DE867214C - Schreibgeraet mit Kugelspitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schreibgeräte mit Vorratsbehälter und Kugelspitze, bei denen das Schreibende oder die Spitze eine Kugel enthält, die drehbar in einer Hülse oder einem Gehäuse untergebracht ist und teilweise aus diesem hervorragt. Die Kugel wird von einem Vorratsbehälter aus vermittels einer Speiseleitung, die mit der Basis der Hülse oder des Gehäuses in Verbindung steht, mit Tinte versehen. Wenn die Kugel in Berührung mit einer Fläche, z. B. mit einem Papierblatt gebracht wird, über dieses! hinwegbewegt und dabei in Drehung versetzt wird, SO' wird ein. dünner Tintenfilm durch den engen Schlitz zwischen der Kugel und ihrem Gehäuse auf die Kugel übertragen, so daß auf der erwähnten Oberfläche eine Tintenspur abgelagert wird.

Eines der grundsätzlichen Probleme beim praktischen Gebrauch eines solchen Schreibgerätes ist das Verfahren, mit Hilfe dessen das Gerät wieder mit Tinte gefüllt wird, wenn der Behälter leer ist. ao Die Schwierigkeiten des Problems werden, hauptsächlich durch die Notwendigkeit verursacht, so weit als möglich Vorkehrungen gegen ein zufälliges Ausklecksen von Tinte zu treffen, welches z. B. die Finger beschmutzen könnte usw. Durch diese besonderen Vorkehrungen müßten also die Unzuträglichkeiten in der Handhabung der Tinte möglichst verringert werden.

Diese Schwierigkeiten, wachsen,, wenn eine viskose Tinte anstatt der normalen wässerigen Tinte niedriger Viskosität verwandt wird. Solche viskose Tinten bieten bekanntlich große Vorteile, ins-

besondere,- wenn'" sie -bei- einem Schreibgerät ■ mit" Kugel-spitze zur Anwendung kommen: Abgesehen von anderen Vorteilen ist der Verbrauch an Tinte für die Längeneinheit der. Tintenspur bei Geräten dieser Art beträchtlich niedriger als mit, Geräten bekannter Art, bei denen die üblichen wässerigen Tinten zur Verwendung kommeni. Anidererseits ist es schwieriger, wenn nicht unmöglich, derartige Schreibgeräte· vermittels bekannter Verfahren wieder mit viskoser Tinte zu füllen, die nicht leicht fließt und einen-großen Widerstand entwickelt,"wenn sie durch enge Durchgangswege· hindurchtreten soll.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht

darin, diese Schwierigkeiten, zu überwinden und eine verbesserte Einrichtung bei einem .Wiederfüllgerät vorzusehen, insbesondere, wenn· dieselben in Verbindung mit viskosen Tinten benutzt werdfen.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin,

Mittel vorzusehen, mit deren -Hilfe, sobald das Gerät wieder mit Tinte gefüllt ist, die Feder unmittelbar wieder zum Schreiben oder für sonstige praktische Verwendung fertig ist. Es ist zu bemerken, daß beim Ausfließen viskoser Tinte aus einem Tintenvorratsbehälter durch eine enge Leitung und einen Kanal zur Schreibspitze der Fluß verhältnismäßig langsam vor s.ich geht. Wenn nun dieser Kanal während des Wiederfüllens des Gerätes von Tinte entblößt ist, so wird notwendigerweise eine gewisse zeitliche Verzögerung eintreten, bis· die neue Tintenmenge durch den; Kanal zur Spitze fließt. Ein zusätzlicher Zweck der Erfindung richtet sich darauf, diesen: Übelstand· zu beheben. Ein weiteres Problem, mit dem die Erfindung sich befaßt, ist die Vermeidung der Bildung von Gas-

oder Dampfbläschen. . "■

Wenn ein Gas- oder Dampfbläschen in eine enge Leitung gelangt, durch welche eine Flüssigkeit fließt, so kann bekanntlich ein solches Bläschen den Fluß unterbrechen. Ein Phänomen, das üblicherweise als Luft- oder ' Dampf Verschluß bezeichnet wind. Wenn die Tinte· sehr dünnflüssig ist, wie es bei Füllfederhaltern der üblichen Ausführung der Fall ist, bei denen gewöhnlich wässerige Tinten benutzt werden, so ist die Gefahr des* Auftretens eines Luft- oder Dampfverschlusses· nur gering, da eine irgendwie gebildete oder in die Leitung· gelangte Dampfblase sich leicht von der Flüssigkeit loslöst, weil der durch die Flüssigkeit der Bewegung der Blase entgegenwirkende viskose Widerstand nur gering ist. Bei viskosen Flüssigkeiten

_t „■ besteht demgegenüber eine sehr viel größere Gefahr der Bildung von Luft- oder Dampfblasen. Beispielsweise ist zu bemerken, diaß eine kleine Blase von 0,25 mm Durchmesser in einer Flüssigkeit mit einer Viskosität von ioo< Poise mit einer Geschwin¹-, ... digkeit von nicht mehr als ungefähr 1 cm pro Stunde steigen würde. Mit dem Eintritt einer solchen Blase in die notwendigerweise verhältnismäßig engen Durchflußleitungen, die zu dem Gehäuse führen, in welchem die Kugel bei Schreib-

,,„ geräten des· Kugelspitzentyps- angeordnet ist, würde also-mit erheblichem Risiko verbunden sein. Ein in dieser Leitung auftretender Luftverschluß würde zur Folge haben, daß die Zuführung von Tinte zur .Kugel verringert wird. Wenn die Blase in der Weise ansteigt, daß die kleinen Hohlräume oder Kanäle, die den Sitz der Kugel umgeben,, mit Luft oder Dampf gefüllt werden, so würde der Zufluß von Tinte zur Kugel verhindert werden, so daß ■ das Schreibgerät nicht mehr funktioniert.

Was· man) auch immer für Vorsichtsmaßregeln bei der Füllung des Gerätes oder des Vorratsbehälters mit Tinte trifft, so ist. es praktisch unmöglich, die Bildung von Luft- oder Dampfblasen und· ihren Eintritt in den Vorratsbehälter oder in die Durchflußleitungen mit Sicherheit zu verhindern. Dies gilt insbesondere mit Rücksicht auf die Druck- und Temperatur änderungen, denen die Tinte während des Füllvorganges sowie beim Gebrauch des Gerätes und bei der mechanischen Handhabung desselben unterworfen ist. (Solche Änderungen beeinflussen in gewissem Maße die Löslichkeit von Luft- und Dampfblasen.) Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung betrifft Maßnahmen, durch welche diese Schwierigkeiten beseitigt werden.

Im Hinblick auf die vorstehend erläuterten und anderen Zwecke sieht die vorliegende Erfindung ein Schreibgerät mit Vorratsbehälter des Kugelspitzentypsvor, das zwei leicht trennbare, zusammenwirkende ,Organe besitzt, nämlich einen Tintenvorratsbehälter und ein Schreibende, welch letzteres die Kugel oder ein anderes Schreibelement trägt und eine verengte Speiseleitung enthält, die von dem hinteren Ende des erwähnten Endteiles¹ zu dem Schreibelement führt, um bei Vereinigung der beiden Hauptorgane das letztere mit Tinte aus dem Behälter zu versorgen. Der Vorratsbehälter besitzt eine Ausflußöffnung, die luftdicht an das hintere Ende der verengten Leitung angeschlossen wird, weno diei beiden Organe verbunden werden. Der Vorratsbehälter ist zu diesem Zweck an seiner Ausflußöffnung mit einer Kapillarvorrichtung versehen, in welcher die Tinte durch Kapillarwirkung gehalten wird, wenn die beiden Hauptorgane getrennt werden. Andererseits bietet diese Kapillare, wenn die beiden Organe verbunden sind, für das Fließen der Tinte keinen zu großen Widerstand, so daß eine genügende Zuführung der Tinte zum Schreibelement aufrechterhalten wird. Es·' sei bemerkt, daß es durch diese Konstruktion ermöglicht wird, einen Wiederfüllbehälter anstatt einest erschöpften Behälters, in einfacher und übersichtlicher Weise anzubringen. Die Erfindung kann bei beliebigen Typen eines Schreibgerätes mit Kugelepitze und bei jeder Art von Tinte zur Anwendung kommen. Indes bietet sie besonderen Vorteil ihrer Anwendung bei Schreibgeräten, bei denen viskose Tinte zur Verwendung kommt. Der Benutzer eines solchen Schreibgerätes braucht alsdann die Tinte nicht als solche zu handhaben, sondern nur einen Behälter, der durch den Fabrikanten gefüllt ist, so daß die oben erläuterten Schwierigkeiten und Unzuträglichkeiten vollkommen beseitigt sind. Alles, was der Benutzer zu tun hat, besteht darin, daß er den leeren Vor-

ratsbehälter entfernt (ζ. B. ihn aus dem Gehäuse des Gerätes herauszieht) und ihn durch einen vollen Behälter ersetzt. Es ist natürlich zu beachten,- daß nach dem Anschluß· eines neuen Behälters der Schreiber erwartet, daß das Gerät unmittelbar gebrauchsfertig ist. Dies ist nur dann: der Fall, wenn mach dem. Anschluß eines vollen Behälters eine ununterbrochene und kontinuierliche Tintenader vom Behälter bis zu dem Zeichenorgan oder

ίο der Schreibspitze des Gerätes sich erstreckt. Wenn die Tintenader an irgendeiner Stelle unterbrochen ist, so wird es entweder eine gewisse Zeit dauern, bevor die Tinte die ganze Länge der Tintenleitungen durchdrungen hat, die von dem Behälter zur Schreibspitze führen, oder das Gerät wird infolge eines Luftverschlusses· überhaupt nicht schreibfähig sein. Aus diesem Grunde ist es sehr erwünscht, an den beiden offenen Enden der Tintendurchgänge, die bei der Befestigung eines neuen Vorratsbehälters

so im Schreibgerät verbunden werden, Tinte zu halten. Der Ausdruck offenes Endie der Tintendurchfluß leitung bedeutet, im Falle er mit Bezug auf das Schreibende gebraucht wirdi, das von der Kugel oder einem anderen Schreibelement fortführende Ende der Leitung, d. h. dasjenige Ende, an welches das offene Ende des Vorratsbehälters angeschlossen wird, wenn der Vorratsbehälter in das. Gerät eingesetzt wird. Es ist zu bemerken, daß, wenn der Vorratsbehälter tatsächlich in dieser Weise angebracht wird, das genannte offene Ende nicht offen, sondern vielmehr geschlossen ist, indem es¹ an den Behälter angeschlossen wird. Um das gewünschte Ergebnis zu erhalten und um den Benutzer bei erschöpftem oder entferntem Behälter am Schreiben mit dem Schreibende zu hindern, bis die Leitung von Tinte gänzlich geleert ist, kann das Schreibende am Eintritt zur Speiseleitung mit einer Kapillarvorrichtung versehen sein, die durch Kapillarwirkung den Durchfluß des Tintenmeniskus verhindert, der gebildet wird, wenn der Behälter erschöpft ist. Indes bietet diese Kapillarvorrichtung dem Durchfluß dJer Tinte keinen zu großen Widerstand, daß eine genügende Zuführung von Tinte zum Schreibelement nicht aufrechterhalten würde.

Die einfachste Weise, die notwendige Kapillarkraft vorzusehen, um Tinte an der Ausmündlung des Vorratsbehälters zu halten, würde darin bestehen, den Durchmesser einer zylindrischen Bohrung welche die erwähnte Ausmündung bildet, bis zu kapillarer Abmessung zu verringern. Die Kapillarspanniung einer viskosen Tinte möge z. B. 30 dyn/cm betragen, wobei die auf der Tinte in dem Behälter ausgeübte Schwerkraft, die gegen die Kapillarkräfte wirkt, z.B. 5.cm Wassersäule betragen würde. In diesem Falle müßte man den Durchmesser des Zylinderhohlraumes, der die Mündung des Behälters bildet, auf nicht mehr als 0,2 mm verringern, um die Tinte in der erwähnten Mündung zu halten. Selbst wenn ein so enger Hohlraum in geeigneter Weise hergestellt werden könnte, würde er unpraktisch sein, da er dem Fluß einer x'iskosen Tinte einen viel zu großen Widerstand böte. Das: Schreibgerät würde infolgedessen nicht funktionieren, wenn nicht ein erheblicher Druck auf den Vorratsbehälter beim Gebrauch des Gerätes zwecks Überwindung dieses Widerstandes ausgeübt würde.

Mit Rücksicht hierauf kann die Kapillarvorrichtung aus wenigstens einem ringförmigen Durchgang (vorzugsweise aus mehreren Durchgängen dieser Art) oder aus einer zusammengerollten Folie oder aus einem porösen Kapillarorgan bestehen. Solche Einrichtungen lassen sich ohne weiteres in wirtschaftlichem Rahmen herstellen!.

Gemäß einer wichtigen zusätzlichen Ausgestaltunig der Erfindung wird das Gerät mit Einrichtungen versehen, um die Bildung von Gasblasen, zu verhindern, die den Fluß durch die Kapilliareinrichtung unterbrechen könnten. Diese Einrichtungen werden an der Mündung¹ dies Vorratsbehälters anrgeordnet. Sie bestehen aus einem Filter oder einem Durchlaß, der vor der Kapillarvorrichtung angeordnet ist und dem Durchgang reiner Tinte, d. h. einer Tinte, die frei von Gasblasen ist, einen kleinen Wilderstand bietet, so daß¹ eine gleichmäßige Zuführung von Tinte zu demSchreibekmenit aufrechterhalten werden kann. Andererseits ist die Zusatzeinrichtung· befähigt, dem Durchgang von. Gasblasen anzuhalten oder zu verhindern. Anstatt dessen oder zusätzlich können Mittel vorgesehen sein, um die Gasblasen zu verhindern, den Tintenfluß durch die Speiseleitung zu stören. Diese Mittel bestehen in einem vor idfer Leitung angeordneten Filter oder Durchlaß, die dem Durchgang reiner Tinte, also einer von Gasblasen freien Tinte, nur geringen Widerstand¹ entgegensetzen, so daß die Zuführung einer angemessenen Tintentnenge zu dem Schreibelement aufrechterhalten werden kann, während andererseits der Widerstand hinreicht, um Gasblasen aufzuhalten oder am Durchgang zu verhin»- dern. Die vorliegende Erfindung sieht die Anordnung eines· Schireibgerätes mit Vorratsbehälter des angegebenen Typs vor, das aus zwei leicht trennbaren Teilen besteht, d. h. aus einem Behälter und einem Speiseorgan, das! an einem Ende des Schreibteiles endet und die Leitung¹ enthält, sowie Mittel, um dasselbe lösbar zusammen mit der Leitung in Verbindung¹ mit dem inneren Behälter zu bringen, sowie auch Mittel für den automatischen Verschluß des Behälters bei Trennung der beiden Hauptteile.

Die Erfindung betrifft ferner ein Schreibgerät mit Vorratsbehälter der beschriebenen. Art, das zwei leicht trennbare Hauptteile besitzt, nämlich ein Speiseglied, das an einem Ende des Schreibteiles endet und röhrenförmig gestaltet ist. Die röhrenförmige Gestaltung findet sich mindestens am anderen Ende bei der erwähnten Leitung, die durch das erwähnte Organ hindurch von dem röhreniförmigeni Ende zur Kugel führt. Der zweite Hauptteil besteht in einem. Tinitenvorratsbehälter, der eine selbsttätig verschließbare Mündung besitzt für die Aufnahme des erwähnten röhrenförmigen Endes von derart federnder Gestaltung, daß das röhrenförmige Ende zwangsweise eingeführt werden kann, um eine Verbindung mit dem Innern des

Behälters· herzustellen und daß, wenn das erwähnte Ende zurückgezogen wird, die Mündung des 'Vorratsbehälters sich selbsttätig schließt.

Gemäß der Erfinidiung· ist es möglich, beide Teile, nämlich die Schreibenden und die Behälterteile, austauschbar zu benutzen. Diese Ausbildungsform bietet manche Vorteile, wie z.B. die Möglichkeit, den einen Tintenvorratsbehälter durch einen anderenVorratsbehälter zu ersetzen, der Tinte von • ίο unterschiedlicher Viskosität enthält, oder das eine Schreibende durch ein anderes zu -ersetzen, das - eine unterschiedliche Dicke der Schreib spur erzeugt, oder aber ein abgenutztes Schreibende gegen! ein neues auszutauschen.

- Im folgenden sollen nun verschiedene Maßnahmen zur praktischen Durchführung der Erfindung unter Behebung der vorerwähnten Sehwierigkeiten und Nachteile unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben werden. -. In den Zeichnungen veranschaulicht

Fig. ι einen Teilschnitt, der das vordere Ende eines austauschbaren Vorratsbehälters gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 und 3.- sind ein Teilschnitt und. eine Teilansicht einer abgeändertem" Konstruktion;

Fig. 4 ist ein Teilschnitt, der das vordere Ende eines Schreibgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; .

Fig. S zeigt einen austauschbaren Vorratsbehälter im Schnitt mit einer besonderen Einrichtung, um den Fluß von Luft- oder Dampfblasen aufzu-• halten;

Fig. 6 zeigt im Teilschnitt die Spitze eines Schreibgerätes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Auch hier ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Fluß von Luft¹- oder Dampfbloseni aufzuhalten;

Fig. 7 ist ein Teilschnitt diurch die wesentlichen Teile einer Ausführungsform des Schreibgerätes gemäß der Erfindung, die die selbsttätig schließbare Mündung zeigt;

Fig. S veranschaulicht! eine abgeänderte Konstruktion.

Zunächst ist in Fig. 1 der Tintenvorratsbehälter mit dtem Bezugszeichen 3, bezeichnet. Dieser Behälter kann in irgend bekannter oder bewährter Art ausgebildet sein. Der Behälter endet in einem Gewinidenippel' i, der eine Bohrung 4 besitzt, durch welche die Tinte aus dem Innern des Behälters nach der offenen Mündung desselben fließt. An der Mündung ist die Bohrung 4 erweitert. Hier ist ein Kern 2 eingelassen, 'dessen Größe gegenüber dem erweiterten Teil derart bemessen ist, daß ein kapillarer Ringraum 5. gebildet wird. Wiederum unter der Annahme^ einer Schwerkraft von 5 cm Wassersäule und einer Oberflächenspannung von 30 dyn/cm, müßte die Weite des Ringspaltes' in der Grenze von 0,1 mm gehalten werden, um die erforderlichen Kapillarkräfte aufzubringen, während der Durchflußwiderstand hundertmal kleiner ist, als er für eine einzelne zylindrische Bohrung desselben Durchmessers würde. Der Kern 2 kann in seiner Stellung durch irgend geeignete Vorrichtungeni befestigt oder auch durch Kapülarkräfte in ihr gehalten werden, die in dem Ringspalt auftreten. In diesem Falle kann der Kern vorzugsweise aus einem leichten Material, z. B. einer leichten Legierung oder plastischem Stoff, bestehen. Ein nicht dargestellter entfernbarer Endverschiuß kann Vorzugs^· weise vorgesehen sein, um den Nippel 1 zu verschrauben, wenn der Behälter gelagert wird. Bei der Alternativkonstruktion gemäß Fig. 2 und 3 wird der Kern durch eine Folie von gewisser Länge ersetzt¹, die derart zu einer Spirale 6 gerollt ist, daß eine Mehrzahl konzentrischer Ringspalte gebildet wird. Auf diese Weise wird der gesamte freie Durchgangsquerschnitt für die Tinte wesentlich vervielfältigt. Es ergibt sich daher offenbar eine wesentliche Verringerung des Fluß Widerstandes, ohne den Kapillardruck zu beeinflussen, der für eine gegebene Flüssigkeit lediglich durch die Krümmung des Meniskus und deshalb in diesem Sinne auch durch die Weite des Ringspaltes bestimmt ist, während er unabhängig von dem freien Raum des Durchfluß quer schnittes ist. In einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann, der in Fig. ι dargestellte feste Kern 2 durch einen Kern von porösem Material ersetzt werden, das zweckmäßig eine durchschnittliche Porenweite von etwa o,2> mm besitzt. In einem Kern· dieser Art ist eine Vielzahl von engen Kapillarkanälen vorhanden, die parallel miteinander verlaufen. Grundsätzlich wird ein poröses Material, bei welchem die Poren miteinander kommunizieren und dessen Porosität bei genügender Weite der Poren genügend! hoch ist, geeignet sein, wenn es chemisch inert gegenüber der Tinte sich verhält. Dies gilt z. B. für gewisse Arten von Dochtgeweben oder Filz, für poröse plastische Stoffe und für verschiedene gesinterte Stoffe, selbst für gesintertes Glas. Fig. 4 veranschaulicht ein Schreibgerät gemäß der Erfindung. Dasselbe besitzt ein Schreibende 7 mit einer Kugel 8, die drehbar an einem Ende desselben angeordnet ist. Das Schreibende ist in ein Gehäuse 9 geschraubt, in welches ebenfalls der austauschbare Behälter 10 geschraubt wird. Der Behälter ist vorzugsweise in beschriebener Art ausgebildet. Eine Bohrung 11 ist in dem Schreibende 7 angebracht, um die Tinte von dem Behälter zur Kugel 8 zu führen. Das von der Kugel entfernt liegende Ende ist erweitert. In die Erweiterung ist ein Kern 12 derart eingelassen, daß ein kapillarer Ringspalt 15, gebildet wird. Wenn die Teile, wie dargestellt, zusammengeschlossen werden, so daß also die Mündung des Behälters luftdicht mit dem hinteren. Ende dee Schreibendes verbunden ist, so bildet der erwähnte kapillare Ringspalt 15'eine Fortsetzung des kapillaren Ringraumes 5 in der offenen Mündung des Behälters. Die Kerne 2 und 12 können fest oder porös gestaltet sein. Sie können auch alternativ durch die gerollte Folie 6, wie in Fig. 2 und 3, dargestellt, ersetzt sein. Die kapillaren Kräfte itnRingraum 5 halten die Tinte an der offenen Mündung desselben, bevor der Vorratsbehälter in das Gerät eingesetzt ist. Wenn der Behälter innerhalb des Instruments angebracht ist und die Tinte von dem

Behälter abgezogen wird und' solange der Behälter nicht zum Zwecke der Auswechslung entfernt wurde, sind die Kapillarkräfte in den Ringräumeni 5; und 15 genügend! stark, um zu verhindern, daß die Tinte beim Schreiben abgezogen, wird. In gleicher Weise verhindern diie Kräfte im Ringrautn 15. selbst nach Entfernung des; Behälters den Abzug der Tinte beim Schreiben in solchem Maßej daß die Leitung 11 niemals; von Tinte entleert wird. Es ίο folgt also, daß, wenn ein neuer Behälter angebracht ist, die Tinte an der offenen Mündung des Behälters sich unmittelbar mit Tinte an der offenen Mündung des- Spitzenteils mischen kann. Infolgedessen kann der Besitzer eines solchen Gerätes dasselbe unmittelbar benutzen. Er braucht also nicht darauf zu warten, daß die Tinte durch die Leitung 11 zu der drehbaren Kugel fließt. In der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion besitzt der auswechselbare Tintenbehälter einen aus Gummi od. dgl. Stoff bestehenden Sack 16, der in einer äußeren Hülle 10 enthalten ist, die mit einer Luftöffnung 17 sowie mit einem Gewindenippel 1 versehen ist, der in, das offene Ende des Vorratsbehälters eingesetzt wird. Von dem. Nippel 1 erstreckt sich innerhalb des Sacks 16 axial abwärts' ein Rohr 18, das an einem Ende durch eine Kappe odl. dgl·. Verschluß 19 verschlossen ist, während das andere Ende in, einen Auslaß 2: mündet. In diesen ist ein Pfropfen odi. dgl. Organ eingesetzt, das starke Kapillarkräfte entwickelt, welche die in dem Sack 16 enthaltene Tinte an. der offenen Mündung 2 halten. Wenn der Behälter nicht in; einem Schreibgerät angebracht ist, wird die offene Mündung 2 (mit dem Pfropfen) zweckmäßig durch eine entfernbare Verschlußklappe geschützt. An zweckmäßiger Stelle ist in dem Rohr i|8., vorzugsweise in kurzer Entfernung unter dem inneren Ende des Nippels 1, eine Reihe enger Kapillarlöcher 20 gebildet. Wenn, der Behälter in einem Schreibgerät untergebracht ist, fließt die Tinte aus dem Sack 16 durch die Kapillarlöcher oder Kanäle 20 entlang der Bohrung' des Rohres 18 und tritt hinter die offene Mündung 2, die mit der Kapillareinrichtung ausgestattet ist, zu dem Schreibglied, z. B. zu einer drehbaren Kugel. Wenn die Flüssigkeit in dem Behälter rein ist, d. b. eine Flüssigkeit, die frei von Gas- oder Dampfblasen ist, so geht sie durch die Löcher 20 hindurch und der ihr durch diese Kanäle gebotene Durchflußwiderstand ist gleichmäßig und in seiner größeren oder geringeren Höhe abhängig von der Durchflußmenge und von der Ouerschnittsgestaltung. Wenn indes eine in. der Flüssigkeit enthaltene Blase im Begriff ist, in einen der Kanäle einzutreten, wird an der Grenze zwischen Gas und Flüssigkeit ein Meniskus gebildet, und die in diesem Meniskus wirkendien Kapillarkräfte sind so groß, daß· sie das weitere Vordringen des Gases in den Kanal· unterbinden. Infolgedessen wird, das Gas wirksam daran verhindert, durch den Kanal zu gehen, und zwar so lange, als die Druckdifferenz auf beiden Seiten des· Rohres kleiner ist als der Kapillardruck in den engen Kanälen. Normalerweise hängt die Druckdifferenz auf beiden Seiten des Rohres von dem Druckfluß widerstand ab. Offenbar werden die Blasen, wenn solche vorhanden sind, an der Außenseite des Rohres aufgehalten. Es ist dabei zu bemerken, daß, sobald der Tintenfluß anhält, diese Blasen ein natürliches Bestreben haben, von den engen Kanälen 20 sich zu entfernen und sich in einem toten Raum anzusammeln (d. h. in einem Raum, in dem sie keine schädlichen Wirkungen ausüben können), z. B. in einem Sacke, wie er durchs bezeichnet ist. Der Durchmesser der Löcher 20, ist vorzugsweise nicht kleiner als 0,5 mm. Die Anzahl· der Löcher beträgt zweckmäßig nicht weniger als vier. Vorzugsweise werden jedoch acht Kanäle oder mehr vorgesehen.

Unter der Annahme, daß die Wandstärke des Rohres! 18 nicht größer als 0,5 mm ist, ist zu. bemerken., daß der besondere, in Fig. 5 dargestellte Behälter nur als Ausführungsbeispiel dient und daß die Erfindung in Verbindung mit jeder anderen, geeigneten Bauart eines Vorratsbehälters angewandt werden, kann.

Fig. 6 veranschaulicht die Anwendung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auf das Schreibende eines Gerätes derart, bei welcher das Schreibelement aus einer drehbaren Kugel 8 besteht, die drehbar in einem: geeigneten. Gehäuse 7 untergebracht ist, in dem eine Leitung oder ein Kanal 11 gebildet ist, längs dessen die Tinte 'aus einem mit 10 bezeichneten Vorratsbehälter zur Kugel fließt. In der dargestellten Anordnung besitzt der Behälter die in Fig. 5: veranschaulichte Konstruktion. Der Nippel 1 ist in ein äußeres Gehäuseo. eingeschraubt, das sich über den Nippel hinaus; erstreckt, und das von der Kugel· 8 abgewandte Gewindeende des Gliedes 7 aufnimmt. Die Leitung 11 ist an ihrem hinteren Ende erweitert. Das offene Ende dieses erweiterten Teils, das mit der Mündung 2 des Behälters 10 in Verbindung steht, kanni mit einem kapillaren· Pfropfen 12 oder einer anderen, Einrichtung versehen sein, durch die an dieser Stelle kapillare Kräfte entwickelt werden. Innerhalb der Leitung 11 ist ein an einem Ende geschlossenes Rohr 21 angebracht, das sich in. den erweiterten; Teil· erstreckt und so angeordnet ist, daß es, eine Fortsetzung der Leitung 11 bildet. Das Rohr 21 ist an einer geeigneten Stelle mit Kapillarkanälen2O. versehen, die den Außenraum mit dem no Innenraum des Rohres verbinden. Hieraus geht hervor, daß. beim, praktischen Gebrauch des Gerätes die Tinte aus dem Behälter durch das Glied 12 oder um dasselbe herum in den erweiterten Teil der Leitung 11 und alsdann durch die Kanäle 20 in das Innere des; Rohres 21 und alsdann längs der Leitung 11 zur Kugel 8; fließt. Etwa auftretende Luftoder Dampfblasen werden durch die Kanäle 20 aufgehalten. Sie haben dann das> Bestreben, hinter die Kanäle zu gleiten und sich in, dem mit A bezeich- iao neten toten Winkel oder Raum zu sammeln, wo sie die Funktion, des Gerätes nicht stören.

Gemäß der in Fig. 5 und 6 dargestellten Konstruktion bestehen die Rohre 18 und 21 aus irgendeinem geeigneten Material. Anstatt die Kanäle 20 vorzusehen, können die Teile, in. denen

diese 'Kanäle veraÄschiauKcht! siaidi, durch, ein Stück

;; Gaze odler feinies Gewebe-ersetzt werden. Oder aber ■es"können, die'Teile-mit den Kanälem.2b mit aus Gaze oder^feiöem-Gewebe bestehenden HiiHeni-utor ;gebeöi"ödef im dieser Art intieni sowohl wie außen ausgestattet werden." In einer weiteren Äusfübrungsform können- die erweiterten, Rohre oder-die Teile· derselben, in denen, die Kanäle 20^veranschaulich* sind, aus porösem Material- bestehen. Die Gestaltung der Kanäle is* vorzugsweise, wie mit Bezug auf Figi. 5 beschrieben, ausgeführt; Wenn indes

.-- poröses Material gebraucht wird, kann unter der Annahme, daß das Material, eine Porosität von annähernid 50-⁰Zo besitzt, bei eimer Porenweite von. annähernd 0, r mm, der gesamte, von dem porösen Teil eingenommene Querschnitt wenigstens- 30· mm²

.:■■· betragen; dies unter'der Annahme, daß die Wändr stärke des Rohres 0,51 mm ist. (Der Ausdruck: eine Porosität vom ,5,0⁰Zo-, bedeutet, daß das gesamte Porenvolumen des Materials 5(a^D/o der gesamten Raumerfüllung des betreffenden Materials aus-

-.; macht). Bei den vorstehend' gemachten besonderen Angaben wird eine Tinte mit einer Viskosität von 100 Poise -bei/ einer' Oberflächenspannung von 4'p"djrnf/c-m- sowie- "ein *Sohire}ibgerät_; ^: vorausgesetzt, bei welchem die normale. Durchfluß menge ■ der

f.- Flüssigkeit 10—⁵ cm³ pro Sekunde beträgt. Die Viskosität ändert sich im allgemeinen! mit der Temperatur. ~

Indies ist zu bemerken, daß eine Viskosität von iod -Poise die Viskosität der Tinte bei der-niedrigsten] Temperator ist;' bei welcher das Gerät- normalerweise gebraucht- wind. - - In Fig-. 7 ist das äußere-Gehäuse-des Schreibg&- rätes bei 7 und 9 dargestellt. Der Teil 9 kann zweckmäßig ein tonmenförmig gestaltetes- Qrgani seini, in

- , dem der Tintemvorratsbehälter' untergebracht ist, währendi der Teil y< als festes Stück mit einer Axial'bohrung ausgebildet- ist. Die beiden Teilet und'9- sind' zweckmäßig vermittels Schraubengewinde 23- anieinanidengeschlosseni. Ein Käpillafrohir

;■■ .?.· 24- ist innerhalb - der; -Axialibohrung - des Gliedes 7 angeordnet. An einem "Ende des Rohres 24· ist'das Kugelgehäuse-und die Kugel-8 .angebracht.' Das Rohr 2141 "is"t-mit eimer- Schulter 2151 -versehen-, 'die durch einen Absatz, im äußerem-Durchmesser gebil-

, -_{ det:. ist. -Diese Schulter paßt■- ill· eine dtemrentspreehenide Aussparung, ■ die für dieselbe in dem Glied 7 vorgesehen ist. Der Zweck dieser Schulter ist, dem. Benutzer im -den Stand zu setzen, "einen Druck auf die Kugel· 8i beim Schreiben auszuüben,

,-_; ohne daß die.'Kugel'ünds ihr Kapilliär-rohr 24 in das Glied 71" zurücktreten. In dem Kugelgehäuse ist eine Nut 26 vorgesehen, um; das- Herausziehen des Rohres-aus dem Teil 71 "zu 'erleichtern. Der' Tintenvörratsbehälter ist mit 10 bezeichnet.'Dieser.Behälter -■*, kamm irgendeine zweckmäßige Bauart" besitzen. Er kamm ferner als-. zusammenfaltbarer' Sack- gestaltet sein. .-.■'*:';■"■"■■"■"""·■' ''' ' " ""

. So ._ Erfolgreiche Geräte der erläuterten.' Bauart ben;utzen_:eiite--vriskose-_Irölartige^:.Tinte;'DierTin[te 27 -ist op» inperhalib des Behälters" veranschaulicht. Dieser Behälter ist auswechselbar "angeprdnet.. Er läßt sich auswechseln, indem man dem Teil 28, der nachfolgend beschrieben wird, über das Ende des Rohres 2I4 hinausstößt und ihn. in dem tonnenförmigem Gehäuse des Halters durch einen Ring befestigt, der am hinteren Ende des Behälters sich befindet, indes "im der Zeichnung nicht dargestellt ist. Eine-Anordnung anderer Art· ist im Fig. 8 dargestellt j nach welchem der Behälter 10 an dem Gehäuse"Q, vermittels 'eines Schraubengewindes befestigt; ist. Man kann auch andere Befestigungs- mittel benutzen,- z. B. einen Keilverschluß.

Ein selbsttätiger Verschlußpfropfen ist bei 28 dargestellt. Dieser Verschlußpfropfen, der aus Gummi oder anderem' geeigneten Material bestehen kann,, hat elastische Eigenschaften (er ver- -hält sich dabei neutral gegenüber der Tinte, so· daß er durch dieselbe nicht geschädigt wird und seinerseits die Tinte nicht schädlich beeinflußt). Dieser Pfropfen ist am Ende des Behälters nach dem Schreibende zu angebracht. Gemäß Fig. 7 ist der Pfropfen beispielsweise als- von dem Behälter getrennter selbständiger Teil ausgebildet. Er kann in seiner Stellung durch'geeigmete Mittel, z. B- durch einen Adhäsionsleiin u. dgl., gehalten werden oder dadurch, daß der Pfropfen in dem Behälter eingeschrumpft Wird. Das "Ende des. Rohres 24 kann mit einer, gerauhten Fläche 30 versehen sein, um den Reibungswiderstand zwischen dem Pfropfen und der Rohrwandung zu erhöhen. Diese gerauhte Oberfläche trägt-dazü bei, das· Ende "des 'Rohres:24 'in dem Behälter festzuhalten. Gemäß- einer abgeändertem Konstruktiom ist "die" Vorrichtung, welche die Verschlußeinricbtung darstellt, in einem Stück mit deni Behälter, a'nstatt als eingelassener Pfropfen, ausgebildet. Eine derartige Konstruktion, ist z. B. möglich, wenn der Behälter aus Gummi od. dgl. geformt ist. Der' selbstschließende Pfropfen· ist mit einer Öffnung 31 versehen, durch welche das Rohr 24 hindürchgetrieben werden kann. Andererseits kanri-der Pfropfen, bevor'der Behälter im Gebrauch genommen) wird, am dem Ende der öffnung 31, die im Berührung mit der Tinte'steht, geschlossen werden. Dies kann bewirkt - werden, indem "bei dem Fprmprozeß eine dünne- Membran "am"'Bodenende der Öffnung 3)1" vorgesehen wird, welche diese öffnung hermetisch absehließt. Wenn der Behälter in Gebrauch genommen wird, so kann das röhrenförmige Glied 24 durch die öffnung 31 hindurchgestoßen und dabei die Membran durchbohrt werden. Das Ende des Pfropfens, das sich nicht in Kontakt mit der Tinte'befindet; ist konisch oder leichtkugelförmig als Mundstück gestaltet. "

Wenn" das Rohr 24 in dem Teil 7 eingeführt ist, wird das Ende des Rohres durch die Aussparung in dem Pfropfen 28 in" die öffnung des Pfropfens geführt. Weniii das Röhr 24 weiter in dem Glied 28 vorgetrieben wird, so erzwingt das Rohr seinen Weg durch die Öffnung des Pfropfens und kommt im Berührung mit "der im Behälter vorhandenen Tinte. Wird andererseits das Rohr 24 aus dem Pfropfen herausgezogen, ' so" verschließt letzterer "infolge seiner- elastischen Eigenschaften seine öffnung und schließt, auf diese Weise dem Tintenbehälter ab. -

Fig. 8 zeigt eine abgeänderte Konstruktion,' bei welcher das Gehäuse 7 mit einem axialen Hohlraum versehen, ist, in. welchem ein federndes Glied 3'2 angeordnet ist. Dieses federnde. Glied ist in seiner Stellung durch eine in dem Teil· 7 gebildfete Leiste 33 gehalten. Die Feder kaum durch geeignete Mittel in ihre Stellung gebracht werden, z. B. indem man das federnde, Glied mach dem Schreibende dies Gehäuses hin stößt. Das federnde Glied 32 besitzt in seinem äußeren Umfang eine Einschnürung· die sich gemäß Fig. 8 in; dem nicht geschnittenen Teil des Gliedes 32 befindet. Diese Einschnürung¹ befähigt dieseni Teil des federnden: Gliedes» sich zusammenzuziehen, während es über die Leiste 33 gleitet, und! sich wieder auszudehnen, wenn es über die Leiste h-inweggeglitten ist. Diese Ausdehnung· gewährleistet, daß die Kante des Gliedes auf der Leiste sich abstützt, so daß das federnde Glied nicht aus dem Schreibende herausrutschen, oder herausfallen kann.

Die Feder ist derart angeordnet, daß sie in einer Nut oder Verzahnung 34 des Rohres 24 eingreift, so daß letzteres im wesentlichen fest in seiner Stellung gegenüber dem Gehäuse gehalten wird.

Mit Bezug auf die vorhergehende Beschreibung sei bemerkt, daß die Entfernung und der Ersatz eines Schreibendes oder eines Tintenibehälters sich verhältnismäßig leicht und: einfach" bewerkstelligen läßt.

In der im Fig. 7 und 8' gezeigten. Konstruktion kann eine Kapillarvörrichtung verwandt werden, wie sie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 6 beschrieben wurde.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schreibgerät mit Kugelspitze und Vorratsbehälter, das zwei leicht, trennbare Teile aufweist, nämlich einen "Tintenvorratsbehälter und ein die Kugel tragendes Schreibende, welches eine enge Speiseleitung enthält, die von dem hinteren Ende des Schreibendes zu dem 'Schreibelement führt und dieses .mit Tinte aus dem Behälter versorgt, wenn die beiden Hauptteile miteinander vereinigt sind, mit der Maßgabe, daß der Vorratsbehälter eine Mündung besitzt, die luftdicht an. das hintere Ende der engen Leitung des Schreibendes anschüeßibar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung mit einer Kapil'lareinirichtung versehen ist, die eine für das Gerät geeignefe Tinte an der Mündung des Behälters hält, wenn, die beidien Hauptteile getrennt sind, welche indes, wenn diese Teile miteinander verbunden sind, dem Fluß der Tinte keinen derart großen Widerstand bietet, daß eine hinreichende Speisung des Schreibelements nicht stattfände.

2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibende an der Eim-

So trittsstelle der Speiseleitung- mit einer Kapillarvörrichtung ausgestattet ist, die durch Kapillarwirkung den Durchgang des bei erschöpftem Behälter gebildeten Tintenmeniskus hindert, indes keinen derart großen Widerstand dem Durchfluß der Tinte entgegensetzt, daß keine hinreichende Tintenzufuhr zum Schreibelement stattfindet.

3. Schreibgerät nach Ansprüchen; 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Kapillarvorrichtung aus wenigstens einem ringförmigem Durchgang besteht.

4. Schreibgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillarvorrichtung aus mehreren: ringförmigen Durchgängen besteht.

" 5. Schreibgerät nach, Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die KapillarvO'rrichtung durch eine gerollte Folie gebildet wird.

6. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 und: 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Kapillarvorrichtung aus einem porösen Glied mit kapillaren Poren besteht.

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7. Schreibgerät, nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurchgekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um Luft- oder Dampf.blasen am Eintritt und Durchgang durch die Kapillar-Vorrichtungen; zu hindern, mit der Maßgabe, daß diese Einrichtung an der Ausmündüng des .Behälters angebracht ist und z. B. in einem Filter oder einem Durchlaß besteht, der vor der Kapillarvorrichtung angeordnet ist und dem Durchgang reiner Tinte, d. h. einer blasenfreien Tinte, nur geringen Widerstand bietet, so daß eine hinreichende Zufuhr von Tinte zum Schreibelement aufrechterhalten wird, während "andererseits der Durchgang von Gasblasen verhindert wird.

8. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verhinderung des Durchtritts· von Gasblasen durch die Speiseleitung angeordnet ist, die aus einem Filter und einem Durchlaß besteht, die vor dieser Leitung angeordnet sind und nur geringen Widerstand dem Durchgang reiner Tinte,

d. h. einer blasenfreien Tinte, bietet, so daß eine hinreichende Tintenzufuhr zu dem Schreibelement aufrechterhalten, werden kann, während der Durchtritt von Gasblasen. verhindert wird.

9. Schreibgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein. toter Raum oder Winkel· für die Aufnahme von abgelösten Blasen vorgesehen ist, in welchem diese die Funktion des Schreibgerätes' nicht stören, können.

10. Schreibgerät nach Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter oder der Durchlaß aus einer porösen oder perforierten Durchflußstelle besteht.

11. Schreibgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse oder perforierte Durchflußstelle in der Wandung eines röhrenförmigen Gliedes besteht oder im ihr ausgebildet ist.

121. Schreibgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse oder perforierte Durchflußstelle einen Teil der Wandung des röhrenförmigem Gliedes bildet und aus einem Stück Gaze oder feinem Gewebe besteht.

ΐ3· Schreibgerät nach Anspruch 11 oder I2, dadurch gekennzeichnet, daß das- Innere des röhrenförmigeni Gliedes zu der Kapillarvorrichtung des Behälters führt und· daß die Tinte innerhalb desselben! fließt.

14. Schreibgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch· gekennzeichnet, daß· das Innere des röhrenförmigen, Gliedes zu der Speiseleitung führt und daß der Tirutenfluß innerhalb desselben durch, die Wandung stattfindet.

ii5i. Schreibgerät nach Anspruch 131, dadurch gekennzeichnet, daß das röhrenförmige Glied in dem Tinitemvorratsbehälter hineinragt und daß die Sammeltasche für Gasblasen im einem Hohlraum zwischen' .der inneren Wandung des Behälters und der äußeren Wandung des röhrenförmigen Gliedesi, abseits von dem Filter oder dem Durchlaß, besteht.

16. Schreibgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß> daß röhrenförmige¹ Glied in den Tintendurchgang hineinragt und! daß die Sammeltasche als Hohlraum zwischen der inneren Wandung dieses Tintendurchgangs und der äußeren" Wandlung des· röhrenförmigen Gliedes', abseits von dem Filter oder dem Durchlaß, gebildet ist.

17. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß- dasselbe zwei leicht trennbare Hauptteile besitzt, nämlich einen Vorratsfoehäker und einen Speiseleitungsteil, der an einem Ende des Schreibendes· endet, und die Leitung enthält, sowie Mittel, um die beiden Hauptteile lösbar miteinander zu verbinden, sowie die Leitung in Verbindung mit dem Innern des Behälters, zu setzen,'und Mittel "zum selbsttätigen Verschluß des- Behälters· bei Trennung der beiden Hauptteile.. ■ . ■

iß. Schreibgerät nach Ansprüchen 1 bis· 17, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe zwei leicht trennbare Hauptteile besitzt, nämlich ein Speiseglied, das an einem Ende in dem Schreibendteil endet und wenigstens am anderen Ende röhrenförmig gestaltet ist, wobei die erwähnte Leitung durch den Schreibendteil hindurch von dem röhrenförmigen Ende zur Kugel führt, sowie einen Tintenvorratsbehälter, der mit einer selbsttätig verschließbaren Öffnung zur Aufnahme des erwähnten röhrenförmigen Endes der Speiseleitung versehen ist, mit der Maßgabe, daß diese Öffnung des. Tintenbehälters derart elastisch ausgebildet ist, daß beim Einstülpen des röhrenförmigen Endes in dieselbe eine Verbindung mit dem Innern des Tintenbehälters hergestellt) wird und daß beim Herausziehen des röhrenförmigen Endes die Öffnung sich selbsttätig schließt und den Behälter abschließt.

19. Tintenvorratsbehälter für Schreibgeräte nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,·, 'daß der Tintenvorratsbehälter an seiner offenen, zum Anschluß an eine Speiseleitung geeigneten, der Kugelspitze zugekehrten Mündung mit einer Kapillareinrichtung versehen ist, die eine für das Gerät geeignete Tinte an .der Mündung 'des Behälters hält, wenn der Tintenvorratsbehälter von der Speiseleitung getrennst ist, aber andererseits bei Verbindung mit der Speiseleitung dem Fluß der Tinte keinem erheblichem Widerstand bietet.

20. Schreibende für Schreibgeräte nach Ansprüchen ι bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibende an seinem· hinteren Ende mit einer Kapil!arvo>rrichtung versehen ist, die durch Kapillarwirkung den Durchgang desi bei erschöpftem Tintenvorratsbehälter gebildeten Tinitenmeniskus verhindert., indes bei hinreichender Füllung des· Tintenvorratsbehälters dem Fluß der Tinte zum Schreibende keinen erheblichen Widerstand bietet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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