DE1009057B

DE1009057B - pen

Info

Publication number: DE1009057B
Application number: DEP9294A
Authority: DE
Inventors: Wendell K Beckwith
Original assignee: Parker Pen Co
Current assignee: Parker Pen Co
Priority date: 1952-03-04
Filing date: 1953-02-28
Publication date: 1957-05-23
Also published as: CH313787A; BE518137A; GB747968A; GB748007A; FR1076287A; CH319968A; NL92858C; BE522895A; NL82149C; DE1118651B

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Kugelschreiber mit einem Tintenspeicher, einer aus Glasmaterial bestehenden Kugelfassung mit einem becherförmigen Kugelsitzteil sowie einem Tintenzuführkanal, der mit dem Tintenspeicher und einer in dem Fuß der Kugelfassung befindlichen Öffnung verbunden ist, und mit einer in der Fassung befindlichen Kugel, die von einem kegelförmigen Abschnitt der Kugelschreiberspitze gehalten wird, und betrifft insbesondere einen Kugelschreiber mit einer verbesserten Kugel und einer verbesserten Kugelfassung mit Kugelsitzanordnung. Ziel der Erfindung ist ein Kugelschreiber, bei dem dünnflüssige Tintensorten verwendet werden können, die in Schreibpapiere schnell eindringen, nicht abschmutzen, sich auf der Außenseite des Kugelsitzes nicht ansammeln und ziemlich ausgiebig sind. Ferner bezweckt die Erfindung, die an die Schreibfläche abzugebende Tinte der Kugel so zuzuführen und auf die Kugel so aufzubringen, daß die Tinte auf dem mit der Schreibfläche in Berührung kommenden Kugelabschnitt sich gleichmäßig verteilt und daher eine voll ausgezogene, gleichmäßig breite Linie beim Schreiben entsteht.The invention relates to ballpoint pens with an ink reservoir, one made of glass material Ball socket with a cup-shaped ball seat part and an ink feed channel that is connected to the ink reservoir and an opening located in the base of the ball socket is connected, and with a ball located in the socket, which is supported by a conical section of the ballpoint pen tip is held, and particularly relates to a ballpoint pen with an improved ball and an improved ball socket with ball seat arrangement. The aim of the invention is a ballpoint pen the low-viscosity types of inks that penetrate quickly into writing paper cannot be used soiling, does not accumulate on the outside of the ball seat and is fairly extensive. Further The invention aims to deliver the ink to be dispensed to the writing surface of the ball and to the To apply ball so that the ink on the ball portion coming into contact with the writing surface evenly distributed and therefore a fully drawn, evenly wide line when writing arises.

Es ist bereits bekannt, die Kugelfassung mit dem Kugelsitz oder die Kugel oder beide aus einem harten Material, wie z. B. Edelsteinen in Form von Korund, Saphir, Rubin oder Spinell oder Edelstahl, herzustellen. Ferner ist es bekannt, die Kugel und die Kugelfassung mit dem Kugelsitz aus Glas zu formen.It is already known, the ball socket with the ball seat or the ball or both from a hard one Material such as B. precious stones in the form of corundum, sapphire, ruby or spinel or stainless steel, to manufacture. It is also known to form the ball and the ball socket with the ball seat from glass.

Man hat aber bisher nur das eine oder das andere angewendet und bezweckte damit, die bei der Benutzung des Kugelschreibers auftretende starke und wechselnde Reibung zwischen Kugel und Kugelsitz sowie zwischen Kugel und Schreibfläche zu verringern und auch ein Unrundwerden der Kugel zu verhindern.So far, however, only one or the other has been used and the aim is to reduce the risk of use strong and alternating friction between the ball and the ball seat as well as between the ball and the writing surface and also to prevent the ball from becoming out-of-round.

Demgegenüber weist erfindungsgemäß das Glasmaterial der Kugelfassung einen Wärmedehnungskoeffizienten von etwa· 32 · 10~⁷ und eine Härte zwischen 5 und 7 auf der Härteskala von Mohs auf, während die Kugel in an sich bekannter Weise aus einem kristallinischen Material besteht, das härter als das Glasmaterial der Kugelfassung ist und etwa den gleichen Wärmedehnungskoeffizienten wie dieses hat. Der an der Kugelfassung befindliche Kugelsitz ist dann so hart, daß er verschleißfest ist und sich unter dem Druck der Kugel nicht verformt. Die Härte der Kugel soll dagegen in an sich bekannter Weise menials 7 auf der genannten Skala betragen. Das kristallinische Material der Kugel kann dabei in an sich bekannter Weise aus Korund, Saphir, Rubin, Spinell oder Quarz bestehen; es kann auch aus Smaragd oder Wolframkarbid bestehen.In contrast, according to the invention, the glass material of the ball socket a thermal expansion coefficient of about · 32 · 10 ^-7 and a hardness 5-7 on the Mohs hardness scale, while the ball is in per se known manner, of a crystalline material that is harder than the glass material the ball socket and has roughly the same coefficient of thermal expansion as this one. The ball seat on the ball socket is so hard that it is wear-resistant and does not deform under the pressure of the ball. The hardness of the ball, however, should be menials 7 on the scale mentioned, in a manner known per se. The crystalline material of the ball can consist of corundum, sapphire, ruby, spinel or quartz in a manner known per se; it can also be made of emerald or tungsten carbide.

Ein Kugelsitz aus Glasmaterial von der vorstehend angegebenen Härte nimmt sowohl pastenförmige als KugelschreiberA ball seat made of glass material of the hardness specified above takes both pasty and pen

Anmelder:Applicant:

The Parker Pen Company,
Janesville, Wis. (V. St. A.)The Parker Pen Company,
Janesville, Wis. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert, Patentanwalt,
Bremen, Feldstr. 24Representative: Dr.-Ing. K. Boehmert, patent attorney,
Bremen, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. März 1952Claimed priority:
V. St. v. America March 4, 1952

Wendell K. Beckwith, Whitewater, Wis. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenWendell K. Beckwith, Whitewater, Wis. (V. St. A.), has been named as the inventor

auch dünnflüssige Tinten leicht an. Ferner ist er härter als die von der Kugel aufgenommenen abgeriebenen Teilchen aus der Schreibfläche, so daß sich diese Teilchen nicht in den Kugelsitzflächen festsetzen können. Da außerdem die Kugel noch härter als der Kugelsitz ist, werden die von ihr aufgenommenen Teilchen sehr fein zerrieben und zusammen mit der Tinte von der Sitzfläche wieder heraus auf die Schreibfläche geführt.even thin inks easily. It is also harder than the rubbed off the ball Particles from the writing surface, so that these particles do not get stuck in the ball seat surfaces can. In addition, since the ball is even harder than the ball seat, they are absorbed by it Particles very finely ground and together with the ink from the seat back out onto the Writing surface out.

Zwischen den als Kugelflächenzonen ausgebildeten Kugelsitzflächen und der Kugel ist weiterhin in an sich bekannter Weise ein ganz geringer Abstand vorgesehen, so daß zwischen den Oberflächen der Kugel und des Kugelsitzes ständig ein Tintenfilm vorhanden ist. Dadurch wird, insbesondere beim Gebrauch von gewöhnlichen Füllfederhaltertinten, eine gleichmäßige Tintenförderung durch die Kugel nach außen bewirkt. Der Abstand ist jedoch so klein, daß nur die kleinsten Teilchen von an der Kugel haftenden Fremdstoffen von der Schreibfläche in den Zwischenraum gelangen können, zumal in an sich bekannter Weise die tintenführenden Kugelsitzflächen rückwärts des größten Umfanges der Kugel liegen.Between the ball seat surfaces, which are designed as spherical surface zones, and the ball is still in As is known, a very small distance is provided so that between the surfaces of the ball and an ink film is always present in the ball seat. This, especially when using ordinary fountain pen inks, causes the ink to flow evenly through the ball to the outside. However, the distance is so small that only the smallest particles of foreign matter adhering to the ball can get from the writing surface into the space, especially since the ink-carrying ones in a manner known per se Ball seating surfaces lie backwards of the largest circumference of the ball.

Die Außenfläche der Kugel ist ferner in an sich bekannter Weise mit kleinen Vertiefungen versehen, die erfindungsgemäß etwa 90° der Kugelfläche betragen. Dadurch ist einerseits die Kugel ständig mit Tinte voll bedeckt, andererseits ist aber die Adhäsion der Tinte zu der im angegebenen Maße mit Vertiefungen versehenen Kugel größer als zur Schreibfläche, so daß auf die letztere hauptsächlich die auf den zwischen den Kugelflächenvertiefungen befindlichen Feldern haftende Tinte übertragen wird. Es findet also keinThe outer surface of the ball is also provided in a manner known per se with small depressions which according to the invention be about 90 ° of the spherical surface. As a result, on the one hand, the ball is constantly with ink fully covered, but on the other hand the adhesion of the ink to the indicated extent with pits provided ball larger than the writing surface, so that on the latter mainly those on the between ink adhering to the spherical surface depressions is transferred. So it doesn't find any

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fassung 37 nach hinten und stehen mit der im Durchmesser kleineren Bohrung 36 in Verbindung, die als ein axial liegender Zuführkanal dient. Die Kugel 13 wird in der Kugelfassung durch die am äußersten 5 Ende des kegelförmigen Abschnittes 16 befindliche Haltelippe 16° gehalten. Die im vorstehenden beschriebene Ausgestaltung der Kugelschreiberspitze 12 bildet keinen Teil der Erfindung.Version 37 to the rear and are connected to the smaller diameter hole 36, which as an axially lying feed channel is used. The ball 13 is in the ball socket by the outermost 5 end of the conical section 16 located retaining lip 16 ° held. The one described above Design of the ballpoint pen tip 12 does not form part of the invention.

Erfindungsgemäß wird die Lagerbüchse 25 für die ίο Kugel 13 (Fig. 1) aus einem Glasmaterial hergestellt, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 32 · 10—⁷ hat, wie z. B. bestimmte Arten von Bor-Silikat-Glas, das aus 80 °/o Kieselsäure, 14% Boroxvd, 4°/o Soda und 2% Aluminium besteht. AndereAccording to the invention the bearing bush 25 for the ίο ball 13 (Fig. 1) made of a glass material having a thermal expansion coefficient of about 32 x 10- ⁷ such. B. certain types of borosilicate glass, which consists of 80% silica, 14% boron oxide, 4% soda and 2% aluminum. Other

Fig. 4 eine Stirnansicht des Kugelsitzes,4 is an end view of the ball seat,

Fig. 5 ein der Fig. 3 entsprechender Teillängsschnitt einer abgeänderten Ausführungsform undFIG. 5 shows a partial longitudinal section, corresponding to FIG. 3, of a modified embodiment, and FIG

Fig. 6 eine der Fig. 4 entsprechende Stirnansicht der abgeänderten Ausführung.FIG. 6 shows an end view of the modified embodiment corresponding to FIG. 4.

Der erfindungsgemäße Kugelschreiber besteht aus einem Gehäuse 10, einem Tintenspeicher 11 und einerThe ballpoint pen according to the invention consists of a housing 10, an ink reservoir 11 and one

formt werden kann. Die obenerwähnten Glasmaterialien haben den weiteren Vorteil, daß sie den sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten haben, socan be shaped. The above-mentioned glass materials have the further advantage that they have the have very low expansion coefficients, so

Eindringen überflüssiger Tinte in die Papierfasern und ein dadurch verursachtes häufiges Aussetzen der Schreiblinien statt.Penetration of excess ink into the paper fibers and consequent frequent exposure to the Writing lines instead.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen istFurther characteristics and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the drawings.
In the drawings is

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kugelschreibers, 1 shows a side view, partially shown in longitudinal section, of a ballpoint pen according to the invention,

Fig. 2 ein vergrößerter Teillängsschnitt des vorderen Abschnittes des in Fig. 1 dargestellten Kugelschreibers, FIG. 2 is an enlarged partial longitudinal section of the front section of the ballpoint pen shown in FIG. 1,

Fig. 3 ein vergrößerter Teillängsschnitt des vorderen Endes der Kugelschreiberspitze, wobei ins- 15 Glassorten mit gleichem Wärmeausdehnungskoeffibesondere die Einzelheiten des Kugelsitzes zu ersehen zienten sind ebenfalls geeignet. Die Härte des bei der3 shows an enlarged partial longitudinal section of the front end of the ballpoint pen tip, with special 15 types of glass with the same coefficient of thermal expansion the details of the ball seat can also be seen. The harshness of the

Erfindung jeweilig verwendeten Glasmaterials ist gleichfalls wichtig und liegt zwischen der Härte des Apatits, der eine Härtezahl 5 auf der Mohsschen 20 Härteskala hat, und Quarz, das auf der Mohsschen Härteskala eine Härtezahl 7 hat.Invention of the respective glass material used is also important and lies between the hardness of the Apatite, which has a hardness number of 5 on the Mohs '20 hardness scale, and quartz, which is on the Mohs' scale Hardness scale has a hardness number 7.

Der Vorteil für die Verwendung des vorgenannten Glasmaterials für die Lagerbüchse 25 besteht darin, daß dieses Glasmaterial so hart ist, daß es verschleiß-Kugelschreiberspitze 12 mit einer Kugel 13, die von 25 fest ist, sich unter dem Druck der Kugel 13 nicht verdem Tintenspeicher 11 aus versorgt wird. Der im ein- formt, jedoch leicht durch einen Formvorgang gezelnen nicht näher dargestellte Tintenspeicher 11 kann
beliebige Form haben und kann so ausgebildet sein,
daß er entweder eine dicke pastenartige Tinte, wie sieThe advantage of using the aforementioned glass material for the bearing bush 25 is that this glass material is so hard that it wears out is supplied from. The ink reservoir 11, not shown in detail, can be molded in, but easily by means of a molding process
have any shape and can be designed so
that he is either a thick paste-like ink like her

üblicherweise in Kugelschreibern verwendet wird, 30 daß bei der Verwendung des Kugelsitzes mit einer oder eine dünne hochflüssige Tinte aufnimmt, deren Kugel 13, die etwa den gleichen Wärmeausdehnungs-Viskosität den üblichen Füllfederhaltertinten ent- koeffizienten hat, der Kugelsitz mit der gleichen spricht. Der Tintenspeicher 11 kann im Gehäuse 10 Kugel 13, die in dem Kugelsitz verwendet werden gebildet oder in das Gehäuse für dauernd eingebaut soll, geformt werden kann, wobei der Kugelsitz beim sein oder kann die Form einer herausnehmbaren und 35 Abkühlen von der Formtemperatur sich dicht an die auswechselbaren Einsatzpatrone haben, die nach Ver- Kugel 13 anlegt. Außerdem hat dieses Glasmaterial brauch der Tinte durch eine volle Einsatzpatrone aus- die gewünschte Eigenschaft als Kugelsitz, da es von gewechselt wird. Tinten leicht genäßt wird, und zwar sowohl von Tin-is commonly used in ballpoint pens, 30 that when using the ball seat with a or a thin highly fluid ink absorbs its ball 13, which has approximately the same thermal expansion viscosity the usual fountain pen inks have decoefficient, the ball seat with the same speaks. The ink reservoir 11 can be used in the housing 10 ball 13, which is in the ball seat formed or built into the housing permanently, can be shaped, the ball seat at or can be the form of a removable and 35 cooling down from the mold temperature close to the have exchangeable insert cartridge that applies to ball 13 after Ver. Also, this has glass material use the ink through a full cartridge - the desired property as a ball seat, since it is from is changed. Inks is easily wetted, both by tin-

Die Erfindung betrifft dabei die besondere Aus- ten pastenförmiger Konsistenz, wie sie üblicherweise bildung der Kugelschreiberspitze 12, die des näheren 40 in Kugelschreibern verwendet werden, als auch von in Fig. 2 dargestellt ist, und zwar insbesondere die verhältnismäßig dünnflüssigen Tinten, deren Näß-Materialien für die Kugel 13 und die Kugelfassung. eigenschaft ähnlich den in den üblichen Füllfeder-Die Kugelschreiberspitze 12 besteht in an sich be- haltern verwendeten Tinten ist. Es wurde festkannter Weise aus einem rohrförmigen, sich mit einer gestellt, daß harte, reibende Teilchen, wie sie beiSchulter 20 gegen das vordere Ende des Gehäuses 10 45 spielsweise in dem Leim des Papiers gefunden und anlegenden und die Kugelschreiberspitze 12 in ihrer während des Schreibens von der Kugel eines Kugel-Lage haltenden Endstück 15 mit einem kegelförmigen Schreibers aufgenommen werden, in die Oberfläche Abschnitt 16 und einem hinteren Schaftabschnitt 17, von metallischen Kugelsitzflächen eingebettet werden, der in eine Bohrung 18 des Gehäuses 10 einfaßt und wie sie für gewöhnlich in Kugelschreibern zur Verin der Bohrung 18 durch das Gewinde 19 gehalten 50 wendung kommen. Der Metallsitz mit seinen darin wird. In dem Endstück 15 ist eine am vorderen Ende eingebetteten Reibteilchen wirkt dann beim Umlauf die Kugelfassung mit Kugelsitz tragende Lagerbüchse der Kugel wie eine Läppscheibe, durch die die Kugel-25 angeordnet, die in dem Endstück 15 durch einen oberfläche außergewöhnlich schnell verschlissen wird, büchsenartigen Halter 26 gehalten wird, der teleskop- Ein aus den vorgenannten Glasmaterialien bestehenartig über die Lagerbüchse 25 geschoben ist und 55 der Kugelsitz dagegen ist härter als die von der innerhalb der Bohrung 27 des Endstückes 15 liegt. Kugel aus der Schreibfläche aufgenommenen Reib-Der Halter 26 hat einen Schaft 28 mit einer inneren, teilchen, so daß sich diese Teilchen nicht in die Kugel nach außen konvergierenden Schulter 29, die sich an einsetzen können. Wird eine Kugel, deren Härte das hintere Ende der Lagerbüchse 25 anlegt. Der größer als die Härte des Kugelsitzes ist, verwendet, Halter 26 ist in dem Endstück 15 durch die Lötnaht 5a so werden die Teilchen in feinere Teilchen zerrieben, 30 festgelegt. Er hat außerdem einen Schaft 31, der die dann mit der Tinte aus der Sitzfläche herausaus dem Halter nach hinten ragt und eine Bohrung geführt und zusammen mit der Tinte auf der Schreib-32 aufweist, die die Bohrung 33 der Lagerbüchse 25 fläche abgesetzt werden. Die obenerwähnte besondere mit dem Innenraum des Speichers 11 verbindet. Vor- Ausführungsform des Kugelsitzes und das erwähnte wärts der Bohrung 33 liegt eine im Durchmesser 65 besondere Material ermöglichen die Benutzung dünnkleinere Bohrung 36, die in die nach vorn offene und flüssigerer Tinten als bisher, und es kann eine Kugelim vorderen Ende der Lagerbüchse 25 vorhandene art mit Vorteil verwendet werden, die nachstehend Kugelfassung 37 (Fig. 3 und 4) mündet. Mehrere beschrieben wird.The invention relates to the particular austen of paste-like consistency, as is customary formation of the ballpoint pen tip 12, which are used in the closer 40 in ballpoint pens, as well as from is shown in Fig. 2, in particular the relatively thin inks, their wet materials for the ball 13 and the ball socket. property similar to that in the usual fountain pen die Ballpoint pen tip 12 consists of inks used per se. It became more firmly established Way from a tubular, posed with one that hard, rubbing particles, like those at shoulder 20 against the front end of the housing 10 45 found for example in the glue of the paper and and put the ballpoint pen tip 12 in its position while writing from the ball holding end piece 15 are received with a conical pen, into the surface Section 16 and a rear shaft section 17, are embedded by metallic ball seating surfaces, which engages in a bore 18 of the housing 10 and as they are usually used in ballpoint pens for Verin the bore 18 held by the thread 19 50 turn come. The metal seat with his inside will. In the end piece 15 is a friction particle embedded at the front end then acts during the rotation the ball socket with ball seat bearing bushing of the ball like a lapping disc through which the ball-25 arranged, which is worn extremely quickly in the end piece 15 by a surface, sleeve-like holder 26 is held, the telescopic one made of the aforementioned glass materials is pushed over the bearing bush 25 and 55 the ball seat, however, is harder than that of the lies within the bore 27 of the end piece 15. Ball from the writing surface recorded friction der Holder 26 has a shaft 28 with an inner, particle, so that these particles do not get into the ball outwardly converging shoulder 29 that can be used on. Becomes a bullet whose hardness the rear end of the bearing bush 25 applies. Which is greater than the hardness of the ball seat, used Holder 26 is in the end piece 15 through the soldered seam 5a so the particles are ground into finer particles, 30 set. He also has a shaft 31, which is then out of the seat with the ink the holder protrudes backwards and a hole is made and along with the ink on the writing-32 has that the bore 33 of the bearing bush 25 are deposited area. The special one mentioned above connects to the interior of the memory 11. Before embodiment of the ball seat and that mentioned Downstream of the bore 33 there is a special material with a diameter 65, which allows the use of thinner, smaller bore 36, which penetrates the inks that are open to the front and more liquid than before, and a sphere can be used front end of the bearing bush 25 existing type can be used with advantage, the following Ball socket 37 (Fig. 3 and 4) opens. Several is described.

seitliche Längskanäle 38, die im folgenden Seiten- Bei einem Kugelsitz obiger Ausführung, der auslateral longitudinal channels 38, which are hereinafter referred to as side In a ball seat of the above embodiment, the

kanäle genannt sind, erstrecken sich von der Kugel- 70 einem praktisch nicht dehnbaren Glasmaterial her-channels are called, extend from the ball 70 a practically inextensible glass material her-

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gestellt ist, dessen physikalische Abmessungen sich in der Kälte praktisch nicht ändern, läßt sich eine Kugel aus einem härteren Material verwenden, das sich bei Berührung mit einer Schreibfläche nicht abnutzt und durch die Schleifwirkung von Teilchen, die von der Kugel aufgenommen wurden und ihren Weg zwischen die Kugel und ihren Sitz fanden, nicht nachteilig beeinflußt wird. So wurde gefunden, daß eine für Kugelschreiber an sich bekannte, aus einem Metalloxyd, z. B. dem als Korund bekannten Aluminium- oxyd oder aus der als Saphir bekannten einkristallinen Form hergestellte Kugel gute Ergebnisse, erzielt, wenn diese harte Kugel zusammen mit dem beschriebenen Kugelsitz verwendet wird. Gleich gute Ergebnisse wurden mit anderen bei Kugelschreibern an sich ebenfalls bekannten Kugeln erhalten, wie Rubin, Spinell und Quarz; das gleiche gilt für Kugeln aus Smaragd und Wolframkarbid. Es wurde weiter festgestellt, daß man bessere Ergebnisse erhält, wenn eine aus den oben aufgezählten Stoffen hergestellte ao Kugel in an sich bekannter Weise auf ihrer Oberfläche viele kleine Grübchen oder Vertiefungen aufweist und die zwischen den Vertiefungen befindlichen Felder geformt und poliert sind, so daß, mit Ausnahme dieser kleinen Grübchen, eine einwandfreie Kugelfläche entsteht. Die Kugel wird in ungefährer Größe durch Sintern hergestellt, dann geschliffen und die verbleibenden Felder auf Kugeln gewünschter Abmessungen poliert. Dadurch wird eine sehr hohe Gleichmäßigkeit in der Form der Kugeln erzielt. Günstigere Ergebnisse werden erhalten, wenn die zwischen den Vertiefungen liegenden Felderflächen erfindungsgemäß ungefähr 10% der Gesamtoberfläche der Kugel ausmachten. Die Größe der Kugel wird vorteilhaft so gewählt, daß in an sich bekannter Weise ein außerordentlich geringer Abstand zwischen der Oberfläche der Kugel und der am vorderen Ende der Längskanäle 38 anschließenden Ringfläche 48 des Kugelsitzes besteht, sobald die Kugel in dem Kugelsitz liegt. Vorzugsweise ist der Abstand von der Außenkante dieser Ringfläche 48 sehr gering und steigt von einer kleineren Abmessung an der Innenkante des Sitzes an. Es ist natürlich ein Abstand an allen Abschnitten des Sitzes vorhanden. Der Abstand zwischen Kugel und Sitz ist am äußersten vorderen Ende des Sitzes etwas größer als der Abstand an der Ringfläche 48, und der Abstand an der Haltelippe 16^s ist genau so groß oder größer als der Abstand an der Ringfläche 48. Die Lage und Ausgestaltung der einzelnen Abschnitte der Sitzflächen wird weiter unten noch näher beschrieben. Es ist bereits vorgeschlagen worden, mit Vertiefungen versehene Metallkugeln zu verwenden. Dies war jedoch unpraktisch, da sich die zwischen den Vertiefungen vorhandenen Felder sehr schnell abnutzten und die Fläche vergrößerten.whose physical dimensions practically do not change in the cold, a ball made of a harder material can be used that does not wear off when it comes into contact with a writing surface and because of the abrasive action of particles that have been picked up by the ball and their way between the ball and its seat found is not adversely affected. It has been found that a ballpoint pen known per se, made of a metal oxide, e.g. Oxide as the method known as corundum aluminum or known from the sapphire single-crystal form prepared by ball good results obtained when these hard ball is used together with the above-ball seat. Equally good results were obtained with other spheres which are also known per se in ballpoint pens, such as ruby, spinel and quartz; the same goes for emerald and tungsten carbide balls. It has also been found that better results are obtained if a ball made from the substances listed above has many small pits or depressions on its surface in a manner known per se and the fields between the depressions are shaped and polished so that, With the exception of these small dimples, a perfect spherical surface is created. The ball is produced in approximate size by sintering, then ground and the remaining fields are polished to balls of the desired dimensions. This achieves a very high level of uniformity in the shape of the balls. More favorable results are obtained if, according to the invention, the field areas lying between the depressions account for approximately 10% of the total surface of the sphere. The size of the ball is advantageously chosen so that, in a known manner, there is an extremely small distance between the surface of the ball and the annular surface 48 of the ball seat adjoining the front end of the longitudinal channels 38 as soon as the ball is in the ball seat. The distance from the outer edge of this annular surface 48 is preferably very small and increases from a smaller dimension at the inner edge of the seat. There is, of course, clearance at all sections of the seat. The distance between the ball and seat is slightly larger than the distance on the annular surface 48 at the very front end of the seat, and the distance on the retaining lip 16 ^s is exactly as large or larger than the distance on the annular surface 48. The location and configuration of the individual sections of the seat surfaces are described in more detail below. It has been proposed to use indented metal balls. However, this was impractical because the areas between the wells wore out very quickly and increased the area.

Die aus dem vorgenannten Glasmaterial bestehende Lagerbüchse 25 kann aus einem Glasrohrzuschnitt (nicht dargestellt) hergestellt werden. Die Kugelfassung, die Zuführbohrung und die Kanäle lassen sich durch eine "Reihe von Formvorgängen herstellen, die dem Fachmann bekannt sind. Es wurde gefunden, daß ein Kugelsitz, der aus dem vorgenannten Glasmaterial hergestellt ist, viele Vorteile gegenüber Sitzen aus anderen Stoffen, z. B. aus Metall, hat. Der erfindungsgemäße Kugelsitz hat sehr gute Verschleißfestigkeit, so daß der Kugelschreiber eine lange Verwendungsdauer besitzt. Der Kugelsitz verformt sich nicht beim Schreiben unter dem Druck der Kugel. Der Kugelsitz kann leicht durch einen verhältnismäßig einfachen und billigen Formvorgang hergestellt werden, wobei der vorgenannte niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient des Glasmaterials ein genaues Formen ermöglicht, Außerdem entspricht der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kugelsitzes etwa dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Kugel, so daß der Kugelsitz teilweise durch die Kugel selbst geformt werden kann. Das zur Herstellung des Kugelsitzes dienende Glasmaterial wird durch die verwendeten Tintensorten, insbesondere aber bei verhältnismäßig dünnflüssigen Tinten, leicht genäßt.The bearing bush 25, which consists of the aforementioned glass material, can be made from a glass tube blank (not shown). Leave the ball socket, the feed hole and the channels can be manufactured by a "series of molding operations known to those skilled in the art. It has been found that a ball seat made of the aforementioned glass material has many advantages over Seats made from other fabrics, e.g. B. made of metal. The ball seat according to the invention has very good wear resistance, so that the ballpoint pen can be used for a long time. The ball seat deforms not when writing under the pressure of the ball. The ball seat can easily be replaced by a relatively simple and cheap molding process can be produced, with the aforementioned low coefficient of thermal expansion of the glass material enables precise shaping, also corresponds to the coefficient of thermal expansion of the ball seat about the coefficient of thermal expansion of the ball, so that the ball seat can be partially formed by the ball itself. That for making the ball seat Serving glass material is due to the types of inks used, but especially when relatively thin inks, slightly wet.

Die Kugelfassung 37 hat eine kugelförmige Sitzfläche 44 mit einer öffnung 40 in Form eines abgestumpften Dreiecks (Fig. 4), das an den abgestumpften Ecken durch drei teilringförmige KantenThe ball socket 37 has a spherical seat 44 with an opening 40 in the form of a truncated one Triangle (Fig. 4), which at the truncated corners by three partially annular edges

41 und an den Seiten durch drei konvexe Kanten 43 begrenzt wird, die die gegenüberstehenden Enden der Kanten 41 schneiden. Die drei Kanten 41 sind in gleichem. Abstand auf dem Umfang verteilt und liegen konzentrisch um die Kugelfassung 37 herum, so daß zwischen der öffnung 40 und der größten Umfangs-* kante 42 der Kugelfassung 37 eine geschlossene Fläche vorhanden ist. Die öffnung 40 kann dadurch hergestellt werden, daß drei Seitenkanäle 38 durch die Kugelfassung 37 hindurch in die Lagerbüchse 25 eingearbeitet sind, so daß die Seitenkanäle 38 ziemlich weit in die Lagerbuchse 25 hinein koaxial zur Bohrung 33 und zu der eine Verlängerung derselben bildenden kleineren Bohrung 36 verlaufen. Auf diese Weise besteht über ihre gesamte Länge eine Verbindung mit der kleineren Bohrung 36. Die auf der Kugelfassung 37 verbleibende Oberfläche setzt sich also zusammen aus der zwischen den Kanten 41 und der öffnung 40 und der Umfangskante 42 der Kugelfassung 37 vorhandenen Umfangsfläche und aus den in Fortsetzung dieser Umf angsfläche liegenden Flächen der drei gleich weit in Abstand voneinander stehenden einwärts vorspringenden Kugelsitze 44.41 and is delimited on the sides by three convex edges 43 which form the opposite ends of the Cut edges 41. The three edges 41 are the same. Distance distributed on the circumference and lie concentrically around the ball socket 37, so that between the opening 40 and the largest circumferential * Edge 42 of the ball socket 37 is a closed surface is available. The opening 40 can be produced in that three side channels 38 through the Ball socket 37 are incorporated through into the bearing bush 25, so that the side channels 38 pretty much far into the bearing sleeve 25 coaxially to the bore 33 and to the one extension of the same forming smaller bore 36 extend. In this way there is a connection along its entire length with the smaller bore 36. The surface remaining on the ball socket 37 settles that is, together from that between the edges 41 and the opening 40 and the peripheral edge 42 of the ball socket 37 existing circumferential surface and from the surfaces lying in continuation of this circumferential surface of the three inwardly projecting ball seats 44 which are equally spaced from one another.

In der zwischen der Umf angskante 42 der Kugelfassung 37 und den Kanten 41 der öffnung 40 liegenden Fläche ist in an sich bekannter Weise eine in Umfangsrichtung verlaufende zusammenhängende Ringnut 45 gleichförmigen Querschnitts vorgesehen, die als Tinten- oder Luftleiter oder als Fangnut für Luft, Fasern, Papierleim und andere Fremdstoffe dient, die von der Kugel 13 während des Schreibens erfaßt werden. Die von den Kanten 50 bzw. 51 begrenzte Ringnut 45 wird vorzugsweise durch einen radial einspringenden Wandabschnitt 46 gleichförmiger Breite und einen zylindrischen Wandabschnitt 47 gebildet, der nach vorn und im wesentlichen koaxial mit der Achse der Kugelfassung 37 verläuft. Der Wandabschnitt 47 liegt daher unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der in der Kugelfassung 37 befindlichen Kugel 13. Die Ringnut 45 teilt die zwischen den Kanten 41 der öffnung 40 und der Umf angskanteIn the edge lying between the circumferential edge 42 of the spherical socket 37 and the edges 41 of the opening 40 In a manner known per se, surface is a contiguous one that runs in the circumferential direction Annular groove 45 of uniform cross-section is provided, which can be used as an ink or air conductor or as a catch groove for Air, fibers, paper glue and other foreign matter is used by the ball 13 during writing can be detected. The limited by the edges 50 and 51 annular groove 45 is preferably by a radially re-entrant wall section 46 of uniform width and a cylindrical wall section 47 formed, which extends forward and substantially coaxial with the axis of the ball socket 37. Of the Wall section 47 is therefore at an acute angle to the surface of the surface in the ball socket 37 Ball 13. The annular groove 45 divides the edge between the edges 41 of the opening 40 and the peripheral edge

42 liegende Fläche in zwei getrennte, in Umfangsrichtung ununterbrochene Flächen 48 und 49. Die Fläche 48 schließt sich an die Fläche der Sitze 44 an. Die Fläche 48 bildet außerdem eine ziemlich große Kugelzone mit einem Radius, der etwas größer ist als der Radius der Kugel 13. Diese Kugelzone wird nachstehend als »Meßringfläche« bezeichnet. An dieser Stelle sei erwähnt, daß eine Kugelzone derjenige Flächenabschnitt einer Kugel ist, der zwischen zwei die Kugel schneidenden parallelen Ebenen liegt. Die Fläche 49 kann ebenfalls eine ziemlich große Kugelzone sein, die konzentrisch zur Meßringfläche 48 liegt, aber einen etwas größeren Radius hat und viel breiter ist. Die Fläche 49 wird nachstehend als »Schaberring« bezeichnet. Die Arbeitsweise und der Zweck der42 lying surface in two separate, in the circumferential direction uninterrupted surfaces 48 and 49. The Area 48 adjoins the area of the seats 44. The area 48 also forms a fairly large one Spherical zone with a radius that is slightly larger than the radius of sphere 13. This spherical zone is hereafter referred to as the "measuring ring surface". At this point it should be mentioned that a spherical zone is the one Is a surface section of a sphere that lies between two parallel planes intersecting the sphere. the Surface 49 can also be a fairly large spherical zone that is concentric to the measuring ring surface 48, but has a slightly larger radius and is much wider. The surface 49 is hereinafter referred to as the "scraper ring" designated. The way of working and the purpose of the

Meß ringfläche und des Schaberringes sowie der anderen bisher beschriebenen Teile der Sitzanordnung werden nachstehend ausführlich beschrieben.Measuring ring surface and the scraper ring and the other parts of the seat assembly described so far are described in detail below.

Damit die Kugel eines Kugelschreibers genügend Tinte abgibt und eine voll ausgezogene, gleichmäßige Schreiblinie entsteht, muß bei der Drehung der Kugel ein ziemlich großer Abschnitt der Kugel in Berührung mit dem Tintenvorrat liegen. Wird jedoch die zur Kugel führende Zuführleitung über eine bestimmte Größe hinaus vergrößert, so wird die Gleichförmigkeit der Schreiblinie nicht verbessert, sondern die Kugel klebt, und es tritt ein übermäßiger Verschleiß des Sitzes in der Kugel ein. Die Ursache hierfür ist natürlich der erhöhte Berührungsdruck, der aus der Verkleidung der Lagerfläche herrührt. Besonders bei Verwendung von Tinten geringer Viskosität ist es erforderlich, den Flächendruck auf die Lagerflächen niedrig zu halten, damit ein stetiger Tintenfilm zwischen diesen Flächen vorhanden ist. Hierbei ist also eine verhältnismäßig große Lagerfläche erforderlich. Andererseits muß eine große ununterbrochene Umfangslinie der Zuführöffnung vorhanden sein, damit die Tinte auf die Oberfläche der Kugel gelangen kann. Diese Überlegungen werden besonders wichtig, wenn die erwähnte besondere Kugelart verwendet wird. Bemerkt sei, daß eine zum Abführen der Tinte auf die Kugel 13 dienende lange ununterbrochene Öffnungskante durch die Verbindung der gegenüberstehenden Kanten 41 der Zuführöffnungen mit Hilfe der konvexen Kanten 43 erzielt wird, während gleichzeitig eine verhältnismäßig große Kugeltragfläche durch die einwärts vorspringenden Sitze 44 geschaffen ist. Wird den Kanten 43 eine Krümmung gegeben, deren Radius gleich dem Radius der Kanten 41 ist, so ergibt sich eine Gesamtlänge der Kante, die gleich ist der Kante einer Zuführöffnung dieses Radius.So that the ball of a ballpoint pen emits enough ink and a fully drawn out, even one If the writing line arises, a fairly large section of the ball must be in contact when the ball rotates with the ink supply. However, if the supply line leading to the ball has a certain If the size is increased, the uniformity of the writing line is not improved, but rather the ball sticks and excessive wear of the seat in the ball occurs. The reason for this is of course the increased contact pressure resulting from the cladding of the bearing surface. Particularly When using low viscosity inks, it is necessary to apply the surface pressure to the To keep storage areas low so that there is a steady film of ink between these areas. A relatively large storage area is therefore required here. On the other hand, it must be a great uninterrupted Circumference of the feed opening to allow the ink to hit the surface of the Ball can get. These considerations become especially important when the mentioned special Ball type is used. It should be noted that a long time is used to discharge the ink onto the ball 13 uninterrupted opening edge due to the connection of the opposite edges 41 of the feed openings is achieved with the help of the convex edges 43, while at the same time a relatively large Ball bearing surface is created by the inwardly projecting seats 44. Will the edges 43 a Given a curvature, the radius of which is equal to the radius of the edges 41, the result is a total length the edge which is equal to the edge of a feed opening of this radius.

Bei der oben beschriebenen Ausführung können der Kugelsitz und die Kugel auf enge Toleranzen gearbeitet werden, um den freien Durchfluß von Tinte zu regeln. Bei Verwendung der beschriebenen Materialien werden diese Toleranzen für unbegrenzte Zeit aufrechterhalten, da bei diesen Stoffen praktisch kein Verschleiß erfolgt. Durch die erste Maßnahme werden nur sehr kleine Teilchen mittels der Kugel an dem Schaberring 49 vorbeigeführt. Die Teilchen, die an dem Schaber ring 49 vorbeigehen, werden durch die härteren Oberflächen der Kugel 13 und des Schaberringes 49 zermahlen und werden in der Ringnut 45 aufgefangen. Die Teilchen werden längs der Ringnut 45 geführt und dann mit der an der austretenden Oberfläche der Kugel 13 befindlichen Tinte gemischt, so daß sie aus der Kugelfassung 37 heraustreten und mit der Tinte wieder auf das Schreibpapier gelangen. Da sowohl der Kugelsitz als auch die Kugel aus praktisch nicht dehnbaren Stoffen sind, tritt kein Verschleiß zwischen der Kugelfläche und der Kugelfassung auf, da diese Teilchen nicht in diesen Flächen eingebettet werden können.In the embodiment described above, the ball seat and the ball can be worked to close tolerances to regulate the free flow of ink. When using the materials described these tolerances are maintained indefinitely, as these substances are practical there is no wear. By the first measure, only very small particles are attached by means of the ball the scraper ring 49 passed. The particles that go past the scraper ring 49 are through the Grind harder surfaces of the ball 13 and the scraper ring 49 and are in the annular groove 45 caught. The particles are guided along the annular groove 45 and then with the one exiting Surface of the ball 13 is mixed ink so that they emerge from the ball socket 37 and get back onto the writing paper with the ink. Because both the ball seat and the ball are practical are non-stretchable materials, there is no wear between the ball surface and the ball socket because these particles cannot be embedded in these surfaces.

Es wurde bereits erwähnt, daß zwischen der Meßringfläche 48 und der Kugel 13 ein sehr geringer Abstand vorhanden ist, wenn Tinten verwendet werden, die eine Viskosität im Bereich der Viskosität von gewöhnlichen Füllfederhaltertinten haben. Infolge dieses Abstandes wird die gewünschte Tintenmenge durch die Kugel 13 nach außen gefördert, so daß sich eine gleichmäßige, voll ausgezogene Schreiblinie auf dem Schreibpapier ergibt. Der Abstand ist jedoch so klein, daß nur die kleinsten Teilchen von an der Schreibfläche der Kugel anhaftenden Fremdstoffen in den Zwischenraum eintreten können. Die Ringnut 45 bildet hierbei eine Fangnut für die Fremdstoffe und auch für Luft. Die Ringnut 45 führt diese Stoffe zu der austretenden Fläche der Kugel 13, so daß die Fremdstoffe nicht in dem Kugelsitz verbleiben, sondern aus dem Kugelsitz herausgetragen werden. Es wird natürlich eine gewisse Tintenmenge in der Ringnut 45 aufgefangen. Die Oberfläche des Schaberringes 49, die wesentlich breiter ist als die Oberfläche des Meßringes 48, die aber einen etwas größeren Zwischenraum von der Kugel 13 hat, vergleichmäßigt oder glättet jede ungleichförmige Tintenverteilung an der austretenden Oberfläche der Kugel 13. Der Abstand des Schaberringes 49 ist jedoch immer noch sehr klein und läßt nur die kleinsten Teilchen von Fremdstoffen, die durch die eintretende Kugeloberfläche eingeführt werden, in die Ringnut 45 eintreten.It has already been mentioned that there is a very small distance between the measuring ring surface 48 and the ball 13 is present when inks are used that have a viscosity in the viscosity range of ordinary ones Have fountain pen inks. As a result of this distance, the desired amount of ink is through the ball 13 promoted to the outside, so that a uniform, full line of writing on the Writing paper results. However, the distance is so small that only the smallest particles of the writing surface Foreign matter adhering to the ball can enter the gap. The annular groove 45 forms a trap groove for the foreign matter and also for air. The annular groove 45 supplies these substances the exiting surface of the ball 13, so that the foreign matter does not remain in the ball seat, but be carried out of the ball seat. There will of course be a certain amount of ink in the ring groove 45 caught. The surface of the scraper ring 49, which is much wider than the surface of the Measuring ring 48, which, however, has a slightly larger gap from the ball 13, or evened out smooths out any uneven ink distribution on the exiting surface of sphere 13. The distance of the scraper ring 49 is still very small and only allows the smallest particles of foreign matter, which are introduced through the entering spherical surface, enter the annular groove 45.

Wie bekannt, wird nur ein Teil der Tinte, die durch die austretende Oberfläche der Kugel 13 mitgenommen wird, auf die Schreibfläche übertragen. Die eintretende Oberfläche bleibt daher durch die Tinte gefeuchtet, so daß die Neigung, Luftbläschen mitzunehmen, wesentlich herabgesetzt wird. Diese Neigung besteht, sobald die Kugel durch die Berührung mit dem Papier vollständig getrocknet wurde, wie es der Fall bei den üblichen Kugelschreibern ist. Luftbläschen, die von der eintretenden Oberfläche der Kugel 13 mitgenommen werden, werden durch die Ringnut 45 aufgefangen und werden zur austretenden Oberfläche der Kugel 13 geleitet. Der zwischen der zylindrischen Wand 47 der Ringnut 45 und der Oberfläche der Kugel 13 bestehende kleine Winkel nimmt die zwischen den Flächen bestehenden Luftbläschen ab, die dann durch die Ringnut 45 zu der austretenden Oberfläche der Kugel 13 geleitet werden, sich in die Oberfläche der Kugel 13 einlagern und mit der Kugel 13 nach außen treten. Dieser Teil kann daher als Luftaustrittsabschnitt der Ringnut 45 bezeichnet werden. Andererseits treffen die Luftbläschen, die durch die eintretende Oberfläche der Kugel 13 an der Haltelippe 16^a und dem Schaberring 49 vorbeigeführt werden, auf den radial einspringenden Wandabschnitt 46 der Ringnut 45, der sich von der Oberfläche der Kugel 13 ungefähr im rechten Winkel erstreckt. Die Luftbläschen werden also von der Oberfläche der Kugel 13 abgezogen und aufwärts durch die Ringnut 45 sowie zu beiden Seiten dieser Stelle geleitet. Diese Stelle kann daher als Luftauffang- oder Luftabzugsabschnitt der Ringnut 45 bezeichnet werden. Es tritt also keine Luft in den eigentlichen Kugelsitz ein. Die Tintenzuführung wird nicht gestört, und es entstehen keine Unterbrechungen oder Unregelmäßigkeiten in der Tintenzuführung.As is known, only part of the ink which is carried along by the exiting surface of the ball 13 is transferred to the writing surface. The entering surface therefore remains moistened by the ink, so that the tendency to entrain air bubbles is significantly reduced. This tendency exists as soon as the ball has been completely dried by contact with the paper, as is the case with conventional ballpoint pens. Air bubbles that are entrained by the entering surface of the ball 13 are caught by the annular groove 45 and are directed to the exiting surface of the ball 13. The small angle existing between the cylindrical wall 47 of the annular groove 45 and the surface of the ball 13 reduces the air bubbles that exist between the surfaces, which are then guided through the annular groove 45 to the exiting surface of the ball 13, into the surface of the ball 13 store and step with the ball 13 to the outside. This part can therefore be referred to as the air outlet section of the annular groove 45. On the other hand, the air bubbles, which are guided past the retaining lip 16 ^a and the scraper ring 49 by the entering surface of the ball 13, hit the radially re-entrant wall section 46 of the annular groove 45, which extends from the surface of the ball 13 approximately at right angles. The air bubbles are thus drawn off the surface of the ball 13 and passed upwards through the annular groove 45 and on both sides of this point. This point can therefore be referred to as the air collection or air discharge section of the annular groove 45. So there is no air entering the actual ball seat. The ink supply is not disturbed, and there are no interruptions or irregularities in the ink supply.

Die Kapillarwirkung ist so kräftig, daß die· Tinte sich sehr schnell bewegt, und zwar tatsächlich schneller als die eintretende Oberfläche der Kugel 13. Infolge des engen Kapillarraumes zwischen der Kugel 13 und der Meß ringfläche 48 wird außerdem Tinte durch Kapillarwirkung aus der Kugelfassung 37 in die Ringnut 45 sogar an der Seite der Kugelfassung 37 gezogen, die nahe der eintretenden Fläche der Kugel 13 liegt. Es wird daher eine Tintenabdichtung urn die* gesamte Umfangsfläche des Raumes, der zwischen detf Meßringfläche 48 und der Kugel 13 liegt, aufrecht-' erhalten, so daß ein Luftzutritt zu der hinter der Kugel 13 liegenden Kugelfassung 37 verhindert wird.The capillary action is so powerful that the ink moves very quickly, indeed faster than the entering surface of the ball 13. As a result of the narrow capillary space between the ball 13 and the measuring ring surface 48 is also ink by capillary action from the ball socket 37 in the Annular groove 45 is even drawn on the side of the ball socket 37, which is close to the entering surface of the ball 13 lies. It thus becomes an ink seal around the entire circumferential surface of the space between the detf Measuring ring surface 48 and the ball 13 is 'upright-', so that air admission to the behind the Ball 13 lying ball socket 37 is prevented.

Da die Kante 50 der Ringnut 45 eine größere Umfangsabmessung hat als deren Kante 51, wird eine größere Tintenmenge aus der Ringnut 45 durch die austretende Oberfläche der Kugel 13 abgeführt, als inSince the edge 50 of the annular groove 45 has a larger circumferential dimension than its edge 51, a larger amount of ink discharged from the annular groove 45 through the exiting surface of the ball 13 than in

die Ringnut 45 eintritt. Infolgedessen besteht die Neigung, einen Luftunterdruck in der Ringnut 45 zu schaffen, der bestrebt ist, Tinte einzusaugen, so daß eine weitere Sicherung gegen den Eintritt von Luft in die hinter der Kugel 13 befindliche Kugelfassung 37 besteht.the annular groove 45 occurs. As a result, there is a tendency for negative air pressure in the annular groove 45 to occur create, which tends to suck in ink, so that a further safeguard against the entry of air in the ball socket 37 located behind the ball 13.

Im Gegensatz zu den Stoffen, die für die Kugel und den Kugelsitz üblicher Kugelschreiber für gewöhnlich verwendet werden, sind die erfindungsgemäß verwendeten Materialien fest gegen Korrosion oder gegen andere schädliche Wirkung, die durch die in vielen Tintensorten befindlichen Säure- oder Alkalistoffe entstehen. Es kann also fast jede Tintensorte verwendet werden. Der Kugelsitz verformt sich auch nicht unter dem Druck der Kugel, wie dies bei Kugelsitzen bekannter Kugelschreiber der Fall ist.In contrast to the materials used for ballpoint pens and ballpoint pens are used, the materials used according to the invention are resistant to corrosion or against other harmful effects caused by the acids or alkalis found in many types of inks. So almost any type of ink can be used. The ball seat is also not deformed under the pressure of the ball, as is the case with ballpoint pens known from ball seats.

Wird ein Kugelschreiber der in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Art verwendet, so fließt Tinte von dem Tintenspeicher 11 auf die Oberfläche der Kugel 13 durch den Tintenzuführkanal, der aus der Bohrung 32 im Schaft 31 des Halters 26 und aus den gleichgerichteten Bohrungen 33 und 36 der Lagerbüchse 25 besteht, zu der in der Kugelfassung 37 vorhandenen Öffnung 40. Die Meß ringfläche 48 sorgt dafür, daß ein Tintenfilm gleichförmiger vorbestimmter Dicke durch die Kugel 13 an der Meßringfläche 48 vorbeigeführt wird. Die genaue Wirkung der Kugel 13 und des Kugelsitzes beim Aufbringen der Tinte auf die Kugel 13 ist zwar nicht bekannt, doch besteht Grund zu der Annahme, daß die Tinte auf die Felder der Kugelflächen an der Meßringfläche 48 aufgedrückt wird. Beim Vorbeigang des austretenden Oberflächenabschnittes der Kugel 13 am Schaberring 49 wird der auf der Kugeloberfläche befindliche Tintenfilm geglättet und vergleichmäßigt, so daß alle Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Films ausgeglichen werden. Die Tinte, die aus der Kugelfassung 37 durch die Kugel 13 herausgefördert ist, wird auf das Papier von den mit dem Papier in Berührung kommenden Abschnitten der Kugel 13 in der üblichen Weise aufgetragen. Beim Weiterdrehen der Kugel 13 werden diese Abschnitte der Kugeloberfläche zurück in die Kugelfassung 37 geführt. Luft, die in die Kugelfassung 37 durch die Oberflächenabschnitte der Kugel 13 mitgenommen wird, fängt sich in der Ringnut 45 und strömt um die Ringnut 45 herum, so daß sie schließlich durch die austretenden Flächen der Kugel 13 aus der Kugelfassung 37 herausgeführt wird. Das Vorhandensein der luftfangenden Ringnut 45 und die eigenartige Form dieser Nut verhindert also, daß die Luft in die Zuführkanäle eintritt und den Zusammenhang der aus dem Tintenspeicher 11 zur Kugel 13 fließenden Tintensäule unterbricht. Ebenso werden alle Fremdstoffteilchen, die durch die umlaufende Kugel 13 aufgenommen und durch die eintretenden Oberflächenabschnitte der Kugel 13 an dem Schaberring 49 vorbeigeführt werden, in der Ringnut 45 gefangen und schließlich aus der Kugelfassung 37 durch die austretenden Oberflächenabschnitte der Kugel 13 herausgeführt, so daß sie nicht in die Hauptlagerstellen des Kugelsitzes eindringen. Die vertiefte Kugel verhütet das sogenannte »Klumpen«, d. h. das Anhäufen von Tinte an der Haltelippe 16° des Kugelsitzes, weil sich Tinte zwischen den eintretenden Oberflächen der Kugel 13 und den angrenzenden Oberflächen des Kugelsitzes ansammelt. Bei dem erfindungsgemäßen Kugelschreiber führt die mit Vertiefungen versehene Kugel 13 die nicht verwendete Tinte in den Kugelsitz zurück, so daß wenig oder gar keine Tinte von den eintretenden Oberflächen der Kugel 13 abgehoben wird. Es wurde bereits ausgeführt, daß eine größere Umfangskante oder Berührungskante eine größere Menge Tinte in die Oberfläche der Kugel 13 einbringt als eine kurze Berührungskante. Die Umfangskante 42 ist größer als die Berührungskante der Öffnung 40, die aus den Kanten 41 und 43 besteht. Bei dem Umlauf der Kugel 13 in ihrem Sitz bringt daher die Umfangskante 42 eine größere Tintenrnenge in die eintretende Oberfläche der Kugel 13, als durch die Kante der Öffnung 40 in die austretende Oberfläche gebracht wird. Jede Tintenmenge, die sich sonst als »Klumpen« auf der Haltelippe 16^a der Kugelschreiberspitze 12 sammeln würde, wird also in die Fläche der Kugel 13 gebracht und in den Sitz zurückgeführt. Der Umstand, daß die auf die Umfangskante 42 treffende Tinte in den Kugelschreiber schneller zurückgeführt wird als die gegen die Kanten 41, 43 treffende Tinte, wurde dadurch bewiesen, daß die Kugelschreiberspitze in eine Tintenmenge eingetaucht und die Kugel in Umlauf gesetzt wurde, wobei die Tinte in den Zuführkanal und in den Tintenspeicher 11 steigt. Die genaue Abmessung und die Einstellung des Spiegels der Tinte auf der Kugel 13 sowie die steile Endwand des Endstückes 15 verhüten auch diese »Klumpen«. Die verhältnismäßig niedrige Viskosität der in dem Kugelschreiber nach Fig. 3 und 4 verwendeten Tinte verhütet ebenfalls einen solchen Vorgang.If a ballpoint pen of the type shown in FIGS. 2, 3 and 4 is used, ink flows from the ink reservoir 11 onto the surface of the ball 13 through the ink supply channel which emerges from the bore 32 in the shaft 31 of the holder 26 and from the aligned bores 33 and 36 of the bearing bush 25, to the opening 40 present in the ball socket 37. The measuring ring surface 48 ensures that an ink film of uniform predetermined thickness is guided past the measuring ring surface 48 by the ball 13. The exact effect of the ball 13 and the ball seat when the ink is applied to the ball 13 is not known, but there is reason to assume that the ink is pressed onto the fields of the spherical surfaces on the measuring ring surface 48. When the emerging surface section of the ball 13 passes the scraper ring 49, the ink film located on the ball surface is smoothed and evened out, so that all irregularities in the thickness of the film are evened out. The ink, which is conveyed out of the ball socket 37 by the ball 13, is applied to the paper by the portions of the ball 13 which come into contact with the paper in the usual manner. When the ball 13 continues to rotate, these sections of the ball surface are guided back into the ball socket 37. Air that is entrained into the ball socket 37 by the surface sections of the ball 13 is trapped in the annular groove 45 and flows around the annular groove 45 so that it is finally led out of the ball socket 37 through the exiting surfaces of the ball 13. The presence of the air-catching annular groove 45 and the peculiar shape of this groove prevent the air from entering the supply channels and interrupting the relationship between the column of ink flowing from the ink reservoir 11 to the ball 13. Likewise, all foreign matter particles that are picked up by the rotating ball 13 and guided past the scraper ring 49 by the entering surface sections of the ball 13 are caught in the annular groove 45 and finally guided out of the ball socket 37 through the exiting surface sections of the ball 13, so that they do not penetrate the main bearing points of the ball seat. The recessed ball prevents the so-called "clumping", ie the accumulation of ink on the retaining lip 16 ° of the ball seat, because ink collects between the entering surfaces of the ball 13 and the adjacent surfaces of the ball seat. In the ballpoint pen according to the invention, the recessed ball 13 returns the unused ink to the ball seat so that little or no ink is lifted from the entering surfaces of the ball 13. It has already been stated that a larger peripheral edge or contact edge introduces a greater amount of ink into the surface of the ball 13 than a short contact edge. The peripheral edge 42 is larger than the contact edge of the opening 40, which consists of the edges 41 and 43. As the ball 13 revolves in its seat, the peripheral edge 42 therefore brings a greater amount of ink into the entering surface of the ball 13 than is brought into the exiting surface through the edge of the opening 40. Any amount of ink that would otherwise collect as "lumps" on the retaining lip 16 ^{a of} the ballpoint pen tip 12 is therefore brought into the surface of the ball 13 and returned to the seat. The fact that the ink hitting the peripheral edge 42 is returned to the ballpoint pen more quickly than the ink hitting the edges 41, 43 was demonstrated by dipping the ballpoint pen tip in an amount of ink and circulating the ball with the ink in the feed channel and in the ink reservoir 11 rises. The exact dimension and the setting of the level of the ink on the ball 13 as well as the steep end wall of the end piece 15 also prevent these "lumps". The relatively low viscosity of the ink used in the ballpoint pen of Figures 3 and 4 also prevents such a process.

Die dargestellte Ausführung der Kugelschreiberspitze läßt sich gut verwenden bei dünnflüssigen Tinten einer Viskosität von 40 cP oder niedriger.The illustrated embodiment of the ballpoint pen tip can be used well with low-viscosity inks a viscosity of 40 cP or lower.

Es wurde gefunden, daß eine stärkere Schrift erzeugt wird, wenn die Breite der Meßringfläche 48 vermindert wird. Umgekehrt wird eine hellere Schrift erhalten, wenn die Meßringfläche 48 breiter gemacht wird. In den Fig. 5 und 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform gezeigt, in der die Meßringfläche 48 und die Ringnut 45 weggelassen sind, um einen Kugelschreiber für eine kräftigere Schrift zu bilden. Gleiche Teile dieser abgeänderten Ausführung haben die gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Teile in den Fig. 3 und 4. Wie bei der ersten Ausführung sind in der Lagerbüchse 59 Kanäle 38 vorgesehen, die mit der Kugelfläche der Kugelfassung 60 in Verbindung stehen und eine stumpfdreieckige Öffnung 61 bilden, die die gleiche Form wie die in Fig. 4 gezeigte Öffnung 40 hat und ebenfalls an den abgestumpften Ecken drei in Umfangsrichtung in gleichem Abstand voneinander stehende Kanten 62 aufweist, die durch die konvexen Seitenkanten 63 des Dreiecks miteinander verbunden sind. Die Kugelzone, die zwischen der größten Umfangskante 64 der Kugelfassung 60 und dem Kreis liegt, in welchem die Kanten 62 der Öffnung 61 sich befinden, ist etwas breiter als die Meßringfläche 48, aber schmaler als der Schaberring 49 der erstbeschriebenen Ausführung, sobald eine Tinte niederer Viskosität, z. B. eine übliche Füllfederhaltertinte, benutzt wird. Der Abstand zwischen der Kugel 13 und dieser Fläche soll sehr gering sein.It has been found that stronger writing is produced when the width of the measuring ring surface 48 is reduced will. Conversely, a lighter font is obtained if the measuring ring surface 48 is made wider will. In FIGS. 5 and 6, a modified embodiment is shown in which the measuring ring surface 48 and the annular groove 45 are omitted to form a ballpoint pen for stronger writing. Same Parts of this modified version have the same reference numerals as the corresponding parts in FIGS. 3 and 4. As in the first embodiment, channels 38 are provided in the bearing bush 59, which are in connection with the spherical surface of the ball socket 60 and an obtuse triangular opening 61 form, which has the same shape as the opening 40 shown in Fig. 4 and also to the truncated Corners three in the circumferential direction at the same distance from each other edges 62, which through the convex side edges 63 of the triangle are connected to one another. The sphere zone that is between the largest peripheral edge 64 of the ball socket 60 and the circle in which the edges 62 of the Opening 61 are located is slightly wider than the measuring ring surface 48, but narrower than the scraper ring 49 of the first described embodiment, as soon as an ink of low viscosity, e.g. B. a common fountain pen ink, is used. The distance between the ball 13 and this surface should be very small.

An Stelle einer abgesetzten Bohrung, wie sie durch die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte kleinere Bohrung 36 gebildet ist, wird in dieser Ausführungsform ein dreieckiger Kanal verwendet, der durch die Kugelfassung 59 hindurchgeht.Instead of a stepped hole, as shown by the smaller hole shown in FIGS 36 is formed, a triangular channel is used in this embodiment through the ball socket 59 passes through.

Wenn für die Kugel und den Kugelsitz die obenerwähnten Materialien verwendet werden, sind Teilchen, die in die Kugellagerfläche eintreten, nicht von solcher Härte, daß sie irgendeine Beschädigung verursachen, sondern werden zwischen den harten Oberflächen der Kugel und des Kugelsitzes zermahlen. Wird bei dieser Ausführungsform eine verhältnis-When the above materials are used for the ball and the ball seat, particles, which enter the ball bearing surface are not of such hardness that they cause any damage, but are ground between the hard surfaces of the ball and the ball seat. If in this embodiment a proportionate

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mäßig dicke pastenförmige Tinte verwendet, so können sich Luftbläschen nicht in solchen Mengen zusammenschließen, daß Luftzellen entstehen, die die Schreibwirkung stören. Es ergeben sich kräftigere Schriftlinien, da die Umfangskanten 63, 62 länger sind als die Kanten 41, 43.moderately thick paste-like ink is used, so can Air bubbles do not close together in such quantities that air cells are formed which the writing effect disturb. The result is stronger writing lines, since the peripheral edges 63, 62 are longer than the edges 41, 43.

Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung mit verhältnismäßig dicken pastenförmigen Tinten. Diese Ausführungsform kann jedoch auch bei dünnflüssigen Tinten verwendet werden, vorausgesetzt, daß genügend Druck auf die Tinte zur Einwirkung gebracht wird, so daß sich keine Luftbläschen innerhalb der Fassung bilden, und daß eine genügende Zuführung erfolgt, um die Luftzuführung zu sperren. Ein solcher Druck wird auf die in dem Kugelschreiber befindliche Tinte in beliebiger, bekannter Weise ausgeübt. The embodiment of the invention shown in FIGS. 2 to 4 is particularly suitable for use with relatively thick pasty inks. However, this embodiment can also be used in Low viscosity inks can be used provided that there is enough pressure on the ink to act is brought so that no air bubbles form within the socket, and that a sufficient supply takes place to block the air supply. Such pressure is applied to the pen in the ballpoint pen located ink exercised in any known manner.

Claims

Patent application

1. Ballpoint pen with an ink reservoir, a ball socket made of glass material with a cup-shaped ball seat part and an ink feed channel which is connected to the ink reservoir and an opening located in the base of the ball socket, and with a ball located in the socket, which is supported by a conical section the ballpoint pen tip, characterized in that the glass material of the ball socket (25, 59) has a coefficient of thermal expansion of about 32.10 ^-7 and a hardness between 5 and 7 on the Mohs hardness scale and the ball (13) is known per se Way consists of a crystalline material, wherein the crystalline material "of the ball (13) is harder than the glass material of the ball socket (25, 59) and has approximately the same coefficient of thermal expansion as this.

2. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made of corundum in a manner known per se.

3. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made of sapphire in a manner known per se.

4. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made of ruby in a manner known per se.

5. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of Ball is made of spinel in a manner known per se.

6. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made of quartz in a manner known per se.

7. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made from emerald.

8. Ballpoint pen according to claim 1, characterized in that the crystalline material of the Ball is made of tungsten carbide.

9. Ballpoint pen according to claim 1, wherein with the axial bore in the front end of the ball socket that supplies the ink Are connected, characterized in that in a known manner to the side channels (38) towards the front an uninterrupted one which forms the front end of the opening (61) of the ball socket (59) Spherical surface zone (60) adjoins the rearward of the largest circumference in the ball socket (59) located ball (13) lies.

10. Ballpoint pen according to claim 1 with an uninterrupted between two in the circumferential direction extending spherical surface zones located in the front opening of the ball socket uninterrupted Annular groove of uniform cross-section, characterized in that the to the annular groove (45j to the front adjoining spherical surface zone (49) to the rear of the largest circumference in the Ball socket (25) located ball (13) lies.

11. Ballpoint pen according to claim 1, 9 and 10, characterized in that the ball seat surface the spherical socket (25, 59) triangularly of three alternately arranged concentrically lying Edges (41, 62) of the side channels (38) and the convex edges (43, 63) holding the balls (13) is limited.

12. Ballpoint pen according to claim 1, 9, 10 and 11, characterized in that the spherical surface zone (48, 49, 60) has such a radius that on its front edge between the ball (13) and the spherical surface zone (48, 49, 60) in a manner known per se, a very small distance is present is.

13. Ballpoint pen according to one of the preceding claims, characterized in that the The outer surface of the ball (13) has small depressions in a manner known per se, the total area of the fields between the depressions about 10%> of the total area of the ball (13) amounts to.

Considered publications:

German Patent Nos. 804 769, 825 967, 909,828 209;

Swiss patents No. 250 921,
261403, 263 304, 271142;

French patents nos. 800 851, 841306, 473, 935 742, 945 809, 945 810, 963 735;

Belgian Patent No. 498 017;

British Patent No. 660,784;

U.S. Patent No. 2,536,124.

1 sheet of drawings