CH671736A5

CH671736A5 -

Info

Publication number: CH671736A5
Application number: CH3580/81A
Authority: CH
Inventors: Werner Germann
Original assignee: Albe Sa
Priority date: 1981-06-01
Filing date: 1981-06-01
Publication date: 1989-09-29
Also published as: ATE15466T1; JPS57203598A; US4789263A; JPH0258014B2; EP0066541A1; EP0066541B1; DE3266151D1

Description

DESCRIZIONE L'invenzione si riferisce ad una punta di penna a sfera alimentata con inchiostro liquido.

Forma pure oggetto dell'invenzione il procedimento per la fabbricazione della punta, ed il suo impiego in una penna stilografica a sfera, alimentata con inchiostro liquido.

Sono note penne a sfera con inchiostro pastoso. Esse presentano l'inconveniente di dare talvolta origine a macchie all'inizio della scrittura.

Sono pure noti i pennarelli nei quali l'inchiostro liquido viene fornito alla punta scrivente tramite un tampone.

Sono pure note delle penne a sfera con inchiostro liquido (si veda ad esempio il brevetto no. 351 188) nelle quali l'inchiostro viene portato in direzione della sfera tramite un tampone in materiale fibroso e successivamente uno stecchio in fibre avvolto da un tubetto in materiale non poroso.

Queste penne presentano però l'inconveniente che talvolta la erogazione dell'inchiostro si arresta, causando l'interposizione di aria tra l'inchiostro e la sfera e rendendo impossibile il proseguire della scrittura.

Oggetto della presente invenzione è una penna di quest'ultimo tipo, che evita però l'inconveniente suddetto.

Essa è caratterizzata dalla parte caratterizzante della prima rivendicazione.

I disegni allegati ne rappresentano una preferita forma, non limitativa di realizzazione.

La fig. 1 rappresenta schematicamente una sezione ingrandita della parte anteriore di una penna a sfera,

la fig. 2 mostra schematicamente la successione delle operazioni per realizzare la punta, a partire da un tubetto cilindrico,

la fig. 3 mostra il principio di funzionamento di un apparecchio per la deformazione per rullatura di un tubetto,

la fig. 4 mostra come avviene la ricalibratura della parte anteriore della punta,

la fig. 5 rappresenta in scala maggiore come viene realizzato il ritegno anulare della sfera,

la fig. 6 è la sezione assiale di un attrezzo in scala ingrandita, per la ricalcatura della sede della sfera;

la fig. 7 è una sezione parziale passante di un insieme per l'esecuzione di una rientranza che fa da sede alla sfera.

Con riferimento ai disegni, la punta è ottenuta a partire da un tubo, noto commercialmente come microtubo, e che trova ad esempio impiego per la fabbricazione di aghi scanalati per siringhe, cateteri ed altro. Questo tipo di tubo è realizzato a partire da una striscia in metallo, precisamente in acciaio resistente alla ruggine, laminato, avvolto e saldato longitudinalmente. Lo spessore della striscia è di 0,1 mm circa, ed il diametro interno del tubo greggio ottenibile nel commercio è di 1 mm circa.

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La fig. 1 mostra schematicamente la punta di una penna a sfera alimentata con inchiostro liquido secondo l'invenzione. In essa, con 1 è indicato il corpo esterno cilindrico con rastrematu-ra 1' dalla parte della sfera.

Il corpo 1 contiene un cilindretto o tampone 2 in feltro o materiale spugnoso, di tipo noto, ed avente la funzione di serbatoio per l'inchiostro. L'inchiostro è del tipo usato per le penne stilografiche tradizionali, osia a fluidità non influenzabile sensibilmente dagli sbalzi di temperatura.

Entro la sua estremità anteriore è inserito a pressione un cilindretto o stecchino 3 realizzato con fibre sintetiche o materiale equivalente, pure di sezione circolare, foggiato con l'estremità 3', orientata verso la sfera, con sezione preferibilmente circolare, ridotta.

Entro l'estremità rastremata V del corpo I è inserita la punta 4, provvista di sfera 5, alla quale sfera l'inchiostro, di cui è imbevuto il tampone 2, viene apportato per capillarità dallo stecchino 3.

Come appare dalla fig. 1, in scala ingrandita, lo stecchino 3 giunge con la sua estremità 3' fin molto vicino alla sfera 5.

La distanza «a» è di un valore limitatissimo, ossia tale da impedire alle fibre di giungere a contatto con la sfera, rispettivamente tale da impedire alle fibre di penetrare fra la superficie della sfera e la sede S di quest'ultima.

Vantaggiosamente, detta distanza «a» è minore di 3/4 del diametro della sfera, però maggiore di 1/4 della stessa.

Secondo l'invenzione, la superficie frontale 3' ' dello stecchino, ossia la superficie che determina la fuoriuscita di una pluralità di filamenti liquidi dallo stesso stecchino, viene dunque portata fin dentro la sede S di appoggio della sfera, meglio descritta di seguito.

Sempre con riferimento alla fig. 1, il diametro interno d della estremità 3' dello stecchino 3 è previsto di dimensione, rispetto a quelle della sfera, più grande possibile.

Con ciò una quantità di canali capillari di conduzione dell'inchiostro ed una riserva du fluido fornito allo stecchino dal tampone 2 sono a loro volta convogliati fino vicino alla corrispondente calotta della sfera 5.

Anche il diametro dello stecchino è previsto il più grande possibile.

Vantaggiosamente, detto percorso del fluido entro lo stecchino è scelto di lunghezza breve.

Ciò permette di assicurare l'apporto alla sfera dell'inchiostro aspirato per capillarità dallo stecchino, mentre la corrispondente calotta della sfera rimane in continuo bagnata dall'inchiostro che si accumula fra la superficie frontale 3" e la sfera.

In seguito alla rotazione della sfera, ossia quando essa è a contatto con la carta, sarà l'intera superficie della sfera a bagnarsi per distendere in continuo l'inchiostro sulla carta.

Lo stecchino 3 ha dunque una funzione molto importante. Infatti, le caratteristiche della sua forma ed il materiale impiegato per la sua realizzazione sono tali da assicurare l'apporto alla sfera, continuo e nella quantità richiesta, dell'inchiostro a seconda dell'intensità di scrittura.

Se l'apporto di inchiostro non fosse sufficiente e tale da adattarsi alla momentanea richiesta, l'interruzione determinerebbe una aspirazione di aria con conseguente arresto dell'erogazione.

La fig. 2 rappresenta le varie fasi, cioè la successione delle operazioni permettenti di realizzare la punta in oggetto.

Le operazioni , che permettono ogni volta il bloccaggio della rispettiva porzione di tubetto per mezzo di una pinza P del tipo estendibile sono:

a) taglio del pezzetto di tubetto in acciaio resistente alla ruggine, e sbavatura dei bordi delle due testate,

b) rastrematura per rullatura dell'estremità della parte anteriore del tubetto di alloggio finale della sfera, essendo inserito posteriormente entro il tubetto un tampone, a sua volta spinto fin contro detta rastrematura in via di esecuzione,

c) riduzione per mezzo di laminaggio rotativo radiale della parte anteriore del tubetto precedentemente rastremato, essendo l'asse longitudinale di detta parte anteriore assicurato in modo da risultare coassiale con la rimanente parte del tubetto,

d) allargatura della parte posteriore del tubetto, mantenendo i diametri interno ed esterno della porzione di tubetto che è interposta tra dette parti anteriore e posteriore almeno circa uguale ai diametri primitivi,

e) calibratura degli alesaggi cilindrici appartenenti a dette parti anteriore e posteriore del tubetto,

f) laminatura, contemporaneamente esterna e interna della parte anteriore del tubetto con attrezzo del tipo «Drilling» con conseguente assottigliamento ed allungamento,

g) realizzazione della sede alla sfera, per mezzo di punzoni, foggiati con punta a cono, ed agenti centralmente; detta sede per la sfera essendo costituita da rientranze con punta orientata in direzione verso l'asse del tubetto, e successiva egualizzazione dei punti di appoggio della sfera per mezzo di punzone PZ agente coassialmente con l'asse del tubetto,

h) ricalibratura, al tempo stesso interna ed esterna della parte estrema anteriore del tubetto, in particolare anteriore alla sede della sfera, per mezzo di un attrezzo del tipo «Drilling», essendo per questa operazione il perno, di calibratura interna, centrato rispetto ai punti che costituiscono la sede della sfera,

i) rifilatura dell'estremità 1 della parte anteriore eccedente in seguito alle precedenti lavorazioni del tubetto,

k) realizzazione dell'anello circolare, di successivo ritegno della sfera,

1) ripiegatura verso l'interno di detto anello,

m) inserimento della biglia, inserimento che avviene a scatto in seguito a detta ripiegatura anulare cedevole, ed estrema della punta (non raffigurato nei disegni).

Con riferimento alla successione delle operazioni per la realizzazione della punta, si parte dunque da un tubetto di spessore sottilissimo, lo si restringe nella parte anteriore fino alla dimensione interna prossima al diametro della sfera per mezzo di un procedimento di deformazione a freddo; si allarga poi la parte posteriore, ossia opposta a quella anteriore fino a raggiungere una sezione interna atta a ricevere parte dello stecchino, consentendogli di avanzare fino molto vicino alla sfera, mantenendo la porzione di tubetto A" ', interposta tra dette parti anteriore A' e posteriore A' ' alla sua sezione primitiva.

Le lavorazioni di deformazione in particolare con riferimento alla parte anteriore del tubetto oltre che a realizzare la giusta dimensione interna per ricevere la sfera, realizza inoltre un indurimento ed un assottigliamento dello spessore di parete primitivo per facilitare la punzonatura ed assicurare la cedevolezza dell'orificio occorrente per l'inserimento a scatto della sfera. Ciò permette di prevenire un'usura anticipata dell'intero alloggiamento alla sfera conferendo la durezza al materiale.

Detta combinazione di restringimento e di allargamento delle parti opposte di un tubetto rispetto ad una sua dimensione intermedia e la realizzazione di un passaggio centrale, delimitato da una pluralità di rientranze coniche per la sede alla sfera ed infine l'assottigliamento della parete anteriore di alloggiamento della sfera stessa costituiscono le caratteristiche fondamentali della punta in oggetto. Questa, dunque, è realizzata, in via di massima, per deformazione a freddo, e non per lavorazione con asportazione di materiale.

11 numero delle rientranze di appoggi 6 che formano la sede S alla sfera 5 è preferibilmente di 3, 4, o 5, e ciò a seconda della grandezza del diametro della sfera. Ad esempio, quando il suo diametro è di 6 mm il numero di rientranza 6 sarà di cinque mentre per un diametro di 5 mm esso si ridurrà a quattro, al limite a tre.

L'attrezzo del tipo «Drilling», il cui impiego è per sè già noto in diversi campi dell'industria per la deformazione a freddo, comprende (fig. 3) un mantello cilindrico 7 provvisto di codolo.

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Entro il mantello 7 ruotano intorno al proprio asse e parallelamente all'asse dello stesso cilindro, tre rulli T, che a loro volta premono contro la parete del tubetto A in via di deformazione.

La fig. 4 mostra in scala ingrandita rispetto alla fig. 2h, la ricalibratura dopo l'esecuzione della sede S dell'estremità della parte anteriore A' del tubetto. In essa, con 8 è indicata una porzione di rullo esterno, e con 9 un perno concentrico che, per mezzo della sua punta 9' preme contro la porzione di rientranza 9' ' che costituirà l'appoggio della sfera.

Contemporaneamente essa preme anche contro la parete cilindrica 9" ', garantendo con ciò una centratura ottimale della sede S della sfera rispetto all'asse del tubetto ed in particolare rispetto alla detta parete 9' ' ' che racchiuderà la sfera.

Per la realizzazione del ritegno anulare N (fig. 5) oltre alla presenza di un perno concentrico 10 rispetto all'asse del tubetto ed al tempo stesso all'asse della sede S è previsto un «Drilling» esterno. I suoi rulli, esterni, 11 presentano una gola 12 atta a ripiegare il bordo anulare 4'" in direzione verso l'interno, e ciò di una entità radiale minima necessaria per assicurare l'inserimento della sfera 5 a scatto, ossia per cedimento elastico del bordo stesso.

Per realizzare la sede S della sfera 5, (fig. 2g) viene utilizzato l'attrezzo rappresentato in scala ingrandita in fig. ó. In esso, è visibile un tubetto A disposto assialmente rispetto all'attrezzo ed in un piano perpendicolare una serie di due insiemi 13 coassiali di punzoni. Ciascun insieme 13 comprende un corpo cavo 14, rastremato a guisa di cono nella parte davanti e vicino all'asse dell'attrezzo. Contro la rastrematura 14' preme la rastrematura complementare 15' di una bussola 15, coassiale alla già citata punta 4 e che è fissabile amovibilmente entro l'alesaggio centrale 16. La bussola 15 ha il compito di determinare in un 5 piano perpendicolare rispetto all'asse del tubetto A la posizione simultanea degli insiemi 13. Un punzone 17, con l'estremità 17' anteriore appuntita è disposto in modo da potersi spostare assialmente entro il corpo cavo 14. L'estremità 17' ' opposta, ed esterna del punzone è conformata con sezione maggiore rispetto io al suo gambo, per guidarlo assialmente e fornire un appoggio ad una molla cilindrica 18 sottoposta a pretensione. Detta estremità esterna 17' ' agisce inoltre quale punteria ed è a sua volta premuta dalla superficie conica 19. La superficie conica 19 appartiene alla parete interna di una bussola 20 spostabile coas-15 sialmente rispetto all'asse della punta che dovrà essere lavorata.

Sugli insiemi 13 agiscono le estremità coniche 21' di due viti 21 disposte con asse parallelo a quello dell'attrezzo, per orientare i rispettivi assi degli insiemi 13 affinchè questi intersechino con l'asse dell'attrezzo stesso.

20 Con la realizzazione delle rientranze ed in seguito allo spostamento della bussola 20, nel tubetto avviene l'inserimento di un punzone di calibratura 22. La profondità delle rientranze S e la corsa del punzone 22 sono delimitati dalle rispettive corse Z e Z' eseguite dal corpo C e dalla bussola 20. Sul corpo C viene 25 esercitata la forza di compressione K mentre il corpo C stesso e la bussola 20 sono a loro volta sottoposti a pretensione da parte delle molle 23, 24.

3 fogli disegni

Claims

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1) ripiegatura verso l'interno di detto orificio ad anello (fig.

1. Punta per penne a sfera alimentata con inchiostro liquido, comprendente un tampone poroso (2) comunicante l'inchiostro alla sfera tramite uno stecchino (3) pure poroso, caratterizzata da ciò che la sede (5) che trattiene la sfera (5) è situata in una zona tra la sfera e una zona di estremità dello stecchino in modo da presentare delle rientranze che trattengono la sfera e una gola attraversata dalla estremità dello stecchino che favorisca la trasmissione dell'inchiostro dallo stecchino alla sfera.

2. Punta secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da ciò che la distanza esistente fra la sfera (5) e l'estremità (3") dello stecchino (3) è minore di 3/4 del diametro della sfera, però maggiore di 1/4 della stessa.

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RIVENDICAZIONI

3. Punta secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da ciò che la gola è delimitata da una pluralità di rientranze coniche per la sede alla sfera.

4. Punta per penna a sfera secondo la rivendicazione I, caratterizzata da ciò che essa è ottenuta a partire da un micro tubo, del diametro di circa 1 mm, avente uno spessore di parete di pressoché 0,1 mm.

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m) inserimento della biglia, inserimento che avviene a scatto in seguito a detta ripiegatura anulare cedevole ed estrema della punta.

5. Punta secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata da ciò che essa comprende tre sezioni diverse, e precisamente una anteriore con diametro interno ridotto circa al diametro della sfera (5), una centrale con diametro intermedio rispetto ad una sezione posteriore avente diametro ancora maggiore.

6. Procedimento per realizzare la punta secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dalla successione delle seguenti operazioni:

a) taglio del pezzetto di tubetto (A) in acciaio resistente alla ruggine, e sbavatura dei bordi delle due testate (fig. 2a),

b) rastrematura per rullatura dell'estremità della parte anteriore del tubetto (A) di alloggio finale alla sfera, essendo dall'estremità di tubetto opposta posteriore inserito entro il tubetto un tampone (T), a sua volta spinto fin contro a detta rastrematura in via di esecuzione (fig. 2b),

c) riduzione per mezzo di laminaggio rotativo radiale della parte anteriore (A' ) del tubetto precedentemente rastremato, essendo l'asse longitudinale di detta parte anteriore (A' ) assicurato in modo da risultare coassiale con la rimanente parte (A' ' e A" ' ) del tubetto (A) (fig. 2c),

d) allargatura della parte posteriore (A' ' ) del tubetto (A), mantenendo i diametri interno ed esterno della posizione di tubetto (A' ' ' ) che è interposta tra dette parti anteriore (A' ) e posteriore (A' ' ) all'incirca uguale ai diametri primitivi (fig. 2d),

e) calibratura degli alesaggi cilindrici appartenenti a dette parti anteriore (A') e posteriore (A' ') del tubetto (fig. 2e),

f) laminatura, contemporaneamente esterna e interna della parte anteriore (A' ) del tubetto con attrezzo del tipo «Drilling», con conseguente assottigliamento dello spessore della parete ed il suo allungamento (fig. 2f e fig. 4),

g) realizzazione della sede (S) alla sfera, per mezzo di punzoni foggiati con punta a cono, ed agenti centralmente, detta sede per la sfera essendo costituita da rientranze con punta orientata in direzione verso l'asse del tubetto, e successiva egua-lizzazione dei punti di appoggio per la sfera per mezzo di punzone (22) agente coassialmente con l'asse del tubetto (A) (fig. 2g e fig. 6),

h) ricalibratura, al tempo stesso interna ed esterna della parte estrema anteriore del tubetto ed anche anteriore alla sede della sfera per mezzo di un attrezzo del tipo «Drilling», essendo per questa operazione il perno, di calibratura interna, centrato rispetto ai punti che costituiscono la sede alla sfera (fig. 2h e fig- 4),

i) rifilatura dell'estremità (1) della parte anteriore (A' ) eccedente in seguito alle precedenti lavorazioni del tubetto (fig. 2i),

k) realizzazione di un orificio ad anello circolare, di successivo ritegno della sfera (fig. 2k),

7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato da ciò che lo spessore di parete della parte anteriore (A' ) del tubetto (A) è minore di quella del tubetto originale.

8. Attrezzo per l'esecuzione del procedimento secondo la rivendicazione 7 per la realizzazione della sede della sfera, caratterizzato da punzoni orientabili, in modo da risultare complanari e con assi perpendicolari all'asse della punta ed inoltre intersecanti con l'asse della punta stessa.

9. Penna a sfera alimentata con inchiostro liquido, comprendente una punta con sfera secondo la rivendicazione 1.