DE7341868U - Kugelschreiber - Google Patents

Description

& ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. H. Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

RotentaU, 8000 München 2 2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

*·^η25. Februar 1977

Unser Zeichen S Qg/ C

E. Henriksen. Luzern, Schweiz

Kugelschreiber

Die Neuerung betrifft einen Kugelschreiber mit einem Gehäuse, einer an einem Ende des Gehäuses angeordneten Schreibspitze, einem Farbbehälter und einem Farbkanal zwischen Schreibspitze und Farbbehälter.

Die bekannten Kugelschreiber mit durch Schwerkraft wirkender Farbzufuhr schreiben nicht, wenn die Schreibspitze so hoch angehoben ist, daß sie höher als der Farbbehälter liegt, da die Farbe aufgrund der Schwerkraft dazu neigt zurückzufließen, wenn die Farbe in dem engen Spalt rund um die Kugel verbraucht ist. Durch diesen Spalt wird dann Luft In die Schreibspitze und in den Farbbehälter hineingezogen, wodurch eine dauernde Beeinträchtigung des Schreibvermögens des Kugelschreibers eintreten kann, da Luftblasen in dem zur Schreibspitze

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führenden Farbkanal üblicherweise den Farbfluß behindern, wenn der Kugelschreiber wieder in seine normale Schreiblage gebracht wird. Diese Beeinträchtigung ist unabhängig davon, ob der Farbbehälter oder der Farbkanal kapillarartig oder größer ausgebildet sind.

Es sind schon Bemühungen zur Lösung dieses Problems unternommen worden, von denen einige Einrichtungen zum zeitweiligen oder dauernden Zusammenpressen der Luft oder ehes anderen Gases im Farbbehälter hinter dem Farbvorrat betreffen. Solche Konstruktionen sind jedoch nicht zufriedenstellend, da der Luftdruck nicht immer gleichmäßig ist, meistens zu hoch, so daß die Farbe an der Schreibspitze ausfließt, oder zu niedrig, so daß der Kugelschreiber aufhört zu schreiben, bis der Luftdruck durch irgendeine Manipulation richtig eingestellt worden ist. Die Einrichtungen zur Durchführung solcher Manipulationen sind verhältnismäßig kompliziert und kostspielig.

Ferner sind Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen durch eine auf den Druck auf die Schreibspitze ansprechende Pumpe ein mechanischer Druck auf die Farbsäule im Farbbehälter ausgeübt ist. Beispiele solcher Vorschläge sind in den US-PSen 2 106 046 und 2 762 337 enthalten. Gemäß der erstgenannten Patentschrift wird eine Gleitkolbenpumpe verwendet, die jedoch nicht bei !herkömmlichen Kugelschreibern mit rollender Schreibspitze zur Anwendung kommt. Gemäß der zweiten US-PS wird eine verschiebbare Schreibspitze und eine durch diese betätigte, verhältnismäßig komplizierte, und aufwendige Pumpenkonstruktion verwendet. Auch diese Vorrichtung ist verhältnismäßig kostspielig und kompliziert in der Herstellung.

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Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kugelschreiber der eingangs genannten Art in besonders einfacher Weise so auszubilden, daß der Kugelschreiber in jeder Lage zuverlässig schreibt.

Diese Aufgabe wird im Prinzip wie folgt gelöst. Wenigstens ein Teil des Farbkanals besteht aus einem elastisch biegsamen Material. Er ist sowohl mit der Schreibspitze als auch dem Farbbehälter abdichtend verbunden und hält normalerweise diese beiden Bestandteile als Ganzes zusammen. Das elastische Material ist jedoch verformbar, so daß sich bei Aufτ bringen eines Schreibdrucks auf die Schreibspitze das Material verformt, wodurch das Volumen wenigstens eines Teils des Farbkanal s verringert wird und ein neben dem Farbbehälter angebrachtes Sperrventil den Rückfluß der Farbe verhindert, so daß durch den Schreibdruck unabhängig davon, wie der Kugelschreiber gehalten wird, zwangsläufig ein Farbvorrat an der Schreibspitze vorhanden ist. Im übrigen wird auf die Schutzansprüche verwiesen.

Bevor die Neuerung im einzelnen beschrieben wird, sollen einige verwendete Ausdrücke näher erläutert werden.

Im Rahmen der Erfindung bezieht sich der Ausdruck "Schreibspitze" bzw. "Kugelschreiber" auf einen Schreibstift mit einer genügend harten Kugel, die in einem geeigneten Gehäuse derart drehbar befestigt ist, daß ein Teil 4er Kugel aus dem Gehäuse derart weit herausragt, daß er an einer Schreibfläche zur Anlage gebracht werden kann, wobei sich die Kugel während des Schreibvorgangs auf der Schreibfläche drehen kann. Beim Drehen der Kugel läuft eine kleine Farbmenge durch einen Spalt zwischen der Kugel und ihrem Gehäuse heraus und bildet eine Spur auf der Schreibfläche. Die Kugel ist mit einem sehr kleinen Spiel im Gehäuse befestigt, wobei der Spalt

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zwischen der Kugel und ihrem seitlichen Sitz, duroh den die Farbe an der Kugel entlanggeführt wird, vorzugsweise eine Breite von 0,001 bis 0,01 mm hat, wodurch die Axialbewegung der Kugel auf höohstens 1/10 des Kugeldurohmessers begrenzt wird. Die Kugel ruht auf einem teilkugelförmigen unteren Sitz, der mit Rillen oder anderen Durchlässen versehen ist, duroh die die Farbe fließen kann, wenn die Kugel während des Schreibens auf den Sitz gedruckt wird. Der Seitensitz erstreckt sich vorzugsweise wenigstens bis zum Äquator der Kugel. Durch die winzigen Maße des Spalts werden Kapillarkräfte erzeugt die verhindern, daß die Farbe an der Kugel entlangfließt, wenn sie sich nicht dreht, selbst wenn ein verhältnismäßig großer Druck auf die Farbe ausgeübt wird.

Der Ausdruck "Farbbehälter", kurz "Behälter" genannt, bezieht sich auf eine Konstruktion, die einen Vorrat an Farbe enthält und von der die Farbe durch ihr Schwergewicht zur Schreibspitze fließen kann, wenn sich der Kugelschreiber in normaler Schreibhaltung befindet. Der Behälter ist mit einer Belüftung versehen, die den Zutritt vsn; di-e Farbe ersetzender Luft gestattet, wenn diese verbraucht wird. Er ist ferner mit einer Einrichtung versehen, durch die verhindert wird, daß sich die Luft mit der Farbe vermischt, wenn der Behälter in eine Lage gebracht wird, in der normalerweise nicht geschrieben wird, so daß die Farbe eine ununterbrochene Säule bildet, die sich bis zur Schreibspitze erstreckt. Beispiele solcher Einrichtungen sind verschiebbare Mitnehmer im Behälter, wie in der US-PS 3 424 537 beschrieben wird. Auch ein Behälter in Form eines Kapillarröhrchens weist solche Merkmale auf.

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Als Kapillarröhrchen oder als Farbkanal mit Kapillardimensionen wird hier ein Röhrchen oder eine Bohrung mit einem so kleinen Durchmesser bezeichnet, daß die darin enthai tene Farbe einen Meniskus bildet, der stabil genug ist, um der auf die Farbe einwirkenden Schwerkraft < einschließlich den durch normale Stöße verursachten Kräften zu widerstehen. Die tatsächlichen Abmessungen des Farbkanals oder eines Kapillarröhrohens sind entsprechend den Eigenschaften der Farbe einschließlich deren Viskosität, der Oberflächenspannung und dem Grad, bis zu dem die Farbe des Materials der sie umgebenden Wände befeuchtet, unterschiedlich. Als "Farbe" wird eine Farbe bzw. Tinte bezeichnet, die zur Verwendung in Kugelschreibern geeignet ist und die vorzugsweise eine Viskosität von 1500 bis 20 000 Cp bei 25⁰C und wenigstens eine genügende Fließfähigkeit aufweist, um durch ihr Eigengewicht zur Schreibspitze zu fließen, wenn die Schreibspitze nach unten gerichtet ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Neuerung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen:

Fig. 1 teilweise einen Kugelschreiber gemäß der Neuerung- im Schnitt,

Fig. 2 eine abgewandelte Form der Neuerung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren abgewandelten Form,

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Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 einen Längsschnitt einer noch weiteren Abwandlung der Neuerung und

Fig. 7 bis 10 weitere Ausführungsformen.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Konstruktion, die die Grundprinzipien der Neuerung aufweist. Wie dargestellt, ist die die Neuerung aufweisende Einheit 1 in einem herkömmlichen Halter oder Gehäuse 2 untergebracht. Die Einheit

I weist einen rohrförmigen Behälter3 auf, der mit einem sich nach vorn erstreckenden, rohrförmigen Abschnitt 4 mit kleinerem Durchmesser versehen ist, der in einen abgeschrägten Ventilsitz 5 endet. In den Ventilsitz 5 greift eine Kugel 6 ein, die den rohrförmigen Abschnitt 4 gegen Rückfließen der Farbe verschließen kann. Eine Schreibspitze 7 weist einen Gehäuseteil 8 auf, der mit einer drehbaren Kugel 9 versehen ist, der die Farbe über die Farbdurchlässe 10 und

II zugeführt wird. Wenn es auch nicht in jedem Fall besonders beschrieben wird, so ist doch die Schreibspitze jeder Ausführungsform der Neuerung mit einer ähnlichen Kugel und ähnlichen Farbdurchlässen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, versehen. Die Schreibspitze 7 erstreckt sich nach rückwärts und endet kurz vor der Kugel 6, wobei ihr rückwärtiger Rand mit geeigneten Nuten12 oder äquivalenten Durchlässen versehen ist, so daß die Kugel 6 nicht in Richtun auf die Schreibspitze zu abdichten kann. Kin rohrförmiger Körper 13 aus einem elastischen Polymer, der ein Verbindung-ε stück darstellt, umschließt eng den rückwärtigen Teil der Schreibspitze und den vorderen Teil des rohrförmigen Abschnitt

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4 und liegt an beiden Teilen abdichtend an, wobei er sie wie dargestellt, axial fluchtend festhält. Als Material für den rohrförmigen Körper 13 kann jedes geeignete flexible, elastische Material dienen, wie Weichpolyvinyl, Weichpolyäthylen, Silikonkautschuk od. dgl. Obwohl in der Zeichnung die Farbe selbst nicü dargestellt ist, soll angenommen werden, daß der Behälter 3, der rohrförmige Abschnitt A und die Farbdurchlässe 10 und "i1 mit Farbe gefüllt pind.

Wenn der dargestellte Kugelschreiber in normaler Schrsiblage gehalten wird, wobei die Schreibspitze.:, nach unten zeigt, kann sich die Kugel 6 vom Ventilsitz, 5 lösen, wodurch die Farbe ungehindert an der Kugel vorbei zur Schreibspitze fließen kann. Wenn der Kugelschreiber in umgekehrter Haltung verwendet wird, d.h. mit nach oben zeigender Schreibspitze, neigt die Kugel 6 aufgrund der Schwerkraft dazu, in den Ventilsitz 5 einzugreifen, um ein Bückfließen der Farbe zu verhindern. Wenn die Schreibspitze mit einem Schreibdruck beaufschlagt wird, wird der rohrförmige Körper 13 leicht zusammengedrückt und neigt offensichtlich dazu, das Volumen des Farbdmchlasses vor dem Ventilsitz 5 zu verringern, wodurch etwas Druck auf die Farbe ausgeübt wird und ein konstanter Farbvorrat an der Schreibspitze erhalten bleibt. Wenn die Kugel 6 unter dem Einfluß der Schwerkraft nicht fest in den Ventilsitz 5 eingreift, bewirkt das anfängliche Aufbringen des Schreibdrucks auf die Kugel der Schreibspitze, daß die Farbe nach rückwärts zum Behälter zu fließt. Durch den auf die Farbe in der Schreibspitze ausgeübten Druck wird jedoch die Kugel 6 fest in Eingriff mit dem Ventilsitz

5 gedrückt. Auf diese Weise schreibt der dargestellte Kugelschreiber selbst in umgekehrter Lage bzw. selbst dann, wenn gar keine Schwerkraft wirksam ist oder wenn sich der Kugelschreiber im Hochvakuum befindet. Durch Aufheben des Drucks

auf die Schreibspitze bzw. Entfernen der Schreibspitze von der Schreibfläche wird der Druck vom rohrförmigen Körper 13 genommen, woraufhin sich dieser axial ausdehnt, so daß die Schreibspitze vorgeschoben und mehr Farbe aus dem Behalte: 3 in den Farbdurchlaß zwischen Ventilsitz 5 und der Kugel 9 der Schreibspitze gezogen wird.

Bei dieser Ausführungsform der Neuerung sowie bei allen anderen später beschriebenen Abwandlungen kann der Kugelschreiber natürlich auch in seiner normalen Schreibhaltung, d.h. mit nach unten zeigender Schreibspitze verwendet werden. Der auf die Schreibspitze aufgebrachte Schreibdruck veranlaßt jedoch normalerweise den Kugelschreiber, in der beschriebenen Weise zu arbeiten, auch wenn er mit nach oben gerichteter Schreibspitze verwendet wird.

Fig. 2 zeigt einen Farbbehälter 14, der aus einem geeigneten elastischen Material, wie Polyäthylen oder Polypropylen oder dergleichen hergestellt ist und der mit einem Ventilzapfen 15 versehen ist, in dem sich eine Kugel 16 befindet, die in einen Ventilsitz 17 eingreift und durch geeignete Vcrsprünge 18 (siehe auch Fig. 3) im Ventilzspfen 15 festgehalten wird. Am vorderen Ende des Behälters 14 ist eine Schreibspitze 19 in ihn hineingeschoben, die mit einem Kragen 20 versehen ist, an dem der Behälter 14 anliegt. Wie dargestellt, ist der Behälter 14 ein Kapillarröhrchen, er kann jedoch auch größere Dimensionen aufweisen. Zwischen dem Ventilzapfen 15, der Kugel 16 und dem Ventilsitz 17 einerseits und der Schreibspitze 19 andererseits ist der Behälter 14 durch Formen oder auf andere Weise mit einem Abschnitt versehen, der einen dünnwandigen Balg 21 bildet, der vorzugs-,r weise leicht in axialer Richtung verformbar ist. Der Balg

kann durch Erweichen des Behältermaterials mit Wärme und "Blasen" oder ein anderes Verfahrenausgeformt werden. Jeder geeignete Kunststoff, beispielsweise hartes Polyäthylen oder Polypropylen, kann für die Ausbildung des Balges 21 verwendet werden, und es ergibt sich klar, daß er durch den auf die Schreibspitze 19 aufgebrachten Schreibdruck in axialer Richtung elastisch verformbar ist und daß sich bei Nachlassen dieses Druckes der Balg axial ausdehnt, wodurc wie oben beschrieben, entlang der Kugel 16 mehr Farbe in die Kammer 22 gezogen wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist ein spitz verlaufendes Gehäuse 23 am vorderen Ende eines rohrförmigen Farbbehälters 24 befestigt. Das Gehäuse 23 ist mit einer Bohrung 25 und einer Gegenbohrung 26 versehen, die eine Schulter 27 begrenzen. In der Bohrung 25 ist neben dem Ende des Behälters 24 ein massiver Pflock 28 befestigt, wie er in Fig. 5 im Schnitt dargestellt ist. Der Pflock 28 ist mit einer ebenen vorderen Fläche 29 und einer Vielzahl von Rillen bzw. Durchlässen 30 versehen, die in Abstand voneinander über seinen Umfang verteilt sind. Somit bilden die Durchlässe 30 eine Verbindung zwischen dem Behälter 24 und der Bohrung 25. Eine Schreibspitze 31 ist mit einem kurzen, sich nach rückwärts erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 32 und einem zylindrischen Abschnitt 33 versehen, der in der Gegenbohrung 26 in Längsrichtung verschiebbar ist. Eine Schulter 34 .'" an der Schreibspitze arbeitet mit der Schulter 27 zusammen, um die Bewegung der Schreibspitze nach rückwärts zu begrenzen. Ein im wesentlichen zylindrische: Körper 35 aus einem elastischen Polymer ist mit einer zentralen Bohrung 36 versehen, die mit einer größeren axialen Bohrung 37 im Körper in Verbindung steht. Der rohrförmige Abschnitt 32 sitzt fest und abdichtend in der Bohrung 37,

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wobei das vordere Ende des Körpers 35 an der Schreibspitze 31 anliegt. Die Bohrung % erstreckt sich durch die Rückseite des Körpers 35, der mit einer kreisförmigen Rippe bzw. einem kreisförmigen Rand 38 rund um die Öffnung dieser Bohrung versehen ist. Der Körper 35 ist ferner mit einem Umfangsflansch 39 versehen, der am vorderen Ende des Pflocks 28 zur Anlage kommt. Der Körper 35 ist mit seinem rückwärtigen Ende fest in die Bohrung 25 eingepaßt, weist jedoch in seinem vorderen Teil 40 zu einem später erläuterten Zweck einen kleineren Dur&messer auf.

Wenn die Schreibspitze 31 mit einem Schreibdruck beaufschlagt wird, bewegt sie sich in der Bohrung 26 nach rückwärts und verformt den Körper 35, bis der Rand 38 an der Fläche 29 zur Anlage kommt. Das so gebildete Sperrventil schließt nun den Farbkanal zwischen dem Behälter und der Schreibspitze. Ein andauernder Schreibdruck verformt den Körper 35 weiter bzw. preßt ihn weiter zusammen, wodurch Druck auf die Farbe an der Schreibspitze ausgeübt wird. Wie dargestellt weist der Umfangsflansch 39 eine größere axiale Höhe als der Rand 38 auf und demnach neigt die natürliche Elastizität des Körpers 35 dazu, den Farbkanal offen zu halten, bis ein Schreibdruck aufgebracht wird.

Der einen kleineren Durchmesser aufweisende Teil 40 des Körpers 35 verringert den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung der Schreibspitze 31 nach innen, und die Schultern 27 und 34 bilden einen zwangsläufigen Anschlag, um eine Beschädigung des Körpers 35 zu verhindern, wenn ein übermäßiger Druck auf die Schreibspitze ausgeübt wird. Wie ersichtlich, ist diese Ausführungsform der Neuerung, insbesondere in Bezug auf die Ausbildung des Körpers 35 aus elastischem Polymer, verhältnismäßig einfach herzustellen.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein rohrförmiger Farbbehälter 41 an seinem oberen Ende mit einem Formstück 42 versehen, das eine erste Bohrung 43 und eine Gegenbohrun^ 44 auf v/ei st. Die Gegenbohrung hält ein spitz zulaufendes Gehäuseteil 45, das mit einer Bohrung 46 verseher ist, die ein rohrförmiges Teil 47 gleitend führt, an dem eine nicht dargestellte Schreibspitze befestigt ist. Das verschiebbare rohrförmige Teil 47 erstreckt sich nach rückwärts in die Bohrung 43 hinein und ist mit einem im wesentlichen becherförmigen Körper 48 aus elastischem Polymer versehen, der seinerseits in der Bohrung 43 abdichtend anliegt. Das innere Ende des rohrförmigen Teils 47 liegt an einer Schulter 49 im Körper 48 an, die eine sich nach vorn erstreckende Bohrung 50 im Körper 48 umgibt. Das innere bzw. rückwärtige Ende des Körpers 48 ist als ebene Fläche 51 am inneren Ende eines Abschnitts 52 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet. Wenn der Körper 48 nicht beaufschlagt ist bzw. sich in seinem normalen ungespannten Zustand befindet, befindet sich die Fläche 51 in einem kleinen Abstand von der inneren Fläche einer Querwand 53 &m inneren Ende des Formstücks 42. Die Querwand 53 ist mit einer einem Teil der Fläche 51 axial gegenüberliegenden Öffnung 54 versehen. Der Körper 48 aus elastischem Polymer ist ferner mit einem Durchlaß bzw. einer Öffnung 55 versehen, die eine Verbindung zwischen der durch die Bohrung 43 gebildeten Kammer und der durch die Bohrung 50 im Körper 48 begrenzten Kammer herstellt Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird, wenn sich die Teile in der dargestellten Lage in Bezug zueinander befinden, ein durchgehender Farbkanal für die Farbe aus dem Behälter geschaffen, der durch die Öffnung 54, den Raum zwischen der Querwand 53 und der Fläche 51_r die durch die Bohrung 43 gebildete Kammer, die Öffnung 55 und das Innere des rohrförmigen Teils 47 zur Schreibspitze verläuft.

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Wenn ein Sohreibtawk auf die Schreibspitze ausgeübt wird, verschiebt sich das rohrfönnige Teil 47 nach rückwärts und verformt den Körper 48 aus elastischem Polymer soweit, daß seine Fläche 51 an der Innenfläche der Querwand 53 zur ASilage kommt. Das so gebildete Sperrventil wird also geschlossen, um den Rückfluß der Farbe zum Behälter zu verhindern. Andauernder Schreibdruck verformt den Körper 48 weiter bzw, drückt ihn weiter zusammen, wodurch in gleicher Weise und zu dem gleichen Zweck, wie im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben, ein Druck auf die Farbe an der Schreibspitze ausgeübt wird. Wie dargestellt, ist das Formstück 42 mit einer rückwärtigen Fläche

56 versehen, die sich in einem Abstand von exner Schulter

57 befindet, die den Übergang zwischen den Bohrungen 43 und 44 bildet. Ein Ring 58 ist am rohrförmigen Teil 47 bef3stigt und erstreckt sich von diesem radial nach außen und in den Raum zwischen der Fläche 56 und der Schulter 57. Dieser Ring dient als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des rohrförmigen Teils 47 nach innen und somit zur Vermeidung von Beschädigungen des Körpers 48, wenn ein übermäßiger Druck auf die Schreibspitze ausgeübt wird.

Fig. 7 zeigt einen Farbbehälter 59, der an einem spitz zulaufenden Gehäuse 60 befestigt ist, das an seinem vorderen Ende eine Bohrung 61 aufweist, in der eine Schreibspitze 62 gleitet. Die Schreibspitze 62 weist einen gewöhnlichen Farbdurchlaß 63 auf, der sich durch eine rückwärtige Verlängerung 64 mit kleinerem Durchmesser erstreckt. Das Gehäuse 60 ist mit einer Gegenbohrung 65 versehen, die kleiner ist als die Bohrung 61, und mit einer zweiten Gegenbohrung 66, die mit einem Durchlaß 67 in Verbindung steht, der eine Verbindung mit dem Inneren des Behälters 59 bildet. In der Gegenbohrung

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ist ein teilkugelförmiger Ventilsitz 68 vorgesehen, in dem eine Kugel 69 lose sitzt. Eine Dichtungsscheibe 70 aus einem beliebigen, geeigneten, im wesentlichen starren Material sitz auf dem Boden der Gegenbohrung 65 auf und ist mit einer quadratischen Bohrung 71 versehen (Fig. 8), Ein Körper 72 aus elastischem Polymer liegt derart an der Dichtungsscheibe

70 an, daß sein Durchlaß 73 mit der quadratischen öffnung

71 fluchtet. Eine größere Bohrung 74 umschließt die Verlängerung 64 der Schreibspitze unter Abdichtung, während das innere Ende des Körpers 72 abdichtend und fest in die Bohrung 65 eingepaßt ist. Der vordere Teil des Körpers 72 aus elastischem Polymer weist einen kleineren Durchmesser auf, wodurch ein ringförmiger Raum 75 zwischen diesem schmäleren Teil und der Bohrung 65 vorhanden ist.

Im Betrieb bietet der Raum 75 genügend Platz für den elastischen, polymeren Körper, damit sich dieser etwas radial ausdehnen kann, wenn Druck auf die Schreibspitze ausgeübt wird. ü_adurch wird der sich der Bewegung der Schreibspitze nach innen widersetzende, durch Reibung hervorgerufene Widerstand beseitigt. Die quadratische Öffnung 71 in der Dichtungsscheibe 70 stellt sicher, daß immer ein Durchfluß für die an der Kugel 69 entlang fließende Farbe in den Durchlaß 73 vorhanden ist. Das Funktionieren dieser Ausführungsform ist klar, da ein auf die Schreibspitze 62 ausgeübter Schreibdruck die im Durchlaß 73 befindliche Farbe unter Druck setzt und dadurch die Kugel 69 fest gegen den Ventilsitz 68 drückt, wodurch ein Rückfluß der Farbe zum Behälter verhindert wird und der so auf die Farbe ausgeübte Druck diese unabhängig von der Haltung des Kugelschreibers nach vorn zur Kugel 76 der Schreibspitze drückt.

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In Fig. 9 sind gleiche Teile wie in Fig. 7 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr im einzelnen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die MS$i$8§i§8ki$i i9 MivJÄI. ^eWf ersetzt, die eine runde öffnung 78 aufweist, während die dem Farbbehälter zugekehrte Fläche der Dichtungsscheibe mit radialen Rillen

79 versehen ist, um sicherzustellen, daß die Farbe aus dem Behälter nach vorn fließt, auch wenn eine flache Tellerfeder

80 an der Dichtungsscheibe 77 anliegt. Die flahe Tellerfeder 80 nach Fig. 9 kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen und ersetzt das durch die Kugel 69 gebildete Sperrventil nach Fig. 7. Diese Ausführungsform der Erfindung arbeitet im wesentlichen auf gleiche Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 7, wobei die Tellerfeder 80 auf der nach vorn gerichteten Fläche 81 des Gehäuses 60 aufsitzt, wenn die Schreibspitze durch Zusammendrücken des Körpers 72 aus elastischem Polymer Druck auf die Farbe ausübt.

Wie oben erläutert, arbeiten alle oben beschriebenen Ausführungsformen der Neuerung im wesentlichen in der gleichei Weise, d.h. bei anfänglichem Aufbringen eines Schreibdrucks auf die Schreibspitze des Kugelschreibers wird das nahe dem Behälter befindliche Sperrventil nach einer kleinen Verschiebung geschlossen, und der andauernde Schreibdruck bewirkt das Aufbringen eines Vorschubdrucks auf die vor dem Sperrventil befindliche Farbe. Auf diese Weise wird während des Schreibens ein konstanter Farbvorrat der Kugel der Schreibspitze zugeführt, selbst wenn sich der Kugelschreiber in umgekehrter Lage befindet, d.h. wenn die Schreibspitze nach oben zeigt. In jedem Fall ist die Schreibspitze durch einen maximalelastischen Körper mit dem Farbbehälter verbunden,

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der als Farbkanal ausgebildet ist, wobei die Verformung des axialelastischen Körpers das Volumen eine? Teils des Farbkanals verringert, um den beschriebenen Druck auszuüben.

Die dargestellten verschiedenen Formen der Sperrventile zur Verhinderung des Rückflusses von Farbe zum Farbbehälter dienen nur der Erläuterung. Die Ausführungsformen der Neuerung können mit beliebigen geeigneten Sperrventilen verwendet werden. Dabei ist es wichtig, daß die Gesamtbewegunj des Sperrventils zwischen der offenen und geschlossenen Stellung sehr klein ist, so daß sich das Sperrventil unmittelbar nach dem ersten Aufbringen des Schreibdrucks auf die Schreibspitze ohne wesentliche Bewegung stüießt. Vorzugsweise wird di zum Schließen des Sperrventils erforderliche Bewegung der Schreibspitze unter etwa 0,1 mm gehalten. Dies ist wünschenswert, weil eine zu große Axialbewegung der Kugel der Schreibspitze nachteilig ist. Auch wenn das Sperrventil geschlossen ist, ist es vorteilhaft, die Bewegung der Schreibspitze auf etwa 0>5 mm zu begrenzen, da viele Benutzer eine größere Bewegungsstrecke als 0,5 mm als nachteilig empfinden. Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen sind Anschläge oder eine Konstruktion dieser Art vorgesehen, um die Gesamtbewegung der Schreibspitze in starkem Maße zu begrenzen.

Der Farbverbrauch in einem Kugelschreiber ist sehr gering, er beträgt höchstens 5 mg pro 10 m geschriebene Zeile Daher iet die Geschwindigkeit, mit der sich die Farbsäule in den zum Kugelsitz führenden Lei+ungen bewegt, sehr gering. Wenn beispielsweise die Schreibgeschwindigkeit 10 m pro Minute beträgt, beträgt die Geschwindigkeit der Farbe in einer 0,5 mm-Bohrung, die bei einer Schreibspitze mit einem Kugeldur-chmesser von 1 mm normal ist, nur etwa 0,025 mm pro Minute. Daher kann man feststellen, daß fast keine Axialbewegung des Kugelschreibers in Bezug zur Schreibspitze für

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die fortlaufende Zuführung von Farbe während des Schreibens erforderlich ist.

Wenn der gesamte Farbvorrat im Farbbehälter das Sperrventil einer der beschriebenen Ausführungsformen passiert hat, ist demnach der Kugelschreiber erschöpft, da die verbleibende Farbe nur verwendet werden kann, wenn der Kugelschreiber in seiner normalen Lage mit der Schreibspitze nach unten gehalten wird. Daher ist es wünschenswert, daß die Merkmale der Erfindung so angeordnet, ausgebildet und bemessen werden, daß sich das Sperrventil so nahe wie möglich an der Schreibspitze befindet.

Gemäß der Neuerung müssen die beschriebenen Sperrventile so konstruiert sein, daß ein minimaler Spielraum für den Farbfluß und eine minimale Bewegung der Schließkörper zum Schließen des Sperrventils vorgesehen sind. Im allgemeinen haben solche Sperrventile, wenn es Kugelventile sind, einen Durchmesser in der Größenordnung von 1 b: 4 mm. Dieses allgemeine Maß sollte für jeden frei verschiebbaren Schließkörper eingehalten werden, auch wennes sich nicht um eine Kugel handelt. Ferner sollte der radiale Raum zwischen einem solchen frei verschiebbare:. Schließkörper und dem des einschließenden Gehäuses bzw. Absperrteils so klein gehalten werden, wie es in Abhängigkeit von der Art der verwendeten Farbe mit einem zufriedenstellenden Farbfluß vereinbar ist. Im allgemeinen beträgt der radiale Raum rund um den frei verschiebbaren Schließköriser vorzugsweise etwa 0,1 mm, er kann aber auch 0,2 mm groß sein. Es werden sogar Zwischenräume von weniger als 0,1 mm in Erwägung gezogen, wenn es die Art der Farbe erlaubt. Die Axialbewegung eines frei verschiebbaren Schließkörpers zwischen der geschlossenen und voll geöffneten Stellung

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sollte ebenfalls so klein wie möglich gehalten werden und auch hier ist es vorteilhaft, daß eine solche Bewegung nicht etwa 0,1 mm übersteigt, obwohl eine Bewegung bis zu 0,3 mm zulässig ist. Wie beim radialen Zwischenraum kann die Bewegung des Schließkörpers auch weniger als 0,1 mm betragen, wenn eine spezielle Farbe durch solch ein nur winzig geöffnetes Sperrventil fließen kann. Wie gesagt, ist es wünschenswert, daß die Axialbewegung und der radiale Zwischenraum auf einem Minimum gehalten werden, um das Schließen des Sperrventils fast sofort nach Berührung des Papiers oder einer anderen Fläche, auf der geschrieben werden soll, durch die Schreibspitze sicherzustellen.

Von der Neuerung wird, wie beschrieben, ein Kugelschreiber betroffen, bei dem die Schreibspitze, der Farbkanal und der Farbbehälter als Einheit permanent zusammengebaut und der Farbkanal fest bzw. abdichtend mit der Schreibspitze und dem Farbbehälter verbunden ist. Der Kugelschreiber kann dabei als nachfüllbarer Kugelschreiber oder als wegwerfbarer Kugelschreiber ausgebildet sein, wobei im letzteren Fall die genannten Teile dauernd und abdichtend miteinander verbunden sind und nicht einzeln ersetzt oder leicht entfernt werden können.

Vorzugsweise ist der axialelastische Körper derart ausgelegt, daß eine ixialbewegung der Schreibspitze in Richtung auf den Farbbehälter beginnt, sobald der Schreibdruck aufgebracht wird. Es wurde festgestellt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn bei einem vollständig zusammengebauten Kugelschreiber, der jedoch noch keine F_arbe enthält, eine Kraft von nur 30 g eine Axialbewegung von wenigstens 0,05 mm verursacht, wobei jedoch der Kugelschreiber auch dann arbeiten kann, wenn unter der gleichen

Belastung nur eine Bewegung von 0,01 irrni bewirkt wird. Wenn die Belastung 60 g beträgt, wird die Bewegung etwa verdoppelt. Beispielsweise kann das Material für den axialelastischen Körper, der eine Bewegung von wenigstens 0,05 mm beim Aufbringen einer Kraft von 30 g erlaubt, bei einem Kugelschreiber der Fig. 6, bei dem der Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 48 4,5 mm beträgt, ein Gemisch aus Polyvinylchlorid mit einer Härte von etwa 40 auf der Durometer-A-Skala sein.

Claims (1)

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   (Neue) Schutzansprüche :

   1. Kugelschreiber mit einem Gehäuse, einer an einem Ende des Gehäuses angeordneten Schreibspitze, einem Farbbehälter und einem Farbkanal zwischen Schreibspitze und Farbbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schreibspitze (7; 19; 31; 62) und dem Farbbehälter (3; 14; 24; 41; 59) ein axialelastischer Körper (13; 21; 25; 48; 72) angeordnet ist, der als durchgehender dichter Farbkanal (z.B. 73) ausgebildet ist, der den Farbdurchlaß (z.B. 10, 11) der Schreibspitze mit der Farbaustrittsöffnung (z.B. 67) des Farbbehälters verbindet, und daß zwischen dem axialelastischen Körper bzw. dem Farbkanal einerseits und dem Farbbehälter andererseits ein Sperrventil (5, 6; 15, 16, 17; 28; 53, 54; 68, 69; 80) angeordnet ist, dessen Schließkörper (6; 16; 28;) bei komprimiertem axialelastischem Körper an der Farbaustrittsöffnung des Farbbehälters in Anlage ist.

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   2.

   Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axialelastische Körper eir Hohlkörper ist.

   3. Kugelschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axialelastische Korper als rohri'örmiger Körper (13) ausgebildet ist.

   4. Kugelschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axialelastische Körper als Balg (21) ausgebildet ist.

   5. Kugelschreiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axialelastische Körper ein zylindrischer Körper (35) ist, der in einer Bohrung (25) des Gehäuses bzw. der Schreibspitze axialverschieblich gelagert ist.

   6. Kugelschreiber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbkanal ein Axialkanal des zylindrischen Körpers ist.

   7. Kugelschreiber nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper aus zwei Abschnitten (4ci, 32) unterschiedlichen Durchmessers besteht.

   ο. Kugelschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der axialelastische Körper mit einem Ende unter Abdichtung an der Schreibspitze angreift.

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   y. Kugelschreiber nach eineai der Ansprüche 1 bis ο, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze im Gehäuse axialverschieblich gelagert ist.

   10. Kugelschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper des Sperrventils eine Kugel (6, 16, 69) ist (Fig. 1,2,7).

   11. Kugelschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper des Sperrventils eine Tellerfeder (81) ist (Fig. 9).

   12. Kugelschreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper des Sperrventils ein dem Farbbehälter (41) zugewandter Ansatz (52) des axialelastischen Körpers (48) ist (Fig. 6).

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