DE925810C - Plastischer Verschluss fuer Kugelschreiber - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 31. MÄRZ 1955

O 2175XI70b

ist in Anspruch genommen

Gegenstand der Erfindung ist ein plastischer Verschluß für die Tintenrohre und Reservepatronen von Kugelschreibern.

Die gegenwärtig in Verbindung mit den Kugelspitzen bei Kugelschreibern benutzten Tintenrohre können in zwei Klassen eingeteilt werden, nämlich die, bei welchen der Querschnitt verhältnismäßig klein ist und deren Durchmesser größenordnungsmäßig 2 bis 3 mm beträgt, und die, deren Durchmesser größer als 3 mm ist.

Die Fassungskraft der ersteren ist notwendigerweise durch die durch einen zweckmäßigen Gebrauch des Geräts bedingten Abmessungsbeschränkungen begrenzt, so daß sie nicht immer die vollständige Ausnutzung der Eigenschaften der Spitze gestatten.

Die zweiten besitzen zwar eine genügende Fassungskraft, es ist jedoch nicht möglich, die Tinte in dem Rohr durch die Kapillarität festzuhalten, so daß über der Tinte ein Verschlußorgan vorgesehen werden muß, welches das Ausfließen der Tinte bei einer Umkehrung des Geräts verhindern, aber gleichzeitig den beständigen Zufluß zu der Kugel während der Benutzung gestatten soll.

Man hat bereits vorgeschlagen, die Tintenrohre dieser Kugelschreiber mit Verschlußorganen zu versehen. Diese Anordnung arbeitet jedoch nur zufriedenstellend, wenn der Querschnitt des Tintenrohres über seine ganze Länge genau konstant bleibt. Dies scheidet praktisch die Benutzung von plastischen Massen zur Herstellung des Tintenrohres infolge der Unregelmäßigkeiten der durch Pressen dieser Massen durch eine Düse hergestellten Rohre aus. Einzig und allein ein Metallrohr kann zufriedenstellende Ergebnisse liefern; es besitzt

jedoch den Nachteil, daß es teuer ist und daß das Tintenniveau nicht sichtbar ist.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Verschlußkolben aus einem starren Werkstoff durch eine geeignete Menge einer viskosen Flüssigkeit zu ersetzen, die von Tinte verschieden ist und vorzugsweise eine größere Viskosität als die Tinte besitzt, was theoretisch die Verwendung von Rohren aus einer plastischen Masse gestatten sollte.

ίο In Wirklichkeit hat die Praxis gezeigt, daß die verschiedenen vorgeschlagenen Flüssigkeiten keine befriedigenden Ergebnisse lieferten und daß die Viskosität nicht nur nicht zweckmäßig war, sondern unter den gegebenen Bedingungen ernsthafte Nachteile aufwies.

Eine viskose Flüssigkeit gestattet nämlich infolge ihres Haftvermögens die anfängliche Bildung -eines -Meniskus, welcher die anfängliche Stabilität der Tinte gewährleistet. Nach Maßgabe der Erschöpfung der Tinte läßt jedoch die Schutzschicht auf der Wand des Rohres eine Schicht, deren Dicke der Viskosität des benutzten Stoffes proportional ist. Nach verhältnismäßig kurzer Benutzungsdauer höhlt sich die Schutzschicht in ihrem mittleren Teil trichterförmig aus, so daß die Tinte alsbald unmittelbar mit der Außenluft in Berührung kommt, so daß sie in gewissen Stellungen des Tintenrohres ausfließen kann.

Die Untersuchungen der verschiedenen Eigenschäften der in Betracht kommenden Flüssigkeiten dürfen sich daher nicht nur auf die Viskosität be-.schränken. Die Erfahrung zeigt vielmehr, daß von den zur Bildung von plastischen Verschlüssen in Betracht kommenden Stoffen oder Gemischen von Stoffen hauptsächlich die sogenannten erstarrten Flüssigkeiten geeignet sind, welche sich in Wirklichkeit in einem Zwischenzustand zwischen dem flüssigen und dem festen Zustand befinden, so daß ihre Viskosität nicht in Betracht gezogen werden kann, insbesondere weil sie nicht gemessen werden kann und auch besonders deshalb, weil sie mit dem Ruhezustand des betrachteten Stoffes veränderlich ist.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß es sich bei den ,zu berücksichtigenden physikalischen Kenngrößen einerseits um den mittleren Eindringungs index bei den in Betracht kommenden Benutzungstemperaturen und andererseits um die Oberflächenspannung zwischen dem benutzten Stoff oder Gemisch von Stoffen und der Wand des Rohres handelt, wobei natürlich die Oberflächenspannung zwischen der Verschlußmasse und der Tinte nicht vernachlässigt werden darf.

Nach der Erfindung wird ein plastischer Ver-Schluß für Tintenrohre und Reservepatronen von Kugelschreibern benutzt, der durch einen Stoff gebildet wird, welcher die Konsistenz von Vaseline hat, eine Dichte besitzt, die etwa gleich der der benutzten Tinte und zweckmäßig etwas kleiner als diese ist und sich nicht in der Tinte löst. Erfindungsgemäß ist dieser Stoff so beschaffen, daß er einen mittleren Eindringungsindex bei 25⁰¹C zwischen 200 und 400 (Index ASTM — D 217 — 44 T) hat und daß seine innere Spannung größer als die Oberflächenspannung zwischen ihm und der Tinte sowie zwischen ihm und der Innenfläche des Tintenrohres ist. Der Eindringungsindex ist eine Normgröße, wie sie z. B. in der Veröffentlichung »Mineraloele und verwandte Produkte« von Professor Z er b e 1952, S. 1014, Springer Verlag 1952, angegeben ist.

Die so beschaffene Masse wird flüssig auf die Tinte aufgespritzt und verbreitet sich auf der Oberfläche. Die Flüssigkeit erstarrt dabei langsam, und in halbflüssigem Zustand können etwaige Luftblasen an die Oberfläche aufsteigen. Dadurch werden spätere Störungen vermieden. Allmählich vergrößert sich die Konsistenz und erreicht etwa den angegebenen Wert .von 250 Einheiten des Eindringungsindex. Die Masse hat darauf eine Starrheit, die ausreichend ist, um das Ausfließen der Tinte zu verhindern. Der Pfropfen sinkt beim Verbrauch der Tinte nach, und bei der angegebenen Eigenschaft des Verschlußstoffes braucht kein Rohr für die Patrone verwendet zu werden, welches genau kalibriert ist, sondern es ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß auch Kunststoff rohre verwendet werden können, deren Durchmesser nicht immer gleichmäßig ist.

Zweckmäßig besteht der Verschlußstoff aus einem Gemisch von Dimethylpolysiloxan und einem Kieselerdegel. Auch kann als Stoff ein Gemisch eines alkylierten Abkömmlings der Polysiloxane und eines Kieselerdegels benutzt werden. Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert: In ein Rohr mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 3 bis 10 mm, welches mit der Kugelspitze fest verbunden ist und die gewünschte Menge an Tinte enthält, wird unter Druck auf die Tintenschicht ein Gemisch von Dimethylpolysiloxan oder einem alkylierten Abkömmling der Polysiloxane und Kieselerdegel eingespritzt, so daß sich auf der freien Oberfläche der Tinte eine Schicht bildet, deren Höhe wenigstens gleich dem Durchmesser des Rohres ist, worauf während einiger Sekunden auf diese Schicht ein solcher Druck ausgeübt wird, daß eine innige Berührung zwischen der plastischen Masse und der Wand des Rohres entsteht.

Die Anteile der „Bestandteile des Gemisches werden in genauer Weise dadurch eingestellt, daß no diesem Probestoffe zugesetzt werden, welche aus sehr feinen Kohlekörnern bestehen. Dabei wird die Fortschreitungsgeschwindigkeit der verschiedenen Körner parallel zur Rohrachse von der Umfangszone nach der Achse zu festgestellt. Wird ein Gemisch erhalten, dessen Zusammensetzung eine konstante Geschwindigkeit für alle Körner ergibt, so erhellt daraus, daß die thixotropischen Kräfte ausreichend sind, damit sich die Verschlußmasse im ganzen verstellt und die Kaminbildung vermieden wird. Die Masse schmiegt sich dann selbst bei Unregelmäßigkeiten oder Querschnittsänderungen der Innenwand des Rohres eng an.

Es ist festgestellt worden, daß in dem Temperaturbereich zwischen 0 und 70° C, d. h. praktisch unter den kritischen Benutzungsbedingungen, die

plastische Masse tadellos ihre Rolle als Verschluß erfüllt und jedes unzeitige Ausfließen der Tinte verhindert. Man hat festgestellt, daß dann der Eindringungsindex des "Gemisches im Ruhezustand zwischen 226 und 279 liegt.

Die unter der Bezeichnung D C 7 im Handel befindliche Silikonmasse entspricht den geforderten Bedingungen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Plastischer Verschluß für Tintenrohre und Reservepatronen von Kugelschreibern, der durch einen Stoff gebildet wird, welcher die Konsistenz eines Vaselins hat, eine Dichte besitzt, die etwa gleich der der benutzten Tinte und zweckmäßig etwas kleiner als diese ist und sich nicht in dieser Tinte löst, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff einen mittleren Eindringungsindex bei 25°- C zwischen 200 und 400 (Index ASTM — D 217 — 44 T) hat und daß seine innere Spannung größer als die Oberflächenspannung zwischen ihm und der Tinte, sowie zwischen ihm und der Innenfläche des Tintenrohres ist.
2. 2. Plastischer Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch von Dimethylpolysiloxan und einem Kieselerdegel besteht.
3. 3. Plastischer Verschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch eines alkylierten Abkömmling der Polysiloxane und eines Kieselerdegels besteht.

   Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 939 504, 272.

   © 960S 3.5?