DE2456905B2 - Schreibspitze sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schreibspitze für ein Schreibinstrument, bestehend aus einem stabförmigen, vorzugsweise zylindrischen Kunstharzkörper, der an wenigstens einem Ende konisch angespitzt ist und der radiale enge Schlitze im Inneren aufweist, die in einen Mittenkanal münden und durch eine gerade ^b5 Anzahl von wenigstens sechs im Querschnitt etwa dreieckiger Segmente gebildet sind, deren Spitzen auf das Zentrum zeigen.

Eine solche Schreibspitze ist aus der DE-AS 15 61 819 bekannt. Sie weist eine sehr scharfe Spitze auf, die beim Schreiben zum Kratzen neigt. Der Querschnitt der schlitzförmigen Kapillarkanäle ist verhältnismäßig gering, wodurch zwar eine ausreichende Kapillarwirkung hervorgerufen wird, andererseits aber ist das zwischen ihnen vorhandene Tintenvolumen klein, wodurch diese Schreibspitze zum Austrocknen und Verstopfen neigt. Beim Schreiben legen sich die einzelnen Segmente im Spitzenbereich völlig aneinander, was die Nachgiebigkeit der Spitze einschränkt, außerdem wird dadurch der kontinuierliche Tintenfluß unterbrochen, denn die schlitzförmigen Kapillarkanäle werden beim Schreiben fast völlig zusammengequetscht.

Aus der DT-AS 19 10 269 ist eine Schreibspitze bekannt, bei der die schlitzförmigen Kapillarkanäle durch Rippen in einzelne, sehr enge Kapillarröhrchen unterteilt sind. Ein Mittenkanal ist überhaupt nicht vorhanden, so daß beim Schreiben sehr dünner Striche überhaupt keine genügende Tintenzufuhr sichergestellt ist. Die Unterteilung der Kapillarkanäle in enge Röhrchen fördert die Gefahr einer Austrocknung und Verstopfung der Schreibspitze.

Weiterhin ist aus der DE-AS 19 59 871 eine Schreibspitze bekannt, die aus mehreren gerippten Fäden hergestellt ist, die mit einer gemeinsamen Umhülljng versehen sind. Dabei greifen die Rippen der einzelnen Fäden ineinander und schließen so mehrere Kapillarkanäle unregelmäßiger Querschnittsform voneinander ab, so daß auch bei dieser Schreibspitze die Gleichmäßigkeit eines Tintenflusses nicht gewährleistet ist und die Gefahr der Austrocknung und Verstopfung durch Farbrückstände gegeben ist. Da die einzelnen Fäden der Schreibspitze schon im Ruhezustand dicht zusammengepackt sind, ist diese Schreibspitze entsprechend hart und unnachgiebig, was beim Schreiben zum Kratzen und zur Ermüdung der Hand führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schreibspitze der eingangs genannten Art anzugeben, die angenehm weiche Schreibeigenschaften aufweist, dabei aber in der Lage ist, auch dünne Striche zu liefern, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß die Schreibspitze zum Austrocknen und zum Verstopfen neigt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nur durch eine Vergrößerung des in der Schreibspitze vorhandenen Tintenvolumens dem Austrocknen und Verstopfen durch Farbrückstände vorgebeugt werden kann. Andererseits aber steht ein großes Tintenvolumen und somit eine große Querschnittsfläche der Kapillarkanäle dem Ziel feiner Strichstärken an sich konträr gegenüber. Es ist das Verdienst der Erfindung, diese entgegengesetzten Forderungen zugleich erfüllt zu haben.

Die Erfindung verwendet somit zwei verschiedene Arten von Dreiecksegmenten, die Dreiecke größerer Höhe (die Höhe wird vom Rand zur Mitte hin gemessen) lassen einen Mittenkanal frei, der auch bei feinen Strichstärken eine sichere Tintenzufuhr ermöglicht, die anderen Segmente bilden an ihren Spitzen zusammen mit den Spitzen der erstgenannten Segmente zusätzliche Tintenkanäle aus, die den Mittenkanal umgeben und so auch bei größerem Schreibdruck, d. h. beim Erzeugen breiterer Strichstärken, eine ausreichende Tintenzufuhr gewährleisten. Trotz der Verschiedenartigkeit der Kanäle, die beim Schreiben in Aktion

treten, sind alle Kapillarkanäle miteinander verbunden, wodurch sich eine gleichmäßige Tintenförderung über den gesamten Querschnitt der Schreibspitze ergibt, so daß beim Schreiben stets alle Kapillarkantle durchspült sind und somit ein Austrocknen und Verstopfen mit Farbrückständen ausgeschlossen ist. Durch besondere Gestaltung der Oberfläche der Dreiecksegmente konnte einerseits das in der Schreibspitze gespeicherte Tintenvolumen relativ groß gemacht werden, infolge der großen Oberfläche der Kapillarkanäle ist dennoch eine gute Kapillarwirkung vorhanden, so daß kein Klecksen oder Auslaufen zu befürchten ist. Da weiterhin die Rippen auf den einzelnen Segmenten so angeordnet sind, daß beim Schreiben sich die Rippen des einen Segments in die Rippenzwischenräume des benachbarten Segments drücken können, weist die Schreibspitze angenehm weiche Schreibeigenschaften auf. Ein Zuklemmen der Kapillarkanäle kann nicht auftreten, da die einzelnen Kapillarkanäle derart unregelmäßig geformt sind, daß ein völliges Zudrücken der Kanäle unter dem Schreibdruck ausgeschlossen ist.

Die Spitzen der einzelnen Dreiecksegmente sind kreisbogenförmig ausgestaltet, womit einmal ein Kratzen an der Papieroberfläche verhindert wird, zum anderen von ihnen die um den Mittenkanal liegenden zusätzlichen Kanäle begrenzt werden, die bei größeren Strichstärken mit der Papieroberfläche in Berührung kommen.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schreibspitzen ist Gegenstand des ω Patentanspruchs 6, eine Vorrichtung zur Herstellung derselben ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.

Die Erfindung und ihre Vorteile sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt J5

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schreibspitze gemäß der vorliegenden Erfindung;

F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die Schreibspitze nach F i g. 1 längs der Linie A-A;

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung ein vollständi- 4ο ges Schreibgerät, das die erfindungsgemäße Schreibspitze enthält;

Fig.4 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt entlang der Linie B-B in F i g. 3;

Fig.5 in Seitenansicht in groben Umrissen eine -»5 Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schreibspitze;

Fig.6 in vergrößerter Darstellung den Querschnitt durch eine Düsenplatte längs der Linie C-C von F i g. 5, die in der Vorrichtung nach F i g. 5 verwendet wird;

F i g. 7 bis 9 Querschnitte durch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Zuerst sei die Seitenansicht gemäß F i g. 1 erläutert. Die Schreibspitze 1 wird durch Strangpressen eines thermoplastischen Kunstharzes, wie z. B. Polyacetal, Polyphenylenoxid, Polyamid, Polyolefin oder ähnlichem in Einzelfäden hergestellt, die miteinander vereinigt und zu einem Stab verschmolzen, abgekühlt und verfestigt werden. Der Stab wird in Stücke geeigneter Länge zerteilt und an beiden Enden la und \b konisch angespitzt.

Wie F i g. 2 zeigt, weist die Schreibspitze 1 sechs enge radial verlaufende Schlitze 2 zum Durchtritt von Tinte auf, die sich im Inneren des Schreibspitzenkörpers 1 vom Zentrum 5 in Richtung auf den Außenbereich Γ μ erstrecken. Der Abstand zwischen benachbarten Seitenwänden 3b und Ab der engen Schlitze 2 liegt in der Größenordnung von 0,02 bis 0,15 mm, vorzugsweise um 0,05 mm. Es ergeben sich sechs im Querschnitt etwa dreieckige Segmente, die im Außenbereich Γ des Schreibspitzenkörpers miteinander verbunden sind und durch die sechs radialen Schlitze ? voneinander getrennt sind. Diese dreieckigen Segmente sind in zwei unterschiedlichen Höhen vorhanden, d. h. die eine Hälfte 3 von ihnen ist höher als die andere Hälfte 4, wobei Segmente unterschiedlicher Höhen jeweils benachbart sind. Die Spitzenbereiche 3a der drei höheren Segmente laufen in Richtung auf das Zentrum des Schreibspitzenkörpers zusammen und bilden einen freien Mittenkanal 5 zum Durchtritt von Tinte. Die Spitzen 4a der niedrigeren Segmente 4 liegen in einem gleichseitigen Dreieck und die Spitzen 3a der höheren Segmente 3 liegen in der Mitte der Verbindungslinie zwischen zwei Spitzen 4a der niedrigeren Dreiecke 4. Die Seitenwände 3b und 4b der Segmente 3 und 4 weisen im Querschnitt Kreisbögen, hauptsächlich Halbkreise, auf, wobei diese Kreisbögen einander gegenüberliegender Seiten gegenseitig so angeordnet sind, daß die Kreisbögen unter Schreibdruck ineinandergreifen.

Die erwähnten radial verlaufenden Schlitze 2, die sich axial von einem Ende zum anderen im Inneren des Schreibspitzenkörpers 1 erstrecken, wirken mit dem Mittenkanal 5 als Kapillarröhre zusammen und fördern Tinte.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die Schreibspitze 1 in einen Schreibspitzenhalter 7 eingesetzt und in ihm befestigt. Der Schreibspitzenhalter 7 ist an einem Schaft 6 befestigt. Die Befestigung des Schreibspitzenkörpers 1 •m Schreibspitzenhalter 7 erfolgt durch Eindrücken des Halters 7 in Richtung des Pfeils P(siehe Fig.4). Wenn der Schreibspitzenkörper mittels des Halters 7 oder direkt durch entsprechende Mittel am Schaft 6 befestigt ist, dann ist das eine Ende Xb des Schreibspitzenkörpers 1 in einen Vorratsbehälter 8 eingetaucht, der im Griffelkörper 6 enthalten und mit Tinte gefüllt ist. Dies ist eine allgemein übliche Technik.

Der Schaft 6 ist außerdem mit einem Luftdurchtrittskanal 9 ausgestattet.

Die Auswahl der erwähnten thermoplastischen Kunstharze für Jie Schreibspitze erfolgt entsprechend dem späteren Verwendungszweck des Schreibinstruments. Wenn z. B. Polyacetal verwendet wird, dann ergeben sich Schreibspitzen mit hartem und glattem Schreibgefühl, wenn Polyäthylen verwendet wird, weist die Schreibspitze ein weiches und glattes Schreibgefühl auf.

Die Schreibspitze 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verbiegt sich beim Schreiben an der vordersten Spitze la leicht, aber die Seitenwandabschnitte 3b und 4b der vorstehenden Segmente 3 und 4 unterschiedlicher Höhe, die jeweils benachbart liegen, greifen ineinander, so daß eine relative Verschiebung zwischen den vorstehenden Segmenten 3 und 4 auf dem Papier verhindert und die Festkeit verbessert ist Dementsprechend zerspleißt der Spitzenbereich la der vorliegenden Schreibspitze nicht, wie es bei den konventionellen Schreibspitzen der Fall sein kann. Darüber hinaus sind die Spitzenbereiche 3a und 4a der vorstehenden Segmente 3 und 4 im wesentlichen kreisförmig, so daß die mit dem Papier in Berührung kommende Spitze la die Papieroberfläche beim Schreiben nicht zerkratzt und sich glatt und leicht über das Papier bewegt. Kratzen und Spritzer treten nicht auf, und es ergibt sich ein glattes Schreibgefühl.

Wenn der Spitzenbereich ta leicht unter dem

Schreibdruck sich verbiegt, dann kommt der enge Schlitz 2 der Schreibspitze 1 in Kontakt mit der Papieroberfläche, so daß ein Tintenkontakt zur Papierfläche sichergestellt ist.

Wie bereits erwähnt, verlaufen die engen Schlitze 2 im Schreibspitzenkörper 1 radial, so daß ihr Oberflächenbereich größer ist und daher die Tintenförderung aufgrund der Kapillarwirkung verbessert ist. Dabei ist ein Auslaufen von Tinte auf das Papier ausgeschlossen. Außerdem ist der Mittenkanal 5 vorhanden, der als sehr feine Kapillarrohre mit einem hohen Saugeffekt wirkt. Er wird von den kreisförmigen Spitzenbereichen 3a der höheren Segmente 3 ausgebildet, die einander gegenüberstehend im Zentrum des Schreibspitzenkörpers angeordnet sind. Auf diese Weise wird Tinte auch an die vorderste Stelle des Spitzenbereichs la der Schreibspitze gefördert, ein Abreißen des Striches beim Schreiben ist ausgeschlossen. Die Schreibspitze ist daher besonders geeignet zum schnellen Schreiben mit sehr dünnen Linien.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel waren sechs radiale Schlitze 2 vorgesehen, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Jedoch müssen die Segmente 3 und 4 mit jeweils unterschiedlichen Höhen immer alternierend nebeneinander angeordnet sein, so daß die Anzahl der Schlitze geradzahlig und größer als 4 sein muß. Es könnte sonst auch kein Mittenkanal 5 ausgebildet werden.

Andere Ausführungsformen können Querschnitte aufweisen, wie sie im folgenden beschrieben werden.

Eine dieser Ausführungsformen weist einen engen Kanal zur Tintenförderung in der Mitte jedes im Querschnitt dreieckigen Segments auf, wie F i g. 7 zeigt. Selbst wenn das Schreibinstrument geneigt gehalten wird, tritt der Tintenfluß glatt und gleichmäßig aus, ein Abreißen des Striches ist ausgeschlossen.

Alternativ kann eine Schreibspitze mit einem Querschnitt wie in F i g. 2 gezeigt von einem äußeren Mantel umgeben sein. Wenn der Durchmesser des Kernteils 1,2 mm beträgt und der Außendurchmesser des den Kernteil enthaltenden Mantels 2 mm beträgt, dann schützt der Mantel den Kernteil und hält ihn fest, so daß die Widerstandsfähigkeit der Schreibspitze verbessert ist und die Schreibspitze nur schwer durch den Schreibdruck verbogen wird. Das Schreibgefühl ist dann vergleichsweise hart.

Darüber hinaus ist bei einer solchen Schreibspitze durch den Mantel verhindert, daß Kapillarröhren beim Zusammenbau durch den Schreibspitzenhalter zusammengedrückt werden.

Ausführungsbeispiele mit einer ummantelten Schreibspitze sind in den F i g. 8 und 9 dargestellt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist der Mantel hohlzylindrisch. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur sind zusätzliche Luftkanäle im Mantel vorgesehen.

Das Mantelmaterial kann gleich oder unterschiedlich von dem, das für die Schreibspitze verwendet wird, gewählt werden. Der Mantel kann auch farbig sein.
Ein bevorzugtes Verfahren, das insbesondere zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schreibspitze geeignet ist, soll nachfolgend erläutert werden. Hierzu wird auf F i g. 3 bezug genommen.

Ein Extruder 14 ist mit einer Düsenplatte 11 ausgestattet, auf der eine große Anzahl einzelner

öffnungen 11' (F i g. 6) in einer Konfiguration angeordnet ist, die im wesentlichen dem Querschnittsbild des herzustellenden Schreibspitzenkörpers entspricht. Dies bedeutet, daß, wenn der Schreibspitzenkörper mehrere dreieckige Segmente mit Schlitzen dazwischen enthalten soll, die Einzelöffnungen 11' auf der DUsenplatte wie in F i g. 6 gezeigt derart verteilt sind, daß sich Lochansammlungen ergeben, die eine etwa dreieckige Gestalt aufweisen mit lochfreien Zwischenräumen, die zur Bildung der Schlitze notwendig sind.

Ein Granulat aus thermoplastischem Kunstharz wird über einen Einfülltrichter 13 zugeführt und in einet Heizzone 10 erwärmt, während es gleichzeitig durch eine hier nicht dargestellte Schnecke vorwärts bewegi wird, die durch einen Motor 12 angetrieben ist. Das geschmolzene Kunstharz wird der Düsenplatte 11 untet einem vorgegebenen Druck zugeführt. Zur gleichen Zeil wird Luft durch ein Luftrohr 15 zugeleitet. Das geschmolzene Kunstharz wird durch die Extrudieröff· nungen 11' der Düsenplatte 11 in einer großen Anzah Einzelfäden gepreßt und die geschmolzenen Fäder werden miteinander vereinigt und bilden einen etwc zylindrischen Stab, in dem die gewünschten radia verlaufenden Schlitze enthalten sind, da sich nur die eng benachbarten Einzelfäden miteinander vereinigen. Dieser Stab wird auf den gewünschten Durchmesse! gereckt mit Hilfe einer hier nicht dargestellter Vorrichtung, abgekühlt, verfestigt und in Stücke gewünschter Länge zerteilt. Beide Enden der abge schnittenen Stücke werden dann angespitzt, so daß siel· eine Schreibspitze ergibt, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist Durch diese Art der Herstellung ergeben sich ininneren des Schreibspitzenkörpers 1 die gewünschter engen Schlitze 2. Die halbkreisförmigen Rippen in der Schlitzen 2 bilden sich aus den freien, nicht mi benachbarten Fäden verschmolzenen Seiten einzelnei Fäden. Es liegt auf der Hand, daß durch entsprechend« Anordnung der Löcher 11 in der Düsenplatte 10 jede; gewünschte Querschnittsbild für einen Schreibspitzen körper erzeugt werden kann. Insbesondere kam hierdurch die Schlitzform und Schlitzbreite bestimm werden. Der Entwurf und die Hersteilung entsprechen der Düsenplatten sind sehr einfach, die Fertigungsge nauigkeit ist groß und die fertigen Schreibspitzel weisen eine höhere Güte auf als die herkömmlichen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

10 Patentansprüche:

1. Schreibspitze für ein Schreibinstrument, bestehend aus einem stabförmigen, vorzugsweise zylindrischen Kunstharzkörper, der an wenigstens einem Ende konisch angespitzt ist und der radiale enge Schlitze im Inneren aufweist, die in einen Mittenkanal münden und durch eine gerade Anzahl von wenigstens sechs im Querschnitt etwa dreieckiger Segmente gebildet sind, deren Spitzen auf das Zentrum zeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3, 4) zwei verschiedene Höhen aufweisen und jeweils unterschiedlich hohe Segmente (3, 4) nebeneinander angeordnet sind, an ihren Spitzen (3a, 4a) kreisförmigen Querschnitt aufweisen und die Spitzen (3a) nur der höneren Segmente (3) der Mittenkanal (5) begrenzen, daß die Spitzen (4a) der weniger hohen Segmente (4) zusätzliche Kanäle (5') begrenzen, die den Mittenkanal (5) umgeben, und daß an den Segmentwänden (3b, 4b) längslaufende Rippen gegeneinander versetzt so angeordnet sind, daß sie unter dem Schreibdruck ineinandergreifen.

2. Schreibspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Poiyacetal, Polyphenylenoxid, Polyamid oder Polyolefin besteht.

3. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3, 4) mit einer Mittenbohrung für Tinte versehen sind.

4. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibspitzenkörper (1) von einem Mantel aus thermoplastischem Kunstharz umgeben ist.

5. Schreibspitze nach Anspruch 4, dadurch ge- ^J5 kennzeichnet, daß der Mantel mehrere Luftkanäle aufweist.

6. Extrusionsverfahren zur Herstellung von Schreibspitzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem thermoplastischen Kunstharz ein Strang aus einer Vielzahl von Einzelfäden derart gebildet wird, daß die gegenseitige Anordnung der Einzelfäden im Querschnitt dem Querschnittsbild des Schreibspitzenkörpers entspricht, daß die Einzelfäden zu einem Stab mit Kapillarkanälen verschmolzen, der Stab auf die gewünschte Querschnittsgröße gereckt, abgekühlt und verfestigt, in Stücke gewünschter Länge zerteilt wird und die Stücke an wenigstens einem Ende angespitzt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Düsenplatte (11) mit einer Vielzahl von Einzelöffnungen (H'). deren Konfiguration auf der Düsenplatte (11) dem Querschnittsbild des Schreibspitzenkörpers (1) entspricht.

JO