DE2839193C2

DE2839193C2 - Schreibspitze für ein Schreibgerät sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Schreibspitze

Info

Publication number: DE2839193C2
Application number: DE19782839193
Authority: DE
Inventors: Yoshio Tokyo Midorikawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-09
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1983-07-14
Also published as: DE2839193A1; JPS5442211A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schreibspitze sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schreibspitze gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1,3 und 4,

Derartige Schreibstifte mit vollständig integrierter Schreibspitze und Tintenreservoir sind in den US-Patenten41 19756,41 04 781 und 40 86 312 beschrieben.

Demzufolge werden zur Herstellung eines Schreibstiftes mit vollständig integrierter Schreibspitze und Tintenreservoir zuerst Fibern durch ein Preßteil geführt, wobei sie komprimiert und zu einem Fiberbündel geformt werden, während ein Kunststoff extrudiert wird, der das Fiberbündel umhüllt, wonach das umhüllte Fiberbündel in die für Schreibstifte erforderlichen Längen geschnitten wird und in eine Flüssigkeit aus Urethan-Vorpolymerisat getaucht wird; danach werden sie aus der Flüssigkeit genommen und ausgehärtet, so daß ein festes Kapillarteil entsteht, das die Schreibspitze bildet Während des Kompressions- und Formvorganges wird im Fiberbündel durch Hitzeeinwirkung wenigstens eine Längsnut gebildet, um einen oder mehrere Luftkanäle zu erzeugen.

Beim Schmelzvorgang dieser Luftkanäle entstehen nun Schwierigkeiten aufgrund der niedrigen Dichte und ίο der mangelnden Steifigkeit des Fiberbündels, aus dem gleichen Grunde ist die Schmelzmethode mit höheren Kosten behaftet und erfordert kompliziertere Vorrichtungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

is Schreibspitze der eingangs näher genannten Art zu schaffen, die einfach und billig herstellbar ist und bei der keine Fibern mehr in den Luftkanal eindringen können sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur

Herstellung einer derartigen Schreibspitze anzugeben. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den in den

kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1, 3 und 4 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schreibspitze wird der Vorteil erzielt daß die Richtungen zwischen den Fibern des Fiberbündels und

der Nut quer zueinander verlaufen, so daß die ersteren nicht in letztere eindringen können und daß das

Fiberbündel aufgrund der Reibung zwischen ihm und

dem Drehteil während des Drehvorganges sich nicht mitdreht

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung der Schreibspitze weist eine Anordnung auf zum Komprimieren und Formen des Fiberbündels, einen Extruderkopf zum Extrudieren einer das Fiberbündel umgebenden Hülle, ein Rohr im Inneren des Extruderkopfes zum reibungslosen Zuführen des Fiberbündels sowie ein Preßteil um die Längsnut innerhalb der Wand der extrudierten Hülle zu bilden.

Im folgenden wird die ErFh" dung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Schreibspitze;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines den Schreibstift bildenden Materials mit drei spiralförmig verlaufenden, trapezförmigen Nuten;

Fig.3 einen Querschnitt bei dem die extrudierte Hülle und das Fiberbündel ein erhebliches Stück vor dem Extruder zusammengeführt und miteinander verbunden sind;

F i g. 4 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Preßteiles; F i g. 5 einen Querschnitt einer Schreibspitze;

Fig.6 eine Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Preßteils;

F i g. 7 einen Querschnitt durch die durch das in F i g. 6 dargestellte Preßteil gebildeten Schreibspitze und F i g. 8 einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer Schreibspitze, die durch die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung hergestellt worden ist

Zuerst wird ein Fiberbündel F durch Zufuhr von Fibern 3, z. B. aus Propylen, in einer Zufuhranordnung 2 gebildet, wobei letztere mittig in einem Extruderkopf 1 angeordnet ist. Gleichzeitig wird Kunstharz, wie z. B. Vinylchlorid, in eine Umhüllungsordnung 4 über eine nicht dargestellte Zufuhrvorrichtung eingegeben, wobei

es geschmolzen wird und durch einer Extrudersuslaß. 5 extnidiert wird. Der Extruderauslaß 5 weist ein Preßteil 6 auf, dessen Gestalt beispielsweise in Fig,4 und 6 dargestellt ist, um eine oder mehrere Nuten zu erzeugen. Die Breite tfdes Extruderauslasses 5 bestimmt die Dicke der Kunststoffhülle S, Die Höhe h eines Vorsprungs 7 am Preßteil 6 sollte geringer sein als die Breite d, so daß eine Nut als Luftkanal 11 innerhalb der Dicke der Kunststoffhülle S der Schreibspitze geformt wird (F ig. 3).

Die Anzahl der Vorsprünge 7 am Preßteil 6 beträgt wenigstens eins, wobei die Abmessungen des Vorsprunges 7 so gewählt werden müssen, daß ein Hohlraum zur Verbindung eines Tintenreservoirs mit der Umgebung auch bei einem späteren Bearbeitungsvorgang erhalten bleibt, bei dem die Schreibspitze in Urethan-Vorpolymerisat getaucht wird. Eine nähere Beschreibung der Herstellung der Schreibspitze nach dem Extrudiervorgang erübrigt sich, da hierzu auf die oben angegebenen eigenen früheren Patente verwiesen werden kann.

Das in den Fig.4 und 6 dargestellte Preßteil 6 weist z. B. drei Vorsprünge 7 auf, die in eineoi Winkelabstand von 120° untereinander angeordnet sind. In afm Fig.5 und 7 sind die mit den Preßteilen 6 von Fig.5 bzw. Fig.7 erzeugten Querschnitte der extrudierten Kunststoffhüllen Sdargestellt

Die F i g. 2 und 3 zeigen perspektivische Ansichten des die Schreibspitze bildenden Materials, wie es durch Extrudieren mittels des Extruders und des in Fig.4 dargestellten Preßteils 6 erhalten wird. Das in F i g. 2 gezeigte Material wird hergestellt, indem sich das Preßteil 6 dreht.

Die Fibern 3, wie beispielsweise Polyester-Fibern, werden der Zufuhranordnung 2 durch eine Zufuhröffnung zugeführt anschließend durch ein Rohr 8 geführt und weiterhin durch eine Verlängerung 9, so daß ein Fiberbündel Fentsteht, wonach dieses, wie F i g. 3 zeigt, mit der extrudierten Hülle zusammengeführt und miteinander verbunden wird, so daß das in Fig.2 gezeigte Schreibspitzenmaterial entsteht Die Kunststoffhülle 5 wird, nachdem der Kunststoff in der Umhüllungsanordnung 4 geschmolzen worden ist, kontinuierlich durch den Extruderauslaß 5 mit konstanter Dicke extnidiert Das am Extruderauslaß 5 angeordnete Preßteil 6 formt innerhalb der Dicke der Hülle die spiralförmigen Luftkanäle 11 (F i g. 2).

Die Zuführanordnung 2 sowie ihre Verlängerung 9 bestehen vorzugsweise aus einem Material, das für Fibern 3 und Stahl, aus dem die Extrudieranordnung besteht, geringe Reibbeiwerte aufweist, wie z. B. Kunstharzfluorid. Dadurch gleiten die Fibern 3 glatt im Kunstharzfluorid-Zylinder, so daß keine abwechselnden dünnen und dicken Stellen des Fiberbündels Fentstehen und obendrein ein Verdrehen des Zylinders zusammen mit der Verdrehung des die Luftkanäle 22 formenden Preßteils 6 verhindert wird.

Zum Erzeugen der spiralförmigen Nut oder dss Luftkanals 11 ist an der Anordnung, wie sie F i g. 1 zeigt, die das Preßteil 6 trägt, ein Getriebe 13 angeordnet, das über eine Untersetzung 14 mit einem Motor 15 verbunden ist. Durch die Betätigung des Motors 15 dreht sich das Preßteil 6, wodurch die spiralförmigen Luftkanäle ti (Fig,2) im Inneren der aus dem Extruderauslaß 5 austretenden Hülle geformt werden.

Im folgenden wird die Gestalt des Vorsprunges 7 auf dem Preßteil 6 und damit der Querschnitt der Luftkanäle 11 näher erläutert

Um ein Eintreten von Fibern 3 in den Luftkanal 11 zu verhindern, kann innerhalb der Hüllendicke ein vollständig geschlossener Luftkanal 11 geformt werden,

ίο wobei es jedoch schwierig ist einen derartig geschlossenen Luftkanal 11 angesichts des dünnen Hüllendurchmessers zu formen und gleichzeitig eine gute Bearbeitbarkeit und ein gutes Aussehen zu gewährleisten.

Es hat sich am günstigsten herausgestellt einen Luftkanal 11 zu formen, dessen Querschnitt eine schmale nach innen gerichtete Öffnung aufweist deren Querschnitt sich dann vergrößert und die geschlossen ist bevor sie die Oberfläche der Hülle erreicht Das Vorsehen einer schmalen Öffnung zum Inneren der Hülle hin sorgt dafür, daß es für Fibern 3 schwierig ist in den Luftkanal 11 einzudringen. Jedoch könnten bei axialen Luftkanälen 11 einige seh dünne Fibern 3 trotzdem in den Luftkanal 11 eindringen Um dieses zu verhindern, werden spiralförmige Luftkanäle 11 vorgesehen, wodurch die Anzahl der eindringenden Fibern 3 herabgesetzt werden kann. Auch die Annäherung des Winkel^ zwischen dem Fiberbündel 3 und dem Luftkanal 11 an 90° verringert die Anzahl der in den Luftkanal 11 eindringenden Fibern 3. Das Eindringen von Fibern 3 in den Luftkanal 11 würde zu einem Verstopfen des Luftkanals 11 um di«; Eintrittsstelle herum beim späteren Bearbeitungsvorgang des Eintauchens in die Flüssigkeit aus Urethan-Vorpolymerisat führen. Da bei Vorsehen eines einzigen Luftkanals 11 die Verstopfungsgefahr größer ist werden vorzugsweise eine Mehrzahl von Luftkanälen 11 gebildet

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Hülle drei Luftkanäle 11 auf. Der Luftkanal 11 selber kann vergleichsweise klein ausfallen.

Die durch den Extruderauslaß 5 extrudierte tiunststoffhülle 5 ist heiß, weich und dehnbar. Ein Verbinden der heißen Hülle und des Fiberbündels Fan einer Stelle in der Nähe des Extruderauslasses 5 würde demzufolge auch das Fiberbündel F dehnen, wodurch eine abwechselnde Ausbildung von dünnen und dicken Stellen im Fiberbündel Fentsteht. Dies muß jedoch mit Sicherheit vermieden werden. Aus diesem Grunde wird die Stelle, an der die heiße Hülle mit dem Fiberbündel F zusammengeführt und verbunden wird, in einem so

>" kleinen Abstand vom Extruderauslaß 5 gewählt, daß die extrudierte Hülle immer noch ihre verklebende Eigenschaft aufweisf ,wie es durch den Punkt A in F i g. 4 angedeutet ist, der den Punkt bezeichnet an der die Hülle und das Fiberbündel Firn Abstand von Extruder

">*> znsarm angeführt und verbunden werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung kann auch zum Herstellen von Sciu tibspitzenmaterial dienen das einen Querschnitt aufweist, wie er in Fig.8 dargestell* ist. Dieses Schreibspitzenmaterial weist dann ein umhülltes

bo Fiberbündel Faui, das etwas seitlich versetzt ist und mit einem exzentrischen und relativ großen Luftkanal 11.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Schreibspitze eines mit vollständig integrierter Schreibspitze und Tintenreservoir versehenen Schreibgerätes, die ein in einer Kunststoffhülle angeordneten Fiberbündel sowie wenigstens einen in der Wand der Kunststoffhülle als Nut ausgebildeten Luftkanal aufweist, der mit dem Tintenreservoir in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (11) das Fiberbündel (F) spiralförmig umgibt
2. Schreibspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Luftkanals (11) die Form eines Kreises aufweist, der über einen schmalen Längsschlitz mit dem Inneren der Kunststoffhülle (S) in Verbindung steht
3. Verfahren zur Herstellung einer Schreibspitze nach Anspruch 1, wobei ein komprimiertes Fiberbündel mit einer extrudierten Kunststoffhülle umhüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Extrudiervorganges wenigstens eine spiralförmige Nut in der Wand der Kunststoffhüiie (S) geformt wird, um dergestalt den Luftkanal (11) zu bilden.
4. Vorrichtung zur Herstellung einer Schreibspitze nach Anspruch 1, mit einer Anordnung zum Komprimieren und Formen eines Fiberbündels, einem Extruderkopf zum Formen und zum Extrudieren einer das Fiberbündel umgebenden Kunststoffhülle, einem Rohr im Inneren des Extruderkopfes zum glatten Zuführen des Fiberbündels, gekennzeichnet durch folgende Teile:

ein Getriebe (13) zur Verdrehung eines mit wenigstens einem V^rsprur-r; (7) zur Bildung des Luftkanals (11) versehenen Preßteils (6), um mindestens eine spiralförmige Nut in der Wand der extrudierten Kunststoffhülle (S/zu formen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) im Extruderkopf (1) so festgelegt ist, daß ein Verdrehen des Fiberbündels (F) in dem Preßteil (6) verhindert wird, wenn das Preßteil (6) verdreht wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) eine über den Extruderkopf (1) hinausragende Verlängerung (9) aufweist, die sich ein erhebliches Stück vom Extruderkopf (1) weg erstreckt und daß an seinem Ende das Fiberbündel (F) und die extrudierte Kunststoffhülle (S) zusammengeführt und miteinander verbunden werden.