DE2615189A1

DE2615189A1 - Verfahren zum herstellen von schreibwerkzeugen und nach dem verfahren hergestellte schreibspitze

Info

Publication number: DE2615189A1
Application number: DE19762615189
Authority: DE
Inventors: John E Mcdaniel; Harold B Morris
Original assignee: Glasrock Products Inc
Current assignee: Glasrock Products Inc
Priority date: 1975-06-13
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1976-12-16
Also published as: JPS54103943U; CA1049241A; DE2615189B2; CH605168A5; FR2324467A1; GB1541613A; JPS5292624A; IT1079190B; DE2615189C3

Description

Pcrfenlanwölte

Br-Ing. Wilhelm Reichel Dipl-ing. Wolfgang Rei(M

6 Frankfurt a M. I

ParkstraßelS _q4

GLASROCK PRODUCTS, INC., Georgia, V.St.A.

Verfahren zum Herstellen von Schreibwerkzeugen und nach dem Verfahren hergestellte Schreibspitze

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schreibwerkzeugen und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen der Schreibspitzen von Schreibwerkzeugen und auch auf die nach dem Verfahren hergestellten Schreibspitzen.

Es ist bekannt, daß Filzschreiber oder Filzstifte sowie auch Schreibwerkzeuge oder Markierungswerkzeuge mit einer Schreibspitze versehen werden, durch die Tinte oder eine andere Markierungsflüssigkeit aus einem Behälter in dem Schreibwerkzeug durch Kapillarwirkung durch die Schreibspitze hindurch bis zum herausragenden Ende der Spitze in Berührung mit einer Schreibfläche gebracht wird. Die Beliebtheit derartiger Schreibwerkzeuge sowohl als Schreibstift als auch Markierungsstift ist wahrscheinlich den besonderen Eigenschaften zuzuschreiben, so z.B. der Anpassungsfähigkeit an verschiedenste Arten von Schreibflächen, sowie der Tatsache, daß die Schreibspitze glatt über die Schreibfläche gleitet und daß die Tinte oder Markierungsflüssigkeit stetig durch die Spitze auf die Schreibfläche fließt. Ein gewisser Nachteil derartiger Filzschreibstifte und Markierungswerkzeuge ist jedoch die Abnutzung, die sich beim Gebrauch der

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ORIGINAL INSPECTED

-Z-

Schreibspitze ergibt und soweit führen kann, daß es schwierig wird, eine klare Linie gleichbleibender Stärke, zu schreiben und zwar auch oft dann, wenn der Vorrat der Schreibflüssigkeit in dem Schreibwerkzeug noch nicht erschöpft ist. Wegen dieser Schwierigkeiten sind verschiedene Materialien und Konstruktionen von Schreibspitzen entwickelt worden, um die wünschenswerten Eigenschaften beizubehalten und gleichzeitig die Schreibspitze zur Verlängerung der Lebensdauer zu verstärken oder dauerhafter zu machen. Obwohl schon verschiedene Erfolge bei der Entwicklung von festeren und haltbareren Materialien für Schreibspitzen erzielt worden sind, so ergibt sich doch durch die Verwendung von festeren Materialien die Notwendigkeit eines Kompromisses zwischen der Dauerhaftigkeit und den angenehmen Schreibeigenschaften. Mit anderen Worten ausgedrückt wird die Schreibeigenschaft durch Verwendung weicher Materialien verbessert, während die Lebensdauer durch Verwendung von festeren und härteren Materialien gesteigert wird, die aber bei manchen Schreiboberflächen zum Kratzen führen.

Derartige Bemühungen zur Besserung der Dauerhaftigkeit und der Schreibeigenschaften bei derartigen Schreibwerkzeugen haben zu Ausführungen nach dem US-PS 3 094 736, US-PS 3 167 803, US-PS 3 213 025 und US-PS 3 464 775 geführt. Die in diesen Patentschriften beschriebenen Schreibspitzen haben im Prinzip ein relativ weiches Kernmaterial, das in eine verstärkende Hülle von verhältnismäßig harten und festen Material eingeschlossen ist. Die Schreib spitzen werden gewöhnlich dadurch hergestellt, daß ein langgestreckter Streifen des umhüllten Kernmaterials auf die Länge der einzelnen Sehreibspitze abgeschnitten wird und dann maschinell oder auf andere Weise an dem einen Ende der Spitze "behandelt wird, so daß der weiche Kern etwas aus dem betreffenden Ende der- Hülle als Schreibspitze herausragt.

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Obwohl die sich ergebende Kombination von Festigkeit und Schreibglätte, die sich mit Hilfe der verstärkten oder umhüllten Schreibspitzen erzielen läßt sehr -wünschenswert ist, sind die Herstellungskosten insbesondere bei Massenherstellung recht hoch, weil es notwendig ist, jede einzelne Schreibspitze an ihrem Schreibende zu bearbeiten. Wenn derartige Kosten auch auf tragbare Grenzen beschränkt werden können, wenn das aus der Schreibspitze herausragende Ende eine Rotationsfläche ist, die z.B. konisch oder halbsphärisch ausgebildet ist, ergeben sich doch insbesondere bei nichtrotationsförmigen Oberflächen für Schreibspitzen, wie sie z.B. bei Breitlinienschreibern oder Markierungswerkzeugen verwendet werden untragbar hohe Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein Verfahren zum Herstellen von Schreibwerkzeugspitzen anzugeben, das sich durch besondere Einfachheit auszeichnet.

Gemäß der Erfindung werden Schichten aus einem relativ harten Material auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Streifens aus relativ weichem saugfähigen Material aufgebracht, derart, daß ein beschichteter Streifen gebildet wird, in dem das zwischen den äußeren Schichten liegende saugfähige Material an einander gegenüberliegenden Längsrändern des Streifens freiliegt, dann wird mindestens ein Rand des geschichteten Streifens so geformt, daß das saugfähige Material an dem Rand über die Schichten aus relativ festem Material herausragt und der beschichtete Streifen wird dann quer zur Längsrichtung stückweise abgetrennt,derart,daß Schreibspitzen mit einer Länge entstehen, die der Querabmessung des geschichteten Streifens entspricht.

Vorzugsweise werden beide Ränder des geschichteten Streifens maschinell oder anderweitig bearbeitet, so daß die quer abgeschnittene Schreibspitze zwei gleiche Enden hat. Dabei ragt die

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mittlere Schicht aus saugfähigem Material an beiden Enden der Schreibspitze heraus. Die sich ergebende Schreibspitze kann daher in ein Schreib- oder Markierungswerkzeug eingesetzt werden, ohne daß es notwendig ist, erst die Längsorientierung der Spitze so auszurichten, daß nur das Schreibende der Schreibspitze aus dem Werkzeug herausragt. Außerdem ist es vorteilhaft, das Abtrennen der einzelnen Schreibspitzen von dem geschichteten Streifen unter einem Winkel in Bezug auf die Längsrichtung vorzunehmen, d.h. schräg zu den bearbeiteten Seitenrändern, so daß das Schreibende der Schreibspitze in dem fertigen Schreibstift einen normalen oder bequemen Schreibwinkel aufweist.

Der geschichtete Streifen kann auf verschiedene Arten hergestellt werden, je nach dem betreffenden saugfähigen Material, das in der Schreibspitze verwendet wird. Wenn z.B. das saugfähige Material aus einem porösen thermoplastischen Material besteht, können die relativ harten und festen verstärkenden äußeren Schichten des Streifens dadurch gebildet werden, daß die äußeren Lagen eines vorgeformten thermoplastischen porösen Streifens verfestigt werden, indem die Oberflächenschichten durch Wärmewirkung geschmolzen werden. Die relativ festen äußeren Schichten des Streifens können auch dadurch gebildet werden, daß ein Streifen eines porösen saugfähigen Materials mit einem entsprechenden Material überzogen wird, der die gewünsGiiten Verstärkungseigenschaften bei der Verfestigung oder Aushärtung annimmt. Ein bevorzugtes Verfahren zum Überziehen eines Streifens auf diese Weise besteht darin, daß ein vorgeformter poröser saugfähiger Streifen durch eine Strangpresse geführt wird, so daß die äußeren Schichten auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des saugfähigen Materials aufgebracht werden.

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An den gemäß der Erfindung hergestellten Schreibspitzen können gewünschte Formen der Schreibenden dadurch erzielt werden, daß die Vorrichtungen für die Formgebung der Streifenränder entsprechend ausgewählt werden. Vorzugsweise ist die Schreibspitze mit einem Schreibende zum Schreiben breiter Linien ausgestattet und das Schreibende ist im wesentlichen in Richtung der Breitenausdehnung gerade oder kontinuierlich ausgeführt und ist in einer Ebene quer zur Breite verrundet oder halbzylindrisch in seiner Form. Eine Ausbildung des Schreibendes dieser Art läßt sich leicht dadurch erzielen, daß die Ränder des Streifens, aus denen die Schreibspitze abgeschnitten wird, fortlaufend bearbeitet werden und diese Form ist auch deswegen wünschenswert, weil sie eine normale Schwenkbewegung der Schreibspitze gestattet, ohne daß die geschriebene Linie oder Markierung beeinträchtigt wird.

Es handelt sich also bei der Erfindung um das Herstellen von Schreibwerkzeugen mit Hilfe eines besonders einfachen Verfahrens und um die auf diese Weise hergestellten Schreibwerkzeuge selbst, die sowohl eine besondere Festigkeit als auch gute Schreibeigenschaften insich vereinen. Dabei kommt es bei dem Verfahren zur Ausbildung einer Schreibspitze mit einem Schreibende, das in besonders einfacher Weise in das Schreibwerkzeug eingebaut werden kann, da es in Längsrichtung symmetrisch ausgebildet ist. Das Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Schreibspitzen, bei denen verschiedenste Arten von Materialien verwendet werden können.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus Ausführungsbeispielen hervor, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Schreibspitze gemäß der Erfindung;

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Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Schreibspitze im rechten Winkel zu derjenigen der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt in einem Schnitt ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Streifens, der zur Bildung der Schreibspitze nach Fig. 2 benutzt wird;

Fig. 4 ist ein ähnlicher Schnitt, der eine andere Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen des geschichteten Streifens nach Fig. 3 darstellt;

Fig. 5 ist ein Schnitt, ähnlich Fig. 3 und 4, der eine weitere Ausführungsform für ein Verfahren zur Herstellung des geschichteten Streifens zeigt, aus dem die Schreibspitzen gemäß der Erfindung hergestellt werden können;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den Streifen, die aufeinanderfolgende Bearbeitungsvorgänge bei der Herstellung von Schreibspitzen gemäß der Erfindung darstellt und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6.

In Fig. 1 und 2 ist als Ausführungsbeispiel eine Schreibspitze 10 dargestellt, die einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt mit einer Breite ¥ und einer Dicke T hat· Ein Schreibende ist an dem einen Ende des Körpers 12 ausgebildet und vorzugsweise unter einem Winkel A gegenüber einer Linie geneigt, die senkrecht zur Längsrichtung des Körpers steht. Ein zur Aufnahme der Schreibflüssigkeit geeignetes Ende 16 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers wie das Schreibende 14, ist aber im übrigen in seinem Aufbau genau so ausgeführt wie das Schreibende 14. Wenn der Körper 12, der auch als Schreibspitze bezeichnet wird, in ein Schreibwerkzeug oder Markierungswerkzeug 18 eingebaut wird, dessen Ende durch strichpunktierte Linien in Fig. 1 und 2 angedeutet ist, dann ragt das Schreibende 14 aus dem

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Schreibwerkzeug 18 heraus, während das die Schreibflüssigkeit aufnehmende Ende 16 der Schreibspitze 10 in Berührung mit einem Vorrat an Tinte oder Schreibflüssigkeit steht, der sich in einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in dem Schreibwerkzeug 18 befindet.

Das Schreibende 14 hat vorzugsweise einen geraden Verlauf in der Richtung, die durch den Winkel A gegeben ist und ist halbkreisförmig in einer Ebene senkrecht zu der gradlinigen Ausdehnung, so daß sich eine halbzylindrische Ausbildung des Schreibendes ergibt. Wenn ein derart ausgebildetes Schreibende unter dem Winkel A gegenüber der Schreibfläche,für die das Schreibwerkzeug 18 benutzt werden soll, gehalten wird, kann das Schreibende 14 auf einfache Weise in vollständig lineare Berührung mit der Schreiboberfläche bei normaler Schreibhaltung gebracht werden. Obwohl irgend ein gewünschter Winkel verwendet werden kann, ist es vorteilhaft, den Winkel A in der Größenordnung von 30° auszuführen. Infolge der halbzylindrischen Ausbildung des Schreibendes 14 beeinflußt eine Schwenkbewegung des Schreibwerkzeuges quer zur Länge der Schreibspitze nicht die Schreibeigenschaften der Schreibspitze.

Wie sich aus Fig. 2 ersehen läßt, hat die Schreibspitze eine mittlere Schicht 20 aus relativ weichem saugfähigen Material, die zwischen zwei Schichten 22 und 24 aus relativ festem Verstärkungsmaterial liegt. Die Art und WeiF?, in der dieser geschichtete Aufbau der Schreibspitze 10 hergestellt wird, ist weiter unten ausführlich beschrieben. Da das Schreibende 14 durch das saugfähige Material gebildet wird, das über die Enden der Verstärkungsschichten 22 und 24 herausragt, ergeben sich die angenehmen Schreibeigenschaften des relativ weicheren saugfähigen Materials aus diesem Aufbau der Schreibspitze 10.

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Außerdem wird eine erhöhte Schreibfestigkeit durch die Verstärkungen erzielt, die die äußeren Schichten 22 und 24 aus relativ festem Material aufweisen.

Das Verhalten der Schreibspitze 10 beim Gebrauch des Schreibwerkzeuges 18 ist insoweit das übliche als die Tinte oder Schreibflüssigkeit dem einen Ende 16 der Schreibspitze zugeführt wird und durch Kapillarwirkung durch die Schicht 20 hindurch sich bis zum Schreibende 14 bewegen wird. Wenn man daher die Arbeitsweise der Schreibspitze betrachtet, dann ist irgend eine Ausbildung des Endes 16, die den Durchfluß von Tinte oder Schreibflüssigkeit zur Schicht 20 ermöglicht, für die Arbeitsweise der Schreibspitze 10 brauchbar. Es ergibt sich jedoch ein bedeutender Vorteil für den Zusammenbau, wenn das Ende 16 mit der Ausbildung des Schreibendes 14 identisch ist. Die Längssymmetrie und Umkehrbarkeit der Schreibspitze 10 ermöglicht einen Einbau in das Schreibwerkzeug 18 ohne Rücksicht auf die Längsorientierung.

Ausführungsbeispiele für das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der Schreibspitze 10 ergeben sich aus den Fig. 3» 6 und 7. Dabei ist angenommen, daß die Schicht des saugfähigen Materials 20 aus einem der vielen bekannten porösen thermoplastischen Materialien besteht, die bei Schreibspitzen üblich sind. Ein Streifen S des porösen thermoplastischen Materials wird zwischen zwei beheizten Walzen 26 und 28 hindurchgeführt, so daß das poröse Material auf einander gegenüberliegenden Seiten schmilzt und daher sich ein geschichteter Aufbau ergibt, bei dem das saugfähige Material 20 zwischen den relativ festen Oberflächenschichten 22 und 24 liegt. Nachdem das geschichtete Material abgekühlt ist, wird der Streifen durch zwei die Ränder

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bearbeitende Werkzeuge 30 und 32 hindurchgeführt. Die Werkzeuge 30 und 32 können z.B. maschinelle Material abtragende Werkzeuge wie Fräswerkzeuge nach Fig. 6 oder grobe Schleifwerkzeuge sein. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, haben die Werkzeuge 30 und 32 eine solche Gestalt, daß die halbzylindrischen Oberflächen an den Schreibenden 14 und 16 gebildet werden. Die Herstellung der Schreibspitze wird dadurch beendet, daß ein Messer 34 den Streifen S an einer vorbestimmten Abtrennlinie 36,die quer über dem Streifen verläuft, abtrennt. Obwohl das Messer 14 schematisch in Fig. 6 als einfache Klinge dargestellt ist, kann auch eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit durch Verwendung eines umlaufenden Schneidwerkzeuges erzielt werden, das mit der Längsbewegung des Streifens S synchron arbeitet. Der Winkel, unter dem der Streifen S abgetrennt wird, um die Schreibspitzen 10 zu bilden, bestimmt den Schreibwinkel A der Schreibspitze 10, die in Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Es können auch andere Heizvorrichtungen anstelle der Walzen 26 verwendet werden, um die relativ festen Schichten 22 und 24 auf dem thermoplastischen porösen Streifen S zu bilden. Z.B. kann nach Fig. 4 der Streifen durch ein beheiztes ortsfestes Ziehwerkzeug 34 gezogen werden. Es können auch kombinierte Walzen und Ziehwerkzeuge (nicht dargestellt) verwendet werden.

Ein anderes, sich sehr gut eignendes Verfahren zur Herstellung der geschichteten Streifen, das besonders dann angewendet werden kann, wenn ein durchlässiges Material verwendet wird, das sich von dem porösen thermoplastischen Material unterscheidet, ist in Fig. 5 dargestellt. In diesem Fall wird der Streifen S durch eine Strangpresse 36 hindurchgeführt, durch die ein Kunststoff P auf die einander gegenüberliegenden Seiten eines Streifens aufgebracht wird, so daß sich Schichten aus

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relativ festem Material 22 und 24 bilden. Das Strangpressen von verschiedenen Materialien ist ansich in der Kunststofftechnik bekannt. Die nachfolgende Behandlung des Streifens, nach dem die Schichten 22 und 24 gebildet sind, geht in der Weise vor sich, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 3» 6 und 7 beschrieben wurde.

In der beschriebenen Weise lassen sich Schreibspitzen der angegebenen Art besonders einfach herstellen. Es ist auch möglich, die Ausführungsbeispiele in verschiedener Beziehung noch abzuändern, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Wenn auch die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung von Schreibwerkzeugen für breite Linien beschrieben wurde, weil es besonders einfach ist, die Ränder des Streifens kontinuierlich zw. bearbeiten und sie dann quer zur Herstellung der Schreibspitzen abzutrennen, so können auch Schreibspitzen mit anderen Arten von Schreibenden nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden, in dem die Werkzeuge 30 und 32 nach Fig. 5 und durch absatzweise oder intermittierend betätigte Formwerkzeuge ersetzt werden, die synchron mit dem Abschneidmesser 34 arbeiten.. Während also das Verfahren besonders anwendbar ist zur Herstellung von Schreib spitzen nach Fig. 1 und 2 können auch andere Arten von Schreibspitzen nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen von Schreibwerkzeugspitzen, dadurch gekennzeichnet, daß Schichten aus einem relativ harten Material auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Streifens aus relativ weichem saugfähigen Material aufgebracht werden, daß ein geschichteter Streifen gebildet wird, in dem das zwischen den äußeren Schichten liegende saugfähige Material an einander gegenüberliegenden Längsrändern des Streifens freiliegt, daß mindestens ein Rand des geschichteten Streifens so geformt wird, daß das saugfähige Material an dem Rand über die Schichten aus relativ hartem Material herausragt und daß der geschichtete Streifen quer zur Längsrichtung in Längsabständen abgetrennt wird, derart, daß Schreibspitzen mit einer Länge entstehen, die der Querabmessung des geschichteten Streifens entspricht.

Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des relativ harten Materials auf die einander gegenüberliegenden Seiten des Streifens aus saugfähigem Material aufgebrüht werden.

Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus relativ hartem Material durch Strangpressen während der Längsbewegung des Streifens aus saugfähigem Material aufgebracht werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus relativ weichem Material aus porösem thermoplastischen Material besteht und daß die Schichten aus relativ hartem Material durch Schmelzen der gegenüberliegenden Oberflächen des Streifens gebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ränder des geschichteten Streifens so geformt werden, daß das saugfähige Material über die Schichten aus relativ hartem Material des Streifens herausragen.

6. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rand während der Längsbewegung des geschichteten Streifens kontinuierlich bearbeitet wird, so daß ein Rand von gleichförmigem linearen Verlauf gebildet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Rand so bearbeitet wird, daß er eine halbzylindrische Form hat.

8. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß beide Ränder des geschichteten Streifens während der Längsbewegung kontinuierlich bearbeitet werden, so daß an jedem Rand eine gleichförmige fortlaufende ^p^rm entsteht und daß das Abtrennen synchron zur Längsbewegung des geschichteten Streifens erfolgt.

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9. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der geschichtete Streifen unter einem Winkel zu seiner Längsrichtung abgetrennt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der geschichtete Streifen unter einem Winkel von etwa 30° zu seiner Längsrichtung abgetrennt wird.

Re/Pi.

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