DE1120717B - Pen for creating traces of writing by applying an electrical potential to metallized recording media - Google Patents
Pen for creating traces of writing by applying an electrical potential to metallized recording mediaInfo
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Description
Schreibstift zum Erzeugen von Schreibspuren durch Einwirkung eines elektrischen Potentials auf metallisierte Aufzeichnungsträger Für Registrierverfahren werden vielfach metallisierte Aufzeichnungsträger verwendet, aus deren Metallbelag durch eine Schreibelektrode mittels eines elektrischen Stromes eine Schreibspur ausgebrannt oder auf deren Metallbelag durch einen beheizten Schreibstift eine Schreibspur erzeugt wird.Pen for creating traces of writing by the action of a electrical potential on metallized recording media for registration processes Metallized recording media are often used, from their metal coating a writing trace by means of an electric current through a writing electrode burned out or a trace of writing on its metal coating with a heated pen is produced.
Für den auf dem Aufzeichnungsträger gleitenden Schreibstift wendet man bisher Wolfram, Molybdän oder eine Chrom-Nickel-Legierung an. Diese für den Schreibstift verwendeten Metalle haben die Eigenschaft, daß sie beim Schreibvorgang im Laufe der Zeit durch Wärmeeinwirkung angegriffen werden. Die Schreibspitze korrodiert und nutzt sich aus diesem Grunde außerordentlich stark ab. Auch bildet sich um die durch die Korrosion angegriffene und aufgerauhte Schreibspitze ein Bart des ausgebrannten Metalls des Aufzeichnungsträgers. Manche der bisher für den Schreibstift verwendeten Metalle neigen dazu, sich mit den ausgebrannten Metallen des Aufzeichnungsträgers zu legieren, so daß sich die Schreibspitze in unzulässiger Weise verdickt. Diese Veränderungen der Schreibspitze verursachen eine aussetzende, undeutliche und verschmierte Schreibspur. Außerdem wird durch die Verschmutzung und Verformung der Schreibspitze die Reibung zwischen Schreibstift und Aufzeichnungsträger wesentlich vergrößert und starken Schwankungen ausgesetzt, so daß die Schreibempfindlichkeit des Registriergerätes wesentlich herabgesetzt wird und zu Meßfehlern Anlaß gibt.Turns for the pen sliding on the recording medium up to now, tungsten, molybdenum or a chromium-nickel alloy have been used. This for the Metals used in writing pencils have the property that they are used during the writing process can be attacked by the effects of heat over time. The writing tip is corroded and for this reason wears out extremely heavily. Also forms around the A roughened tip of the writing point attacked and roughened by the corrosion, a beard of the burnt-out one Metal of the recording medium. Some of those previously used for the pen Metals tend to get in contact with the burned out metals of the recording medium alloy so that the writing tip thickens in an impermissible manner. These Changes in the writing tip cause an intermittent, indistinct and smeared appearance Trace. In addition, the nib becomes dirty and deformed the friction between pen and recording medium increases significantly and exposed to strong fluctuations, so that the writing sensitivity of the recorder is significantly reduced and gives rise to measurement errors.
Um die angeführten Mängel zu beheben und eine saubere klare Schreibspur bei geringer, gleichbleibender Reibung zu gewährleisten, besteht gemäß einem früheren Vorschlag der mit dem Aufzeichnungsträger in Berührung stehende, elektrisch und thermisch gutleitend gehalterte Kopf des als Schreibelektrode ausgebildeten Schreibstiftes aus einem in bekannter Weise durch Legieren oder Sintern eines oder mehrerer Schwermetalle der V. bis VII. Nebengruppe des Periodischen Systems, z. B. Wolfram, Molybdän, Tantal, Rhenium, mit hochschmelzenden Edelmetallen, vorzugsweise der Platingruppe, hergestellten Werkstoff oder aus einem durch Legieren oder Sintern eines oder mehrerer leitender Salze der erwähnten Schwermetalle, wie z. B. der Karbide, Boride, Nitride, mit hochschmelzenden Edelmetallen, vorzugsweise der Platingruppe, hergestellten Werkstoff.To remedy the defects listed and a clean, clear trace of the writing To ensure with low, constant friction, exists according to an earlier one Proposal of the electrical and the in contact with the recording medium The head of the pen, which is designed as a writing electrode, is held with good thermal conductivity from a known manner by alloying or sintering one or more heavy metals the V. to VII. subgroup of the periodic system, z. B. tungsten, molybdenum, tantalum, Rhenium, made with refractory precious metals, preferably the platinum group Material or from one or more conductive ones by alloying or sintering Salts of the heavy metals mentioned, such as. B. of carbides, borides, nitrides, with high-melting points Precious metals, preferably the platinum group, produced material.
Es hat sich nun gezeigt, daß hierbei hin und wieder, insbesondere bei Verwendung von Aufzeichnungsträgern mit Kadmium oder Aluminium als Metallisierungsmaterial, nach längerer Betriebszeit das ausgebrannte Metall des Aufzeichnungsträgers an dem Schreibstift haftet und einen Bart bildet, der die Schreibgenauigkeit beeinträchtigt. Um auch in diesen Fällen das Haften des ausgebrannten Metalls zu verhindern bzw. auf ein nicht störendes Maß zu verringern, ist erfindungsgemäß der mit dem Aufzeichnungsträger in Berührung stehende Kopf des als Schreibelektrode ausgebildeten Schreibstiftes aus einem Werkstoff hergestellt, der aus einem oder mehreren leitenden Salzen, z. B. den Karbiden, Boriden, Nitriden, der Schwermetalle der V. bis VII. Nebengruppe des Periodischen Systems, z. B. Wolframkarbid, Molybdänkarbid, Tantalkarbid, Rheniumkarbid, besteht.It has now been shown that here and there, in particular when using recording media with cadmium or aluminum as metallization material, after a long period of operation, the burned-out metal of the recording medium on the Pen sticks and forms a beard that affects writing accuracy. In order to prevent or prevent the burnt-out metal from sticking in these cases as well. To reduce it to a non-disruptive level is, according to the invention, that with the recording medium in contact with the head of the pen designed as a writing electrode made of a material composed of one or more conductive salts, e.g. B. the carbides, borides, nitrides, the heavy metals of the V. to VII. Subgroup of the periodic table, e.g. B. tungsten carbide, molybdenum carbide, tantalum carbide, rhenium carbide, consists.
Bei Verwendung eines solchen Werkstoffes ergibt sich infolge der Benutzung leitender Salze der genannten Metalle keine Haftwirkung des ausgebrannten Metalls des Aufzeichnungsträgers an dem Schreibstift, so daß dadurch auch für lange Betriebszeiten eine einwandfreie saubere Schreibspur gewährleistet ist.When using such a material results from the use Conductive salts of the metals mentioned do not have an adhesive effect on the burned-out metal of the recording medium on the pen, so that it can also be used for long periods of operation a perfectly clean trace is guaranteed.
Für Federspitzen sind Legierungen mit sehr großer Härte bekannt. Da diese Federspitzen für Schreiborgane verwendet werden, die als Tintenfeder dienen, müssen sie gegen chemische Angriffe der Schreibflüssigkeit beständig sein, während bei dem Schreibstift gemäß der Erfindung der Kopf des Schreibstiftes, bei dem eine Schreibspur durch Einwirkung eines elektrischen Potentials auf metallisierte Aufzeichnungsträger erzeugt wird, elektrisch nicht angegriffen werden soll.Alloys with a very high hardness are known for spring tips. There these nibs are used for writing organs that serve as an ink pen, they must be resistant to chemical attack by the writing fluid while in the pen according to the invention, the head of the pen, in which a Write trace due to the action of an electrical potential on metallized recording media is generated, should not be attacked electrically.
Soweit gesinterte Platinlegierungen mit Zusätzen bis zu 3011/o der Metalle der Platingruppe und schwer schmelzende Oxyden von unedlen Metallen bekannt sind, werden diese Legierungen für Vorgänge eingesetzt, bei denen Temperaturen von 1000° C und höher auftreten, oder in den Fällen, in denen korrodierende Einwirkungen eintreten, unter denen in üblicher Weise hergestellte Metalle einer Rekristallisation oder Vergröberung der Struktur oder einer anderen Verschlechterung unterliegen, die sich in Schwächung der mechanischen Eigenschaften, wie Festigkeit oder Härte, 'auswirken würden. Als Hauptanwendungsgebiete sind genannt: Katalysatoren für Oxydation von Ammoniak zu Stickstoffoxyden, Werkzeuge oder andere Apparate zur Herstellung und Behandlung von fließendem geschmolzenem Glas sowie Thermoelemente, Ofenheizelemente, katalytisch wirkende Drahtnetze, chemischeApparate, die Herstellung von Zündkerzenelektroden und ähnliches.As far as sintered platinum alloys with additives up to 3011 / o der Platinum group metals and heavy melting oxides of base Metals are known, these alloys are used for operations in which Temperatures of 1000 ° C and higher occur, or in cases where corrosive Influences occur, among which metals produced in the usual way one Recrystallization or coarsening of the structure or other deterioration subject to weakening of mechanical properties such as strength or hardship, 'would affect. The main areas of application are: Catalysts for oxidation of ammonia to nitrogen oxides, tools or other apparatus for Manufacture and treatment of flowing molten glass and thermocouples, Furnace heating elements, catalytic wire nets, chemical apparatus, the manufacture of spark plug electrodes and the like.
Für einen Schreibstift zum Erzeugen von Schreibspuren durch Einwirkung eines elektrischen Potentials sind die bekannten Legierungen vollkommen ungeeignet, da hierbei Metallwanderungen und Abbrand auftreten würden, die ein Gleiten mit sehr kleiner Reibung unmöglich machen.For a pen to create traces of writing through action an electrical potential, the known alloys are completely unsuitable, since this would cause metal migration and burn-off that would cause sliding with a lot make small friction impossible.
Es sind auch Schreibelektroden bekannt, die zur Aufzeichnung durch Wärmewirkung verwendet werden und bei denen große mechanische, chemische und insbesondere thermische Widerstandsfähigkeit gefordert wird. Bei der Erfindung ist durch hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit des Schreibstiftes gerade dafür Sorge getragen, daß die durch das elektrische Feld zwischen Schreibstift und metallisiertem Aufzeichnungsträger entstehende Wärme gut und schnell abgeleitet wird.There are also writing electrodes known that are used for recording Thermal effect are used and where great mechanical, chemical and in particular thermal resistance is required. In the invention is by high electrical and thermal conductivity of the pen just taken care of that caused by the electric field between the pen and the metallized recording medium resulting heat is dissipated well and quickly.
Bei dem Schreibstift gemäß der Erfindung handelt es sich um einen solchen, der mit außerordentlich schwacher Reibung auf dem Aufzeichnungsträger gleiten soll, um eine hohe Schreibempfindlichkeit zu erreichen. Die Bildung der Schreibspur wird durch eine zwischen Schreibstift und Aufzeichnungsträger liegende Spannung hervorgerufen, die bei dem sehr leichten Gleiten des Schreibstiftes Funkenüberschläge bzw. kurze Lichtbögen an dem Berührungspunkt erzeugt, durch die das Metall verdampft. Die Schreibspur entsteht also nicht durch Erwärmung des Stiftes, sondern durch das elektrische Feld zwischen dem Schreibstift und einer dünnen Metallschicht. Daher sind die wichtigsten Anforderungen an den Schreibstift in erster Linie nicht etwa geringe mechanische Abnutzung und hohe chemische Beständigkeit, sondern hoher Widerstand gegen den elektrischen Materialangriff durch Stromwärme, Funken bzw. kurze Lichtbögen und gegen das Ansetzen von verdampftem Material an der Schreibspitze. Es muß daher die an der Berührungsstelle auftretende hohe Temperatur von mehreren 1000° C, beispielsweise 3000 bis 7000° C, durch die Halterung des Schreibstiftes schnell abgeführt werden, wobei der Kopf diese Temperaturen ohne Veränderung der glatten Oberfläche vertragen muß. Das Material am Kopf muß eine hohe Schmelz- und Siedetemperatur und vor allem eine große Zerstäubungsfestigkeit sowie eine gute Leitfähigkeit und gute metallische Verbindung zur Schreibstifthalterung haben. Auch darf das Schreibmaterial keine Kleb- und Schweißneigung zum Metall des Aufzeichnungsträgers, keine Aufrauhung durch Materialwanderung und -abbrand bekommen. Ferner darf sich das verdampfte oder verbrannte Metall des Aufzeichnungsträgers nicht auf der Schreibspitze ansetzen oder mit dieser sich legieren. Eine chemische Veränderung der Schreibfläche durch große Wärme darf nicht auftreten.The pen according to the invention is one those that slide on the recording medium with extremely weak friction should in order to achieve a high level of writing sensitivity. The formation of the writing trace is caused by a voltage between the pen and the recording medium caused the arcing when the pen glides very easily or short arcs are generated at the point of contact, through which the metal evaporates. The trace is not created by heating the pen, but by the electric field between the pen and a thin layer of metal. Therefore are not the most important requirements for the pen in the first place low mechanical wear and high chemical resistance, but high resistance Against the electrical attack of material by electrical heat, sparks or short arcs and against the build-up of vaporized material on the writing tip. It must therefore the high temperature of several 1000 ° C occurring at the point of contact, for example 3000 to 7000 ° C, can be quickly removed through the holder of the pen, the head can withstand these temperatures without changing the smooth surface got to. The material on the head must have a high melting and boiling temperature and most importantly great resistance to sputtering, as well as good conductivity and good metallic properties Connected to the pen holder. The writing material is also not allowed Tends to stick and weld to the metal of the recording medium, no roughening through Get material migration and burn-off. Furthermore, it is allowed to be vaporized or burned Do not place the metal of the recording medium on or with the writing tip alloy themselves. A chemical change of the writing surface due to high heat is allowed do not occur.
Eine weitere Werkstoffverbesserung z. B. hinsichtlich der Erhöhung der Härte wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erreicht, wenn zusätzlich noch ein oder mehrere leitende Salze, z. B. Karbide, Boride, Nitride, der Metalle der IV. Haupt bzw. Nebengruppe des Periodischen Systems, wie Titankarbid, Siliziumkarbid od. dgl., verwendet werden. Durch Bekohlung, also oberflächliches Einbrennen von Kohlenstoff, kann die Unterdrückung der Haftwirkung noch weiter verbessert werden. Es können zur Legierung bzw. Sinterung weiterhin noch die Salze hochschmelzender Edelmetalle, z. B. Karbide, vorzugsweise Rhodium, Iridium, Osmium, Ruthenium, außerdem auch Borkarbid, vorteilhaft verwendet werden. Die Komponenten des Schreibstiftwerkstoffes können zweckmäßig auf pulverkeramischem Wege hergestellt und gesintert werden. Sie können sowohl ohne jegliche zusätzliche Bindemittel als auch mit geringen Beimengungen unedler Metalle, z. B. Nickel, Chrom, Kobalt, Kupfer, Indium, Kadmium oder Beryllium, oder edler Metalle, wie Gold, Palladium, Platin, hergestellt werden.Another material improvement z. B. in terms of the increase the hardness is achieved according to a development of the invention, if in addition one or more conductive salts, e.g. B. carbides, borides, nitrides, metals the fourth main or subgroup of the periodic system, such as titanium carbide, silicon carbide or the like., can be used. By charring, i.e. superficial burning in of Carbon, the suppression of the adhesive effect can be further improved. The high-melting salts can still be used for alloying or sintering Precious metals, e.g. B. carbides, preferably rhodium, iridium, osmium, ruthenium, as well boron carbide can also be used advantageously. The components of the pen material can expediently be manufactured and sintered by powder-ceramic methods. she can be used both without any additional binders or with small admixtures base metals, e.g. B. nickel, chromium, cobalt, copper, indium, cadmium or beryllium, or noble metals such as gold, palladium, platinum.
Als Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schreibstift, dessen Werkstoff
außer den Salzen der genannten Schwermetalle noch Salze der IV. Haupt- bzw. Nebengruppe
des Periodischen Systems aufweist, werden folgende Zusammensetzungen angegeben,
wobei die unter den betreffenden chemischen Kurzzeichen wiedergegebenen Zahlen den
Anteil in Gewichtsprozenten angeben:
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES48486A DE1120717B (en) | 1956-04-26 | 1956-04-26 | Pen for creating traces of writing by applying an electrical potential to metallized recording media |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1120717B true DE1120717B (en) | 1961-12-28 |
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ID=7486878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES48486A Pending DE1120717B (en) | 1956-04-26 | 1956-04-26 | Pen for creating traces of writing by applying an electrical potential to metallized recording media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1120717B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1548641B1 (en) * | 1965-04-13 | 1970-08-20 | Gossen & Co Gmbh P | Tube nib for recording devices |
FR2324462A2 (en) * | 1975-09-17 | 1977-04-15 | Philips Nv | DEVICE FOR ELECTROSTATIC PRINTING OF VISIBLE SIGNS |
DE3133666A1 (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-17 | Kienzle Apparate Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | REGISTRATION ARRANGEMENT |
-
1956
- 1956-04-26 DE DES48486A patent/DE1120717B/en active Pending
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