herstellungsbeding­ ten Maßabweichungen.

In die zylindrische Mantelfläche des Tintenströmungsreglers 3 sind kreisringförmige Nuten eingearbeitet, die durch dünne Querrippen voneinander getrennt sind und mehrere Gruppen von Ausgleichskammern 10, 11, 12, 13 bilden. Die axiale Breite der Ausgleichskammern 10 bis 13 entspricht der jeweils gewünschten Kapillarwirkung. Sie nimmt bei den Ausgleichskammern 10, 11, 12 von der Schreibspitze 5 ausge­ hend in Richtung auf den Tintenvorratsraum 2 von Gruppe zu Gruppe ab. Die Breite der Ausgleichskammern 13 wiederum entspricht etwa derjenigen der Ausgleichskammern 11. Im Gegensatz zu den Ausgleichskammern 10 bis 12, die konzen­ trisch zur Zylinderachse des Tintenströmungsreglers 3 ange­ ordnet sind, haben die Ausgleichskammern 13 eine gemeinsame Achse, die parallel zur Zylinderachse des Tintenströmungs­ reglers 3 verläuft. Die Ausgleichskammern 13 haben somit eine exzentrische Lage, wobei ihre größte radiale Tiefe in der Abbildungsebene der linken Abbildungshälfte und ihre geringste radiale Tiefe in der Abbildungsebene der rechten Abbildungshälfte liegt.

Durch sämtliche Ausgleichskammern 10 bis 13 hindurch erstreckt sich ein durch eine nicht kapillare Längsnut gebildeter Belüftungskanal 14, der an seinem der Schreib­ spitze zugekehrten Ende in einen nicht kapillaren Ringkanal 15 mündet. Der Ringkanal 15 steht über einen Belüftungs­ schlitz 16, der sich auf der dem Belüftungskanal 14 entge­ gengesetzten Seite des Tintenströmungsreglers 3 befindet, mit dem Hohlraum 7 in Verbindung. Auf der dem Belüftungska­ nal entgegengesetzten Seite weist der Tintenströmungsregler 3 einen kapillaren Tintenkanal 17 auf, der sich von dem Tintenvorratsraum 2 bis zu der von diesem am weitesten ent­ fernten Ausgleichskammer 10 erstreckt und innerhalb der Ausgleichskammern 10 in die Bohrung 9 mündet. Der Tintenka­ nal 17 steht mit den Ausgleichskammern 10 bis 12 unmittel­ bar in Verbindung, da er diese durchschneidet, und ist so schmal bemessen, daß in die Ausgleichskammern 10 bis 12 verdrängte Tinte über den Tintenkanal 17 wieder abgesaugt werden kann. Im Bereich der Ausgleichskammern 13 grenzt radial nach außen an den Tintenkanal 17 ein Tintenvorrats­ kanal 18, der erheblich breiter ist als der Tintenkanal 17 und keine nennenswerte Kapillarwirkung hat. Die Ausgleichs­ kammern 13 sind jeweils durch einen Kapillarspalt 19, der durch ihre exzentrische Lage gebildet ist, an den Tinten­ vorratskanal 18 angeschlossen. Der Tintenvorratskanal 18 ist zum Tintenvorratsraum 2 offen. Von den Ausgleichskam­ mern 12 ist der Tintenvorratskanal 18 durch einen Regel­ spalt 20 getrennt, dessen Breite geringfügig größer ist als die Breite des Tintenkanals 17.

Bei dem beschriebenen Tintenschreibgerät gelangt die Tinte aus dem Tintenvorratsraum 2 durch den kapillaren Tintenka­ nal 17 in die mit porösem Fasermaterial gefüllte Bohrung 9 und von dort in die Schreibspitze 5. Die Tinte füllt beim Schreiben auch den Tintenvorratskanal 18, wobei sie am Kapillarspalt 19 zurückgehalten wird. Nimmt durch den Ver­ brauch von Tinte der Druck im Tintenvorratsraum 2 ab, so kann zwischen den Rippen 6 hindurch in den Hohlraum 7 ein­ dringende Luft über den Belüftungsschlitz 16, den Ringkanal 15 und den Belüftungskanal 14 in die an den Regelspalt 20 angrenzende Ausgleichskammer 12 gelangen und von dort in Form von kleinen Bläschen durch den Regelspalt 20 hindurch­ treten und im Tintenvorratskanal 18 zum Tintenvorratsraum 2 aufsteigen. Hierdurch wird ein Druckausgleich geschaffen und ein geregeltes Nachströmen von Tinte zur Schreibspitze gewährleistet. Der Abstand des Regelspalts 20 von dem mit dem Papier in Berührung tretenden Ende der Schreibspitze ist dabei dem gewünschten Regelverhalten angepaßt. Sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verkleinerung dieses Abstands würde zu einem weniger günstigen Regelverhalten führen.

Wird infolge eines äußeren Druckabfalls oder einer Tempera­ turerhöhung Tinte aus dem Tintenvorratsraum verdrängt, so kann diese über den Tintenkanal 17 in die Ausgleichskammern 10 bis 12 eindringen und diese von oben beginnend und nach unten fortschreitend allmählich füllen. Gleichzeitig kann über die Kapillarspalte 19 ein Teil des verdrängten Tinten­ volumens in die Ausgleichskammern 13 eindringen. Auf diese Weise kann ein vergleichsweise großes Tintenvolumen in den Ausgleichskammern 10 bis 13 gespeichert werden, ohne daß sich das Tintenaustrittsverhalten an der Schreibspitze 5 ändert. Kehren sich die Druck- oder Temperaturänderungen wieder um, so wird auf dem gleichen Wege die in den Aus­ gleichskammern 10 bis 13 angespeicherte Tinte wieder zum Tintenvorratsraum 2 zurückgeführt, da über den Regelspalt 20 erst wieder Luft in den Tintenvorratsraum 2 gelangen kann, wenn die Tinte aus der dem Regelspalt 20 benachbarten Ausgleichskammer 12 abgesaugt ist. Führen die Druck und Temperaturverhältnisse nicht zum Entleeren der Ausgleichs­ kammern 10 bis 13, so erfolgt das Entleeren der Ausgleichs­ kammern 10 bis 13 beim Schreiben, da die Tinte dabei zunächst aus den Ausgleichskammern 10 bis 13 abgezogen wird, bevor ein erneutes Nachströmen aus dem Tintenvorrats­ raum erfolgt.

Das beschriebene Tintenschreibgerät läßt sich auf einfache und kostengünstige Weise herstellen, da der Tintenströ­ mungsregler mit seinen nach außen offenen Längs- und Quer­ nuten als einstückiges Bauteil leicht hergestellt werden kann und keinen besonderen Montageaufwand erfordert. Dies wird vor allem durch die beschriebene Anordnung und Ausge­ staltung der Ausgleichskammern ermöglicht, da ein aufwendi­ ger, den Tintenströmungsregler getrennt von den Ausgleichs­ kammern durchdringender Tintenkanal nicht erforderlich ist.

Claims (6)

1. Tintenschreibgerät mit einer Schreibspitze, einem Tin­ tenvorratsraum und einem zwischen dem Tintenvorratsraum und der Schreibspitze angeordneten Tintenströmungsreg­ ler mit einem kapillaren Tintenkanal zum Zuführen von Tinte zur Schreibspitze und mit einer der Schreibspitze benachbarten ersten Gruppe von durch Querrippen begrenzten, kapillaren Ausgleichskammern, die über einen Kapillarkanal mit dem Tintenvorratsraum in Ver­ bindung stehen und an einen nicht kapillaren Belüf­ tungskanal angeschlossen sind, der über eine Aus­ gleichskammer und einen an die Ausgleichskammer angren­ zenden Regelspalt an dem dem Tintenvorratsraum zuge­ kehrten Ende der ersten Gruppe von Ausgleichskammern an den Tintenvorratsraum angeschlossen ist, gekennzeichnet durch eine zweite, zwischen dem Tintenvorratsraum (2) und der ersten Gruppe von Ausgleichskammern (10, 11, 12) angeordnete Gruppe von kapillaren Ausgleichskammern (13), die an den nicht kapillaren Belüftungskanal (14) angeschlossen sind und von denen jede mit einem Kapillarspalt (19) an einen zum Tintenvorratsraum (2) führenden und in der zweiten Gruppe der kapillaren Aus­ gleichskammern (13) ausgebildeten Tintenvorratskanal (18) von im Vergleich zu den Kapillarspalten (19) geringerer Kapillarität angeschlossen ist.

2. Tintenschreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kapillare Regelspalt (20) in den Tin­ tenvorratskanal (18) mündet.

3. Tintenschreibgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenkanal (17) sich parallel zum Tintenvorratskanal (18) bis zum Tintenvor­ ratsraum (2) erstreckt.

4. Tintenschreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenkanal (17) den Kapillarkanal bildet, der die erste Gruppe von Ausgleichskammern (10, 11, 12) mit dem Tintenvorrats­ raum (2) verbindet.

5. Tintenschreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenkanal (17) aus einer achsparallelen, radial nach außen offe­ nen Kapillarnut besteht, die innerhalb der Ausgleichs­ kammern (10 bis 12) und in der Wand des Tintenvorrats­ kanals (18) verläuft.

6. Tintenschreibgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tintenkanal (17) in eine Bohrung (9) mündet, die mit porösem Mate­ rial, insbesondere einem Fasermaterial, ausgefüllt ist, das das in die Bohrung (9) ragende Anschlußende der Schreibspitze (5) umgibt.