DE2352165C2 - pen - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelschreiber, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Vorratsbehälter für eine Farbflüsslgkeit, einer In dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Schreibspitze mit einer Axialbohrung für die Farbflüssigkeit, einem an der Schreibspitze befestigten und sich am Gehäuse axial abstützenden elastlschen Hohlkörper, der mit der Axialbohrung der Schreibspitze und mit einem zum Vorratsbehälter führenden Farbkanal flüsslgkeitsdicht verbunden Ist, und mit einem in dem Farbkanal angeordneten Ventil, wobei der Hohlkörper unter Verringerung seines Innenraums axial komprimierbar lsi.The invention relates to a ballpoint pen, Consists of a housing with a storage container for a colored liquid, a nib that is axially displaceable in the housing and an axial bore for the colored liquid, and one on the nib fastened and axially supported on the housing elastic hollow body, which is connected to the axial bore of the Writing tip and is liquid-tight connected to a color channel leading to the reservoir, and with a valve arranged in the paint channel, the hollow body reducing its interior space axially compressible lsi.
Bei einem bekannten Kugelschreiber dieser Art (DE-PS 9 26 054) ist das im Farbkanal angeordnete Ventil normalerweise geschlossen und soll sich nach einer gewissen Kompression des Hohlkörpers, nach Verschiebung einer mit der Schreibspitze verbundenen Ventilnadel oder nach einer entsprechenden Verschiebung der Schreibspitze gegenüber einem Schlitzschiebergehäuse öffnen, um eine durchgehende Verbindung zwischen Schreibspitze und Vorratsraum herzustellen. Eine Farbstoffzufuhr in den Bereich der Spitze ist jedoch - wenn überhaupt - nur kurzzeitig möglich. Bei dieser bekannten Ausführung wird nämlich unter der Annahme, daß der Hohlkörper gefüllt ist, nach dem Abheben der Schreibspitze ein Vakuum erzeugt und Tinte aus der Schreibspitze zurückgesaugt, um ein Klecksen am Anfang und am Ende eines Schriftzuges zu verhindern. Entleert sich die Schreibspitze durch Unterdruck, insbesondere dann, wenn nach oben geschrieben wird und die Tinte entgegen der Schwerkraft in gleicher Richtung fließen muß. so bedeutet dies, wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen sind, daß Tinte nicht mehr bis zur Kugel gelangt und die Schreibspitze unbrauchbar Ist.In a known ballpoint pen of this type (DE-PS 9 26 054) the valve arranged in the paint channel is normally closed and should turn off after a certain Compression of the hollow body, after displacement of a valve needle connected to the writing tip or after a corresponding shift of the writing tip with respect to a slotted slide housing open to a Establish a continuous connection between the writing tip and the storage room. A dye feed in the However, the area of the tip is only possible for a short time - if at all. In this known version is namely, assuming that the hollow body is filled, after lifting the nib Vacuum is created and ink is sucked back from the nib, leaving a blob at the beginning and end of one To prevent lettering. The writing tip empties itself due to negative pressure, especially if after is written above and the ink must flow against gravity in the same direction. so this means if no special precautions are taken are that ink no longer reaches the ball and the Writing tip is unusable.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, den Kugelschreiber der eingangs genannten Art In der Welse weiter auszugestalten, daß nicht nur eine der Verringerung des Innenraums des Hohlkörpers entsprechende Menge anThe invention is based on the object of continuing the ballpoint pen of the type mentioned at the beginning to design that not only an amount corresponding to the reduction in the interior of the hollow body Farbflüssigkeit In einem Schreibvorgang In die Axiaibohrung der Schreibspitze gepumpt werden kann, wenn der Kugelschreiber mit nach oben gerichteter Spitze eingesetzt wird, sondern auch ein Nachführen der Faibflüssigkelt nach Maßgabe des Verbrauches gewährleistet Ist,Color liquid can be pumped into the axial bore of the writing tip in one writing process if the Ballpoint pen is used with the tip pointing upwards, but also tracking of the fiber fluid is guaranteed according to consumption,
to selbst wenn der Kugelschreiber dabei in nach aufwärts gerichteter Lage gehalten wird.to even if the pen is doing it in upwards directed position is held.
Der Kugelschreiber nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst Ist, Ist gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des als Rückschlagventil ausgebildeten VenThe ballpoint pen according to the invention, in which this The problem is solved, is characterized by such an arrangement of the valve designed as a check valve tils, daß es sich bei Verringerung des Innenraums des Hohlkörpers zum Vorratsbehälter hin schließt.tils that reducing the interior space of the Hollow body closes towards the reservoir.
Da das Im Farbkanal angeordnete Rückschlagventil normalerweise geöffnet ist, stehen die In der Schreibspitze angeordnete Axialbohrung und der Innenraum desSince the check valve arranged in the ink channel is normally open, the axial bore arranged in the nib and the interior of the Hohlkörpers mit dem Vorratsbehälter in Verbindung und sind demzufolge mit Farbflüssigkeit gefüllt, wenn der Kugelschreiber in Betrieb genommen wird. Sobald der Kugelschreiber mit der Schreibspitze auf die Schreibunterlage aufgesetzt und auf die Schreibspitze eine Druck-Hollow body with the storage container in connection and are therefore filled with color liquid when the Ballpoint pen is put into operation. As soon as the pen with the writing tip is placed on the writing pad and a pressure kraft ausgeübt wird, wird das Ventil geschlossen, und die in dem Hohlkörper oefindliche Farbflüssigkeit wird bei der Kompression desselben zwangsläufig in die Schreibspitze gepumpt. Das Rückschlagventil wird erst wieder geöffnet, wenn der Kugelschreiber abgehoben und keineforce is exerted, the valve is closed, and the color liquid found in the hollow body is at the compression of the same inevitably pumped into the writing tip. The check valve will only come back open when the pen is lifted and none Druckkraft mehr auf die Schreibspitze ausgeübt wird. Es kann also die gesamte Menge an Farbflüssigkeit, die der möglichen Verringerung des Innenraumes des Hohlkörpers entspricht, ohne Rücksicht auf die Schwerkraft zwangsweise in die Schreibspitze gepumpt werden.Pressure force is exerted more on the writing tip. It can therefore use the entire amount of color liquid, which corresponds to the possible reduction in the interior of the hollow body, regardless of the force of gravity be forcibly pumped into the writing tip.
An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es bereits bekannt ist, zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe eine auf den Druck auf die Schreibspitze ansprechende Pumpe einzusetzen, 'lie einen mechanischen Druck auf die Farbflüssigkeit ausübt (US-PSAt this point it should be mentioned that it is already known, in order to solve the problem on which the invention is based, to apply pressure to the writing tip Using a suitable pump would exert mechanical pressure on the paint liquid (US-PS
«o 2106 046 und 27 62 337). Entwed»i wird eine Gleitkolbenpumpe verwendet, die jedoch nicht bei einem herkömmlichen Kugelschreiber mit einer rollenden Schreibspitze zur Anwendung kommt, oder es wird eine verschiebbare Schreibspitze und eine durch diese betätigte.«O 2106 046 and 27 62 337). Either a sliding piston pump is used which, however, is not used in a conventional ballpoint pen with a rolling nib, or a displaceable nib and one operated by it is used.
«5 verhältnismäßig komplizierte und aufwendige Pumpenkonstruktion eingesetzt, die ebenfalls verhältnismäßig verwickelt und in der Herstellung kostspielig ist.«5 relatively complicated and expensive pump construction used, which is also relatively is involved and costly to manufacture.
Eine besonders einfache Ausführung eines Kugelschreibers nach der Erfindung Ist in weiterer Ausgcstal-A particularly simple embodiment of a ballpoint pen according to the invention is in a further Ausgcstal- lung dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil e'nen unbelasteten Ventilkörper umfaßt.treatment characterized in that the check valve comprises an unloaded valve body.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Auf der Zeichnung Ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of a few exemplary embodiments. On the drawing it is Invention illustrated, for example, namely shows Fig. I teilweise im Schnitt eine Ansicht der Spitze eines erfindungsgemäßen Kugelschreibers, bei dem die erfindungsgemäße Konstruktion In einen herkömmlichen Halter eingebaut Ist, Fig. 2 eine abgewandelte Form der Erfindung.Fig. I is a partially sectioned view of the tip a ballpoint pen according to the invention, in which the construction according to the invention is built into a conventional holder, Fig. 2 shows a modified form of the invention.
Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren abgewandelten Form.4 shows a longitudinal section of a further modified form.
Flg. 5 einen Schnitt bei Linie 5-5 In Fig. 4. Fig. 6 einen Längsschnitt noch einer weiterenFlg. 5 shows a section at line 5-5 in FIG. Fig. 6 is a longitudinal section of yet another
Flg. 7 bis 10 weitere Ausführungsformen. Fig. 1 zeigt sehr schematisch eine Konstruktion, die die Grundprinzipien der Erfindung aufweist Wie darge-Flg. 7 to 10 further embodiments. Fig. 1 shows very schematically a construction that comprises the basic principles of the invention.
stellt, ist die die Erfindung aufweisende Kugelschreibermine 1 in einem herkömmlichen HandgehSuse oder Halter 2 untergebracht, der hBufig als Hülse des Kugelschreibers bezeichnet wird. Hier Ist zu bemerken, daß alle AusfQhrungsformen der Erfindung in einem Halter 2 bzw. >=:r<.T Hfllse untergebracht werden sollen, Die Kugelschreibermine 1 weist einen rohrförmigen Behälter 3 auf, der mit einem s'xh nach vorn erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 4 mit kleinerem Durchmesser versehen Ist, der in einen abgeschrägten Ventilsitz 5 endet. In den Ventilsitz 5 greift eine Kugel 6 ein, die den rohrförmigen Abschnitt 4 gegen Rückfließen der Farbe verschließen kann. Eine Schreibspitze 7 weist ein Gehäuseteil 8 auf, der mit einer drehbaren Kugel 9 versehen ist, der die Farbe Ober Durchlässe 10 und 11 zugeführt wird.The ballpoint pen refill 1 embodying the invention is accommodated in a conventional hand-held housing or holder 2, which is often referred to as the sleeve of the ballpoint pen. Here is to be noted that all AusfQhrungsformen the invention in a holder 2 and> =: r <.T Hfllse are to be accommodated, the ballpoint pen refill 1 comprises a tubular container 3, which with a s'xh forwardly extending tubular portion 4 Is provided with a smaller diameter, which ends in a beveled valve seat 5. In the valve seat 5, a ball 6 engages, which can close the tubular section 4 against backflow of the paint. A writing tip 7 has a housing part 8 which is provided with a rotatable ball 9 to which the paint is fed through passages 10 and 11.
Auch wenn nicht in jedem Fall besonders beschrieben, ist die Schreibspitze jeder AusfQhrungsform der Erfindung mit einer gleichen drehbaren Kugel und gleichen Führungsdurchlässen, wie in Fig. 1 dargestellt, versehen. Even if not specifically described in every case, is the writing tip of each embodiment of the invention with a like rotatable ball and like Guide passages, as shown in Fig. 1, provided.
Die Schreibspitze 7 erstreckt sich nach rückwärts und endet kurz vor der Kugel 6, wobei ihr rückwärtiger Rand mit Nuten 12 oder äquivalenten Durchlässen versehen ist, so daß die Kugel 6 nicht in Richtung auf die Schreibspitze 7 zu abgedichtet werden kann. Ein rohrförmiger Körper 13 aus einem elastischen Polymer, der ein Verbindungsstück darstellt, umschließt eng den rückwärtigen Teil der Schreibspitze ι und den vorderen Teil des rohrförmigen Abschnitts 4 und liegt an beiden Teilen abdichtend an, wobei er sie, wie dargestellt, axial fluchtend festhält.The writing tip 7 extends backwards and ends shortly before the ball 6, its rear edge being provided with grooves 12 or equivalent passages so that the ball 6 cannot be sealed off in the direction of the writing tip 7. A tubular body 13 made of an elastic polymer, which is a connection piece encloses closely the rear part of the writing tip ι and the front part of the tubular portion 4 and is located on both parts to sealingly, wherein he, as shown, axially aligned holds.
Das Material des rohrförmigen Körpers 13 kann jedes geeignete flexible, elastische Material sein, wie Weichpolyvlnyl, Weichpolyäthylen, Silikonkautschuk oder dergleichen. The material of the tubular body 13 can be any suitable flexible, resilient material, such as soft polyvinyl, Soft polyethylene, silicone rubber or the like.
Obwohl in der Zeichnung die Farbe selbst nicht dargestellt ist, soll angenommen werden, daß der Behälter 3, der rohrförmige Abschnitt 4 und die Durchlässe 10 und 11 mit Farbe gefüllt sind.Although in the drawing the color itself is not shown is, it should be assumed that the container 3, the tubular portion 4 and the passages 10 and 11 are filled with color.
Wenn der dargestellte Kugelschreiber in normaler Schreiblage gehalten wird, wobei die Schreibspitze 7 nach unten zeigt, kann sich die Kugel 6 frei vom Ventilsitz 5 bewegen, wobei die Farbe frei und unbeschränkt an diesem entlang zur Schreibspitze 7 fließen kann. Wenn der Kugelschreiber in umgekehrter Haltung verwendet wird, d. h. mit nach oben zeigender Schreibspitze 7, neigt die Kugel 6 aufgrund der Schwerkraft dazu, in den VentilsitzIf the ballpoint pen shown is held in the normal writing position, the writing tip 7 after shows below, the ball 6 can move freely from the valve seat 5, the color being free and unlimited on this can flow along to the writing tip 7. When the ballpoint pen is used in the upside down position, d. H. with the nib 7 pointing upwards, the ball 6 tends to get into the valve seat due to the force of gravity
5 einzugreifen, um ein Rflckfließen der Farbe zu verhindern. 5 Take action to prevent the paint from flowing back.
Wenn die Schreibspitze 7 mit einem Schreibdruck beaufschlagt wird, wird der rohrförmige Körper 13 leicht zusammengedrückt und neigt dazu, das Volumen des Farbdurchlasses von dem Ventilsitz 5 zu verringern, wodurch etwas Druck auf die Farbe ausgeübt wird und ein konstanter Farbvorrat an der Schreibspitze 7 erhalten bleibt. Wenn die Kugel 6 unter dem Einfluß der Schwerkraft nicht fest In den Ventilsitz 5 eingreift, bewirkt das anfängliche Aufbringen des Schreibdrucks auf die Kugel 6. daß die Farbe veranlaßt wird, nach rückwärts zum Behälter 3 zu fließen. Durch den auf die Farbe in der Schreibspitze 7 ausgeübten Druck wird jedoch die KugelWhen writing pressure is applied to the nib 7, the tubular body 13 is slightly compressed and tends to reduce the volume of the ink passage from the valve seat 5, thereby exerting some pressure on the ink and maintaining a constant supply of ink at the nib 7 . If the ball 6 does not firmly engage the valve seat 5 under the influence of gravity, the initial application of writing pressure to the ball 6 will cause the ink to flow backwards towards the container 3. However, the pressure exerted on the ink in the nib 7 causes the ball to become
6 fest In Eingriff In den Ventilsitz 5 gedrückt. Auf diese Weise schreibt der dargestellte Kugelschreiber selbst in umgekehrter Lage bzv. unter Bedingungen einer Schwerkraft von Null oder auf Hochvakuum. Durch Aufheben des Druckes auf die Schreibspitze 7 bzw. Entfernen der Schreibspitze 7 von der Schreibfläche wird der Druck vom rohrförmigen Körper 13 genommen, woraufhin sich dieser axial ausdehnt, so daß die Schreibspitze 7 vorgeschoben und mehr Farbe aus dem Behalter 3 In den Durchlaß zwischen Ventilsitz 5 und Kugel 9 gezogen wird,6 Firmly Engaged Pressed into the valve seat 5. To this Way writes the ballpoint pen shown even in the opposite position or respectively. under conditions of gravity from zero or to high vacuum. By releasing the pressure on the writing tip 7 or removing the Writing tip 7 from the writing surface, the pressure is removed from the tubular body 13, whereupon this expands axially, so that the writing tip 7 is advanced and more color from the container 3 in the Passage is drawn between valve seat 5 and ball 9,
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sowie bei allen anderen später beschriebenen Abwandlungen kann
der Kugelschreiber natürlich auch in seiner normalen Schreibhaltung, d. h. mit nach unten zeigender Schreibspitze
7 verwendet werden. Der auf die Schreibspitze 7 aufgebrachte Schreibdruck veranlaßt jedoch normalerweise
den Kugelschreiber, in der beschriebenen Weise zu arbeiten, auch wenn er mit nach oben gerichteter
Schreibspitze 7 verwendet wird.
Fig. 2 zeigt einen Behälter 14, der aus einem elastisehen Material, wie Polyäthylen oder Polypropylen oder
dergleichen hergestellt ist und der mit einem Ventilzapfen 15 versehen ist, in dem sich eine Ventilkugel 16
befindet, die in einen Ventilsitz 17 eingreift und durch Vorsprünge 18 (siehe auch Fig. 3) '■■;<
Ventilzapfen IS festgehalten wird. Am vorderen Ende des Behälters 14 ist
eine Schreibspitze 19 in ihn hineingeschoben, die mit einem Kragen 20 versehen ist, an dem der Behälter 14
anliegt. Wie dargestellt, ist der Behälter 14 ein Kapillarröhrchen, er kann jedoch auch größere Dimensionen aufweisen.
In this embodiment of the invention and in all other modifications described below, the ballpoint pen can of course also be used in its normal writing position, ie with the writing tip 7 pointing downwards. The writing pressure applied to the writing tip 7, however, normally causes the ballpoint pen to operate in the manner described, even when it is used with the writing tip 7 pointing upwards.
Fig. 2 shows a container 14 which is made of an elastic material such as polyethylene or polypropylene or the like and which is provided with a valve pin 15 in which there is a valve ball 16 which engages in a valve seat 17 and is supported by projections 18 ( see also Fig. 3) '■■;< valve pin IS is held. At the front end of the container 14, a writing tip 19 is pushed into it, which is provided with a collar 20 on which the container 14 rests. As shown, the container 14 is a capillary tube, but it can also have larger dimensions.
Zwischen dem Ventilzapfen IS, der Ventilkugel 16 und dem Ventilsitz 17 einerseits und der Schreibspitze 19 andererseits ist der Behälter 14 durch Formen oder auf anJere Weise mit einem Einschnitt versehen, der einen dünnwandigen, balgartigen Abschnitt 21 bildet, der vorzugsweise leicht in axialer Richtung verformbar ist. Der balgartige Abschnitt kann durch Erweichen des Behältermaterials mit Wärme und »Blasen« oder ein anderes Verfahren geformt werden. Beispielsweise hartes Polyäthylen oder Polypropylen, kann für die Ausbildung des balgartigen Abschnitts 21 verwendet werden. Es ergibt sich klar, daß er durch den auf die Schreibspitze 19 aufgebrachten Schreibdruck in axialer Richtung elastisch verformbar Ist und daß sich bei Nachlassen dieses Druckes der Belag axlz: ausdehnt, mit dem Ergebnis, wie oben beschrieben, entlang der Ventilkugel 16 mehr Farbe in eine Kammer 22 gezogen wird.Between the valve pin IS, the valve ball 16 and the valve seat 17 on the one hand and the writing tip 19 on the other hand, the container 14 is formed by molding or on In another way provided with an incision which forms a thin-walled, bellows-like section 21, which is preferably is easily deformable in the axial direction. The bellows-like portion can by softening the container material formed with heat and "bubbles" or some other process. For example, hard polyethylene or polypropylene, can be used to form the bellows-like portion 21. It is clear that it is elastically deformable in the axial direction by the writing pressure applied to the writing tip 19 and that when this pressure is released, the covering axlz: expands, with the result, as described above, More paint is drawn into a chamber 22 along the valve ball 16.
Bei der In Flg. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine Spitze 23 am vorderen Ende eines rohrförmigen Behälters 24 befestigt. Die Spitze 23 ist mit einer Bohrung 25 und einer Gegenbohrung 26 versehen, die eine Schulter 27 begrenzen. In der Bohrung 25 ist neben dem Ende des Behälters 24 ein massiver Pflock 28 befestigt, wie in Fig. 5 im Schnitt dargestellt. Der Pflock 28 Ist mit einer ebenen vorderen Fläche 29 und einer Vielzahl von Rillen als Durchlässen 30 versehen, die in Abstand voneinander über seinen Umfang verteilt sind. Somit bilden die Durchlässe 30 eine Verbindung zwischen dem Behälter 24 und der Bohrung 25. Eine Schreibspitze 31 1st mit kurzen, sich nach rückwärts erstreckenden rohrförmigen Abschnitten 32 und einem zylindrischen Abschnitt 33 versehen, der In der Gegenbohrung 26 in Längsrichtung verschiebbar 1st. Eine Schulter 34 an der Schreibspitze 31 wirkt mit dtr Schulter 27 zusammen, um die BewegungAt the In Flg. 4 illustrated embodiment is a tip 23 at the front end of a tubular Container 24 attached. The tip 23 has a bore 25 and a counterbore 26 which delimit a shoulder 27. In the hole 25 is next to A solid stake 28 is attached to the end of the container 24, as shown in section in FIG. The peg 28 is with a flat front surface 29 and a plurality of grooves provided as passages 30 which are spaced from each other are distributed over its scope. The passages 30 thus form a connection between the container 24 and the hole 25. A writing tip 31 1st with short, rearwardly extending tubular sections 32 and a cylindrical section 33 provided, which is displaceable in the longitudinal direction in the counterbore 26. A shoulder 34 on the writing tip 31 cooperates with dtr shoulder 27 to provide movement
Μ der Schreibspitze 31 nach rückwärts zu begrenzer..Μ the writing tip 31 backwards to limit ..
Ein Im wesentlichen zylindrischer Körpei 35 aus einem elastischen Polymer Ist mit einer zentralen Bohrung 36 versehen die mit einer größeren axialen Bohrung 37 Im Körper 35 In Verbindung steht. Der rohrförmigeA substantially cylindrical body 35 from a elastic polymer is provided with a central bore 36 which is provided with a larger axial bore 37 Im Body 35 Connected. The tubular
t-5 Abschnitt 32 sitzt fest und abdichtend In der Bohrung 37, wobei das vordere Ende des Körpers 35 an der Schreibspitze 31 anliegt. Die Bohrung 36 erstreckt sich durch die Rückseite des Körpers 35, der mit einer kreis-t-5 section 32 is seated firmly and sealingly in the bore 37, with the front end of the body 35 resting against the writing tip 31. The bore 36 extends through the back of the body 35, which with a circular
förmlgen Rippe bzw. einem kreisförmigen Rand 38 um die öffnung dieser Bohrung 36 versehen Ist. Der Körper 35 Ist ferner mit einer Umfangsfläche 39 versehen, die am vorderen Ende des Pflocks 28 zur Anlage kommt. Der Körper 35 Ist mit seinem rückwärtigen Ende fest In die Bohrung 25 eingepaßt, weist jedoch In seinem vorderen Teil 40 zu einem später erläuterten Zweck einen kleinen Durchmesser auf.shaped rib or a circular edge 38 around the opening of this bore 36 is provided. The body 35 Is also provided with a peripheral surface 39 which comes to rest on the front end of the peg 28. The rear end of the body 35 is fixed in the bore 25 fitted, but has In its front Part 40 has a small diameter for a purpose explained later.
Wenn die Schreibspitze 31 mit einem Schreibdruck beaufschlagt wird, wird sie veranlaßt, sich In der Bohrung 26 nach rückwärts zu bewegen und dadurch den Körper 35 zu verformen, bis der Rand 38 an der Fläche 29 zur Anlage kommt, um auf diese Welse ein Ventil Im Strömungsweg zwischen dem Behiilier 24 und der Schreibspitze 31 zu schließen. Ein andauernder Schreibdruck verformt den Körper 35 welter bzw. preßt Ihn weiter zusammen, wodurch ein Druck auf die Farbe an der Schreibspitze i\ ausizeübl wird. Wie dargestellt, weis! die Umfangsfläche 39 eine größere axiale Höhe als der Rand 38 auf und demnach neigt die natürliche Elastizität des Korpers 35 dazu, das Ventil offen zu halten, bis ein Schreibdruck aufgebracht wird.When writing pressure is applied to the writing tip 31, it is caused to move backward in the bore 26 and thereby deform the body 35 until the edge 38 comes to rest against the surface 29 to thereby open a valve Im To close the flow path between the container 24 and the writing tip 31. An ongoing writing pressure deforms the body 35 Welter or presses it on together, whereby a pressure on the ink to the writing tip i \ ausizeübl is. As shown, know! the peripheral surface 39 has a greater axial height than the edge 38 and accordingly the natural elasticity of the body 35 tends to keep the valve open until writing pressure is applied.
Der einen kleineren Durchmesser aufweisende Teil 40 des Körpers 35 verringert den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung der Schreibspitze 31 nach innen und die Schultern 27 und 34 bilden einen zwangsläufigen Anschlag, um eine Beschädigung des Körpers 35 /u verhindern, wenn ein übermäßiger Druck auf die Schreibspitze 31 ausgeübt wird. Wie ersichtlich, ist diese Ausführungsform der Erfindung, insbesondere in bezug auf das Formen des Körpers 35 aus elastischem Polymer, verhältnismäßig einfach herzustellen.The smaller diameter portion 40 of the body 35 reduces the frictional resistance compared to the inward movement of the writing tip 31 and the shoulders 27 and 34 form an inevitable Stop to prevent damage to the body 35 / u, when excessive pressure is applied to the nib 31. As can be seen, this embodiment is of the invention, particularly in relation to the molding of the body 35 from resilient polymer, relatively easy to manufacture.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist ein rohrförmlger Behälter 41 an seinem oberen Ende mit einem Formstück 42 versehen, das eine erste Bohrung 43 und eine Gegenbohrung 44 aufweist. Die Gegenbohrung 44 hält ein Spitzenteil 45. das mit einer Bohrung 46 versehen ist. die ein rohrförmiges Teil 47 gleitend führt, an dem eine nicht dargestel'te Schreibspitze befestigt ist. Das verschiebbare rohrförmige Teil 47 erstreckt sich nach rückwärts in die Bohrung 43 hinein und Ist mit einem im wesentlichen becherförmigen Körper 48 aus elastischem Polymer versehen, der einerseits in der Bohrung 43 abdichtend anliegt. Das innere Ende des rohrförmigen Teils 47 liegt an einer Schulter 49 im Körper 48 an. die eine sich nach vorn erstreckende Bohrung 50 im Körper 48 umgibt. Das innere bzw. rückwärtige Ende des Körpers 48 ist als ebene Fläche 51 am inneren Ende eines Abschnitts 52 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet. Wenn der Körper 48 nicht beaufschlagt ist bzw. sich in seinem normalen ungespannten Zustand befindet, liegt die Fläche 5! in einem kleinen Abstand von der inneren Räche einer Querwand 53 am inneren Ende des Formstücks 42. Die Querwand 53 ist mit einer einem Teil der Fläche 51 axial gegenüberliegenden Öffnung 54 versehen. Der Körper 48 aus elastischem Polymer ist ferner mit einem Durchlaß 55 versehen, der eine Verbindung zwischen einer durch oie Bohrung 43 gebildeten Kammer und einer durch die Bohrung 50 im Körper 48 begrenzten Kammer herstellt.In the embodiment of FIG. 6 is a tubular Container 41 is provided at its upper end with a shaped piece 42 which has a first bore 43 and has a counterbore 44. The counterbore 44 holds a tip part 45 which is provided with a bore 46 is. which slidably guides a tubular member 47 to which a writing tip, not shown, is attached. The slidable tubular part 47 extends to backwards into the bore 43 and is made of elastic with a substantially cup-shaped body 48 Provided polymer, which on the one hand rests in the bore 43 in a sealing manner. The inner end of the tubular Part 47 rests against a shoulder 49 in the body 48. the one forwardly extending bore 50 in the body 48 surrounds. The inner or rearward end of the body 48 is a flat surface 51 at the inner end of a Section 52 formed with a smaller diameter. When the body 48 is not urged or is in is in its normal untensioned state, the surface is 5! at a small distance from the inner one A transverse wall 53 at the inner end of the molding 42. The transverse wall 53 is with a part of the Surface 51 axially opposite opening 54 is provided. The elastic polymer body 48 is also provided with a passage 55 is provided which communicates between a chamber formed by the bore 43 and a chamber defined by the bore 50 in the body 48 establishes.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird, wenn sich die Teile in der dargestellten Lage in bezug zueinander befinden, ein durchgehender Strömungsdurchfluß für die Farbe aus dem Behälter 41 geschaffen, der durch die Öffnung 54, den Raum zwischen der Querwand 53 und der Räche 51, die durch die Bohrung 43 gebildete Kammer, die Öffnung 55 und das Innere des rohrförmigen Teils 47 zur Schreibspitze verläuft.As can be seen from the drawing, when the parts are in the position shown in relation to one another, a continuous flow passage created for the paint from the container 41 through the opening 54, the space between the transverse wall 53 and the throat 51, the chamber formed by the bore 43, the opening 55 and the interior of the tubular part 47 extends to the writing tip.
Wenn ein Schreibdruck auf die Schreibspitze ausgeübt wird, verschiebt sich das rohrförmige Teil 47 nach rückwärts und verformt den Körper 48 aus elastischem Polymer soweit, daß setne Fläche 51 an der Innenfläche der Querwand 53 zur Anlage kommt, wodurch ein Ventil geschlossen wird, um den Rückfluß der Farbe zum Behälter 41 zu verhindern. Andauernder Schreibdruck verformt den Körper 48 weiter bzw. drückt Ihn weiter zusammen, wodurch in gleicher Weise und zu dem gleichen Zweck, wie Im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführunpsformen beschrieben, ein Druck auf die Farbe an der Schreibspitze ausgeübt wird.When writing pressure is applied to the writing tip is, the tubular part 47 moves backwards and deforms the body 48 made of elastic polymer to such an extent that the surface 51 is on the inner surface of the Transverse wall 53 comes to rest, whereby a valve is closed to the backflow of the color to Container 41 to prevent. Continuous writing pressure deforms the body 48 further or pushes it further together, creating in the same way and for the same purpose as In connection with the preceding Embodiments described, a pressure is exerted on the color at the writing tip.
Wie dargestellt. Ist das Formstück 42 mit einer rückwärtigen Fläche 56 versehen, die sich In einem Abstand von einer Schulter 57 befindet, die den Übergang zwischen den Bohrungen 43 und 44 bildet. Ein Ring 58 Ist am rohrförmigen fell 47 befestigt und erstreckt sich von diesem radial nach ?.v[^n in <lpn Raum zwischen der Fläche 56 und der Schulter 57 Dieser Ring 58 dient als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des rohrförmigen Teils 47 nach innen und somit zum Verhindern einer Beschädigung des Körpers 48. wenn ein übermäßiger Druck auf die Schreibspitze ausgeübt wird.As shown. The shaped piece 42 is provided with a rear surface 56 which is at a distance from a shoulder 57 which forms the transition between the bores 43 and 44. A ring 58 is attached to tubular fell 47 and extending therefrom radially? .V [^ n in <LPN space between the surface 56 and the shoulder 57 of this ring 58 serves as a stop for limiting the movement of the tubular member 47 inwardly and thus to prevent damage to the body 48 when excessive pressure is applied to the writing tip.
Fi g. 7 zeigt einen Behälter 59. der an einem Spitzenteil 60 befestigt ist, das an seinem vorderen Ende eine Bohrung 61 aufweist, In der eine Schreibspitze 62 gleitet. Die Schreib.·,/tze 62 hat einen üblichen Farbdurchlaß 63. der sich durch eine rückwärtige Verlängerung 64 mit kleincrem Durchmesser erstreckt. Das Spitzenteil 60 ist mit einer Gegenbohrung 65 versehen, die kleiner ist als die Bohrung 61, und einer zweiten Gcgenbohrung 66, die mit einem Durchlaß 67 in Verbindung steht, der eine Verbindung mit dem Inneren des Behälters 59 bildet. In der Gegenbohrung 66 Ist ein teilkugelförmiger Sitz 68 vorgesehen. In dem eine Sperrventil kugel 69 lose sitzt. Eine Scheibe 70 aus einem beliebigen, im wesentlichen starren Material sitzt auf dem Boden der Gegenbohrung 65 und ist mit einer quadratischen Bohrung 71 versehen (Fig. 8). Ein Körper 72 aus elastischem Polymer liegt derart an der Scheibe 70 an. daß ein Durchlaß 73 mit der quadratischen Öffnung 71 fluchtet. Eine größere Bohrung 74 umschließt die Verlängerung 64 der Schreibspitze 62 unter Abdichtung, während das Innere Ende des Körpers 72 abdichtend und fest in die Bohrung 65 eingepaßt ist. Der vordere Teil des Körpers 72 aus elastischem Polymer weist einen kleineren Durchmesser auf. wodurch ein ringförmiger Raum 75 zwischen diesem schmäleren Teil mit der Bohrung 65 vorhanden ist.Fi g. 7 shows a container 59 at a tip portion 60 is attached, which has a bore 61 at its front end, in which a writing tip 62 slides. the Writing ·, / tze 62 has a usual color passage 63. the extends through a rearward extension 64 of small diameter. The tip part 60 is with a counterbore 65 provided, which is smaller than the bore 61, and a second counter bore 66, which is with a passage 67 communicates, which forms a connection with the interior of the container 59 in communication. In the Counterbore 66 is a partially spherical seat 68 is provided. In which a check valve ball 69 sits loosely. A disk 70 of any substantially rigid one Material sits on the bottom of the counterbore 65 and is provided with a square bore 71 (Fig. 8). A body 72 made of elastic polymer rests against the disk 70 in this way. that a passage 73 with the square opening 71 is aligned. A larger bore 74 surrounds the extension 64 of the writing tip 62 under seal while the inner end of the body 72 seals and secures into the bore 65 is fitted. The front portion of the resilient polymer body 72 has a smaller diameter. whereby there is an annular space 75 between this narrower part with the bore 65.
Im Betrieb bietet der Raum 75 Platz für den elastischen Polymerkörper, wenn dieser sich etwa rad.ai ausdehnt, wenn ein Druck auf die Schreibspitze 62 ausgeübt wird, und dadurch den sich der Bewegung der Schreibspitze 62 nach innen widersetzenden, durch Reibung hervorgehobenen Widerstand zu beseitigen. Die quadratische Öffnung 71 in der Scheibe 70 stellt sicher, daß immer ein Durchlaß für die an der Ventilkugel 69 entlang fließende Farbe in den Durchlaß 73 vorhanden ist. Das Funktionieren dieser Ausführungsform ist klar, da ein auf die Schreibspitze 62 ausgeübter Schreibdruck die im Durchlaß 73 befindliche Farbe unter Druck setzt und dadurch die Ventilkugel 69 fest gegen den Ventilsitz 68 drückt, wodurch ein Rückfluß der Farbe zum Behälter 59 verhindert wird und der so auf die Farbe ausgeübte Druck diese unabhängig von der Haltung des Kugelschreibers nach vorn zur Kugel 76 drückt.During operation, space 75 offers space for the elastic polymer body when it expands about rad.ai, when pressure is applied to the nib 62, thereby increasing the movement of the nib 62 to eliminate inwardly opposing resistance accentuated by friction. The square one Opening 71 in disc 70 ensures that there is always a passage for the valve ball 69 along there is flowing paint in the passage 73. The working of this embodiment is clear there a writing pressure exerted on the nib 62 sets the ink in the passage 73 under pressure and thereby pressing the valve ball 69 firmly against the valve seat 68, causing the paint to flow back to the container 59 is prevented and the pressure exerted on the ink does not depend on the position of the pen pushes forward towards ball 76.
In Fig. 9 sind gleiche Teile wie in Fi g. 7 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht mehr im einzelnen beschrieben. Bei dieser Ausführungsform istIn Fig. 9 the same parts as in Fi g. 7 are provided with the same reference numerals and are no longer in individually described. In this embodiment is
die Scheibe 70 In Flg. 7 durch eine Scheibe 77 (siehe auch Fig 10) ersetzt, die eine runde Öffnung 78 aufweist, während die dem Behälter zugekehrte Fläche der Dichtungsscheibe 70 mit radialen Rillen 79 versehen Ist, L"- -.IChCiTJSIeIlCn, daß die Farbe aus dem Behalte·· nach vorn flk-r.-t. auch wenn ein flaches Tellerventil 80 an der Scheibe 77 anliegt. Das flache Tellerventil 80 nach FI g. 9 kann aus e.nem beliebigen Material bestehen und ersetzt das durch die Ventllkugel 69 gebildete Kugelventil nach Fig. 7.the disc 70 in Flg. 7 through a disc 77 (see also Fig 10), which has a round opening 78, while the surface of the sealing washer 70 facing the container is provided with radial grooves 79, L "- -.IChCiTJSIeIlCn that the color from the container ·· after front flk-r.-t. even if a flat poppet valve 80 is attached to the Disk 77 rests. The flat poppet valve 80 according to FI g. 9 can consist of any material and replace it the ball valve formed by the valve ball 69 according to FIG. 7.
Diese Λ usführung -"orm der F.rflndung arbcltf.t Im wesentlichen auf gleiche Welse wie die Ausführungsform gemäß Flg. 7. wobei das Tellerventil 80 auf der nach vorn gerichteten Flüche 81 des Spitzenteils 60 aufsitzt, wenn die Schreibspitze 62 durch Zusammendrücken des Körpers 72 aus elastischem Polymer einen Druck auf die tilteile zum Schließen des Ventils vorgesehen sein. Im allgemeinen haben solche Ventile, wenn es Kugelventile sind, einen Durchmesser In der Größenordnung von I bis 4 mm. Dieses allgemeine Maß sollte für jedes frei verschiebbare Ventil beibehalten werden, auch wenn es sich nicht um eine Kugel handelt. Ferner sollte der radiale Raum zwischen einem solchen frei verschlebbaren Ventlltell und dem des einschließenden Gehäuses bzw. Absperrventil so klein gehalten werden, wie es In Abhängigkeit von der Art der verwendeten Farbe mit einem zufriedenstellenden Farbfluß vereinbar Ist. Im allgemeinen beträgt der radiale Raum rund um das frei verschiebbare Ventil vorzugsweise etwa 0,1 mm, er kann aber auch 0,2 mm groß sein. Es werden sogar Zwischenräume von weniger als 0.1 mm In Erwägung gezogen, wenn es die Art der Farbe erlaubt. Die AxialbewegungThis Λ base columns - "orm of F.rflndung arbcltf.t In substantially the same as the embodiment according to catfish Flg 7 wherein the poppet valve 80 to the forward hexes 81 rests the tip portion 60 when the writing tip 62 by squeezing the body. 72 made of elastic polymer, a pressure on the valve parts to close the valve can be provided. In general, such valves, if they are ball valves, have a diameter of the order of 1 to 4 mm. This general dimension should be maintained for any freely sliding valve. even if it is not a sphere.Furthermore, the radial space between such a freely movable valve element and that of the enclosing housing or shut-off valve should be kept as small as is compatible with a satisfactory flow of paint, depending on the type of paint used In general, the radial space around the freely sliding valve is preferably about 0.1 mm, but it can also be 0.2 mm in size. Gaps less than 0.1 mm are even considered if the nature of the paint allows. The axial movement
[ titi/c duaum[titi / c duaum
Wie oben erläutert, arbeiten alle beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung Im wesentlichen auf gleiche Weise, d. h. bei anfänglichem Aufbringen eines Schreibdrucks auf die Schreibspitze des Kugelschreibers wird das nahe dem Behälter befindliche Ventil, nachdem es sich ein wenig bewegt hat. geschlossen. Der dauernde Schreibdruck bewirkt das Aufbringen eines Vorschubdrucks auf die vor dem Ventil befindliche Farbe. Auf diese Welse wird während des Schreibens ein konstanter Fiirbvorrat der Kugelspitze zugeführt, selbst wenn sich der Kugelschreiber in einer Lage befindet, bei der die Schreib >pitze nach oben zeigtAs explained above, all of the described embodiments work of the invention in substantially the same manner; H. when initially applying a Writing pressure on the writing tip of the ballpoint pen becomes the valve near the container after moving a little. closed. The permanent one Writing pressure causes a feed pressure to be applied to the ink in front of the valve. on this catfish becomes a constant while writing Ink supply supplied to the ball point, even if the ballpoint pen is in a position where the writing tip is pointing upwards
Die Ausführungsformen der Erfindung können mit beliebigen, zu Ihnen passenden Ventilen oder auch anderen Ventllformen verwendet werden. Es ist jedoch wichtig, daß die Gesamtbewegung dieses Ventils zwischen der offenen und geschlossenen Stellung sehr klein ist, so daß sich das Ventil unmittelbar nach dem ersten Aufbringen des Schreibdruckes auf die Schreibspitze ohne wesentliche Bewegung schließt. Vorzugswelse wird die zum Schließen des Sperrventils erforderliche Bewegung der Schreibspitze unter etwa 0.1 mm gehalten. Auch wenn das Sperrventil geschlossen Ist, ist es vorteilhaft, oie Bewegung der Schreibspitze auf etwa 0,5 mm zu begrenzen, da viele Benutzer eine größere Bewegung als diese beanstanden würden. Bei jeder der dargestellten Ausführungsformen sind Anschläge oder eine Konstruktion dieser Art vorgesehen, um die Gesamtbewegung der Schreibspitze sehr zu begrenzen.The embodiments of the invention can be used with any valves that suit you or with other valve shapes. It is important, however, that the total movement of this valve between the open and closed positions be very small so that the valve closes without substantial movement immediately after the writing pressure is first applied to the nib. Preferably, the movement of the writing tip required to close the shut-off valve is kept below about 0.1 mm. Even when the check valve is closed, it is advantageous to limit the movement of the nib to about 0.5 mm, as many users would object to any movement greater than this. In any of the illustrated embodiments, stops or such construction are provided to greatly limit the overall movement of the writing tip.
Gemäß der Erfindung müssen die beschriebenen Sperrventile so konstruiert sein, daß ein minimaler Spielraum für den Farbfluß und eine minimale Bewegung der Vengeschlossenen und voll geöffneten Stellung sollte ebenfalls so klein wie möglich gehalten werden und auch hier Ist es vorteilhaft, daß eine solche Bewegung nicht etwa 0,1 mm übersteigt, obwohl eine Bewegung bis zu 0,3 mm zulässig Ist. Wie beim radialen Zwischenraum kann die Bewegung des Ventilteils auch weniger als 0,1 mm betragen, wenn eine spezielle Farbe durch solch ein nur winzig geöffnetes Ventil fließen kann. Wie gesagt, es ist wünschenswert, daß die Axialbewegung und der radiale Zwischenraum auf einem Minimum gehalten werden, um das Schlleßjn des Ventils fast sofort nach Berührung des Papiers oder einer anderen Fläche, auf der geschrieben werden soll, durch die Schreibspitze sicherzustellen. Vorzugsweise sind die elastischen, biegsamen Teile so gebaut, daß eine Axialbewegung der Spitze In Richtung auf den Behälter zu beginnt, sobald der Schreibdruck aufgebracht wird. Es wurde festgestellt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn bei einem vollständig zusammengebauten Kugelschreiber, der jedoch noch keine Farbe enthält, eine Kraft von nur 0,3 N eine Axialbewegung von wenigstens 0,05 mm verursacht, daß jedoch eine Einheit auch arbeiten kann, selbst wennAccording to the invention, the shut-off valves described must be constructed in such a way that a minimum margin for the flow of paint and a minimum movement of the closed and fully open position should also be kept as small as possible and here, too, it is advantageous that such a movement is not about zero , Exceeds 1 mm, although movement of up to 0.3 mm is allowed. As with the radial clearance, the movement of the valve part can be less than 0.1 mm if a particular color can flow through such a tiny open valve. As stated, it is desirable that axial movement and radial clearance be kept to a minimum in order to ensure closure of the valve almost immediately after the writing tip touches the paper or other surface to be written on. Preferably, the resilient, flexible parts are constructed so that an axial movement of the tip in the direction of the container begins as soon as the writing pressure is applied. It has been found that best results are obtained when a force of as little as 0.3N causes an axial movement of at least 0.05mm in a fully assembled ballpoint pen, but still empty of paint, but that one unit can operate , even if
••ο unter der gleichen Belastung nur eine Bewegung von 0.01 mm bewirkt wird. Wenn die Belastung 0,6 N beträgt, wird die Bewegung etwa verdoppelt. Als Beispiel eines Materials, das eine Bewegung von wenigstens 0,05 mm bei Aufbringen tiner Kraft von 0,3 N erlaubt, wenn es In einer Einheit, wie In Fig. 6 veranschaulicht, verwendet wird, wobei die Außendurchmesser des Körpers 48 4,5 mm beträgt, wurde ein Gemisch aus Polyvinylchlorid mit einer Härte von etwa 40 auf der Durometer-A-Skala festgestellt.•• ο only one movement of under the same load 0.01 mm is effected. When the load is 0.6 N the movement is roughly doubled. As an example of a material that has a movement of at least 0.05 mm is allowed with the application of a tine force of 0.3 N if it is in a unit, as illustrated in FIG. 6, is used, the outer diameter of the body 48 being 4.5 mm, a mixture of polyvinyl chloride was used with a hardness of about 40 on the Durometer A scale established.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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