EP0533676B1 - Writing unit for a cartridge fountain pen - Google Patents
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- EP0533676B1 EP0533676B1 EP91901677A EP91901677A EP0533676B1 EP 0533676 B1 EP0533676 B1 EP 0533676B1 EP 91901677 A EP91901677 A EP 91901677A EP 91901677 A EP91901677 A EP 91901677A EP 0533676 B1 EP0533676 B1 EP 0533676B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- ink
- air duct
- longitudinal gap
- writing unit
- capillary
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
- B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
- B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
- B43K5/18—Arrangements for feeding the ink to the nibs
Definitions
- the invention relates to a writing unit for a cartridge fountain pen, in particular a writing unit for a cartridge fountain pen with a nib, a handle and an ink feeder, the ink feeder having lamella-like collecting chambers, the side of the ink feeder facing the nib extending over the entire length of the ink feeder from one Capillary longitudinal gap is drawn through and an air channel extends from the longitudinal gap in the radial direction to the outside.
- Cartridge fountain pens with writing units of the type in question have been known for decades, see e.g. DE-B 1 230 331. Cartridges filled by the manufacturer and sealed with a ball are pierced for use by means of a push-through pin of the writing unit, the ball serving to close the cartridge being pressed into the interior of the cartridge to pierce the cartridge. Even after decades of introducing the cartridge fountain pen in question, writing a new or cleaned cartridge fountain pen is still extremely problematic. On the one hand, it takes minutes for the conventional writing units or the ink guide systems used there, and therefore too long, until the ink reaches the nib after the cartridge is pierced and all the capillaries important for proper functioning are filled with ink.
- the invention is therefore based on the object of designing and developing the writing unit for cartridge fountain pens of the type mentioned at the outset such that, in particular, in the case of ink feeders dimensioned for large font widths Dripping or leakage of the ink after piercing the cartridge is prevented and the work process is accelerated, on the other hand blotches are largely prevented in the event of pressure and temperature fluctuations.
- the writing unit according to the invention achieves the above object by means of the features of patent claim 1.
- the air duct then extends in the longitudinal direction over the entire area of the collecting chambers up to a control section which is designed at the end of the collecting chambers facing the writing pen and serves as a liquid valve.
- the air duct is delimited in the radial direction by a surface opposite the longitudinal gap.
- the air duct on the side opposite the longitudinal gap extends to the overflow capillary that connects the flow chambers with the flow chamber.
- the controlled system fills with ink as quickly as possible. If underpressure arises during writing, the controlled system empties, ie tears open, and allows air to flow through the air duct to the cartridge. The controlled system is then closed again by the ink flowing in as long as there is no longer a negative pressure, that is to say no more ink is removed.
- the collecting chambers take over the expanding air or the ink located in the ink feeder.
- the ink is not pressed out of the ink feeder towards the spring, but instead passes through the overflow capillary into the collecting chambers, which are only connected to one another via the overflow capillary and on the other hand to the longitudinal gap or the air duct.
- the measures according to the invention on the one hand prevent ink from dripping, in particular when the ink feeder is designed for large font widths and thus for a considerable ink delivery volume.
- a separate overflow capillary is provided for each collecting chamber.
- the collecting chambers are connected to one another on the one hand only via the overflow capillary, on the other hand to the longitudinal gap or the air duct.
- Such an embodiment of the ink feeder has the consequence that even with dimensioning of the capillary longitudinal gap for realizing large font widths, ie when realizing a large ink throughput, the ink in the ink feeder is not then pushed out of the ink feeder when the gas in the ink feeder or the air there expands due to temperature fluctuations. This is because the ink reaches the collecting chambers, which then serve as ink stores, via defined flow paths, which in this case have the function of a buffer.
- the collecting chambers compensate for the expansion of the air due to temperature fluctuations, the above features ensure reliable control of the ink, which prevents leakage and in particular also increases the resistance to shaking. Significant insensitivity to temperature fluctuations is guaranteed.
- the air duct widens with stair-shaped walls up to the side opposite the longitudinal gap.
- the ink fills the air channel from the capillary longitudinal gap from level to level, whereby the air channel is quickly filled with ink as a whole with sufficient wetting behavior between the ink feeder and the ink. So the ink quickly gets into the overflow capillary and finally into the controlled system.
- the air duct with wavy walls extends up to the side opposite the longitudinal gap, with sharp edges as "obstacles" for the spreading of the ink being avoided in comparison with the above-mentioned configuration and the refilling process thereby being repeated accelerates.
- the air duct is expanded with concave or convex walls up to the side opposite the longitudinal gap.
- the air duct is quickly filled with ink.
- the side of the air duct opposite the longitudinal gap is delimited by a likewise concave or convex wall.
- it is particularly advantageous both in terms of a short filling time of the air duct and in terms of a simple constructional or manufacturing design of the air duct if the air duct expands up to the surface opposite the longitudinal gap in such a way that the air duct has a triangular cross section.
- the triangular cross section of the air duct could either have the shape of an isosceles triangle or the shape of an equilateral triangle.
- FIG. 1 and 2 together show an embodiment of a writing unit according to the invention for a cartridge fountain pen.
- This writing unit which is only shown here by way of example, has as essential components a pen 1, a handle 2 and an ink feeder 3.
- the ink feeder 3 has lamella-like collecting chambers 3e, the side of the ink feeder 3 facing the pen 1 being traversed by a capillary longitudinal gap 3a over the entire length of the ink feeder.
- the longitudinal gap 3a merges with the outside in the entire area of the collecting chambers 3e into an air channel 3c, which takes up a substantially larger cross-sectional area than the longitudinal gap 3a.
- the side of the air duct 3c opposite the longitudinal gap 3a extends to the overflow capillary 3d connecting the collecting chambers 3e. In the longitudinal direction, the air duct 3c extends to a control section 3g provided at the spring-side end of the collecting chambers 3e.
- the air duct 3c extends in the longitudinal direction over the entire area of the collecting chambers 3e up to a control section 3g formed at the end of the collecting chambers 3e facing the pen and serving as a liquid valve. In the radial direction, the air duct 3c is delimited by a surface opposite the longitudinal gap 3a. The air duct 3c extends on the side opposite the longitudinal gap 3a to an overflow capillary 3d which connects the collecting chambers 3e with flow.
- the figures show that the collecting chambers 3e are connected to one another and to the air channel 3c or the longitudinal gap 3a only via the overflow capillary 3d. Ink and air therefore only get into the collecting chambers or out of the collecting chambers 3e via the overflow capillary 3d.
- the air duct 3c extends up to the surface opposite the longitudinal gap in such a way that the air duct 3c has a triangular cross section.
- the triangular cross section of the air duct 3c in the preferred embodiment here has the shape of an isosceles triangle.
- the handle 2 has a bore 2a, a recess 2b, a flat stop 2c, a stepped bore 2d, a shoulder 2e, a piercing pin 2f with a rear end 2g and a flange 2h.
- the capillary gap 3a flow-connected collecting chambers 3e, slats 3f delimiting the collecting chambers 3e, a control section 3g serving as a liquid valve, a transverse rib 3h, a pin 3i and a flange 3k.
- air grooves 4, 4b and a transverse groove 4a can be seen.
- the air duct 3c is designed in a triangular shape. Furthermore, the lamellae 3f, overflow capillary 3d, the controlled system 3g, the air groove 4 and the air grooves 4c can be seen from the illustration in question.
- FIG. 4 shows the object from FIGS. 1 and 2 in a cross section that is placed differently than in FIG. 3, namely along the line C-D.
- the handle 2 the ink feeder 3 and a lamella 3f can be seen.
- this illustration shows the position or configuration of the capillary gap 3a, the air duct 3c which is triangular in cross section, the air groove 4 and the air grooves 4c.
- FIG. 5 again shows the object from FIGS. 1 and 2 in section along the line E-F.
- the handle 2 with the piercing pin 2f and the pin 3i on the ink feeder 3 can be clearly seen.
- the capillary longitudinal gap 3a in the pin 3i on the ink feeder 3 is shown.
- the ink when the cartridge is pierced, the ink always flows first into the capillary longitudinal gap due to the capillary action and from there to the nib. Only through a backflow from the nib - namely through a backflow in the capillary longitudinal gap - the controlled system, the air duct and the overflow capillary are gradually filled with ink, so that a further inflow of air into the cartridge and thus an outflow of the ink from the cartridge is prevented.
- the ink can thus flow into the ink supply system.
- the ball volume and the piercing pin 2f cause a compression of the air inside the cartridge, which favors the writing of the writing instrument.
- the inventive design of the ink feeder 3 ensures that not only the capillary gap 3a, which supplies the pen 1 with ink, but also the two triangular tips of the air channel 3c are almost simultaneously filled with ink due to their capillary action.
- the ink flowing out of the cartridge fills the capillary-acting corners of the triangle of the air duct almost simultaneously with the capillary longitudinal gap 3a - in both cases by capillary action.
- the overflow capillary 3d on the ink feeder 3 and the control path 3g are filled with ink and closed in time so that the ink can no longer flow when it has arrived in the nib 1b due to capillary action. This is because the air can no longer flow into the cartridge through the ink path 3g, which ultimately prevents ink from dripping.
- the collecting chambers 3e also serve to receive ink in the event of air expansion in the capillary longitudinal gap 3a or in the air duct 3c and thus compensate for air expansion in the writing instrument caused by temperature fluctuations. This effectively prevents ink from dripping.
- This measure based on the connection between the collecting chambers 3e with the capillary longitudinal gap 3a or the air duct 3c, exclusively via individual overflow capillaries 3d, provides this protection against temperature fluctuations, but also a certain resistance to shaking, in particular with ink feeders 3, which are suitable for font widths of up to 2.7 mm are designed approximately.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schreibeinheit für einen Patronenfüllhalter, insbesondere eine Schreibeinheit für einen Patronenfüllhalter mit einer Schreibfeder, einem Griffstück und einem Tintenzuführer, wobei der Tintenzuführer lamellenartig ausgebildete Auffangkammern aufweist, wobei die der Schreibfeder zugewandte Seite des Tintenzuführers über die gesamte Länge des Tintenzuführers hinweg von einem kapillaren Längsspalt durchzogen ist und wobei sich ein Luftkanal vom Längsspalt ausgehend in radialer Richtung nach außen erweitert.The invention relates to a writing unit for a cartridge fountain pen, in particular a writing unit for a cartridge fountain pen with a nib, a handle and an ink feeder, the ink feeder having lamella-like collecting chambers, the side of the ink feeder facing the nib extending over the entire length of the ink feeder from one Capillary longitudinal gap is drawn through and an air channel extends from the longitudinal gap in the radial direction to the outside.
Patronenfüllhalter mit Schreibeinheiten der in Rede stehenden Art sind seit Jahrzehnten bekannt, siehe z.B. DE-B 1 230 331. Herstellerseitig gefüllte und mit einer Kugel verschlossene Patronen werden zum Gebrauch mittels eines Durchstoßzapfens der Schreibeinheit angestochen, wobei die dem Verschluß dienende Kugel zum Anstechen der Patrone in das Patroneninnere gedrückt wird. Auch nach jahrzehntelanger Einführung der in Rede stehenden Patronenfüllhalter ist insbesondere das Anschreiben eines neuen oder gereinigten Patronenfüllhalters immer noch äußerst problematisch. Einerseits dauert es nämlich bei den herkömmlichen Schreibeinheiten bzw. den dort verwendeten Tintenleitsystemen Minuten und somit zu lange, bis die Tinte nach dem Anstechen der Patrone die Federspitze erreicht und alle für eine einwandfreie Funktion wichtigen Kapillaren mit Tinte gefüllt sind.Cartridge fountain pens with writing units of the type in question have been known for decades, see e.g. DE-B 1 230 331. Cartridges filled by the manufacturer and sealed with a ball are pierced for use by means of a push-through pin of the writing unit, the ball serving to close the cartridge being pressed into the interior of the cartridge to pierce the cartridge. Even after decades of introducing the cartridge fountain pen in question, writing a new or cleaned cartridge fountain pen is still extremely problematic. On the one hand, it takes minutes for the conventional writing units or the ink guide systems used there, and therefore too long, until the ink reaches the nib after the cartridge is pierced and all the capillaries important for proper functioning are filled with ink.
Andererseits besteht nach dem Anstechen die Gefahr des Auslaufens von Tinte, da zwar der kapillare Längsspalt des Tintenleitsystems gleich nach dem Anstechen mit Tinte gefüllt ist, also die Feder mit Tinte versorgt, aber die zur Regulierung des Tintenflusses wichtige und dabei quasi als Flüssigkeitsventil dienende Regelstrecke noch nicht mit Tinte gefüllt ist, wodurch ständig Luft in die Patrone einströmen kann und somit Tinte ungeregelt bzw. undosiert zu der Feder gelangt. Ein Abtropfen der Tinte aus der Feder ist insbesondere dann die Folge, wenn der Patronenfüllhalter nach dem Anstechen in einem Schreibtischständer abgestellt oder zum Versand in einen Karton gelegt wird.On the other hand, there is a risk of ink leakage after the piercing, since the capillary longitudinal gap of the ink guidance system is filled with ink immediately after the piercing, i.e. supplies the spring with ink, but the control path that is important for regulating the ink flow and serves as a liquid valve is not filled with ink, causing air can constantly flow into the cartridge and thus ink reaches the nib unregulated or undosed. The ink drips from the pen when the cartridge fountain pen is placed in a desk stand after piercing or placed in a box for shipping.
Abhilfe zu den zuvor genannten Problemen wird seitens führender Hersteller von Patronenfüllhaltern bislang dadurch angeboten, daß sie bereits werksseitig ihre Füllfederhalter mit Patronen bestücken und die Patronenfüllhalter somit angeschrieben in den Fachhandel gelangen. Oftmals wird dabei der lang dauernde Anschreibvorgang herstellerseitig dadurch abgekürzt, daß die Patronenfüllhalter mit angestochener Patrone in einer Zentrifuge behandelt werden. Damit wird zwar dem Händler das zeitaufwendige Anstechen der Patrone und das Anschreiben des Füllhalters abgenommen, aber die Gefahr des Auslaufens ist bei üblicherweise nicht erschütterungsfreiem Transport besonders groß.To remedy the above-mentioned problems, leading manufacturers of cartridge fountain pens have so far offered that they have already fitted their fountain pens with cartridges at the factory and thus the cartridge fountain pens are sold to specialist retailers. The long-lasting writing process is often abbreviated by the manufacturer by treating the cartridge fountain pen with the pierced cartridge in a centrifuge. This takes the time-consuming piercing of the cartridge and the letter from the fountain pen away from the dealer, but the risk of leakage is particularly great when the transport is not usually vibration-free.
Insbesondere beim Wahl des Lufttransportweges führen auftretende Druck- und Temperaturunterschiede insbesondere dann, wenn der Tintenzuführer für große Schriftbreiten ausgelegt ist, aufgrund sich ausdehnender Tinte bzw. Luft zum zwangsläufigen Austreten von Tinte, wodurch erheblicher Schaden entstehen kann.In particular, when choosing the air transport path, pressure and temperature differences that occur, in particular when the ink feeder is designed for large font widths, lead to the inevitable escape of ink due to expanding ink or air, which can cause considerable damage.
Schließlich sind die bislang bekannten Schreibeinheiten insbesondere bei Verwendung eines Tintenzuführers für große Schriftbreiten insoweit problematisch, als sie bei großem Tintendurchsatz nur wenig Kleckssicherheit bieten.Finally, the previously known writing units are problematic in particular when using an ink feeder for large font widths insofar as they offer little protection against blobs with a high ink throughput.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Schreibeinheit für Patronenfüllhalter der eingangs genannten Art so auszugestalten und weiterzubilden, daß insbesondere bei für große Schriftbreiten dimensionierten Tintenzuführern einerseits ein Abtropfen bzw. ein Auslaufen der Tinte nach Anstechen der Patrone verhindert und der Arbeitsvorgang beschleunigt ist, andererseits bei Druck- und Temperaturschwankungen ein Klecksen weitgehend verhindert ist.The invention is therefore based on the object of designing and developing the writing unit for cartridge fountain pens of the type mentioned at the outset such that, in particular, in the case of ink feeders dimensioned for large font widths Dripping or leakage of the ink after piercing the cartridge is prevented and the work process is accelerated, on the other hand blotches are largely prevented in the event of pressure and temperature fluctuations.
Die erfindungsgemäße Schreibeinheit löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach erstreckt sich der Luftkanal in Längsrichtung über den gesamten Bereich der Auffangkammern bis hin zu einer an dem der Schreibfeder zugewandten Ende der Auffangkammern ausgebildeten und als Flüssigkeitsventil dienenden Regelstrecke. Der Luftkanal ist in radialer Richtung von einer dem Längsspalt gegenüberliegenden Fläche begrenzt. Des weiteren reicht der Luftkanal auf der dem Längsspalt gegenüberliegenden Seite bis an mit den Auffangkammern strömungsverbindende Überströmkapillare.The writing unit according to the invention achieves the above object by means of the features of
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß das Problem des Abtropfens nach Anstechen einer Patrone dadurch hervorgerufen wird, daß sich der kapillare Längsspalt sofort nach dem Anstechen der Patrone mit Tinte füllt, daß sich aber der Luftkanal nur allmählich mit Tinte füllt. Folglich sind gleich nach Anstechen der Patrone weder die Regelstrecke noch die Überströmkapillare mit Tinte gefüllt, so daß Luft durch die mit Tinte noch nicht gefüllte bzw. noch nicht verschlossene Regelstrecke in die Patrone einströmen kann, wodurch wiederum mehr bzw. zuviel Tinte - ungeregelt - zur Schreibfeder gelangt und dort abtropft.According to the invention it was first recognized that the problem of dripping after piercing a cartridge is caused by the fact that the capillary longitudinal gap is filled with ink immediately after the cartridge has been pierced, but that the air channel is only gradually filled with ink. Consequently, immediately after the cartridge has been pierced, neither the control section nor the overflow capillary are filled with ink, so that air can flow into the cartridge through the control section which is not yet filled or not yet closed, which in turn causes more or too much ink - uncontrolled - to Pen arrives and drips there.
Des weiteren ist erkannt worden, daß hinreichend Raum geschaffen werden muß, in den die Tinte bei sich ausdehnender Luft aufgrund von Temperaturschwankungen ausweichen kann, wobei entsprechende Strömungspfade vorgegeben werden müssen.Furthermore, it has been recognized that sufficient space must be created in which the ink can escape due to temperature fluctuations when the air expands, corresponding flow paths having to be specified.
Weiter erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß ein rasches Auffüllen der Regelstrecke mit Tinte durch Manipulation des Luftkanals möglich ist.Furthermore, it has been recognized according to the invention that rapid filling of the controlled system with ink by manipulation of the air duct is possible.
Erfindungsgemäß wurde schließlich durch Kombination verschiedener die Ausgestaltung des Tintenzuführers betreffende Merkmale erreicht, daß sich die Regelstrecke schnellstmöglich mit Tinte füllt. Entsteht beim Schreiben Unterdruck, so entleert sich die Regelstrecke, reißt also auf, und läßt Luft zur Patrone hin durch den Luftkanal strömen. Anschließend wird die Regelstrecke durch die nachströmende Tinte wieder geschlossen, sofern kein Unterdruck mehr auftritt, also keine Tinte mehr entnommen wird.According to the invention, it was finally achieved by combining various features relating to the design of the ink feed that the controlled system fills with ink as quickly as possible. If underpressure arises during writing, the controlled system empties, ie tears open, and allows air to flow through the air duct to the cartridge. The controlled system is then closed again by the ink flowing in as long as there is no longer a negative pressure, that is to say no more ink is removed.
Weiter erfindungsgemäß übernehmen die Auffangkammern die sich ausdehnende Luft bzw. die sich im Tintenzuführer befindende Tinte. Folglich wird bei einer Luftausdehnung, beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen, die Tinte nicht aus dem Tintenzuführer zur Feder hin herausgedrückt, sondern gelangt über die Überströmkapillare in die Auffangkammern, die lediglich über die Überströmkapillare einerseits miteinander, andererseits mit dem Längsspalt bzw. dem Luftkanal strömungsverbunden sind.According to the invention, the collecting chambers take over the expanding air or the ink located in the ink feeder. As a result, in the event of air expansion, for example due to temperature fluctuations, the ink is not pressed out of the ink feeder towards the spring, but instead passes through the overflow capillary into the collecting chambers, which are only connected to one another via the overflow capillary and on the other hand to the longitudinal gap or the air duct.
Folglich ist mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen einerseits ein Abtropfen von Tinte insbesondere auch dann verhindert, wenn der Tintenzuführer für große Schriftbreiten und somit für ein erhebliches Tintenfördervolumen ausgelegt ist.Consequently, the measures according to the invention on the one hand prevent ink from dripping, in particular when the ink feeder is designed for large font widths and thus for a considerable ink delivery volume.
Des weiteren ist es von Vorteil, wenn für jede Auffangkammer eine gesonderte Überströmkapillare vorgesehen ist. Die Auffangkammern sind dabei ausschließlich über die Überströmkapillare einerseits miteinander, andererseits mit dem Längsspalt bzw. dem Luftkanal strömungsverbunden. Eine solche Ausgestaltung des Tintenzuführers hat zur Folge, daß auch bei einer Dimensionierung des kapillaren Längsspaltes zur Realisierung großer Schriftbreiten, d.h. bei einer Realisierung eines großen Tintendurchsatzes, die im Tintenzuführer befindliche Tinte dann nicht aus dem Tintenzuführer herausgedrückt wird, wenn sich das im Tintenzuführer befindliche Gas bzw. die dort befindliche Luft aufgrund von Temperaturschwankungen ausdehnt. Über definierte Strömungspfade gelangt nämlich die Tinte in die dann als Tintenspeicher dienenden Auffangkammern, die in diesem Falle die Funktion eines Puffers haben.Furthermore, it is advantageous if a separate overflow capillary is provided for each collecting chamber. The collecting chambers are connected to one another on the one hand only via the overflow capillary, on the other hand to the longitudinal gap or the air duct. Such an embodiment of the ink feeder has the consequence that even with dimensioning of the capillary longitudinal gap for realizing large font widths, ie when realizing a large ink throughput, the ink in the ink feeder is not then pushed out of the ink feeder when the gas in the ink feeder or the air there expands due to temperature fluctuations. This is because the ink reaches the collecting chambers, which then serve as ink stores, via defined flow paths, which in this case have the function of a buffer.
Da die Auffangkammern die Ausdehnung der Luft aufgrund von Temperaturschwankungen kompensieren, ist mit den voranstehenden Merkmalen eine sichere Steuerung der Tinte gewährleistet, wodurch das Auslaufen verhindert wird und insbesondere auch die Schüttelfestigkeit erhöht wird. Eine erhebliche Unempfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen ist garantiert.Since the collecting chambers compensate for the expansion of the air due to temperature fluctuations, the above features ensure reliable control of the ink, which prevents leakage and in particular also increases the resistance to shaking. Significant insensitivity to temperature fluctuations is guaranteed.
Hinsichtlich eines schnellen Füllens des Luftkanals mit Tinte - möglichst gleich nach dem Anstechen der Patrone - ist es von weiterem Vorteil, wenn sich der Luftkanal mit treppenförmigen Wandungen bis hin zu der dem Längsspalt gegenüberliegenden Seite erweitert. Dabei füllt die Tinte vom kapillaren Längsspalt aus Stufe für Stufe den Luftkanal auf, wodurch bei hinreichend gutem Benetzungsverhalten zwischen dem Tintenzuführer und der Tinte der Luftkanal insgesamt schnell mit Tinte gefüllt wird. Also gelangt die Tinte auch schnell in die Überströmkapillare und schließlich in die Regelstrecke.With regard to rapid filling of the air duct with ink - if possible immediately after the cartridge has been pierced - it is of further advantage if the air duct widens with stair-shaped walls up to the side opposite the longitudinal gap. The ink fills the air channel from the capillary longitudinal gap from level to level, whereby the air channel is quickly filled with ink as a whole with sufficient wetting behavior between the ink feeder and the ink. So the ink quickly gets into the overflow capillary and finally into the controlled system.
Ebenso ist es möglich, daß sich der Luftkanal mit wellenförmig ausgebildeten Wandungen bis hin zu der dem Längsspalt gegenüberliegenden Seite erweitert, wobei im Vergleich zu der voranstehend genannten Ausgestaltung scharfe Kanten als "Hürden" für die Ausbreitung der Tinte vermieden sind und sich der Auffüllvorgang dadurch nochmals beschleunigt.It is also possible that the air duct with wavy walls extends up to the side opposite the longitudinal gap, with sharp edges as "obstacles" for the spreading of the ink being avoided in comparison with the above-mentioned configuration and the refilling process thereby being repeated accelerates.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Luftkanal mit konkaven oder konvexen Wandungen bis hin zu der den Längsspalt gegenüberliegenden Seite erweitert. Auch hier findet ein schnelles Auffüllen des Luftkanals mit Tinte statt. Dabei wäre es des weiteren möglich, daß die dem Längsspalt gegenüberliegende Seite des Luftkanals durch eine ebenfalls konkave oder konvexe Wandung begrenzt ist. Schließlich ist es sowohl hinsichtlich einer kurzen Auffülldauer des Luftkanals als auch hinsichtlich einer einfachen konstruktiven bzw. fertigungstechnischen Ausgestaltung des Luftkanals von besonderem Vorteil, wenn sich der Luftkanal bis zu der dem Längsspalt gegenüberliegenden Fläche derart erweitert, daß der Luftkanal einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Dabei könnte der dreieckige Querschnitt des Luftkanals entweder die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks oder die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweisen.According to a further advantageous embodiment, the air duct is expanded with concave or convex walls up to the side opposite the longitudinal gap. Here too, the air duct is quickly filled with ink. It would also be possible that the side of the air duct opposite the longitudinal gap is delimited by a likewise concave or convex wall. Finally, it is particularly advantageous both in terms of a short filling time of the air duct and in terms of a simple constructional or manufacturing design of the air duct if the air duct expands up to the surface opposite the longitudinal gap in such a way that the air duct has a triangular cross section. The triangular cross section of the air duct could either have the shape of an isosceles triangle or the shape of an equilateral triangle.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläutung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung, geschnitten, eine erfindungsgemäße Schreibeinheit für einen Patronenfüllhalter in Seitenansicht,
- Fig. 2
- in schematischer Darstellung, geschnitten, den Gegenstand aus Fig. 1 in Draufsicht,
- Fig. 3
- in schematischer Darstellung, vergrößert und ausschnittsweise den Gegenstand aus Fig. 2 im Schnitt entlang der Linie A-B,
- Fig. 4
- in schematischer Darstellung, vergrößert und ausschnittsweise den Gegenstand aus Fig. 2 im Schnitt entlang der Linie C-D und
- Fig. 5
- in schematischer Darstellung, vergrößert und ausschnittsweise den Gegenstand aus Fig. 2 im Schnitt entlang der Linie E-F.
- Fig. 1
- in a schematic representation, sectioned, a writing unit according to the invention for a cartridge fountain pen in side view,
- Fig. 2
- in a schematic representation, sectioned, the object from FIG. 1 in plan view,
- Fig. 3
- in a schematic representation, enlarged and in sections, the object from FIG. 2 in section along the line AB,
- Fig. 4
- in a schematic representation, enlarged and excerpted the object of Fig. 2 in section along the line CD and
- Fig. 5
- in a schematic representation, enlarged and excerpted the object from FIG. 2 in section along the line EF.
Die Fig. 1 und 2 zeigen gemeinsam ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schreibeinheit für einen Patronenfüllhalter. Diese hier lediglich beispielhaft dargestellte Schreibeinheit weist als wesentliche Bestandteile eine Schreibfeder 1, ein Griffstück 2 und einen Tintenzuführer 3 auf.1 and 2 together show an embodiment of a writing unit according to the invention for a cartridge fountain pen. This writing unit, which is only shown here by way of example, has as essential components a
Der Tintenzuführer 3 weist lamellenartig ausgebildete Auffangkammern 3e auf, wobei die der Schreibfeder 1 zugewandte Seite des Tintenzuführers 3 über die gesamte Länge des Tintenzuführers hinweg von einem kapillaren Längsspalt 3a durchzogen ist. Der Längsspalt 3a geht im gesamten Bereich der Auffangkammern 3e nach außen hin in einen Luftkanal 3c über, der eine wesentlich größere Querschnittsfläche einnimmt als der Längsspalt 3a. Die dem Längsspalt 3a gegenüberliegende Seite des Luftkanals 3c reicht bis an mit den Auffangkammern 3e verbindende Überströmkapillare 3d. In Längsrichtung erstreckt sich der Luftkanal 3c bis an eine am federseitigen Ende der Auffangkammern 3e vorgesehene Regelstrecke 3g.The
Erfindungsgemäß erstreckt sich der Luftkanal 3c in Längsrichtung über den gesamten Bereich der Auffangkammern 3e bis hin zu einer an dem der Schreibfeder 1 zugewandten Ende der Auffangkammern 3e ausgebildeten und als Flüssigkeitsventil dienenden Regelstrecke 3g. In radialer Richtung ist der Luftkanal 3c von einer dem Längsspalt 3a gegenüberliegenden Fläche begrenzt. Der Luftkanal 3c reicht auf der dem Längsspalt 3a gegenüberliegenden Seite bis an mit den Auffangkammern 3e strömungsverbindende Überströmkapillare 3d.According to the invention, the
Die Figuren zeigen insgesamt, daß die Auffangkammern 3e untereinander und mit dem Luftkanal 3c bzw. dem Längsspalt 3a ausschließlich über die Überströmkapillare 3d strömungsverbunden sind. Tinte und Luft gelangen demnach ausschließlich über die Überströmkapillare 3d in die Auffangkammern bzw. aus den Auffangkammern 3e heraus.Overall, the figures show that the collecting
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen besonders deutlich, daß sich der Luftkanal 3c bis zu der dem Längsspalt gegenüberliegenden Fläche derart erweitert, daß der Luftkanal 3c einen dreieckigen Querschnitt aufweist. Dabei weist der dreieckige Querschnitt des Luftkanals 3c in hier bevorzugter Ausgestaltung die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf.3, 4 and 5 show particularly clearly that the
Die Fig. 1 und 2 zeigen über die voranstehend erörterten wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung hinaus, daß die Schreibfeder 1 eine Schreibspitze 1a und einen Schreibfederspalt 1b aufweist. Das Griffstück 2 weist eine Bohrung 2a, eine Ausnehmung 2b, einen Plananschlag 2c, eine abgesetzte Bohrung 2d, einen Ansatz 2e, einen Anstechzapfen 2f mit rückwärtigem Ende 2g und einen Flansch 2h auf.1 and 2 show, in addition to the essential features of the present invention discussed above, that the
Zu dem den Kapillarspalt 3a und den Luftkanal 3c aufweisenden Tintenzuführer 3 gehören des weiteren ein Anschlag 3b für die Schreibfeder 1, die Überströmkapillare 3d, über die Überströmkapillare 3d mit dem Luftkanal 3c bzw-. dem Kapillarspalt 3a strömungsverbundene Auffangkammern 3e, die Auffangkammern 3e begrenzende Lamellen 3f, eine als Flüssigkeitsventil dienende Regelstrecke 3g, eine Querrippe 3h, ein Zapfen 3i und ein Flansch 3k. Des weiteren sind Luftnuten 4, 4b und eine Quernut 4a zu erkennen.The
In der geschnittenen Darstellung in Fig. 3 erkennt man deutlich das Griffstück 2, den Tintenzuführer 3 und den kapillaren Längsspalt 3a. Der Luftkanal 3c ist wie bereits ausgeführt in Dreiecksform ausgebildet. Des weiteren sind der in Rede stehenden Darstellung die Lamellen 3f, Überströmkapillare 3d, die Regelstrecke 3g, die Luftnut 4 und die Luftnuten 4c zu entnehmen.3 clearly shows the
Fig. 4 zeigt den Gegenstand aus den Fig. 1 und 2 in einem Querschnitt, der anders gelegt ist als in Fig. 3, nämlich entlang der Linie C-D. Auch hier ist das Griffstück 2, der Tintenzuführer 3 und eine Lamelle 3f zu erkennen. Des weiteren entnimmt man dieser Darstellung, die Lage bzw. Ausbildung des Kapillarspalts 3a, des im Querschnitt deieckförmigen Luftkanals 3c, der Luftnut 4 und der Luftnuten 4c.FIG. 4 shows the object from FIGS. 1 and 2 in a cross section that is placed differently than in FIG. 3, namely along the line C-D. Here too, the
Fig. 5 zeigt schließlich wiederum den Gegenstand aus den Fig. 1 und 2 im Schnitt entlang der Linie E-F. Hier ist deutlich das Griffstück 2 mit dem Durchstoßzapfen 2f und dem Zapfen 3i am Tintenzuführer 3 zu erkennen. Des weiteren ist der kapillare Längsspalt 3a im Zapfen 3i am Tintenzuführer 3 gezeigt.Finally, FIG. 5 again shows the object from FIGS. 1 and 2 in section along the line E-F. Here the
Nachfolgend sei unter Bezugnahme auf die voranstehend erörterten Figuren die Funktionweise einer erfindungsgemäßen Schreibeinheit erläutert.The mode of operation of a writing unit according to the invention is explained below with reference to the figures discussed above.
Bei herkömmlichen Schreibeinheiten ist beim Anstechen der Patrone die Tinte aufgrund der Kapillarwirkung stets zuerst in den kapillaren Längsspalt und von dort aus zur Schreibfeder geströmt. Erst durch einen Rückstau von der Schreibfeder her - nämlich durch einen Rückstau im kapillaren Längsspalt - werden allmählich die Regelstrecke, der Luftkanal und die Überströmkapillare mit Tinte gefüllt, so daß ein weiteres Einströmen von Luft in die Patrone und damit ein Ausströmen der Tinte aus der Patrone verhindert ist.In conventional writing units, when the cartridge is pierced, the ink always flows first into the capillary longitudinal gap due to the capillary action and from there to the nib. Only through a backflow from the nib - namely through a backflow in the capillary longitudinal gap - the controlled system, the air duct and the overflow capillary are gradually filled with ink, so that a further inflow of air into the cartridge and thus an outflow of the ink from the cartridge is prevented.
Dieser Vorgang dauert in aller Regel einige Minuten und führt zum unerwünschten Abtropfen von Tinte aus dem Schreibfederspalt insbesondere dann, wenn der Füllfederhalter sofort nach dem Anstechen der Patrone mit der Schreibfeder nach unten in einen dafür vorgesehenen Köcher oder dgl. in einem Schreibtischständer abgestellt wird. Auch bei Ausdehnungen der in der Schreibeinheit befindlichen Luft findet ein Abtropfen aufgrund der durch die ausgedehnte Luft verdrängten Tinte statt.This process usually takes a few minutes and leads to undesired dripping of ink from the nib, especially if the fountain pen is placed immediately after the cartridge has been pierced with the nib down in a designated case or the like in a desk stand. Even when the air in the writing unit expands, there is a drip due to the ink displaced by the expanded air.
Bei der erfindungsgemäßen Schreibeinheit geschieht dagegen folgendes: Beim Anstechen der in den Figuren nicht gezeigten Patrone wird die Verschlußkugel der Patrone vom vorderen Ende der Patrone mit dem Durchstoßzapfen 2f am Griffstück 2 in die Patrone gestoßen und dadurch geöffnet. Die Tinte kann somit in das Tintenleitsystem einströmen. Das Kugelvolumen und der Durchstoßzapfen 2f verursachen beim Durchstoßen innerhalb der Patrone eine Kompression der dort befindlichen Luft, die das Anschreiben des Schreibgeräts begünstigt. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Tintenzuführers 3 ist nun erreicht, daß sich nicht nur der die Schreibfeder 1 mit Tinte versorgende Kapillarspalt 3a, sondern auch die beiden Dreiecksspitzen des Luftkanals 3c durch ihre Kapillarwirkung fast gleichzeitig mit Tinte füllen. Die aus der Patrone auströmende Tinte füllt die kapillarwirkenden Ecken des Dreiecks des Luftkanals nahezu gleichzeitig gemeinsam mit dem kapillaren Längsspalt 3a - in beiden Fällen durch Kapillarwirkung.In contrast, the following occurs in the writing unit according to the invention: when the cartridge, not shown in the figures, is pierced, the sealing ball of the cartridge is pushed into the cartridge from the front end of the cartridge with the piercing
Erfindungsgemäß werden die Überströmkapillare 3d am Tintenzuführer 3 und die Regelstrecke 3g so rechtzeitig mit Tinte gefüllt und verschlossen, daß die Tinte dann, wenn sie durch Kapillarwirkung im Schreibfederspalt 1b angekommen ist, nicht mehr weiterströmen kann. Dies liegt daran, daß die Luft durch die mit Tinte verschlossene Regelstrecke 3g nicht mehr in die Patrone einströmen kann, wodurch schließlich ein Abtropfen von Tinte sicher verhindert ist.According to the invention, the
Die Auffangkammern 3e dienen des weiteren zur Aufnahme von Tinte im Falle einer Luftausdehnung im kapillaren Längsspalt 3a bzw. in dem Luftkanal 3c und kompensieren somit eine temperaturschwankungsbedingte Luftausdehnung im Schreibgerät. Ein Abtropfen von Tinte ist somit wirksam verhindert. Diese Maßnahme unter Zugrundelegung der Verbindung zwischen den Auffangkammern 3e mit dem kapillaren Längsspalt 3a bzw. dem Luftkanal 3c ausschließlich über einzelne Überströmkapillare 3d gewährt diesen Schutz bei Temperaturschwankungen, aber auch eine gewisse Schüttelfestigkeit, insbesondere bei Tintenzuführern 3, die für Schriftbreiten bis zu 2,7 mm etwa ausgelegt sind.The collecting
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß der Kern der vorliegenden Erfindung - Verhinderung eines ungewollten Abtropfens bei einer Schreibeinheit auch im Verlaufe von Temperaturschwankungen - durch besondere Ausgestaltung des Tintenzuführers auch bei anderen Schreibgeräten realisiert werden kann, die eine zuvor beschriebene oder ähnliche Schreibeinheit aufweisen.In conclusion, it should be pointed out that the essence of the present invention - prevention of unwanted dripping in a writing unit even in the course of temperature fluctuations - can also be implemented in other writing instruments which have a previously described or similar writing unit by a special design of the ink feeder.
Claims (9)
- Writing unit for a cartridge fountain pen, having a nib (1), a gripping part (2) and an ink feed device (3), the ink feed device (3) comprising blade-like collector chambers (3e), the side of the ink feed device (3) facing the nib (1) being penetrated over the entire length of the ink feed device (3) by a capillary longitudinal gap (3a), and an air duct (3c) widening radially outwards from the longitudinal gap (3a), characterised in that the air duct (3c) extends over the entire area of the collector chambers (3e) to a regulating segment (3g) and radially to the surface lying opposite the longitudinal gap (3a), and in that the air duct (3c), on the side opposite the longitudinal gap (3a), extends as far as an overflow capillary (3d) connected to the collector chambers (3e).
- Writing unit according to Claim 1, characterised in that one overflow capillary (3d) is provided for each collector chamber (3e), and in that the collector chambers (3e) are connected for flow exclusively via the overflow capillaries (3d) firstly to one another and secondly to the longitudinal gap (3a) or to the air duct (3c).
- Writing unit according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that the air duct (3c) widens with step-like walls to the side opposite the longitudinal gap (3a).
- Writing unit according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that the air duct (3c) extends with undulating walls to the side opposite the longitudinal gap (3a).
- Writing unit according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that the air duct (3c) widens with concave or convex walls to the side opposite the longitudinal gap (3a).
- Writing unit according to Claim 5, characterised in that the side of the air duct (3c) opposite the longitudinal gap (3a) is delimited by a concave or convex wall.
- Writing unit according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that the air duct (3c) widens as far as the surface opposite the longitudinal gap (3a) in such a way that the air duct (3c) has a triangular cross-section.
- Writing unit according to Claim 7, characterised in that the triangular cross-section of the air duct (3c) is in the shape of an isosceles triangle.
- Writing unit according to Claim 7, characterised in that the triangular cross-section of the air duct (3c) is in the form of an equilateral triangle.
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