DE2621544C3

DE2621544C3 - Schreibspitze

Info

Publication number: DE2621544C3
Application number: DE2621544A
Authority: DE
Inventors: Kozo Chiba Ando
Original assignee: Tokyo Boshi Kk Tokyo Jp; Tokyo Boshi Tokyo KK
Current assignee: Aubex Corp
Priority date: 1975-05-15
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1981-04-16
Also published as: FR2310887A1; DE2621544B2; IT1062582B; US4076428A; JPS51134226A; DE2621544A1; CH611838A5; AT360864B; ATA360076A; JPS5847357B2; GB1546490A; FR2310887B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schreibspitze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. tine solche Schreibspitze ist aus der DE-OS 22 25 330 bekannt.

Nachteilig an der bekannten Schreibspitze ist, daß ihre Kapillarkanäle relativ weit sind und daher einen gleichmäßigen Tintenfluß nicht sicherstellen können. Auch ist es bei der bekannten Schreibspitze schwierig, sie nach einem eventuellen Eintrocknen wieder funktionsfähig zu machen.

Aus der US-PS 35 58 392 ist eine Schreibspitze bekannt, bei der ebenfalls Kunstharzfäden miteinander verschmolzen sind. Bedingt durch das spezielle Herstellungsverfahren liegen die Kunstharzfäden aber völlig unregelmäßig durcheinander. Das Querschnittsbild dieser Schreibspitze ist ein reines Zufallsergebnis und ändert sich längs der Achse der Schreibspitze. Es liegt auf der Hand, daß mit einer solchen Schreibspitze bestimmte gewünschte Eigenschaften nicht mit Sicherheit erzielbar sind.

Aus der DE-PS 19 61 975 ist eine Schreibspitze aus extrudiertem Kunststoff mit verzweigten Kapillarkanälen bekannt, die durch Extrusion mit einer einzigen, relativ kompliziert gestaltete Düsenöffnung aufweisenden Düse hergestellt ist. Bei ihr sind die Wände der Kapillarkanäle relativ dick und glatt. Diese Schreibspitze ergibt daher ein ziemlich hartes Schreibgefühl und weist nur eine bescheidende Kapillarwirkung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schreibspitze der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie einen gleichmäßigen Tintenfluß gewährleistet und sich nach etwaigen Verstopfungen oder dem Eintrocknen rasch und einfach wieder in den schreibfähigen Zustand bringen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der Erfindung ist demnach der freie Innenraum des die Schreibspitze bildenden Dochtes durch verzweigte Wände, nämlich Stammwände und Zweigwände, in ein — im Querschnitt gesehen — Labyrinth von Kapillarkanälen unterteilt, wobei diese Kapillarkanäle bei gegebener Querschnittsfläche eine außerordentlich große Wandfläche aufweisen. Diese großen Wandflächen stellen einen guten Tintenfluß sicher. Diese Wände sind im Vergleich zum Dochtdurchmesser dünn, so daß eine relativ große Fläche des Dochtgesamtquerschnitts tintenführend ist Diese Tatsachen stellen eine gute Kapillarwirkung, einen gleichmäßigen Tintenfluß, ein angenehmes Schreibgefühl und gleichmäßiges Schriftbild sicher. Durch die von der Struktur begünstigte Elastizität der Schreibspitze und den relativ engen Abstand der Wände wird ein Reinigungseffekt in der Schreibspitze nach etwaigem Eintrocknen begünstigt

Die erfindungsgemäße Schreibspitze weist eine Vielfachsymmetrie auf, und zwar um die Dochtachse und gegebenenfalls zusätzlich in bezug auf in der Dochtachse liegende Symmetrieebenen. Eine solche Vielfachsymmetrie trägt zur Vergleichmäßigung des Schrift- und Strichbildes bei, das mit der Schreibspitze erzielbar ist

Da d>e Zweigwände zwischen benachbarte Stammwände und/oder Zweigwände benachbarter Stammwände greifen, kann die Weite der Kapillarkanäle leicht eingestellt werden, ergibt sich eine große Zahl von im Querschnitt keil- oder V-förmigen Rillen in axialer Richtung, die eine starke Kapillarwirkung hervorrufen, wirken alle in der Schreibspitze miteinander verbundenen Hohlräume zusammen, ist daher in der ganzen Schreibspitze eine gleichförmige Kapillarwirkung vorhanden, so daß ein gleichmäßiger Tintenfluß gewährleistet ist, und ist in der Schreibspitze stets eine bestimmte Tintenmenge enthalten, die von der Konstruktion der Schreibspitze abhängt

Da die Schreibspitzenstruktur nach den physikalischen und chemischen Eigenschaften der Tinte dimensioniert werden kann, um eine bestimmte Kapillarwirkung hervorzurufen, können Schreibspitzen erhalten werden, bei denen bei der gleichen Tinte unterschiedliche Tintenflüsse vorhanden sind.

Da die Schreibspitzenstruktur in ihrer Festigkeit und Flexibilität durch Variation der Abmessungen von Stammwänden und Zweigwänden beeinflußt werden kann, können Schreibspitzen mit optimalen Eigenschaften je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck erhalten werden.

Schreibspitzen der erfindungsgemäßen Art können in bekannter Weise unter Verwendung von Spinndüsen hergestellt werden. Dabei können die gewünschten Querschnittsstrukturen durch Spritzen mit Hilfe solcher Vielfachdüsen erhalten werden.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

F i g. 1 bis 6 zeigen Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen von Schreibspitzen gemäß der vorliegenden Erfindung.

F i g. 1 zeigt Ausführungsbeispiel 1 einer Schreibspitze nach der vorliegenden Erfindung. Diese Schreibspitze weist eine Hülle 11 an der Peripherie von kreisförmiger Gestalt auf. Die Schreibspitze ist aus Kunststoffharzfasern hergestellt. Am inneren Rand der Hülle 11 sind dementsprechend miteinander verbünde-

ne Halbkreise aus den Einzelfäden ausgebildet, die durch Verschmelzen der Fäden entstanden sind.

Vom inneren Umfang der Hülle 11 ragen vier Stammwände 12 in Richtung auf das Zentrum der Schreibspitze 3 nach innen. Diese Staminwände 12 sind gegenseitig in gleichmäßigem Abstand angeordnet Die Stammwände 12 weisen einen Querschnitt auf, der außen aus Halbkreisen besteht, die aus den Umfangen der miteinander verschmolzenen Einzelfasern bes'ehen, wie es auch an der Hülle 11 der Fall ist

Von jeder Stammwand 12 ragen Zweigwände 13a, 136, 13a' und 136' zu beiden Seiten weg. Von diesen verlaufen die Zweigwände 13a geradlinig und die anderen Zweigwäfide 136, 13a' und 130' L-förmig, wobei dies, wie nachfolgend noch erläutert wird, bei den einzelnen Stammwänden wechselseitig vertauscht ist Die Zweigwände 13a, 136, 13a' und 136' bestehen im Querschnitt gesehen wiederum aus aneinandergereihten Halbkreisen, was durch die Verschmelzung der Einzelfäden bedingt ist

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Schreibspitze etwa 3 mm, während der Durchmesser der Einzelfäden, aus denen er zusammengesetzt ist, etwa bei 0,14 mm liegt Die Einzelfäden bestehen aus Polyäthylen hoher Dichte.

Die den Schreibspitzenquerschnitt unterteilenden Wände 14 und 14', die aus den Stammwänden 12 und den Zweigwänden 13a, 136, 13a'und 136'zusammengesetzt sind, lassen sich in zwei verschiedene Arten unterteilen. Die oberen Bereiche 14a und 14a' der Wände 14 und 14' stehen sich im Zentrum der Schreibspitze jeweils gegenüber. Jede der Wände 14 und 14' ist in sich spiegelsymmetrisch aufgebaut, wobei jeweils benachbarte Wände 14 und 14' unterschiedliche Formen von Zweigwänden 13a, 136, 13a' und 136' aufweisen. Daher sind die Stammwände 12 hier vierfach rotationssymmetrisch angeordnet, die Wände 14 und 14' sind jedoch nur zweifach rotationssymmetrisch angeordnet

Bei der Schreibspitze 3 gemäß der Ausführungsform der Erfindung sind die Tintenkanäle 15 gleichmäßig im Inneren der Schreibspitze verteilt Die Längen der Stammwände 12 und der Zweigwände 13a, 136,13a' und 136' im Querschnitt gesehen sind groß, wobei diese Wände jeweils aus Einzelfäden gleichen Durchmessers Ί5 hergestellt sind. Die Elastizität ist daher entsprechend hoch und man erreicht ein nachgiebiges Gefühl beim Schreiben, es kann eine pigmentierte Tinte mit relativ großer Korngröße der Farbpigmente verwendet werden, ohne daß die Gefahr einer Verstopfung besteht. Eine solche Schreibspitze 3 ist für einen Zeichenstift geeignet, in dem eine schnelltrockende Farbtinte oder -tusche verwendet wird.

F i g. 2 zeigt Beispiel 2 einer Schreibspitze nach der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Beispiel sind innerhalb der Hülle 21 drei Stammwände 24 so angeordnet, daß ihre oberen Bereiche 24a in der Mitte der Schreibspitze einander gegenüberstehen. Die Stammwand 24 hat eine etwas eigenartige Form, in der iwei Wände 22 mit etwa der gleichen Struktur Vie dip S^.'■. Tiwand 12 im Beispiel 1 parallel zueinander angeordnet und an ihrem oberen Bereich 24a miteinander verbunden sind, so daß im Inneren der Stömmwand 24 ein schlitzförmiger Tintenkanal 25' ausgebildet wird. Die Zweigwände 23a bis 23c an der Stammwand 24 bilden asymmetrische Kreisbögen zur linken und zur rechten Seite der Stammwand aus. Alle Stammwände 24 zeigen die gleiche Gestalt Sie sind in ihrer Winkellage jeweils um 120° gegeneinander versetzt

Bei diesem Beispiel beträgt der Durchmesser der Schreibspitze etwa 1,2 mm und die Fasern aus Polyacetal weisen einen Durchmesser von etwa 0,05 mm auf, wobei die Weite der Tintenkanäle 25 etwa 0,05 mm beträgt

Die Schreibspitze bei diesem Ausführungsbeispiel hat gleichmäßig verteilte Tintenkanäle 25 und 25' hoher Kapillarwirkung und weist hohle Stammwände 22 und Zweigwände 23 geringer Vorsprungslänge auf, so daß der Schreibstift sehr elastisch ist und die Breite der Strichlinie sich unter dem Schreibdruck sehr verändern kann. Diese Schreibspitze ist daher besonders als Schreibinstrument für einen Overhead-Projektor geeignet bei dem eine schnelltrocknende Tusche mit organischen Lösungsmitteln verwendet wird. Sie ist auch als Schreibinstrument für eine mittlere Strichstärke geeignet.

F i g. 3 zeigt Beispiel 3 einer Schreibspitze gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Beispiel sind vier Stammwände 32 gleicher Länge vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sich deren obere Bereiche 32a im Zentrum der Schreibspitze einander gegenüberstehen. Von diesen Stammwänden 32 stehen Zweigwände 33a und 336 in Richtung auf die Hülle 31 der Schreibspitze symmetrisch zu beiden Seiter¹ ab.

Darüber hinaus sind zwischen den jeweils relativ langen Zweigwänden 33a benachbarter Stammwände 32 weitere Stammwände 32' angeordnet die etwas geringere Länge als die Stammwände 32 aufweisen und von der Hülle 31 ausgehen und in Richtung auf das Zentrum der Schreibspitze verlaufen. Insgesamt sind vier solcher Stammwände 32' vorhanden. Weiterhin sind zwischen den jeweils kürzeren Zweigwänden 33a und 336 einer jeden Stammwand weitere Stammwände 32" angeordnet, die kürzer sind als die erwähnten Stammwände 32', die von der Hülle 31 nach innen vorstehen. Deren Gesamtzahl ist acht

Bei diesem Beispiel ist der Durchmesser der Schreibspitze etwa 2 mm, die Einzelfäden, aus denen sie hergestellt ist, bestehen aus Polyacetal und haben einen Durchmesser von etwa 0,08 mm, wobei die Weite der Tintenkanäle 35 etwa 0,05 mm beträgt.

Bei der Schreibspitze dieses Ausführungsbeispiels haben die Tintenkanäle 35 eine hohe Kapillarwirkung und sind gleichmäßig im Inneren der Schreibspitze verteilt, so daß eine gleichförmige Kapillarwirkung über den gesamten Querschnitt der Schreibspitze erhalten wird. Da weiterhin die Wirkungen der Stammwände 32 und/oder der Zweigwände 33 etwa gleich denen der Stammwände 32' und 32" ist und sich deren Einflußbereiche gegenseitig überschneiden, kann unter normalem Schreibdruck eine sehr gute Elastizität beim Schreiben erreicht werden. Eine solche Schreibspitze ist daher besonders für Kugelschreiber für flüssige Tinte, für mittlere Strichstärke und dgl. geeignet

F i g. 4 zeigt Beispiel 4 einer Schreibspitze nach der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Beispiel sind drei verwinkelte Stammwände 42 so angeordnet, daß ihre oberen Bereiche 44a gegenseitig so ausgerichtet sind, daß sie vom Zentrum der Schreibspitze wegweisen. Von diesen Stammwänden 42 stehen die Zweigwände 43a bis 43easymmetrisch zu beiden Seiten weg. Von den Zweigwänden hat die Zweigwand 43a eine solche Form, daß sie im wesentlichen L-förmig in Richtung auf den Verbin-

dungspunkt zwischen Stammwand 42 und Hülle 41 gebogen ist. Die Scheitel der Zweigwände 436 stehen einander im Zentrum der Schreibspitze so gegenüber, daß sie in den Eckpunkten eines regelmäßigen Dreiecks liegen. Jeder Scheitel der 2[weigwände 43c ist darüber hinaus jeweils in einer Spitze eines größeren regelmäßigen Dreiecks angeordnet, dessen Seiten jeweils von einem Scheitel einer Zweigwand 43b mittig geteilt werden. Zwischen der Zweigwand 43c und der Zweigwand 43d, die etwa parallel dazu vorsteht, ist der Endbereich 44a der auf der rechten Seite benachbarten Stammwand 42 angeordnet. Vom Verbindungspunkt derselben mit der Hülle 41 steht eine Stammwand 42' im wesentlichen parallel zur Zweigwand 43a an der Stammwand 42 weg. so daß diese Stammwand 42' einer Zweigwand 43e der zur linken Seite benachbarten nächsten Stammwand gegenübersteht.

Bei diesem Beispiel hat die Schreibspitze einen Durchmesser von etwa 2 mm, die Fasern bestehen aus Nylon und weisen einen Durchmesser von etwa 0,08 mm auf, die Weite der Tintenkanäle 45 liegt bei 0,05 bis 0,15 mm.

Bei diesem Beispiel hat der Tintenkanal 45 eine spezifische Form, die sich über den gesamten Querschnitt der Schreibspitze erstreckt. Durch Ausbildung der Stammwand 42 in einer vieleckigen Linie oder in Form eines Armes kann sie — im Querschnitt gesehen — eine relativ große Länge bekommen. Diese Schreibspitze weist eine sehr große flexible Elastizität auf und ist daher besonders für große Strichstärken, als Schreibinstrument für Zeichnungsentwürfe, Skizzen u. dgl. geeignet.

F i g. 5 zeigt Beispiel 5 der Schreibspitze nach der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Beispiel stehen drei Stammwände 52 in Richtung auf das Zentrum der Schreibspitze von der Hülle 51 vor. Von diesen Stammwänden 52 stehen Zweigwände 53a bis 53c symmetrisch zu beiden Seiten weg. Darüber hinaus sind drei Stammwände 52' vorgesehen, die in Richtung auf die Mitte der Schreibspitze von der Hülle 51 vorstehen. Die Stammwände 52' sind etwas kürzer als die Stammwände 52 und jede Spitze 52a der Stammwände 52 liegt jeweils in der Mitte einer Dreieckseite eines gedachten gleichseitigen Dreiecks, das von den Spitzen 52a'der Stammwände 52' bestimmt wird. Die Stammwand 52' hat Zweigwände 53a' und 530' die symmetrisch zu beiden Seiten von ihr wegstehen. Von der Hülle 51 stehen weiterhin kurze Stammwände 52" zwischen jeweils benachbarten Stammwänden 52 und 52' vor, und an dem Scheitel 52a "jeder dieser Stammwände 52" sind symmetrisch Zweigwände S3" zu beiden Seiten angeordnet Bei dieser Schreibspitze sind somit drei unterschiedliche Wandkonfigurationen 54, 54' und 54" vorhanden. Wie aus F i g. 5 zu ersehen, sind diese gegenseitig verschachtelt und bilden zwischen sich entsprechend verwinkelte Tintenkanäle 55 aus.

Bei diesem Beispiel beträgt der Durchmesser der Schreibspitze etwa 2,5 mm, die Einzelfasern, aus denen sie hergestellt ist, bestehen aus Polypropylen mit einem Durchmesser von etwa 0,1 mm, während die Weite der Tintenkanäle 55 etwa 0,05 bis 0,1 mm beträgt

Bei dieser Schreibspitze haben die Tintenkanäle 55 eine solche Weite, daß eine hohe Kapillarwirkung ausgebildet ist, die gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Schreibspitze vorhanden ist. Durch das

gegenseitige Überschneiden der Wirkungsbereiche der Wandkonfigurationen 54, 54' und 54", was sehr vorteilhaft ist, wird eine gute Elastizität unter normalem Schreibdruck erreicht. Diese Schreibspitze ist besonders für große Strichstärken geeignet, beispielsweise für Malstifte für Schulkinder u. dgl.

F i g. 6 zeigt Beispiel 6 einer erfindungsgemäßen Schreibspitze.

Bei diesem Beispiel sind sechs Stammwände 72 vorgesehen, die von der Hülle 71 nach innen vorstehen und im Zentrum der Schreibspitze miteinander vereinigt sind. Diese Stammwände 72 sind mit Zweigwänden 73a und 73£> symmetrisch zu beiden Seiten ausgestattet. Zwischen diesen Stammwänden 72 sind sechs weitere Stammwände 72' angeordnet, die etwas kürzer als die Stammwände 72 sind und ebenfalls von der Hülle 71 wegstehen. An den Stammwänden 72' sind Zweigwände JO 73' angeordnet, die zwischen den an den Stammwänden 72 ausgebildeten Zweigwänden 73a und 73b angeordnet sind. Wenn die Anzahl der Stammwände, die in die Nähe des Zentrums ragen, groß ist, ist es zur Ausbildung der Tintenkanäle 75 im Zentralbereich der Scheibspitze wünschenswert, den Durchmesser der Fasern dort kleiner zu machen als im Hüllenbereich der Schreibspitze.

Bei diesem Beispiel beträgt der Durchmesser der Schreibspitze etwa 2 mm, die Fasern, aus denen sie zusammengesetzt ist, bestehen aus Polyacetal und weisen einen Durchmesser von etwa 0,05 bis 0,1 mm auf. Die Weite der Tintenkanäle 75 beträgt etwa 0,03 bis 0,08 mm.

Bei der Schreibspitze dieses Beispiels ist der Durchmesser der Fasern, die die Wände ausbilden, im Zentralbereich der Schreibspitze kleiner, so daß solche Wände in größerer Anzahl und größerer Dichte angeordnet werden können. Demtentsprechend kann eine beachtliche Steifigkeit erreicht werden, bei gesteigertem Tintenfassungsvermögen der Schreibspitze.

Eine solche Schreibspitze ist besonders für Dünnschrift-Schreibinstrumente geeignet, mit denen elektrostatisch kopierbare Vorlagen erstellt werden sollen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schreibspitze für ein Schreibinstrument, bestehend aus einem stabförmigen Docht aus axial verlaufenden Kunstharzfäden, die im Dochtquerschnitt gesehen in bezug auf die Dochtachse rotationssymmetrisch angeordnet und teilweise miteinander verschmolzen sind und zwischen sich enge Tintenkanäle ausbilden, die sich im Dochtquerschnitt gesehen durchgehend bis zu einer geschlossenen, durch Verschmelzen der äußeren Fäden gebildeten Hülle erstrecken, von der nach innen durch Fadenverschmelzung gebildete Wände vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Wände (Stammwände) (12,22, 32 ...) mit seitlich davon wegstehenden, frei endenden Zweigwänden (13a, 13b, 13a', 136', 23a, 23b ...) versehen sind, die zwischen benachbarte Stammwände und/oder Zweigwände benachbarter Stammwände greifen, derart, daß die Tintenkanäle (15, 25, 35 ...) einen labyrinthartigen Querschnitt haben und sich in Umfangsrichtung des Dochtes erstreckende Abschnitte aufweisen.

2. Schreibspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stammwände (42) im Querschnitt einen winkligen Verlauf haben.

3. Schreibspitze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stammwände (42) schräg zum Radius verlaufen.

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