NL7902125A - Schrijfpen. - Google Patents

Description

ί . 70 .. 7324.. . ______________________________________________ - ...........- _______________________- -

Wilkinson Sword Limited

High Wycombe, Buckinghamshire

Groot-3rittannie

Schrijfpen.

De uitvinding betreft een schrijfpen van de soort,waarbij een veselachtige of andere poreuze penpunt inkt toevoert aan en in aanraking brengt met het te beschrijven vlako Onder "schrijven” wordt hierbij uiteraard ook verstaan, tekenen of het op andere 5 wijze aanbrengen van merktekens etc., terwijl met "inkt" elke hier voor geschikte vloeistof wordt bedoeld.

De tot dusverre bekende schrijfpennen met dergelijke punten, gewoonlijk viltstiften, zijn vooral geschikt voor fors schrijfwerk, dat wil zeggen vette letters en lijnen. Wanneer echter fijn schrijf-, 10 teken- of ander, dergelijk werk moet worden uitgevoerd, waarvoor dunne lijnen nodig zijn, is het moeilijk een poreuze schrijfpunt te verschaffen, die niet doorbuigt, plat gedrukt wordt of op andere, ongewenste wijze onder de er op uit te oefen druk vervormd

Een poreuze schrijfpen biedt het voordeel, dat de inkt rijkelijk 15 vloeit, zodat volle, dichte lijnen op het papier of ander te be schrijven vlak kunnen worden gebracht. Door vervorming van de punt wordt echter afbreuk gedaan aan de kwaliteit van de lijnen,vooral wanneer het gaat om het regelmatig aanbrengen van lijnen, die dunner zijn dan ongeveer 0,7 aai» 20 De door een schrijfpenpunt op te nemen krachten zijn verrassend groot: bij eenvoudige metingen is gebleken, dat de, door degeen, die de pen hanteert ,uitgeoefende druk tot 500 gr en zelfs méér kan bedragen.

Doordat de op het te beschrijven vlak opgebrachte inkt op of in 25 het schrijfvlak zich enigszins uitspreidt, dient de contactbreedte van de schrijfpenpunt geringer te zijn,dan de dikte van de gewenste lijn,zodat bijvoorbeeld voor een lijndikte van 0,5 mm onder een belasting van 5^0 gr de schrijfpenpunt een contactbreedte van minder dan 0,5 mm dient te hebben, waardoor de aldus de uitgeoefende t0 druk meer dan 2 kg per mm kan bedragen.

790 212 5 . 2 'k

Onder een dergelijke belasting ondergaan bekende dunne vezel-punten spoedig permanente vervorming, waardoor zij ongeschikt worden om er mee te schrijvene Zelfs poreuze plasticpunten vervormen voldoende om afbreuk te doen aan de kwaliteit van de ermee te trek-5 ken lijnen·

Door de poreuze aard van een plastic-materiaalpunt vermindert de effectieve sterkte aanzienlijk ten opzichte van de feitelijke materiaal sterkte,waar nog bij komt, dat de belasting op een schrijfpunt een aanmerkelijke zijwaartse component heeft, waardoor 10 de celwanden van een poreuze schrijfpenpunt kunnen worden vernield* .

Dientengevolge zijn zelfs betrekkelijk sterkte plastic-materi- alen, zoals bijvoorbeeld nylon 66, met een materiaalsterkte van 2 2 8 kg/mni en FVE* met IJ kg/mm niet sterk genoeg in poreuze schrijf-15 penpunten een schrijfbelasting van 500 g te weerstaan, die wordt uitgeoefend om bij een contactbreedte van minder dan 0,5 mm een lijn van die breedte te leveren.

Voorgesteld is reeds, om een schrijfpenpunt toe te passen voorzien van een dunwandige aan zijn einde open buis uit naadloos 20 plasticmateriaal met afgerond einde,om een zacht oppervlak voor aanraking met het' te beschrijven vlak te verkrijgen, als schrijfpenpunt onder een gebruikelijke schrijfhoek, met als vulling een kern uit al dan niet getwijnde nylongaren draden, die dóór de buis worden getrokken en capillaire doorgangen vormen,alsmede 25 van de buis uitsteken,zodat inkt aan het te beschrijven vlak wordt toegevoerd.

Op het principe van een schrijfpenpunt,voorzien van een buisvormige schede met een poreuze kern, is ook de onderhavige uit -vinding gebaseerd. Daarbij verschaft de schede een stevige schrijf-50 penpunt, die niet op ongewenste wijze vervormt onder de bij het schrijven uitgeoefende krachten,terwijl een schrijfpenpunt wordt gevormd ,die niet een bepaalde schrijfcontactbreedte overschrijdt en waaraan inkt kan worden toegevoerd via de poreuze kern, die daarbij zelf ontlast is van overmatige schri jfbelasting· 35 Voor zover bekend, zijn dergelijke schrijfpenpunten met een 7902125 5 * ^ buisvormige puntschede en een poreuze kern niet in de handel verkrijgbaar en in feite leveren dergelijke uitvoeringen twee aanzienlijke moeilijkheden op : Be eerste bestaat in de vervaardiging, omdat het practised, moeilijk uitvoerbaar is om een garen-kern dóór 5 een plastic buisje te trekken voor productie op industrieële schaal.In de tweede plaats is er het probleem van slijtage bij gebruikt

Overeenkomstig het hierboven vermelde, eerder gedane voorstel wordt de toepassing beoogd van een buis met "slijtage bestendige 10 eigenschappen" groter dan van de kerndraden,terwijl betreffende de eigenschappen van de buis wordt vermeld, dat deze "uiterst duurzaam is tegen slijtage en in hoge mate effectief bij de bescherming en voor het verlengen van de levensduur van de kenavulling" . 3ij nader inzien blijkt echter, dat deze overwegingen niet 15 goed gefundeerd zijn.

Volgens de onderhavige uitvinding worden nu nieuwe bijzonderheden voorgesteld, welke essentieel zijn voor een bevredigende productie van een poreuze schrijfpenpunt met een buisvormige schede uit plastic materiaal en een poreuze kern,waarbij die schede 2o stijf genoeg is om de bij het schrijven optredende belasting te weerstaan,terwijl de rand van de monding van die schede aan een einde een stevige ringvormige begrenzing vormt voor een schrijfpenpunt en de poreuze kern een uitstekend midden vormt van de schrijfpuntr 25 Volgens de uitvinding zijn plastic schede en kern tegen rela tieve langsverplaatsing onder de bij het schrijvei optredende belasting geborgd, terwijl de materialen voor schede en kern zodanig zijn gekozen, dat zij in bepaalde mate gelijkmatig afslijpen bij schrijfgebruik,terwijl de gebieden van schede en kern, die aan de schrijfpunt aanwezig zijn zodanig zijn,dat bij slijtage als gevolg van gebruik bij het senrijven in hoofdzaak gelijkmatige afslijting van schede en kern optreedt.

In tegenstelling met bovengenoemd, eerder voorstel, verschaft de onderhavige uitvinding derhalve een schrijfpunt met een schede, 35 die bestemd is, om bij het gebruik merkbaar af te slijten.

790 2 1 25 ? 4

De reden hiervoor is, dat door de aard van de poreuze constructie van de kern, die met minder massa in aanraking is, met het te beschrijven vlak, en zijn plaats in het gebied van in hoofdzaak continue aanraking, vergeleken met de massieve uitvoering en de 5 steeds veranderende aanraking aan de omtrek van de rand van de schedemond naar gelang van de variërende oriëntatie van de schrijfpenpunt bij het schrijven, de mate van afslijting van de kern groter zal zijn dan van de schede, tenzij de schede zodanig is uitgevoerd, dat deze qua afslijting gelijke tred houdt me± de 10 afslijting van de kern.

Teneinde te voorkomen, dat afslijting de mate van uitsteken van de kern zodanig vermindert, dat deze niet langer in effectief contact is met het te beschrijven oppervlak, dient de schede dus zodanig te zijn uitgevoerd, dat deze in hoofdzaak in dezelfde ma-15 te als de kern afslijt.

Dit kan worden bereikt door dienovereenkomstig geschikte keuze van de materialen voor kern en schede, rekening houdende met de onderlinge afmetingsverhoudingen en de uitvoering van het achrijfpuntprofiel van de schrijfpen.

20 Geschikte regeling of keuze van de onderlinge verhouding van de afslijtingskarakteristieken van kern en schede is op zichzelf onvoldoende om bevredigende resultaten te bereiken : het is essentieel om ook elke verplaatsing van de kern in de schede onder de schrijflast te voorkomen, 25 Overeenkomstig de uitvinding wordt er hiertoe in voorzien, dat het materiaal van de schede bij voorkeur reikt tot in de tussenruimten van de kern, zodat kern en schede onderling vergrendeld worden.Dit kan worden gerealiseerd door de schede op de kern te vormen. Andere middelen voor onderlinge vergrendeling van kern en 50 schede, zoals bijvoorbeeld door hars-hechting, zijn echter niet uitgesloten.

Het is mogelijk, de schrijfpunten door spuitgieten op de kernen te vormen, doch de voorkeursuitvoering bestaat in het door extrusie v©rmen van het schedemateriaal op het continue kernmate-35 riaal,onder het aldus vormen van een continue streng staafmateri- 79 0 2 1 2 5 5 aal,waaruit schrijfpenpunten kunnen worden vervaardigd door deze streng op lengten af te korten en bij te slijpen ter verkrijging van de juiste vorm.

Sen voordeel biedende stand bij het door extrusie vormen be-P staat in het snel afschrikken door afkoeling, door het geëxtru- deerde materiaal rechtstreeks,wanneer het uit de extrusiemond komt, in een waterbad te leiden, door welke stap de vorm van het schedemateriaal wordt gestabiliseerd en de porositeit van het kernmateriaal tot stand wordt gerealiseerd. t_q Geschikt kernmateriaal bestaat in continu stapel-textiel- garen, bijvoorbeeld uit nylon 66, 1100 - 2600 dtex met draden van 2-20 dtex, bij voorkeur minimaal getwijnd en niet gebonden, ofscnoon hecnting zoals bijvoorbeeld door het aanbrengen van een coating van hars ook mogelijk is, vooropgesteld, dat hierdoor ^ niet wordt voorkomen, dat het schedemateriaal in de tussenruimten van net garen kan binnendringen. Het gebruik van stapelgaren is niet uitgesloten.

Voor het verkrijgen van een fijne schrijfpenpunt met een diameter van niet groter dan 1,3 mm dient de diameter van de kern 20 niet néér te bedragen dan 0,8 mm, bij voorkeur 0,5 - 0,7 am.

Geschikt schedemateriaal is plastiemateriaal van hoge sterkte, bijvoorbeeld een aikaan copolymeer (handelsnaani "Hostaform"), met een slijtagekarakteristiek voldoende om qua slijtage gelijke tred te houden met een nylonkern. De samendruk-sterkte dient gro- 25 -ter te zijn dan 5 kg/mm2, bijvoorbeeld meer dan 15 kg/mm , terwijl 2 de samendrukbaarheidsmodulus 3 - 3000 kg/mm ,bij voorkeur in de orde van grootte is van 100 - 1000 kg/mm . Deze modulus dient niet zó hoog te zijn, dat de schrijfpenpunt bij gebruik zou kunnen gaan krassen.

30 Voor het verkrijgen van een fijne schrijfpenpunt dient de schedewanddikte ter plaatse van de punt 0,15-0,25 mm voor een kern van bovenvermelde afmetingen te zijn.

Om het gewenste evenwicht in afslijting te bereiken,dient te worden voldaan aan de hieronder volgende gelijkheidi 35 afslijting van het kernmateriaal _ afslijting van het schedemateriaal dwarsdoorsnedebereik van de kern dwarsdoorsnedebereik van de scnede 7902125

V

/S' 6

De mate van slijtage kan worden gemeten door het nemen van proeven aan monsters in een machine, waarin schrijfpenpunten onder standaardomstandigheden schrijvend worden geteste

Het profiel van de schrijfpunt dient conisch te zijn uitge-5 voerd,waarbij de rand van de monding van de schede afgerond moet zijn en de mate van uitsteken aan de punt door de kern ongeveer één derde dient te bedragen van de kerndiameter.

Een bij voorkeur toegepast profiel voor een fijne schrijfpunt is een afgeronde kern met een tophoek van ongeveer 105° en met 10 een straal, in axiale doorsnede, van ongeveer 1,2 maal de kerndia meter voor de afgeronde rand van de schedemonding.

Nadere bijzonderheden overeenkomstig de uitvinding zullen thans blijken uit de hieronder volgende beschrijving van een, uitsluitend bij wijze van voorbeeld, in de tekening weergegeven 15 voorkeursuitvoeringsvorm van een penpunt volgens de uitvinding, waarbij tevens de vervaardiging zal worden verduidelijkt.

Fig. 1 is een axiale doorsnede van het schrijf-einde van een pen met een penpunt volgens de uitvinding in zijaanzicht op naar verhouding grote schaal; 20 fig. 2 is een gedeeltelijk zijaanzicht van de schrijfpen- punt op aanzienlijk vergrote schaal} fig. 3 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III in fig. 2; fig. 4 ia een schematisch zijaanzicht van een, voor het 25 door extrusie vormen van penpuntstaafma-ceriaal bestemde inrichting; en fig. 5 is een doorsnede * met - aanzicht van de extrusie-kop met extrusiemondstuk volgens fig. 4*

De in fig. 1 weergegeven pen bevat een gevormde plastic-50 schacht 1, die een met inkt gevuld, capillair patroonreservoir 2 opneemt, waarin het binneneinde van een penpuntdeel 3 reikt,die wordt vastgehouden in een gevormde plastic mof 4» welke op zijn beurt door wrijving stevig vastgehouden wordt in het toelopende neuseinde 5 van de penschacht .

35 Het penpuntdeel 3 is aan beide einden gelijk en symmetrisch 79 0 2 1 25 ' 7 gevormd en bevat daar telkens een schrijfpunt 6, een halsgedeslte 7 en een schouder 8, zodat het penpuntdeel met naar keus één van de einden vooruit in de vasthoudmof 4 kan worden ingezet en daarbij dan in het convergerende binneneinde daarvan met de respec-p tieve andere schouder 8 steun neemt, om de reactie van de schrijf- druk op te nemen.

Be vasthoudmof 4 is voor hetzelfde doel, bij het verwij-zingscijfer 9,voorzien van een met een schouder geprofileerd gedeelte, dat in hoofdzaak in het verlengde reikt van het toelo-10 pende neuseinde 5 van de penschacht,waartegen die vasthoudmof al dus begrenzend aanligt.

Overeenkomstig een goede penconstructie geeft de toelopende vorm van het bedoelde neuseinde 5 en van het vanuit de mof uitstekende gedeelte van het penpuntdeel voor degeen, die het 15 schrijfgerei hanteert, goed zicht op de schijfpunt.

Set penpuntdeel 3 bestaat uit een buisvormige plastic schede 10, die door spuitgieten is gevormd op een textielgarenkern 11 en die is bijgeslepen voor het aan elk einde vormen van de schrijf-punt 6, het halsvormige gedeelte 7 eI1 de schouder 8.

20 2e kern 11 bevat een groot aantal capillaire poriën tussen de garendraden, om de inkt vanuit het reservoir 2 te geleiden en toe te voeren pan een te beschrijven vlak, waarmee de uitstekende punt 12 van de kern én rand 13 van de monding van de schede 10 in aanraking wordt gebracht, waarbij kernpunt 12 en schederand 13 25 tezamen de feitelijke schrijfpunt vormen. Een luchttoevoerdoor- gang 14 is gevormd tussen de voor het vasthouden van het penpuntdeel bestemde mof 4 en het schachteinde 5> ter compensatie van de tijdens het schrijven uit het reservoir afgevoerde inkt.

Het profiel van de schrijfpunt blijkt uit fig. 2 waarbij, 30 overeenkomstig voorkeursproporties, een tophoek van 105° is toege past, terwijl de kern ongeveer 1/3 van de kerndiameter D uitsteekt en de straal van de schederand 1,2 D bedraagt.

Blijkens fig. 3 reikt het materiaal van de schede 10 in de tussenruimten tussen de buitenste draden van de garenkern 11,zo-35 dat scnede en kern tegen relatieve verplaatsing onder de belas- 7902125 "*· 8 * tingen, die Optreden bij het vormen van de punt) bij het inzetten in de pen en bij gebruik bij het schrijvan, ten opzichte van elkaar geborgd zijn.

De schede wordt op de kern gevormd door extrusievormgeving 5 in een inrichting, zoals weergegeven in de figuren $ en 5»

Een even groot aantal einden van meervoudig continue draad van stapelvezelgaren, bijvoorbeeld nylon 66, als vereist voor het bereiken van de gewenste kerndiameter wordt afgetrokken van conussen 21, d<5<5r spanners 22 en een geleidingsbus 23 om vervolgens te 10 passeren d<5<5r een geleidingsbuis 24,die leidt naar een extrusie- machine 25 met een extrusiekop, die in die extrusiekop 26 verhit vloeibaar plastic schedemateriaal opneemt, bijvoorbeeld een alkaan polymeer uit een extrusieinrichting 27, vanwaaruit het materiaal wordt toegevoerd aan een ringvormige doorgang 28 rond een mond-15 stuk 29, waardoorheen het gecombineerde garenkernmateriaal 11 binnentreedt in het extrusiemondstuk 50 als doorn, waarop het vloeibare plasticmateriaal gevormd wordt,door dat extrusiemond-stuk, voor het vormen van de schede 10 uit penpuntstaafmateriaal 31. De geleidingsbuis is voorzien van een in langsrichting instel-2Q bare voering 24a.

Vanuit het eatrusiemondstuk 30 wordt het voorraadmateriaal door een, door een band zonder einde gevormde sleepinriehting 33 getrokken d<5<5r een waterbad 33, waarin de geëxtrudeerde schede 10 wordt afgeschrikt, ter stabilisering van de vorm van het schede-.25 materiaal en voor het tot stand brengen van de porositeit van de schede.

Dit afschrikken heeft tot effect, dat het schedemateriaal stolt aan zijn buitenoppervlak, waardoor de kern uitzet, na de radiale samendrukking in het extrusiemondstuk, zodat aldus de 30 vereiste mate van porositeit verkregen wordt.

Voorbij de sleepinriehting 32 wordt het materiaal 31 gevoerd in een afkortinrichting 34, waarin het wordt onderverdeeld in stukken penpuntdelen 3, die in een opneeminrichting 35 wordt verzameld, voor het vervolgens slijpen in een door een toevoer-35 trechter gevoede machine,waarmee - aan weerseinden van elk pen- 790 2 1 25 9 puntdeel - de schrijfpunt 6, het halsgedeelte 7 en de schouder, zoals hierhoven beschreven, wordt gevormd-*

Ben voor de praktijk belangrijke bijzonderheid volgens de uitvinding bestaat hierin, dat het scnedemateriaal in zodanige 5 dikte kan worden aangebracht, dat het penpuntdeel een dusdanige vorm krijgt, dat geschikte samenvoeging in een pen mogelijk is.

In het bijzonder leent de symmetrische, van schouders voorziene eindvorm, zoals in de tekening weergegeven en in het voorgaande bescnreven, zich er toe,om beide einden tegelijkertijd 10 te slijpen en vergemakkelijkt het samenvoegen van de pen, aange zien er door deze uitvoering van het penpuntdeel géén voorkeur-oriëntering voor het inzetten in de pen isj met elk einde van de schrijfpenpunt kan worden geschreven en elk einde kan ook in de reservoirpatroon worden ingezet, zodat voor het op de juiste lp wijze inzetten geen aparte maatregelen nodig zijn en overigens ook geen aparte bevestigingsmiddelen nodig zijn.

790 21 25

Claims (5)

1. Poreuze penpunt, voorzien van een buisvormige schede uit plasticmateriaal en van een poreuze kern,waarbij die schede stijf genoeg is om de bij het schrijven uitgeoefende belasting te weerstaan, en de rand van de monding van de schede aan het éne einde 5 een stevige, ringvormige begrenzing vormt voor een schrijfpunt, en de poreuze kern een uitstekend middengedeelte van de schrijf-punt vormt,met het kenmerk, dat de plastic schede (lO) en de kern til) tegen onderlinge langsverplaatsing onder schrijfbelasting geborgd zijn, de materialen van schede en kern zodanig zijn geko- 10 zen, dat afslijting geleidelijk in bepaalde mate bij het schrijfgebruik plaats vindt en de gebieden van schede en kern, die aan de schrijfpunt zichtbaar zijn ,respectievelijk zodanig zijn, dat in hoofdzaak gelijkmatige afslijting van schede en kern bij schrijfgebruik bereikt wordt,.' 15

2, Penpunt volgens conclusie '1, en waarbij de kern is vervaar digd uit textielgaren,met het kenmerk, dat de schede (10) in de kern (11) zijn geborgd door het binnendringen van plastiemateriaal van de schede in de tussenruimten tussen de draden van de garenkern o 20

3· Penpunt volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het kern- garen gestapeld continu - filament textielgaren is.

4* Penpunt volgens conclusie 3, niet het kenmerk, dat het kern-garen uit nylon bestaat en het plastiemateriaal van de schede een alkaan polymeer is. 25 5· Penpunt volgens conclusie 4» met het kenmerk, dat a - het continu-filament stapelgaren nylon 66 is 1100-2600 dtex is met filamenten van 2-20 dtex; b - de diameter van de kern (ll) niet groter is dan 0,8 mm 5 en c - de diameter van de schede (lO) niet groter is dan 1,3 00 met 2 30 een samendruksterkte groter dan 5 kg/mm en een samendruk- 2 kingsmodulus van 100-1000 kg/mm . 6t Werkwijze voor het vervaardigen van poreuze penpunten volgens tenminste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat penpuntstaaf-voorraadmateriaal (31) wordt gevormd door het vormen 35 van plasticschedemateriaal (lO) op vezelig kernmateriaal (ll), 7902125 zodat dit schedemateriaal tot in de tussenruimten van het kernmateriaal dringt, het genoemde staafmateriaal wordt afgekort in pen-puntstukken (3) on de einden van die penpuntstukken tot schrijf-punt worden gevormd.

5 7· Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het vormen het door extrusie vormen van schedemateriaal (lO) op continu textielgarenkernmateriaal (ll) omvat, en dit door extrusie vormen wordt gevolgd door snelle afschrikking, die wordt teweeggebracht door de gevormde extrusiestreng (31) in een waterbad 10 (33) te leiden,rechtstreeks nadat die streng uit het extrusie - mondstuk (30) treedt , 790 21 2-5