Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schreibgerät, bei dem
die in einem Tank enthaltene Tinte zu einer Schreibspitze geleitet wird, die auf
dem vorderen Teil des Körpers des Geräts mit Hilfe von Spitzenträgermitteln
befestigt ist. Ein solches Schreibgerät ist aus dem Dokument EP
0 553 441 bekannt.
Der Einsatz von Spitzenträgermitteln in einem Schreibgerät
ist hauptsächlich dann gerechtfertigt, wenn es sich um eine feine bzw. sehr
feine Spitze handelt, die 0,8 bis 1 mm Durchmesser haben kann. Dieser Spitzentyp,
der durch Extrusion eines Thermoplasts, insbesondere Polyacetal, hergestellt wird,
ist bekannt. Die Weiterleitung der Tinte über die gesamte Länge der Schreibspitze
wird durch eine innere Kapillarleitung erzielt, die bei der Extrusion vorgesehen
wird. Die maximale Länge einer solchen Schreibspitze beträgt ungefähr
25 mm, andernfalls besteht eine große Gefahr einer Schreibunterbrechnung des
Geräts, wenn dieses mit der Spitze nach oben positioniert wird.
Die Spitzenträgermittel, die allgemein verwendet werden, bestehen
aus zwei Teilen, wobei der erste eine zylindrische Röhre ist, in die die Schreibspitze
eingesetzt ist, und der andere aus Kunststoff ist, der die zylindrische Röhre
und den hinteren Teil der Schreibspitze umgibt. Dieser zweite Teil aus Kunststoff
kann einen im wesentlichen ringförmigen Absatz aufweisen, der als Rückschlaganschlag
am vorderen Ende des Körpers des Geräts dient. Eventuell können die
Spitzenträgermittel in einem einzigen Kunststoffteil an Stelle der beiden vorgenannten
Teile bestehen.
Um die Weiterleitung der Tinte vom Tank, der sich im Körper des
Geräts befindet, bis zur Schreibspitze zu gewährleisten, umfaßt das
Gerät eine Kapillarverbindung. Wenn die Tinte in einem faserigen Kapillartank
enthalten ist, dringt das hintere Ende der Verbindung in die faserige Masse des
Kapillartanks ein und umgibt ihr vorderes Ende die Schreibspitze. Die in dem Kapillartank
enthaltene Tinte fließt durch Kapillarität über die gesamte Länge
der Kapillarverbindung und dringt in die Schreibspitze durch ihre innere Kapillarleitung
ein.
Das erste von der Erfindung angestrebte Ziel ist die Vereinfachung
der Herstellung eines solchen Geräts.
Dieses Ziel wird perfekt mit einem Schreibgerät erreicht, das
auf bekannte Weise umfaßt:
- a) einen Körper, umfassend einen inneren Tintentank, an dessen vorderen
Ende eine Schreibspitze mündet,
- b) eine Kapillarverbindung, die die Weiterleitung der Tinte zwischen dem Tank
und der Schreibspitze sichert,
- c) und Spitzenträgermittel, die am vorderen Ende des Körpers angeordnet
sind, um die Anordnung der Spitze und der Kapillarverbindung zu tragen und zu gewährleisten.
Auf charakteristische Weise sind erfindungsgemäß die Kapillarverbindung
und die Gesamtheit oder ein Teil der Spitzenträgermittel von einer kompakten
und kapillaren einstückigen Einheit gebildet, die durch Sintern aus thermoplastischem
Pulver erhalten wird.
Auch wenn die Erfindung vorzugsweise die Schreibgeräte mit feiner
Schreibspitze betrifft, ist diese Anwendung nicht ausschließlich. Die Schreibspitze
kann eine normale Spitze oder auch eine Schreibspitze vom Typ Kugelschreiber oder
Filzschreiber (Roller) sein.
Beim Sintern von thermoplastischem Pulver wird ein Netz von offenen
Poren erhalten, das die Weiterleitung der Tinte durch Kapillarität ermöglicht.
Ferner ist es durch Sintern von Pulver möglich, eine Einheit zu erhalten, deren
Kompaktheit und somit mechanische Festigkeit ausreichend sind, um den Halt der Schreibspitze
zu sichern.
Bei einer ersten Ausführungsform handelt es sich um ein Schreibgerät
mit feiner Spitze, insbesondere sehr feiner und extrudierter Spitze, umfassend einen
ersten Spitzenträgerteil, der eine zylindrische Röhre ist, in die die
Spitze eingesetzt ist. Erfindungsgemäß sind die zylindrische Röhre
und die Spitze in die einstückige Einheit eingesetzt.
Es ist anzumerken, das die feine Spitze, insbesondere die sehr feine
extrudierte Spitze, im allgemeinen vom Spitzenhersteller in ihrer mit dem ersten
Spitzenträgerteil zusammengebauten Ausführung geliefert wird. So ist es
dank der vorliegenden Erfindung möglich, einen Gerätekörper, der
ursprünglich für eine normale Schreibspitze, die einen großen Durchgangsdurchmesser
erfordert, vorgesehen war, mit einer feinen Spitze, insbesondere einer sehr feinen
extrudierten Spitze, zu versehen, wobei die mit dem ersten Spitzenträgerteil
vorzusammengebaute feine Spitze in eine einstückige Einheit eingesetzt wird,
die gleichzeitig als zweites Trägermittel für eine feine Spitze, insbesondere
sehr feine extrudierte Spitze, und als Kapillarverbindung dient. Die einstückige
Einheit wird in einer Gußform hergestellt, die Elemente umfaßt, die es
ermöglichen, eine Innenhöhlung einzuarbeiten, die es ermöglicht,
dieses Einsetzen durchzuführen. Ferner nimmt die einstückige Einheit den
gesamten Durchgangsdurchmesser des vorderen Teils des Körpers des Geräts
ein und verwirklicht somit das Halten der Spitze in ihrer Position in Bezug zum
Körper des Geräts.
Bei einer zweiten Ausführungsform ersetzt die einstückige
Einheit die Spitzenträgermittel und die Kapillarverbindung zur Gänze.
Natürlich bringt diese zweite Version eine maximale Vereinfachung bei der Herstellung
des Schreibgeräts. Auf Grund dessen, daß diese Einheit durch Sintern eines
Pulvers erhalten wird, ist es möglich, ihr durch eine sorgfältige Auswahl
der Gußform eine geometrisch komplexe Ausführung, ohne eine mechanische
Einzelfertigung zu erfordern, und eine ausreichende mechanische Festigkeit zu verleihen,
um einen ausgezeichneten Halt der Spitze zu erzielen, auch in dem Fall, in dem der
Durchmesser der Spitze deutlich kleiner als der Durchgangsdurchmesser des vorderen
Teils des Körpers des Geräts ist, oder in dem folglich die einstückige
Einheit den gesamten Durchgangsdurchmesser einnimmt, wobei sie sich auf die Innenseite
des Körpers stützt, mit Ausnahme eines Luftzirkulationskanals, der beim
Formguß vorgesehen wird.
Überdies ist es möglich, durch ein sorgfältiges Mischen
von Pulvern oder Fasern, lokal in der einstückigen Spitzenträgereinheit
die Kapillarität und/oder die mechanische Festigkeit und/oder den hydrophilen/hydrophoben
Charakter in Bezug zur Tinte zu variieren. Beispielsweise ist es möglich, die
Kapillarität für den hinteren Teil des Geräts und die mechanische
Festigkeit und eventuell den hydrophoben Charakter für den vorderen Teil zu
bevorzugen, wobei der hintere Teil der Teil ist, durch den die Tinte vom Tank bis
zum hinteren Ende der Spitze weitergeleitet wird.
Falls die einstückige Einheit gleichzeitig als Kapillarverbindung
und als Spitzenträgermittel dient, umfaßt die Einheit vorzugsweise eine
Längshöhlung, in der die Schreibspitze fest montiert werden kann.
Ebenfalls umfaßt die einstückige Einheit vorzugsweise mindestens
einen Absatz, der einen Rückschlaganschlag an einem Teil des Körpers des
Geräts bildet.
Bei einer ersten Variante des Geräts, dessen Körper eine
Innenquerwand umfaßt, die die Lagerung des Tanks vorne begrenzt und eine Öffnung
für den Durchgang der Verbindung aufweist, ist der Absatz, den die einstückige
Einheit aufweist, nach hinten ausgebildet, auf Höhe der Anordnung der Vorderseite
der Innenquerwand, wobei der Absatz nun auf der Vorderseite aufliegt.
Bei einer zweiten Variante ist der Absatz der einstückigen Einheit
zum vorderen Bereich der Einheit hin ausgebildet und liegt am vorderen Ende des
Körpers des Geräts auf.
Dank der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Schreibgerät
vorzuschlagen, das alternativ nach Wahl des Benutzers entweder mit einer feinen
oder normalen Schrift oder als Marker mit einer breiten Schriftzone funktionieren
kann. Es reicht dazu nämlich aus, daß mindestens eine Zone des vorderen
Teils der einstückigen Einheit, die sich außerhalb des vorderen Endes
des Körpers des Geräts befindet, durch Kapillarität mit Tinte, die
vom Tank kommt, versorgt wird und derart angeordnet ist, daß sie als breiter
Schreibkopf in Ergänzung zur Schreibspitze dient. So kann der Benutzer entweder
das Gerät derart positionieren, daß die Schreibspitze an den Schriftträger
angelegt wird, oder derart, daß die mit Tinte versorgte Zone der einstückigen
Einheit an den Schriftträger angelegt wird.
Die Wahl zwischen diesen beiden Positionierungen hängt vom Neigungswinkel
des Geräts zum Schriftträger ab.
Wenn vermieden werden soll, daß bei derselben Positionierung
ein kumulativer Einsatz der Schreibspitze und der versorgten Zone der einstückigen
Einheit stattfindet, ist es notwendig, daß die Schreibzone der einstückigen
Einheit zur Längsachse des Geräts, die durch die Schreibspitze geht, geneigt
ist, wobei diese Neigung im wesentlichen entlang einer allgemeinen Richtung erfolgt,
die die Achse über das vordere Ende der Schreibspitze hinaus schneidet. Auf
diese Weise, wenn der Benutzer die mit Tinte versorgte Zone der einstückigen
Einheit verwendet, um eine breite Markierung auf den Schriftträger aufzubringen,
kann das vordere Ende der Schreibspitze nicht mit dem Schriftträger in Kontakt
sein, natürlich sofern dieser eben ist.
Es ist dank der Erfindung auch möglich, neue Vereinfachungen
bei der Herstellung der Schreibgeräte vorzuschlagen.
Eine Vereinfachung besteht in der Tatsache, daß die einstückige
Einheit ein symmetrischer Teil zu einer Quermittelebene ist. In diesem Fall umfassen
die beiden Enden, das vordere und hintere, der einstückigen Einheit vorzugsweise
eine Längshöhlung, die die Schreibspitze fest aufnehmen kann. Dank dieser
Symmetrie wird der Zusammenbau des Geräts sehr erleichtert, da es nicht mehr
notwendig ist, diese einstückige Einheit genau in einer vorbestimmten Position
einerseits für das feste Einsetzen der Schreibspitze und andererseits für
die Montage im Körper des Geräts anzuordnen.
Eine weitere Vereinfachung besteht in der Tatsache, daß in dieser
einstückigen Einheit ein Standardteil für die Herstellung von zwei unterschiedlichen
Schreibgeräten vorhanden ist, nämlich einerseits eines Geräts mit
feiner oder normaler Spitze, wie oben, und andererseits eines Geräts vom Typ
Marker mit breiter Schrift. Im ersten Gerät ist der betreffende Teil mit der
Schreibspitze ausgestattet, während in dem zweiten Gerät dieser Teil alleine ohne
Schreibspitze verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wird durch die Studie der Beschreibung mehrerer
Ausführungsbeispiele eines Schreibgeräts mit feiner Spitze, die mit einer
einstückigen Einheit versehen ist, die die Funktionen des Spitzenträgers
und der Kapillarverbindung sichert, besser verständlich und ist durch die beiliegende
Zeichnung dargestellt, wobei:
1 eine schematische Teilschnittansicht eines Schreibgeräts
gemäß dem Stand der Technik ist;
2 eine schematische Teilschnittansicht eines Schreibgeräts
gemäß einem ersten Beispiel der Erfindung mit einem metallischen Spitzenträger
ist;
3 eine schematische Teilschnittansicht eines Schreibgeräts
gemäß einem zweiten Beispiel der Erfindung ist, bei dem die einstückige
Einheit die Spitzenträgermittel zur Gänze ersetzt;
4 eine Teilansicht eines dritten Beispiels eines Geräts
ist, das eine feine Schrift und eine breite Markierung kombiniert, und
5 eine schematische Längsschnittdarstellung einer
symmetrischen einstückigen Einheit ist.
Das Schreibgerät 1, das in 1
dargestellt ist, zeigt den Stand der Technik. Es umfaßt einen Körper
2, zu dessen vorderen Ende 2a eine feine Schreibspitze
3 mündet. Diese Schreibspitze ist mit diesem vorderen Ende
2a durch zwei Teile verbunden. Der erste Teil ist eine metallische Röhre
4, die teilweise von dem zweiten Teil 5 aus Kunststoff umgeben
ist. Dieser zweite Teil 5 umfaßt einen Absatz 5a, der am
Rand des vorderen Endes 2a des Körpers aufliegt. Er besitzt ferner
nach hinten hin einen zylindrischen Hohlraum 5b. Dieser Hohlraum
5b ist derart ausgeführt, daß er eine Kapillarverbindung
6 aufnimmt, die die Schreibspitze 3 mit dem faserigen Kapillartank
7 verbindet, der sich zum hinteren Bereich des Körpers 2
über eine Innenquerwand 8 hinaus erstreckt. Wie in 1
dargestellt, dringt das hintere Ende 6a der Kapillarverbindung
6 in die faserige Masse des Kapillartanks 7 ein, während
ihr vorderes Ende 6b das hintere Ende 3a der Schreibspitze
3 umgibt. Bei der Herstellung des Geräts wird die Schreibspitze
3, die vorher in den metallischen zylindrischen Teil 4 eingesetzt
wurde, in den Kunststoffteil 5 eingesetzt, und schließlich wird die
Kapillarverbindung in den hinteren Hohlraum 5b des zweiten Kunststoffteils
5 eingesetzt.
Erfindungsgemäß sind die Kapillarverbindung und die Gesamtheit
oder ein Teil der Spitzenträgermittel von einer kompakten und kapillaren einstückigen
Einheit gebildet, die durch Sintern von thermoplastischem Pulver erhalten wird.
Im ersten Beispiel der 2 ersetzt die
einstückige Einheit 9, mit der das Gerät 10 versehen
ist, die Kapillarverbindung und den zweiten Kunststoffteil des in 1
dargestellten Beispiels. Diese einstückige Einheit 9 hat eine ausreichende
Kapillarität, um die Weiterleitung der Tinte vom faserigen Kapillartank
7 zur Schreibspitze 3 zu sichern, insbesondere wenn es sich um
eine bis zum hinteren Ende 3b der Spitze 3 extrudierte Spitze
handelt, d.h. bis zum Eingang der inneren Längskapillarleitung, die die Spitze
3 enthält. Ferner hat diese einstückige Einheit 9 eine
ausreichende mechanische Festigkeit, um den Halt der Schreibspitze 3 in
ihrer Position zu sichern, d.h. die Funktion des Spitzenträgers des zweiten
Teils 5a zu erfüllen. Diese Kapillarität und diese mechanische
Festigkeit werden insbesondere dadurch erhalten, daß als thermoplastisches
Pulver ein Polyethylenpulver verwendet wird, das unter der Bezeichnung und der Referenz
HOSTALEN GHR 8110 vertrieben wird, dessen durchschnittliche Größe 120
&mgr;m beträgt. Nach dem Sintern in einer geeigneten Form, beispielsweise
aus Aluminium, bei einer Temperatur von 200 °C während ungefähr 5
min wird eine einstückige kompakte Einheit mit offenen Poren erhalten, deren
durchschnittliche Größe der Poren ungefähr 15 &mgr;m beträgt,
und die eine mechanische Festigkeit von 4,3 N/mm2 besitzt. Die Innenhöhlung
der einstückigen Einheit, die das Einsetzen der Spitze 3 und der metallischen
Röhre 4 ermöglicht, wird direkt beim Formguß oder eventuell
durch mechanische Fertigung hergestellt.
In den meisten Fällen werden nicht identische Eigenschaften der
Kapillarität und der mechanischen Festigkeit für das gesamte Volumen der
einstückigen Einheit 9 angestrebt. Die mechanische Festigkeit wird
für den vorderen Teil 9a angestrebt, der den genauen Halt der Spitze
3 und in dem Beispiel der 2 des metallischen
Teils 4 im Inneren des vorderen Endes 2a des Körpers
2 des Geräts sichert. Was die Kapillarität betrifft, wird sie
für den hinteren Teil 9b der einstückigen Einheit 9
angestrebt, d.h. den Teil, der die Weiterleitung der Tinte, wie vorher angeführt,
sichert. Es ist somit möglich, dank einer geeigneten Pulvermischung eine einstückige
Einheit 9 herzustellen, die, da sie aus einem Stück ist, dennoch eine
strukturelle Heterogenität aufweist, wobei sie auf dem vorderen Teil
9a mehr starr und auf ihrem hinteren Teil 9b mehr kapillar und
somit weniger starr ist.
Es ist auch möglich, durch eine geeignete Pulvermischung oder
eine lokale Behandlung das Aufsteigen der Tinte in den vorderen Teil 9a
der einstückigen Einheit und somit die Gefahren einer Verschmutzung der Finger
des Benutzers zu vermeiden. Dies kann eine lokale Behandlung sein,
die einen Hauteffekt entlang dieses vorderen Teils 9a erzeugt. Dies kann
eine Pulverauswahl sein, die einen hydrophoben Charakter hat und den vorderen Teil
9a bildet.
In dem in 2 dargestellten Beispiel umfaßt
die einstückige Einheit 9 einen Absatz 11, der an der Vorderseite
8a der Innenquerwand 8 um die Durchgangsöffnung
12 anschlagen kann. In dem dargestellten Beispiel hat die einstückige
Einheit 9 tatsächlich eine global zylindrische Ausführung, deren
hinterer Teil 9b zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist,
wobei der Durchmesser kleiner als jener der Durchgangsöffnung 12 am
hinteren äußersten Teil ist, während er größer als jener
der Durchgangsöffnung 12 im Bereich des Absatzes 11 ist.
Das zweite Ausführungsbeispiel, das in 3
dargestellt ist, unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen dadurch, daß
die einstückige Einheit 13 sowohl die Kapillarverbindung als auch
die Gesamtheit der Trägermittel der Schreibspitze 3 ersetzt.
Die Herstellung einer solchen einstückigen Einheit ist ferner
im Vergleich mit dem vorhergehenden Beispiel vereinfacht, da es für die Anbringung
der Schreibspitze 3 ausreicht, eine Längsinnenhöhlung
13a vorzusehen, die beim Formguß eingearbeitet wird, damit der Innendurchmesser
das feste Einsetzen der Schreibspitze 3 ermöglicht. Wenn dieses feste
Einsetzen erfolgt ist, ist es sehr schwierig, die Schreibspitze 3 aus der
einstückigen Einheit 13 herauszuziehen.
In dem in 4 dargestellten Beispiel kombiniert
das Schreibgerät 15 zwei Funktionsweisen, die erste mit feinem Schreiben
mit der Schreibspitze 3 und die zweite mit breitem Markieren mit einer
Zone 14b, die sich auf dem vorderen Teil 14a der einstückigen
Einheit 14 außerhalb des Körpers des Geräts befindet. Um
natürlich eine solche Funktion zu sichern, ist es erforderlich, daß die
Zone 14b ebenfalls mit Tinte versorgt wird, und daß somit die Kapillarität
der einstückigen Einheit 14 entsprechend eingestellt wird. In dem
dargestellten Beispiel hat der vordere Teil 14a der einstückigen Einheit
14 eine im wesentlichen kegelstumpfartige oder eventuell pyramidenartige
Struktur, so daß ein Zone 14b ausgespart wird, die auf den Schreibträger
auf einer bestimmten Länge d angelegt werden kann. Diese Länge d entspricht
der Markierungsbreite im Rahmen der zweiten Funktionsweise des Geräts.
Es ist zu verstehen, daß der Benutzer seine Funktionsweise je
nach dem Neigungswinkel des Geräts wählen kann, wenn er auf den Schreibträger
schreibt. Wenn er das Gerät im wesentlichen vertikal oder ein wenig geneigt
hält, kommt die feine Schreibspitze 3 mit dem Schreibträger in
Kontakt. Wenn er hingegen das Gerät derart neigt, daß die Zone
14b mit dem Schreibträger in Kontakt ist, erhält er eine breite
Markierung.
Wenn eine Interferenz zwischen den beiden Funktionsweisen vermieden
werden soll, reicht es, wie in 4 dargestellt, aus,
daß die allgemeine Richtung G der Zone 14b, die mit Tinte versorgt
wird und außerhalb des Körpers 2 des Geräts mündet,
die Längsachse DD' der Schreibspitze 3 über das vordere Ende
3c derselben hinaus schneidet.
Falls die einstückige Einheit 13 oder 14 auf
ihrer gesamten Länge kapillar ist, es verständlich, daß sie selbst
einen Schreibkopf zur breiten Markierung bilden kann, wenn keine Schreibspitze
3 in sie eingesetzt wird. So kann eine solche einstückige Einheit
13, 14 einen Standardteil bei der Herstellung von zwei Gerätetypen
darstellen, wobei die Wahl je nach Bedarf erfolgt. Gemäß dem ersten Gerätetyp
ist eine feine oder normale Schreibspitze 3 in die Längshöhlung
des vorderen Teils der einstückigen Einheit eingesetzt. Es handelt sich nun
um ein Gerät mit feiner oder normaler Schreibspitze. Im zweiten Fall wird die
einstückige Einheit 13, 14 als solche verwendet. Es handelt
sich nun um ein Schreibgerät mit breiter Markierung.
In 5 ist eine einstückige Einheit
16 dargestellt, die perfekt symmetrisch zu einer Quermittelebene ist, die
zwei Längsinnenhöhlungen 17, 17' besitzt, die die Schreispitze
3 fest aufnehmen können. Eine solche einstückige Einheit ermöglicht
es, die Vorgänge des Zusammenbaus des Geräts zu vereinfachen, da es nicht
notwendig ist, die Anordnung der Einheit im Raum entlang des vorderen oder hinteren
Endes für das Einsetzen der Schreibspitze und/oder ihre Montage im Körper
des Geräts zu wählen. Bei der sehr vereinfachten Ausführung der
5 kann der Anschlag dieser einstückigen Einheit
16 im Körper des Geräts nur dank einer Umfangsleiste erfolgen,
die im Inneren des Körpers des Geräts angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Die Schreibspitze kann vom Typ Kugelschreiber oder Filzroller (Rollerpen)
sein.
