DE1244533B

DE1244533B - Method and device for cold production of a ballpoint pen tip made of metallic material

Info

Publication number: DE1244533B
Application number: DEJ19896A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Reinhard Fehling; Edward Henry Harvey; James John Pateman; Alfred Dennis Street
Original assignee: IRC Ltd
Current assignee: IRC Ltd
Priority date: 1960-05-18
Filing date: 1961-05-10
Publication date: 1967-07-13
Also published as: CH378723A; GB973563A; ES267486A1; NL264781A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B 21kB 21k

Deutsche Kl.: 49i-16German class: 49i-16

Nummer: 1244 533Number: 1244 533

Aktenzeichen: J198961 b/49 iFile number: J198961 b / 49 i

Anmeldetag: 10. Mai 1961Filing date: May 10, 1961

Auslegetag: 13. Juli 1967Opened on: July 13, 1967

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Kaltherstellung einer Kugelschreiberrohspitze aus metallischem Werkstoff. The invention relates to a method and an associated device for cold manufacturing a ballpoint pen tip made of metallic material.

Die Herstellung einer Kugelschreiberspitze wurde im allgemeinen bisher in folgenden Arbeitsgängen durchgeführt:The manufacture of a ballpoint pen tip has generally been carried out in the following steps carried out:

Zunächst wird ein Schreibspitzenrohling von gleicher Form und Größe wie die fertige Spitze aus dem vollen Material spanabhebend hergestellt, wobei der Rohling an einem Ende einen Napf von etwa derselben Größe und Form wie die Kugelfassung und außerdem einen von dem anderen Ende zur Grundfläche des Napfes führenden Zuführungskanal erhält. Die Herstellung der Tintenkanäle, die den Grundsitz unterteilen, geschieht durch Verformung der Grundfläche des Napfes oder durch Einschneiden von Kanälen mittels eines Domes. Daraufhin wird die Schreibkugel in den Napf des Rohlings eingeführt, und der Rand des Napfes um die eingesetzte Kugel so verfonnt, daß die obenerwähnte gebördelte Lippe entsteht und der teilsphärische Sitz der Kugelgebildet wird. First, a nib blank of the same shape and size as the finished nib is made the full material produced by machining, the blank at one end having a cup of about the same size and shape as the ball socket and also one from the other end to the Base area of the cup leading to the feed channel. The manufacture of the ink channels that support the Dividing the base seat is done by deforming the base of the cup or by cutting into it of canals by means of a dome. Then the writing ball is inserted into the bowl of the blank, and the edge of the bowl around the inserted ball so twisted that the above-mentioned flared Lip is created and the partially spherical seat of the ball is formed.

Eine solche spanabhebende Herstellung von Schreibspitzenrohlingen auf Drehautomaten hat verschiedene Nachteile. Die Gleichmäßigkeit und Güte des Rohlings, von denen die Qualität der fertigen Schreibspitze entscheidend beeinflußt wird, hängt weitgehend von der Geschicklichkeit und Achtsamkeit des die Werkzeuge einstellenden Arbeiters ab. Dies ist bei der hohen, erforderlichen Präzision unerwünscht. Weiterhin entsteht bei dieser Herstellung eine beträchtliche Menge von Abfallmaterial.Such a machining production of writing tip blanks on automatic lathes has various Disadvantage. The evenness and goodness of the blank, of which the quality of the finished product Writing tip is decisively influenced depends largely on the skill and mindfulness of the worker hiring the tools. This is undesirable in view of the high precision required. Furthermore, a considerable amount of waste material is generated in this manufacture.

Aus diesem Grund hat man versucht, Schreibspitzen für Kugelschreiber spanlos herzustellen.For this reason, attempts have been made to manufacture writing tips for ballpoint pens without cutting.

Vorschläge zur Herstellung aus Kunststoff scheiterten vor allem daran, daß alle solchen Materialien, selbst wenn sie die nötige mechanische Festigkeit aufwiesen, sich unter dem Schreibdruck viel zu leicht elastisch verformen, was zu einer untragbaren Verschlechterung der Schriftgüte führt. Auch stieß die Bördelung der Kugel auf beträchtliche Schwierigkeiten. Proposals for the production of plastic failed mainly because all such materials, even if they had the necessary mechanical strength, they were far too easy to move under the pressure of writing deform elastically, which leads to an intolerable deterioration in the quality of the writing. Also came across the Flaring the ball presents considerable difficulty.

Weiterhin wurde versucht, solche Schreibspitzenrohlinge im Metallspritzverfahren kalt herzustellen. Dies stieß auf große Schwierigkeiten wegen der bei diesem Verfahren begrenzten Möglichkeit, sehr kleine Teile mit zum Teil sehr geringen Wandstärken porenfrei und mit der gewünschten Präzision fertig zu spritzen. Auch ist keines der für dieses Verfahren verwendbaren Metalle für Schreibspitzen wirklich geeignet.Attempts have also been made to produce such writing tip blanks cold in a metal spraying process. This met with great difficulty because of the limited capability of this process, very much Small parts, some of which have very thin walls, are pore-free and finished with the required precision to squirt. Also, none of the metals for writing tips that can be used for this process are real suitable.

Verfahren und Vorrichtung zur
Kaltherstellung einer Kugelschreiberrohspitze
aus metallischem WerkstoffMethod and device for
Cold manufacturing of a ballpoint pen tip
made of metallic material

Anmelder:Applicant:

I. R. C. Limited, LondonI. R. C. Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Hans Reinhard Fehling, Zug (Schweiz)Dr. Hans Reinhard Fehling, Zug (Switzerland)

Edward Henry Harvey, London;Edward Henry Harvey, London;

James John Pateman, Harrow;James John Pateman, Harrow;

Alfred Dennis Street,Alfred Dennis Street,

Pinner (Großbritannien)Pinner (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 18. Mai 1960 (17 485)Great Britain May 18, 1960 (17 485)

Es wurde weiterhin vorgeschlagen, solche Kugelschreiberspitzen durch Kaltfließpressen herzustellen, z.B. aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen. Dies scheiterte daran, daß zur Ausformung des Rohlings Drücke notwendig waren, denen die Formstempel nicht standhielten. Dabei wurde weder erkannt, daß die Form der üblichen Kugelschreiberspitzen (z. B. entsprechend DIN 16 554) entscheidend für diese Fehlschläge verantwortlich war, noch daß auch die normalen Kaltnießpreßvorgehen zur Herstellung solcher Rohlinge ungeeignet waren.It was also proposed to produce such ballpoint pen tips by cold extrusion, e.g. made of aluminum or aluminum alloys. This failed because the blank was formed Pressures were necessary which the forming dies could not withstand. It was not recognized that the shape of the usual ballpoint pen tips (e.g. according to DIN 16 554) is decisive was responsible for these failures, nor was the normal cold extrusion process for manufacturing such blanks were unsuitable.

Für das Spritz- und das Fließpressen wurde andererseits erkannt, daß die Herstellung eines Rohlings, der noch einer Nacharbeit auf spanabhebenden Maschinen bedarf, wirtschaftlich geringe Vorteile bietet und technisch der oben beschriebenen, spanabhebenden Herstellung aus dem vollen Material nicht überlegen ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Schreibspitzenrohlingen zu schaffen, das die Nachteile der bisherigen spanlosen Fertigung vermeidet und die Schwierigkeiten in der spanlosen Formung der Rohlinge aus für Kugelschreiberspitzen geeignetem Material überwindet.For injection molding and extrusion, on the other hand, it was recognized that the production of a blank, which still requires reworking on cutting machines, offers little economic advantages and is technically not superior to the above-described cutting production from the full material.
It is the object of the invention to provide a method for the production of writing tip blanks which avoids the disadvantages of the previous non-cutting production and overcomes the difficulties in the non-cutting shaping of the blanks from material suitable for ballpoint pen tips.

Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Kaltherstellung einer Kugelschreiberhohlspitze von besonderer, das beschriebene, neue Vorgehen erst ermög-The invention provides a method for cold production of a ballpoint pen hollow point of special, the new procedure described makes possible

70Ϊ 610/13770Ϊ 610/137

lichenden Form aus metallischem Werkstoff vor, Diese Maßnahme allein würde die Aufgabe der ausgehend von einem volumengleichen Ausgangs- Erfindung nicht oder wenigstens nicht voll erfüllen, stück, unter Verwendung folgender Verfahrens- wenn die Verformung zu langsam erfolgt. Es hat schritte: Einführung eines vorgeformten Ausgangs- sich herausgestellt, daß eine schlagartige Verformung Stücks in die Matrizenbohrung, Kaltfließpressen unter 5 unter gewissen Bedingungen nicht nur möglich ist, Formstempeldruck, Ausheben und Abstreifen, und sondern zu einer außerordentlichen Verlängerung gegebenenfalls Lochen, wobei das Fließpressen der Standzeiten der Formstempel führt, ohne die schlagartig in einer besonderen Matrizenform mit Matrize zu gefährden.Lightening form made of metallic material before, this measure alone would be the task of starting from an initial invention of the same volume, or at least not fully fulfilling it, piece, using the following procedure - if the deformation is too slow. It has steps: Introducing a preformed starting point that turned out to be a sudden deformation Piece into the die bore, cold extrusion under 5 is not only possible under certain conditions, Form punch pressure, excavation and stripping, and but to an extraordinary extension possibly punching, the extrusion leading to the service life of the forming punches without the suddenly endangered in a special die shape with die.

besonderer Eindringtiefe des Formstempels erfolgt. Es sind zwar Vorschläge bekannt, hohe Stempel-special penetration depth of the forming stamp takes place. Although there are known proposals to

Hierbei hat die Rohspitze ein konisches Vorderteil, io geschwindigkeiten beim Kaltpressen zu verwenden, das das Kugelbett, die Flüssigkeitsdurchtrittsbohrung Solche Vorschläge entstanden vor allem für die und ein Teil der Füllbohrung enthält, sowie ein an Formung von schweren Stücken aus Metallen wie das Vorderteil anschließendes kurzes Hülsenteil mit Titanium, das überhaupt nur bei großer Umforgegenüber dem Vorderteil erweiterter Füllbohrung. mungsgeschwindigkeit duktil wird. Andererseits warHere, the raw tip has a conical front part, to use io speeds when cold pressing, that the ball bed, the fluid passage bore Such proposals arose above all for the and a part of the filling hole contains, as well as one used for forming heavy pieces of metals such as the front part adjoining a short sleeve part with titanium, which only works with a large amount of change the front part of an enlarged filling hole. flow velocity becomes ductile. On the other hand was

Die Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung zur 15 bisher die Frage der besten Geschwindigkeit beim Durchführung dieses Verfahrens vor, bestehend aus Fließpressen umstritten, und ihre Wahl blieb rein einer Matrize mit Formbohrung mit Kerndorn als empirisch und tastend, da ein wissenschaftliches Ver-Bohrungsabschluß und einem Formstempel, die sich ständnis der Vorgänge noch fehlte. Gegen die Anerfindungsgemäß dadurch kennzeichnet, daß der wendung einer schlagartigen Verformung bei Teilen Kerndom an einem getrennt angeordneten, eine Ent- 20 unter 1 g Gewicht und Stempeln von sehr geringem lüftung zulassendes Matrizenteil angeordnet ist, daß Durchmesser bestand ein starkes Vorurteil wegen bei bestimmter Kerndornhöhe die Formstempelend- der stark erhöhten Bruchgefahr,
stellung gegenüber dem Matrizenteil einem Größen- Das Verfahren nach der Erfindung überwindetThe invention also provides a device for 15 so far the question of the best speed when carrying out this method, consisting of extrusion controversial, and its choice remained purely a die with form bore with core mandrel as empirical and tentative, as a scientific Ver-Bohrungsabschluss and a forming punch who was still lacking admission of what was going on. Against the Aner invention according to the fact that the turning of a sudden deformation in parts of the core dome is arranged on a separately arranged, a vent under 1 g weight and stamping of very little ventilation permitting die part, that diameter existed a strong prejudice because of a certain core mandrel height Form punch end - the greatly increased risk of breakage,
position compared to the die part of a size The method according to the invention overcomes

verhältnis unterliegt, bei dem der Abstand zwischen diese Schwierigkeiten dadurch, daß die für die voll-Formdornstirnfläche und Rand des Kugelgehäuses 25 ständige Ausformung der Kugelschreiberrohspitze nicht wesentlich größer ist als der dreifache, vor- notwendige Energie bei verlustloser Umsetzung in zugsweise nicht größer als der ein- bis eineinhalb- Reibungswärme das Rohspitzenmaterial auf eine fache Durchmesser des Kugelgehäuses und daß die Temperatur von z. B. 400 bis 450° C erhitzt, d. h. Formgebung der Matrize kegelförmig nach oben ge- in einen Zustand verwandelt, bei dem sein Verforöffnet ist. 30 mungswiderstand bereits beträchtlich abnimmt. Dieis subject to the ratio at which the distance between these difficulties in that the for the full-form mandrel face and the edge of the ball housing 25 permanent formation of the ballpoint pen raw tip is not significantly greater than three times the energy required in the case of lossless conversion into preferably no greater than the one to one and a half frictional heat the raw tip material on a times the diameter of the ball housing and that the temperature of z. B. heated 400 to 450 ° C, d. H. Shape of the die conically upwards transformed into a state in which it is deformed is. 30 mung resistance already decreases considerably. the

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform einer durch Wärmeleitung in der Matrizenwand erfolgende solchen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das die Abkühlung des Werkstücks ist wegen der kleinen Füllbohrung im Vorderteil des Kugelschreiberroh- Abmessungen der Rohspitze außerordentlich rasch, lings bildende Formstempelteil zylindrische Außen- Es ist daher wahrscheinlich, daß im vorliegenden form mit ebener Stirnfläche aufweist. 35 Fall die günstige Wirkung einer schlagartigen Ver-According to an expedient embodiment, a heat conduction in the die wall such device is provided that the cooling of the workpiece is because of the small Filling hole in the front part of the raw ballpoint pen - dimensions of the raw tip extremely quickly, lings forming form punch part cylindrical outer It is therefore likely that in the present has shape with a flat face. 35 If the beneficial effect of a sudden

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Aus- formung zu einem großen Teil auf der Vermeidung bildung der Vorrichtung, bei welcher der Form- von Wärmeverlusten während des Vorgangs beruht, stempel Hohlform aufweist. Aus diesen Erwägungen ist es zweckmäßig für dasThe invention also extends to a formation to a large extent on avoidance formation of the device in which the shape is based on heat losses during the process, having stamp hollow shape. For these reasons, it is expedient for that

Die Erfindung sieht schließlich ein Ausgangswerk- Ausgangswerkstück ein Material zu wählen, dessen stück zur Durchführung dieses Verfahrens vor, das 40 Fließgrenze bei der Verformungstemperatur vorzugs-Kugelform aufweist und vorzugsweise plattiert ist. weise 3500 kg/cm² nicht überschreitet. Elektrolyt-Finally, the invention provides for a starting work- starting workpiece to be selected from a material whose piece is to be used for carrying out this method, which has the preferred spherical shape at the yield point at the deformation temperature and is preferably clad. does not exceed 3500 kg / cm ^2. Electrolyte-

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die kupfer hat sich als besonders geeignetes Ausgangsentscheidende Schwierigkeit in der Verwirklichung material erwiesen. Aber auch andere Metalle, wie eines Kaltverformungsverfahrens zur Herstellung reines Aluminium, Silber und gewisse Zinnlegieruneiner Kugeschreiberrohspitze in der vollkommenen 45 gen, sind verwendbar. Das Ausgangswerkstück kann, und genauen Ausformung des sehr dünnen, den z. B. mit Silber, plattiert werden, wobei bei der erNapf umgebenden Randes besteht. Dieser Abschnitt findungsgemäßen Verformung die Plattierung an den des Verfahrens ist kein Fließpreßvorgang im üblichen Außen- und Innenflächen der erzeugten Rohspitze Sinn, da diese Wand nicht etwa wie beim rückwär- als kontinuierlicher Überzug erhalten bleibt,
tigen Hülsenteil durch Auspressen des Metalls aus 50 Bei der Durchführung des Verfahrens werden einem Spalt, sondern durch Einpressen in einen kugelförmige Ausgangswerkstücke bevorzugt. Sie sich verjüngenden, äußerst engen Ringraum erfolgt. lassen sich in der Massenfertigung mit großer VoIu-Hieraus ergeben sich völlig andere Verformungsver- mengenauigkeit herstellen so daß die Länge des hältnisse, bei denen der zu überwindende Fließ- rückwärtigen Hülsenteils der Rohspitze sehr gleichwiderstand außergewöhnlich groß ist, der selbst beim 55 mäßig ausfällt und jede Nachbearbeitung überflüssig Verfahren nach der Erfindung Druckspannungen in macht. Vor allem aber lassen sich Kugeln besonders der Matrize hervorruft, die an die Grenze der bei einfach und stets lagerichtig in die Matrize einfühheutigen Werkzeugstählen zulässigen Werte heran- ren, wobei sie sich bei der vorzugsweise verwenreichen. deten Trichterform der Matrize automatisch zen-It has been shown, surprisingly, that the copper has proven to be a particularly suitable initial difficulty in realizing material. However, other metals, such as a cold working process for the production of pure aluminum, silver and certain tin alloys with a ballpoint pen tip in the complete range, can also be used. The starting workpiece can, and precise shaping of the very thin, the z. B. with silver, are plated, with the erNapf surrounding edge. This section of the deformation according to the invention, the plating on the method is not an extrusion process in the usual outer and inner surfaces of the raw tip produced sense, since this wall is not retained as a continuous coating, as in the case of the reverse heat.
term sleeve part by pressing out the metal from 50. When performing the method, preference is given to a gap, but rather to pressing into a spherical starting work piece. They are tapered, extremely narrow annulus. can be produced in mass production with a large volume. This results in completely different deformation accuracy, so that the length of the conditions in which the flow-back sleeve part of the tube tip to be overcome is extremely equal resistance, which even with the 55 is moderate and each Post-processing superfluous method according to the invention compressive stresses in power. Above all, however, balls, especially of the die, can be produced which approach the limit of the values permissible in the case of tool steels that are simple and always correctly positioned in the die, whereby they are preferably used in the case of the die. automatically centered the funnel shape of the

Es hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, 60 trieren. Die Kombination dieser Wirkungen setzt die daß die bei der Ausformung dieses Napfrandes ent- Bruchgefahr des Stempels sehr stark herab, weil zustehenden Verformungswiderstände nur dann ohne sätzliche seitliche Biegekräfte fast ganz vermieden Stempelbruch überwunden werden können, wenn es werden. — Die vorteilhafte Auswirkung eines entdem Formstempel ermöglicht wurde, bis auf wenige sprechend vorgeformten Ausgangswerkstücks auf Millimeter Abstand vom Kugelsitzrand in das Mate- 65 den Materialfmß beim Fließpreßvorgang war bereits rial in der Matrize vorzudringen. Dies verlangte eine bekannt.It has also been found, surprisingly, 60 trier. The combination of these effects sets the that the risk of breakage of the stamp during the shaping of this cup rim is very low because it is due Deformation resistance is only almost completely avoided without additional lateral bending forces Puncture breakage can be overcome if there are. - The beneficial effect of an entdem Form punch was made possible, with the exception of a few speaking pre-formed starting workpieces A millimeter distance from the edge of the ball seat into the material was already there during the extrusion process rial to penetrate the die. This demanded a well-known.

Umkonstruktion der Rohspitzenform in dem be- Die erfindungsgemäße Matrize ist so konstruiert,Redesign of the rough point shape in which the die according to the invention is constructed in such a way that

schriebenen Sinn. daß das verformte Material durch einen engen Spaltwritten sense. that the deformed material through a narrow gap

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zwischen. Matrizenwand und Formstempel nach Hohlform unter Druck mittels eines Stempelwerkrückwärts austreten kann und hierbei das rück- zeugs 16 verformt, welches einen hohlen Stempel 17 wärtige Hülsenteil der Rohspitze bildet. Der Spalt aufweist, in welchem ein Dorn 18 verschiebbar ist, muß so eng bzw. so ausgebildet sein, daß der Aus- auf den das hohle Werkstück 15 aufgeschoben wertrittswiderstand des Materials genügt, um in der 5 den kann.between. Die wall and mold stamp after hollow mold under pressure by means of a stamp mechanism backwards can emerge and thereby deform the return 16, which has a hollow punch 17 wärtige sleeve part of the raw tip forms. The gap has in which a mandrel 18 is displaceable, must be so narrow or so designed that the exit onto which the hollow workpiece 15 is pushed against stepping resistance of the material is sufficient to be in the 5 den.

Matrize die für die Ausformung des Vorderteiles Die Gestalt der Hohlform 11 ist deutlich ausDie for the shaping of the front part. The shape of the hollow form 11 is clearly visible

notwendigen Drücke zu erzeugen. Der zur Bildung Fig. 2 ersichtlich. Sie zeigt einen trichterförmigen der Innenform vorgesehene Kerndom ist starr und Eingang 19 und ein parallel oder fast parallel ausabsolut konzentrisch in den Matrizenboden einge- gebildetes Teil 20 sowie ein verjüngtes Endteil 21. baut, so daß eine vollkommene Gleichmäßigkeit und io Der verjüngte Kerndorn 13 besteht aus einem im hohe Genauigkeit der Napfrandabmessungen ge- wesentlichen zylindrischen Teil 22, welches an dem währleistet werden kann. Andererseits ist es wesent- Block 14 angebracht ist, einem konischen Teil 23 lieh, daß die Matrize an ihrem Boden sorgfältig ent- und einem im wesentlichen zylindrischen Endteil 24. lüftet wird, da sonst eine Ausformung des Napf- Die Teile 22 und 24 können einen leichten »Zug« randes nicht möglich ist. 15 aufweisen. Das Teil 22 erzeugt das zylindrischeto generate the necessary pressures. The formation of Fig. 2 can be seen. It shows a funnel-shaped The core dome provided for the inner shape is rigid and entrance 19 and a parallel or almost parallel from absolutely Part 20 formed concentrically in the die base and a tapered end part 21. builds so that a perfect uniformity and io The tapered core mandrel 13 consists of an im high accuracy of the cup edge dimensions essentially cylindrical part 22, which on the can be ensured. On the other hand, it is essential block 14 is attached, a conical part 23 lent that the die carefully delaminated at its bottom and a substantially cylindrical end portion 24. is ventilated, otherwise a formation of the bowl. Parts 22 and 24 can have a slight "pull" randes is not possible. 15 have. The part 22 creates the cylindrical

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hauptteil des Napfes 34 (F i g. 13), und Teil 23 erHand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt zeugt seine Grundfläche. In dem Teil 23 sind am Fig. 1 eine geschnittene Ansicht der Werkzeuge Umfang in Abständen Eindrückungen 25 vorgesehen, (Matrize und Stempel) und eines hohlen zylindri- deren Zweck später erläutert wird, sehen Werkstücks, 20 Das hohle Werkstück 15, welches von dem Ende F i g. 2, 3 und 4 geschnittene Ansichten im größe- des Domes 18 getragen wird, wird in kaltem Zuren Maßstab, welche aufeinanderfolgende Stufen des stand in die Hohlform eingeführt, worauf zwischen Kaltverformungsverfahrens veranschaulichen, den Werkzeugen 10 und 16 eine Annäherungsbewe-Fig. 5 und 6 Ansichten, welche das Vorgehen gung stattfindet, die durch die trichterförmige Münzur Befestigung des fertigen Schreibendes an einem 25 dung 19 geführt wird. F i g. 2 zeigt den Zustand, in Behälterrohr veranschaulichen, welchem das Werkstück 15 ganz eingeführt, aber Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch noch nicht zusammengedrückt und der Dorn 18 von von abgeänderten Werkzeugen und einem massiven, dem Ende 24 des Kerndomes festgehalten wurde, zylindrischen Ausgangskörper, Wenn der Hohlstempel 17 relativ zu der Form, F i g. 8, 9 und 10 Ansichten entsprechend der 30 wie in F i g. 3 gezeigt, mit einer Schlagenergie von Fig. 2, 3 und 4, welche verschiedene Stufen des 0,4 mkg vorbewegt wird, wird das Werkstück 15 ver-Verformungsvorganges bei Verwendung der abge- formt, bis es beginnt, sich der inneren Gestalt der änderten und des anderen Ausgangskörpers veran- Hohlform 11 und der äußeren Gestalt des Kernschaulichen, domes 13 anzupassen. Das Material des Werkstücks F i g. 11 und 12 Ansichten, welche das Lochen 35 beginnt nach rückwärts durch die schmalen ringeines ausgepreßten Ansatzes von einem mit den ab- förmigen Austrittsspalte auszutreten, die zwischen geänderten Werkzeugen hergestellten Rohling ver- der Außenseite des Hohlstempels 17 und dem im anschaulichen, wesentlichen zylindrischen Teil 20 der Form sowie F i g. 13 eine geschnittene Ansicht in stark ver- zwischen der Außenseite des Endstücks 24 des Kerngrößertem Maßstab, welche das Fließbild in einem 40 domes und der Innenseite des Stempels 17 vorhanden Rohling veranschaulicht, der gemäß der Erfindung sind. Das Material wird auch in die Eindrückungen aus einem kugelförmigen Ausgangswerkstück erzeugt 25 hineingepreßt. Die Luft, welche sonst in der wurde, Hohlform eingeschlossen wäre, kann durch eine enge Fig. 14 bis 17 die Werkzeuge für aufeinander- Entlüftungsöffnung26 zwischen den Teilen 12 und folgende Stufen bei der Herstellung eines abgeän- 45 14 entweichen. Diese Entlüftungsöffnung hat beiderten Rohlings, spielsweise eine Weite von 0,025 mm.Embodiments of the invention are explained in the main part of the cup 34 (FIG. 13) and part 23 of the drawing; in this shows testifies its base area. In the part 23 on Fig. 1 a sectional view of the tools circumference at intervals indentations 25 are provided, (die and punch) and a hollow cylindrical purpose will be explained later, see workpiece, 20 The hollow workpiece 15, which from the end F i g. 2, 3 and 4 cross-sectional views in the size of the dome 18 is worn, is in cold Zuren scale, which successive stages of the stand are introduced into the hollow mold, whereupon between cold forming processes, the tools 10 and 16 illustrate an approaching movement. 5 and 6 are views showing the procedure being followed by the funnel-shaped coin for attaching the finished writing end to a training 19. F i g. 2 shows the state in which the workpiece 15 has been completely inserted, but FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1, but not yet compressed and the mandrel 18 has been held by modified tools and a solid end 24 of the core dome , cylindrical starting body, When the hollow punch 17 relative to the shape, F i g. 8, 9 and 10 are views corresponding to FIG. 30 as in FIG. 3, with an impact energy of FIGS. 2, 3 and 4, which is advanced to various stages of 0.4 mkg, the workpiece 15 is deformed using the molded until it begins to change the inner shape of the and the other starting body has to adapt the hollow shape 11 and the outer shape of the core, dome 13. The material of the workpiece F i g. 11 and 12 are views showing the perforation 35 begins to emerge backwards through the narrow ring of a pressed-out projection from an outlet gap with an ab- shaped shape, the blank produced between modified tools on the outside of the hollow punch 17 and the essentially cylindrical part 20, which is clearly illustrated the form as well as F i g. Figure 13 is a cross-sectional view, at a very different scale, of the outside of the end piece 24 of the core, illustrating the flow diagram in a blank 40 dome and the inside of the punch 17 made in accordance with the invention. The material is also pressed into the indentations produced from a spherical starting workpiece. The air which would otherwise be trapped in the hollow mold can escape through a narrow Fig. This ventilation opening has both blanks, for example a width of 0.025 mm.

Fig. 18 die Endstufe bei der Herstellung eines Der Vorschub des Stempels 17 setzt sich fort, bis18 shows the final stage in the production of a. The advance of the punch 17 continues until

weiteren, abgewandelten Rohlings aus einem sphäri- die Endstufe nach Fig.4 erreicht ist. Während sehen Ausgangskörper unter Verwendung eines mas- dieses fortgesetzten Vorschubes wird das duktile siven Stempels, 50 Material weiter um das Ende des Kemdomes hemmfurther, modified blank from a spherical the output stage according to Fig.4 is reached. While see output body using a mass- this continued feed becomes the ductile siven stamp, 50 material further around the end of the core dome

Fig. 19 und 20 zwei aufeinanderfolgende Stufen und nach oben in den Innenraum des Hohlstempels beim Ausstoßen eines Metallsteges, der an der 17, sowie zwischen die Außenseite des Stempels und Grundfläche des Napfes bei dem hi F ig. 18 gezeigten die Innenseite des Teiles 20 der Form als rohrför-Rohling verbleibt, mige Teile 27 und 28 herausgedrückt. Wenn die in-19 and 20 two successive stages and upwards into the interior of the hollow punch when ejecting a metal web on the 17, as well as between the outside of the punch and Base area of the bowl in the hi Fig. 18 shows the inside of part 20 of the mold as a rohrför blank remains, mige parts 27 and 28 pushed out. When the in-

Fig. 21 und 22 die Erzeugung von Tintenrillen in 55 nere Hülse27 nach und nach ausgeformt wird, der Grundfläche des Napfes gleichzeitig mit dem drückt sie den Stift 18 zurück in den Stempel 17 Ausstoßen des Metallsteges, hinein. Das duktile Material wird außerdem inner-21 and 22 the production of ink grooves in 55 inner sleeve 27 is gradually formed, the base of the cup at the same time as it presses the pin 18 back into the punch 17 Eject the metal bar, into it. The ductile material is also

Fig. 23 eine stark vergrößerte Wiedergabe des halb der Hohlform nach vom gedrückt, so daß es geätzten Schnittes eines Rohlings gemäß Fig. 18, die Form vollständig ausfüllt und sich an den Rand wobei die Makrostruktur mit den Kornfließlinien 60 des Hohlraumes anschmiegt. Wie schon erwähnt, sichtbar ist, wird dies erreicht, indem dafür gesorgt wird, daß derFig. 23 is a greatly enlarged representation of the half of the hollow mold pushed forward so that it etched section of a blank according to FIG. 18, completely fills the shape and extends to the edge the macrostructure conforming to the grain flow lines 60 of the cavity. As already mentioned, is visible, this is achieved by making sure that the

F i g. 24 eine ähnliche Wiedergabe, welche das Widerstand gegen das rückseitige Austreten des Kornfließbild in dem fertigen Schreibende darstellt. Materials (d. h. der Widerstand gegen die durch Nach Fig. 1 enthält die Form 10 eine verjüngte Auspressen erfolgende Bildung der Hülsenteile 27, Hohlform 11 der Matrize, die in dem hohlen Teil 12 65 28) genügend groß ist. Zu diesem Zweck ist in der ausgebildet ist, und einen Kerndorn 13, welcher auf Endstufe die Weite der Austrittsspalte zwischen der einem Block 14 ausgebildet ist und in die Hohlform konischen Außenfläche des Kemdomes und der inhineinragt. Das Ausgangswerkstück 15 wird in dieser neren Stirnkante des Stempels bzw. zwischen derF i g. 24 is a similar representation showing the resistance to rear leakage of the Represents grain flow diagram in the finished writing end. Materials (i.e. the resistance to the through According to Fig. 1, the mold 10 includes a tapered extrusion taking place formation of the sleeve parts 27, Hollow shape 11 of the die, which is sufficiently large in the hollow part 12 65 28). To this end, the is formed, and a core mandrel 13, which at the end stage the width of the exit gap between the a block 14 is formed and in the hollow shape of the conical outer surface of the core dome and protrudes into it. The starting workpiece 15 is in this neren front edge of the punch or between the

a = a = 1,80 mm Durchmesser1.80 mm diameter 6 =6 = 1,37 mm Durchmesser1.37 mm diameter c —c - 1,12 mm Durchmesser1.12 mm diameter 1,63 mm Durchmesser1.63 mm diameter 0 TTt*0 TTt * 0,71 mm Durchmesser0.71 mm diameter / =/ = 0,51 mm Durchmesser0.51 mm diameter 8 =8 = 1,12 mm1.12 mm h =h = 1,3 mm1.3 mm i —i - 5,0 mm5.0 mm J =J = 0,38 mm0.38 mm 26°26 ° Z =Z = 26°26 ° m = m = 26°26 °

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äußeren Stirnkante des Stempels und dem inneren ein bekannter teilsphärischer Seitensitz erzeugt wird. Umfang der Form enger als die Weite der Napflippe Dieser teilsphärische Seitensitz wird von den Grund-29. Dies ergibt sich aus F i g. 4 und aus den Abmes- sitzflächen in an sich bekannter Weise durch einen sungen, die in folgender Tabelle angegeben sind. die Kugel umgebenden Ringraum getrennt, mit wel-outer end edge of the stamp and the inner a known part-spherical side seat is generated. Circumference of the shape narrower than the width of the cup lip. This partially spherical side seat is used by the basic 29. This can be seen from FIG. 4 and from the measuring seat surfaces in a manner known per se by a solutions, which are given in the following table. the annulus surrounding the sphere separated, with

5 chem der Zuführungskanal durch die zwischen den Warzen 32 vorhandenen Räume in Verbindung steht. Das vervollständigte Schreibende ist bei 36 in F i g. 5 dargestellt.5 chem the supply channel through the spaces between the warts 32 is in communication. The completed writer is at 36 in FIG. 5 shown.

Die oben beschriebenen Operationen zur Bildung ίο des Rohlings und zur vollständigen Ausbildung des Schreibendes können in einer fortlaufenden Folge auf einer mehrstufigen Maschine ausgeführt werden, wie z.B. auf einer Maschine der Drehtisch- oder Revolverbauart. Die Operationen an dem hergestell-15 ten Rohling können sogar ausgeführt werden, ohne diesen von dem Stempel abzunehmen.The operations described above for the formation of the blank and the complete formation of the Writing can be carried out in a continuous sequence on a multi-level machine, such as on a rotary table or turret type machine. The operations on the manufactured 15 th blank can even be executed without removing it from the punch.

Die Hülse 28 bildet einen zweckmäßigen Ansatz, durch welchen das Schreibende an einem Zuführungsrohr oder an einem Adapter, durch welchen ao das Schreibende mit einem Vorratsrohr verbunden werden kann, befestigt werden kann. Geeignete Operationen für diesen Zweck sind in Fig. 5 und 6 Das Werkstück 15 zur Verwendung mit den Werk- veranschaulicht.The sleeve 28 forms a convenient approach by which the writing end to a feed tube or on an adapter through which the writing end is connected to a supply tube can be attached. Suitable operations for this purpose are in Figs The workpiece 15 for use with the work illustrated.

zeugen, welche die angegebenen Abmessungen ha- Das Rohr 37, dessen Außendurchmesser etwa derben, kann einen Außendufchmesser von 1,6 mm, 25 selbe ist wie der Innendurchmesser der Hülse 28, einen Innendurchmesser von 0,75 mm und eine wird in diese eingesetzt und das Schreibende mittels Länge von 2,2 mm haben. des Rohres durch eine Öffnung 38 einer Form 39testify that the specified dimensions have the pipe 37, the outer diameter of which is roughly coarse, can have an outer diameter of 1.6 mm, 25 is the same as the inner diameter of the sleeve 28, an inside diameter of 0.75 mm and one is inserted into this and the writing end means 2.2 mm in length. of the tube through an opening 38 of a mold 39

Ferner ist ersichtlich, daß in der Endstufe nach gedrückt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die Öffnung Fig. 4 der Abstand zwischen der Stirnfläche des 38 verjüngt sich auf einen geringen Durchmesser, Stempels 17 und dem Rand 29 des Napfes etwas 30 welcher etwas kleiner ist als der Außendurchmesser kleiner ist als der Napfdurchmesser, der bestimmt der Hülse 28, so daß, wenn das Schreibende durch ist durch das zylindrische Teil 22 des Kerndornes. die Öffnung hindurchgedrückt wird, die Hülse auf Der sich ergebende Rohling besteht daher aus einem das Rohr aufgequetscht und das Schreibende zuver-Fassungskörperteil 30, welcher an einem Ende durch lässig befestigt wird.It can also be seen that the output stage is pushed down, as shown in FIG. The opening Fig. 4 the distance between the end face of 38 tapers to a small diameter, Stamp 17 and the edge 29 of the cup something 30 which is slightly smaller than the outer diameter is smaller than the cup diameter, which determines the sleeve 28, so that when the writing end through is through the cylindrical part 22 of the core mandrel. the opening is pushed through, the sleeve on The resulting blank therefore consists of a pinched-on tube and the writing end of the socket body part 30, which is attached at one end by casual.

den Napfrand und an dem anderen Ende durch die 35 Die abgeänderten Werkzeuge 16' und 10' nach Stirnfläche31, welche von der Stirnfläche des Stem- Fig. 7 sind in erster Linie zur Verwendung mit pels gebildet wird, begrenzt ist. Der Abstand zwi- einem massiven, zylindrischen Ausgangswerkstück sehen dem Rand 29 und der Stirnfläche 31 ist dabei 15' bestimmt. Wie ersichtlich, ist hier, obwohl der etwas kleiner als der Napfdurchmesser. Die Hülsen- Stempel 17' hohl ausgebildet ist, der mittlere Stift 18 teile 27, 28 stehen von dieser Stirnfläche nach rück- 4.0 nicht vorgesehen. Außerdem ist das zylindrische wärts hervor, und die Wandstärke ist wenigstens an Ende 24' des Kerndornes 13' kürzer als das Ende 24 ihrer Wurzel, d. h. an der Stelle, an der sie mit dem des Kerndornes 13.the rim of the bowl and at the other end through the 35 The modified tools 16 'and 10' Face 31, which is from the face of the stem- Fig. 7 are primarily for use with pels is formed is limited. The distance between a solid, cylindrical starting workpiece see the edge 29 and the end face 31 is determined here 15 '. As can be seen, here is although the slightly smaller than the bowl diameter. The sleeve punch 17 'is hollow, the middle pin 18 parts 27, 28 are not provided from this end face according to rear 4.0. In addition, this is cylindrical outwards, and the wall thickness is shorter than the end 24 'at least at the end 24' of the core mandrel 13 ' its root, d. H. at the point where it connects to that of the core mandrel 13.

Teil30 in Verbindung stehen, nicht größer als die Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß, wenn der StempelPart 30 are connected, not larger than that From Fig. 9 it can be seen that when the stamp

Wandstärke des Napfrandes. Es sei erwähnt, daß, 17' sich vorbewegt (Schlagenergie 0,4 mkg), nicht wenn die Abmessungen des Werkzeugs derart sind, 45 nur das Material um den Stempel herum in der bedaß die anfänglichen Stufen des rückseitigen Aus- ginnenden Ausbildung der Hülse 28 ausgepreßt wird, Stoßes der Hülse 28 (vgl. Fig. 3) stattfinden, bevor sondern es wird auch nach oben in den hohlen Stemdie Stirnfläche des Stempels sich über das schmale pel austreten. Dadurch wird, wie in F i g. 10 gezeigt, Ende des trichterförmigen Eingangs 19 der Form ein Metallansatz 40 nach oben in das Innere des hinaus vorgeschoben hat, das freie Ende der Hülse 50 Stempels ausgedrückt. In der Endstufe ist die innere 28 etwas dicker sein kann als ihr Wurzelteil. Kante des Stempelendes sehr dicht an dem UmfangWall thickness of the bowl rim. It should be mentioned that '17' does not advance (impact energy 0.4 mkg) if the dimensions of the tool are such, only the material around the punch is in the bedass the initial stages of the rear starting formation of the sleeve 28 is pressed out, The thrust of the sleeve 28 (see Fig. 3) will take place before but it will also go up into the hollow stem The face of the stamp emerges over the narrow pel. As a result, as shown in FIG. 10 shown At the end of the funnel-shaped entrance 19 of the mold, a metal extension 40 upwards into the interior of the has pushed out, the free end of the sleeve 50 plunger expressed. In the final stage is the inner one 28 can be a little thicker than its root part. Edge of the end of the punch very close to the circumference

Die Eindrückungen 25 erzeugen an der konischen des konischen Teiles 23 des Kerndornes 13', so daß Stirnfläche des Napfes Erhöhungen oder Warzen, der hier gebildete ringförmige Austrittsspalt in der wie sie deutlich bei 32 in F i g. 13 zu sehen sind. Weite kleiner ist als der Rand 29 und dadurch so Die Endteile des Kerndornes 13 erzeugen einen Zu- 55 eng ist, daß der Ansatz 40 mit dem Fassungskörperführungskanal, der als Ganzes in Fig. 5 und 13 mit teil30 nur durch einen sehr dünnen und leicht zu 33 bezeichnet ist und zu dem Napf 34 führt. brechenden Ring verbunden ist. Der Ansatz kannThe impressions 25 produce on the conical of the conical part 23 of the core mandrel 13 ', so that End face of the cup elevations or warts, the annular exit gap formed here in the as clearly shown at 32 in FIG. 13 can be seen. Width is smaller than the edge 29 and thus so The end parts of the core mandrel 13 produce a too tight 55 that the extension 40 with the socket body guide channel, the as a whole in Fig. 5 and 13 with part30 only by a very thin and easy to 33 is designated and leads to the bowl 34. breaking ring is connected. The approach can

Der fertige Rohling wird aus der Form heraus- daher leicht in einer späteren Stufe abgebrochen gezogen, und zu diesem Zweck kann sein Teil 20 werden.The finished blank is easily broken off from the mold in a later stage pulled, and for this purpose its part can become 20.

einen leichten »Zug« haben. Entweder bevor oder 60 Die Abmessungen der geänderten Werkzeuge und nachdem der Rohling von dem Stempel entfernt des sich ergebenden Rohlings sind dieselben wie sie wurde, wird eine Kugel, welche die Schreibkugel 35 oben angegeben wurden, jedoch mit Ausnahme oder eine andere Kugel sein kann, in den Napf ein- der Abmessungen h und i, die wie folgt sind: gesetzt und gegen die Warzen 32 angedrückt, so h = 2,1 mm; i = 6,4 mm.have a slight "pull". Either before or 60 The dimensions of the modified tools and after the blank is removed from the punch of the resulting blank is the same as it was, a ball, which the writing ball 35 indicated above, but may be except or another ball, is shown in the cup one of the dimensions h and i, which are as follows: set and pressed against the lugs 32, so h = 2.1 mm; i = 6.4 mm.

daß in diesen teilsphärische Grundsitzflächen ein- 65 Das Ausgangswerkstück zur Verwendung mit gedrückt werden. Der Rand 29 des Napfes wird um Werkzeugen von diesen Abmessungen kann einen die Kugel herum verformt, so daß oberhalb des Durchmesser von 1,8 mm und eine Länge von Kugeläquator und erwünschtenfalls auch unterhalb 2,2 mm haben.that in these part-spherical basic seat surfaces a 65 The initial workpiece for use with be pressed. The edge 29 of the cup is around tools of these dimensions can a the ball deformed around so that above the diameter of 1.8 mm and a length of Spherical equator and, if desired, also below 2.2 mm.

Die in den beiden vorhergehenden Beispielen be- Das Werkstück 15" hat einen Durchmesser von schriebenen Werkzeuge eignen sich zur Verwendung 4,0 mm und die Schlagenergie beträgt 5,5 mkg.The workpiece 15 ″ has a diameter of written tools are suitable for use 4.0 mm and the impact energy is 5.5 mkg.

mit einem kugelförmigen Ausgangswerkstück von Der sphärische Ausgangskörper 15" paßt in denwith a spherical starting workpiece of The spherical starting body 15 "fits into the

2,0 mm Durchmesser. Zuführungstrichter 19" und wird durch diesen genau2.0mm diameter. Feed hopper 19 "and is accurate through this

Das Abtrennen des Ansatzes 40 von dem Rohling 5 zentriert. Wenn das Werkzeug 17" vorgeschobenThe separation of the extension 40 from the blank 5 is centered. When the tool is 17 "advanced

ist in Fig. 11 und 12 veranschaulicht. Es wird wird, wird der Ausgangskörper nach unten in dieis illustrated in FIGS. 11 and 12. It will will, will be the starting body down into the

durchgeführt, indem man einen Stempel 41 durch Hohlform verdrängt, und ein Teil seines Materialsperformed by displacing a punch 41 through a hollow mold, and part of its material

den Napf hindurch bis zur Berührung mit dem wird nach rückwärts um das verjüngte Stirnende des Wurzelteil des Ansatzes herabdrückt, so daß dieser Stempels und durch die Öffnung 42 in dem Stempelthrough the bowl until it touches the is backwards around the tapered front end of the The root part of the approach is pressed down, so that this punch and through the opening 42 in the punch

abgeschert wird. Das Abtrennen kann erfolgen, wäh- io ausgepreßt. Fig. 15 zeigt eine Stufe, in welcher deris sheared off. The separation can take place while it is pressed out. Fig. 15 shows a stage in which the

rend der Rohling sich noch auf dem Stempel be- geleistete Arbeitsaufwand etwa 1,4 mkg beträgt,rend the blank is still on the punch work done is about 1.4 mkg,

findet. F i g. 16 veranschaulicht eine nachfolgende Stufe,finds. F i g. 16 illustrates a subsequent stage,

Die Operationen zur Fertigstellung des Schreib- in welcher der Arbeitsaufwand etwa 2,8 mkg beendes aus dem Rohling und zur Befestigung des trägt, wobei ersichtlich ist, daß das rückseitige Ausschreibendes auf einem Zuführungsrohr oder Adap- 15 pressen durch und um den Stempel, sowie das vorderter können wie oben beschrieben durchgeführt seitige Auspressen in das den Fassungskörper bilwerden. dende Teil der Hohlform fortgeschritten ist. F i g. 17The operations to complete the writing in which the workload ends about 2.8 mkg from the blank and for fastening the carries, it being evident that the rear end of the tender on a feed tube or adapter press through and around the punch, as well as the one in front can be carried out as described above, side pressing into the frame body. the end of the mold has progressed. F i g. 17th

Wenn man einen gemäß der Erfindung hergestell- zeigt die Endstufe, in welcher der Arbeitsaufwand ten Rohling durchschneidet und die Schnittfläche in 5,5 mkg beträgt. Der Rohling ist vollständig fertigbekannter Weise poliert und ätzt, wird das Fließbild ao gestellt, und um den Stempel 17" herum ist eine volldes Materials sichtbar. Ein typisches Fließbild ist ständige Hülse 44 gebildet, die durch ein hohles in Fig. 13 wiedergegeben. Der in Fig. 13 ver- konisches Teil 45 mit dem Teil 30 verbunden ist. anschaulichte Rohling wurde durch Kaltverformung Innerhalb des Stempels befindet sich ein ausgepreßter eines massiven kugelförmigen Kupferkörpers her- Ansatz 40", dessen unteres Ende bei 46 hohl ist, so gestellt, jedoch unterscheidet sich das Fließbild eines 25 daß der Ansatz mit dem Teil 30 durch ein dünnes Rohlings, welcher aus einem massiven oder hohlen Ringteil verbunden ist, an dem er leicht abgebrochen zylindrischen Ausgangswerkstück hergestellt wurde, werden kann.If one manufactures one according to the invention, the final stage shows in which the workload th cutting through the blank and the cutting area is 5.5 mkg. The blank is completely polished and etched in the known manner, the flow diagram is set up, and there is a complete one around the punch 17 ″ Material visible. A typical flow sheet is permanent sleeve 44 formed by a hollow shown in FIG. The conical part 45 in FIG. 13 is connected to the part 30. Clear blank was made by cold forming. Inside the punch there is a pressed out a solid spherical copper body her- approach 40 ", the lower end of which is hollow at 46, so placed, however, the flow diagram of a 25 differs that the approach with the part 30 by a thin one Blank, which is connected from a solid or hollow ring part, on which it is easily broken off cylindrical starting workpiece was produced, can be.

von dem dargestellten Fließbild nicht wesentlich. Die Wie ersichtlich, ist in der Endstufe der Abstand Zeichnung zeigt die Bruchlinie 52, an welcher der zwischen der Stirnfläche des Stempels und dem Rand Ansatz 40 abgebrochen wurde. Wie ersichtlich, ver- 30 des Napfes im wesentlichen so groß wie der Durchlaufen die Faserfließlinien in dem die Umfangsfläche messer des Napfes. Die Austrittsspalte, welche sich des Napfes bildenden Material im wesentlichen par- während des Verformungsvorganges zwischen der allel zu der Innenfläche des Napfes 34, und zwar so- Außenkante der Stirnfläche des Stempels und dem wohl in axialer als auch in Umfangsrichtung. Dies verjüngten Teil 21" der Form und zwischen einer beruht auf dem Umstand, daß während der Verfor- 35 Schulter 47 an dem Stempel und dem Teil 20" bilmung die Oberflächenschicht des Ausgangskörpers den, sind jedoch größer als die Randbreite des Napausgedehnt und ohne Bruch über den Kerndorn ge- fes. Es wird indessen dafür gesorgt, daß in der Endbreitet wird. stufe der Auspreßwiderstand in den Austrittsspaltennot essential from the flow diagram shown. As can be seen, the distance is in the output stage Drawing shows the break line 52 at which the between the face of the punch and the edge Approach 40 was canceled. As can be seen, the bowl is essentially as large as the passage through it the fiber flow lines in which the circumferential surface of the cup. The exit column, which is of the cup forming material essentially par- during the deformation process between the allele to the inner surface of the cup 34, namely so- outer edge of the end face of the stamp and the probably in the axial as well as in the circumferential direction. This tapered part 21 "of the shape and between one is based on the fact that during the deformation 35 shoulder 47 on the punch and the part 20 ″ is formed However, the surface layer of the starting body is expanded to be greater than the edge width of the nap and without breakage over the core mandrel. It is, however, ensured that in the final width will. grade the extrusion resistance in the outlet gaps

Fi g. 14 bis 17 veranschaulichen die Herstellung so hoch ist, daß in der Hohlform der Druck entsteht, eines Rohlings, ausgehend von einem kugelförmigen 4° der erforderlich ist, um den schmalen Napfrand ausWerkstück 15", für ein Schreibende mit einer Hülse, zubilden. Ebenso wie in den vorhergehenden Beiin welche ein Behälterrohr eingesetzt werden kann. spielen wird auch bei dieser Ausführungsform die Das Fassungskörperteil 30 des Rohlings ist im Luft durch die Entlüftungsöffnung 26 entweichen, wesentlichen übereinstimmend mit demjenigen bei welche die dafür angemessene Größe hat. den oben beschriebenen Beispielen, jedoch sind 45 Die Operationen, die erforderlich sind, um aus die Teile des Rohlings, die rückwärts von dem dem so hergestellten Rohling ein fertiges Schreib-Teil 30 liegen, von jenen Beispielen etwas ab- ende herzustellen, sind im wesentlichen die gleichen, weichend. wie sie oben beschrieben wurden. Man kann einFi g. 14 to 17 illustrate the production is so high that the pressure is created in the hollow mold, of a blank, starting from a spherical 4 °, which is required to make the narrow rim of the workpiece 15 ", for a writer with a sleeve. As in the previous case which a container pipe can be used. will also play in this embodiment The socket body part 30 of the blank has escaped in the air through the vent opening 26, essentially coincides with that of which has the appropriate size. the examples described above, however, are 45 of the operations that are required to get out the parts of the blank that form a finished writing part backwards from the blank produced in this way 30, to make something different from those examples, are essentially the same, giving way. as described above. One can

Das Formteil 12", in welchem die Hohlform aus- Behälterrohr von kapillarer Weite direkt in die HülseThe molded part 12 ″, in which the hollow shape is made of a container tube of capillary width directly into the sleeve

gebildet ist, hat eine trichterförmige Eingangs- 50 44 einsetzen und diese um das Rohr herum klem-is formed, has a funnel-shaped input 50 44 insert and clamp this around the pipe

mündungl9", ein paralleles Teil 20" und ein ver- men oder quetschen, um das Schreibende und denmouth 19 ", a parallel part 20" and a mingling or squeezing around the end of the letter and the

jüngtes Teil 21". Der Kerndorn 13 ist im wesent- Behälter fest miteinander zu verbinden,younger part 21 ". The core mandrel 13 is to be firmly connected to one another in the essential container,

liehen übereinstimmend mit den obigen Beispielen, Beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen be-borrowed in accordance with the above examples, the two preceding exemplary embodiments

und dasselbe gilt für Form und Größe desjenigen sitzt das Werkzeug einen hohlen Stempel. Fig. 18and the same goes for the shape and size of the one the tool sits on a hollow punch. Fig. 18

Teiles des verjüngten Abschnittes 21", welches den 55 zeigt die Endstufe bei der Formung eines RohlingsPart of the tapered section 21 ″, which shows the 55 the final stage in the formation of a blank

Kerndorn umgibt. Der Stempel 17" ist hohl und be- 55 aus einem sphärischen Ausgangskörper unterCore mandrel surrounds. The punch 17 ″ is hollow and consists of a spherical starting body

sitzt an seiner Arbeitsfläche eine Öffnung 42, welche Verwendung eines vollen Stempels 54. Die Form 50an opening 42 sits on its work surface, which uses a full punch 54. The mold 50

zu einer einen Spielraum bildenden Öffnung 43 führt. entspricht im großen und ganzen der oben beschrie-leads to an opening 43 forming a clearance. corresponds by and large to the above

Die Abmessungen der Werkzeuge, welche von den- benen und dargestellten Form. Sie besitzt einenThe dimensions of the tools, which of the shapes and forms shown. She owns one

jenigen der obigen Beispiele abweichen, sind 60 trichterförmigen Eingang 51, welcher den sphärischenthose of the above examples differ, 60 are funnel-shaped entrance 51, which is the spherical

Ausgangskörper zentriert und zu einem im wesent-Output body centered and to an essentially

I = 30° liehen parallelen Teil 52 führt, das leicht einge- I = 30 ° borrowed parallel part 52 leads, which is easily inserted

n = 3,3 mm Durchmesser zogen ist und zu einem verjüngten Endteil 53 führt. n = 3.3 mm diameter is drawn and leads to a tapered end portion 53.

ο = 0,61 mm Durchmesser ^{Der zur Bildun}S ^{des Na}P^{fes dienend}e Kerndorn 13, ο = 0.61 mm diameter ^{The core} mandrel 13, which is used ^{to form the Na} P ^fes,

_ λλ λ 65 ist etwas schmaler als das schmale Ende der Hohl- _ λλ λ 65 is slightly narrower than the narrow end of the hollow

P ~ ' form und ragt in diese von dem Block 14 aus P ~ ' shape and protrudes into this from the block 14

q= 5,1mm hinein. Außerdem ist eine EntlüftungsöfEnung 26 vor- q = 5.1mm in. In addition, a ventilation opening 26 is provided.

r = 3,8 mm Durchmesser gesehen. r = 3.8 mm diameter seen.

a = a = 2,54 mm Durchmesser2.54mm diameter b = b = 1,27 mm Durchmesser1.27 mm diameter c = c = 1,09 mm Durchmesser1.09 mm diameter d =d = 2,18 mm Durchmesser2.18 mm diameter 1,4 mm Durchmesser1.4mm diameter j _ y _ 0,51 mm Durchmesser0.51 mm diameter 8 =8 = 1,47 mm Durchmesser1.47 mm diameter Z ■—' Z ■ - ' 6,7 mm6.7 mm JJ 0,38 mm0.38 mm k =k = 26°26 ° 7 7th 100°100 ° q —q - 2,80 mm2.80 mm s = s = 1,14 mm1.14 mm t =t = 0,33 mm0.33 mm u =u = 1,65 mm1.65 mm V =V = 5°5 °

11 1211 12

Der Stempel 54 hat eine stufenweise abgesetzte 0,33 mm. Dieser Wandsteg muß nachträglich entzylindrische Form mit einem Führungsende54a, das fernt werden, z.B. durch Ausstanzen, und das für im Durchmesser verkleinert ist und mit der Stirn- diese Operation bestimmte Werkzeug ist in Fig. 19 fläche 54 b abschließt. und 20 dargestellt. Es besteht aus einer AufnahmeThe stamp 54 has a stepwise stepped 0.33 mm. This wall web must subsequently entzylindrische shape with a Führungsende54a, which are removed, for example by punching, and that is reduced in diameter and for certain with the frontal this operation tool is flush b in Fig. 19 surface 54. and 20 shown. It consists of a recording

5 58 für die Zentrierung des Rohlings 55, einem Stem-Die Abmessungen in Fig. 18 sind folgende: pel 59 und einem hohlen Amboß 60, welcher in den5 58 for centering the blank 55, a stem- The dimensions in Fig. 18 are as follows: pel 59 and a hollow anvil 60 which is inserted into the

Rohling eingeführt wird und diesen gegen die Einwirkung des Stempels abstützt. Die Bohrung dieses Ambosses ist im Durchmesser etwas größer als der ίο Stempel 59, so daß bei der Abwärtsbewegung des Stempels der Wandsteg ausgestanzt wird und in den Amboß herabfällt, wie dies bei 62 in Fig. 20 dargestellt ist.Blank is introduced and this is supported against the action of the punch. The bore of this The anvil is slightly larger in diameter than the punch 59, so that when the Stamp the wall web is punched out and falls down into the anvil, as shown at 62 in FIG is.

Bei allen bisher beschriebenen Anordnungen ist *5 der Kerndorn am Umfang mit einer Reihe von Eindrückungen oder Grübchen versehen, so daß an dem Boden des Napfes im Abstand angeordnete Warzen gebildet werden, auf welchen die in Umfangsrichtung verteilten Grundsitzflächen nachträglich eingedrückt 20 werden können. Diese Grundsitzflächen werden durch radiale Tintenzuführungskanäle unterteilt, welche durch die zwischen den Warzen vorhandenen Zwischenräume gebildet werden.In all the arrangements described so far, the core mandrel is on the circumference with a series of indentations or dimpled so that spaced warts on the bottom of the cup are formed on which the base seat surfaces distributed in the circumferential direction are subsequently pressed 20 can be. These base seat surfaces are divided by radial ink supply channels, which are formed by the spaces between the warts.

An Stelle eines solchen mit Grübchen versehenen ²5 Kerndornes kann auch ein glatter Kerndorn verwendet werden. In diesem Fall werden die Tintenzuführungskanäle in einer nachfolgenden Operation hervor-Wenn der Stempel 54 sich nach abwärts bewegt, gebracht, wie dies in Fi g. 21 und 22 veranschaulicht verdrängt er den sphärischen Ausgangskörper aus ist. Der hier gezeigte Rohling 63 entspricht etwa dem dem Eingangstrichter 51 in das Teil 52 der Form und 30 Rohling 55 in Fig. 18 mit der Ausnahme, daß die bewirkt dann, daß das Material des Ausgangs- Warzen in dem verjüngten unteren Teil 64 des Napkörpers in das verjüngte Teil 53 hineingepreßt wird, f_es 65 fehlen, welcher zu einem blind endenden, so daß es dieses ausfüllt, während es rückseitig um mittleren Zuführungskanal 66 führt. Der Stempel 67 den Stempel herum als Außenhülse 56 auftritt. Wäh- hat ein glattes Ende 67 a, um den Wandsteg 62 rend dieser Verformung wird das Material des Aus- 35 (Fig. 22) nach innen in den Amboß 60 auszustangangskörpers über den Kerndom 13' ohne Bruch sei- _zen, er ist jedoch außerdem mit mehreren Rillen 68 ner Oberflächenschicht gestreckt. Der Austrittsspalt versehen, welche in der Endstufe des Ausstanzens zwischen der Schulter 54 c des Stempels und dem in die Grundfläche des Napfes radiale Tintenkanäle Teil 52 der Hohlform ist so schmal, daß dem rück- 69 eindrücken.In place of such a dimpled ² 5 core mandrel, a smooth core mandrel may be used. In this case, the ink supply channels are brought out in a subsequent operation when the plunger 54 moves downward, as shown in FIG. 21 and 22 illustrates it displaces the spherical output body from it. The blank 63 shown here corresponds approximately to that of the inlet funnel 51 in the part 52 of the mold and 30 blank 55 in FIG the tapered part 53 is pressed in if _{it is} missing 65, which leads to a blind ending, so that it fills this, while it leads around the central feed channel 66 at the rear. The punch 67 occurs around the punch as an outer sleeve 56. _Zen currency has a blunt end 67 a to the wall ridge 62 end of this deformation, the material of the training auszustangangskörpers inwardly into the anvil 60 35 22 (Fig.) Via the Kerndom 13 'without breakage sides, but it is also stretched with several grooves 68 ner surface layer. The outlet gap provided which c in the final stage of punching out between the shoulder 54 of the punch and the radial in the base of the cup part of the ink channels 52 of the hollow mold is so narrow that the rear push 69th

seitigen Auspressen der Hülse 56 durch diesen Spalt 40 Der hier beschriebene Rohling erfährt während ein solcher Widerstand entgegengesetzt wird, daß der Kaltverformung eine Werkstoffverfestigung. Die der in der Hohlform entwickelte Druck ausreicht, stärkste Werkstoffverhärrung des ursprünglich geum zu gewährleisten, daß der schmale Rand des glühten Werkstückmaterials tritt in den Oberflächen-Napfes voll ausgebildet wird. Die leichte konische schichten des Metalls ein, welche mit dem Stempel Einziehung des Teiles 52 bewirkt, daß dieser Spalt 45 und dem Kerndom in Berührung kommen. Dies ist in seiner Weite abnimmt, wenn der Stempel 54 sich vorteilhaft, weil gerade diejenigen Oberflächenvorschiebt, was dazu führt, daß das freie Ende der schichten, welche den Kemdorn berühren, in dem Hülse 56 etwas stärker ist als ihr Wurzelteil. Da das fertigen Schreibende der Abnutzung ausgesetzt sind, innere Auspressen fehlt, welches nach rückwärts im welche durch die Umdrehung der Schreibkugel herinneren eines hohlen Stempels stattfindet, hat der 5° vorgerufen wird.lateral pressing out of the sleeve 56 through this gap 40. The blank described here experiences during such a resistance is opposed that the cold deformation causes material hardening. the the pressure developed in the hollow form is sufficient, strongest material hardening of the original geum to ensure that the narrow edge of the annealed workpiece material enters the surface cup is fully trained. The light conical layers of the metal one with the punch Retraction of the part 52 causes this gap 45 and the core dome to come into contact. This is decreases in its width when the punch 54 is advantageous because precisely those surface advances which leads to the fact that the free end of the layers which touch the core mandrel in the Sleeve 56 is slightly stronger than its root part. Since the finished writing end is subject to wear and tear, Inner pressing is missing, which backwards and which inwards through the rotation of the writing ball of a hollow punch takes place, the 5 ° is called forward.

volle Stempel den Vorteil, daß er einen genügend Diese Selbstverhärtung um den Kerndorn herumfull punch has the advantage that it has enough self-hardening around the core mandrel

großen Formdruck entwickelt, um den schmalen findet, wie schon in Verbindung mit Fig. 13 erRand des Napfes in einer früheren Stufe des Stempel- wähnt wurde, statt, ohne daß in der Oberflächenvorschubes auszubilden. Daher können gutgeformte schicht des Werkstückmaterials ein Bruch eintritt. Ränder geformt werden, wenn die Stirnfläche54δ 55 Fig. 23 ist ein Schnitt durch einen unter Verwendes massiven Stempels kurz vor der Stirnfläche dung eines vollen Stempels nach F i g. 18 hergestelldes Kerndomes 13' in einer Entfernung von dem ten Kupferrohling 55 und läßt die geätzte MakroRand, welche etwa dem 2,5- bis 3fachen Durch- struktur mit den Faserfließlinien erkennen. Wie ermesser des Napfes entspricht, zum Stillstand kommt. sichtlich, erstrecken sich die Faserfließlinien im In dem in Fig. 18 veranschaulichten Beispiel ent- 60 wesentlichen parallel zu den Innenflächen des erspricht der Abstand dem l,35fachen Durchmesser wähnten rudimentären Kanals 66, der Warzen 32 des Napfes. und des Napfes 65.large form pressure developed to accommodate the narrow margin, as already mentioned in connection with Fig. 13 of the bowl was imagined in an earlier stage of the stamp, instead of without being in the surface advance to train. Therefore, a well-formed layer of the workpiece material can break. Edges are formed when using the end face 54δ 55 Fig. 23 is a section through one massive punch shortly before the end face formation of a full punch according to FIG. 18 manufacturing Core domes 13 'at a distance from the th copper blank 55 and reveals the etched macro-edge, which is approximately 2.5 to 3 times the structure with the fiber flow lines. How discretionary of the bowl, comes to a standstill. visibly, the fiber flow lines extend in the In the example illustrated in FIG. 18, it corresponds essentially parallel to the inner surfaces of the corresponding the distance 1.35 times the diameter suggested rudimentary canal 66, the warts 32 of the bowl. and the bowl 65.

Wie ersichtlich, wird bei einer solchen Anordnung Die Ansicht nach Fig. 24 entspricht der Fig. 23,As can be seen, with such an arrangement, the view according to FIG. 24 corresponds to FIG. 23,

zwischen der Stirnfläche 54 & des Stempels und der sie zeigt jedoch das Endteil des fertigen Schreib-Stirnfläche des Kerndomes 13' ein dünner Wandsteg 65 _end_es mit der eingesetzten Schreibkugel 70 und den des Materials bestehenbleiben. Dieser Wandsteg kann Fließlmien 155.between the end face 54 of the punch and & but showing the end part of the finished write end face of the core mandrel 13 ', a thin wall ridge 65 _s d _e s with the inserted writing ball 70 and the remain of the material. This wall web can flow films 155.

eine Stärke von etwa 0,25 bis 0,38 mm haben. In Nachdem der Zuführungskanal 66 durch Ausstandem Beispiel nach Fig. 18 beträgt die Wandstärke zen des Wandsteges62 fertig bearbeitet wurde, sohave a thickness of about 0.25 to 0.38 mm. After the feed channel 66 has been finished by the standoff example according to FIG. 18, the wall thickness zen of the wall web 62 has been finished, so

Claims

In order to create a complete feed channel 166, a ball, which can be the writing ball 70 or a similar ball, is inserted into the cup 65, whereby it rests on the lugs 32. Then the edge of the cup 29 is permanently constricted around the inserted ball, which can be achieved by using a suitable tool, such as, for. B. a conical mold, happens. The inner surface of the cup nestles against the spherical surface and forms a partially spherical side seat 71, which extends around the sphere above the spherical equator, possibly also below it. At the same time, the ball is pressed onto the lugs 32, so that a partially spherical base seat surface 72 is pressed into each lug. These surfaces 72, which form the base seat, are circumferentially spaced, between them ink supply channels 74 extend from the end of the supply channel 166 radially outward to an annular space 73 surrounding the ball, which is arranged between the side seat and the base seat. The arrangement of the flow lines of the self-hardened seat surfaces 71 and 72 must be observed. Patent claims:

1. Process for the cold manufacture of a ballpoint pen tip made of metallic material, with a conical front part that contains the ball bed, the liquid passage bore and a Part of the filling hole, as well as an adjoining, short sleeve part with opposite the front part of an enlarged filling hole, starting from an output piece of the same volume, using the following process steps, introduction of a preformed part into the die bore, cold extrusion under die pressure, excavation and Stripping, possibly punching, characterized in that suddenly in one special die shape with a special depth of penetration of the forming punch is extruded.

2. Device for performing the method according to claim 1, consisting of a die with shaped bore with core mandrel as the bore closure and a shaped punch, thereby characterized in that the core mandrel (13 ') on a separately arranged, a venting permitting Matrizeilteil (14) is arranged that at core mandrel height (s) the forming punch end position compared to the die part (14) results in a size ratio in which the distance between The mandrel face and edge of the ball housing are not significantly larger than three times the size, preferably not larger than one to one and a half times the diameter (c) of the ball housing and that the shaped bore (19) is opened conically upwards.

3. Forming stamp according to claim 2, characterized in that the forming stamp part (54a) forming the filling hole in the front part of the ballpoint pen blank has a cylindrical outer shape with a flat end face ( 54b) .

4. Form punch according to claim 2, characterized in that it has HoMform.

5. Form punch according to claim 4, characterized in that the hollow punch diameter is larger than the diameter of the core mandrel tip.

6. Form punch according to claim 2 for use with a hollow cylindrical starting piece, characterized in that a mandrel (18) is arranged displaceably in the HoM punch (17) and that there is a gap between the core mandrel (17 ') and the inner surface of the hollow punch.

7. Starting workpiece for performing the method according to claim 1, characterized in that that the starting workpiece has a spherical shape.

8. Starting workpiece for performing the method according to claim 1, characterized in that that it is plated and preferably spherical in shape.

Considered publications:

German patent application B 17797 VIIb / 70b (published on June 25, 1953);

Austrian Patent No. 24,789;

British Patent No. 625,220;

U.S. Patent No. 1756416;

Magazine "Werkstatt und Betrieb", issue 10/1949, p. 378;

Metalworking Production magazine, January 17, 1958, pp. 106 to 113;

American Machinist magazine, March 23, 1959, pp. 126 and 127.

In addition 7 sheets of drawings