DE2527416C3 - Verfahren zum Herstellen von Blei- und Farbstiften, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Massen zur Durchführung des Verfahrens und entsprechende Stifte - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Blei- und Farbstiften, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Massen zur Durchführung des Verfahrens und entsprechende StifteInfo
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- B43K19/16—Making non-propelling pencils
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Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein solches Verfahren
ist aus der OE-PS 189539 bekannt. Dabeisind als Minenmasse übliche graphithaltige Buntbleistift-
oder Tintenstiftmassen vorgesehen, während für die Umhüllung eine Holzfasermasse vorgeschlagen wird.
Die Umhüllung der Mine erfolgt etwa nach dem sogenannten Kabelummantelungsprinzip und zwar in der
Weise, daß die Hüllmasse unter allseits gleichmäßigem Druck auf ihren endgültigen Querschnitt zusammengepreßt,
dann über die Minenmasse geführt und mit dieser gemeinsam zu einem einheitlichen Strang
geformt wird. Dies verlangt die Verwendung teuerer Extruder od. dgl. und bedingt damit entsprechend
hohe Gesamtherstellungskosten. Ferner bedingt das Trocknen einer teigigen Minenmase aus Graphit, wie
sie in der AT-PS 189539 vorgeschlagen wird, eine Rißbildung in der Graphitmine. Mit dem DE-GM
1731912 wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Schreib- und Malstiften vorgeschlagen, die ebenfalls
nach dem erläuterten Kabelummantelungsprinzip arbeitet, indem innerhalb eines Gehäuses besondere
Füllräume mit beweglichen Preßkolben zur getrennten Aufnahme der Minen- und der Hüllmasse vorgesehen
sind, wobei eine Mundstückdüse des Minenmassenbehälters
konzentrisch in eine sich umgebende Mundstückdüse des Hüllmassenbehälters ausmündet.
Über die Zusammensetzung der Massen für Mine und Umhüllung fehlen in dieser Vorveröffentlichung nähere
Angaben.
Aus der CH-PS 274872 ist zur Fabrikation von Bleistiften zwar die Herstellung der Mantels aus einer
pulverförmigen Kunststoff enthaltenden Preßmasse bekannt. Dieser Preßmasse ist ein Lösungsmittel für
den Kunststoff in solcher Menge zugesetzt, daß sie ihren Pulvercharakter beibehält und auf einer Strangpresse
mit Schneckenzuführung ohne äußere Wärmezufuhr verpreßt wird. Als Mine dienen Graphitstäbchen,
die auf irgendeine Art hergestellt und in die Bohrung des ausgepreßten Hohlstabes während des
Auspressens eingesetzt werden. Diese Vorveröffentlichung erfüllt zunächst nicht den Oberbegriff des Anspruches
1. Es besteht der Nachteil, daß die Graphitstäbchen beim Herstellen oder Aufbringen der
Umhüllung bzw. deren Extrudieren zerbrochen werden. Insbesondere besteht der Nachteil, daß zwischen
den Graphitstäbchen und dem Mantel oder Schaft nur ein loser Berührungskontakt besteht, d. h. die Graphitstäbchen
praktisch in der Umhüllung nicht gehalten sind und daher beim Schreiben aus der Umhüllung
herausrutschen können.
Die mit dieser Vorveröffentlichung vorgeschlagene Preßmasse für die Umhüllung besteht überwiegend
aus Holzmehl (Cellulose) und ist damit äußerst feuergefährlich. Auch können nach der Lehre dieser Vorveröffentlichung
keine Farbstifte hergestellt werden, da Farbminen Wachs enthalten und die in der Umhüllung
vorgesehenen Lösungsmittel das Wachs der Farbminen auflösen würden. Die zur Fabrikation vorgeschlagenen
Schneckenextruder sind wie erläutert außerordentlich teuer.
Ähnliche Nachteile ergeben sich beim Verfahren nach der DE-AS 1461292, Die Herstellung der Mine
und der Umhüllung erfolgt dort in zwei getrennten und zeitlich nacheinander geschehenden Verfahrensabschnitten. Man benötigt also zwei Pressen, von denen
sogar eine Presse ein teuerer Extruder sein muß. Der Halt der Mine in der Umhüllung ist ungenügend.
Ferner schlägt die DE-PS 496017 eine Vorrichtung zur Herstellung von Bleistiften vor, die ebenfalls zwei
Extruder benötigt, wobei die Umhüllung aus einer Zellstoffmasse besteht. Hier gelten sinngemäß die
Ausführungen zu der CH-PS 274 872 und der DE-AS 1461292.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber in der Schaffung eines Verfahrens, bei dem unter Verwendung
von Kunststoffen für die Minenmasse und die Umhüllungsmasse eine einfache, kostengünstige
Herstellung mittels Strangpressen möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden mit der Erfindung bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 die Maßnahmen gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Für die
Durchführung dieses Verfahrens sind keine teueren Extruder od. dgl. notwendig, sondern es genügen einfache
Strangpressen, deren Anschaffungskosten wesentlich geringer sind als die eines Extruders. Hinzu
kommt, daß die Erfindung eine hohe Produktionsgeschwindigkeit erlaubt und außerdem derartige
Strangpressen in der Regel in Bleistiftfabriken zur Herstellung üblicher Bleiminen sowieso vorhanden
sind. Es ist nur ein Mundstück erforderlich. Das nachträgliche Härten kann in verschiedener, noch zu beschreibender
Weise erfolgen und erfordert ebenfalls nur einen geringen fabrikatorischen Aufwand. Aufgrund
der Verwendung einer Kunststoffmasse für die Mine besteht keine Gefahr der Rißbildung oder des
Austrocknens. Zugleich sind Mine und Umhüllung chemisch-physikalisch fest miteinander verbunden.
Sie bilden also eine Einheit, die weder beim Spitzen noch beim Gebrauch des Stiftes zerstört wird. Da der
überwiegende Anteil der Umhüllung aus einem Kunststoffpulver (PVC-Pulver) gebildet wird, ist die
Feuergefährlichkeit wesentlich geringer als bei einer Umhüllung aus Holz oder überwiegend Holzpulver.
Aufgrund der Zusammensetzung der Masse der Umhüllung ist der fertige Schaft des StiTtes an seiner Außenfläche
so glatt, daß eine nachträgliche Lackierung nicht mehr erforderlich ist, die jedoch bei einem überwiegend aus Holzmasse bestehendem Stift aufgebracht
werden muß. Hierdurch wird weiter an Herstellungskosten gespart. Das nach dem Verfahren der
Erfindung mögliche Strangpressen erlaubt die Herstellung von Stiften auch größeren Durchmessers.
Mit dem Vorschlag des Anspruches 2 ergibt sich der angestrebte feuchte und preßfähige Zustand der
Masse, wobei die Anwendung von Wärme vermieden ist. Dieser feuchte, klebrige Zustand beider Massen
trägt mit zu der innigen Haftung bzw. dem Kleben der Umhüllung an der Mine bei.
Die Verfahrensmaßnahmen des Anspruches 3 ergeben den gerade für Schreib- und Malstifte vorteilhaften
Effekt, daß die äußerste Schicht der Umhüllung
dunkel wird und dadurch das Aussehen einer Lackierung erhält. Dies trägt weiter dazu bei, die verhältnismäßig
autwendige, nachträgliche Lackierung zu sparen. Ein nachträgliches Härten kann chemisch in
einem entsprechenden Bad erfolgen. Auch ist eine Härtung nach dem Zwei-Komponentenverfahren
möglich, wobei die beiden Komponenten unmittelbar vor dem Pressen zusammengeführt werden.
Mit den Verfahrensmaßnahmen des Anspruches 4 wird in Weiterbildung des Anspruches 2 der angestrebte
feuchte und preßfähige Zustand der Masse erhalten, ohne daß in diesem Zustand bereits ein Quellen
bzw. Gelieren eintritt. In diesem Zusammenhang empfehlen sich die Verfahrensmaßnahmen gemäß
Anspruch 5.
Die Verfahrensmaßnahmen des Anspruches 6 tragen zur Erzielung der gewünschten Dimensionierung
des fertigen Stiftes bei.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erläuterten Verfahrens gemäß den
Merkmalen des Anspruches 7.
Die Erfindung betrifft ferner Massen zur Durchführung des Verfahrens und einen entsprechenden
Stift gemäß den Merkmalen des Anspruches 8.
Als Füllstoffe können z. B. Kaolin und Kreide dienen. Ais Weichmacher kann beispielsweise ein DOP
(di-2-äthylhexyIphthalat) vorgesehen sein. Die Farbstoffe
sind bevorzugt organische Pigmente. Als Stabilisator können z. B. Kalzium-Zink-Komplexe dienen.
In der Zeichnung ist die Bildung der vorstehend beschriebenen Kartusche und das Pressen des Stiftes
aus dieser Kartusche dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Form bestehend aus einem Preßzylinderboden 1, einem Preßzylinder 2, einem Dorn 3
und einem Preßkopf 4. Mittels des Preßkopfes wird der Hohlzylinder S mit der Masse der Umhüllung gepreßt.
Nach Herausziehen des Preßdornes 3 wird entweder ein vorgefertigter Strang aus der Minenmasse
mit entsprechendem Durchmesser in den vom Dorn 3 freigelassenen Raum eingedrückt. Oder aber es wird
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 2 dargestellt ist, mittels des Preßdornes
3 die Minenmasse 6 zu dem Innenzylinder innerhalb der Minenumhüllung gepreßt.
Fig. 3 zeigt die fertige Kartusche, die dann gemäß Fig. 4 in den Preßzylinder 7 der Strangpresse eingeführt
und mittels deren Preßkopfes T in der angegebenen Pfeilrichtung gepreßt wird. Wie erläutert sind
bevorzugt die Durchmesserverhältnisse der Kartusche gleich den Durchmesserverhältnissen des fertigen
Stiftes.
Am Ausgang des Preßzylinders 7 befindet sich eino
Matrize 8, deren Bohrung 9 die Außenkonturen des fertigen Stiftes besitzt. Der Preßkopf 7' drückt das
Material der Umhüllung 5 und das Material der Mine 6 der Kartusche durch die Bohrung 9 hindurch,
wodurch sich dann der in Fig. 5 dargestellte fertige Stift ergibt. Dabei ist der Stift in Fig. 5 im größeren
Maßstab dargestellt als die Matrize 8 und deren Bohrung 9 in Fig. 4. In Wirklichkeit entspricht der Außertdurehmessef
des Stiftes 10 dem Durchmesser der Bohrung 9.
Hierzu 1 Bind Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen von Blei- und Farbstiften unter Verwendung von feuchten und
knetbaren Ausgangsmassen für die Mine und die Umhüllung, wobei die Mine und die sie umgebende
Umhüllung gleichzeitig und in einem Arbeitsgang unter Verwendung eines der Außenkontur
des Stiftes entsprechenden Mundstücks durch Strangpressen geformt und anschließend
gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Minenmasse und die Umhüllungsmasse
Kunststoff enthalten und aus ihnen zunächst eine zyiinderförmige Kartusche geformt wird, die aus
einem inneren Zylinder (6) aus der Minenmasse und einem diese umgebenden Hohlzylinder (5)
aus der Umhüllungsmasse besteht, und daß diese Kartusche durch nur ein Mundstück hindurch
stranggepreot wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildung der Massen und deren Strangpressen im kalten Zustand erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachträgliche Härten
mittels Erhitzen erfolgt, wobei für die Mine eine Masse verwendet wird, die bei niedrigeren Temperaturen
aushärtet als die Masse für die Umhüllung.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
als Kunststoffe für beide Massen bevorzugt Polyvinylchloride dienen und daw» jedem der Kunststoffe
einer Masse der Weichmacher im kalten Zustand vor dem Pressen zu^jgeben wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fließgeschwindigkeiten des inneren Massenzylinders und des äußeren Massenzylinders beim
Austritt aus der Strangpresse etwa einander gleich sind.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis des Durchmessers der Kartuschenumhüllung (5) zum Durchmesser des Kartuscheninneren (6) gleich dem Verhältnis des Durchmessers
der Stiftumhüllung zum Durchmesser der Stiftmine ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, gekennzeichnet durch eine Form zur Bildung der Kartusche.
8. Massen zur Durchführung des Verfahrens und Stift nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
a) Hülsen (hohlzylindrischer Außenzylinder): Polyvinylchlorid-Pulver 80 bis 100 Teile
Füllstoffe 20 bis 45 Teile Weichmacher 25 bis 35 Teile Holzmehl 5 bis 25 Teile Farbstoffe 0,5 bis 1,0 Teile
Stabilisator 0,5 bis 1,5 Teile
b) Mine (vollzylindrischer Innenstrang):
Polyvinylchlorid Pulver 25 bis 100 Teile Pigment (Farbstoff) 15 bis 25 Teile Kalzium-Stearat 15 bis 25 Teile Füllstoffe 15 bis 25 Teile
Polyvinylchlorid Pulver 25 bis 100 Teile Pigment (Farbstoff) 15 bis 25 Teile Kalzium-Stearat 15 bis 25 Teile Füllstoffe 15 bis 25 Teile
Weichmacher
Stabilisator
Stabilisator
25 bis 35 Teile 0,5 bis 1,5 Teile
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1975
- 1975-06-20 DE DE19752527416 patent/DE2527416C3/de not_active Expired
Also Published As
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