DE2905839A1

DE2905839A1 - Schreibgeraet

Info

Publication number: DE2905839A1
Application number: DE19792905839
Authority: DE
Inventors: Edward Earl Sherwood
Original assignee: Sanford Research Co
Current assignee: Sanford Research Co
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1979-10-18
Also published as: JPS54140617A; SE7902294L; US4238162A; GB2018686A; GB2018686B; DE2905839C2; MX146131A; FR2423346A1; CA1102739A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Di^l-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. ?. A/Weicsmaiin, Difl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 2905839

SAHA 8000 MÜNCHEN 86, DEN ' ^J« ' ⁶"'

POSTFACH 860 820 MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

SANFORD RESEARCH COMPANY, 2740 Washington Blvd., Bellwood,

Illinois, Y.St.A.

Schreibgerät

Die Erfindung betrifft ein Schreibgerät, in dem Tinte oder eine andere Schreibflüssigkeit durch ein Kapillarelement fließt. Sie ist auf ein Mittel gerichtet, um zu verhindern, daß das Kapillarelement in das zylindrische Gehäuse des Schreibgerätes zurückgeschoben wird, wenn auf jenes beim Schreiben ein Druck ausgeübt wird.

Schreibgeräte mit einem rohrförmigen Gehäuse, einem Tintenreservoir im Inneren und einem kapillaren Schreibelement aus Kunststoff oder Faser, durch das die Tinte vom Reservoir zur Schreibfläche geführt wird, sind bekannt. Die Schreibelemente werden im typischen Fall dadurch an Ort und Stelle gehalten, daß der Endring des Gehäuses auf das Schreibelement angewürgt oder deformiert wird. Oft wird ein gesonderter Halter für das Schreibelement verwendet, der in einen Sitz am offenen Ende des Gehäuses eingeschoben wird. Dieser Halter wird derart, angepunktet oder leicht eingedrückt, daß er das Schreibelement festhält, so daß es im Gebrauch des Gerätes nicht in das Gehäuse zurückgleiten kann. Das Anpunkten oder Eindellen muß ausreichend sein, um das Schreibelement sieher zu halten, darf aber nicht so tief sein» daß der Kapillarfluß durch die kleinen Kapillaren des Schreibelementes abgeschnürt wirdo Wegen der kleinen Abmessungen solcher Geräte war das Ausmaß des Anpunktens oder der Eindellung bisher kritisch. Wenn das Schreibelement nicht angemes-

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sen angepunktet war, wurde es oft in den Halter zurückgeschoben, so daß man nicht mehr weiterschreiben konnte» Wenn das Schreibelement zu tief angepunktet war, war der Fluß der Tinte durch die Kapillaren des Schreibelementes oft ganz oder teilweise blockiert, wodurch die Schreibfunktion gestört wurde«

Daher ist es in hohem Maß erstrebenswert, ein bequemes und billiges Mittel zum Halten solcher kleiner kapillarer Schreibelemente in einer festen Schreibstellung zu finden, ohne die Kapillarwirkung der Schreibelemente zu beeinträchtigen.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es, Mittel vorzusehen, um ein Kapillarelement in einem Schreibgerät in der richtigen Xage zu halten, ohne die kapillare Strömung der Tinte durch das Element zu stören» Zwar gibt es bezüglich des Durchmessers der Kapillarelemente keine Einschränkungen, doch ist die Erfindung besonders nützlich zum sicheren Pesthalten von Kunststoff-Schreibelementen mit feinen Durchmessern im Bereich von 0,5 bis 3,0 mm in ihrer vorgeschobenen Schreibposition. Die Erfindung wird mit besonders gutem Resultat für Schreibelemente mit einem Durchmesser von annähernd 0,8 mm verwendet.

Gemäß der Erfindung hat ein Schreibgerät ein hohles Gehäuse, das an seinem Vorderende einen Kanal bildet, durch den ein Schreib- oder Kapillarelement ragt, das von einem Tintenreservoir bis zu einer äußeren Schreibstelle reichte Der Kanal ist so geformt, daß er einen entlang der Gehäuseachse verlaufenden Teil und einen zweiten zu dieser Achse versetzten Teil hat, so daß zwischen diesen beiden Teilen eine Schulter gebildet ist. Die Schulter stellt einen Nocken oder Ablenker dar, dessen Funktion es ist, das kapillare Schreibelement so abzulenken, daß es im Reibungskontakt gegen die Innenwand des Kanals gepreßt wird, wodurch es in der richtigen Funktionsstellung gehalten wird, ohne daß sein kapillarer Tintenfluß gestört wird. In einer Ausführungsform der Erfindung ist in das offene Ende des Gehäuses ein Hauptadapter zum Festhalten des Schreibelementes eingelegt.

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Der Adapter bildet den Kanal mit den oben erwähnten gegeneinander versetzten Teilen und hat eine Außenfläche, die allmählich mit der Außenfläche des Gehäuses zusammenläuft.

Der Kanal hat eine solche Form, daß ein Ende einen Sitz für die Aufnahme eines Halters bildet, der die passende Abstützung für den äußeren Teil des Kapillarelementes bietet. Das Kapillarelement ragt durch eine axiale Bohrung im Halter, wobei die äußere Spitze des Kapillarelementes aus dem Halter vorsteht und als Schreibelement dient.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig.1 einen gebrochenen Längsschnitt im wesentlichen in der Mitte entlang der Achse des Schreibgerätes;

Pig.2 einen vergrößerten gebrochenen Längsschnitt der Anordnung zum Festhalten des Schreibelementes, aus dem vorderen Teil des in Fig.1 gezeigten Gehäuses herausgenommen;

Fig.3 einen Längsschnitt des das Schreibelement festhaltenden Adapters der Fig.2, wobei das Schreibelement und der Halter entfernt sind;

Fig.4 einen gebrochenen Längsschnitt des Schreibelementes und des Halters, die von dem Adapter der Fig.3 weggenommen sind j

Fig.5 eine vergrößerte Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Fig.1$

Fig«6 eine vergrößerte Schnittansicht nach der Linie 6-6 der Fig.2;

Fig.7 eine vergrößerte Schnittansicht nach der Linie 7-7 der Fig.25

Fig.8 eine vergrößerte Schnittansicht nach der Linie 8-8 der Fig.35

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Pig.9 eine vergrößerte Seimittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Anordnung zum Festhalten des Schreibelementes in einem Stück mit dem Gehäuse ausgeformt ist;

Pig.10 eine vergrößerte Schnittansicht nach der linie 10-10 der Pigo9i

Pig« 11 einen vergrößerten Längsschnitt ähnlich der Pig.2 der Anordnung zum Pesthalten des Schreibelementes, wobei aber eine Kapillare mit kleinerem Durchmesser verwendet wird ο

In Pig.1 ist ein Schreibgerät gezeigt, das ein rohrförmiges Gehäuse, insgesamt mit 10 bezeichnet, eine insgesamt mit 11 bezeichnete Anordnung zum Pesthalten des Schreibelementes und ein insgesamt mit 12 bezeichnetes kapillares Schreibelement umfaßt.

Das rohrförmige Gehäuse 10 weist einen hohlen zylindrischen Schaft 14 auf, der eine Kammer 16 enthält, die ein Tintenreservoir bietet, das in bekannter Weise aus einem absorbierenden faserigen Püllmaterial 20 gebildet wird, welches in der Lage ist, eine große Menge einer Schreibflüssigkeit, beispielsweise Tinte, zu speichern. Der Schaft 14 ist vorzugsweise ein Spritzgußteil.

Das Schreibelement 12 ist von bekannter Art und aus einem Kunststoff geformt, beispielsweise aus einem unter der Handelsbezeichnung "Delrin" vertriebenen Material. Das Schreibelement weist mehrere innere Kunststoffstränge auf, die von einer äußeren Hülle umgeben sind, so daß eine Vielzahl längslaufender Kapillaren gebildet ist, die sich durch die Länge des Schreibelementes erstrecken. Das langgestreckte Schreibelement 12 ist flexibel und vorzugsweise wenigstens etwas federnd flexibel.

Wie dargestellt, ist das innere Ende 22 des Schreibelementes 12 etwas konisch verjüngt, um die Kapillaren freizulegen, und dieses innere Ende 22 ist durchbohrt und in dem mit Tinte vollge-

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saugten Füllmaterial 20 eingebettet» Anaers ausgedrückt, am inneren Ende 22 ist ein Teil der umgebenden Hülle entfernt, so daß die inneren Enden der Kapillaren für den Tintenvorrat im Reservoir besser zugänglich sind»

Ein Yorderende 24 des Schreibelementes ist gerundet und endigt in einer glatten äußeren Schreibspitze. Wenn das Schreibgerät benutzt wird, fließt Tinte durch die Kapillarwirkung aus dem Tintenreservoir 18 durch die inneren Kapillaren des Schreibelementes 12 zur Schreibspitze am Vorderende 24-° Eine entsprechende Entlüftung im Vorderende des Schaftes oder der das Schreibelement festhaltenden Anordnung dient dazu, den Druck in dem Schreibgerät auszugleichen»

In Fig.2 ist die das Schreibelement festhaltende Anordnung 11 vom Schaft 14 weggenommen dargestellt» Diese Anordnung umfaßt einen Haupthalter oder Adapter 26 für das Schreibelement, ferner einen das Schreibelement haltenden Endring 28 und das Schreibelement 12 selbst« Der Haupthalter 26 kann ebenfalls ein Spritzgußteil aus Kunststoff sein und hat eine solche Form, daß er im Preßsitz in Achsrichtung in eine ringförmige äußere Bohrung 30 am offenen Yorderende 32 des Schaftes 14 gepreßt werden kann, so daß die beiden Teile fest zusammengefügt sind. Eine konisch abgeschrägte Fläche 34 erleichtert das Einführen des Haupthalters 26 in die äußere Bohrung 30.

Der Haupthalter oder Adapter 26 hat im Inneren einen Kanal 36, durch den sich das Schreibelement 12 von seinem freiliegenden vorderen Schreibende 24 bis zu seinem in das Füllmaterial 20 eingebetteten inneren Ende erstreckt. Ein innerer Teil 37 des Adapters 26 hat eine zylindrische Außenfläche 38, die mit der ringförmigen Innenwand, die die Bohrung 30 des Schaftes 14 begrenzt, in engem Reibungskontakt ist. Vorzugsweise sind auf dem Umfang der Außenfläche 38 in Achsrichtung sich erstreckende Abflachungen 39 ausgebildet, die sich beim Einschieben des Adapters 26 verformen und den Adapter sicher in der Bohrung 30

festhalten. Der Adapter 26 hat einen äußeren Teil 40 mit einer konischen Außenfläche 41 und einer äußeren ringförmigen Schulter 42, die sich gegen das ringförmige Ende 32 des Schaftes anlegt und dadurch das Einschieben des Adapters 26 in den Schaft begrenzt. Die konische Wand 41 ist so geformt, daß sie bündig in die Außenfläche 44 des Torderteils des Schaftes 14 übergeht»

Der Kanal 56 durch den Adapter umfaßt einen ersten Abschnitt in der Form einer zylindrischen vorderen Bohrung 48, die mittig zur Achse des Adapters 26 angebracht ist. Wie aus Figo7 ersichtlich, ist die Wand der Bohrung 48 mit längslaufenden auf dem Umfang beabstandeten Abflachungen 49 versehen, die im Reibungsschluß mit den angrenzenden Ringflächen des eingeschobenen Endes des Endrings 28 sind.

Wie Figo2 zeigt, hat der Kanal 36 des Adapters 26 einen zweiten Abschnitt in der Form einer hinteren Bohrung 50 und die Achse dieser Bohrung 50 ist gegen die Achse des Adapters 26 seitlich versetzt, so daß eine innere Schulter 52 gebildet ist, die eine ablenkende Steuerfläche 53 zum Ablenken eines mittleren Teils des Schreibelementes 12 nach der Seite bietet. Dadurch wird ein in den Kanal 36 eingeschobenes Schreibelement 12 zuerst durch die Steuerfläche 53 der Schulter 52 quer zur Achse des Schaftes abgelenkt und dann wieder in der Achsrichtung des Schaftes in das Tintenreservoir weitergeführt, so daß das Schreibelement eine nicht-lineare Form annimmt, wie sie in Fig.2 dargestellt ist. Die Elastizität und Biegsamkeit des Schreibelementes aus Kunststoff verstärkt den "festen Reibungssitz zwischen dem Schreibelement und der Innenwand des Adapters 26.

Die Achse der hinteren Bohrung 50 ist vorzugsweise gegen die Achse der vorderen Bohrung 48 um etwa 0,46 mm seitlich versetzt, um dünne Schreibelemente mit einem Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 3,0 mm aufzunehmen und festzuhalten. Diese seitliche Versetzung im Schreibelement 12 wird am deutlichsten durch einen

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Vergleich der Stellungen des Schreibelementes in den Pig.5 und 6₀

Der Adapter 26 kann auch noch mit einer inneren zylindrischen Bohrung 54 und einer Einsenkung 56 versehen sein, die beide auf der Adapterachse liegen. Ihr großer Durchmesser erleichtert das Spritzgußverfahren, mit dem der Adapter 26 vorzugsweise geformt wird.

Der Endring 28 ist am besten aus den Pig.2, 4 und 7 ersichtlich. Er ist vorzugsweise aus einem geeigneten Metall. Der Endring weist eine axiale Bohrung 58 auf, die das äußere Endstück des Schreibelementes eng umgibt, wie in Pig.4 dargestellt. Ein innerer Teil 60 hat in Längsrichtung beabstandete ringförmige Auflager, die reibschlüssig in der vorderen Bohrung 48 aufgenommen werden, wie in Pig.2 und 7 gezeigt, und ein mittlerer ringförmiger Teil 61 ist bei 62 (Pig.4 und 7) angepunktet, um das Schreibelement in dem Endring 28 zu halten. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Endring 28 nur schwach angepunktet ist, um das Schreibelement 12 mit relativ geringem Druck in seiner Lage zu halten, damit die Kapillarwirkung auf die durch das Schreibelement fließende Tinte nicht beeinträchtigt ist. Die Anpunktung 62 für sich genügt im allgemeinen nicht, das Schreibelement 12 unter dem Schreibdruck festzuhalten. Unter Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch in manchen Pällen möglich j auf das Anpunkten ganz zu verzichten.

Der freiliegende äußere Teil des Endrings 28 hat eine konische Pläche 66 und eine äußere ringförmige Schulter 68, die am Vorderende 70 des Adapters 26 anliegt, und ist so geformt, daß er glatt in die Außenfläche 41 des äußeren Teils 40 des Adapters 26 übergeht. Ein zylindrischer äußerer Teil 72 stützt den schreibenden Teil des Schreibelementes 12 ab.

Beim Zusammenbauen des Schreibgerätes kann eine Einstell- und Aufspannvorrichtung verwendet werden, um das Schreibelement 12 und den Endring 28 in die äußere Bohrung 48 des Adapters 26 einzuschieben, bis die Schulter 68 des Endrings am Ende 70 des

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Adapters 26 anstößt. Die abgeschrägten Flächen 74 und 75 erleichtern das Einschieben des Endrings 28 in die äußere Bohrung 48 des Adapters 26. Dabei wird ein angemessener Druck ausgeübt, um das Schreibelement 12 in die um die innere Schulter 52 abgewinkelte Lage zu bringen, so daß das Mittelstück des Schreibelementes 12 mit dem Adapter 26 in Reibungssitz gebracht wird, wodurch das Schreibelement bezüglich des Schreibgerätes durch Reibung festgehalten wird.

Wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, ist die Tiefe der Adapterbohrung 48 zwischen dem Ende 70 und der Schulter 52 größer als die Länge des inneren Teils 60 des Endrings 28, so daß, wenn der Endring 28 in die Bohrung 48 eingeschoben ist, das Ende einen kleinen Abstand zur Schulter 52 hat. Bei einem Schreibelement von 0,8 mm 0 hat sich eine Beabstandung von etwa 0,7 mm als ausreichend erwiesen, um dem Schreibelement zu erlauben, sich im Adapter 26 rund um die Schulter 52 zu biegen. Das Schreibelement 12 wird auf jeden Fall um die Schulter 52 gelenkt, aber es braucht dabei keine scharfe Biegung zu machen. Daher wird das Schreibelement 12 nicht derart zwischen dem· Ende 76 und der Schulter 52 eingezwängt, daß der Kapillarfluß der Tinte durch das Schreibelement abgesperrt wird; dabei hält jedoch die Biegung des Schreibelementes 12 um die Schulter und der Reibungskontakt gegen die Wand der Bohrung 54 das Schreibelement 12 sicher in seiner Lage fest, wenn auf die Schreibspitze 24 ein Schreibdruck ausgeübt wird. Die Ecke 78 der Schulter 52 wird im allgemeinen beim Zusammenbau durch die Seitenfläche des Schreibelementes 12 abgebrochen oder gerundet.

Die Fig.9 und 10 zeigen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schreibgerätes, bei der die Anordnung 26 zum Halten des Schreibelementes im Inneren des Schaftes 80 an diesem angeformt ist. Auf diese Weise entfällt der gesonderte Adapter. Der Endring 84 wird in den äußeren Teil 86 des Kanals eingeführt, der entlang der Schaftachse ausgebildet ist. Das Schreibelement 88 ragt um die Schulter 90 nach hinten durch den ver-

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setzten. Abschnitt 92 des Kanals bis in das mit Tinte getränkte Füllmaterial 94«

In Fig.11 ist ein Adapter 96, ähnlich dem Adapter 26 der Mg.2, verwendet, zusammen mit einem Endring 98, der ein Sehreibelement 100 haltert, das einen kleineren Durchmesser hat als das Schreibelement 12 der Fig.1-6» Der Durchmesser der Bohrung des Endrings 98 ist kleiner gemacht, der Rest der das Schreibelement haltenden. Anordnung bleibt jedoch praktisch unverändert. Auf diese Weise ist eine einzige Halteanordnung an mehrere Schreibelemente mit unterschieälichen Durchmessern anpaßbar. Weiter sind noch enge Kanäle 102 gezeigt, die in der zylindrischen Außenwand 104 und einer Schulter 106 des Adapters 96 ausgebildet sind, wodurch ein Druckausgleich zwischen dem Tintenreservoir und dem Atmosphärendruck möglich ist.

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Claims

Ansprüche

1. !Schreibgerät mit einem langgestreckten hohlen Schaft, der ^>—^eine innere Kammer umschließt, in der ein Füllstoff aus einem absorbierenden Material aufgenommen ist, der ein Tintenreservoir bildet, ferner mit einem Endring am Vorderende des Schaftes und mit einem langgestreckten kapillaren Schreibelement, das von dem Endring umgeben ist und dessen eines Ende vorne aus dem Endring herausragt und die Schreibspitze bildet und dessen anderes Ende in dem lintenreservoir liegt, gekennzeichnet durch eine Anordnung (26, 96) zum Halten des Schreibelementes (12, 88, 100) in dem Schaft (14, 80), die einen Kanal (30, 36, 86, 92), der sich zwischen dem Endring (28, 84) und dem Tintenreservoir erstreckt und zur Aufnahme eines Mittelteils des Schreibelementes dient, sowie ein Ablenkelement (52, 90) aufweist, das in dem Kanal derart angebracht ist, daß es den Mittelteil des Schreibelementes senkrecht zur Achse des Schaftes ablenkt und dann in Längsrichtung der Schaftachse weiterlenkt, um das innere Ende des Schreibelementes in das Tintenreservoir zu führen, so daß der Mittelteil des Schreibelementes reibschlüssig an den Wänden des Kanals anliegt, um ein Verschieben des Schreibelementes unter dem Schreibdruck zu verhindern.

2. Schreibgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in der Anordnung zum Halten des Schreibelementes einen größeren Querschnitt hat als das Schreibelement, so daß die Anordnung zur "Aufnahme einer Vielzahl unterschiedlicher Schreibelementgrößen geeignet ist.

3« Schreibgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenkelement ein Hocken ist, der hinter dem Endring (28) derart angeordnet ist, daß er den Mittelteil des Schreibelementes erfaßt und ablenkt.

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4. Schreibgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (52) derart angeordnet ist, daß er eine Auflauffläche (53) für den Mittelteil des Schreibelementes bietet.

5· Schreibgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (52) einen solchen Abstand von dem Endring (28) hat, daß der Mittelteil des Schreibelementes nur allmählich abgelenkt wird und die kapillare Strömung entlang dem Schreibelement nicht behindert wird.

6. Schreibgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (36) der Anordnung zum Halten des Schreibelementes einen vorderen Abschnitt (48) und einen hinteren Abschnitt (50) aufweist und daß der eine Abschnitt gegen den anderen nach der Seite versetzt ist, so daß das Schreibelement in dem Kanal eine nicht-lineare Form annimmt.

7. Schreibgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Halten des Schreibelementes ein Adapter (26) ist, der reibschlüssig in dem Schaft (14) aufgenommen ist und in dem der Kanal ausgeformt ist.

8. Schreibgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (26) zum Halten des Schreibelementes (88) in dem Schaft (80) als integraler Teil des Schaftes geformt ist.

9. Schreibgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibelement (12) aus einem flexiblen Material ist.

10. Schreibgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibelement von mehreren Kapillaren durchzogen ist, die in !Längsrichtung vom inneren Ende bis zur äußeren Schreibspitze laufen.

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