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Schreibfeder In dem Patent 835 267 ist eine Schreibfeder beschrieben,
bei der das Anbringen eines Komes aus einer besonderen Federspitzenlegierung überflüssig
ist. Nach dieser Erfindung wird die Spitze der Feder, deren Hauptteil aus Stahl,
insbesondere säurebeständigem Stahl, Gold oder anderen tintenbeständigen Metallen
oder Legierungen besteht, mit einem Überzug aus einem harten, widerstandsfähigen
Werkstoff versehen, wobei vor allem Metalle, Oxyde oder Karbide Anwendung finden.
Von den Überzügen aus harten, tintenbeständigen Metallen ist das Chrom hervorgehoben.
Als Verfahren zum Aufbringen dieser Überzüge sind vor allem das galvanische Niederschlagen
und daneben die Vakuumverdampfung, insbesondere die Hochvakuumverdampfung, und die
Kathodenzerstäubung erwähnt. Das Wesen dieser Erfindung besteht also darin, daß
als Ersatz für ein besonderes Korn aus einer FederspitzenlegierLing die Spitze der
Feder mit einem harten, tintenbeständigen Überzug, insbesondere aus Chrom, versehen
wird. Grundsätzlich handelt es sich bei diesen Überzügen um dünne Schichten, da
sie ja lediglich das an sich recht kleine Schreibkorn an den Füllhalterspitzen ersetzen
soll. Im übrigen sind für die Wahl der Dicke in dem Patent 835 267 keine
Vorschriften gemacht.
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Die weitere Beschäftigung mit der Erfindung hat nun zu dem Ergebnis
geführt, daß es besondere Fortschritte bringt, wenn man die Dicke des Überzuges
tatsächlich in der Nähe der oberen Grenze des Wertes hält, der durch die Form der
Schreibfedern vorgeschrieben ist. Man wählt also die Gesamtdicke in der
Nähe
der Dicke der üblichen Spitzen von Füllhalterfedern, also beispielsweise bei einem
Wert bis zu i nun und darüber, wobei die Auflage auf beiden Seiten des eigentlichen
Federkörpers an der Spitze bis zu o,2 m m und mehr beträgt, gegen das Einsteckende
der Feder jedoch stetig dünner. wird und in den eigentlichen Federkörper ausläuft.
Diese Dicke empfiehlt sich vor allem bei Metallen Wie Chrom, die vorzugsweise nach
den bekannten galvanischen Verfahren niedergeschlagen werden.
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Diese Hervorhebung eines an sich zwar noch dünnen, aber für galvanische
Chromüberzüge vergleichsweise dicken Überzuges erscheint besonders deshalb notwendig,
weil man bei solchen Anwendungen der Verchromung, bei denen es äußerlich gesehen
-auf ähnliche Eigenschaften wie bei den Federspitzen ankommt, gerade von dem Auftragen
dickerer Chromschichten -gewarnt hat. So wird bei der Verchromung von Schneidwerkzeugen
hervorgehoben, daß es sich nicht empfiehlt, -starke Schichten aufzutragen. Infolge
der Stromlinienhäufung soll die Chromschicht an den Schneiden spröde und brüchig
anfallen, so daß das Nachschleifen schon Schwierigkeiten macht oder die Chromschicht
infolge der örtlich sehr hohen Druckbelastung im Gebrauch ausbricht. Es wird deshalb
vorgeschrieben, Schneidwerkzeuge nur mit einem Hartchrornüberzug von o,oo--95 bis
0,005 mm zu versehen. Demgegenüber hat sich aber gezeigt, daß man auf die
Federspitzen das Chrom ohne Bedenken bis zur Dicke der üblichen Füllhalterfederspitzen
galvanisch auftragen kann. Die Überzüge sind hierbei zähhart, so daß die erforderliche
Schleifarbeit ohne weiteres ausgeführt und auch das notwendige Spalten der Spitzen
vorgenommen werden kann. Vor allem wurde festgestellt, daß die Chromfederspitzen
genügend Widerstandsfähigkeit haben, um die beim Gebrauch auftretende gleitende
und reibende Beanspruchung ohne weiteres auszuhalten.
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Man muß sich ferner vor Augen halten, daß der Chronmiederschlag, der
erfindungsgemäß auf der Federspitze aufgebracht wird, seiner Form nach grundsätzlich
von den bisher angewandten Chromüberzügen abweicht. Die Chromüberzüge stellen auch
bei dem Behandeln kleiner Teile stets Überzüge auf mehr oder weniger ausgedehnten
Flächen und meist auf ganzen Werkstücken dar. Bei der vorliegenden Erfindung entsteht
dagegen dadurch, daß das Chrom auf die Spitze einer Schreibfeder aufgebracht wird
und sich so um diese Spitze herumlegt, gewissermaßen ein punktförmiger Aufbau des
metallischen Chroms. Man hat noch nie versucht, durch galvanisches Niederschlagen
von Chrom ein Korn aufzubauen und mußte hiergegen auch aus verschiedenen Gründen,
von denen einer oben bereits hervorgehoben ist, ernste Bedenken haben. Nur so ist
es zu erklären, daß man sich bisher die ungewöhnlich großen Vorteile, welche die
Erfindung bietet und die unten im einzelnen näher erläutert werden, n
' och nicht zunutze gemacht hat, obwohl -die technischen Hilfsmittel für
die galvanische Verchromung schon seit Jahrzehnten zur Verfügung stehen.
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Beim Herstellen einer Füllhalterfederspitze durch galvanische Verchromung
wird ohne weiteres durch richtig geleitete StromlinienführLing, also eine Verteilung
der kathodischen Stromdichte entsprechend dem geforderten Schichtdickenverlauf des
Chromüberzuges, die gewünschte Kornform erzielt, so daß die Schleifärbeit allenfalls
noch zu einem kleinen Bruchteil notwendig bleibt und praktisch nur ein Nachpolieren
erforderlich ist. Dabei wird der Werkstoff der Feder selbst in keiner Weise beansprucht.
Der erhebliche Fortschritt gegenüber dem seitherigen Verfahren leuchtet ohne weiteres
ein. Die bisher benutzten Federspitzenkörner müssen auf die Federn aufgeschweißt
werden, wobei das Fedennaterial vor allem in seinen mechanischen Eigenschaften nachteilig
beeinflußt wird. Insbesondere bei Stahlfedern bildet sich eine sehr gefährliche
Schweißzone, die häufig zu Spitzenbrüchen Anlaß gibt. Ferner besteht beim Aufschweißen
auf Stahl die Schwierigkeit, daß auch für den geübten Fachmann wegen des übereinstimmenden
Aussehens schwer zu erkennen ist, wo sich das auf die Feder aufgelegte kleine Federspitzenkörnchen
befindet. Da das Federmaterial zum Schmelzen gebracht werden muß, kann es außerdem
nicht in der vorgeschriebenen Form hergestellt werden; es fließt unbestimmt um die
Federspitze herum und muß in sehr viel Schleifarbeit auf die gewünschte Form gebracht
werden.
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Während so mit der Erfindung schon bei den Füllhalterschreibfedem
der meist gebrauchten Form ungewöhnliche Fortschritte erzielt werden, sind bei den
Federn mit Spezialformen die Fortschritte noch erheblich größer. Es ist erfindungsgemäß
ohne weiteres möglich, beliebig gestalteten Federspitzen ein Schreibkorn zu geben,
was bisher unmöglich war.
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In den Abb. i und 2 ist eine Schreibfeder der normalen Form dargestellt,
und zwar in Abb. i in Draufsicht und in Abb. z in Seitenansicht. Der eigentliche
Federkörper A, der beispielsweise aus säurebeständigem Stahl oder Gold oder
einem anderen tintenbeständigen Metall besteht, trägt an der Spitze den galvanisch
aufgebrachten Chromüberzug B. Dieser fällt, wie gesagt, bei dem galvanischen Niederschlagen
schon ungefähr in der gewünschten Form an.
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In der Abb. 3 ist nun weiterhin eine Draufsicht der Spezialform
einer abgeschrägten Schreibfeder dargestellt. Diese Schreibfeder A läßt sich
erfindungsgemäß nun ebenfalls mit einem dicken Chrornüberzug B versehen, so daß
es hiermit erstmalig möglich wird, auch diese Federform mit einer bei Füllhalterfedern
notwendigen harten Spitze zu versehen.
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Es hat sich gezeigt, daß für die galvanische Verchromung die verschiedenen
bewährten Verfahren benutzt werden können, also neben galvanischen Verfahren, die
zu besonders harten Chrornüberzügen füh-
ren, beispielsweise auch galvanische
Verfahren, die bisher mehr für dekorative Verchromung benutzt wurden.
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Auch der Vorbehandlung der Federn vor dem Verchromen ist innerhalb
der bekannten Verfahren ein weitet Spielraum gelassen. Bei der Hartverchromung von
rostbeständigen Stahlfedern hat sich jedoch folgende Arbeitsweise als besonders
vorteilhaft herausgestellt: Die Federn Werden zunächst in Schwefelsäure von etwa
5o'B6 während 1,5 Minuten und einer
Stromdichte von 5 bis
io A/dml anodisch gebeizt. Hierbei sind die Arbeitsbedingungen so einzustellen,
daß eine verzögerte Auflösung in der Deckschichtenbildung und keine vollkommene
Passivierung erfolgt. Nach dem Spülen wird in einer Salzsäure, die auf i Teil Wasser
i Teil konz.- Salzsäure enthält, bei 5o#'getaucht. Diese Behandlung in Salzsäure
wird sehr kurz durchgeführt, indem die Federn rasch durch die Beize gezogen werden.
An ein nochmaliges Spülen schließt sich dann die Hartverchromung selbst an.
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Bei der galvanischen Herstellung von Chromspitzen hat man nun zum
Unterschied von dem Aufschweißen von Federspitzenkörnern aus Speziallegierungen
den Vorteil, die Herstellung in beliebig großen Serien durchführen zu können. Wesentlich
bei der Verchromung ist die Ausbildung geeigneter Einhängerahmen, durch die gleichzeitig
die nicht zu verchromenden Teile, also die Hauptteile der Federn, abgedeckt werden.
Ferner muß nach den in der Verichromungstechnik an sich bekannten Richtlinien für
eine günstige Verteilung der Stromlinien gesorgt werden, die den Aufbau der Spitzen
in der gewünschten Form bewirken. Hierfür soll an Hand der Abb. 4 ein Beispiel gegeben
werden, das sich besonders bewährt hat.
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Der Einhängerahmen besteht hierbei aus zwei etwa 5 mm starken
Metallteilen C, beispielsweise aus Eisen, von denen der eine eine Aussparung
D zum reihenweisen Nebeneinanderlegen der Schreibfedern enthält. Beide Metallteile
laufen nach oben schräg aus, so daß eine Kante E entsteht, aus der gerade
nur die zwischen den Metalheilen eingelegten Federspitzen F herausragen. Zur geeigneten
Verteilung der Stromlinien ist im Abstand von wenigen Millimetern von dieser Kante
ein Blendrahmen, beispielsweise in Form zweier zu der Kante parallel laufender Metalldrähte
G, angeordnet. Eine durch diese Drähte gelegte Ebene liegt m ehr nach dem
Innern des Bades als die Federspitzenreihe, und zwar verläuft der eine Draht etwas
oberhalb und der andere Draht etwas unterhalb der durch die Federspitzenreihe bestimmten
Badhöhe. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Vorrichtung vollkommen ausreicht,
um die geforderte Spitzenform zu erzielen.
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Wie bereits in dem Patent 835 267 erwähnt, können harte, tintenbeständige
Metalle wie Chrom außer auf galvanischem Wege nach anderen an sich bekannten Verfahren
als Überzüge auf den Spitzen angebracht werden. Erwähnt waren beispielsweise Vakuumverdampfung,
insbesondere Hochvakuumverdampfung, und Kathodenzerstäubung; auch hier war darauf
hingewiesen, daß sich der Niederschlag durch Abdecken des Hauptteils der Feder auf
die Federspitze beschränken muß.
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Zusätzlich zu diesem Verfahren sei jetzt noch auf die Verfahren der
Gaszersetzung und der Zersetzung flüchtiger Verbindungen hingewiesen. Derartige
Verfahren sind insbesondere bei der Herstellung von Überzügen aus Chrom oder Chromlegierungen
als Inkromierungsverfahren bekannt. Hierbei wird im allgemeinen als Chromträger
beispielsweise ein Chromhalogenid, wie Chromchlorid, benutzt, das der Stahloberfläche
als Gas zugeleitet oder aus keramischen Bodenkörp,-rn oder schmelzflüssigen Salzbädern,
in denen es angereichert ist, während des Inkromierungsvorgangs entbunden wird.
Durch entsprechende Zusätze werden in bekannter Weise nach dem gleichen Verfahren
auch Überzüge aus Chromlegierungen hergestellt. Die ähnlichen Verfahren zum Aufbringen
anderer harter Metalle oder Legierungen stehen für die Durchführung des Erfindungsgedankens
ebenfalls zur Verfügung.
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Auch bei allen diesen Verfahren liegt ein besonders großer Fortschritt
im allgemeinen gerade dann vor wenn Spitzen bis ungefähr zur Dicke, die der üblichen
Dicke der- Schreibfederspitzen von Füllhaltern entspricht, aufgebaut werden.
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Nur beiläufig sei erwähnt, daß in besonderen Fällen auch die Möglichkeit
besteht, die Federspitzen entsprechend den Angaben des Patents 835 --967
durch mechanische Verfahren wie Profilwalzen, Biegen oder Einrollen zu verstärken.