[0001] La presente invenzione riguarda il campo tecnologico delle penne a sfera. Come è noto, tali penne comprendono un serbatoio per l'inchiostro che comunica con un foro solitamente cilindrico raccordato ad un meato capillare di una puntina che è provvista di una cavità nella quale è alloggiata la sfera per la scrittura.
Tale sfera, quando la penna non sta scrivendo, è mantenuta premuta contro un bordo di tenuta, anch'esso ricavato sulla detta puntina, onde impedire la fuoriuscita dell'inchiostro, e tale funzione è svolta da una molla elastica alla compressione che preme sulla sfera mediante l'estremità libera di una porzione rettilinea con la quale la molla stessa termina.
Quando la penna viene utilizzata premendola contro la superficie sulla quale essa deve scrivere la sfera suddetta risulta premuta verso l'interno della puntina e, vincendo la resistenza della molla, si scosta dal detto bordo di tenuta in misura sufficiente a permettere il passaggio verso l'esterno dell'inchiostro che serve per la scrittura.
[0002] Poiché le dimensioni delle diverse parti componenti fin qui nominate sono, come è noto, molto limitate, anche la suddetta porzione rettilinea della molla ha un diametro molto piccolo (dell'ordine di alcuni decimi di millimetro) e, quando viene premuta assialmente durante la scrittura, il più delle volte slitta sulla superficie della sfera, flettendosi rispetto alla parte rimanente della molla e, deviando dalla posizione iniziale coincidente con l'asse longitudinale della penna a sfera,
si posiziona con l'estremo libero disposto su un punto laterale della sfera posto in prossimità del detto bordo di tenuta.
[0003] In questa posizione la porzione rettilinea della molla esercita sulla sfera, durante la scrittura, una forza che presenta una rilevante componente trasversale che mantiene la sfera stessa premuta trasversalmente contro il bordo di tenuta, e, poiché fra questo e la sfera è necessariamente presente un gioco, la sezione anulare attraverso la quale l'inchiostro effluisce risulta non simmetrica rispetto all'asse della penna, con una lunghezza che, invece di essere costante, varia da zero ad un valore massimo procedendo circonferenzialmente intorno alla sfera, raggiungendo in corrispondenza del detto valore massimo una dimensione che consente all'inchiostro di fuoriuscire con una portata superiore a quella prevista all'atto del progetto,
portata che è calcolata in funzione della viscosità dell'inchiostro e di una larghezza uniforme della sezione anulare di passaggio.
[0004] Quanto sopra descritto causa la comparsa di macchie che costellano con disposizione casuale le linee della scrittura, generando un effetto antiestetico che viene automaticamente associato alla scarsa qualità di una penna.
Inoltre, in corrispondenza delle suddette macchie l'inchiostro, formando delle zone di spessore superiore alla norma, non può asciugare rapidamente e, se inavvertitamente si sfiorano con la mano od il braccio le macchie stesse, si ottiene l'effetto di dilatarle, tracciando delle antiestetiche striature e sporcando anche la mano od il braccio stessi.
L'inventore dell'oggetto della presente domanda ha inteso fornire una soluzione al problema fin qui esposto, ed ha ideato una penna a sfera del tipo sopradescritto, nella quale sul detto meato capillare, che viene attraversato dalla detta porzione rettilinea della molla premi-sfere,
sono applicati dei mezzi atti ad impedire a tale porzione di inclinarsi rispetto all'asse longitudinale della penna.
[0005] In alcune realizzazioni dell'invenzione tali mezzi sono costituiti da dei ringrossi che creano una sezione ristretta del meato capillare, nella quale la detta porzione rettilinea della molla è inserita all'incirca complementarmente con un minimo gioco.
L'oggetto della presente invenzione è pertanto costituito da una penna a sfera come descritto nella allegata rivendicazione 1. Verrà ora eseguita una descrizione più dettagliata di due preferiti esempi realizzativi della penna a sfera dell'invenzione, facendo anche riferimento ai disegni allegati, nei quali:
<tb>fig. 1<sep>è la sezione longitudinale ingrandita di alcune parti di una penna a sfera realizzata secondo l'attuale stato della tecnica, mentre viene utilizzata per la scrittura;
<tb>fig. 2<sep>è la sezione longitudinale ingrandita di alcune parti di una penna a sfera dell'invenzione secondo un primo esempio realizzativo;
<tb>fig. 3<sep>è la sezione longitudinale ingrandita di alcune parti di una penna a sfera dell'invenzione secondo un secondo esempio realizzativo.
[0006] Se si considera la fig. 1, in essa si scorge come una penna a sfera 101 secondo lo stato della tecnica comprenda un serbatoio per l'inchiostro (di cui è rappresentata indicativamente solo una limitata porzione) comunicante con un foro 10 cilindrico raccordato ad un meato capillare 3 di una puntina 4 che è provvista di una cavità 9, nella quale è alloggiata la sfera 5 per la scrittura nella quale termina il detto meato capillare 3.
Tale sfera viene mantenuta premuta contro un bordo di tenuta 9t ricavato sul contorno verso l'esterno della detta cavità 9 dalla spinta esercitata da una molla 6 elastica alla compressione che termina con una porzione rettilinea 6r, allineata all'asse longitudinale M-M della penna a sfera 101,
il cui estremo libero 6p (rappresentato con linee continue) è a contatto con la sfera 5. Tale porzione rettilinea 6r attraversa coassialmente un meato capillare cilindrico 3 e, quando la penna a sfera 101 viene utilizzata per scrivere, come rappresentato nella figura, la forza Q agente sulla sfera 5 si trasmette ad essa in un punto P, e la flette rispetto al punto O nel quale la porzione rettilinea 6r stessa si raccorda alle restanti parti della molla 6, inclinandola (verso destra nel disegno) rispetto al detto asse M-M.
Di conseguenza, da quel momento in poi la porzione rettilinea 6r esercita sulla sfera 5 una forza di reazione non assiale, che presenta una rilevante componente in direzione trasversale che provoca gli effetti svantaggiosi prima descritti.
[0007] Nella fig.
2 si scorge invece come, in un primo esempio realizzativo 1 di una penna a sfera secondo l'invenzione, il fenomeno sopradescritto venga evitato creando nel meato capillare 3 una sezione ristretta 7 cilindrica, avente l'asse coincidente con l'asse longitudinale N-N della penna, attraversato dalla detta porzione rettilinea 6r della molla 6 ed avente dimensioni e forma praticamente complementari rispetto a quelle di quest'ultima (a meno di un limitatissimo gioco, accentuato nel disegno, lasciato in previsione di dilatazioni termiche del materiale da cui è costituita la molla 6 leggermente diverse da quelle del materiale da cui è costituita la puntina 4).
Poiché nella situazione sopra illustrata potrebbe risultare ostacolato l'afflusso dell'inchiostro attraverso la detta sezione ristretta 7, parzialmente occlusa dalla porzione rettilinea 6r della molla 6, l'inventore ha previsto la possibilità di ricavare una o più scanalature radiali 8i passanti che mettono in comunicazione la già menzionata cavità 9 alloggiante la sfera 5 con il detto foro 10 con il quale comunica il serbatoio 2 per l'inchiostro.
[0008] Nella fig.
3 si scorge come, in un secondo esempio realizzativo 11 della penna a sfera dell'invenzione, tutte le diverse parti componenti citate nella descrizione del primo esempio realizzativo siano identiche (e sono per questo indicate con gli stessi numeri di riferimento), tranne la detta sezione ristretta 7 ¾, che in questo caso non è ricavata con un restringimento cilindrico, ma realizzando nel meato capillare 3 un anello 12 di sezione semicircolare sporgente verso l'interno ed avente l'asse coincidente con l'asse longitudinale N-N della penna a sfera 11.
[0009] In entrambi i casi delle fig.
2 e 3 le dette sezioni ristrette 7, 7 ¾, indipendentemente dalla loro forma, mantengono sostanzialmente fissa, orientata cioè secondo l'asse longitudinale N-N delle penne a sfera 1, 11, la porzione rettilinea 6r della molla 6, il cui estremo libero 6p preme quindi sempre assialmente in posizione sostanzialmente centrale sulla sfera 5, evitando gli inconvenienti anzidescritti.
Utilizzando una penna a sfera secondo l'invenzione si è pertanto conseguito lo scopo che l'inventore si era prefisso, cioè quello di disporre di una penna a sfera con linee di scrittura più regolari e senza la creazione di macchie e/o sbavature.
[0001] The present invention relates to the technological field of ballpoint pens. As is known, such pens comprise an ink reservoir which communicates with a usually cylindrical hole connected to a capillary meatus of a needle which is provided with a cavity in which the sphere is housed for writing.
This sphere, when the pen is not writing, is kept pressed against a sealing edge, also formed on the said pin, in order to prevent the ink from escaping, and this function is performed by an elastic compression spring which presses on the sphere by the free end of a straight portion with which the spring itself ends.
When the pen is used by pressing it against the surface on which it has to write, the aforementioned sphere is pressed towards the inside of the stylus and, overcoming the resistance of the spring, moves away from said sealing edge sufficiently to allow passage towards the outside of the ink used for writing.
[0002] Since the dimensions of the various component parts so far referred to are, as is known, very limited, the aforesaid rectilinear portion of the spring also has a very small diameter (of the order of a few tenths of a millimeter) and, when it is pressed axially during writing, most often it slips on the surface of the sphere, bending with respect to the remaining part of the spring and, deviating from the initial position coinciding with the longitudinal axis of the ballpoint pen,
it is positioned with the free end arranged on a lateral point of the sphere placed near the said sealing edge.
[0003] In this position the rectilinear portion of the spring exerts on the ball, during writing, a force which has a considerable transverse component which keeps the sphere pressed transversely against the sealing edge, and, since between this and the sphere it is necessarily present a play, the annular section through which the ink flows is not symmetrical with respect to the axis of the pen, with a length that, instead of being constant, varies from zero to a maximum value proceeding circumferentially around the sphere, reaching in correspondence of the said maximum value a dimension which allows the ink to escape with a flow rate greater than that envisaged at the time of the project,
flow rate which is calculated as a function of the viscosity of the ink and of a uniform width of the annular passage section.
[0004] The foregoing causes the appearance of spots which randomly dot the writing lines, generating an unsightly effect which is automatically associated with the poor quality of a pen.
Furthermore, in correspondence with the aforesaid spots, the ink, forming areas thicker than the norm, cannot dry quickly and, if they inadvertently touch the stains with the hand or arm, the effect of dilating them is obtained, tracing the unsightly streaks and even dirtying the hand or arm themselves.
The inventor of the subject matter of the present application intended to provide a solution to the problem set out above, and has devised a ballpoint pen of the type described above, in which on said capillary meatus, which is traversed by said rectilinear portion of the ball-pressing spring ,
means suitable to prevent this portion from tilting with respect to the longitudinal axis of the pen are applied.
[0005] In some embodiments of the invention such means are constituted by trimmings which create a narrow section of the capillary meatus, in which the said straight portion of the spring is inserted approximately complementarily with a minimum clearance.
The object of the present invention is therefore constituted by a ballpoint pen as described in the attached Claim 1. A more detailed description of two preferred embodiments of the ballpoint pen of the invention will now be carried out, also referring to the attached drawings, in which :
<Tb> fig. 1 <sep> is the enlarged longitudinal section of some parts of a ballpoint pen made according to the current state of the art, while it is used for writing;
<Tb> fig. 2 is the enlarged longitudinal section of some parts of a ballpoint pen of the invention according to a first embodiment;
<Tb> fig. 3 is the enlarged longitudinal section of some parts of a ballpoint pen of the invention according to a second embodiment.
[0006] If we consider fig. 1, it can be seen as a ballpoint pen 101 according to the state of the art comprising an ink reservoir (of which only a limited portion is shown indicatively) communicating with a cylindrical hole 10 connected to a capillary meatus 3 of a needle 4 which is provided with a cavity 9, in which the sphere 5 is housed for writing in which the said capillary meatus 3 terminates.
This ball is kept pressed against a sealing edge 9t formed on the contour towards the outside of said cavity 9 by the thrust exerted by an elastic compression spring 6 which ends with a rectilinear portion 6r, aligned with the longitudinal axis MM of the ballpoint pen 101
whose free end 6p (represented by continuous lines) is in contact with the sphere 5. This straight portion 6r coaxially crosses a cylindrical capillary meatus 3 and, when the ballpoint pen 101 is used to write, as shown in the figure, the force Q acting on the sphere 5 is transmitted to it at a point P, and flexes it with respect to the point O in which the straight portion 6r itself is connected to the remaining parts of the spring 6, inclining it (towards the right in the drawing) with respect to the said axis MM.
Consequently, from that moment on, the rectilinear portion 6r exerts on the sphere 5 a non-axial reaction force, which has a significant component in the transverse direction which causes the disadvantageous effects described above.
[0007] In fig.
2, on the other hand, it can be seen how, in a first embodiment 1 of a ballpoint pen according to the invention, the above-described phenomenon is avoided by creating in the capillary gap 3 a narrow cylindrical section 7, having the axis coinciding with the longitudinal axis NN of the pen, crossed by said rectilinear portion 6r of the spring 6 and having dimensions and shape practically complementary with respect to those of the latter (unless there is a very limited play, accentuated in the drawing, left in anticipation of thermal expansion of the material from which the spring 6 slightly different from those of the material from which the needle 4 is made.
Since in the situation illustrated above the flow of ink through the restricted section 7, partially occluded by the rectilinear portion 6r of the spring 6, could be hindered, the inventor has provided the possibility of forming one or more radial grooves 8th passages which bring communication of the aforementioned cavity 9 housing the sphere 5 with the said hole 10 with which the ink tank 2 communicates.
[0008] In fig.
3 shows how, in a second embodiment 11 of the ballpoint pen of the invention, all the different component parts mentioned in the description of the first embodiment are identical (and are therefore indicated with the same reference numbers), except the said restricted section 7 ¾, which in this case is not obtained with a cylindrical narrowing, but realizing in the capillary gap 3 a ring 12 of semicircular section projecting inwards and having the axis coinciding with the longitudinal axis NN of the ballpoint pen 11.
[0009] In both cases of figs.
2 and 3 the said narrow sections 7, 7 ¾, regardless of their shape, keep the straight portion 6r of the spring 6 substantially fixed, i.e. oriented according to the longitudinal axis NN of the ball-point pens 1, 11, whose free end 6p therefore it always presses axially in a substantially central position on the sphere 5, avoiding the aforementioned drawbacks.
Using a ballpoint pen according to the invention, the aim that the inventor had set for himself, that is, to have a ballpoint pen with more regular writing lines and without the creation of stains and / or smears, has therefore been achieved.