[0001] Die Erfindung betrifft einen einmalig verwendbaren Schreiber, der aus einer rohrförmigen
Schreibspitze, einem im Inneren dieser Schreibspitze angeordneten, mit Kapillarröhren
versehenen Innenstück sowie aus einem Behälter für Schreibschwärze besteht.
[0002] Einmalig verwendbare Schreiber der vorstehend beschriebenen Art werden im allgemeinen
z. B. in elektronischen Bandschreibern verwendet. Die normale Lebensdauer eines einmalig
verwendbaren Schreibers beträgt 1 bis 6 Monate, was einem durchgehenden Anzeigestrich
von ca. 2300 m entspricht. In der Praxis wird ein Schreiber gegen einen neuen ausgetauscht,
wenn er schnellere Meßsignaländerungen der infragekommenden Registrierfälle nicht
mehr zeichnet.
[0003] Die Konstruktion eines derzeit allgemein eingesetzten einmalig verwendbaren Schreibers
ist folgende. Die Schwärze ist in einen im Schwärzebehälter befindlichen Viskosefaserfüllstoff
getränkt. Fasern dieser Art sind unsystematisch angeordnet. Ein Nachteil dieser bekannten
Konstruktion besteht darin, daß der Viskosefüllstoff nicht alle Schwärze abgibt, sondern
eine sog. Restschwärze in sich zurückbehält. Bei dieser bekannten Ausführung wird
durch ein besonderes, durch die Wand des Schwärzebehälters gestoßenes Loch zusätzliche
Luft aufgenommen. Mit Hilfe des Viskosefaserfüllstoffs wird der hydrostatische Druck
ausgeglichen, der bei jedem Schreiber anders ist.
[0004] Bekannt ist auch ein einmalig verwendbarer Schreiber, bei dem eine von der Viskosität
her steife Schwärze in einem Faserfüllstoff aufgesaugt ist. Die Fasern sind in Längsrichtung
des Schwärzebehälters ausgerichtet, damit die Schwärze zur Schreibspitze und von dort
weiter auf das Papier läuft. Bei dieser bekannten Ausführung verbleibt zwischen der
rohrförmigen Schreibspitze und dem darin angeordneten Innenstück, ein sogenannter
trockener Luftspalt, in dem sich keine Schwärze befindet. Dieser einmalig verwendbare
Schreiber wird z. B. so hergestellt, daß der mit Schwärze getränkte Faserfüllstoff
vor der Ultraschallschweißung der hinteren Behälterwand in den Behälter eingelegt
wird, damit das Luftloch offen bleibt. Alternativ kann ein einmalig verwendbarer Schreiber
dieser Art auch mit einem Luftloch in der Wand des Schwärzebehälters hergestellt werden.
[0005] Die Erfindung hat zur Aufgabe, die derzeit bekannten einmalig verwendbaren Schreiber
zu verbessern. Im einzelnen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen einmalig
verwendbaren Schreiber zu schaffen, in dem keine sog. Restschwärze zurückbleibt, wodurch
die Schwärzekapazität erhöht wird. Außerdem hat die Erfindung zur Aufgabe, einen,
einmalig verwendbaren Schreiber zu.schaffen, bei dem ein Füllstoff überhaupt nicht
erforderlich ist. Weiter soll die Erfindung einen einmalig verwendbaren Schreiber
schaffen, dessen Konstruktion sehr einfach ist und dessen Wartungsbedarf äußerst gering
ist. Zusätzlich hat die Erfindung zur Aufgabe, einen einmalig verwendbaren Schreiber
zu schaffen, bei dem die Höhenlage des Schwärzebehälters keinen Einfluß auf die Funktion
des Schreibers hat.
[0006] Die Ziele der Erfindung werden mit einem einmalig verwendbaren Schreiber erreicht,
für den im wesentlichen charakteristisch ist, daß zwischen der rohrförmigen Schreibspitze
und einem darin angeordneten Innenstück ein schmaler, mit Schwärze gefüllter Luftspalt
zur Führung von Ersatzluft , in den Behälter gebildet wird, und daß der genannte Behälter
sonst völlig geschlossen ist.
[0007] Nach Anspruch 2 beträgt die Weite dieses Luftspaltes zweckmäßig ca. 0,1 mm.
[0008] Nach Anspruch 3 befindet sich im Schwärzebehälter des erfindungsgemäßen, einmalig
verwendbaren Schreibers kein Füllstoff, der mit der Schwärze getränkt ist.
[0009] Mit dem erfindungsgemäßen, einmalig verwendbaren Schreiber werden mehrere bedeutende
Vorteile erzielt. Bei dem erfindungsgemäßen, einmalig verwendbaren Schreiber wird
der hydrostatische Druck durch die Flüssigkeitssäule im Luftspalt der rohrförmigen
Schreibspitze ausgeglichen. Wenn die Schreibspitze mit porösem Papier in Berührung
kommt und die Schwärze durch die Kapillarkraft aus dem Behälter gesogen wird, bildet
sich dabei im Schwärzebehälter ein kleiner Unterdruck. Dieser Unterdruck saugt durch
den Luftspalt der Schreibspitze Luft an, die an die Stelle der ausgetretenen Schwärze
tritt.
[0010] Die Ersatzluft gelangt nicht ungehemmt in den Schwärzebehälter, da sich im Luftspalt
Schwärze befindet.
[0011] In Versuchen wurde herausgefunden, daß die geeignete Weite des Luftspaltes ca. 0,1
mm beträgt. Bei dieser Luftspaltenweite wird die Schwärze in geeigneter Weise auf
das Registrierpapier aufgetragen. Der erfindungsgemäße, einmalig verwendbare Schreiber
erhöht auch die Schwärzekapazität, da keine sog. Restschwärze nachbleibt. Der erfindungsgemäße
Schreiber ist außerdem in der Konstruktion einfach und verringert den Wartungsbedarf
von Schreibern wesentlich, da der erfindungsgemäße, einmalig verwendbare Schreiber
länger als die bisher bekannten, einmalig verwendbaren Schreiber schreibt.
[0012] Außerdem ist der Füllstoff in dem erfindungsgemäßen, einmalig verwendbaren Schreiber
überhaupt nicht erforderlich. Aufgrund der im vorstehenden beschriebenen Art der Kompensation
des hydrostatischen Druckes entsteht der hydrostatische Druck durch die Höhendifferenz
zwischen dem Austritt der Schreibspitze und dem Schreibende des Innenstükkes, wobei
die Höhenlage des Schwärzebehälters keinen Einfluß auf die Funktion des einmalig verwendbaren
Schreibers hat.
[0013] Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf ein in den Figuren der beigefügten
Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel, auf dessen Einzelheiten die Erfindung
nicht begrenzt werden soll, ausführlich beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen, einmalig verwendbaren
Schreibers in schematischer Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Schreibspitze eines erfindungsgemäßen Schreibers.
[0014] In der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist der erfindungsgemäBe, einmalig verwendbare
Schreiber allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der einmalig verwendbare
Schreiber 10 besteht aus einer rohrförmigen Schreibspitze 11, einem darin angeordneten
Innenstück 12, das Kapillarröhren enthält, sowie aus einem Schwärzebehälter 13, der
mit Schwärze 14 gefüllt ist. Das im Inneren der Schreibspitze 11 angeordnete Innenstück
12 hat eine dichte Außenhaut 15, die z. B. aus Nylon oder einem anderen geeigneten
Kunststoff besteht. Im Inneren des Innenstückes 12 befinden sich zahlreiche Kapillarröhren
16. Gemäß der erfinderischen Hauptidee wird zwischen der Schreibspitze 11 und dem
Innenstück 12 ein schmaler, mit Schwärze gefüllter Spalt 17 zur Führung von Ersatzluft
in den Schwärzebehälter 13 gebildet. Der Schwärzebehälter 13 ist sonst völlig geschlossen.
Außerdem ist wesentlich, daß sich im Schwärzebehälter 13 kein Füllstoff befindet,
der mit der Schwärze getränkt ist.
[0015] Der Ausgleich des hydrostatischen Druckes wird in dem erfindungsgemäßen, einmalig
verwendbaren Schreiber 10 durch die im Luftspalt 17 der Schreibspitze 11 vorhandene
Schwärzesäule erzielt. Die hydrostatische Druckdifferenz 4p ist damit in allen Schreibern
konstant, d. h. ca. 2 mm. Wenn die Spitze des Schreibers mit einem porösen Registrierpapier
in Berührung kommt und die Schwärze 14 durch Kapillarkräfte aus dem Behälter 13 gesogen
wird, bildet sich im Schwärzebehälter 13 ein kleiner Unterdruck. Dieser Unterdruck
saugt Ersatzluft für die ausgetretene Schwärze durch den Luftspalt 17 der Schreibspitze
11 in den Behälter. Die Ersatzluft gelangt nicht ungehindert in den Schwärzebehälter
13, da sich im Luftspalt 17 Schwärze befindet. Die Weite des Luftspaltes beträgt zweckmäßig
ca. 0,1 mm, was in Versuchen als geeignete Größe ermittelt wurde. Wenn die Temperaturänderungen
des Schreibers langsam erfolgen bleibt die Strichbreite konstant. Schnelle Temperaturänderungen
dagegen haben Strichschmälerungen oder starken Schwärzeausfluß zur Folge.
1. Einmalig verwendbarer Schreiber, der aus einer rohrförmigen Schreiberspitze (11),
einem im Inneren dieser Schreibspitze (11) angeordneten, mit Kapillarröhren (16) versehenen
Innenstück (12) sowie aus einem Behälter (13) für Schreibschwärze (14) besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der rohrförmigen Schreibspitze (11) des einmalig verwendbaren
Schreibers (10) und dem darin angeordneten Innenstück (12) ein schmaler mit Schwärze
gefüllter Luftspalt (17) zur Führung von Ersatzluft in den Behälter (13) gebildet
wird, und daß der genannte Behälter (13) sonst völlig geschlossen ist.
2. Schreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des genannten
Luftspaltes (17) zweckmäßig ca. 0,1 mm beträgt.
3. Schreiber nach Anspruch 1 und 2, daurch gekennzeichnet, daß der genannte Behälter
(13) keinen Füllstoff hat, der mit der Schwärze (14) getränkt ist.
4. Schreiber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich des
hydrostatischen Druckes des Schreibers (10) durch die im Luftspalt (17) der Schreibspitze
(11) befindliche Schwärzesäule erfolgt.
5. Schreiber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Inneren der
Schreibspitze (11) angeordnete Innenstück (12) eine dichte Außenhaut (15) hat, die
zweckmäßig aus Nylon oder einem anderen geeigneten Kunststoff besteht.