DE3131538A1

DE3131538A1 - Tip for ballpoint pens

Info

Publication number: DE3131538A1
Application number: DE19813131538
Authority: DE
Inventors: Horst 3004 Isernhagen Huning
Original assignee: Pelikan GmbH
Current assignee: Pelikan GmbH
Priority date: 1981-08-08
Filing date: 1981-08-08
Publication date: 1983-02-24

Abstract

A tip for ballpoint pens is proposed, having a ball in a ball bed which is open at the front tapering end of the tip and is made of sintered metal.

Description

Spitze für KugelschreibgeräteTip for ballpoint pens

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spitze für Kugelschreibgeräte, bestehend aus einer Kugel in einem am vorderen, sich verjüngenden Ende der Spitze offenen Kugelbett, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The present invention relates to a tip for ballpoint pens, consisting of a ball in a tapered front end of the tip open ball bed, and a process for their manufacture.

Zur wirtschaftlichen Herstellung von Spitzen für Kugelschreibgeräte ist es bekannt, diese aus Messing oder anderen Kupferlegierungen oder Metallen oder Werkstoffen, die einen relativ umständlichen Preßvorgang voraussetzen, herzustellen. Umständlich deshalb, weil beim Pressen verhütet werden muß, daß die Stelle vorzeitig erhärtet, die für die Lagerung der Kugel bestimmt ist, denn diese Stelle muß anschließend noch mit Hilfe von Werkzeugen fertig bearbeitet werden.For the economical production of tips for ballpoint pens it is known that these are made of brass or other copper alloys or metals or Materials that require a relatively cumbersome pressing process to produce. Cumbersome because it must be prevented when pressing that the point prematurely hardened, which is intended for the storage of the ball, because this point must then can still be finished with the help of tools.

Mit der DE-OS 24 60 158 ist eine Spitze für Kugelschreibgeräte und ein Verfahren zur Herstellung der Spitze bekannt geworden, bei dem ausgehend von einem kleinen zylindrischen Körper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder mit Hilfe eines Preßvorgangs und anschließender Bearbeitung sowie Fertigbearbeitung im Bereich des Kugel sitzes gegebenenfalls auch des hinteren Teils, insofern diese ohne hintere Bohrung hergestellt wurde, eine schnellere und präzisere Fertigung erreicht wurde.With DE-OS 24 60 158 is a tip for ballpoint pens and a method for producing the tip has become known in which, starting from a small cylindrical body made of aluminum or an aluminum alloy or with the help of a pressing process and subsequent processing and finishing in the area of the ball seat possibly also the rear part, insofar as this was manufactured without a rear bore, a faster and more precise production was achieved.

Die danach anodisch oxidierbare Oberfläche der Aluminiumspitze besaß eine wesentlich höhere Festigkeit, bzw. einen höheren Härtegrad, als die bis dahin bekannten Spitzen.The then anodically oxidizable surface of the aluminum tip possessed a much higher strength or a higher degree of hardness than the one before known tips.

Durch die DE-OS 25 12 399 ist es weiterhin bekannt, zur möglichst wirtschaftlichen Herstellung von Spitzen für Kugelschreibgeräte zu harte Werkstoffe wegen der spanabhebenden Bearbeitung zu vermeiden und mit mehrschichtigen, vorzugsweise zweischichtigen Lagerschalen zu arbeiten, die durch galvanische Bäder und entsprechende Flotationsmittel nach der mechanischen Bearbeitung aufgebracht werden. Dadurch erhielt man eine Lagerschale, die aus wirtschaftlich verspanbaren Materialien hergestellt werden konnte, bei gleichzeitig hoher Verschleißfestigkeit.From DE-OS 25 12 399 it is also known for the possible economical manufacture of tips for ballpoint pens to hard materials Avoid because of machining and use multilayer, preferably two-layer bearing shells to work through galvanic baths and appropriate Flotation agents are applied after mechanical processing. This received a bearing shell made from economically machinable materials with high wear resistance at the same time.

Schließlich ist mit deX OE-PS 617 623 eine Schreibspitze für einen Kugelschreiber und ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt geworden, bei der anders als bei den oben erwähnten Systemen die Verwendung von wässriger Tinte anstelle von öltinte oder Schreibpaste als Schreibmittel vorgesehen ist. Bei derartigen wässrigen Tinten wird in der die Kugel aufnehmenden Bohrung des Schreibspitzenkörpers ein fest und unbeweglich angeordneter Kugelsitz aus Kunststoff verwendet, der eine gewisse Elastizität besitzt. Der vorfabrizierte Kugelsitz wird mittels technisch schwierig herstellbarer Vorsprünge am Boden der Bohrung für die Kugel an einer axialen und rotatorischen Bewegung gehindert.After all, deX OE-PS 617 623 is a writing tip for you Ballpoint pens and a method for their production become known in the unlike the systems mentioned above, the use of aqueous ink instead of oil ink or writing paste is provided as a writing medium. With such aqueous Ink is injected into the ball-receiving bore of the nib body Fixed and immovable arranged ball seat made of plastic used, which has a certain Possesses elasticity. The prefabricated ball seat is technically difficult by means of producible projections at the bottom of the bore for the ball on an axial and rotatory movement prevented.

Die bisher geschilderten Spitzen für Kugelschreibgeräte haben den Nachteil einer technisch aufwendigen und damit kostspieligen Herstellbarkeit. Es mußten bisher entweder teure Werkstoffe verwendet werden, damit die Standzeiten der Drehwerkzeuge für die Herstellung der Spitzen möglichst erhöht wurden, je härter der für eine lange Schreibdauer notwendige Lagerwerkstoff, umso kürzer die Standzeit der Drehwerkzeuge, oder es mußten mehrere Lagerschichten für die Kugel in technisch aufwendigen Verfahrensschritten nach dem Preß- oder Drehvorgang aufgebracht werden.The tips for ballpoint pens described so far have the Disadvantage of a technically complex and thus costly manufacturability. It up to now either expensive materials had to be used to reduce the service life the turning tools for the production of the tips were increased as much as possible, the harder the bearing material necessary for a long writing time, the shorter the service life the turning tools, or it had to have several bearing layers for the ball in technical complex process steps are applied after the pressing or turning process.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, preiswerte Spitzen für Kugelschreibgeräte zu schaffen, die die eingangs genannten Nachteile bei ihrer Herstellung weitgehend vermeiden und die bei erhöhter oder mindestens doch gleicher Schreibleistung und Schreibqualität ohne aufwendige Bearbeitungsvorgänge, wie Pressen, Ziehen, Drehen oder Galvanisieren, herstellbar sind.The invention is therefore based on the object of providing inexpensive tips to create for ballpoint pens, the disadvantages mentioned in their Avoid production to a large extent and that with increased or at least the same Writing performance and writing quality without complex processing operations such as pressing, Drawing, turning or electroplating, can be produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spitze aus Sintermetall hergestellt ist. Dies hat den Vorteil, daß die Verschleißfestigkeit der sphärischen Kugellagerfläche gegenüber durch Drehen oder Pressen hergestellten Spitzen erhöht wird. Durch das grobstrukturierte Sintermetall, welches an seiner Oberfläche kleine und kleinste Schmiertaschen ausbildet, in denen sich ein Vorrat an Kugelschreiberpaste ansammelt, wird die Gleiteigenschaft der Kugel erhöht und das bekannte Festlaufen der Kugel vermindert. Man erhält dadurch ein angenehmes Schreibgefühl ohne Rutsch- und Gleiteffekte der Kugel.According to the invention, this object is achieved in that the tip is made of sintered metal. This has the advantage that the wear resistance the spherical ball bearing surface opposite produced by turning or pressing Peaks is increased. Due to the coarsely structured sintered metal that is attached to his Surface forms small and tiny lubrication pockets in which there is a supply accumulates on ballpoint pen paste, the sliding property of the ball is increased and the known sticking of the ball is reduced. This gives you a pleasant one Writing experience without the slipping and sliding effects of the ball.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist das Kugelbett eine Vikershärte von 200 bis 600 kp/cma auf. Das Kugelbett besteht dabei aus einem an sich bekannten mehrschichtigen Lager, z. B. in Silber, Nickel oder Kupfer eingebettete harte Schichten aus Bor- oder Siliciumkarbid. Diese Schichten sind gut in das Sintermetall eingearbeitet und genügen daher höchsten Beanspruchungen durch die Kugel.In an advantageous embodiment of the invention, the ball bed a Vikers hardness of 200 to 600 kp / cma. The ball bed consists of one multilayer bearings known per se, e.g. B. embedded in silver, nickel or copper hard layers of boron or silicon carbide. These layers work well with the sintered metal incorporated and therefore meet the highest stresses caused by the ball.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die kegelstumpfförmig zulaufende Mantelfläche der Spitze des Kugelschreibgerätes mit einer Gold- oder Silberbeimischung versehen. Diese Beimischungen auf der kegelstumpfförmig zulaufenden Mantelfläche der Spitze für Kugelschreibgeräte sind notwendig, wenn die Spitze in ihrer äußeren Erscheinung dem Aussehen des Schreibgerätehalters angepaßt werden muß.In a further embodiment of the invention, it is frustoconical tapered outer surface of the tip of the ballpoint pen with a gold or Silver admixture provided. These admixtures on the frustoconical The outer surface of the tip for ballpoint pens is necessary when the tip is in their external appearance can be adapted to the appearance of the writing instrument holder got to.

Durch die beim Kalibrieren gegebene Möglichkeit der genauen örtlichen Aufbringung dieser hochwertigen Veredlungswerkstoffe nur auf einem Teil, nämlich dem Kegelstumpf, der Mantelfläche verringern sich die Herstellungskosten und das vollständige Vergolden oder Versilbern der gesamten Oberfläche der Spitze entfällt. Gleichzeitig ergibt sich eine Einsparung an einzusetzendem hochwertigen Veredelungswerkstoff.Due to the possibility of exact local Application of these high-quality finishing materials only on one part, namely the truncated cone, the lateral surface, the manufacturing costs and the There is no need for complete gilding or silvering of the entire surface of the tip. At the same time, there is a saving in the high-quality finishing material to be used.

Bei Tintenkugelschreibern kann erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise ein an sich bekannter konischer Abschnitt des Kugelbettes einen derartigen Abstand von der Kugel aufweisen, daß zwischen ihm und der Kugel eine Zone höherer Kapillarität gebildet wird und daß axiale hochkapillare Tintenkanäle in diesen Abschnitt des Kugelbettes münden. Derartige bisher nur serienmäßig aus Kunststoffen herstellbare schwierige Formen von Spitzen für Kugelschreibgeräte können durch die Verwendung von Sintermetallen auf einfache Weise preisgünstig auch in Metallausführung verwirklicht werden.In the case of ink ballpoint pens, the invention can advantageously a conical section of the ball bed known per se such a distance have of the ball that between it and the ball a zone of higher capillarity is formed and that axial high-capillary ink channels in this portion of the Open ball bed. Such previously only produced in series from plastics difficult shapes of tips for ballpoint pens can be caused by using made of sintered metals in a simple and inexpensive way, also in metal design will.

Ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren für die Spitze ist dadurch gekennzeichnet, daß Sintermetall in einer Form vorgepreßt wird, daß erhitzt wird und daß anschließend kalibriert wird, und daß nach dem Einlegen der Kugel das sich verjüngende Ende der Spitze angebördelt wird. Durch dieses einfache Herstellungsverfahren fallen mechanische Bearbeitungsvorgänge, wie sie bisher bei der Herstellung von derartigen Spitzen angewendet wurden, wie z. B. Pressen, Ziehen und Drehen, weg.An advantageous manufacturing method for the tip is thereby characterized in that sintered metal is prepressed in a form that is heated and that it is then calibrated, and that after the ball has been inserted, this is the case tapered end of the tip is flared. Through this simple manufacturing process fall mechanical processing operations, as they were previously in the manufacture of such tips have been applied, such as. B. Pressing, pulling and turning, away.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und sollen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Spitze für Kugelschreibgeräte, Fig. 2 einen Querschnitt durch den vorderen Teil einer Spitze für Schreibgeräte mit Tintenzuführung und axialen hochkapillaren Tintenkanälen und In Figur 1 ist eine Spitze 1 für Kugelschreibgeräte mit einer Kugel 2 z. B. aus Korund, Saphir oder Wolframkarbid dargestellt. Die Kugel 2 ist in einem sphärischen Kugelbett 3 gelagert. Das Kugelbett 3 besteht z. B. aus einem mehrschichtigen Lager mit einer äußeren Schicht 4 aus Bor- oder Siliciumkarbid und z. B. einer inneren, der Kugel 2 zugewandten Schicht 5 aus Silber, Nickel oder Kupfer.Two embodiments of the invention are shown in the drawings and are to be explained in more detail below. 1 shows a cross section through a tip for ballpoint pens, Fig. 2 is a cross section through the front part of a tip for writing implements with ink feed and axial high-capillary ink channels and In Figure 1 is a tip 1 for ballpoint pens with a ball 2 z. B. made of corundum, sapphire or tungsten carbide. The ball 2 is mounted in a spherical ball bed 3. The ball bed 3 consists, for. B. off a multilayer bearing with an outer layer 4 made of boron or silicon carbide and Z. B. an inner, the ball 2 facing layer 5 made of silver, nickel or Copper.

Der vordere Teil der Spitze verläuft in einem kegelstumpfförmigen Teil 6, wohingegen der hintere Teil einen Stutzen 7 für die nicht dargestellte Kugelschreiberfassung aufweist.The front part of the tip runs in a frustoconical shape Part 6, whereas the rear part has a connector 7 for the ballpoint pen holder, not shown having.

Mit 8 ist die die Kugelschreiberpaste enthaltende Mine bezeichnet.The refill containing the ballpoint pen paste is designated by 8.

In Figur 2 ist der vordere Teil 9 einer Spitze für Tintenkugelschreibgeräte dargestellt. Eine Kugel 2 ist in einem konischen Abschnitt 10 eines Kugelbettes 11 gelagert. Von dem konischen Abschnitt 11 gehen hochkapillare axiale Kanäle 12 bis zum Schreibmittelspeicher 13. Diese hochkapillaren Kanäle 12 waren bisher praktisch nur aus Kunststoff herstellbar. Durch die Verwendung von Sintermetall können diese Kanäle z. B. nunmehr zusammen mit der Herstellung der gesamten Spitze auf einfache Weise auch aus Metall hergestellt werden.In FIG. 2, the front part 9 is a tip for ink ballpoint pens shown. A ball 2 is in a conical section 10 of a ball bed 11 stored. High-capillary axial channels 12 extend from the conical section 11 up to writing medium storage 13. These high-capillary channels 12 have been practical up to now Can only be made from plastic. By using sintered metal, these Channels z. B. now together with the production of the entire tip to simple Way can also be made of metal.

Die Kugel 2 ist in Figur 2 nur an drei Punkten durch das Sintermetall gelagert und geführt. Durch die grob strukturierte Oberfläche des Sintermetalls, die kleine und kleinste Schmiertaschen für die Tinte ausbildet, ist eine ausreichende Benetzung der Kugel gewährleistet, so daß diese nicht trockenläuft. Außerdem kann die Art der Sintermetallzusammensetzung in vorteilhafter Weise ohne die Aufbringung zusätzlicher Schichten im Kugelbett bestimmt werden.In FIG. 2, the ball 2 is only penetrated by the sintered metal at three points stored and managed. Due to the coarsely structured surface of the sintered metal, the small and smallest smear pockets for the ink to form is sufficient Guaranteed wetting of the ball so that it does not run dry. Also can the type of sintered metal composition advantageously without the application of additional layers in the ball bed can be determined.

Bei der Herstellung der oben genannten Spitzen im Sinterverfahren entstehen keine Verunreinigungen durch Drehspäne.In the manufacture of the above-mentioned tips using the sintering process there is no contamination from turnings.

Dadurch vermindert sich die Ausschußquote.This reduces the reject rate.

Soll die kegelstumpfförmig zulaufende Mantelfläche der Spitze 9 vergoldet oder versilbert werden, damit sie an die Farbgebung der Schreibgerätefassung angepaßt ist, dann wird vor dem Kalibrieren das Kalibrierwerkzeug mit einer entsprechenden Folie in der Form überzogen und die Folie zusammen mit dem Kalibrierwerkzeug auf die Spitze 9 aufgebracht.Should the frustoconical outer surface of the tip 9 be gold-plated or silver-plated so that they match the color of the writing instrument holder is, then the calibration tool with a corresponding The film is coated in the mold and the film is applied together with the calibration tool the tip 9 applied.

Dabei erhält die Spitze 9 ihre endgültige Form, und auf der kegelstumpfförmigen Mantelfläche sitzt gleichzeitig die dünne Gold- oder Silberschicht. Danach wird die Kugel eingelegt und das äußerste Ende der sich verjüngenden Mantelfläche der Spitze in an sich bekannter Weise angebördelt.The tip 9 is given its final shape, and on the frustoconical On the outer surface, the thin gold or silver layer sits at the same time. After that, will inserted the ball and the outermost end of the tapered surface of the Tip flanged in a manner known per se.

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Claims

Claims 1. Tip for ball pens, consisting of a Ball in a ball bed open at the front, tapering end of the tip, characterized in that the tip is made of sintered metal.

2. Tip according to claim 1, characterized in that the ball bed has a Vikers hardness of 200 to 600 kp per cm2, which is known per se multilayer bearings, such as B. embedded in silver, nickel or copper hard Layers of boron or silicon carbide is achieved.

3. Tip according to claim 1 or 2, characterized in that its The frustoconical outer surface contains an admixture of gold or silver.

4. Tip according to one or more of the preceding claims d. g. that a conical section of the ball bed has such a distance, that a zone of higher capillarity is formed between it and the sphere and that axial high-capillary ink channels, which open into the ball bed, are arranged.

5. Process for the production of a tip for ballpoint pens according to Claim 1, characterized in that sintered metal is pre-pressed in a form that it is heated, that it is then calibrated and that after the insertion of the Ball the tapered end of the tip is flared

6. Procedure for producing a tip according to claim 3, characterized in that sintered metal is pressed and heated that in the calibration tool a foil made of gold or silver is arranged that the calibration tool is tapered to the frustoconical The outer surface of the tip is applied that after inserting the ball the tapered end of the tip is flared.