DD156586A1 - Schreibelement mit kugelspitze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet Schreibelemente fuer Fuellhalter, Feinschreiber und technische Schreibgeraete. Ziel der Erfindung ist ein Schreibelement, mit dem man bei Strichbreiten unter 0,4 mm leicht gleitend mit guter Strichgleichmaessigkeit schreiben kann. Es soll Durchschreibekopien und ein sauberes Arbeiten mit Lineal und Schablone ermoeglichen.Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass am Ende eines Schreibroehrchens, in dem sich ein Kapillarstift oder kapillares Material befindet, eine Anfasung angebracht wurde, deren Winkel durch eine senkrecht auf der Kugeloberflaeche stehende Tintenstufe (5) festgelegt ist und dass die mit dem Roehrchen (1) verbundene Kugel eine Bohrung zur Aufnahme des Kapillarstiftes oder kapillaren Materials oder mehrere hochkapillare Durchbrueche besitzt.Die Erfindung kann in Feinschreibern sowie in Tusche-Schreibgeraeten und Schreibeinsaetzen fuer technische Schreiber zur Anwendung kommen.

Description

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Titel der Erfindung . . .

Schreibelement mit Kugelspitze ,

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schreibelement in Form eines Schreibröhrchens mit einer festen, durchbohrten Kugelspitze aus einem sehr abriebfesten Material und mit einer Tintenstufe. Im Inneren dieses Schreibelementes befindet sich ein Kapillarstift oder, kapillares Material, der bzw. das vorzugsweise bündig mit der Kugelspitze abschließt. Das erfindungsgemäße Schreibelement kann für Flüssigkeitsschreibgeräte wie für Füllhalter, technische Schreib- und Zeichengeräte und spezielle Feinschreiber verwendet werden. Auch der Einsatz verschiedener Schreibflüssigkeiten, wie Tinte, Tusche, Registriertirrte oder Faserschreibertinte ist je nach Anwendung möglich. Die durch den Durchmesserunterschied zwischen Kugel und Schreibröhrchen erzeugte Tintenstufe gestattet ein sauberes Arbeiten mit Lineal und Schablonen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist in den letzten 2o Jahren eine große Zahl von verschiedenen Schreibelementen für die unterschiedlichsten Anwendungen-weiterund neuentwickelt worden, die 'jeweils entscheidende Vor- und Nachteile haben. Dabei werden die Eigenschaften Gleitverhalten, Strichgleichinäßigkeit, mechanische Stabilität, Durchschreibfähigkeit, Biegeelastizität, Feinstrichqualität und Lebensdauer betrachtet, auf die es je nach Anwendungsfall mehr oder weniger ankommt.

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Kugelschreiberspitze!! haben gutes Gleitverhalten, mechanische Stabilität und Durchschreibfähigkeit. Die Strichgleich-"" mäßigkeit und Lebensdauer der Schreibfeder und der Röhrchenschreiberspitze werden jedoch nicht erreicht« Weiterhin wirkt sich das bei Verwendung hochviskoser Kugelschreibertinte auftretende Abpasten störend auf das Schriftbild aus. Das Schreibelement der Ballschreiber z.B. nach DS 26 21 und DE-PS 27 01 694, eine Metallkugel im Plastbett, ermöglicht durch die Verwendung niedrigviskoser Tinte eine bessere Strichgleichmäßigkeit und Feinstrichqualität, Die Lebensdauer ist durch das Einarbeiten der Metallkugel in das größtenteils aus Plast bestehende Kugelbett geringer als die der Kugelschreiberspitze,. Wenn der Tintenvorratsrauin der Ballschreibermine verschrieben ist, ist die Schreibspitze auch unbrauchbar geworden, ein Nachfüllen also nicht sinnvoll«, Bei Verwendung von Tintenpatronen wäre eine Produktion von Ballschreiberspitzen notwendig, deren Stückzahlen bei 50 Prozent der Tintenpatronenproduktion liegen müßte.

Die bekannte Röhrchenschreiberspitze mit Kapillarstift z.B. nach DB-PS 26 48 319 oder DE-PS 20 29 952 hat sich für Zeichengeräte weitgehend durchgesetzt. Strichgleichinäßigkeit, mechanische Stabilität, Feinstrichqualität und Lebensdauer sind gut. Als Schreibgerät, wie Kugelschreiber oder Füllhalter läßt sich der Röhrchenschreiber wegen des in engen Grenzen einzuhaltenden Schreibwinkels oL (siehe Fig. 5) von 90° nicht verwenden. Außerdem ist sein Anschreibvernalten verglichen mit Kugelschreibern oder Füllhaltern unzumutbar aufwendig. Ein relativ schlechtes Gleitverhalten besitzen die sogenannten Tintenstifte, deren Schreibelement ähnlich aufgebaut ist.

Ein besseres Gleitvernalten haben die in ein feines Stahlrönrchen gefaßten Plastspitzen oder Plastspitzen mit Plastummantelung (DE-PS 21 04 054 und DE-PS 26 15 189), ctene.n aber die Durchschreibfähigkeit bei Hoher Lebensdauer fehlt.

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Ähnlich verhält es sich mit Paser-, Pilz- und Plastspitzen ohne Ummantelung, die außerdem eine geringere mechanische Stabilität, Peinstrichqualität und Lebensdauer haben. Die Schreibfeder hat vor allem wegen ihrer Biegeelastizität und Strichgleichmäßigkeit einen gesicherten Anwendungsbereich. Das Gleitverhalten hängt stark von der Verarbeitungssorgfalt ab, die Lebensdauer ist bei Verwendung von-abriebfesten Spitzen größer als 5o ooo Meter. Geringe mechanische Stabilität und fehlende Durchschreibfähigkeit sowie das kritisehe Gleitverhalten bei Strichbreiten unter o,4 mm sind ihre Nachteile. Die in der DE-PS 16 11 798 beschriebene Schreibspitze aus gesinterten oder verklebten Kugeln mit o,o2 - o,6 mm Durchmesser und ähnliche Schreibspitzen haben sich bezüglich Anschreibverhalten,' Eintrocknung von Schreibflüssigkeit und Ausbrechen von Teilen der Schreibspitze als problematisch erwiesen.

Bei der in der DE-PS 82 72 297 beschriebenen Peder, die als kegelförmiger Körper mit äußeren Tintenrillen ausgebildet ist, besteht ständig die Gefahr des Verkrustens der Tintenrillen. Auf Grund der Unbeweglichkeit der Peder löst sich die Verkrustung nicht beim Schreiben.

Die in der DE-PS 17 61 162 vorgeschlagene Schreibspitze mit einem abriebfesten, den auf die Schreibspitze ausgeübten 'Druck mindestens teilweise aufnehmenden Stift 4, der in einem Schreibspitzenkörper aus Kunststoff zentriert ist, ist wie schon in der DE-PS 21 59 942 dargelegt, für Peinschreiber unvorteilhaft. In zwei weiteren Lösungen nach DE-PS 82 25 o9 und DE-Gbm 2954 wird ein Schreibröhrchen mit einer kugel- oder halbkugelförmigen.Kuppe verschlossen, die aus Schreibfeder-'Spitzenmaterial oder Edelsteinen besteht, einen oder mehrere Schlitze aufweist, die in das Schreibröhrchen hineinragen bzw. eine Durchbohrung besitzt. Die Nachteile bestehen in der Eintrocknungsgefahr bei Verwendung von Püllhaltertinte oder Tusche, da die Schreibelemente nur aus gegeneinander unbeweglichen Teilen bestehen und im fehlenden kapillaren Anschluß an ein Leitsystem. Der nach Pig. 2 der PS 82 25 o9

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geschlitzte Jidelstein sitzt in der Anbördelung nur noch bedingt fest« Um eine Übergabe der Schreibflüssigkeit auf die Schreibunterlage bei kleinen Strichbreiten zu erreichen, ist die nach DS-PS 21 59 942 erfolgte recht aufwendige Gestaltung des Schreibröhrchens₅ bei welcher der Innenraum des äußeren Schreibröhrchens 2 legelstumpffÖrmig erweitert ist, nicht erforderlich* Als nachteilig muß weiterhin angesehen werden, daß die Kugelform an das Sehreibröhrchenende angearbeitet werden muß und eine ungleichmäßig starke Abnutzung der dreiteiligen Schreibspitze auftreten kann5 wodurch das Gleitverhalten verschlechtert wird. Dieses Schreibelement hat sich bisher nicht durchgesetzt»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Schreibelement mit weitestgehend optimalen Gebrauchswerteigenschaft en und ohne die bekannten Nachteile von Kugelschreiber-, Ball-, Faser-, Pilz-, Plastspitzen und Schreibfedern herstellen zu können. Das erfindungsgemäße Schreibelement mit abriebfester Kugelschreibspitze soll ein gutes Gleitverhalten haben, d. h. , es soll auch bei größerer Schreibkraft, wie sie zum Durchschreiben erforderlich ist, nicht kratzen und eine geringe Gleitreibung verursachen« Man kann mit ihm durchschreiben, wobei die mechanische Stabilität so hoch ist, daß es dabei nicht wie eine Feder oder Faserspitze Schaden nimmt«, Weiterhin soll ein sauberes Arbeiten mit Lineal und Schablonen ermöglicht werden« Das erfindungsgemäße Schreibelement soll eine sehr hohe Lebensdauer besitzen, welche die Kugelschreiber™, Ball-, Faser-, Filz- und Plastspitzen deutlich übertrifft* Der erreichbare Schreibweg soll größer als 5o ooo m' sein. Die Strichgleichmäßigkeit soll durch Verwendung relativ niedrigviskoser Schreibflüssigkeit mit der der Schreibfeder vergleichbar sein, wobei speziell bei Strichbreiten unter o_s4 ram, die bekanntlich schwerer zu beherrschen sind, gute Strichgleichiiiäßigkeit und Gleitverhalten erreicht werden«.

Das erfindungsgemäße Schreibeleinent soll also, leicht flüssig durch und lange schreiben. Es soll wegen der genannten Eigenschaften und konstruktiven Besonderheiten auch mit anderen Schreibflüssigkeiten als Tinte, z.B. mit Registriertinte in technischen Schreibern einsetzbar sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß mit dem unteren Ende eines Sehreibröhrchens als Schreibspitze eine Kugel aus einem höchst abriebfesten Material befestigt und danach durchbohrt wird. Dabei wird zur Erzeugung einer senkrecht auf der Kugeloberfläche stehenden Tintenstufe der Außendurchmesser der Kugel kleiner als der des Röhrchens gewählt, wodurch ein sauberes Arbeiten mit Lineal und Schablone möglich wird. Ist der Tintenstufenwinkel kleiner als 9o °, stellt die entstehende Kerbringkapillare einen ständig mit Tinte gefüllten kapillaren Uebenraum dar. Wählt man den Tintenstuf enwinkel wesentlich größer als 9o °, geht die Y/irkung der Tintenstufe, die einen nichtkapillaren Übergang von der Schreibspitze zum Schreibröhrchen schaffen soll, verloren. Die Kugelspitze wird mit einer zentralen oder mehreren hochkapillaren Bohrungen versehen.

Im Inneren dieses Schreibelementes befindet sich ein Kapillarstift, der infolge eines axialen Anschlages des Pallgewichtes in Schreibstellung mit der Kugeloberfläche bündig abschließt. Dadurch wird das gute Gleitverhalten der Kugel durch einen üblicherweise hervorstehenden Kapillarstift nicht verschlechtert.

In einer zweiten Variante schlägt der Axial bewegliche Stift an die Kugel innen an, Bei einer dritten Variante befindet sich im Inneren des Schreibelementes kapillares Material, wie z. B. Faserbündel. Sie ist insbesondere für Faserschreibtinte geeignet. . · .

Wegen der außerordentlich hohen Mohshärte sind vorzugsweise Korund und Rubin als Materialien für die Kugel geeignet. Die für Kugelschreiber- und Schreibfederspitzen verwendeten Ku-

geln sind zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schreibelementes ebenfalls geeignet« Sie werden in verschiedenen ' -. Durchmesserklassen in Wolframkarbid-, Iridium- und ähnlichen Legierungen mit einer sehr geringen Oberflächenrauhigkeit angeboten* Das Bohren dieser vorher mit dem Röhrchen verbundenen Kugel kann nach an sich bekannten Verfahren, vorzugsweise mit den in den letzten Jahren entwickelten leistungsfähigen Laseranlagen erfolgen, nachdem das Röhrchen auf Millimeterbruchteile genau nach der Laserstrahlachse einjistiert «orden ist. Dabei kann der Bohrungsquerschnitt auch ein beliebiges geometrisches Muster haben, z. B. kreuz- oder sternförmig, um Kapillarität und Tintenfluß zu erhöhen. . ' Statt des Anschweißens der Kugel ist auch ein Preß- oder Klebesitz in einer Aufnahmebohrung am unteren .Ende des Stahlröhrchens realisierbar, die einen etwas größeren Innendurchmesser als das Röhrchen auf seiner übrigen Länge hat«

Ausführungsbeispiele

Die Ausführungsbeispiele nach Fig« 1 bis S zeigen den je nach Anwendungsfall modifizierten Aufbau des Schreibelementes mit Kugelspitze«. Die dargestellten Schreibelemente lassen sich in der Regel als für die Schreibgerätearten Füllhalter (Figc 1, 2 und 7) s Feinschreiber mit Faserschreibertinte (Fig, 3j 5, 6 und 8) und für technische Zeichengeräte (Fig. 4) geeignet unterteilen*

In Fig« 1 ist eine Ausführungsform mit einem kapillaren Stahlröhrchen 1 und einer angeschweißten Kugel aus Hartmetall mit einer zentralen Bohrung dargestellt. Die Bohrung wurde nach dem Anschweißen der Kugel mit einer Laseranlage eingearbeitet, wobei dem eine exakte Justage des Schreibröhrchens zur Laserstrahlachse vorausgeht. Der Stahlkapillarstift 2 schließt durch einen axialen Anschlag des mit dem Stift verbundenen Fallgewichtes üblicher Bauweise in Schreibstellung mit der Kugeloberfläche ab.

In Fig. 2 ist die durchbohrte Kugel in einem Preßsitz 7 aufgenommen. Sine ähnliche Aufnahme mit Klebesitz ist für spröde Materialien, wie Korund oder Rubin vorteilhaft.

Eine Kugelspitze mit mehreren liochkapillaren Bohrungen ist in Pig. 3a und b dargestellt. Durch die axiale Beweglichkeit de-s Stiftes können durch die Pumpwirkung beim Schütteln hochviskose Schreibflüssigkeitsreste gelockert und angelöst werden» In Fig« 4 ist eine Variante eines Schre.ibelementes mit Kapillarstift und mit einer abgeflachten und anschließend verrundeten "Kugel aus einer abriebfesten Legierung gezeigt, die speziell in Tuseheschreib- und -Zeichengeräten eingesetzt werden kann. Die an sich bekannte Tuschestufe wird durch den Durchinesserunterschied zwischen Kugel und Röhrchen erzeugt. Der Verrundungsradius ist dabei, so gewählt, daß die Gesamtstrichbreite aus der die Schreibunterlage 1o berührenden Schreibspitzenfläche und dem Schreibflüssigkeitsmeniskus, der sich zwischen Schreibspitze und Schreibunterlage ausbildet, resultiert. Nach Abnutzung ist mit feinstem Schleifmittel eine dauerhafte Hachverrundung möglich.

Speziell für Paserschreibertinte geeignete Schreibelemente für Peinschreiber hoher lebensdauer zeigen die Piguren 5 und 6. Gegenüber üblichen Peinschreibern mit einem von einem Stahlröhrchen ummantelten Paserbündel ergibt sich der entscheidende Vorteil, daß in Schreibstellung mit Schreibwinkeln um 5o auf der hochpolierten-abriebfesten Kugeloberfläche leicht gleitend geschrieben werden kann.

Pig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Schreibelementes mit einem Kapillarstift aus relativ abriebfestem Thermoplast wie z. B. Polyformaldehyd oder aus Kunstharz wie z. B. Polyacetalharz, bei denen das durch Metallkapillarstifte verursachte Kratzen entfällt. Um ein Gleiten auch in senkrechter Schreibstellung zu sichern, ist die Innenkante der Bohrung verrundet. Der axiale.,- bewegliche, in Schreibstellung an die Kugel mit zentraler hochkapillarer Bohrung anschlagende Kapillarstift 9 in Pig. 8 besitzt ein nichtrotationssymmetrisch gestaltetes unteres Ende.

Claims (6)

Erfindungsanspruch

1. Schreibelement mit Kugelspitze, das in Pliissigkeits-Schreibgeräten eingesetzt, wird und mit dem Schrei-bflüssigkeitsbehälter über ein Tintenleitsystem bekannter Art durch ein Röhrchen kapillar verbunden ist, in dem sich ein Kapillarstift oder kapillares Material, wie z» B. Paserbündel befinden und an dessen Spitze eine durchbohrte Kugel aus abriebfestem Material befestigt wurde, gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende des Röhrchens (1), dessen Außendurchmesser zur Erzeugung einer Tintenstufe (5) größer'als der der Kugel (4) ist, eine Anphasung unter einem bestimmten Winkel besitzt, der durch die etwa senkrecht auf der Kugeloberfläche stehenden Tintenstufe festgelegt ist, wobei die Kugel entweder eine zentrale Bohrung zur Aufnahme eines bündig mit ihrer Oberfläche abschließenden, axial beweglichen Kapillarstiftes (2), (8) oder eines axial unbeweglichen, faserähnlichen Materials (3) besitzt oder sich in ihr mehrere feine, hochkapillare Durchbrüche (6) beliebigen Querschnittes befinden.

2. Schreibelement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß . der Tintenstufenwinkel φ) ϊ/erte von 8o ° bis 11o ° annehmen kann«

3« Schreibelement nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kugel (4) mit dem Röhrchen (1) verschweißt ist oder in Form eines Preßsitzes in einer Aufnahmebohrung (7) des Röhrchens (1) befestigt ist.

4« Schreibelement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kugel (4) nach dem Befestigen an das Röhrchen (1) nach an sich bekannten Verfahren, vorzugsweise mit einem Laserstrahl durchbohrt wird«

5. Schreibelement nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Kapillarstift (8) axial beweglich ist und aus einem vorzugsweisen abriebfesten Plastmaterial mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.

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6. Schreibelement nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kugel (4) eine zentrale Bohrung hat und der axialbewegliche Kapillarstift (9) mit seinem nichtrotationssyranetrischen unteren. Ende Schreibstellung an die Kugel · anschlägt.

LSeten Zeichnungen