EP0096177A2

EP0096177A2 - Liquid ink feeding system for writing instruments

Info

Publication number: EP0096177A2
Application number: EP83103215A
Authority: EP
Inventors: Günther Dr. Herrnring
Original assignee: Montblanc Simplo GmbH
Current assignee: HERRNRING, GUENTHER, DR.
Priority date: 1982-06-02
Filing date: 1983-03-31
Publication date: 1983-12-21
Also published as: DE3380119D1; DE3220750A1; JPS5941300A; EP0096177B1; EP0096177A3; US4573819A; ATE44262T1

Abstract

Um bei Handschreibgeräten für flüssige Tinte die Tintenversorgung unabhängig von Umwelteinflüssen zu vergleichmäßigen und eine große Schreiblänge mit einer Füllung zu ermöglichen, wird erfindungs - gemäß vorgeschlagen, die Schreibflüssigkeit zunächst in einem primären, permanent komprimierbaren, nicht-kapillaren und groß-volumigen Vorratsraum unterzubringen, um dann von diesem primären Vorratsraum über ein bedarfsabhängig steuerbares Nachladeventil einen mit dem Schreiborgan in Verbindung stehenden klein-volumigen kapillaren Vorratsraum zu versorgen. Mit einem Sensor kann die Füllung des sekundären Vorratsraumes abgetastet und das Nachladeventil gesteuert werden.

In order to equalize the ink supply in hand-held writing instruments for liquid ink regardless of environmental influences and to enable a large writing length with one filling, it is proposed according to the invention to initially accommodate the writing liquid in a primary, permanently compressible, non-capillary and large-volume storage space in order to then to supply this primary store room with a small-volume capillary store room connected to the writing element via a reload valve which can be controlled as required. The filling of the secondary storage room can be scanned with a sensor and the reload valve can be controlled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tintenversorgungssystem für mit flüssiger Tinte arbeitende Schreibgeräte.The invention relates to an ink supply system for writing instruments working with liquid ink.

Bei Füllhaltern für flüssige Tinte ist es üblich, das hängende Tintenniveau (Entengefäß), als das funktionelle physikalische Prinzip zu verwenden. Aufgrund der Gasgesetze ist diese technische Lösung äußerst empfindlich gegen Luftdruck- und Temperaturschwankungen. - Für die neueren Ausführungen von Handschreibgeräten, wie Faserschreibern, Tintenkugelschreibern und ähnlichen Geräten, hat sich eine kapillare Halterung der eingefüllten Schreibflüssigkeit mittels Faserstäben, auch Tampons oder Dochte genannt, durchgesetzt. Dieses System ist ausreichend unempfindlich gegen Luftdruck- und Temperaturveränderungen, aber unregelmäßig im Tintenfluß, da die kapillaren Querschnitte verschieden sind. Sowohl streut der Mittelwert als auch die Verteilung der Kapillarpotentiale zwischen den Dochten, und auch die Kapillarpotentiale zeigen eine breite Verteilung innerhalb eines Dochtes. Letzteres führt auch dazu, daß nur ein Teil der eingefüllten Tinte durch das Schreiborgan absaugbar ist. Ferner nimmt das Material des Faserstabes einen beträchtlichen, ca. 50%, nicht zur Tintenfüllung zur Verfügung stehenden Raum ein.With fountain pens for liquid ink, it is common to use the hanging ink level (duck container) as the functional physical principle. Due to gas laws, this technical solution is extremely sensitive to fluctuations in air pressure and temperature. - For the newer versions of hand writing devices, such as fiber pens, ink pens and similar devices, a capillary holder for the filled writing fluid by means of fiber sticks, also called tampons or wicks, has become established. This system is sufficiently insensitive to air pressure and Temperature changes, but irregular in the ink flow, since the capillary cross sections are different. Both the mean value and the distribution of the capillary potentials between the wicks, and the capillary potentials also show a broad distribution within a wick. The latter also leads to the fact that only a part of the filled-in ink can be sucked off by the writing element. Furthermore, the material of the fiber rod occupies a considerable, approximately 50%, space which is not available for ink filling.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Tintenspeicherung für Handschreibgeräte zu schaffen, die eine gleichmäßige von Klimaveränderungen weitgehend unbeeinflußte Versorgung des Schreiborgans mit flüssiger Tinte und eine möglichst große Schreiblänge mit einer Füllung gestattet. Letzteres kann nicht nur durch ein großes Fassungsvermögen, sondern auch durch eine hohe Farbintensität der Tinte erreicht werden. Die höhere Farbstoffkonzentration als z.B. in Füllhaltertinten hat eine üblicherweise auch höhere Viskosität zur Folge. Solche höher viskosen Tinten lassen sich bei Schreibgeräten, die nach obigem Prinzip des hängenden Niveaus arbeiten, nicht verwenden.The object of the invention is to provide an ink storage for hand-held writing instruments which allows a uniform supply of liquid ink largely unaffected by climatic changes and the longest possible writing length with one filling. The latter can be achieved not only through a large capacity, but also through a high color intensity of the ink. The higher dye concentration than e.g. in fountain pen inks usually results in a higher viscosity. Such higher-viscosity inks cannot be used with writing implements that work according to the above principle of the hanging level.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Schreibflüssigkeit ein primärer, permanent komprimierbarer, nicht-kapillarer großvolumiger Vorratsraum und ein sekundärer mit der Außenluft kommunizierender und mit dem Schreiborgan in Verbindung stehender klein-volumiger Vorratsraum vorgesehen ist und daß primärer und sekundärer Vorratsraum über ein bedarfsabhängig steuerbares Nachladeventil in Verbindung stehen.The above object is achieved according to the invention in that a primary, permanently compressible, non-capillary large-volume storage space and a secondary small-volume storage space communicating with the outside air and in communication with the writing element are provided for the writing liquid, and that primary and secondary The storage room is connected via a reload valve that can be controlled as required.

Vorzugsweise dienen zur Steuerung des Nachladeventils auf die Füllung des sekundären Vorratsraumes ansprechende Sensoren. Eine manuelle Betätigung ist ebenfalls denkbar.Sensors that respond to the filling of the secondary storage space are preferably used to control the reload valve. Manual actuation is also conceivable.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further details of the invention emerge from the subclaims.

In der nachfolgenden Beschreibung werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following description, preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schreibgerät gemäß einer ersten Ausführungsform in axialem Schnitt,
Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 den vorderen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Schreibgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform in axialem Schnitt,
Fig. 5 einen Querschnitt gemäß der Schittlinie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine Einzelheit der Fig. 4 in vergrößertem Maßstabe,
Fig. 7 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie VII-VII der Fig. 6,
_Fig. 8 einen axialen Schnitt durch den vorderen Teil eines erfindungsgemäßen Füllfederhalters,
Fig. 9 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IX-IX der Fig. 8,
Fig.10 eine Einzelheit eines mit Tintenpatrone arbeitenden erfindungsgemäßen Schreibgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig.11 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie XI-XI der Fig. 10,
Fig.12 einen axialen Schnitt durch eine Tintenpatrone für die erfindungsgemäßen Schreibgeräte,
Fig.13 eine der Fig. 12 entsprechende Darstellung einer Tintenpatrone in einer abgewandelten Ausführungsform,
Fig.14 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie XIV-XIV der Fig. 13,
Fig.15 eine den Fig. 12 und 13 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Tintenpatrone,
Fig.16 ein Prinzipschaltbild für die elektrische Steuerung des bei den erfindungsgemäßen Schreibgeräten vorgesehenen Nachladeventils,
Fig.17 eine Schemadarstellung zur Erläuterung eines kapazitiven Sensors,
Fig.18 ein Rechteckdiagramm zur Erläuterung einer für die erfindungsgemäßen Schreibgeräte verwendbaren elektronischen Steuerung
Fig.19 eine Einzelheit eines weiteren erfindungsgemäßen Schreibgerätes,
Fig.20 und 21 Querschnitte gemäß der Schnittlinien XX-XX bzw. XI-XI der Fig. 19,
Fig.22a und 22b vertikal untereinander gelegt einen vergrößerten Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfingunsgemäßen Schreibgerätes,
Fig.23 - 25 Querschnitte gemäß den Schnittlinien XIII-XIII, XIV-XIV und XV-XV der Fig. 22,
Fig.26 einen Vertikalschnitt durch das Vorderende eines Schreibgerätes,bei dem die Feder gemäß Fig. 22 durch eine Kugelschreibspitze ersetzt ist,
Fig.27 und 28 zwei schematische vertikale Längsschnitte durch zwei unterschiedlich ausgebildete erfindungsgemäße Schreibgeräte in etwa natürlicher Größe.

The drawings show:

1 shows an inventive writing instrument according to a first embodiment in axial section,
2 shows a detail of FIG. 1 on an enlarged scale,
3 shows a cross section along the section line III-III of FIG. 2,
4 shows the front section of a writing instrument according to the invention in an axial section according to a second embodiment,
5 shows a cross section along the section line VV of FIG. 4,
6 is a detail of FIG. 4 on an enlarged scale,
7 shows a cross section along the section line VII-VII of FIG. 6,
_F ig. 8 shows an axial section through the front part of a fountain pen according to the invention,
9 is a cross section along the section line IX-IX of FIG. 8,
10 shows a detail of a writing instrument according to the invention working with an ink cartridge according to a further embodiment,
11 shows a cross section along the section line XI-XI of FIG. 10,
12 shows an axial section through an ink cartridge for the writing instruments according to the invention,
13 shows an illustration of an ink cartridge corresponding to FIG. 12 in a modified embodiment,
14 shows a cross section along the section line XIV-XIV of FIG. 13,
15 shows a representation corresponding to FIGS. 12 and 13 of a modified ink cartridge,
16 shows a basic circuit diagram for the electrical control of the recharging valve provided in the writing instruments according to the invention,
17 shows a schematic representation to explain a capacitive sensor,
18 shows a rectangular diagram to explain an electronic control that can be used for the writing instruments according to the invention
19 shows a detail of a further writing instrument according to the invention,
20 and 21 cross sections according to the section lines XX-XX and XI-XI of Fig. 19,
22a and 22b vertically one below the other, an enlarged vertical section through a further embodiment of a writing instrument according to the invention,
23 - 25 cross sections according to the section lines XIII-XIII, XIV-XIV and XV-XV of Fig. 22,
26 shows a vertical section through the front end of a writing instrument, in which the spring according to FIG. 22 is replaced by a ballpoint pen,
Fig. 27 and 28 two schematic vertical longitudinal sections through two differently designed writing instruments according to the invention in approximately natural size.

Handschreibgeräte bestehen üblicherweise aus einem meist röhrenförmigen Gehäuse, das die funktionellen Teile umschließt. Es haben sich besonders zwei Ausführungsformen der funktionellen Teile auf dem Markt durchgesetzt:

1. Für Schreiborgane mit langer Lebensdauer, z.B. Schreibfedern oder Röhrchen, die Tintenpatrone als aufsteckbares Tintenfläschchen und Zuführer und Schreiborgan als Bestandteile des Gehäuses.
2. Für Schreiborgane mit kurzer Lebensdauer, wie Kugelschreiber, Faserschreiber und ähnlichen, die Mine, oder auch Refill genannt, die im_' Behälter auswechselbar eingesetzt wird und Schreiborgan und Schreibmittel umfaßt.

Hand writing devices usually consist of a mostly tubular housing that encloses the functional parts. In particular, two embodiments of the functional parts have prevailed on the market:

1. For writing organs with a long service life, such as nibs or tubes, the ink cartridge as an attachable ink bottle and feeder and writing element as components of the housing.
2. For write organs with a short life span, such as pens, felt tip pens and similar to mine, or even refill called, which is used interchangeably in the _'container and includes writing member and writing means.

Technische Lösungen zu diesen zwei Möglichkeiten berücksichtigen die vorstehend erwähnten Zeichnungen und die nachfolgende Beschreibung.Technical solutions to these two options take into account the drawings mentioned above and the description below.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Schreibgerät mit Mine (Refill). Der Behälter 1 besteht aus dem Vorderteil 11, dem Mittelteil 12 und dem Kopf 13. Am Mittelteil 12 ist der Clip 14 befestigt. Im Behälter 1 ist die Mine 2 auswechselbar eingesetzt, bestehend aus dem starren Gehäuse 21, nachfolgend auch primärer Vorratsraum genannt, und der Spitze 22. Die Spitze 22 kann z.B. eine kapillare Kunststoffspitze, eine Faserspitze oder eine Kugelschreiberspitze sein. Die Mine 2 wird von einer Schraubendruckfeder 121 gegen den Anschlag 118 im Gehäusevorderteil 11 gedrückt. Die Spitze 22 erstreckt sich in den Kapillarraum 201 der Mine, der nachfolgend sekundärer Vorratsraum genannt wird und durch konzentrische Kunststoffzylinder gegliedert ist, die zwischen ihren Wänden zylinderförmige Kapillaren von einer Dicke vorzugsweise 0,1 - 0,2 mm bilden und miteinander kommunizieren. Diese Zylinder sind zeichnerisch nicht dargestellt, da solche Kapillarkörper wie auch auf Abstand gewickelte Kapillarkörper und aus zur Achse senkrechten im kapillaren Abstand ange- ordnete Scheiben bestehende Kapillarkörper bekannt sind. Dargestellt ist allein der äußerste aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. austenitischem Stahl bestehende Zylinder 202, der ein Teil des nachfolgend noch zu beschreibenden kapazitiven Sensors bildet. Dieser Zylinder 202 ist flüssigkeitsdicht mit einem elektrischen Anschluß durch das Minengehäuse 21 geführt und bildet mit der Gehäusewand 21 einen kapillaren Spalt, dessen Tintenfüllhöhe gemessen wird. Der gesamteKapillarraum ist durch die öffnung 203 mit der Außenluft verbunden.1 to 3 show a writing instrument with a refill. The container 1 consists of the front part 11, the middle part 12 and the head 13. The clip 14 is fastened to the middle part 12. In the container 1, the refill 2 is used interchangeably, consisting of the rigid housing 21, hereinafter also referred to as the primary storage space, and the tip 22. The tip 22 can be, for example, a capillary plastic tip, a fiber tip or a ballpoint pen tip. The lead 2 is pressed by a helical compression spring 121 against the stop 118 in the front part 11 of the housing. The tip 22 extends into the capillary space 201 of the mine, which is hereinafter referred to as the secondary storage space and is divided by concentric plastic cylinders which form cylindrical capillaries with a thickness of preferably 0.1-0.2 mm between their walls and communicate with one another. These cylinders are not shown in the drawing, since such capillary bodies as well as capillary bodies wound at a distance and capillary bodies consisting of disks perpendicular to the axis and at a capillary distance are known. Only the outermost cylinder 202 made of an electrically conductive material, for example austenitic steel, is shown, which forms part of the capacitive sensor to be described below. This cylinder 202 is liquid-tight with an electrical connection through the lead housing 21 and forms with the housing wall 21 a capillary gap, the ink level is measured. The entire capillary space is connected to the outside air through the opening 203.

Eine gas- und flüssigkeitsdichte Trennwand 204 gliedert die Mine in den klein-volumigen sekundären Kapillarraum 201 und den groß-volumigen primären, unter Druck stehenden Tintenvorratsraum 210. In dieser Wand 204 ist dicht ein Nachladeventil 230 eingesetzt. Zum Ventil 230 gehört ein Ventilsitz 231, auf dem ein Dichtungsring bzw. eine Dichtungsscheibe 232 liegt. Die Feder 233, die sich an einer Kappe 234 abstützt, drückt den Stößel 235 mit dem Ventilteller 236 dichtend gegen den Ventilsatz 231 und die Dichtung 232.A gas- and liquid-tight partition 204 divides the mine into the small-volume secondary capillary space 201 and the large-volume primary, pressurized ink supply space 210. A reload valve 230 is inserted tightly in this wall 204. The valve 230 includes a valve seat 231 on which a sealing ring or a sealing washer 232 lies. The spring 233, which is supported on a cap 234, presses the tappet 235 with the valve plate 236 in a sealing manner against the valve set 231 and the seal 232.

Das in den Kapillarraum 201 ragende Ende des Stößels 235 trägt eine Anschlagplatte 237 für Hebel 238, die durch die ferromagnetische Ringplatte 239 und einen Elektromagneten 111 in der Behälterspitze 11 betätigt werden.The end of the plunger 235 projecting into the capillary space 201 carries a stop plate 237 for levers 238, which are actuated by the ferromagnetic ring plate 239 and an electromagnet 111 in the container tip 11.

Die Tintenzufuhr vom Tintenraum 210 zum Ventilsitz 231 erfolgt durch eine kapillare archimedische Spirale, die rillenförmig in die Unterseite einer Kunststoff-Bodenplatte 211 eingearbeitet ist. Die Rille mündet an der Wand des Minengehäuses in der öffnung 212, in die dichtend eine nach oben offene Kapillare 213 mit Seitenöffnungen 214 eingesetzt ist. Über diese Kapillare ist ein saugfähiger Strumpf 215, beispielsweise aus einem Textilgewebe, allseitig geschlossen gestülpt.The ink is supplied from the ink chamber 210 to the valve seat 231 by a capillary Archimedean spiral, which is worked into the underside of a plastic base plate 211 in the form of a groove. The groove opens on the wall of the mine housing in the opening 212, into which an upwardly open capillary 213 with side openings 214 is sealingly inserted. An absorbent stocking 215, for example made of a textile fabric, is placed over all sides of this capillary.

Der primäre Tintenraum 210 ist mit Tinte und einem mit Tinte nicht-mischbaren Treibmittel, beispielsweise Isobutan oder einem Fluorkohlenwasserstoff, gefüllt. Der Strumpf 215 saugt sich bereits beim ersten Füllen der Mine voll Tinte und verhindert als semipermeable Membran das Eindringen von gasförmigem Treibmittel in die Kapillare. Fig. 2 zeigt die ventilseitige Einmündung der Kapillare an der öffnung 216.The primary ink space 210 is filled with ink and an ink-immiscible propellant, such as isobutane or a fluorocarbon. The stocking 215 sucks full of ink the first time the refill is filled and, as a semi-permeable membrane, prevents gaseous propellant from penetrating the capillary. 2 shows the opening of the capillary on the valve side at the opening 216.

In der Behälterspitze 11 ruht ein ringförmiger Hufeisen-Elektromagnet 111. Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß der Spalt zwischen der ferromagnetischen Platte 239 und dem Elektromagneten 111 möglichst klein wird.An annular horseshoe electromagnet 111 rests in the container tip 11. This construction ensures that the gap between the ferromagnetic plate 239 and the electromagnet 111 is as small as possible.

Mit einem Moosgummiring 113 federnd zwischen der in diesem Bereich nicht leitend ausgebildeten Minenwand 21 und Behälterspitze 11 gelagerte Edelstahl-Halbschalen 112 bilden das Kondensatorplattenpaar mit dem Zylinder 202 in der Mine. Auf dem Boden der Behälterspitze 11 befindet sich der Federkontakt 114 für den inneren Xondensatorbeleg, d.h. den Zylinder 202 befestigt. Der Federkontakt 114, der Kondensatorbeleg 202 und der Elektromagnet 111 sind elektrisch leitend mit Kontaktfedern oder - stiften 115 verbunden. Die Kontakte 115 stellen die Verwindung zwischen Schreiborgan mit Sensor im vorderen Teil des Schreibgerätes und den im hinteren Teil des Schreibgerätes angeordneten elektrischen Bauelementen (Stromquelle, Steuerschaltung) her. Die Behälterspitze 11 ist mit dem Mittelteil 12 des Schreibgerätes mechanisch durch einen Nockenverschluß verbunden, z.B. durch die in Behälterausnehmungen 122 einspringende Nocken 116. Durch eine asummetrische Anordnung dieser Nocken 116 wird erreicht, daß keine Fehlverbindungen der Kontakte 115 mit den im hinteren Teil des Schreibgerätes angeordneten Gegenkontakten 123 auftreten können. Die Behälterausnehmungen 122 dienen auch der Belüftung des Behälterraumes. Letzteres ist bei Ausführungsformen gemäß Fig. 10 und bei allen Minen- und Patronenausführungen, die mit einem mechanisch zusammendrückbaren Tintenraum arbeiten für die Funktion wichtig.Stainless steel half-shells 112, which are resiliently mounted between the lead wall 21 and the container tip 11 in this area, with a sponge rubber ring 113, form the pair of capacitor plates with the cylinder 202 in the lead. The spring contact 114 for the inner x-capacitor document, ie the cylinder 202, is fastened to the bottom of the container tip 11. The spring contact 114, the capacitor cover 202 and the electromagnet 111 are electrically conductively connected to contact springs or pins 115. The contacts 115 establish the torsion between the writing element with the sensor in the front part of the writing instrument and the electrical components (power source, control circuit) arranged in the rear part of the writing instrument. The container tip 11 is mechanically connected to the central part 12 of the writing instrument by means of a cam lock, for example by the cams 116 protruding into the container recesses 122. An asummetric arrangement of these cams 116 ensures that no incorrect connections of the contacts 115 can occur with the counter contacts 123 arranged in the rear part of the writing instrument. The container recesses 122 also serve to ventilate the container space. The latter is important for the function in embodiments according to FIG. 10 and in all lead and cartridge designs which work with a mechanically compressible ink space.

Die Gegenkontakte 123 sind elektrisch leitend verbunden mit einer Platine 124, die sich in dem oberen, durch die Trennwand 124 abgeteilten Raum des Schreibgeräte-Mittelteils 12 befindet und sämtliche elektrische Schaltungen außerhalb des IC-Gehäuses 126 trägt. IC-Gehäuse 126 und Platine 124 werden durch den Klemmring 127 gehalten. Das optische oder akustische Signalelement 128 meldet, wenn die Mine 2 keine Tinte mehr enthält oder die Stromquelle 129 im hinteren Teil des Schreibgerätes keinen ausreichenden Strom mehr liefert. Batterie oder Akkumulator 129 werden durch die Platine 124 und die sich im hinteren Ende des Schreibgerätes abstützende Feder 131 kontaktierend gehalten.The mating contacts 123 are electrically conductively connected to a circuit board 124, which is located in the upper space of the middle part 12 of the writing instrument and is separated by the partition 124 and carries all electrical circuits outside the IC housing 126. IC housing 126 and circuit board 124 are held by the clamping ring 127. The optical or acoustic signal element 128 signals when the refill 2 no longer contains ink or the current source 129 in the rear part of the writing instrument no longer supplies sufficient current. The battery or accumulator 129 is held in contact by the circuit board 124 and the spring 131 which is supported in the rear end of the writing instrument.

Das Prinzip des vorstehend anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen erfindungsgemäßen Handschreibgerätes und auch der nachfolgend noch zu beschreibenden Schreibgeräte ist in Fig. 16 schematisch erläutert.The principle of the manual writing device according to the invention described above with reference to FIGS. 1 to 3 and also of the writing devices to be described below is schematically illustrated in FIG. 16.

Die unter Druck stehende Schreibflüssigkeit 901 im primären Vorratsbehälter 21 wird von einem Ventil 902, d.h. in Fig. 1 dem Nachladeventil 230, das durch eine Feder und/oder dem auf der Tinte stehenden Druck geschlossen ist, nach Bedarf in den vorderen Kapillarraum 903, d.h. dem sekundären Vorratsraum 201 dosiert. Die Dosierung erfolgt über einen Sensor 904, d.h. dem Kondensator 112/202, dessen Kapazität von der Füllung des sekundären Vorratsraumes 201 abhängt. der Sensor 904 stellt die Tintenfüllung des sekundären Vorratsraumes 201 fest und gibt über ein Schaltwerk 905 (in Fig. 1, 124 u. 126) die Befehle zum öffnen und Schließen des elektromagnetischen.Ventils 902. Eine Batterie oder ein Akkumulator 906 (in Fig. 1, 129) liefert die elektrische Energie. 907 symbolisiert den in Fig. 1 mit 128 bezeichneten Signalgeber kann beispielsweise LED sein. 908 deutet die öffnung des Kapillarraumes 903 zur Atmosphäre an. Dies steht im Gegensatz zu dem geschlossenen Druckraum 909 der Mine 2. Denkbar ist, nur mit einem öffnungsbefehl auszukommen und über ein Zeitglied die Schließung zu veranlassen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß das öffnungsintervall kurz gehalten werden muß, um ein Überlauf des Kapillarraumes zu vermeiden. Dabei muß mit maximalem Druck gerechnet werden. Herrscht aber ein verhältnismäßig niedriger Druck, z.B. wenn der Tintenvorrat in der Patrone oder Mine fast erschöpft ist, dann häufen sich die Pumpenhübe und es kann zum Flattern des Ventils kommen.The pressurized writing fluid 901 in the primary storage container 21 is fed into the front capillary as required by a valve 902, ie the reload valve 230 in FIG. 1, which is closed by a spring and / or the pressure on the ink room 903, ie metered into the secondary storage room 201. The metering takes place via a sensor 904, ie the capacitor 112/202, the capacitance of which depends on the filling of the secondary storage space 201. the sensor 904 detects the ink filling of the secondary storage space 201 and gives the commands for opening and closing the electromagnetic valve 902 via a switching mechanism 905 (in FIGS. 1, 124 and 126). A battery or an accumulator 906 (in FIG. 1, 129) supplies the electrical energy. 907 symbolizes the signal transmitter designated by 128 in FIG. 1, for example LED. 908 indicates the opening of the capillary space 903 to the atmosphere. This is in contrast to the closed pressure chamber 909 of mine 2. It is conceivable to only get by with an opening command and to initiate the closure via a timer. This method has the disadvantage that the opening interval must be kept short in order to avoid an overflow of the capillary space. Maximum pressure must be expected. However, if the pressure is relatively low, e.g. if the ink supply in the cartridge or refill is almost exhausted, the pump strokes accumulate and the valve may flutter.

Beispielhaft wird ein kapazitiver Sensor in den Ausführungsformen benutzt, der eine quantitative Messung des Füllvolumens des Kapillarraumes gestattet. Bei einem Zylinderkondensator ist die Kapazität gegeben durch die Gleichung:

In vorstehender Gleichung werden nachfolgendeA capacitive sensor is used as an example in the embodiments, which allows a quantitative measurement of the filling volume of the capillary space. In the case of a cylindrical capacitor, the capacitance is given by the equation:

In the above equation, the following are

Symbole verwendet:

= absolute Dielektrizitätskonstante = 0,8855 x 10^{- 13}V s / _A cm
ε_r= relative Dielektrizitätskonstante . der Luft = 1, des Wassers = 81
h = Füllhöhe
L = Zylinderhöhe gemäß Fig. 17
D = äußerer Durchmesser
d = innerer Durchmesser

Symbols used:

= absolute dielectric constant = 0.8855 x 10 ^{- 13} V s / _A cm
ε _r = relative dielectric constant. air = 1, water = 81
h = fill level
L = cylinder height according to FIG. 17
D = outer diameter
d = inner diameter

Unter den Maßverhältnissen eines Schreibgerätes liegt die Anfangskapazität C_o bei 4 - 20 pF. 1 mm Tintenhöhe bedeutet eine Veränderung der Kapazität von 8 x Co ~ 8 - 80 pF. LUnder the dimensions of a writing instrument, the initial capacitance C _o is 4 - 20 pF. 1 mm ink height means a change in capacity from 8 x Co ~ 8 - 80 pF. L

Bei diesen Angaben ist L mit 1 cm bis 2 cm und ln (D/d) zwischen 0,05 - 0,2 gewählt.In this case, L is chosen with 1 cm to 2 cm and ln (D / d) between 0.05 - 0.2.

Um so geringere Kapazitätsveränderungen sicher messen zu können, wird z.B. eine Schaltung nach Fig. 18 verwandt und die Kapazitätsveränderung durch die Verstimmung eines Schwingkreises digital gemessen. Es kann beispielhaft die messende Kapazität C als zusätzliche Bürdenkapazität in Serie einem dreipoligen Biegeschwinger im Quarzoszillator Q01 aufgeschaltet werden.In order to be able to reliably measure smaller changes in capacity, e.g. a circuit of FIG. 18 is used and the change in capacitance is measured digitally by detuning an oscillating circuit. For example, the measuring capacitance C can be applied as an additional burden capacitance in series to a three-pole bending oscillator in the quartz oscillator Q01.

Dabei entsprechen 1 Hz bei einer Grundfrequenz von 16384 Hz z.B. etwa 5 pF. Benutzt man einen Uhrenoszillator Q02 mit exakter Frequenz 16384 Hz und ein Zählwerk ZT als Timer, so kann die Differenz der Frequenz von Q01 und Q02 im Zähler ZR, einem reversiben Zähler mit Nulldurchgangsschaltung, gebildet werden und als Maß der Kapazität und damit der Füllung des Kapillarraumes mit Tinte dienen. Diese Differenz im Zähler ZR wird in vorgegebenen Taktzeichen TR ermittelt und über die Gatter 1 ...n in den Puffer P gegeben, in dem sie in den integrierenden Meßintervallen ansteht und über einen Digital-Analog-Wandler DA dem Schaltwerk S zur Steuerung des Elektroventils 902 zur Verfügung steht.1 Hz with a basic frequency of 16384 Hz corresponds e.g. about 5 pF. If you use a clock oscillator Q02 with exact frequency 16384 Hz and a counter ZT as a timer, the difference between the frequency of Q01 and Q02 can be formed in the counter ZR, a reversible counter with zero-crossing circuit, and as a measure of the capacity and thus the filling of the capillary space serve with ink. This difference in the counter ZR is determined in predetermined clock characters TR and is given via the gates 1 ... n in the buffer P, in which it is present in the integrating measuring intervals and, via a digital-analog converter DA, the switching mechanism S for controlling the solenoid valve 902 is available.

Fig. 4 bis 7 zeigen unter teilweiser Verwendung der zuvor benutzten Bezugszeichen geänderte Ausführungen zu Fig. 1 bis 3 ebenfalls mit auswechselbaren Minen (Refills). Bei diesen Minen ist Gasraum 223 und Tintenraum 220 im primären Vorratsbehälter durch den Kolben 221 getrennt. Der verschiebbare Kolben 221 wird durch das im Raum 223 befindliche Gas gegen die Tinte gepreßt. Gedichtet gegen die Behälterwand des Minenbehälters 21 wird der Kolben 221 durch die O-Ringe 222.4 to 7 show, with partial use of the previously used reference numerals, modified versions of FIGS. 1 to 3 likewise with interchangeable refills. In these mines, gas space 223 and ink space 220 in the primary reservoir are separated by piston 221. The displaceable piston 221 is pressed against the ink by the gas in the space 223. The piston 221 is sealed against the container wall of the mine container 21 by the O-rings 222.

Auch ist das in die Trennwand 204 eingesetzte Nachladeventil anders gestaltet. Der Ventilkörper 240 mit dem Ventilsitz 241 und der Dichtung 242 ist gleichzeitig mit seinem zur Schreibspitze zeigenden Teil die innere Kondensatorfläche. Durch die radialen Bohrungen 259 und zentrale Bohrung 258 wird die Tinte zwangsweise dem inneren Kapillarraum 201, d.h. dem sekundären Vorratsbehälter, zugeleitet.The reload valve inserted into the partition 204 is also designed differently. The valve body 240 with the valve seat 241 and the seal 242 is at the same time, with its part pointing towards the writing tip, the inner capacitor surface. The radial bores 259 and central bore 258 force the ink into the inner capillary space 201, i.e. to the secondary reservoir.

Damit die Tinte nicht, wie bei Fig. bis 3, frei in den Kapillarraum 201 austreten kann, ist der im Kapillarraum liegende Teil des Ventilstößels 245 mit Ventilteller 246 als Doppelkolben ausgebildet, wie Fig. 6 und 7 im vergrößerten Maßstab zeigen. Die Darstellungen gemäß Fig. 6 und 7 weichen von Fig. 4 insoweit ab, als die Winkelbohrung 258/259 durch vier gleichartig wirkende aber einfacher zu fertigende Axialborhungen 255 ersetzt sind.To prevent the ink from freely escaping into the capillary space 201, as in FIGS. 1 to 3, the part of the valve tappet 245 in the capillary space with the valve plate 246 is designed as a double piston, as shown in FIGS. 6 and 7 on an enlarged scale. The illustrations according to FIGS. 6 and 7 differ from FIG. 4 insofar as the angular bore 258/259 is replaced by four axial bores 255 which act in the same way but are easier to manufacture.

Die übrige Ausbildung des Ventils ist identisch mit der erstbeschriebenen Ausführungsform. Der mit Ventilstößel 245 axial verbundene Doppelkolben 251/253 läuft gedichtet mit O-Ringen 252/254 in der Innenbohrung des Ventilkörpers 240. An der Stirnfläche 247 des Zylinderteils 251 greifen die drei Druckhebel 248 ein, die in der Achse 250 drehbar sind und in der Ausnehmung 256 geführt werden. Die Feder 243 und der Flüssigkeitsdruck halten das Ventil geschlossen, solange die Hebel 248 den Ventilteller 246 nicht anheben. Wird die ferromagnetische Scheibe 240 gegen die Hebel 248 beim Einschalten des Elektromagneten 111 gedrückt, öffnet sich das Ventil so lange, wie der Elektromagnet unter Strom steht. Die Feder 243 findet ihren zweiten Anschlagring 244. Die Tinte wird dem Ventil durch kapillare Nuten im Anschlagring 244 und durch den Raum zwischen Stößel 245, und Ventilkörper 240 und Spiralfeder 243 zugeleitet.The remaining design of the valve is identical to the first described embodiment. The double piston 251/253 axially connected to valve tappet 245 runs sealed with O-rings 252/254 in the inner bore of the valve body 240. The three pressure levers 248 engage on the end face 247 of the cylinder part 251 and are rotatable in the axis 250 and in the Recess 256 are performed. The spring 243 and the fluid pressure keep the valve closed as long as the levers 248 do not lift the valve plate 246. If the ferromagnetic disk 240 is pressed against the levers 248 when the electromagnet 111 is switched on, the valve opens as long as the electromagnet is energized. The spring 243 finds its second stop ring 244. The ink is supplied to the valve by capillary grooves in the stop ring 244 and through the space between the tappet 245, and the valve body 240 and the spiral spring 243.

Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführung mit einem in die Gehäusespitze 411 fest eingebauten Schreiborgan, z.B. einer Schreibfeder 417, einem fest eingebauten Sensor 422/423, einem fest eingebauten Ventil mit Betätigung 424-432 und einer Tintenpatrone 600. Bei der Ventilführung gemäß Fig. 8 ist die Vorspannfeder 429 in den Kapillarraum verlegt. Sie findet ihren Anschlag einerseits an der Scheibe 430, die fest verbunden ist mit der Stößelstange 427, und andererseits an der Buchse 431, die einen Festsitz im Ventilgehäuse 423 hat. Der durch Einkapselung korrisionsgeschützte Elektromagnet 433 fixiert das Ventilgehäuse und das innere Kondensatorrohr 423 und bildet den oberen Abschluß der Gehäusespitze 411. Aus diesem Abschluß ragt der Teil des Ventilgehäuses 423, der die druckdichte Verbindung zur Patrone 600 herstellt.8 and 9 show an embodiment with a writing element permanently installed in the housing tip 411, for example a writing nib 417, a permanently installed sensor 422/423, a permanently installed valve with actuation 424-432 and an ink cartridge 600. With the valve guide according to FIG 8 is the biasing spring 429 in the Capillary space relocated. It finds its stop on the one hand on the disc 430, which is firmly connected to the push rod 427, and on the other hand on the bush 431, which has a tight fit in the valve housing 423. The electromagnet 433, which is protected against corrosion by encapsulation, fixes the valve housing and the inner condenser tube 423 and forms the upper end of the housing tip 411. The part of the valve housing 423 which produces the pressure-tight connection to the cartridge 600 protrudes from this end.

Je nach Ausführung des Patronenverschlusses, z.B. mit einer Kugel oder Membrane, ist das Ende des Röhrchens 423 geeignet ausgebildet: Z. B. wenn eine Kugel als Verschluß der Patrone dient, durch einen Einsatz 434 mit tiefen axialen Rillen, damit bei aufliegender Kugel die Tinte nicht abgesperrt wird. Damit der Innendruck nicht die Tintenpatrone 600 aus ihrem Sitz drückt, wird letzterer mit Gewindebuchse 418 im Vorderteil 411 und Gewindekern 603 auf dem Patronenhals in das Vorderteil 411 eingeschraubt. Dabei wird die Verschlußkugel 601 angehoben und die Tinte kann in den Ventilkörper 423 durch den Hals 602 mit den Nuten 607 gelangen.Depending on the design of the cartridge seal, e.g. with a ball or membrane, the end of the tube 423 is suitably designed: For example, if a ball serves as a closure for the cartridge, through an insert 434 with deep axial grooves, so that the ink is not blocked when the ball rests on it. So that the internal pressure does not push the ink cartridge 600 out of its seat, the latter is screwed into the front part 411 with a threaded bush 418 in the front part 411 and a thread core 603 on the cartridge neck. The sealing ball 601 is raised and the ink can enter the valve body 423 through the neck 602 with the grooves 607.

Die Lüftung des Kapillarraumes erfolgt durch die öffnung 415, die Vorkammer 416 und den Kanal 438 in den Raum 439. Die Tinte wird der Feder durch die Kapillare 436 über den Zuführer 435 zugeleitet, der die Feder 417 im Vorderteil 411 fixiert. Der Zuführer ist auf die Anschlagsnute 413 im Vorderteil 411 mittels O-Ring 414 dicht eingesetzt.The capillary space is vented through the opening 415, the pre-chamber 416 and the channel 438 into the space 439. The ink is fed to the spring through the capillary 436 via the feeder 435, which fixes the spring 417 in the front part 411. The feeder is sealed onto the stop groove 413 in the front part 411 by means of the O-ring 414.

Will man bei diesem Funktionssystem allein mit dem hydrostatischen Druck der Tintenflüssigkeit ohne zusätzlichen Druck arbeiten, so kann eine Ausführung gemäß Fig. 10 benutzt werden. Dabei ist es notwendig, während des Nachladevorganges des Kapillarraumes, also während der öffnungszeit des Ventils 526, für einen Luftdruckausgleich zwischen Innenraum der Patrone und Außenatmosphäre zu sorgen. Letzteres geschieht durch das Ventil 527, dessen Ventilteller 528 sich gleichzeitig anhebet wie das Ventil 526, da beide gemeinsam durch die ferromagnetische Platte 532 und den Magneten 533 gesteuert werden. Platte 532 ist-durch drei Stäbe 534 starr mit dem Ventil 527 verbunden. Das Belüftungsventil 527 ist mit den drei Stäben 534 lösbar verbunden, um den Wechsel der Patrone zu gestatten. Das Luftventil 527 hat hinter dem Ventilteller vor den Luftöffnungen 535 einen Sensor 536 für Tinte, z.B. einen kleinen saugfähigen Filzring. Wird dieser mit Tinte benetzt, d.h. das Gerät wird geschrieben in dieser Schreibstellung, bei der seine Achse die Horizontale schneidet und die Federspitze über der Horizontalen liegt, so kann Tinte am Ventil 528 austreten, gelangt an den Sensor und die Ventile 526 und 527 schließen sich. Dieser Sensor kann z.B. als ein elektrischer Widerstand geschaltet sien, der sich vermindert, wenn die Tinte als Elektrolyt die Strecke im Filzring zwischen 2 isolierten Kontakten 537 und 538 überbrückt. Ein solches System ohne zusätzlichen Druck kann in dieser Lage über der Horizontalen nur so lange schreiben, wie Tinte im Kapillarraum zur Verfügung steht.With this functional system, you only want to use the hydrostatic pressure of the ink liquid without additional pressure work, an embodiment according to FIG. 10 can be used. It is necessary to ensure air pressure compensation between the interior of the cartridge and the outside atmosphere during the reloading process of the capillary space, that is to say during the opening time of valve 526. The latter occurs through the valve 527, the valve plate 528 of which is raised at the same time as the valve 526, since both are controlled together by the ferromagnetic plate 532 and the magnet 533. Plate 532 is rigidly connected to valve 527 by three rods 534. The vent valve 527 is releasably connected to the three rods 534 to allow the cartridge to be changed. The air valve 527 has a sensor 536 for ink, for example a small absorbent felt ring, behind the valve plate in front of the air openings 535. If this is wetted with ink, ie the device is written in this writing position, in which its axis intersects the horizontal and the nib is above the horizontal, ink can escape at valve 528, reach the sensor and valves 526 and 527 close . This sensor can, for example, be switched as an electrical resistance, which decreases when the ink as electrolyte bridges the distance in the felt ring between two insulated contacts 537 and 538. Such a system without additional pressure can only write in this position above the horizontal as long as ink is available in the capillary space.

Fig. 12 zeigt eine Patrone 600 mit einem beweglichen Druckkolben 604, der den Treibgasraum 605 vom Tintenraum 606 trennt. Die Patrone ist mit einer Kugel 601 im Hals 602 dicht verschlossen. Zum Einsetzen der Patrone wird diese mittels Gewinde 603 z.B. in den Behälterteil 411 mit Gewindeteil 418 geschraubt. Dadurch wird die Kugel 601 mittels des Röhrchens 423 mit Einsatz 434 angehoben und der Tintenzufluß durch die Nuten 607 im Hals 602 sichergestellt.12 shows a cartridge 600 with a movable pressure piston 604 which separates the propellant gas space 605 from the ink space 606. The cartridge is sealed with a ball 601 in the neck 602. To insert the cartridge, it is screwed into the thread 603, for example Container part 411 screwed with threaded part 418. As a result, the ball 601 is raised by means of the tube 423 with the insert 434 and the ink flow is ensured by the grooves 607 in the neck 602.

Gemäß Fig. 13 und 14 wird der Druck auf die Tinte mechanisch aufgebracht. Die zwei Federn 710/711 drücken den mit Tinte gefüllten Sack 712 zusammen, der in dem Patronengehäuse 713 aufgehängt ist.13 and 14, the pressure is mechanically applied to the ink. The two springs 710/711 compress the ink-filled sack 712, which is suspended in the cartridge housing 713.

Fig. 15 zeigt eine Faltenbalgpatrone. Der Faltenbalg 822 wird durch die Feder 821 zusammengedrückt. Die Federn 821 oder 710/711 können sich am Patronengehäuse befinden, sie können aber auch am Behälter 12 oder an der Gehäusespitze 11 befestigt sein.15 shows a bellows cartridge. The bellows 822 is compressed by the spring 821. The springs 821 or 710/711 can be located on the cartridge housing, but they can also be attached to the container 12 or to the housing tip 11.

Die Fig. 19 zeigt in einem vertikalen Längsschnitt eine Tintenpatrone 610, die ähnlich ausgebildet ist wie die Tintenpatrone 600 der Fig. 12. Eine Metallhülse 611 umschließt den eigentlichen Tintenraum 612, den Treibgasraum 613 und den beweglichen Druckkolben 614, der Tintenraum 612 und Treibgasraum 613 voneinander trennt und beim Tintenverbrauch dem absinkenden Tintenniveau folgen kann. Die Metallhülse 611 steht an der hinteren Stirnfläche über eine öffnung 615 mit der Außenluft in Verbindung. Zum Abschluß des Treibgasraumes 613 dient ein Kolbenelement 616, welches mit einer Ringdichtung 617 an der Innenwandung der Metallhülse 611 anliegt und von einer Widerlagerplatte 618 gehalten wird, die die Endumbördelung der Hülse'611 hält.19 shows a vertical longitudinal section of an ink cartridge 610, which is designed similarly to the ink cartridge 600 of FIG. 12. A metal sleeve 611 encloses the actual ink space 612, the propellant gas space 613 and the movable pressure piston 614, the ink space 612 and the propellant gas space 613 separates from each other and can follow the decreasing ink level in ink consumption. The metal sleeve 611 is connected to the outside air at the rear end face via an opening 615. To close off the propellant gas space 613, a piston element 616 is used, which rests with an annular seal 617 on the inner wall of the metal sleeve 611 and is held by an abutment plate 618, which holds the end flanging of the sleeve 611.

Bei den Tintenpatronen gemäß Fig. 13 und 15 ist der Tintenraum nach unten mit einem stößelartig arbeitenden Ventilkolben verschlossen, den eine Feder in seinen Ventilsitz drückt. Auch im vorliegenden Falle ist am unteren Ende der Tintenpatrone 610 in einem gesonderten Gehäuse 619 ein mit Stößel 620 versehener Ventilkörper 621 untergebracht, der von einer Druckfeder 622 gegen den Ventilsitz 623 gedrückt wird. Die Ventilanordnung 621/623 befindet sich in einem Ventilgehäuse 619, welches mit einer Ringdichtung 625 in die Metallhülse 611 eingesetzt wird. Innerhalb des Ventilgehäuses 619 befindet sich ein hutförmiges Widerlager 626 für die Druckfeder 622. Die Druckfeder 622 wirkt über ein Federwiderlager 627 auf den Ventilstößel 620 ein.13 and 15, the ink space is closed at the bottom by a valve piston which operates in the manner of a tappet and which a spring presses into its valve seat. In the present case too, a valve body 621 provided with a plunger 620 is accommodated in a separate housing 619 at the lower end of the ink cartridge 610 and is pressed against the valve seat 623 by a compression spring 622. The valve arrangement 621/623 is located in a valve housing 619, which is inserted into the metal sleeve 611 with an annular seal 625. A hat-shaped abutment 626 for the compression spring 622 is located within the valve housing 619. The compression spring 622 acts on the valve tappet 620 via a spring abutment 627.

Auf ihrem Weg zum kapillaren Tintenraum kann die Tinte vom Tintenraum 612 über die Bohrung 628, an der Feder 622, dem Federwiderlager 627 und dem Ventilstößel 620 vorbei das Ventil 621/623 erreichen.On its way to the capillary ink space, the ink can reach valve 621/623 from ink space 612 via bore 628, past spring 622, spring abutment 627 and valve tappet 620.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen das Nachladeventil in axialer Richtung bewegt wurde, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 19 bis 21 ein Drehventil verwendet. Der vorstehend erwähnte Stößel 620 bildet jetzt eine Achse, um die sich der Ventilkörper 621 drehen kann. Die Drehbewegung des Stößels 620 und des Ventilkörpers 621 geschieht mittels einer außen auf dem Ventilgehäuse 619 angeordneten elektrischen Erregerwicklung 629, die gesteuert vom Sensor mit der im Schreibgerät eingebauten Batterie so betätigt werden kann, daß sich der Ventilkörper 621 einmal um 360° dreht. Die genannte Erregerwicklung 629 wirkt auf einen permanent magnetischen Rotor 630 ein, welcher drehfest mit dem als Achse 620 dienenden Ventilstößel verbunden ist. Die vordere Stirnfläche des Ventilkörpers 621 hat die Gestalt eines flachen Kegels, der jedoch, wie Fig. 20 zeigt, über einen Sektor von beispielsweise 120° unterbrochen ist. Der Ventilsitz 623 ist ebenfalls mit gleichem Kegelwinkel als kreiskegelförmige Einsenkung ausgebildet, die sich jedoch über den vollen Umfang erstreckt und lediglich durch eine Bohrung 631 unterbrochen ist, die in der bisher schon beschriebenen Weise mit dem kapillaren Tintenraum in Verbindung steht. Der Ventilsitz 623 befindet sich am Vorderende eines in das Ventilgehäuse 619 eingesetzten Stopfens 632, der an zwei gegenüberliegenden Enden das im wesentlichen zylindrische Ventilgehäuse 619 durchdringt, wie es die Fig. 21 zeigt.While the reload valve was moved in the axial direction in the previously described embodiments, a rotary valve is used in the embodiment according to FIGS. 19 to 21. The aforementioned tappet 620 now forms an axis about which the valve body 621 can rotate. The rotary movement of the plunger 620 and the valve body 621 takes place by means of an electrical excitation winding 629 arranged on the outside of the valve housing 619, which can be actuated by the sensor with the battery installed in the writing instrument in such a way that the valve body 621 rotates once through 360 °. The excitation winding 629 acts on a permanent magnetic rotor 630, which is connected in a rotationally fixed manner to the valve tappet serving as axis 620 is. The front end face of the valve body 621 has the shape of a flat cone which, however, as shown in FIG. 20, is interrupted by a sector of, for example, 120 °. The valve seat 623 is also formed with the same cone angle as a circular conical depression, which, however, extends over the entire circumference and is only interrupted by a bore 631, which communicates with the capillary ink space in the manner already described. The valve seat 623 is located at the front end of a plug 632 which is inserted into the valve housing 619 and which penetrates the essentially cylindrical valve housing 619 at two opposite ends, as shown in FIG. 21.

Die Tintenpatrone mit dem eingebauten Ventil 621/623 arbeitet so, daß der Ventilkörper 621 in der Ruhestellung (anders als Fig.19 und 20 zeigen) die Bohrung 621 verschließt. Sobald der Sensor einen Tintenmangel signalisiert, wird die Erregerwicklung so erregt, daß der permanent magnetische Rotor 630 eine volle Umdrehung macht. Während dieser Drehung durchläuft der Rotor 630 auch die in Fig. 20 dargestellte Lage, so daß die Tinte aus dem Tintenraum 612 die Bohrung 631 erreichen kann. Die in Fig. 19 und 20 erkennbare Ausnehmung 633 an der vorderen Stirnfläche des Ventilkörpers 621 ist bezogen auf die Umlaufgeschwindigkeit des Rotors 630 innerhalb der Tintenflüssigekeit so gewählt, daß die erforderliche Nachfülltintenmenge passieren kann. Mit an sich bekannten Mitteln wird der Rotor 630 nach jeder Bewegung so angehalten, daß eine Stirnfläche des Ventilkörpers 621 die Bohrung 631 verschließt.The ink cartridge with the built-in valve 621/623 works in such a way that the valve body 621 closes the bore 621 in the rest position (differently than shown in FIGS. 19 and 20). As soon as the sensor signals a lack of ink, the excitation winding is excited so that the permanent magnetic rotor 630 makes a full revolution. During this rotation, the rotor 630 also passes through the position shown in FIG. 20, so that the ink from the ink space 612 can reach the bore 631. The recess 633 in the front end face of the valve body 621, which can be seen in FIGS. 19 and 20, is selected in relation to the rotational speed of the rotor 630 within the ink liquid so that the required amount of refill ink can pass through. With known means, the rotor 630 is stopped after each movement in such a way that an end face of the valve body 621 closes the bore 631.

Das in den untereinander zu legenden Fig. 22a und 22b dargestellte erfindungsgemäße Schreibgerät arbeitet ebenfalls zur Betätigung des Nachladeventils mit einem umlaufenden Elektromotor, nicht aber mit einem Hubmagneten, der erfahrungsgemäß ganz erheblich mehr elektrische Energie benötigt und verbraucht.The writing instrument according to the invention shown in FIGS. 22a and 22b to be placed one below the other also works for actuating the recharging valve with a rotating electric motor, but not with a lifting magnet, which experience has shown that it consumes and consumes considerably more electrical energy.

Das Schreibgerät gemäß Fig. 22 besteht aus einem hinteren Mantelrohrteil 301 und einem vorderen Mantelrohrteil 302,welcher am Vorderende in üblicher Weise mit einer die Feder 303 überdeckenden Kappe 300 abgeschlossen werden kann.22 consists of a rear tubular casing part 301 and a front tubular casing part 302, which can be closed at the front end in a conventional manner with a cap 300 covering the spring 303.

Am Hinterende des Schreibgerätes befindet sich innerhalb der Mantelhülse 301 die Tintenpatrone 304, die von einer mit geschlossenem Boden versehenen Metallhülse gebildet wird. In dieser Metallhülse befindet sich der bewegliche Druckkolben 305, der den Druckgasraum 306 vom Tintenraum 307 trennt. Das vordere Ende der Tintenpatrone 301 ist mit einem Ventileinsatz 308 verschlossen. Eine entsprechende Einbördelung 312 der Patrone 304 hält den Einsatz 308.At the rear end of the writing instrument, the ink cartridge 304, which is formed by a metal sleeve provided with a closed bottom, is located within the casing sleeve 301. The movable pressure piston 305, which separates the pressure gas space 306 from the ink space 307, is located in this metal sleeve. The front end of the ink cartridge 301 is closed with a valve insert 308. A corresponding crimp 312 of the cartridge 304 holds the insert 308.

Um eine Tintenpatrone in das Schreibgerät einzusetzen, löst man am Schraubgewinde 309 den hinteren Mantelteil 301 vom vorderen Mantelteil 302. Bei geöffnetem Schreibgerät kann dann die Tintenpatrone 304 mit dem am Ventileinsatz 308 vorgesehenen Gewinde 313 eingeschraubt werden. Außerhalb eines Schreibgerätes ist eine gefüllte, d.h. unter Druck stehende Tintenpatrone, mittels der Ventilkugel 311 verschlossen, die sich in den Ventilsitz 314 des Ventileinsatzes legt und dort verrastet gehalten wird. Wird eine solche Patrone, wie Fig. 22a zeigt, in ein Schreibgerät eingeschraubt, drückt das im Schreibgerät fest verankerte Aufstoßröhrchen 310 die Verschlußkugel 311 aus dem Ventilsitz 314. Dabei wird das Aufstoßröhrchen 310 nicht vollständig abgedeckt, so daß die Tinte aus dem Tintenraum 307 an der Verschlußkugel 311 vorbei das Innere des Aufstoßröhrchens erreichen kann. Um zu verhindern, daß beim Entfernen einer vollen oder noch nicht vollständig geleerten Tintenpatrone aus einem Schreibgerät Tinte verspritzt wird und den Benutzer beschmutzt, ist die Anordnung so getroffen, daß durch den in der Tintenpatrone herrschenden Druck die Verschlußkugel 311 wieder in ihren Ventilsitz 314 gedrückt wird und die Patrone geschlossen hält. Voraussetzung hierfür ist, daß sich die Kugel 311 nicht zu weit vom Ventilsitz 314 entfernen kann. Zu diesem Zwecke ist im Ventileinsatz 308 eine Ausnehmung 315 vorgesehen, welche die Ventilkugel 311 bei geöffnetem Ventil aufnimmt. Um ein Entweichen der Ventilkugel 311 aus der Ausnehmung 315 zu verhindern, ist gegenüber des Ventilsitzes 314 ein Stopfen 316 vorgesehen, der die Ausnehmung 315 in solchem Maße verschließt, daß die Kugel 311 nicht entweichen kann und in der Nähe ihres Ventilsitzes 314 verbleibt.In order to insert an ink cartridge into the writing instrument, the rear jacket part 301 is detached from the front jacket part 302 on the screw thread 309. When the writing instrument is open, the ink cartridge 304 can then be screwed in with the thread 313 provided on the valve insert 308. Outside of a writing instrument, a filled, ie pressurized, ink cartridge is closed by means of the valve ball 311, which lies in the valve seat 314 of the valve insert and is held in place there. If such a cartridge is screwed into a writing instrument, as shown in FIG. 22a, the pusher tube 310 firmly anchored in the writing instrument pushes the sealing ball 311 out of the valve seat 314. In this case, the pusher tube 310 is not completely covered, so that the ink from the ink space 307 past the sealing ball 311 can reach the interior of the pusher tube. In order to prevent ink from splashing and soiling the user when a ink cartridge is full or not yet completely empty, the arrangement is such that the sealing ball 311 is pressed back into its valve seat 314 by the pressure prevailing in the ink cartridge and keeps the cartridge closed. The prerequisite for this is that the ball 311 cannot move too far from the valve seat 314. For this purpose, a recess 315 is provided in the valve insert 308, which receives the valve ball 311 when the valve is open. In order to prevent the valve ball 311 from escaping from the recess 315, a plug 316 is provided opposite the valve seat 314, which closes the recess 315 to such an extent that the ball 311 cannot escape and remains in the vicinity of its valve seat 314.

In dem in Fig. 22a obenliegenden Bereich der vorderen Mantelhülse 302 befindet sich ein inneres Metallgehäuse 317, welches den mit Muttergewinde 313 versehenen Lagerstopfen 318 formschlüssig aufnimmt. Mit Umbördelungen bzw. Sicken wird dieser Stopfen 318 gehalten. Im Inneren des vorzugsweise zweiteilig ausgebildeten Stopfens 318 befindet sich das Aufstoßröhrchen 310, welches die Mittelbohrung des Ventileinsatzes der Patrone durchdringen kann, um die Verschlußkugel 311 aus ihrem Sitz 314 zu verdrängen. Bei geöffnetem Ventil kann die Tinte durch das Innere des Röhrchens 310 eine Leitungsgabelung 319 erreichen, an der für den Weitertransport der Tinte zum Kapillarspeicher 320 spirälig gewundene Stahlröhrchen 321 angeschlossen sind, die in nachfolgend zu beschreibender Weise auch noch die Aufgabe haben, das Nachladeventil im Ventilsitz zu halten.Unterhalb des Stopfens 318 ist die Kammer 322 zur Aufnahme der Trockenbatterie 323, mit der die Sensorelektronik gespeist und der Ventilbetätigungsmechanismus erregt wird. Der elektrische Anschluß der Batterie 323 kann in üblicher Weise über metallische Gehäuseteile oder entsprechende Leitungen erfolgen. Unterhalb des Batterieraumes 322 befindet sich mittels einer Trennwand 324 getrennt und mit einer Ringdichtung 325 abgedichtet die integrierte Schaltung, d.h. die IC-Platine 326, die in der vorbeschriebenen Weise arbeitet, um eine Betätigung des Nachladeventils entsprechend der Steuerung des Sensors zu bewirken.In the region of the front casing sleeve 302 located at the top in FIG. 22 a, there is an inner metal housing 317, which receives the bearing plug 318 provided with a nut thread 313 in a form-fitting manner. This plug 318 is held with flanges or beads. Inside the preferably two-part plug 318 is the push tube 310, which can penetrate the central bore of the valve insert of the cartridge in order to displace the closure ball 311 from its seat 314. When the valve is open, the ink can flow through the interior of tube 310 reach a line fork 319, to which spirally wound steel tubes 321 are connected for the further transport of the ink to the capillary store 320, which, in the manner to be described below, also have the task of holding the reload valve in the valve seat. Below the stopper 318, the chamber 322 is closed Recording of the dry cell 323, with which the sensor electronics are fed and the valve actuation mechanism is energized. The electrical connection of the battery 323 can be carried out in the usual way via metallic housing parts or corresponding lines. Below the battery space 322 is separated by a partition 324 and sealed with an annular seal 325, the integrated circuit, ie the IC board 326, which operates in the manner described above to actuate the reload valve according to the control of the sensor.

Abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 18 dient hier die Batterie 322 auch zum Antrieb eines Elektromotors 327, der sich unter der IC-Platine 326 befindet. Die vorn aus dem Elektromotor 327 vorragende Motorachse 328 ist mit einer Hülse 329 verbunden, die koaxial geführt in der Bohrung 330 eines weiteren Gehäusestopfens 331 rotieren kann. Der Stopfen 331 ist ebenfalls in dem vorerwähnten Metallrohr 317 festgesetzt. In diesem Stopfen 331 ist eine Umfangsrollbahn 332 ausgebildet für eine Rolle 333, die mit einer Querachse 334 in der Hülse 329 gelagert ist. Die Rollenbahn 332 ist in axialer Richtung so geführt, daß die Rolle 333 bei einem vollen Umlauf in axialer Richtung vor-und zurückbewegt wird. Die Hülse 329 ist zwar drehfest mit der Motorachse 328, aber auch axial verschieblich gelagert, so daß die Hülse bei einem vollen Umlauf der Rolle 333 ebenfalls einen axialen Vor- und Rückhub ausführt.Wie die Fig. 23 zeigt, verlaufen die als Feder wirkenden Stahlröhrchen 321 außerhalb der Rollenbahn 332 weiter nach unten bis in die in Fig. 24 im Schnitt dargestellte Führungsscheibe 334,innerhalb welcher die beiden Stahlröhrchen 321 über eine Querbohrung 335 wieder verbunden werden, um dann eine Axialbohrung 336 zu speisen. Die Führungsscheibe ist mit einem Zapfen 337 und einer Sprengscheibe 338 im durchbrochenen Boden der Hülse 329 aufgehängt. Der axiale Ansatz an der gegenüberliegenden Seite enthält die Axialbohrung 336 und am vorderen Ende den Ventilkörper 339, der zusammen mit dem Ventilsitz 340 das Nachladeventil für den Kapillarraum 320 bildet.1 to 18, the battery 322 also serves to drive an electric motor 327, which is located under the IC board 326. The motor shaft 328 protruding from the front of the electric motor 327 is connected to a sleeve 329, which can rotate in a coaxial manner in the bore 330 of a further housing plug 331. The plug 331 is also fixed in the aforementioned metal pipe 317. A circumferential roller track 332 is formed in this stopper 331 for a roller 333 which is mounted in the sleeve 329 with a transverse axis 334. The roller conveyor 332 is guided in the axial direction in such a way that the roller 333 is moved back and forth in the axial direction during a full revolution. The sleeve 329 is rotatably mounted with the motor axis 328, but is also axially displaceably mounted, so that the sleeve also performs an axial forward and return stroke when the roller 333 rotates fully FIG. 23 shows that the steel tubes 321 acting as a spring extend further downward outside the roller conveyor 332 into the guide disk 334 shown in section in FIG. 24, within which the two steel tubes 321 are connected again via a transverse bore 335, and then an axial bore 336 to dine. The guide washer is suspended with a pin 337 and a washer 338 in the perforated bottom of the sleeve 329. The axial extension on the opposite side contains the axial bore 336 and at the front end the valve body 339, which together with the valve seat 340 forms the reload valve for the capillary space 320.

Die schon mehrfach erwähnten spiralig verlaufenden Stahlröhrchen 321 drücken die Führungsscheibe 334 nach unten und damit den konischen Ventilkörper 339 in den konisch ausgebildeten Ventilsitz -340, der sich in einem weiteren Gehäusestopfen 341 befindet, der ebenfalls in die Metallhülse 317 eingesetzt ist. Immer wenn das Ventil 339/340 geöffnet wird, kann eine entsprechend den beschränkten Querschnitten bemessene Tintenmenge aus dem Tintenraum 307 die Austrittsbohrung 342 des Ventilsitzes 340 erreichen und das Kapillarsystem 320 speisen, welches in üblicher Weise mit der Schreibfeder 303 verbunden ist.The spiral steel tubes 321, which have already been mentioned several times, press the guide disk 334 down and thus the conical valve body 339 into the conical valve seat -340, which is located in a further housing plug 341, which is also inserted into the metal sleeve 317. Whenever the valve 339/340 is opened, an amount of ink measured in accordance with the restricted cross-sections from the ink space 307 can reach the outlet bore 342 of the valve seat 340 and feed the capillary system 320, which is connected in a conventional manner to the nib 303.

Auch hier wird mit üblichen geeigneten Steuerungen dafür gesorgt, daß der Elektromotor 327 die Rolle 333 auf der Kurvenbahn 332 über einen vollen Umlauf bewegt, und im nicht erregten Zustand die Rolle 333 in einer Stellung beläßt, in der das Nachladeventil 339/340 geschlossen ist. Die Positionierung und der Anschluß des Tintensensors ist bei dieser Ausführungsform genauso wie es zuvor in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen beschrieben wurde.Here, too, usual suitable controls ensure that the electric motor 327 moves the roller 333 on the cam track 332 over a full revolution, and leaves the roller 333 in a position in which the reload valve 339/340 is closed in the deenergized state. The positioning and connection of the ink sensor in this embodiment is the same as before in connection with the other embodiment shapes has been described.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 26 ist anstelle der klassischen Schreibfeder 303 eine Röhrchenschreibspitze 344 vorgesehen, die mit einer entsprechenden Ummantelung 345 auf das mit Gewinde 346 versehene Vorderende der vorderen Mantelhülse 302 aufgeschraubt ist. Der Schreibröhrcheneinsatz hat genau wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 22 bis 25 eine Verbindung mit dem Kapillarspeicher 320.In the modified embodiment according to FIG. 26, instead of the classic nib 303, a tube writing tip 344 is provided, which is screwed onto the front end of the front casing sleeve 302, which is provided with a thread 346, with a corresponding casing 345. As with the embodiment according to FIGS. 22 to 25, the writing tube insert has a connection to the capillary storage 320.

Die Fig. 27 und 28 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schreibgerätes bezüglich der Unterbringung der Tintenpatrone und der Trockenbatterie. Für die Praxis ist es bedeutsam, wie einfach und schnell eine Tintenpatrone bzw. eine Batterie ausgewechselt werden kann. Je nach der Anordnung von Tintenpatrone und Batterie müssen die Mantelhülsen des Schreibgerätes an entsprechenden Stellen auseinandernehmbar sein.27 and 28 show two different embodiments of a writing instrument according to the invention with regard to the accommodation of the ink cartridge and the dry cell. In practice, it is important how quickly and easily an ink cartridge or battery can be replaced. Depending on the arrangement of the ink cartridge and the battery, the casing sleeves of the writing instrument must be able to be taken apart at appropriate points.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 27 befindet sich der Clip 350 am Hinterende des Schreibgerätes. Am Vorderende ist lediglich eine kleine, die Feder umgebende, Kappe 351 vorgesehen, die jedoch nicht wie meist bei Füllfederhaltern üblich auf das Hinterende des Halters aufsteckbar ist. Im Hohlraum am Hinterende des Schreibgerätes befindet sich im Bereich des Clips 350 die Batterie 352, welche über eine Trennwand 353 von der auswechselbaren Tintenpatrone 354 getrennt ist. Hier sind die elektrischen Verbindungen zur Batterie 352 an der Tintenpatrone 354 vorbeizuführen, doch ergibt sich hierdurch ein kürzeres Leitungssystem zwischen Tintenvorratsbehälter und Schreibfeder. Bei diesem Schreibgerät muß für die Mantelhülse im Bereich des Patroneneinschraub-Muttergewindes eine Möglichkeit geschaffen werden, um die Mantelhülsen des Schreibgerätes voneinander zu trennen. Hat man diese Mantelhülse in ihre zwei Teile zerlegt, kann man zunächst die Tintenpatrone 354 in den vorderen Schreibgeräteteil einschrauben, um dann anschließend nach Verbindung der entsprechenden elektrischen Anschlüsse in die hintere Mantelhülse eine Trockenbatterie 352 einzulegen, die dann fest in ihrer Lage gehalten wird, nachdem man die beiden Haltermantelteile zusammengeschraubt hat.In the embodiment according to FIG. 27, the clip 350 is located at the rear end of the writing instrument. At the front end there is only a small cap 351 surrounding the nib, which, however, cannot be plugged onto the rear end of the nib as is usually the case with fountain pens. In the cavity at the rear end of the writing instrument, in the area of the clip 350, there is the battery 352, which is separated from the exchangeable ink cartridge 354 by a partition 353. The electrical connections to the battery 352 are to be routed past the ink cartridge 354 here, but this results in a shorter line system between the ink reservoir and pen. With this writing instrument A possibility must be created for the jacket sleeve in the area of the cartridge screw-in nut thread in order to separate the jacket sleeves of the writing instrument from one another. If you have disassembled this jacket sleeve in its two parts, you can first screw the ink cartridge 354 into the front part of the writing instrument and then, after connecting the corresponding electrical connections, insert a dry cell 352 into the rear jacket sleeve, which is then held firmly in place after you have screwed the two bracket parts together.

Es handelt sich bei der Ausführungsform gemäß Fig.27 praktisch um das Schreibgerät gemäß Fig. 22 mit der Ausnahme, daß die Lage von Tintenpatrone und Trockenbatterie vertauscht sind.The embodiment according to FIG. 27 is practically the writing instrument according to FIG. 22 with the exception that the position of the ink cartridge and dry battery are interchanged.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 28 befindet sich der Schreibgeräteclip 360 in üblicher Weise an der die Feder abdeckenden Kappe 361. Bei dieser Ausführungsform bereitet es keinerlei Schwierigkeiten, nach dem Auseinandernehmen der Schreibgerätemantelteile eine neue Tintenpatrone 364 einzusetzen, doch wird im allgemeinen ein Fachmann hinzugezogen werden müssen, wenn es sich darum handelt, die Batterie 362 zwischen Elektromotor 363 und Tintenpatronensitz 365 auszutauschen. Auch hier entspricht das Schreibgerät weitgehend der Konstruktion gemäß Fig. 22.In the embodiment shown in FIG. 28, the writing instrument clip 360 is located in the usual way on the spring-covering cap 361. In this embodiment, it is not difficult to insert a new ink cartridge 364 after the writing instrument shell parts have been taken apart, but a person skilled in the art will generally be consulted need to replace the battery 362 between the electric motor 363 and ink cartridge seat 365. Here too, the writing instrument largely corresponds to the construction according to FIG. 22.

Die vorstehend beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen der Schreibgeräte lassen sich in den verschiedenen Versionen sinngemäß kombinieren.The above-described and illustrated embodiments of the writing implements can be appropriately combined in the different versions.

Claims

1. Ink supply system for writing instruments working with liquid ink, characterized in that a primary, permanently compressible, non-capillary, large-volume storage space (901) and a secondary, with the outside air (908) communicating and with the writing element (22) for the writing liquid a small-volume storage room (201) in connection is provided and that the primary and secondary storage room (901, 201) are connected via a reload valve (902) which can be controlled as required (FIG. 16).

2. The ink supply system as claimed in claim 1, characterized by a display element (128) reporting the ink filling and a manually operated actuating element for the reloading valve (902).

3. Ink supply system according to claim 1, characterized by a sensor (904) responsive to the ink filling of the secondary storage space (201), which acts via a primary element (906) fed control circuit (905) on an electromagnetic actuating device (902) of the reloading valve .

4. Ink supply system according to claim 3, characterized in that the capacitive sensor is a capacitor, the electrically separate electrodes (112, 202; 422, 423) on both sides of an ink-filled gap of the capillary secondary storage space (201) are arranged.

5. Ink supply system according to claim 4, characterized in that the one capacitor electrode is formed by a tube belonging to the writing element.

6. Ink supply system according to claim 1 to 5, characterized in that at the end of the ink writing device remote from the writing member (22) a circuit board-shaped control circuit (126) adapted to the device cross section and having a primary current source (129) are arranged, the control circuit (126) depending on the signals coming from the sensor (112, 202) controls the reload valve (240).

7. Ink supply system according to claim 6, characterized in that the control circuit (126) is formed by an IC element.

8. Ink supply system according to claim 6 and 7 for a multi-part in the axial direction of detachable writing instrument housing, characterized in that on the one hand and control circuit and power source cooperating contact pairs are provided as connecting lines between the sensor and reload valve, which extend into the parting plane of the writing instrument housing.

9. Ink supply system according to claim 8, characterized in that the contact pairs are arranged asymmetrically with respect to the parting plane of the writing instrument housing.

10. ink supply system according to claim 1 to 9, (240), characterized in that the reloading valve (240) from a coaxially behind the writing member (22) arranged annular valve seat (241) is a biased in the closing direction valve lifter (235) on the radially directed Attack actuators (237/238).

11. Ink supply system according to claim 10, characterized in that parts of the reload valve (230) protrude into the interior of the primary ink supply space (210).

12. Ink supply system according to claim 1 to 11, characterized in that for actuating the reload valve (230) in the area of the writing tip (22) a concentrically aligned annular horseshoe magnet (111) is provided, in the magnetic field of which a ferromagnetic ring disk (239; 432) is located , which is mechanically operatively connected to the valve lifter of the reload valve (230).

13. ink supply system according to claim 12, characterized in that the ferromagnetic ring disc (239) acts via radially directed two-armed lever (238) on the valve lifter (235) of the reload valve (230).

14. Ink supply system according to claim 1 to 13, characterized in that the primary ink supply space (21) above the ink filling comprises a gas pressure chamber (210), the gas filling is compatible with the ink liquid and immiscible with the liquid.

15. Ink supply system according to claim 14, characterized in that at the valve-side outlet of the primary ink supply space (21) a non-obstructing the ink passage, but the gas-retaining semi-permeable partition (215) is arranged.

16. Ink supply system according to claim 15, characterized in that the semipermeable partition (215) is formed over a large area and is formed by an ink absorbing textile fabric.

17. Ink supply system according to claim 1 to 13, characterized in that in the primary ink reservoir (21) in addition to an ink filling chamber (220) a chamber filled with compressed gas (223) is provided and that the two chambers (220, 223) with one piston element (221) inserted in a sealing manner are separated from one another.

18. Ink supply system according to claim 1 to 13, characterized in that the primary ink supply space (21) is formed by an ink hose or bellows under mechanical pressure (Fig. 13 to 15).

19. Ink supply system according to claim 1 to 13, characterized in that the pressure in the primary ink reservoir (21) is the hydrostatic pressure of the ink liquid and that the primary ink reservoir (21) is provided with a ventilation opening leading to the atmosphere (Fig. 10 and 11) .

20. Ink supply system according to claim ₁₉ , characterized in that the ventilation opening is provided with a shut-off valve (527) which can be actuated in synchronism with the reload valve (526).

21. Ink supply system according to claim 1 to 20, characterized in that in connection with the control circuit fed from a primary element a recognizable from the outside of the writing instrument display member (907) is provided, which depending on the controlled opening time of the reload valve (210) the exhaustion of the betrayal of the ink in the primary ink reservoir (21).

22. Ink supply system according to claim 1 to 21, characterized in that the valve body (621) of the reload valve is designed as a rotor (630) of an electric motor (629/630) and cooperates with a coaxially arranged valve seat (623), the valve body (621 ) a recess (633) is provided, which is connected to the large-volume ink supply space (612) and the valve seat has a channel (631) connected to the small-volume ink supply space (320).

23. Ink supply system according to claim 22, characterized in that the valve body (621) is part of a permanent magnetic rotor (630) mounted within the ink volume and that an electromagnetic excitation winding (629) is provided outside the ink volume, surrounding the permanent magnetic rotor and the ink housing.

24. Ink supply system according to claim 22 and 23, characterized in that the valve body (621) has the shape of a cone recessed in its front end face over a limited angle and that the associated valve seat (623) is also conical and displaced radially outward Has valve outlet bore (631).

25. Ink supply system according to claim 22 to 24, characterized in that the rotating recharge valve (621/623) is formed within the connection bore of the ink cartridge (610) and is pressed into its seat by the pressure inside the ink cartridge.

26. Ink supply system according to claim 22 to 25, characterized in that the rotating recharge valve (621/623) is provided with a valve body (621) against the valve seat surface (623) pressing spring (622).

27 .. Ink supply system according to claim 1 to 21, characterized in that the reloading valve (339/340) is axially movable and is actuated by an electric motor (327) via a cam drive (332/333), which operates with a single revolution of the motor axis (328) the valve body (339) moved back and forth in the axial direction with respect to the valve seat.

28. Ink supply system according to claim 27, characterized in that serve to feed the reload valve (339/340) spirally running in the writing instrument housing steel tubes (321), with which the valve body (339) is pressed into its valve seat (340) in the manner of compression springs.

29. Ink supply system according to claim 1 to 28, characterized in that the non-capillary, large-volume ink reservoir (307) is closed with a ball valve, the valve ball (311) is held in a valve seat (314) by the pressure prevailing in the cartridge and that at a short distance from the valve seat (314) there is provided an abutment (316) which does not impede the flow of ink and which holds the valve ball (311) in the open state in the vicinity of its valve seat (314).

30. Ink supply system according to claim 29, characterized in that the valve seat (314) is designed to be resilient in order to hold the valve ball (311) positively and non-positively when the valve is closed.