CH641097A5

CH641097A5 - Kugelschreiber fuer wasserloesliche tinte.

Info

Publication number: CH641097A5
Application number: CH505679A
Authority: CH
Inventors: Shigeru Kaji; Seiji Noguchi
Original assignee: Pentel Kk
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1984-02-15
Also published as: US4355915A; JPS54156730A; JPS6216837B2; DE2921286C2; DE2921286A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte, mit einer Spitze, die an ihrem Vorderende einen Kugelhalter aufweist, der durch eine kalottenförmige Aussparung gebildet ist, in welcher die Kugel drehbar gelagert ist, wobei an der Rückseite der Aussparung eine Tintenzufuhröffnung vorgesehen ist, die über einen Kanal mit der Rückseite der Spitze und einer als Tintenkammer ausgebildeten, axialen Hülse in Verbindung steht.

Kugelschreiber dieser Art sind seit vielen Jahren weit verbreitet im Gebrauch.

Die Tinte, welche in Kugelschreibern benutzt wird, kann in zwei Arten eingeteilt werden: Öltinte, welche seit vielen Jahren Verwendung findet, und wasserlösliche Tinte, deren Verwendung gerade erst begonnen hat. Öltinte hat gegenüber der wasserlöslichen Tinte eine erhöhte Viskosität, so dass eine entsprechende Tintenmenge bei sich drehender Kugel durch eine Tintenführungsrille einfacher Konstruktion an der Rückseite der Aussparung oder in einer inneren Wand des Spitzenkörpers an diese abgegeben werden kann. Wenn eine entsprechende Rille in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte benutzt wird, kann die niedrigere Viskosität dieser Tinte ein Tropfen während des Schreibprozesses oder der Rückfluss in die Tintenkammer bewirken, wenn der Stift aufrecht mit der Spitze nach oben abgestellt ist, d.h. die Ausgestaltung der Führungsrille ist von grosser Bedeutung in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte.

Aus den US-Patenten Nr. 2 813 512, 3 302 279 und 3 781 123 sind verschiedene Ausbildungen einer Führungsrille bekannt, wobei die Rückseite einer kalottenförmigen Aussparung, welche eine Kugel hält, mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Vertiefungen versehen ist, welche mit einer Durchgangsbohrung an ihrem einen Ende in Verbindung stehen und dadurch beitragen, einen Fluss der Tinte in die Aussparung zu erzielen bei einer Vergrösserung des Kontaktbereiches zwischen der Tinte und der Kugel. Mit einer Öltinte erhöhter Viskosität ist es möglich, einen ununterbrochenen Tintenfluss aus der Tintenkammer durch die Durchgangsbohrung zur Rückseite der Aussparung aufrecht zu erhalten. Bei einer wasserlöslichen Tinte verringerter Viskosität kann jedoch die Tinte aus der Durchgangsbohrung in die Tintenkammer zurückfliessen oder ein durchgehender Fluss unterbrochen werden, wenn der Stift mit der Spitze nach oben plaziert wird oder wenn der Stift einen Stoss erhält.

Diese Schwierigkeit wird durch das US-Patent 3 671 616 überwunden, aus welchem eine Spitze mit einer Vielzahl sich axial erstreckender Vertiefungen in der inneren Wand der Durchgangsbohrung bekannt geworden ist, welche eine Kapillarwirkung haben, so dass die Ausführung mit wasserlöslicher Tinte verwendet werden kann. Diese Vertiefungen erstrecken sich in axialer Richtung des Schreibers. Die oberen Enden dieser axialen Vertiefungen münden in den Boden der Aussparung, während ihre unteren Enden in eine Höhlung münden, welche mit einer Tintenkammer in Verbindung steht, die aus einer axialen Hülse gebildet wird. Dadurch wird die Tinte besser in der Durchgangsbohrung gehalten, wodurch ein ununterbrochener Tintenfluss möglich ist.

Auch aus der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-47821 ist eine weitere Verbesserung der Tintenversorgung durch die Durchgangsbohrung von der Tintenkammer bekannt geworden, indem eine Vielzahl radial sich erstreckender Vertiefungen auch im unteren Ende der Durchgangsbohrung vorgesehen ist, welche an das obere Ende der Tintenkammer angrenzen.

Wenn eine Spitze mit der Ausbildung der Vertiefungen, wie sie aus dem US-Patent 3 671 616 oder der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 51-47821 bekannt sind, in einem Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte verwendet wird, bleibt die Neigung zu einem unterbrochenen Tintenfluss bei Schreibbeginn ebenso wie während des Schreibprozesses. Als Ergebnis einer Untersuchung wurde gefunden, dass dieses Phänomen durch die gleichförmige Weite der Vertiefungen bewirkt wird und die Tatsache, dass die Vertiefungen sich achsparallel zu der Durchgangsbohrung erstrecken, welche sich verjüngt, so dass der Durchmesser allmählich der Aussparung zur Tintenkammer hin abnimmt Im einzelnen ist die Kapillarwirkung, welche durch die Vertiefungen hervorgerufen wird, bei einer derartigen Konstruktion nicht voll wirksam, um eine Geschwindigkeit des Tintenflusses zu bewirken, welche mit einer erhöhten Schreibgeschwindigkeit in Einklang steht, oder um die Tinte, welche in den Vertiefungen enthalten ist, daran zu hindern, in die Tintenkammer zurückzufliessen, wenn der Schreiber nicht in Gebrauch ist.

Um dieses Problem zu mildern, wird in dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. 49-43216 vorgeschlagen, axiale Vertiefungen vorzusehen, welche eine Weite aufweisen, die in Richtung der Achse des Schreibers abnimmt. Während diese Ausbildung der Vertiefungen die Kapillarwirkung der Durchgangsbohrung verbessert, welche darauf zielt, Tinte in Achsrichtung zu führen, ist die Kapillarwirkung in axialer Richtung oder in Richtung des Tintenflusses von der Tintenkammer zu der Kugel weniger als zufriedenstellend und lässt die Möglichkeit der Unterbrechung des Tintenflusses offen. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Kugelschreibers für wasserlösliche Tinte, worin ein ungehinderter Fluss der Tinte aus einer axialen Hülse zu einer Kugel durch eine Tintenzufuhröffnung ermöglicht ist und wobei gewährleistet

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ist, dass eine gewisse Menge Tinte innerhalb der Durchgangsöffnung verbleibt, wenn der Schreiber nicht in Gebrauch ist, so dass die Tinte unmittelbar zu der Kugel flies-sen kann, wenn der Schreiber gebraucht werden soll.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Tintenzufuhröffnung eine von der Spitzeninnenfläche gebildete zentrale Ausnehmung aufweist, in welche sich von der Spitzeninnenfläche her mehrere Rippen axialer und radialer Ausdehnung erstrecken, wobei abwechselnd Rippen grösserer und Rippen kleinerer radialer Ausdehnung vorgesehen sind, die eine im wesentlichen bleibende Wandstärke über ihre axiale Ausdehnung besitzen, wobei ferner die zentrale Ausnehmung einen nach dem Vorderende hin stetig abnehmenden Durchmesser aufweist und wobei schliesslich der gegenseitige Abstand benachbarter Rippen zur Achse des Schreibers hin stetig abnimmt. Dadurch ergibt sich, dass die Kapillarwirkung der Tintenzufuhröffnung, welche der Tinte erlaubt, von der Tintenkammer zur kalottenförmigen Aussparung zu fliessen, welche die Kugel hält, sich allmählich in Richtung der Achse des Schreibers und von der Tintenkammer zur Kugel hin vergrössert, wodurch ein Abreissen des Tintenstromes in der Tintenzufuhröffnung verhindert wird.

Die Tinte wird zwischen den Rippen gleichmässig in Richtung auf das Zentrum der Rückseite der Aussparung geleitet, und die Rippenausgestaltung bewirkt ein radiales Eindringen der Tinte an der Rückseite der Aussparung, so dass die Kugel, welche in der Aussparung angeordnet ist, teilweise von der Tinte benetzt wird. Während des Schreibprozesses bewirkt die Rotation der Kugel, dass der Teil ihrer Oberfläche, welcher durch Tinte bentzt ist, auf ein Blatt Papier gelangt. Dadurch wird verhindert, dass die Striche dünn oder unterbrochen werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Spitze eines Kugelschreibers entsprechend einer ersten Ausführungsform gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3.

In den Fig. 1 und 2 wird ein Spitzenkörper aus Kunststoff insgesamt mit 10 bezeichnet. Eine Kugel 11, welche aus Metall, Kunststoff oder einem Edelstein wie Rubin bestehen kann, ist drehbar gehalten in einem Kugelhalter 12 in Form einer kalottenförmigen Aussparung 24 am äusseren Ende des Spitzenkörpers 10. Zur Mitte der Rückseite der Aussparung 24 ist das obere Ende einer sich axial erstreckenden Durchgangsbohrung 13 offen, welche eine konische Form aufweist. mit einem Durchmesser, der sich mit zunehmendem Abstand von der Aussparung 24 vergrössert. Das untere Ende der Durchgangsbohrung 13 ist zu dem oberen Ende eines Raums 14 offen, welcher sich axial durch die Mitte des unteren Teils des Spitzenkörpers 10 erstreckt. Das untere Ende der Öffnung 14 steht mit einer Tintenkammer 16 in Verbindung, welche sich in einer axialen Hülse 15 befindet, die am unteren Ende des Spitzenkörpers 10 befestigt ist. In bekannter Weise ist ein Zwischenkörper 17 aus porösem Material wie einem Fiberbündel oder einem Bündel dünner Röhrchen zwischen dem Raum 14 und dem oberen Ende der Tintenkammer 16 angeordnet. Die Tintenkammer 16 und der Zwischenkörper 17 sind in gleicher Weise ausgebildet wie in herkömmlichen Kugelschreibern für wasserlösliche Tinte, bekannt zum Beispiel aus der GBPS Nr. 1 139 038.

Eine Vielzahl von sich axial und radial erstreckenden grösseren Rippen 18 erhebt sich von der inneren Oberfläche der Durchgangsbohrung 13 und ist in geeignetem Abstand rund herum verteilt. Die Höhe der grösseren Rippen 18 ist derart bemessen, dass ihre inneren Stirnflächen 19 sich nicht berühren, sondern sie einen geeigneten Abstand voneinander 5 haben. Die Höhe dieser grösseren Rippen 18 nimmt allmählich in Richtung auf den Raum 14 ab.

Eine zweite Reihe sich axial und radial erstreckender kleinerer Rippen 20 erhebt sich an der inneren Oberfläche der Durchgangsbohrung 13 abwechselnd mit den grösseren io Rippen 18. Die Höhe der kleineren Rippen 20 ist geringer als die der benachbarten grösseren Rippen 18 und dadurch sind ihre nach innen gerichteten Stirnflächen 21 gegenüber den benachbarten Stirnflächen 19 der grösseren Rippen 18 zurückgesetzt. Die Länge der kleineren Rippen 20 ist eben-15 falls geringer als die der grösseren Rippen 18. Die oberen Stirnflächen der grösseren und kleineren Rippen 18, 20 sind in Richtung auf die Achse des Schreibers abwärts geneigt, um eine Kugel 10 darauf halten zu können. Die Dicke der Rippen 18, 20, in Fig. 2 mit W bezeichnet, bleibt über die 20 ganze Länge gleich, aber die Dicke der kleineren Rippen 20 ist verglichen mit der Dicke der grösseren Rippen 18 geringer, um eine grössere radiale Auskragung zu ermöglichen. Fig. 1 ist so zu verstehen, dass die Länge des Raums 14 und des Zwischenkörpers 17 gegenüber ihren tatsächli-25 chen Abmessungen verringert dargestellt ist.

Die grösseren Rippen 18 und die kleineren Rippen 20 begrenzen eine Vielzahl von Tintenführungsrillen 22 in der Durchgangsbohrung 13, welche sich in radialer und axialer Richtung erstrecken. Es wird darauf hingewiesen, dass diese 30 Tintenführungsrillen 22 allmählich in Richtung auf die

Achse und ebenso in Richtung auf den. Kugelhalter 12 kleiner werden, so dass die Tinte, welche von der Tintenkammer 16 kommt, durch den Zwischenkörper 17 entlang der Flächen 19 der grösseren Rippen 18 gleichmässig zur Ausspa-35 rung 24 fliessen kann, wo sie durch die oberen Enden der einzelnen Rillen 22 und durch eine zentrale Bohrung 23, welche durch die nach innen gerichteten Stirnflächen 19 der grösseren Rippen 18 begrenzt wird, an die Kugel gelangt.

In den Fig. 3 und 4 wird eine zweite Ausführungsform 40 der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen, wie sie bei der ersten Ausführung verwendet wurden, versehen sind. Wie in der ersten Ausführungsform sind eine Vielzahl grösserer und kleinerer Rippen 18, 20 mit dem Spitzenkörper 10 an der inneren Seite der konisch 45 ausgebildeten Durchgangsbohrung 13 geformt, wodurch die Tintenführungsrillen 22 gebildet werden. In der zweiten Ausführungsform sind die nach innen gerichteten Stirnflächen der äusseren Rippen 18 in ihren oberen Bereichen miteinander verbunden, wodurch die zentrale Bohrung 23 aus Fig. 2 50 verschlossen wird. Dadurch wird ein zentrales Widerlager 31 gebildet. Der Boden des zentralen Widerlagers 31 wird aus den in Richtung auf die Höhlung 14 geneigten Stirnflächen 32 gebildet. Folglich fliesst die Tinte, welche durch die Zwischenkörper 17 in einen der Achse benachbarten Bereich 55 gekommen ist, entlang der geneigten Stirnflächen zu der Kugel 11 am Boden der Aussparung 24 des Kugelhalters 12 durch die Öffnungen, welche sich zwischen den grösseren und kleineren Rippen 18, 20 befinden. Bei dieser Ausführungsform bilden die oberen Stirnflächen der beiden Rippen 6o 18, 20 und des zentralen Widerlagers 31 ein Kugelwiderlager von vergrösserter Abriebfestigkeit.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu ersehen,

dass mit der erfindungsgemässen Spitze 10 mit einer Ausnehmung 13 darin, welche eine Verbindung zwischen einer 65 Kugel 11 und einer Tintenkammer 16 darstellt, mit einer Vielzahl von Führungsrillen 22 mit allmählich abnehmender Weite in Richtung auf die Achse eine Kapillarwirkung mit einer Kraft erreicht wird, welche in dem Masse zunimmt

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wie die Achse erreicht wird, wodurch die Tinte zu dem Zentrum der Rückseite des Kugelhalters 12 fliessen kann.

Weil diese Führungsrillen 22 an ihren radialen äusseren Enden weiter werden, wird ein Papierstückchen, welches entstehen kann, wenn das Papier durch die Kugel 11 während des Schreibprozesses abgerieben wird und welches seinen Weg in die Führungsrillen 22 finden mag, nur einen Verschluss eines Teils davon bewirken ohne einen totalen Verschluss über die ganze radiale Ausdehnimg, wodurch ein Unterbrechen des Tintenflusses durch einen derartigen Verschluss vermieden wird. Die Führungsrillen 22 haben eine Weite, welche ebenfalls allmählich in Richtung auf die Tintenkammer 16 zunimmt, wodurch eine genügende Menge Tinte in diesen Rillen 22 verbleibt, was bewirkt, dass die

Versorgung mit Tinte durch die Durchgangsbohrung 13 nicht unterbrochen wird.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform ist die gesamte Spitze 10 einstückig aus Kunststoff hergestellt. Es kann je-5 doch auch nur der Kugelhalter 12 und der Teil der Durch-gangsbohrung 13, welcher mit Rippen 18, 20 versehen ist, aus Kunststoff hergestellt werden und in ein Metallrohr eingesetzt werden, welches den Spitzenkörper 10 bildet. In der ersten Ausführungsform können die kleineren Rippen 20 io dieselbe Länge wie die grösseren Rippen 18 haben. Die Anzahl der grösseren und kleineren Rippen 18, 20 zur Bildung der Führungsrillen 22, beträgt in der ersten und zweiten Ausführungsform fünf, aber die Zahl der Rippen 18, 20 ist nicht auf diesen Wert begrenzt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Kugelschreiber für wasserlösliche Tinte, mit einer Spitze (10), die an ihrem Vorderende einen Kugelhalter aufweist, der durch eine kalottenförmige Aussparung gebildet ist, in welcher die Kugel (11) drehbar gelagert ist, wobei an der Rückseite der Aussparung eine Tintenzufuhröffnung vorgesehen ist, die über einen Kanal (14) mit der Rückseite der Spitze (10) und einer als Tintenkammer (16) ausgebildeten, axialen Hülse (15) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzufuhröffnung eine von der Spitzeninnenfläche gebildete zentrale Ausnehmung (13) aufweist,

in welche sich von der Spitzeninnenfläche her mehrere Rippen (18, 20) axialer und radialer Ausdehnung erstrecken, wobei abwechselnd Rippen (18) grösserer und Rippen (20) kleinerer radialer Ausdehnung vorgesehen sind, die eine im wesentlichen bleibende Wandstärke über ihre axiale Ausdehnung besitzen, wobei ferner die zentrale Ausnehmung (13) einen nach dem Vorderende hin stetig abnehmenden Durchmesser aufweist und wobei schliesslich der gegenseitige Abstand benachbarter Rippen zur Achse des Schreibers hin stetig abnimmt.

2. Kugelschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kleineren Rippen (18) eine kleinere axiale Ausdehnung besitzen als die grösseren Rippen (20), wobei die hinteren Enden der kleineren Rippen (18) gegenüber demjenigen der grösseren Rippen verkürzt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kugelschreiber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Enden der grösseren Rippen (20) zur Bildung eines Lagers (31) für die Kugel (11) miteinander verbunden sind.

4. Kugelschreiber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die grösseren Rippen (20) eine radiale Ausdehnung besitzen, die nach dem Vorderende zunimmt.