DE1981197U - Schreibspitze fuer kugelschreiber. - Google Patents
Schreibspitze fuer kugelschreiber.Info
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Description
VhSEwI* , ^.628 774.-3.11.67 Z
Dip!, !ng. G. Koch
P Dr. T. Haibach
P Dr. T. Haibach
;ls^TeL240275 .-',
'3. November I967
7705 - W/Ke
J 13 615/7Ob Gbm
I.R.C. LIMITED IN LONDON
Schreibspitze für Kugelschreiber und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Schreibspitze' für Kugelschreiber und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die, Schreibspitze ist jener Seil, in dem im Betrieb die-Schreibkugel drehbar la einer Pfanne angeordnet
ist, wobei ein Teil der Kugeloberfläche freiliegt, so daß die Kugel.auf die Schreibfläche aufgesetzt werden und auf
dieser eine.Spur zurtioklassen kann. Die Kugel wird in der
Pfanne durch einen eingebördelten Halterand gehalten. Im.
Innern der Pfanne ist ein kugelteilförmiger Bodensitz vorhanden,
welcher der Krümmung der Kugeloberfläche satt angepaßt ist und ein.hinteres Widerlager für die Kugel bildet,
ferner ein kugelteilförmiger oder im wesentlichen kugelteil-
förmiger, seitlicher Sitz, der die Kugel umgibt, und ein
ringförmiger Hohlraum, der die Kugel umgibt und den seitlichen Sitz von dem Bodensitz trennt. Der oder die Krümmungsmittelpunkte des Bodensitzes und des seitlichen Sitzes liegen
auf der Längsachse der Pfanne. Es ist ein Zuführungskanal vorhanden,
der den Bodensitz durchsetzt, in die Pfanne mündet und der Kugel Schreibpaste zuführt. Der Bodensitz wird von
mehreren Pastennuten durchschnitten, die sich von dem Zuführungskanal seitlich auswärts zu dem Hohlraum erstrecken,
mit diesem in Verbindung stehen und den Bodensitz in mehrere Bodensitz-Seilflächen teilen. Typische Ausbildungen einer
derartigen Schreibspitze sind in den britischen Patentschriften Nr. 609 817, 892 624 und 893 814 dargestellt.
Eine derartige Schreibspitze muß den verschiedenartigsten,
strengen Anforderungen genügen, wenn eine vollkommen einwandfreie Schreibspur erzeugt werden soll. Bisher
war es nicht möglich, eine Schreibspitze zu schaffen,, die
alle diese Anforderungen gleichzeitig erfüllt. Beispielsweise
war es nicht möglich, eine Schreibspitze herzustellen, die eine einwandfreie Spur von großer Tiefe erzeugt, ohne daß
die Schreibspitze wenigstens nach einer gewissen Zeit durch
angesammelte Paste verschmutzt wird. Wenn dagegen zur möglichst weitgehenden Vermeidung dieses Nachteils der Pastenverbrauch
durch Verwendung einer engeren Kugelpfanne herabgesetzt wurde, führte dies zu einer zu schwachen Schreibspur
und zu einem für einen voll befriedigenden SchreibVorgang zu
steifen oder harten Sitz der Kugel, so daß das Schreiben zu anstrengend war.
Die Erfindung bezweckt nun, diese Schwierigkeiten möglichst weitgehend zu "beseitigen und eine Schreibspitze zu
schaffen, die befriedigender ist als die bekannten.
In der erfindungsgemäßen Schreibspitze für einen Kugelschreiber ist der seitliche Sitz in allen zu der Längsachse
der Pfanne normalen Querschnitten kreisförmig und sein
Krümraungsradius in allen diese Längsachse enthaltenden Ebenen
größer als der des Bodensitzes, wobei die Ausbildung derart ist, daß beim Verschieben der Kugel längs der genannten Längsachse
bis zur Berührung mit dem Bodensitz die Kugeloberfläche
den seitlichen Sitz nicht berührt,- sondern zwischen der Kugeloberfläche
und dem seitlichen Sitz ein Spalt vorhanden ist, der (a) in allen den genannten Querschnitten einen kreisförmigen
Ringspalt.einheitlicher Breite bildet und (b) in allen
die genannte Achse enthaltenden Längsschnitten in seiner Breite von dem unteren Rand des seitlichen Sitzes zu dessen oberem
Rand zunimmt. .
Insbesondere beträgt in der erfindungsgemäßen Schreibspitze für einen Kugelschreiber die Gesamtfläche der
Bodensitzflächen mindestens 5 $> der Kugeloberfläche; der
seitliche Sitz erstreckt sich um mindestens 2,5 $ des Kugeldurchmessers unter dem Kugeläquator, der seitliche Sitz ist
in allen zu der Längsachse der Pfanne normalen Querschnitten kreisförmig, der Krümmungsradius des seitlichen Sitzes in
allen die genannte Längsachse enthaltenden Ebenen ist größer als der des Bodensitzes, und die Ausbildung ist derart, daß
beim Verschieben der Kugel längs der genannten Längsachse bis zur Berührung mit dem Bodensitz die Kugeloberfläche den seitlichen
Sitz nicht berührt, sondern zwischen der Kugeloberfläche
und dem seitlichen Sitz ein Spalt vorhanden ist, der (a) in
allen den genannten Querschnitten einen kreisförmigen Ringspalt einheitlicher Breite bildet und (b) in allen die genannte Achse
enthaltenden Längsschnitten in seiner Breite von dem unteren Rand des seitlichen Sitzes zu dessen oberem Rand zunimmt.
In der vorliegenden Beschreibung wird die Umfangslinie
der Kugel auf einer Ebene, die rechtwinklig zu der Längsachse der Pfanne durch den Kugelmittelpunkt geht, als Kugeläquator
bezeichnet. Die Begriffe "oberhalb" und "unterhalb" des Äquators ' dienen zur Bezeichnung jener Teile der Pfannenwände,
die sich von dem Äquator zum vorderen bzw. hinteren Bnde der Schreibspitze hin erstrecken.
Die Nuten sollen an der schmälsten Stelle vorzugsweise
einen Gesamtquerschnitt haben, der zur Zuführung von
Paste im Überschuß zu dem die Kugel umgebenden Hohlraum genügt. Beispielsweise bei einer Pfanne für eine Kugel mit einem Durchmesser
von 1 mm sollen diese Nuten an dieser schmälsten Stelle
einen Gesamtquerschnitt von mindestens 0,02 mm haben. Vorzugsweise
soll B$ch der seitliche Sitz um mindestens 3,5$ und
höchstens 8 $ des Kugeldurchmessers unter den Kugeläquator und
um mindestens 17 5^ und höchstens 25 $>
des Kugeldurchmessers über den Äquator erstrecken»
Wenn die Kugel längs der genannten Längsachse bis zur Berührung mit dem Bodensitz verschoben wird, ist der Abstand
zwischen der Kugeloberfläche und dem seitlichen Sitz an dessen oberem Rand mindestens zweimal so groß wie an seinem
unteren Rand,
Dieser Abstand kann am unteren Rand des seitlichen Sitzes mindestens 2, vorzugsweise 4 Mikron betragen und sich
bis .zum oberen Rand auf mindestens 5, vorzugsweise 10 Mikron
vermehren.
!Eine erfindungsgemäße Schreibspitze mit den vorstehend
angegebenen, bevorzugten Merkmalen hat folgende Vorteile:
a) Die Pastenmenge, die über den unteren Rand des seitlichen Sitzes hinausgeht, ist ausreichend um unter allen
Umständen eine tiefe Spur zu gewährleisten, die bei einer normalen Spurbreite von 0,4 mm, die d irch eine Kugel von 1 mm
erzeugt wird, eine Filmdicke in einer Größenordnung von o,5 Mikron besitzt.
b) Die beträchtliche Menge überschüssiger Paste, die aus dem Spalt zwischen der Kugeloberfläche und dem seitlichen
Sitz austritt und nicht auf der Schreibfläche abgelagert wird, kann wieder in die Pfanne eintreten, ohne sich
auf deren Halterand anzusammeln,
c) Die Spur ist sehr gleichmäßig und frei von örtlichen Verdickungen durch Ablagerung von überschüssiger
Paste, ebenso wie von Fehlstellen infolge von Unterbrechungen in dem aus der Pfanne austretenden Pastenfilm.
Diese Ergebnisse können nicht mit einer Pfanne erzielt werden, die eine gleichmäßige Kugelform hat, d.h., daß
der seitliche und der Bodensitz denselben Krümmungsradius haben und daher der die Kugel umgebende Spalt an allen Stellen der
Kugel dieselbe Größe hat, wenn die Mittelpunkte der Kugel und der genannten Sitze übereinstimmen. In einem derartigen
Gehäuse ist der Spalt, der zwischen der Kugel und dem seitlichen Sitz vorhanden ist, wenn die Kugel gegen den Bodensitz
gedrückt wird, gewöhnlich zu klein und nicht genügend divergierend.
Wenn die untere HäL&e des Gehäuses eine Schale von
einheitlichem Innenradius bildet und der Spalt für den Durchtritt der gewünschten Pastenmenge ausreicht, ist die Kugel
zu frei beweglich und wird sie unter der Schreibkraft zu leicht seitlich verschoben, so daß Paste auf dem vorstehenden
Hand abgelagert wird und die Schreibspur weniger einheitlich ist.
Man erkennt, daß die hier gekennzeichnete Pfannenausbildung nicht bestehen bleibt, wenn die Pfanne beim
Schreiben zu stark abgenützt wird, und daß eine derartige Abnützung die Pfanne in eine gleichmäßig gekrümmte Schale
umwandeln kann. Daher werden insbesondere Schreibspitzen für die Verwendung mit Pastenbehältern großer Kapazität Vorzugsweise
mit einer abriebfesten Pfanne versehen, beispielsweise mit einer Pfanne aus kaltgehärtetem Kupfer nach der britischen
Patentschrift Nr. 973 563, wobei die Sitze der Pfanne eine Brinellhärte haben, die nicht wesentlich höher ist als 120.
■Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Schreibspitze für einen Kugelschreiber. In diesem
Verfahren wird der vorstehende Fand der Pfanne um die
Kugel herum verengt und werden seitliche und Bodensitze gebildet, die der Kugelfläche angepaßt sind. Danach wird der
seitliche Sitz so verformt, daß beim Verschieben der Kugel längs der genannten Längsachse bis zur Berührung mit dem Boden-
; ■ ■
sitz die Kugeloberfläche den seitlichen Sitz nicht berührt, sondern zwischen der Kugelfläche und dem seitlichen Sitz ein
Spalt vorhanden ist, der (a) in allen Querschnitten einen Ringspalt von. einheitlicher Breite bildet und (b) in allen
die genannte Achse enthaltenden Längsschnitten in seiner
Breite von dem unteren Hand des seitlichen Sitzes zu dessen
oberem Rand zunimmt. Zur Verformung des seitlichen Sitzes kann auf die Außenseite der Schreibspitze in einem hinter dem
Bodensitz gelegenen Bereich ein die Schreibspitze verengender-Druck
ausgeübt werden. Ferner kann anschließend die Kugel in der aus der Pfanne herausführenden Richtung verschoben
werden, um den seitlichen Spalt zwischen der Kugel und ihrem seitlichen Sitz zu vergrößern.
Der die Schreibspitze verengende Druck wird am besten dadurch erzeugt, daß zwischen der Schreibspitze und
ein an deren Außenseite angreifender Matrize ein axialer Druck ausgeübt wird«
Die Erfindung schafft ferner ein Schreibinstrument oder eine Nachfüll - oder Schreibpatrone dafür, das bzw. die
mit einer Schreibspitze der hier angegebenen Art versehen ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei nachstehend
auf die Zeichnungen Bezug genommen. In diesen zeigt Fig. 1 den Vorgang des Schließens der Pfanne um die Kugel zur
Bildung des Boden- und des seitlichen Sitzes, Fig.2 den ersten
Schritt zum Vergrößern des Spalts zwischen der Kugel und dem seitlichen Sitz und Fig. 3 eine übliche Schreibspitze, die
beispielsweise in der üblichen Weise durch spangebende Bearbeitung
erzeugt wird, aber außen für die Zwecke der Erfindung
abgeändert ist.
Fig. 4 zeigt die Durchführung dieses Verfahrenssohritts
an Hand der in Fig. 3 gezeigten Schreibspitze, Fig. 5 einen zweiten Verfahrensschritt zum Vergrößern des Spalts und
Fig. 6 in größerem Maßstab im Schnitt den sich erweiternden
Spalt. Pig. 7, 8 und 9 stellen die Pastenverteilung auf der
Kugel dar, die in Fig. 7 und 9 in Ansichten in Richtung der Pfeile A und B in Fig. 8 gezeigt ist.
Zunächst sei Fig. 1 betrachtet. Die darin gezeigte Schreibspitze 10 hat eine sich verjüngende Außenfläche und
ist ac. ihrem schmaleren Ende mit einer Pfanne 11 versehen, in der eine, Schreibkugel 12 durch einen eingebördelten Halterand
13 drehbar gehalten wird. Die Pfanne 11 besitzt in ihrem
Innern einen kugelteilförmlgen Bodensatz H, welcher der
Krümmung der Kugeloberfläche genau angepaßt ist und ein hinteres Widerlager für die Kugel bildet. Ferner besitzt die
Pfanne In ihreia Innern einen im wesentlichen kugelteilförmigen
seitlichen Sitz 15, der die Kugel umgibt, und einen ringförmigen Hohlraum 16, der den seitlichen Sitz 15 von dem Bodensitz
H trennt. Die Krümmungsmittelpunkte des Bodensitzes und des seitlichen Sitzes liegen auf der Längsachse der Pfanne
und stimmen in diesem Zustand überein. Ein zentraler Zuftihrungskanal
17 erstreckt sich axial durch den Bodensitz H in die
Pfanne und dient zur Zuführung von Paste zu der Kugel. Der Bodensitz ist von mehreren Pastennuten 18 durchschnitten,
die von dem Zuftihrungskanal seitlich auswärts zu dem Hohlraum 16 führen, mit diesem in Verbindung stehen und den Bodensitz1
14 in mehrere, vorzugsweise fünf oder sechs,Bodensitzteilflächen
teilen*
Die Pfanne hat ursprünglich eine zylindrische oder
schwach konische Form und eine genügende liefe. Der Bodensitz wird in der Pfanne teilweise ausgebildet und durch die
■ · η "
Ϊ ·.
Nuten 18 geteilt.I« diesen Hohlraum wird die Kugel 12 eingesetzt
und durch einen Anschlag 19 festgehalten, während die
Wandungen des Hohlraums um die Kugel herum in üblicher
Weise durch eine konisohe Matrize 20 verengt v/erden, die
beispielsweise durch einen Schlag das Material der Pfanne bis dicht an die Kugel drückt. Dabei wird der Halterand 13,
der gewöhnlich eine Stärke von etwa 0,076 mm hat, um die Kugel herum geschlossen. Der seitliche Sitz 15 wird gebildet
und der Bodensitz fertiggestellt. Diese Sitze sind kugelteilförmig.
In diesem Stadium ist zwischen diesen Sitzen und der Kugel im wesentlichen kein Spalt vorhanden. Ss sind ;je~
doch das Maß, in welchem sich der seitliche Sitz 15 über und unter den Kugeläquator 21 in dem vorstehend angegebenen Sinn
erstreckt, und die Fertigform und der Flächeninhalt des Bodensitzes 14 bestimmt.
Der in Fig. 2 dargestellte zweite Verfahrensschritt besteht darin, daß an das vordere Ende der Schreibspitze eine
hohlzylindrische Matrize 22 angesetzt und durch Schlag oder eine kontinuierlich wirkende Kraft ein Außendruck in einer
Ebene 23 ausgeübt wird, die in einem Abstand von etwa einem
Kugeldurchmesser hinter dem Kugelmittelpunkt liegt. Durch
diese Maßnahme wird der Spalt an der Seite der Kugel im Bereich des seitlichen Sitzes 15 vergrößert.
Fig. 4 zeigt die Durchführung des zweiten Verfahr enssohritts an einer sehr schlanken, rohrförmigen
Schreibspitze. Der vordere Teil dieser Schreibspitze ist in
ihrer üblichen Form in Fig. 3 gezeigt (AuSendurohmesser 1,6 mm)
Zur erfolgreichen Durchführung des zweiten Verfahrensschritts
muß die Farm dieses Vorderteils entsprechend der in Fig. 3
links oder der in Fig. 3 rechts gezeichneten strichpunktierten
Linie·-abgeändert werden, damit der Außendruck gemäß fig. 4
in dem richtigen Abstand von dem Kugelmittelpunkt zur Einwirkung
gebracht werden kann. In diesem Fall soll dieser Druck etwas mehr als einen Kugeldurchmesser hinter dem Kugelmitteipunkt
einwirken.
Der in Fig. 5 dargestellte, dritte Verfahrensschritt besteht darin, daß die Kugel 12 mittels eines Stiftes
24 voh;ihrem Bodensitz 14 abgehoben wird. Dieser Stift wird
durch den Zuführungskanal 17 eingeführt. Es genügt, die Kugel um einen kleinen Betrag, (bei einer Kugel von 1 mm um
0,075-0,Ϊ mm) zu heben, um einen seitlichen Sitz zu erzeugen,
der eiöen divergierenden Spalt begrenzt, wie vorstehend beschrieben
wurde.
Der divergierende Spalt ist in Fig. 6 gezeigt. Aus dieser Figur geht hervor, daß der seitliche Sitz in allen zu
der Längsachse der Pfanne normalen Querschnitten kreisförmig und der Krümmungsradius des seitlichen Sitzes in allen diese
Längsachse enthaltenden Ebenen, größer ist als der des Bodensitzes
14. Wenn die Kugel längs der Längsachse bis zur Berührung mit dem Bodensitz verschoben wird, berührt sie den
seitlichen Sitz nicht, sondern es ist zwischen der Kugeloberfläche und dem seitlichen Sitz ein Spalt vorhanden, der (a) in
allen den genannten Querschnitten einen kreisförmigen Hing
von einheitlicher Breite bildet und (b) in allen die genannte
Achse' enthaltenden Längsschnitten in seiner Breite von dem unteren Hand des seitlichen Sitzes zu dem oberen Hand desselben
zunimmt. Der seitliche Sitz ist infolge der Wirkungen des
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dritten Verfahrenaschritts nicht vollkommen, aber im wesentlichen
kugelteilförmig. Beispielsweise kann der Spalt am unteren Hand des seitlichen Sitzes eine Breite von 4 Mikron,
am Äquator eine Breite von 4-5 Mikron und am oberen Hand des
seitlichen Sitzes eine Breite von 10 Mikron haben.
Vorzugsweise bildet die Stirnfläche des Halterandes zusammen mit der Kugeloberfläche einen Pastensammeltrichter,
der im Querschnitt zwischen der Stirnfläche des Halterandes und der Kugeloberfläche einen Winkel von weniger als 90°,
vorzugsweise von etwa 60° einschließt« Um die Trlchterwirkung zu unterstützen, soll der Rand vorzugsweise mindestens 0,06 mm
breit sein.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel hat die gezeigte Schreibspitze bei Verwendung einer Kugel mit einem
Durohmesser von 1 mm folgende Abmessungen:
{Jesamtflächeninhalt der (sechs)
Bodehsitzteilflachen 0,37 mm2
Abstand des oberen Sandes des seitlichen
Sitzea von dem Kugeläquator 0,18 mm
Abstand des unteren Randes des seitliehen
Sitzes von dem Eugeläquator 0,04 am
Spalt am unteren Hand das seitlichen Sitzes 4 Mikron
Spalt am oboron Rande des seitlichen Sitzes 10 Mikron
Wenn nur der zweite Verfahrensschritt aar Vergrößerung
des seitlichen Spalts durchgeführt wird (durch Ausübung, einea größeren AuSendrucks), isst der seitliche Spalt
im Querschnitt weniger einheitlich und hat er nicht-die unbedingt erforderliche Divergenz. Wenn dagegen, der ewite-Ver-
fahrensschritt entfällt, ist in dem in Fig. 3 dargestellten Arbeitsvorgang ein viel größerer Hub erforderlich, damit am
unteren Hand des seitlichen Sitzes ein genügend großer Spalt erhalten wird. Dieses Ergebnis wird jedoch nicht immer erreicht.
Bin so großer Hub würde auch zu einer zu großen Divergenz des Spaltes führen, was schädliche Auswirkungen
auf die Gleichmäßigkeit der Schreibspur hat.
Man könnte annehmen9 daß der gewünschte, divergierende
Spalt auch erzeugt werden könnte, indem die Kugel in die Pfanne 11 hinein- anstatt aus der Pfanne herausgeschoben wird. Natürlich kann man durch tieferes Hineinschieben
der Kugel in die Pfanne einen divergierenden Spalt oberhalb des Kugeläquators erzielen, wie aus rein geometrischen Überlegungen hervorgeht. Unterhalb des Äquators würden dann die
Sitze einen Teil derselben Schale bilden, so daß im unteren Seil des seitlichen Sitzes 15 überhaupt kein Spalt vorhanden
wäre, der aber im Kahmen der Erfindung wesentlich ist. Wenn man die Kugel in die Pfanne schiebt, werden deren Wände auf
Zug beansprucht, so daß sie trachten, die Kugel elastisch
einzuspannen. Man erhält im Gebrauch des Kugelschreibers dann nur eine sehr schwache Schreibspur und eine steife Schreibbewegung.
Ss ist noch nicht vollkommen geklärt worden, warum die Kombination des zweiten und dritten Terfahrensschritts
zu dem gewünschten Ergebnis führt. Vielleicht beansprucht der zweite Arbeitsgang das Material der Pfannenwand derart,
daß dadurch die Wirkung des dritten Arbeitsganges, in dem die Pfannenwände seitlich auswärts geschoben werden, stark unterstützt
wird.
Auch die Gründe, aus denen diese Gestalt des die Kugel umgebenden Spalts zur Erzielung der drei vorstehend genannten
Vorteile wesentlich ist, sind nocn nicht vollkommen erkannt worden. Die Erklärung scheint vor allem in folgendem
zu bestehen:
Zum Unterschied von allen anderen Schreibinstrumenten wird nur ein Teil der Paste abgelagert, die (durch
die rotierende Kugel des Kugelschreibers) der Schreibfläche "angeboten" wird. Der Rest der Paste wird "nicht angenommen"
und muß entfernt werden. Der "nicht angenommen*?" Teil des Pastenfilms tritt entweder vollständig wieder in die Pfanne
zurück, was einer der Zwecke der vorliegenden Erfindung ist, oder, wenn er dazu nicht imstande ist, sammelt er sich auf
der Außenseite der Kugelpfanne an, so daß diese in unerwünschter Weise; verschmutzt wird. Die "nicht angenommene" Paste besteht
in erster Linie aus ;Jenem Teil des auf der Kugel befindlichen·
Pastenfilms, der zwar die Schreibfläche berührt, auf ihr jedoch nicht abgelagert,wird, ferner aus dem Pastenfila,der-sich
auf beiden Seiten der Berührungsfläche befindet. Dort berühren <iie Segmente der vorstehenden Kugel die Schreibfläche beim Schreiben nicht. Der erste Teil der "nicht angenommenen'rPaste
wird als "zentraler Überschuß" ( 25 in Fig. 7) und der zweite Teil als "seitlicher Überschuß" (26a, 26b in
#ig· 7) bezeichnet. Die Schreibspitze wird verschmutzt, wenn
der Eugelspalt auf der Wiedereintrittsseite nicht eine solche
QrQBe und Anordnung hat, daß sowohl der zentrale als auch der seitliche Überschuß wieder in das Pfanneninnere eintreten
können.
■ ■ ■ ■; - 1*5
-H-
Die zweite Grundtatsache besteht darin, daß beim
Schreiben vorwiegend infolge der Richtung des auf die Kugel ausgeübten Schreibdrucks die Kugel in der Pfanne derart verschoben
wird, daß der Spalt am unteren Rand des seitlichen Sitzes 15 auf der Austrittsseite der Kugel größer wird als
auf der Wiedereintrittsseite (siehe Pig. 8). Dadurch entsteht ein Engpaß für den Durohgang des Überschusses. Wenn die Pfanne
kugelförmig ist (in dem Sinne, daß alle Sitze 2eile derselben
Kugelschale sind), ist dies unvermeidlich und kann eine Verschmutzung
der Schreibspitze nur vermieden werden, indem der Überschuß verringert wird, d.h·, indem die Menge der dem
Papier "angebotenen" Paste herabgesetzt und die Paste sorgfältig ausgewählt wird.
Wenn dagegen, wie in dem Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, die Pfanne nicht gleichmäßig kugelförmig, sondern so verengt ist, daß beim Zurückdrücken der Kugel in das Gehäuse
die Kugel passend an dem Bodensitz 14 anliegt, an dem seitlichen Sitz 15, insbesondere an dessen unterem Rand, Jedooh
von einem freien Spalt umgeben ist, wird die Bildung eines
Eadpasses stark herabgesetzt * oder beseitigt. Wenn der Bodensitz
in der bevorzugten Weise groß genug ist, bewirkt er eine bessere Zentrierung der Kugel, so daß ein zu großer Unterschied zwischen den an dem seitlichen Sitz auf der Austritts-
und der Wiedereintrittsseite vorhandenen Spalten vermieden wird.
Per dritte Paktor von besonderer Wichtigkeit besteht
darin, daß der seitliche Überschuß 26a, 26b beim Wiedereintritt in die Schreibspitze sich seitlich zu der von dem zentralen
Überschuß bedeckten Oberfläche der Kugel hin ausbreiten kann,
wie durch die Pfeile in Fig. 9 angedeutet ist. Der den
seitlichen Überschuß bildende Pastenfilm ist offensichtlich an seiner Austrittsstelle aus der Pfanne und an seiner Wiedereintrittestelle
in die Pfanne gleich dick« Wenn daher die Kugel unter dem Schreibdruck auch nur minimal verschoben wird, kann
der seitliohe Überschuß nur dann in die Pfanne wiedereintreten,
wenn er sich zu jener Fläche der Kugeloberfläche hin ausbreitet,
die durch die Ablagerung von Paste auf der Schreibfläche teilweise oder vollständig von Paste entblößt worden ist.
Diese seitlich einwärtsgerichtete Verschiebung oder Ausbreitung des seitlichen Überschusses 26a, 26b kann nur
stattfinden, nachdem der seitliche Überschuß bei seinem Wiedereintritt den Halterand 13 passiert hat, weil auf der vorstehenden
Oberfläche der Kugel keine Kraft zur Verfügung steht, die diese' seitliche Verschiebung erzeugen könnte. Daher muß
der an dem seitlichen Sitz 15 vorhandene Spalt an dem Halterand 13 wesentlich größer sein als an dem unteren Hand (Fig.6),
so daß unter allen denkbaren Umständen der gesamte Überschuß tatsächlich von dem auf der Wiedereintrittsseite oberhalb
des Äquators vorhandenen Spalt aufgenommen werden kann. Im Längssohnitt ist daher der an dem seitlichen Sitz vorhandene
Spalt in der Strömungsrichtung auf der Austrittsseite divergierend und auf der Wiedereintrittsseite konvergierend
ausgebildet. Diese konvergierende Gestalt bewirkt, daß auf den wiedereintretenden, seitlichen Überschuß 26a, 26b ein
Druck auegeübt und ein Teil dieses seitlichen Überschusses
zu der entblößten zentralen Fläche der Kugel hin abgelenkt wird, wie in Pig. 9 gezeigt ist. Diese seitliche Bewegung
I ·■.'
- 16 -
des Pastenfilms ist sehr komplexer Art und noch nicht im einzelnen analysiert worden. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß ein divergierender Spalt der in der Beschreibung angegebenen Art zu dem gewünschten Ergebnis führt.
Die seitliche Bewegung des Pastenfilms wird auch durch die Schreibgeschwindigkeit, den V/inkel zwischen der
Drehebene und der Ä'quatorebene der Kugel, dem Grad der
Richtungsänderung der Spur beim Schreiben und den physikalischen Eigenschaften der Paste beeinflußt. Die tlberschußmenge
ist natürlich in hohem Maße von der Pastenmenge abhängig, die von dem Papier aufgenommen wird, d. h. von dessen Eigenschaften.
Es hat sich ferner gezeigt, daß eine einwandfreie Wiederaufnahme des Pastenüberschusses dadurch unterstützt
werden kann, daß die Tiefe des seitlichen Sitzes unter dem
Iquator und das Maß, in dem die Kugel vorsteht, begrenzt
werden. Je größer die vorstehende Oberfläche der Kugel ist, desto größer ist natürlich auch die Pläche, die nicht mit
der Sehreiboberflache in Berührung steht und mit dem
Pastenüberschuß bedeckt ist.
Claims (8)
1. Schreibspitze für Kugelschreiber, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Sitz in allen zu der Längsachse
der Pfanne normalen Querschnitten kreisförmig und
sein Krümmungsradius in allen diese Längsachse enthaltenden Ebenen größer ist ale der des Bodensitzes, wobei die Ausbildung
derart ist, daß beim Verschieben der Kugel längs der genannten Längsachse bis zur Berührung mit dem Bodensitz die Kugeloberfläche
den seitlichen Sitz nicht berührt, sondern zwischen der Kugeloberfläche und dem seitlichen Sitz ein Spalt vorhanden
ist, der (a) in allen den genannten Querschnitten einen kreisförmigen Ringspalt einheitlicher Breite bildet und
(b) in allen die genannte Achse enthaltenden Längsschnitten
in seiner Breite von dem unteren Rand des seitlichen Si-tzes zu dessen oberem Rand zunimmt.
2. Schreibspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Bodensitz-Teilflächen mindestens 5 i>
der Kugeloberfläche beträgt und der seitliche Sitz sich um mindestens 2,5 # des Kugeldurchmessers unter
den Kugeläquator erstreckt.
3. Schreibspitze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der 'seitliche Sitz um mindestens 3,5$
und höchstens 8 $> des Kugeldurchmessers unter den Kugel-
äquator und um mindestens 17 # und höchstens 25 $ des Kugeldurchmessers
über den Äquator erstreckt.
4. Schreibspitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschieben der Kugel längs
der Mngsaehse bis zur Berührung mit dem Bodensitz der Spalt
zwischen der Kugeloberfläciae und dem seitlichen Sitz an dessen
oberem Rand etwa doppelt so groß ist wie am unteren· Rand desselben.
5. Schreibspitze nach Anspruch 4S, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt am unteren Rand eine Breite von mindestens 2, vorzugsweise 4 Mikron hat und sich bis zu
einer Breite von mindestens 5, vorzugsweise 10 Mikron am
oberen Rand erweitert-
6. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des
Halterandes zusammen mit der Kugeloberfläche einen Pastensammeltrichter
bildet.
7. Schreibspitze nach Anspruch 6* dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Stirnfläche des Halterandee
und der Kugeloberfläche kleiner ist als 90° und vorzugsweise etwa 60° beträgt.
8. Schreibspitze nach Anspruch 6 oder 7» dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite des Haiterandes mindestens
0«Ö6 mm beträgt.
insbesondere nach einem der Ansprüche 1~
/Öer Halterand der Pfajaneuja^ji^e-iCugel Jaerum verengt wird und
gebildet werden, die der Kugelober-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB11280/64A GB1078681A (en) | 1964-03-17 | 1964-03-17 | Improvements in and relating to ball point writing instruments |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1981197U true DE1981197U (de) | 1968-03-14 |
Family
ID=9983312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEJ13615U Expired DE1981197U (de) | 1964-03-17 | 1965-03-15 | Schreibspitze fuer kugelschreiber. |
Country Status (7)
Country | Link |
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