SE458022B - Skrivinstrument - Google Patents

Description

15 ZS 35 40 458 (122 ge en mjuk halvsfärisk form vid dess ändyta.

Vid denna typ av metallspetspenna är emellertid bläckflödet ej mjukt och avbrytes ofta under användningen. Detta beror på att metalltrådarna är placerade i närheten av varandra med utom- ordentligt små öppningar dem emellan, vilket förhindrar tillfreds- ställande flöde av bläck. Till följd av ett stort mått av ojämn- het på den halvsfäriska ändytan har denna typ av spets felet att den ej ger en helt mjuk kontakt med papperet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett skrivinstrument med en metallspetspenna utan de ovannämnda defekterna och i synnerhet för att åstadkomma en metallspetspenna, som det går bra att skriva med i vilken vinkel som helst, som har god slitstyrka, är lämplig även för multipelkopiering, säkerställer ett kontinuerligt flöde av bläck till metallpunkten och säkerställer att metallpunkten har mjuk kontakt med papperet.

I enlighet med uppfinningen tillhandahålles ett skrivinstrument med en metallspets innefattande: en samling bestående av en mångfald fina metalltrâdar placerade i närheten av varandra i cirkelform, varvid de fina metalltrádarna vid änddelen av samlingen är komprimerade och bríngade intill varandra för formande av en i det närmaste halvsfärísk form, varvid den större delen av resten av sammansättningen har en längsgående ihâlighet vid centrum eller insidan därav; och en lång kärna anord- nad att leda bläck insatt i hàligheten.

I enlighet med ett ytterligare kännetecken på uppfinningen är en metallspets anordnad i'vi1ken änddelen av kärnan anordnad att leda bläck är komprimerad till sin diameter och utdragen tätt in- till spetsen för samlingen av fina metalltrådar placerade intill varandra.

Ytterligare kännetecken och fördelar med uppfinningen framgår närmare av nedanstående mer detaljerade beskrivning i anslutning till rítningarna. Härvid visar fig_l ett längdsnitt genom huvud- delen av metallspetsen för en penna i enlighet med uppfinningen, en sidovy-av en del av metallspetsen i fig 1, fig 3 en front- en del av spetsen sâdan den ses i riktningen från III-III 1, fig 4-ett tvärsnitt genom ett annat utförande i enlighet med uppfinningen, fig S en frontvy av spetsen för ett ytterligare utförande i enlighet med uppfinningen, fig 6 ett vertikalt snitt genom ett annat utförande av spetsen i fig 1, fig 7 ett vertikalt snitt av ännu ett utförande av spetsen i fig 1, fig 8 ett delvis fig Z vy av i fig 10 15 20 25 bl UI 40 b: 458 022' vertikalt snitt av ytterligare ett utförande i enlighet med upp- finningen, fig 9 ett delvertikalsnítt av ett andra utförande i enlighet med uppfinningen, fig 10 ett delvertikalsnitt av ett utförande av ett skrivinstrument med metallspetsen i enlighet med uppfinningen, fig 11 ett vertikalt snitt genom ett bläck- justerande element i instrumentet i fig 10, fig 12 ett tvärsnitt genom elementet i fig 11, fig 13 ett delvis vertikalt snitt av en del av en spetshållare, fig 14 en frontvy av en ändyta av en spetshållare, fig 15 ett delvis vertikalt snitt av ett fixerande skruvelement, fig 16 ett delvis vertikalt snitt av ett förbindande skruvelement och fig 17 ett längdsnitt genom ännu ett utförande av ett bläckreglerande element.

I ett utförande i enlighet med uppfinningen sådant det visas i fig 1-3 är ett knippe 3 bestående av en mångfald fina metall- trådar 1 placerade i närheten av varandra cirkelformat inuti en ihàlig cylinder 7. I detta speciella utförande är metalltrádarna åtta till antalet. Antalet fina trådar som användes bör vara mer än fyra och lämpligtvis fem till tio. Änddelen Sa av samlingen 3 av fina metalltrådar 1 komprimeras så att metalltràdarna tvingas in mot varandra och ändytan 5 för änddelen 3 bringas att bilda en i det närmaste halvsfärisk form. Üen större delen av samlingen 3 har centralt en längsgående kavitet, in i vilken en lång bläck- ledande kärna 2 är insatt. Således är de fina metalltrådarna 1 bringade intill varandra och bildar kapillärvägar mellan dem själva samtidigt som de bildar en spets 4 med en mindre diameter.

I ett annat utförande, som visas i fig 4, är det använda anta- let metalltràdar 1 till antalet sex stycken.

I ännu ett utförande,som visas i fig 5, är spetsen visad be- stående av en samling 3 av fina metalltrådar som är vridna.

I ännu ett utförande, som visas i fig 6 och 7, består den ihåliga cylindern av två delar 7 och 7a.

I ännu ett utförande, som visas i fig 8, är änddelen Za av den bläckledande kärnan 2 komprimerad och reducerad till sin diameter tillsammans med samlingen fina metalltrådar. Spetsen för änddelen Ia med en reducerad diameter är utdragen tätt till yttersta spetsen för pennspetsen 4. Den utdragna delen har indi- kerats med 8. Pig 9 visar ännu ett utförande i enlighet med upp- finningen. Här består den ihåliga cylindern av en yttre cylinder 7a, en mellancylinder 7b, som är i kontakt med den inre periferín' för den yttersta cylindern 7a, och slutligen en inre cylinder 7 10 15 20 IJ UI (_41 ut 40 ~4ss 022 4 anordnad att innesluta och fixera samlingen 3 av fina metalltrådar.

Mellan mellancylindern 7b och den inre cylindern 7 finns en runt om gående öppning 10.

I ännu ett utförande, som visas i fig 10, är en anslutnings- kärna 11 för att leda bläck ansluten till änden av den bläckledande kärnan 2. Förbindelsekärnan 11 för bläckinförandet kan vara av syntetfiber, som utgöres av syntetharts och kan vara av ett rör tillverkat av syntetiskt material, varvid röret har ett kapillär- rör 103 i centrum därav. Vid den yttre periferin för den yttersta cylindern 7a är en ihålig pennspetshållare 12 fixerad. Spetsens hållare 12 har en skuldra 13 på sin inre periferi. Ett bläckreg- letande element 14 är anslutet till änden av den yttersta c ylindern 7a.

Såsom visas i detalj i fig 11 och 12 är det bläckreglerande elementet 14 en cylindrísk form med ett hål för att passa nöd- vändiga diametern för förbindelsekärnan 11 för bläckets ledande och är försedd med en runt om gående fläns eller förtjockning 15 ungefärligen vid dess mellanliggande ytterperíferi. Pâ dess yttre períferi mellan förtjockningen 15 och änddelen 16 på spetsens sida har det bläckreglerande elementet 14 en mångfald cirkulära senor_ 17 utskjutande därifrån och i ett stycke därmed. Vidare har ele- mentet 14 en slits 18 på en sida vid ett mellanområde mellan för- tjockningen 15 och änddelen 16, varvid slítsen 18 passerar genom den öppningen mellan det inre av cylindern för elementet 14 och senorna 17. _ Ett bläckreglerande'element 14a, som visas i fíg 17, vändas i stället för det bläckreglerande elementet 14 ifigu. s' kan an- , som visas Det bläckreglerande elementet 14a innefattar en cylindrisk kammare 101, i vilken syntetisk fiber 100 och liknande är fylld.

Den bakre änddelen 102 av den bläckreglerande kärnan är tätt insatt i det inre av den cylíndríska kammaren 101 och är förbunden med syntetfíbern 100 i den cylindríska kammaren 101.

Förbindelskärnan 11a är tätt insatt i det inre av cy linder- kammaren 101 från sidan av patronkroppen 32 och den ledande änden 104 för kärnan 11a är i kontakt med syntetfibern 100.

Bläcket överföres från patronkroppen 32 till det bläckreg- lerande elementet 14a genom anslutningskärnan 11a_och överföres till den ledande delen av pennspetsen genom kärnan 11a.

På den yttre periferin av skuldran 13 för pennspetshållaren 10 15 20 25 bl UI 40 458 022 12 och det bläckreglerande elementet 14 är en hållare 19 anordnad.

Såsom visas i fig 13 är pennhållaren 19 närmast cylindrisk till sin form och den inre periferin därav har två skuldror 20 och 21, varvid hålet mellan änddelen 22 för hállaren 19 och skuldran 20 är aningen mindre än det mellan skuldran 20 och skuldran 21.

Vidare är hålet mellan skuldran 21 och den bakre änden 23 för hållaren 19 aningen större än det ovannämnda hålet mellan de två skuldrorna. Den inre periferin för hållaren har en skruv 24 i närheten av den bakre änden 23.

Hålet mellan spetsen 22 för spetshållaren 19 och skuldran 20 har ett par longitudinella spår 25. Det longitudinella spåret 25 kommunicerar med en hake 22a i den ledande änden 22 därav och tjänar till att fungera som en luftkommunicerande kanal. Delen mellan spetsen eller tippen 22 och skuldran 22 ligger mellan skuldran 13 för pennspetshållaren Z och änddelen 16 för det bläckreglerande elementet 14 och delen mellan skuldran 20 och' den bakre änden 23 omger den yttre periferin för det bläckreg- lerande elementet.

Fíxeringsskruvelementet 26, som visas i fig 15, är i det närmaste cylindrisk till sin form och har en utskjutande del 27 ungefärligen i närheten av centrum av den yttre periferin därav och har skruvar 28 och 29 på den yttre periferín därav, framtill och baktill på utspränget 27.

Skruven 28 motsvarar skruven 24 på spetshållaren 19.

Detfförbindande skruvelementet 30, som visas i fig 26, är nästan cylíndrisk till sin form och har en skruv 31 vid sin inre periferi. Skruven 31 överensstämmer med skruven 29 för det fixerande skruvelementet 26: Såsom visas i fig 10 är en patronkropp 32 ansluten till baksidan eller bakänden av det bläckreglerande elementet 14.

Patronkroppen 32 är i det närmaste cylindrisk till sin form med sin bakände 35 tíllsluten och spetsen öppen. Inuti öppningen 34 vid spetsen är ett patronspetselement 35 placerat. Den inre perífera kanten av bakänden eller med andra ord, den inre änden av detta element 35 är försett med en konformad del 36 in i vilken en metallkula 37 är fäst, följaktligen förslutande bläcket som innehålles i patronkroppen 32. där den cylíndriska delen 38 för den bakre delen av det bläckreglerande elementet 14 ínsättes i patronspetselementet 35 'frigörcs metallkulan 3? från den cylindriska delen 36 och placeras 10 15 20 40 458 022 i bläcket som innehàlles i patronkroppen 32. På detta sätt ledes bläcket till den bläckledande kärnan 2 via anslutningskärnan 11 för bläckets ledande. I detta fall när bläcket är fullständigt fyllt överföres bläcket utåt genom slitsen 18 i det bläckregleran- de elementet 14 och hålls i utrymmet mellan senorna 17.

Den yttre periferin av det förbindande skruvelementet 30 är täckt med öppningsdelen på en ände av pennkroppen 39, som är i det närmaste cylíndrísk till sin form. Den andra änden av penn- kroppen 39 är sluten. Därför täcks patronkroppen 32 av penn- kroppen 39.

Huvudkroppen 40 består av en yttre cylinder 41 , en inre huv 42 , som är i det närmaste cylindrisk till sin form, ett klips 43 och klipsfixerande skruvelement 44 och 45, varvid kröken 46 på en ände av klipset 43 är fäst vid den inre huven 42 medelst de klipsfixerande skruvelementen 44 och 45 och även in- satt med haken 47 i en ände av den yttre cylindern 41. Den inre huven 42 motsvarar den yttre periferin för pennhàllaren 19. andra änden av klipset 43 är försett med en anslutning 48, varvid anslutningens 48 insida är i kontakt med den yttre cylindern 41.

Den I syfte att bilda änddelen av samlingen 3 av fina metall- trådar användes mekaniska förfaringsmetoder , såsom exempelvis dragning, packning och svarvning. På detta sätt omformas penn- spetsen'och bindes samman tätt till att bilda den avsedda formen.

Pennspetsens ojämnheter till följd av det mekaniska framställan- det utjämnas genom elektrolytgolering, tumlíng, laserbearbetning och liknande. På detta sätt erhålles en pennspets 4 sådan den visas i fíg 2 och 3. : f När pennan användes ledes bläcket som uppsamlats i den bläckledande kärnan 2 slutligen in i kapíllärväggarna 6 vid pennspetsen 4 via kapillärväggarna 6 mellan de fina trådarna som följs av kapillärväggarna 9 mellan de fina trådarna och den bläckledande kärnan 2.

Vid änddelen av de fina trådarna, som är komprimerade till sin diameter, är de fina trådarna i kontakt med v arandra i form av en platt yta , som medger en likformig tillförsel av bläck över hela den sfäriska ändytan S. Éftersom pennspetsen 4 har en mjukt sfärisk form, säkerställer metallspetsen enligt ovan en mjuk tillförsel av bläck och följ- aktligen ett mjukt skrivande och linjerna som dras med denna penna 10 15 UI UI 40 7 ' _ 458 022 blir jämna till sin bredd. Inte heller är skrivvinkeln för pennan relativt papperet begränsad och inte heller skrapar pennspetsen papperet.

För att säkerställa inmatningen av bläck i den ledande kärnan 2 in i den bläckinnehâllande kroppen är det möjligt att snett skära den bakre änddelen 3b av samlingen av metalltrådar. Det är också möjligt att skära snett såväl den bakre änddelen 3b som den yttre cylindern 7.

Den yttre diametern för de fina metalltrådarna är lämpligt- vís 0,01 - 1 mm. Under 0,01 mm kröks pennspetsen och risken finns att pennspetsen kan skrapa papperet. A andra sidan så är kapillärverkan för bläcket mellan de fina trådarna liten och den nödvändiga kapillärvägsfunktionen erhålles ej.

Vad det gäller antalet fina metalltrádar i det fallet att smer än 10 trådar användes, är det svårt att arrangera de fina_ trådarna runt den bläckledande kärnan i en enda rad, liksom att uppehålla arrangemanget. Eftersom det vidare finns flera öppningar mellan de fina trådarna blir mjuk kontakt mellan penna och papper mer svårt.

Det är möjligt att samla mångfalden av fina metalltrâdar genom utnyttjandet av endast en ihålig cylinder. En bläckledande kärna bestående av syntetharts eller liknande kan temporärt vara placerad, varvid en mångfald fina trådar placeras runt den bläck- ledande-kärnan, kärnan och de fina trådarna placeras i en ihålig cylinder'och uppvärmes vid 1.000-1.300°C, så att de smälter samman och bildar celler och trådarna cintras. Den bläckledande kärnan Z är insatt i cellerna för att bilda en pennspets.

Lämpliga material för de fina trådarna är förslitníngsresi- stenta metaller, såsom exempelvis kolstâl och rostfritt stal.

Lämpliga material för den bläckledande kärnan är syntet- fibrer, filt, syntetharts och liknande, som dragits till sina trådar.

Pennspetsen bestående av fina metalltrådar i enlighet med_ uppfinningen är hård och elastisk och därför separeras spetsen inte heller då den utsätts för krafter väsentligt över de som utövas vid normala skrivtryck. Med andra ord blir pennan i enlig- het med uppfinningen kapabel att absorbera överskjutande skriv- tryckf Vid ett praktiskt utförande av pennspetsen enligt uppfinningen tillverkades denna av sex fina trådar av SUS 504 rostfritt stål 10 20 25 40 458 022 (JIS) (inkluderande mindre än 0.08% C, mindre än 1.00% Si, mindre än 2.00% Mn, mindre än 0,040% P, mindre än 0,30% S, 8,00-10,50% Ni, 18.00-20,00% Cr) med en utvändig diameter på 0,35 mm, som insattes i en ihålig cylinder bestående av SUS 316 (JIS) (inkluderande mindre än 0,08% mindre än.2,00% Mn, mindre än 0,40% - l4,00% Ni, 16,00-l8,00% Cr, C, mindre än 1.00% Si, P, mindre än o,oso% s, 10,00 2,00-3,00%Mo) rostfritt stål med ett hål på 1,1 mm och en utvändig diameter på 1,3 mm, som sedan förbands intimt och fixerades tillsammans genom dragning. Sedan komprimerades 1,4 mm delen av änddelen av de fina trådarna till sin diameter och spetsen slipades till att bilda en halvsfärisk form, varvid änddelen av cylindern eliminerades genom bortskär- ning. Slutligen utjämnades ojämnheterna på den halvsfäriska ytan med hjälp av elektrolytpolering.

Som nästa steg insattes den andra änden av metallspetsen i en bläckledande kärna bestående av polevinylacetat och med en tråd som var stjärnformad till sitt tvärsnitt, som sedan anslutes till ett skaft med en bläckupptagande kropp. Den på detta sätt âstadkomna pennan testades sedan tillsammans med olika andra slag av pennor som föreligger på marknaden, varvid testet ut- fördes vid användande av ett vattenbaserat bläck.

Testet utfördes under följande'förhå1Ianden: Skrivhastighet 10 cm/sek , skrivpapper av fin kvalitet 60 g/m2} pennvinkel mot pappe r 750, belastning 5 g för en penn- spets av plastiskt material och en pennspets av keramiskt material som finns på marknaden, 50 g för kulspetspennan förefintlig pá marknaden och ZS g för pennspetsen i enlighet med uppfinningen, varvid nedanstående tabellresultat erhölls.

Tabell Slag av penna Skrivlängd före Förslitningsgrad bläckbortfall Plastpenna 700 m Slitageförlusten för penn- spetsen är 0,5-0,6/ß_ Pennspetsen blir uppmjukad g och sprucken. _ Keramisk penna 500 m Beläggningen på den keramiska pennan slits bort. Pappersdamm sätter igen pennan. I Kulspetspenna 800 m Friktionsförlusten för kulan och dess säte är 40-S0¿Z, så att bläcket flödar över, kulan kan 10 Skrivlängd före bläckbortfall Slag av penna Metallspetspenna 20.000 m i enlighet med uppfinningen 458 Û22 Forslitningsgrad falla ur och pappersdamm kan sätta igen pennan.

Förslítníngsförlusten för pennan är 30/á .

Såsom framgår av testresultaten i ovanstående tabell är för- slitningsmotstándsförmågan för metallspetspennan i enlighet med uppfinningen avsevärt överlägsen övriga olika pennor som föreligger. på marknaden.

Claims (11)

458 022 '°

1. Skrivinstrument, k ä n n e t e c k n a t a v att det innefattar en skrivspets (4) av metall bestående av många fina metalltrådar (1) anordnade i en enda periferiell rad kring en central axel för att definiera ett centralt långsträckt hålrum sträckande sig längs en väsentlig del av längden för trådarna (1), varvid hålrummet är anordnat att uppta åtminstone delvis en fläckmatande kärna (2), vilka många trådar (1) i en änddel (S) därav har en väsentligen halvsfärisk ändyta som bildar en metallskrivspets och är inåt komprimerad mot centrumaxeln för att bilda tillplattade kapillärväggar (6) mellan periferíellt närbelägna trådar (1) som leder till ändytan (5).

2. Skrhånsüvmmm ienlighet med krav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att antalet många fina trådar (1) som användes är i området från (5 till ung 10).

3. Skrivinstrument enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att de många fina trådarna (1) är sintrade.

4. Skrivinstrument enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att de många fina trådarna (1) består av rostfritt stål.

5. Skrivínstrument i enlighet med krav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t a v att det ytterligare innefattar en ihålig cylinder (12) hållande de många fina trådarna (1) med den nämn- da änddelen av trådarna (1) utskfiutande ur en ände ur den ihåli- ga cylindern (12) och den bakre ända av kärna (2) utskjutande från den andra änden av cylindern (12), en pennhållare (19) täckande den yttre periferin för den ihåliga cylindern (12), en förbindande kärna (11a) fdr matande av bläck ansluten till den bakre änden av den bläckmatande kärna (2), ett bläckregler- ande element (14) omgivande den yttre periferin av den anslutan- de kärna (11a), en bläckinnehållande patron (32) ansluten till det bläckreglerande elementet (14) och till den förbindande kär- nan (11a) för att tillföra bläck, en pennkropp (39) ansluten till pennhållaren (19) och omgivande den yttre periferin av pa- tronen (32) och en huv (40) anordnad att täcka pennhållaren.

6. Sknhñnstnrmnm.mfligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att det långsträckta ihåliga utrymmet sträcker sig längs hela längden av trådarna (1). -

7. Skrbünstnmænt enlhlkrav 1, krav 2 eller krav 6, k ä n - n e t e c k n a t a v att de många fina trådarna (1) åtminstone /I 458 022 vid den nämnda änddelen därav är vridna i förhållande till varandra

8. Skrivinstrument enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att antalet fina trådar -(1) som utnyttjas är åtta.

9. Skrivinstrument enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att antalet fina trådar (1) är sex.

10. Skrivinstrument enligt krav 1, och ytterligare innefatt- ande en ihålig hâllarcylinder (12) hållande åtminstone nämnda änddel för de många fina metalltràdarna (1) tillsammans i det periferiella radarrangemanget.

11. Skrivínstrument enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a- v att de fina trådarna (1) vardera har en ytterdiameter i storleksørdningen 0,01 mm till 1mmi