Die Erfindung betrifft ein Tintenschreibgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE-OS 10 07 667 ist ein Tintenschreibgerät
iieser Art bekannt, bei dem allenfalls bei Verwendung
ier dort vorgesehenen Feder als Schreibspitze eine befriedigende, gleichmäßige Schreibqualität gewährleistet
wird, weil nämlich ansonsten insbesondere bei Verwendung dünnflüssiger Tinte die dort zwischen
Tintenvorratsraum und Ausgleichskörper vorhandene Membranwirkung zu dauernden Schwankungen des
Tintenzuflusses führt, welche bei dünnflüssiger Tinte und Verwendung unterschiedlicher Schreibspitzen zu
gravierenden Schriftbildveränderungen führen. ι ο
Aus der US-PS 28 80 702 ist ein wiederfüllbarer Kugelschreiber für flüssige Tinte bekannt, der für den
Einsatz unterschiedlich breit schreibender Schreibspitzen vorgesehen ist, jedoch läßt sich auch dort infolge
der Art des vorgesehenen Ausgleichskörpers ein befriedigend gleichmäßiges Schriftbild nur bei Verwendung
von Kugelschreiberspitzer, sowie nicht allzu dünnflüssiger Tinte erreichen, nicht aber bei Verwendung
unterschiedlichster Schreibspitzen, wie Faserstiften oder dergleichen und bei dünnflüssiger Tinte.
Die FR-Zusatz-PS 57 926 zeigt Schreibgerätekörper, die derart ausgebildet sind, daß sie wahlweise mit
verschiedenen Schreibspitzen versehen werden können, jedoch ist dort das Problem der Gewährleistung eines
gleichmäßigen Tintenzuflusses auch bei Verwendung dünnflüssiger Tinten und von Schreibspitzen unterschiedlichsten
Tintenaufnahmecharakters nicht angesprochen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Tintenleiter und den Ausgleichskörper eines Schreibgerätes
für dünnflüssige Tinte so auszubilden, daß dieses Schreibgerät für den Einsatz unterschiedlicher Schreibspitzen,
wie harten oder weichen Faserstiften oder Kugeln, geeignet ist und in jedem Fall eine gute
Schreibqualität sichert
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten
Merkmale gelöst
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die Erfindung wird ein Tintenschreibgerät geschaffen, bei dem ein Tintenvorrat ohne Verwendung
eines internen, aus Fasern bestehenden Kapillarreservoirs oder einer Kapillarzelle zuverlässig gehalten
werden kann. Der vorgesehene Ausgleichskörper nimmt durch Änderungen im atmosphärischen Druck
austretende Tinte auf, und verhindert ein Auslecken der Tinte. Das erfindungsgemäße Schreibgerät besitzt ein
dünnes Metallgehäuse, das einen größeren Innenraum und eine größere Tintenkapazität gegenüber herkömm- so
liehen ermöglicht. Das erfindungsgemäße Tintenschreibgerät führt zu einem glatteren Schreiben und
schnellerem Beginnen des Schriftzuges. Der Gegenstand der Erfindung ist wirtschaftlich herzustellen und
bietet auch dem Handel infolge der flexiblen Auslegung beträchtliche wirtschaftliche Vorteile.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 eine vertikale Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel eines Tintenschreibgerätes mit
Kugelspitze;
F i g. 2 eine fragmentarische, vertikale Schnittdarstellung, in vergrößertem Maßstab, des spitzen Endes eines
Tintenschreibgerätes mit Stiftspitze;
F i g. 3 in fragmentarischer, vertikaler Schnittdarstellung
das Schreibende eines Filzstift-Ausführungsbeispieles in vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 in vertikaler S.'mittdarstellung, in vergrößertem
Maßstab, eine Ausgleichskörperanordnung des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispieles;
F i g. 5 eine Rückansicht der Ausgleichskörperanordnung der F i g. 4;
F i g. 6 eine Rückansicht der Ausgleichskörperanordnung der F i g. 4; und
Fig.7 eine vertikale Schnittdarstellung des Ausgleichskörpers«
entlang der Linie 10-10 der Fig.4, in Richtung der Pfeile gesehen.
F i g. 1 zeigt ein Tintenschreibgerät 15 im ganzen mit einer Schutzkappe 16. Die Schutzkappe 16 ist in Fi g. 1
mit dem Tintenschreibgerät 15 verbunden, wie es beispielsweise bei Transport und der Lagerung von
Tintenschreibgeräten der Fall ist, ehe diese verwandt
werden, jedoch ist diese Schutzkappe 16 natürlich zum Schreiben vom Schreibgerät 15 abnehmbar. In einem
Tintenvorratsraum befindet sich ein Tintenvorrat 18. Der Tintenvorratsraum 19 besteht aus einer Hülle 20
und einer Hülle 21 für einen Ausgleichskörper 23, die an einer Verbindungsstelle 22 miteinander laserverschweißt
sind. Die Schweißung muß dabei eine luftdichte Abdichtung gewährleisten.
Beim Herstellungsprozeß wird der Vmtenvorratsraum 19 auf annähernd 95% seiner gesamten Leerkapazität
gefüllt, einschließlich des Leervolumens des Ausgleichskörpers 23, wobei die hierzu verwandte Tinte
eine Viskosität von 0,9 bis lOCentipoise hat Es ist zu
beachten, daß die Tinte sich innerhalb des Tintenvorratsraumes 19 frei und lose bewegt
Der vorzugsweise aus Kunststoff, wie Polyethylen, hergestellte Ausgleichskörper 23 weist eine im wesentlichen
zylindrische, ihn durchsetzende Bohrung auf und ist innerhalb der Hülle 21 an diese angewürgt
Ein Konusteil 24 des Ausgleichskörpers 23 erstreckt sich nach außen über das offene Ende des durch die
Hüllen 20 und 21 gebildeten Gehäuses hinaus. Die inneren Abmessungen der Bohrung im Ausgleichskörper
23 und am äußeren Ende des Konusteiles 24 sind so gewählt, daß verschiedenartige Schreibspitzen lösbar
befestigt werden können, von denen einige in der Zeichnung dargestellt sind.
F · g. 1 zeigt eine Kugelspitzenanordnung 25, F i g. 2
zeigt eine Stiftspitze 26 und Fig.3 zeigt eine Filzschreibspitze 27. Das Material für die weiche Spitze
der Filzschreibspitze 27 ist so gewählt, daß Tinte schnell zur Verfugung steht, um eine breite Lin-e erzeugen zu
können. Für die Stiftspitze 26 wird vorzugsweise ein steifer Kunststoff verwendet, innerhalb dessen Tintenkanäle
vorgesehen sind, welche Tinte zum Schreibende bringen, wodurch sich eine dünne, exakte Linie bei
geringerem Schreibdruck ergibt
Um Tinte von dem Tintenvorratsraum 19 zur Schreibspitze, beispielsweise also zu einer Kugel 31 in
der Kugelspitzenanordnung 25 zu übertragen, oder aber zur Siiftspitze 26 (F i g. 2) oder zur Filzschreibspitze 27
(Fig.3), ist ein Tintenleiter 40 vorgesehen. Der
Tintenleiter 40 ist in der Bohrung des Ausgleichskörpers 23 angeordnet. Wenigstens ein Hocker 39 ist auf der
Oberfläche des Tintenleiters 40 vorgesehen, welcher mit der Oberfläche df Bohrung im Ausgleichskörper 23
reibschlüssig zusammenwirkt um eine Drehbewegung des Tintenleiters 40 zu verhindern.
Um den Tintenfluß vom Tintenvorrattraum 19 zur
Schreibspitze zu steuern, ist ein Haupttintenkanal 41 in dem Tintenleiter 40 ausgebildet, der sich vom
Tintenvorrat 18 ir: Tintenvorratsraum 19 bis zur Schreibspitze erstreckt. Die Kapillarkraft des Haupttintenkanals
41 ist hoch genug, um ein Unterbrechen des
Tintenfadens infolge eines negativen hydraulischen Druckes, zu verhindern. Außerdem ist die Kapillarkraft
des Haupttintenkanals 41 groß genug, um das Herauslecken von Tinte aus der Spitze des Tintenschreibgerätes
zu verhindern.
An dieser Steile sei bemerkt, daß der in den Fig. 1 und 4 gezeigte Tintenleiter 40 einen reduzierten,
zylindrischen vorderen Endabschnitt 42 aufweist, der so bemessen ist, daß er in eine Längsbohrung 29 der
Kugelspitzenanordnung 25 paßt. Ein Endabschnitt 42 d'ent zum Zuführen von Tinte hinter einen Sitz 30 und
damit zur Schreibkugel 31. Der Tintenleiter 40', der in F i g. 2 gezeigt ist, ist, ebenso wie der Tintenleiter 40' der
F i g. 3, leicht verkürzt, wobei Tinte direkt zum hinteren Ende der Stiftspitze 26 bzw. der Filzschreibspitze 27
geführt wird.
Wie Fig.4 zeigt, ist in dem Konusteil 24 des Ausgleichskörpers 23 eine Belüftungsöffnung 43 vorgesehen,
welche mit der Außenatmosphäre in Verbindung sieht und das Eintreten oder Austreten von Luft
gestattet. Zum weiteren Lufttransport ist die Belüftungsöffnung 43 mit einem Verbindungskanal 44 im
Tintenleiter 40 verbunden, der wiederum mit einer inneren Belüftungsöffnung 45 in Verbindung steht. Die
BelUftungsöffnung 45 wiederum steht mit einem Längsluftkanai 50 in Verbindung, der wiederum mit
Rippenzwischenräumen 46 verbunden ist, die durch eine Vielzahl von an dem Ausgleichskörper 23 vorgesehenen,
sich nach außen erstreckenden Rippen 47a, 47fc sowie durch einen Ringraum 49, der zwischen der
Innenwandung der Hülle 21 und der Außenseite des Ausgleichskörpers 23 liegt, gebildet sind.
Es ist zu beachten, daß die freiliegende Belüftungsöffnung 43 mit der inneren Belüftungsöffnung 45 über den
Verbindungskanal 44 in der Weise verbunden ist, daß die Hülle 21 um den Konusteil 24 des Ausgleichskörpers
23 gewürgt werden kann und daß dort ein Zwischenraum mit Kapillarwirkung vermieden wird, der ein
Herauslecken aus der Hülle 21 oder in die Schutzkappe bewirken könnte, wenn sich Tinte in dem Ringraum 49
befände. Der Längsluftkanai 50 im Ausgleichskörper 23 ist durch den oberen Teil aller Rippen der ersten
Rippengruppe 47a, geschnitten, mit der Ausnahme, daß er sich nicht durch die letztere, vom Schreibende des
Tintenschreibgerätes wegweisende Rippe 51 erstreckt.
Der Längsluftkanai 50 erstreckt sich nur teilweise in die Rippen 47a hinein.
Es ist zu beachten, daß die äußeren Randflächen der letzten drei Rippen 47b der zweiten Gruppe nahe dem
Tintenvorratsraum 19 in Umfangsrichtung derart mit Abstand von der Innenwandung der Hülle 21 angeordnet
sind, daß eine kapillare Abmessung von annähernd 0,13 bis 0,165 mm erreicht ist Die hierdurch erzielte
Kapillarwirkung ist hinreichend klein, um Tinte zwischen den Rippen 47a, b zu halten, wodurch ein
luftdichter Abschluß gewährleistet und außerdem sichergestellt ist, daß keine Luft infolge eines Kurzschlusses
durch die letzten drei Rippen 476, der zweiten Gruppe nahe dem Tintenvorratsraum 19 gelangt, mit
Ausnahme eines Luftkanalabschnittes 50* oberhalb der
drittletzten Rippe und eines tieferen Luftkanalabschnittes 52, der durch Verkürzung der zweitletzten Rippe 47b
gebildet ist, sowie schließlich eines oberen, Endrippenluftkanalabschnittes
53, der die letzte Rippe 47a des Ausgleichskörpers 23 durchsetzt Auf diese Weise steht
der Längsluftkanai 50 mit einem gewundenen Luftkanal
in Verbindung, der nacheinander durch die drei innersten Ausgleichskörper-Rippen-Zwischenräume
gebildet ist, wobei ein Kapillarspalt 55 mit dem Tintenvorratsraum 19 über eine Ausnehmung 56 in
Verbindung steht, die im hinteren Ende des Ausgleichskörpers 23 ausgebildet ist. Hieraus folgt, daß der
Kapillarspalt 55 mit dem Luftkanal 48 in Reihe liegt.
Obwohl die Zwischenräume der letzten drei Rippen 47b als »gewundener Luftkanal« 48 bezeichnet werden,
so ist doch zu bedenken, daß diese gewundene Form keineswegs von Bedeutung ist, vielmehr ist es
ίο erfindungswesentlich, daß der Luftkanal 48 mit dem Kapillarspalt 55 in Reihe liegt und derart ein
Ausgleichskörper 23 für überschüssige Tinte gebildet ist,
dessen Fassungsvermögen ausreicht, jedwedes Tintenvolumen, welches aus dem Tintenvorratsraum 19 bei
ι? Stellungs- oder Höhenänderung des Tintenschreibgerätes
ausgestoßen wird, beispielsweise also bei einer Änderung der Stellung aus der horizontalen in eine
solche, in der die Spitze oben oder unten liegt, aufzunehmen, so daß wenigstens ein Großteil der Tinte,
/" die während der Sieiiungsäiiuei ung im uciii gewundenen
Luftkanal 48 bewegt wird, in den Tintenvorratsraum 19 zurückgeführt wird, wenn das Tintenschreibgerät in eine
normale Schreibposition zurückkehrt und/oder wenn die Tendenz besteht, atmosphärische Austauschluft in
den Tintenvorratsraum 19 einzuziehen, jedoch bevor ein tatsächliches Einziehen derartiger Austauschluft stattfindet.
Ein enger in Längsrichtung verlaufender Tintenkanal 57 erstreckt sich durch den Bodenbereich der Rippen
47a und in den zentralen Abschnitt des Ausgleichskörpers 23. Bei der Erfindung ist der Kapillarspalt 55 mit
Abstand von der Schreibspitze am Ende eines relativ langen Ausgleichskörpers 23 angeordnet, wodurch eine
relativ große Aufnahmekapazität zum Speichern von Überschußtinte gewährleistet ist. Der Kapillarspalt 55
liegt dabei in demjenigen Teil des Ausgleichskörpers 23, der dem Haupttintenkanal 41 im Tintenvorratsraum 19
dicht benachbart ist, so daß der Kapillarspalt 55 also die geringsten Kapillarabmessungen innerhalb der Belüftungsdurchlässe
hat.
Weiterhin ist zu bemerken, daß der Haupttintenkanal 41 im Tintenleiter 40, der sich von dem Tintenvorratsraum
19 zur Schreibspitze erstreckt, getrennt und parallel zu dem Tintenkanal 57 vom Tintenvorratsraum
19 zum Kapillarspalt 55 ist, der sich dann darüber hinaus in Zwischenräume 46 zwischen den Rippen 47a, 47b des
Ausgleichskörpers 23 erstreckt Dies ist erwünscht, um sicherzustellen, daß die Tintenzufuhr zur Schreibspitze
nicht unterbrochen wird, wenn der steuernde Kapillarspalt 55 Luft zum Tintenvorratsraum 19 hindurchläßt
und dadurch der Tintenfaden durch den Kapillargehalt
55 unterbrochen ist
Offensichtlich müssen die Abmessungen der Rippenzwischenräume des Ausgleichskörpers 23 so gewählt
sein, daß sich eine ausreichende Kapillarkraft ergibt, um
ein Auffüllen zum Erreichen tolerierbar kleiner Gesamtsystemungleichgewichte zu ermöglichen, wobei
jedoch Kapillarkräfte vermieden werden müssen, die hinreichend groß wären, um den Ausgleichskörper 23
gefüllt zu halten oder aber ein Leeren des Ausgleichskörpers 23 zu verhindern. Praktisch ist dies eine Frage
des Abstandes der Rippen 47a, 47b des Ausgleichskörpers
23. Da die Frage der geeigneten Weite jedweden Rippenzwischenraumes mit der Stellung in der hydraulisehen
Säule zusammenhängt (also oberhalb der Schreibspitze oder unterhalb des Kapiüarspalts), muß
also die Breite der Rippenzwischenräume Ln der Weise
(je tiefer, desto breiter) variiert werden, daß sich ein
Optimum ergibt, wenn das erfindungsgemäße Tintenschreibgerät sich in der normalen Schreibstellung
befindet. Dies erfolgt praktisch dadurch, daß die Breiten von Gruppen benachbarter Rippenzwischenräume
variiert werden.
Die Zwischenräume zwischen den drei innersten Rippen 47b des Ausgleichskörpers 23, durch welche die
Luftzufuhr des Kapillarspaltes 55 erfolgen muß, wie bereits beigelegt wurde, sind so ausgelegt, daß sie eine
Kapillarkraft haben, die geringfügig größer ist als diejenige der Zwischenräume der übrigen Rippen 47a
der ersten Gruppe. Dies gibt die Möglichkeit, daß diese Zwischenräume Tinte, die aus dem Tintenvorratsraum
19 ausgestoßen wird, maximal anziehen und daß der Tintenvorratsraum 19 diese Tinte wieder aufnimmt,
wenn die Umgebungsbedingungen sich ändern, ehe der Tintenvorratsraum 19 Luft ansaugt. Zusätzlich ist die
Kapillarkraft des Kapillarspaltzwischenraumes groß genug, um ein Auslecken von Tinte aus den Luftkanälen
JV, J£, JJ iriiOigc VGn ι intCrVui/Crirugung VCm
Tintenvorratsraum 19 zum Ausgleichskörper 23 zu verhindern, wenn das Tintenschreibgerät 15 hohen
Stoßbeanspruchungen ausgesetzt ist, wie sie beim Transport und bei der Handhabung auftreten. Dieses
Merkmal, kombiniert mit der Stoßleckfestigkeit des Haupttintenkanals 41, gibt dem Tintenschreibgerät
Leckfestigkeit gegenüber jedweden Stoßbelastungen, wenn man von extremen Stößen absieht.
Infolge des gewundenen Luftkanals 48, besteht die Möglichkeit, während einer Reihe einzelner geringfügiger,
jedoch zyklischer Änderungen der Umgebungsbedingun^cn
wiederholt Tinte abzugeben und Luft aufzunehmen, wenn dies auch nur pro Zyklus im
geringem Ausmaße der Fall ist. Ansonsten könnte nämlich der Ausgleichskörper 23 so mit Tinte beladen
werden, so daß er nicht mehr den normalen Schutz gegen Auslecken geben könnte, wenn größere Änderungen
der Umgebungsbedingungen auftreten.
D.·; Tintenmenge, die vom Tintenvorratsraum 19 in
den Ausgleichskörper 23 abgegeben wird, ist je nach Kapillarspaltbedingungen und als Ergebnis geänderter
Umwelteinflüsse um so größer, je geringer die Tintenmenge in dem Tintenvorratsraum 19 ist Hieraus
folgt daß die leckträchtigste Situation dann vorliegt wenn die Tintenmenge im Tintenvorratsraum 19 gerade
geringfügig oberhalb der Kapazität des Ausgleichskörpers 23 liegt In diesem Zustand hat der Ausgleichskörper
23 seine größte Wirkung. Der Ausgleichskörper 23 hat hingegen seine geringste Wirkung, wenn der
Tintenvorratsraum 19 vollständig mit Tinte gefüllt ist. In" diesem Zustand kann er im übrigen auch leicht mit Tinte
gefüllt werden, wie es im Interesse des Erreichens einer maximalen Tintenaufnahme liegt.
Die Rückwandung des Ausgleichskörpers 23 weist eine Gruppe von strahlenförmig angeordneten Kapillarkanälen
58 auf, die sich von der Innenwandung der Hülle 21 erstrecken und mit in Längsrichtung verlaufenden
Kapillarschlitzen 59 kommunizieren, die in der
ίο Fläche der letzten Rippe 47b gebildet sind. Die
strahlenförmig verlaufenden Kapillarkanäle 58 und die Kapillarschlitze 59 wirken zusammen und haben den
Vorteil, daß eine kontinuierliche Tintenzufuhr zu einer Ausnehmung 56 gewährleistet ist, wo die Tinte zum
Transport entlang des Haupttintenkanals 41 und damit zur Schreibspitze verfügbar ist. Die Kapillarkanäle 58
und die Kapillarschlitze 59 sind von besonderem Nutzen, wenn nur ein geringer Tintenvorrat im
Tintenvorratsraum 19 vorhanden ist. Die Kapillarkanäle 58 verlaufen radial strahlenförmig, so HaB unahhäneie
von der Rotationsorientierung des Tintenschreibgerätes sich der letzie Tintenrest relativ aufwärts entlang der
Kapillarkanäle 58, bewegt, wenn das Tintenschreibgerät sich in einer verhältnismäßig horizontalen Position
befindet. Die Kapillarleitungen 58, 59 helfen also dabei, die Tintenzufuhr so effizient wie möglich zu gestalten.
In Fig.6 und 7 ist dargestellt, daß alternative Zuführkanäle 70 in dem Tintenleiter 40 vorgesehen sind.
Die alternativen Zuführkanäle 70 können eine gewisse Menge der Tinte, welche den Ringraum 49 füllt,
aufnehmen. Fig.7 zeigt, daß die Zuführkanäle 70 entlang der Kanten des Verbindungskanals 44 Stege 71
aufweist. Die Stege 71 verstärken die Festigkeit des Tintenleiters 40 in der Nachbarschaft des Kanals und
:i5 gewährleisten eine bessere Luft-Tinten-Abdichtung
zwischen dem Tintenleiter 40 und der Bohrung durch den Ausgleichskörper 23, wodurch also verhindert wird,
daß Tinte infolge der Kapillarwirkung aus dem Haupttintenkanal 41 und aus den Zuführkanälen 70 in
-to den Belüftungsbereich kommt. Dies ist besonders deshalb der Fall, weil die Stege 71 eine größere
Dichtfläche gewährleisten.
Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß alle angestrebten Vorteile durch das erfindungsgemäße
Tintenschreibgerät mit hohem praktischem Gebrauchswert erreicht werden können, wobei dieses nicht nur
einfach und zuverlässig in seiner Wirkungsweise, sondern auch verhältnismäßig einfach und wenig
aufwendig in der Herstellung ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen