DE1257631B - Verfahren zur Herstellung einer Fassung aus gesintertem Karbid zur Aufnahme der Schreibkugel eines Kugelschreibers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 43 k

Deutsche Kl.: 70 b-5/20

Nummer: 1257 631

Aktenzeichen: P 30208 VII b/70 b

Anmeldetag: 21. September 1962

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fassung aus gesintertem Karbid zur Aufnahme der Schreibkugel eines Kugelschreibers mit Hilfe des Doppelpreßverfahrens, bei dem dem Werkstück in einem ersten Preßvorgang seine Gestalt in groben Toleranzen und in einem zweiten Preßvorgang seine maßgenaue Endgestalt gegeben wird.

Bei bekannten Kugelschreibern besteht die Kugelschreiberspitze im allgemeinen aus einer harten Kugel, die aus Stahl oder gesintertem Karbid hergestellt und in einer Fassung aus einem wesentlich weicheren Material, z. B. Bronze, gelagert ist. Es ist zwar seit langem erkannt worden, daß die Ausführung dieser Kugelschreiberspitze wesentlich durch Verwendung einer Kugelfassung verbessert würde, die ungefähr die gleiche Härte wie die Kugel hat, doch hat sich die Herstellung wegen der durch die Härte des Materials bedingten Schwierigkeiten bisher als wirtschaftlich undurchführbar erwiesen.

Bei der Herstellung von Kugelfassungen für bekannte Kugelschreiber wird zuerst ein Rohling auf annähernd die Form der fertigen Fassung maschinell hergestellt, worauf die kritischen Innenflächen genau bearbeitet werden, und zwar durch eine Prägung oder durch mehrere Prägungen, in denen ein genau geformtes Werkzeug aus hartem Material in den Rohling mit so starkem Druck eingedrückt wird, daß die Innenflächen formengleich mit dem Profil des Werkzeuges geformt werden.

Das bei der neuen Fassung verwendete Karbidmaterial ist zwar hart für eine wirtschaftlich günstige maschinelle Bearbeitung, jedoch kann das Karbid mit hoher Genauigkeit geformt werden, wenn auch diese Genauigkeit zur Herstellung kritischer Innenflächen, die nicht weiter bearbeitet werden sollen, nicht genügt. Die Metallmenge, die durch die erwähnte übliche Prägung verlagert wird, und die verwickelte Gestaltung der verwendeten Prägewerkzeuge verhindern außerdem bei einem Karbidrohling die Anwendung der Prägetechnik, wie sie bei einem üblichen Rohling aus weicherem Material angewandt wird.

Die Erfindung beruht auf einer besonderen Abwandlung des an sich bekannten Doppelpreßverfahrens. Dieses Verfahren besteht darin, nach dem ersten Preßvorgang, bei dem der Sinterkörper seine eigentliche Form erhält, einen zweiten Kaltpreßvorgang folgen zu lassen. Durch diesen Nachpreßvorgang werden die gewünschten Maße des Fertigteils hergestellt.

Für die Anwendung dieses bekannten Doppelpreßverfahrens zur Herstellung von Kugelschreiberfassungen aus gesinterten Metallen wird kein Schutz be-Verfahren zur Herstellung einer Fassung
aus gesintertem Karbid zur Aufnahme der
Schreibkugel eines Kugelschreibers

Anmelder:

The Parker Pen Company,

Janesville, Wis. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:
Robert Cowan Shuman,
Janesville, Wis. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. Oktober 1961 (143 692)

gehrt. Vielmehr besteht die Erfindung in der Lösung der Aufgabe, das bekannte Doppelpreßverfahren speziell zur Herstellung von Kugelschreiberfassungen geeignet zu machen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im ersten Preßvorgang alle Flächen der Kugelschreiberfassung auf ihr Fertigmaß gepreßt werden, mit Ausnahme einer quer und konzentrisch zur Kugelschreiberachse liegenden Ringfläche, die im zweiten Preßvorgang in die erforderliche Kalottenform gepreßt wird.
Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Kugelsehreiberfassung ist als Erläuterung in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Teilansicht einer Kugelschreiberspitze in üblicher Schreibstellung in bezug auf eine Schreibfläche,

F i g. 2 ein Teillängsschnitt der Kugelschreiberspitze eines erfindungsgemäßen Kugelschreibers,

F i g. 3 und 4 der F i g. 2 entsprechende Teilschnitte, die die Spitze an aufeinanderfolgenden Herstellungsverfahren zeigen, und

F i g. 5 ein stark vergrößerter Teilschnitt, der die Berührungsstelle zwischen der Kugel und der angrenzenden Fläche der Kugelfassung zeigt.

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Das Schreibende eines Kugelschreibers 10 (F i g. 1) Rohling 50% Wolframkarbid und 50% Kobaltbesteht aus einem üblichen Gehäuse 11, an dessen bindematerial und in der Prägekugel 90 % Wolfram-Vorderende sich eine Schreiberspitze 12 befindet, die karbid und 10% Kobaltbindematerial verwendet eine Kugelfassung 13 und eine Schreibkugel 14 auf- wurden.

weist. Die Winkelstellung zwischen der Längsachse 5 Nachdem die Prägekugel 34 in die in F i g. 4 dardes Kugelschreibers und der Schreibfläche 15 beträgt gestellte Stellung gedruckt worden ist, wird die vorin der Darstellung etwa 45°. Dies ist die übliche dere Lippe 28 der Fassung vorzugsweise mittels eines Schreibstellung, obwohl die Schreibstellung auch kegeligen Gesenkwerkzeuges so verengt, daß der etwas spitzwinkliger sein kann als der Durchschnitts- Innendurchmesser der Lippe kleiner ist als der Durchwinkel, unter dem Kugelschreiber beim Schreiben für io messer der Prägekugel, so daß die Prägekugel in der gewöhnlich gehalten werden. Fassung gehalten wird. Die Verengung der Lippe ist

Bekanntlich bewirkt die Bewegung des Kugel- infolge der Dehnbarkeit des Bindematerials möglich, Schreibers über die Schreibfläche eine Drehung der jedoch erfolgt an dieser Stelle keine kritische Prägung innerhalb der Fassung liegenden Kugel und ein Auf- des Metalls.

tragen einer Pastenlinie auf die Schreibfläche. Das 15 Nachdem die Lippe 28 im Gesenk so geformt wor-Ausmaß der auf diese Weise aufgetragenen Pasten- den ist, daß sie die Prägekugel 34 zurückhält, wird menge hängt von den in der Fassung vorhandenen die Kugel aus der Fassung an der Lippe 28 vorbei Zwischenräumen ab, wie nachstehend beschrieben ist. durch einen Bolzen (nicht dargestellt) herausgedrückt,

Die neue Kugelschreiberspitze 12 (F i g. 2) weist der in den Pastendurchlaß 20 eingeschoben wird, eine Schreibkugel 14, die in bekannter Weise aus 20 Infolge der Elastizität der gesinterten Fassung wird einem gesinterten Karbidmaterial besteht und eine jedoch die Lippe durch das Herausstoßen der Prägeebenfalls aus gesintertem Karbidmaterial bestehende kugel nicht merkbar und für dauernd erweitert.
Kugelfassung 13 auf, in der die Kugel 14 um ihren Dann wird eine aus Karbidmaterial bestehende

Mittelpunkt nach allen Richtungen drehbar ist. neue Schreibkugel, die einen etwas kleineren Durch-

Wie in den meisten bekannten Kugelschreiber- 25 messer als die Prägekugel hat, an der Lippe vorbei spitzen besteht der rückwärtige Teil der dargestellten in die Fassung gedrückt, um auf diese Weise die Fassung 13 aus mehreren Kugelschalenflächen 21, Schreiberspitze fertigzustellen. Infolge der kleinen die sich nahe der Schreibkugel befinden und die Unterschiedes in den Durchmessern der Schreibdurch radialgerichtete Nuten 22 getrennt sind, die kugel und der Prägekugel 34 sowie der geprägten den mittleren Pastenkanal 20 mit einer Ringkammer 30 Fläche 26 liegt die Schreibkugel, wie dies übertrieben 23 verbinden, die sich hinter dem Kugeläquator be- groß in F i g. 5 dargestellt ist, nur an einer einzigen findet. In bekannten Spitzen werden die Flächen 21 Stelle an der geprägten Fläche 26 an, wenn der beim und die Nuten 22 durch einen Prägevorgang geformt, Schreiben auf die Kugel ausgeübte Druck nicht auf wobei die entsprechenden genauen Flächen 21 als der Achse des Kugelschreibers verläuft, sondern ge-Tragsitz für die Kugel 14 dienen und die Nuten 22 35 gen die Fläche 26 gerichtet ist. Unter üblichen die Menge der der Kugel zugeführten Paste abmes- Schreibverhältnissen tritt keine tatsächliche Berühsen. Die Flächen 21 und die Nuten 22 werden auf rung zwischen der Kugel und der ringförmigen Sitzihre endgültige Form geformt. Die Flächen 21 ver- fläche 26 auf, da kein genügend hoher Druck auslaufen zwar nahe der Kugeloberfläche, doch wird die geübt wird, um die gesamte Paste zwischen den beiKugel beim Schreiben von diesen innerhalb der Fas- 40 den erwähnten Teilen herauszudrücken. Bei dieser sung liegenden Fläche nicht getragen, den diese Flä- neuen Ausführung ist stets ein bestimmter Zwischenchen haben eine zu große Ausdehnung, als daß sie raum für die auf der Kugel befindliche Paste vorhandurch praktische Vorrichtungen genau geprägt wer- den, so daß sich die Schreibpaste an der ringförmigen den könnten. Statt dessen liegt die Kugel 14 auf Sitzfläche 26 vorbeibewegen kann. Gleichzeitig ist einer schmalen Ringfläche 26 auf, die durch Prägen 45 dieser Zwischenraum, der die Dicke des auf der der zwischen den Flächen31 und 32 (Fig. 3) vor- Kugel befindlichen Pastenfilms im Raum29 und dahandenen ringförmigen Kante 30 geformt ist, so daß her die Deutlichkeit der geschriebenen Linie beeine nur kleine Menge in einer schmalen Ringfläche stimmt, ungeachtet der Bewegungsrichtung des Kuverlagert werden muß. Die Fläche 26 ist zwar in der gelschreibers ständig gleich.

Zeichnung aus Deutlichkeitsgründen ziemlich breit 50 Es wird also mit der Erfindung eine verbesserte dargestellt, jedoch hat die ringförmige Sitzfläche bei- Kugelschreiberspitze geschaffen, die eine sehr lange spielsweise eine Gesamtfläche von nur etwa Verwendungsdauer hat, einwandfrei arbeitet und zur 0,258 mm² bei einem Kugeldurchmesser von 1,00 mm. Massenherstellung geeignet ist.

Beim Prägen wird eine Prägekugel 34 in den Fas- Es ist zwar eine besondere Ausführung dargestellt

sungsrohling(Fig. 3) eingesetzt und in die in Fi g. 4 55 und beschrieben, doch können Abänderungen und dargestellte Stellung in die Nähe der bereits geform- Abweichungen im Rahmen der Patentansprüche vorten Flächen 21 mit solchem Druck gedrückt, daß die genommen werden. Im beschriebenen Beispiel ist der Fläche 26. in der dargestellten Weise geprägt wird, Ausdruck Karbid oder Karbidmaterial auf Wolframohne daß sich die Kugel 34 an die vorher geformten karbid zusammen mit einem Kobaltbindematerial abFlächen 21 anlegt. 60 gestellt, doch können für die Fassung, die Prägekugel

Beim Prägen findet natürlich eine leichte Verfor- und die Schreibkugel auch andere Karbide, beispielsmung der Prägekugel statt, do.ch ist die Verformung weise Titankarbid, Tantalkarbid oder Borkarbid, ohne Folgen hinsichtlich der Genauigkeit der Kugel- und andere Bindematerialien, z. B. Eisen, Chrom, sitzfläche, wenn das Material, aus dem die Präge- Nickel, Kupfer und rostfreier Stahl oder verschiekugel geformt ist, weniger Bindematerial enthält als 65 dene Kombinationen dieser Substanzen verwendet das Material, aus dem der Rohling geformt ist. werden. Die vorstehende Beschreibung ist also nur Zufriedenstellende Ergebnisse sind beispielsweise als eine Erläuterung zu werten. Das Beispiel kann dadurch erzielt, worden, daß in dem Material für den im Rahmen der Patentansprüche geändert werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Fassung aus gesintertem Karbid zur Aufnahme der Schreibkugel eines Kugelschreibers mit Hilfe des Doppelpreßverfahrens, bei dem dem Werkstück in einem ersten Preßvorgang seine Gestalt in groben Toleranzen und in einem zweiten Preßvorgang seine maßgenaue Endgestalt gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Preßvorgang alle Flächen der Kugelschreiberfassung auf ihr Fertigmaß gepreßt werden, mit Ausnahme einer quer und konzentrisch zur Kugelschreiberachse liegenden Ringfläche, die im zweiten Preßvorgang in die erforderliche Kalottenf orm gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung der Ringfläche benutzte kugelige Werkzeug einen etwas größeren Durchmesser hat als die Schreibkugel.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug einen größeren Anteil an Karbid enthält als die Fassung.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gesinterte Karbidmaterial der Fassung annähernd die gleichen Mengen an pulverf örmigem Karbid und Bindemittel enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Buch von Dr. Kiefer und Dr. Hotop, »Sintereisen und Sinterstahl«, erschienen 1948 im Springer-Verlag, Wien.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 710/153 12.67 © Bundesdruckerei Berlin