DE884243C

DE884243C - Process for the production of nibs, especially for fountain pens

Info

Publication number: DE884243C
Application number: DED7150A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Koehler
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1950-10-21
Filing date: 1950-10-21
Publication date: 1953-07-23

Description

Verfahren zur Herstellung von Schreibfedern, insbesondere für Füllfederhalter Schreibfedern, insbesondere für Füllfederhalter, bestehen aus chemisch widerstandsfähigen metallischen Werkstoffen. Als solche haben bisher im wesentlichen Goldlegierungen oder Chromnickelstähle Verwendung gefunden. Auch von anderen Werkstaffen, wie z. B:. Tautal, Niob oder deren Legierungen miteinander oder mit andeiren Metallen ist bekannt, da3 siei ein außerordentlich günstiges Koirrosionsverhalten zeigen; und', daher auf Grund der zu erwartenden Tintenbeständigkeit zur Hersteillung von. Füllha,lterfedern mit Vorteil herangezogen werden; können. Trotzdem haben derartige Werkstoffe für diesen Zweck bisher nur in geringeim Umfang Eingang gefunden, da die unvermeidibarrei schwarzgraue 'Farbe des. Tautals gera,d'ei bei Schreiibfedern außeirordientlich störend und auf den Benutzer wenig ansprechend wirkt. Zud'e@m hat sich gezeigt, daß die Anbringung der gebräuchliehen harten Federspitzenkärner durch Verschweißen, auf Tautal- oder Niobfeidern nicht oder nur schwer möglich :ist und! .die gogebenenfalls zwischen Federkörper und Federspitze bestehenden Fa,rbunterschiede das Aussehen der Feder' weiterhin nachteilig beeinflussen. Schließlich ist auch, dier Umstand, d'a,ß es: bisher nicht gelungen ist, dein, Tanta1-fed'ern diiej zum Schreiben erforderliche Elastizität mit beiden üblichen; Federlegierungen angewendeten mechanischen Verfahren zu verleihen, der breiten Einführung dies: Tautals als Federweirkstoff hind!e,rl@ich gewesen.Process for the production of nibs, in particular for fountain pens Nibs, especially for fountain pens, are made of chemically resistant metallic materials. As such, gold alloys have hitherto essentially been used or chrome-nickel steels have been used. Also from other factory staff, such as B: Tautal, niobium or their alloys with each other or with other metals known that they show an extremely favorable corrosion behavior; and', therefore due to the expected ink resistance for the production of. Filler feathers be used to advantage; can. Nevertheless, such materials have for this purpose has hitherto only found its way to a small extent, since it is unavoidable black-gray 'color of the dew valley gera, d'ei particularly important for writing pens annoying and unappealing to the user. Zud'e @ m has shown that the application of the hard nibs in use by welding, on taut valley or niobium fields not possible or only with difficulty: is and! .the go as well The appearance between the pen body and the nib tip differed the spring 'continue to adversely affect. Finally, the fact is d'a, ß it: has not yet succeeded, your, Tanta1-fed'ern diiej necessary for writing Elasticity with both usual; Mechanical processes used in spring alloys to give the broad introduction of this: Tautals as a spring material hind! e, rl @ ich been.

Es. wurde nun gefunden, daß man zu hochwer'-tigen Federn aus: Tautal, Niob oder deren Legerungen gelangen kann, diel im Geigensatz zu den; bisher hergestellten Tantalfeidern: allen Ansprüchen. hinsichtlich mechanischer Widerstandsfähigkeit Korrosionsfestigkeit und ansprechender Farbei genügen und in ihrer ästhetischen, Wirkung Feldern aus den gebräüchli:chen Werkstoen mindestens gleichkommen, wenn solche Federn einer Wärmebehandlung in Gegenwart kohlenstofhaltigeir bzw. kohlenstoffabgebender Stoffe im Vakuum oder in nicht oxydierender Atmosphäre in einem Temperaturbereich von goo bis i3oo° `unterworfen werden.It. it has now been found that high-quality feathers from: Tautal, Niobium or its alloys can reach, which in the violin setting to the; produced so far Tantalum fibers: all requirements. in terms of mechanical resistance Corrosion resistance and appealing colors are sufficient and in theirs aesthetic, effect at least equal to fields from the common materials, if such springs undergo heat treatment in the presence of carbon-containing or carbon-releasing substances Substances in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere in a temperature range from goo to i3oo ° `.

Besonders günstige Ergebnisse werden bei Temperaturen von iioo bis iz-oo° erzielt. Als Irohlenstoffhältige bzw. kohlenstoffäbgebende Stoffe haben sich organische Verbindungen, wie Ester, von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren außerordentlich bewährt. Die zu behandelnden Federn können .in diese Stoffe eingepackt oder sonst in beli-ebiger Weise, etwa durch Aufstreichen oder Einpudern, mit ihnen in Berührung gebracht wenden. Ein vorteilhaftes Verfahren zur Behandlung .der Federn gemäß vorliegender Erfindung ergibt sich, wenn diese Aden Dämpfen organischer Verbindungen bei den genannten Temperaturen im Vakuum oder in nichtoxyderenderAtmosphäreausgesetztwerden.Particularly favorable results are achieved at temperatures from iioo to iz-oo ° achieved. As Irohlenstoffhaltige or carbon donating substances have organic compounds, such as esters, of saturated or unsaturated fatty acids extraordinarily proven. The feathers to be treated can be packed in these fabrics or in any other way, for example by brushing on or powdering with them brought into contact. An advantageous method of treating the feathers according to the present invention results when these aden vapors of organic compounds are exposed to the stated temperatures in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere.

Feder gemäß der Erfindung erhalten durch, die beschriebene Wärmebehandlung in Gegenwart kohlenstoffhaltiger Substanzen eine blanke, glatte Obeirfläche von: goldgelber bis. rötlichgelber Farbe, die ihnen etwa.das Aussehen von Goldfedern verleiht. Diese absolut festhaftende gefärbtes Oberflächenschichtgibt den Federn neben hoher Oberflächenhärte eine außerordentliche Widerstandsfähigkeit gegenüber leim durch das: Schreiben auftretenden Abrieb- und trägt zur Erhöhung der Tintenbestärsldhgkei.t der Federn erheblich bei. Zufolge dieser Eigenschaften unterliegt die erfin;ditngsgemäße Fedeir praktisch. keiner Abnutzung, so daß die Spitzel ihrer Form auch bei, langem und häufigem Gebrauch behält und; sich dlie bei Schreibfedern aus änderenWerkstoffen erforderlicheAnbringung eines besonderen Federspitzenkorns erübrigt. Statt dessen wird die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildE,de Tantalfeider bei ihrer Herstellung zweckmäßig an der Spitze verstärkt ausgebildet.-Es ist auch möglich, die günstigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen, Federn nicht nur auf die Oberfläche zu beschränken, sondern diese auch auf die tiefer gelegenen Schichten des, Geifügeis zur Wirkung zu bringen. Zu diesem Zweck kann die durch die voirbeschrieb-ene Behandlung erzeugte Oberflächenschicht durch anschließendes Erhitzen bei Temperaturen oberhalb iaoo° im, Vakuum öder in inerter Atmosphäre zum Eindiffundieren gebracht werden. Zur Wiederherstellung d br goldgelben Oberfiäch;enfärbung kann dann anschließend wiederum enneWärmebehandlungbei Temperaturen oherh.adb@ 9f5,oP im Vakuum oder in nichtoxydieremr der Atmosphäre unter gleichzeitiger Einwirkung kohlenstoffhähiger Stoffei stattfinden. Sofern auf eines größere Eindringüiefe Wert gelegt wir', können beide Prozesse gegebenenfalls mehrfach wiied'eirholt weirden.Spring according to the invention obtained by the heat treatment described in the presence of carbonaceous substances a bright, smooth surface of: golden yellow to. reddish yellow color, which gives them roughly the appearance of gold feathers confers. This absolutely adherent colored surface layer gives the feathers in addition to high surface hardness, an extraordinary resistance to glue by the: writing occurring abrasion and contributes to the increase of the ink strength ldhgkei.t of the feathers significantly. As a result of these properties, the invention is subject to ditngsgemein Fedeir practically. no wear, so that the informers keep their shape for a long time and retains frequent use and; nibs made from different materials No need to attach a special feather-tip front sight. Instead of this will form the subject of the present invention, de Tantalfeider in their manufacture appropriately designed reinforced at the top.-It is also possible to use the cheap Properties of the springs according to the invention not only to be limited to the surface, but this also affects the deeper layers of the geifer bring to. For this purpose, the treatment produced by the treatment described above can be used Surface layer by subsequent heating at temperatures above iaoo ° be made to diffuse in, vacuum or in an inert atmosphere. To restore The golden-yellow surface can then be color-treated again in the case of heat treatment Temperatures oherh.adb @ 9f5, oP in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere take place under the simultaneous action of carbonaceous substances. Unless on We value a greater depth of penetration, both processes can if necessary be repeated several times.

Die Federn gemäß, ,der Erfindlung werden, vor- der erfindungsgemäßen Erhitzung in Gegenwart kohlenstoffhaltiger bzw. - kohlenstoffabgebender Stoffe zweckmäßig zunächst eineu für diel Härtung- von. Tantal an sich bekannten Gasbehandlung bei eirhöhter Temperatur unterworfen, die jedoch für die Verarbeitung von Täntalfedern bisher nicht in Vorschlag gebracht worden; ist. Übeirraschenderweise hat sich dabei gezeigt, daß eines derartige Gasbehandlung den Fedeirn nicht nur, wie zu erwarten war, eine erhöhte Härte, sondern auch ohne Anwendung mechanischer Härteverfahren die für dien Gebrauch un erläßlicho Schreibelastizität verleiht. Die in üblicher Weise aus weichen; Blechen von Tamtad, Niob, oder deren Legierungen herausgearbeiteten Federn werd in Gegenwart von. Gasen oder Gasgemischen, wie Sauerstoff, Stickstoff, Luft od. dgl., auf Temperaturen unterhalb, 5oo°, vorzugsweise 44o biss 49o°, erhitzt. Dabei bildet sich auf der Oberfläche der Federn eine dunkelgefärbte, mehr oder weniger rauhei Schicht von Tautal- bzw. Nohverbindungen, dito im wesentlichen aus. Oxyden oder Nitriden beisteht. Die Dauer der Behandlung richtet sich nach der gewünschten Stärke der Schicht, die leicht ans Hand der Gewichtszunahme überwacht und geregelt werden: kann. Sie kann etwa zwischen 5 und 15 Stunden schwanken. Durch anschließendes Glühen .im Vakuum, vorzugsweise im Hochvakuum, werden die auf der Oberfläche inder ersten Stufe der Gasbehandlung entstandenen Verbindungen bzw. deren nichtmetallische Komponnenten zur Einwanderung und Verteilung in das Innere der behandelten Gegenstände gebracht, wobei diesen gleichzeiitig, wie bereits erwähnt, die erforderlche Elastizität verliehen wird. Durch einmadige oder mehrfache Wiederholung der vorstehend beschriebenen Behandlungsstufen läßt sich deren Wirksamkeit in beliebiger Weise, steigern und: variieren.The springs according to,, the invention are, before the invention Heating in the presence of carbon-containing or carbon-releasing substances is advisable first one for the hardening of. Tantalum in known gas treatment Subject to increased temperature, but for the processing of Täntal feathers has not yet been proposed; is. Surprisingly, it did showed that such a gas treatment does not only affect the feather, as is to be expected was, an increased hardness, but also without the use of mechanical hardening processes which gives writing elasticity, which is indispensable for use. The in usual Way out of soft; Sheets made of tamtad, niobium, or their alloys Feathers will be in the presence of. Gases or gas mixtures, such as oxygen, nitrogen, Air or the like, heated to temperatures below 500 °, preferably 44o to 49o °. A dark colored, more or less colored one forms on the surface of the feathers rough layer of Tautal and Noh connections, ditto essentially made of. Oxides or nitrides. The duration of the treatment depends on the desired Thickness of the layer that is easily monitored and regulated by hand of the weight gain can be. It can vary between 5 and 15 hours. By subsequent Annealing in a vacuum, preferably in a high vacuum, the surfaces on the surface become ind first stage of the gas treatment resulting compounds or their non-metallic Components for immigration and distribution into the interior of the treated objects brought, with these at the same time, as already mentioned, the required elasticity is awarded. By repeating the above described one or more times Treatment stages can be increased their effectiveness in any way and: vary.

Da die, Fedbrspütze ewfahrungsgemäß dem stärksten Beanspruchungen beim Gebrauch unterliegt, kann die Spitze bei dein erfindungsgemäßen: Tautalfedern gegebenenfalls, auch stärker gehärtet werden als die übrigen Teile. Zu diesem Zweck wird die Feder bis auf die Spitze abgeideckt und in der beschriebenen Weissei einer nochmaligen Wärmeibehandlung in Gegenwart ltohlenstoffabgebender Substanzen unterzogen, die nunmehr .nur. noch auf die freigebliebene Spitze einwirken. Auch die vorhergehende Gasbehandlung in sauerstoff- oder stickstöffhädtigen Gasgemischen kann insbesondere bei, der wiedbrholt-ni Durchführung in gleicher Weise auf den: Bereich der Federspitze beschränkt werden.Since the, Fedbrspütze, experience has shown that it can withstand the heaviest loads is subject to use, the tip of your invention: Tautalfedern if necessary, also hardened to a greater extent than the other parts. To this end the feather is covered up to the tip and in the described white egg one subjected to repeated heat treatment in the presence of carbon-releasing substances, which now .only. still act on the tip that has remained free. Also the previous one Gas treatment in oxygen- or nitrogen-containing gas mixtures can in particular at, the wiedbrholt-ni implementation in the same way on the area of the nib be restricted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of: nibs from Tautal, Nidb or their alloys, in particular for fountain pens, characterized in that that, s: iei according to their Fbrmgebüng in the presence of carbonaceous, preferably of organic substances a heat treatment at temperatures from goo to 1300 °, preferably vorm rioo bis, iaoo °, be subjected. 2 .. Vemfahrem for the production of, nibs that mentioned in claim i; Kind of, by it marked that she! prior to the heat treatment according to claim i by heating. to temperatures below 500 °, preferably from q_4o to qgo °, in the presence of: oxidizing and / or nitrating wi.rlcend@n gases and / or gas mixtures and then. Annealing in a vacuum, preferably Hardened in a high vacuum, at temperatures above goo °, vo, preferably up to ir5o ° will. 3. A method for the production of nibs according to claims i and 2, characterized in that, ß @ both the heat #beh, nd'lunJ in carbonaceous as well as in an oxidizing and / or nitrating atmosphere - carried out several times weather'. q .. Process for making nibs. according to claims i to 3, characterized in that the optionally reinforced tip of one or more additional heat treatment in oxidizing hzw. ni: trielrender and then is sidelined into the carbonaceous atmosphere.