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Verfahren zur Herstellung eines Kugel schreibers bzw. einer Kugelschreibermine
In der deutschen Offenlegungsschrift 1 511 359 ist eine Schreibspitze für einen
Kugelschreiber bzw. eine Kugelachreibermine beschrieben, die auch dann noch beim
Schreiben einen dauernden Transport des Schreibmittels zur Kugel gewährleistet,
wenn der Kugelschreiber mit der Schreibspitze nach oben gehalten wird, obgleich
der an die Schreibspitze angeschlossene Vorratsbehälter an seinem rückwärtigen Ende
eine Belüftungsöffnung aufweist. Die konstruktive Besonderheit dieser Schreib spitze
besteht darin, dass die in dem bodenseitigen, sphärischen Lagersitz für die Kugel
vorgesehenen Kanäle (sog.
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Speisekanäle), über welche die Verbindung zwischen dem Lager der Kugel
und dem Vorratsbehälter geschaffen wird, Jeweils einen Querschnitt von höchstens
1000 µ² besitzen. Dies stellt eine wesentliche Verringerung des Querachnitta.der
apeisekanäle gegenüber den bis dahin bekannten Eugelachreiberspitzen dar, bei denen
der Querschnitt der Speisekanäle mehr als 10 oO0/u2 betrug0
Im Verlaufe
von Versuchen hat sich weiter gezeigt, dass falls beispielsweise der Kugelschreiber
nur zum Schreiben an einer etwa vertikalen Fläche verwendet werden soll, d.h. die
Spitze in einem gewissen Masse höher als das rückwärtige Ende der Mine liegt, ein
zuverlässiges Arbeiten der Mine auch bei einem Querschnitt der Speisekanäle zwischen
etwa 1000 und 2000 gewährleistet ist, wodurch sich der Vorzug eines ingesamt grosseren
zur Schreibmittelzufuhr zur Verfügung stehenden Querschnittes ergibt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, ein in der Praxis leicht
durchführbares Verfahren zur Herstellung solcher Schreibspitzen zu schaffen.
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Die Erfindung betrifft demnach im einzelnen ein Verfahren zur Herstellung
eines Kugelschreibers bzw. einer Kugelschreibermine mit einem Vorratsbehälter für
ein vorzugsweise pastöses Schreibmittel und einer an das eine hnde des Vorratsbehälters
angeschlossenen, den seitlichen und bodenseitigen sphärischen Iagersitz für die
Kugel bildenden Schreibspitze, wobei der Vorratsbehälter in der Nähe seines anderen
Endes eine Offnung und einen derart geringen Innenquerschnitt aufweist, dass wenn
die Schreibspitze des Kugelschreibers höher als sein rückwärtiges Ende, gehalten
wird, das Schreibmittel aufgrund der in der Schreibspitze wirksamen Kapillarkräfte
durch die Öffnung nicht ausläuft und in dem bodenseitigen Lager (Grundsitz) zur
Kugel hin offene Kanäle vorgesehen sind, übefwelche das Schreibmittel von einem
zentralen Zuführungskanal für das
Schreibmittel dem seitlichen Lagersitz,
vorzugsweise einer zwischen dem seitlichen und bodenseitigen Sitz vorgesehenen ringförmigen
Sammelrille, zufliesst.
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Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, dass bei dem an sich
bekannten Eindrücken der Kugel in den Grundsitz der Schreibspitze der Stauchdruck
so gross gewählt wird, das sich der Querschnitt der Speisekanäle in der Stauchzone
auf unterhalb etwa 2000 µ², vorzugsweise auf etwa 1000 - 2000 µ² verengt.
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Zweckmässigerweise wird so vorgegangen, dass der Grundsitz so stark
gestaucht wird, dass sich die beiden Längsseiten der einzelnen Speisekanäle berühren.
Das Eindrücken der Kugel in eine vorgebohrte Schreibspitze ist hinlänglich bekannt,
so dass hierauf nicht mehr im einzelnen eingegangen zu werden braucht. Es sei lediglich
bemerkt, dass bei dem Andrücken der Kugel gegen die den späteren bodenseitigen Lagersitz
für die Kugel bildenden Flächen an diesen zufolge der Materialstauchung teilsphärische
Ausbildungen entstehen, welche als zwischen den Speisekanälen stehengebliebene Inseln
angesehen werden können.
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Man hat jedoch bisher die Materialstauchung der Grundsitzflächen niemals
so weit getrieben, dass sich durch Verengung der Speisekanäle an diesen ein Querschnitt
von höchstens etwa 2000 µ² und damit die Wirkung ergab, dass auch dann noch das
Schreibmittel beim Schreiben zur Kugel transportiert wird wenn beim Kugelschreiber
die Spitze nach oben oder Jedenfalls höher als das rückwärtige Ende gehalten wird.
Welcher Stauchdruck im Einzelfall bei der Durchführung des erfindungsgemässe@ Verfahrens
zur Anwendung kommt, hängt von den Eigenschaften de
Materials ab,
aus denen die Kugelschreiberspitze bzw. die Iagersitzflächen bestehen. Bei Messing
beispielsweise wird naturgemäss ein sehr viel geringerer Stauchdruck ausreichen
als wenn die Schreibspitze aus Stahl besteht. Der Fachmann kann leicht feststellen,
welcher Stauchdruck im Einzelfall zur Anwendung gebracht werden muss. Hierzu ist
lediglich erforderlich, dass einige wenige Versuche mit unterschiedlichen Stauchdrucken
durchgeführt und nach dem Entfernen der Kugel aus der Spitze die erhaltenen SpeSekanalquerschnitte
ausgemessen werden.
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Bei der Durchführung des erfindungegemässen Verfahrens waSen nur diejenigen
Bereiche der Speisekanäle auf den gewunschten Querschnitt verengt, welche in der
Stauchzone liegen. Diejenigen Kanalbereiche hingegen, die über die Stauchzone bzw.
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die in dieser gebildeten teisphärischen Grundflächen hinausragen,
behalten also ihr ursprüngliches Mass, das wesentlich oberhalb 2000/u2 liegen kann.
Der Vorteil der Erfindung besteht Ja gerade darin, dass in dem Grundsitz für die
Kugel zunächst Kanäle mit einem Querschnitt von wesentlich mehr als 2000/u2 angebracht
werden können. Das Einstossen von Speisekanälen mit den üblichen Querschnitten von
mehr als 10 000 µ² lässt sich huf einfache Weise wach den vorbekannten Methoden
bewerkstelligen. Die Brfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das in der
Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren
hergestellten Schreibspitze beschrieben. Es zeigen :
Figur 1. einen
Längsschnitt durch die Schreibspitze in stark vergrössertem Massstab, wobei zur
Verdeutlichung der Ausbildung der Speisekanäle die Lage der Kugel lediglich strichliert
dargestellt ist; Figur 2 eine. Ansicht in Richtung des Pfeiles in Figur 1 und Figur
3 die Schreibspitze ohne Kugel in schaubildlicher Ansicht und in noch stärker vergrössertem
flassstab, wobei zur Verdeutlichung Wandungsteile der Schreibspitze ausgebrochen
sind.
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Die insgesamt mit 1 bezeichnete Schreibspitze kann durch spanabhebende
Bearbeitung eines zylindrischen Rohlings, z.B.
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aus Messing erhalten werden. An das dem lagersitz fur die Kugel abgewandte
Ende der Schreibspitze 1 schliesst sich der nicht gezeigte Vorratsbehälter für das
Schreibmittel an.
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Die Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter und dem von den Lagersitzflächen
2, 3 für die Kugel 4 umschlossenen Raum wird durch einen zentralen Zuführungskanal
5', 5" geschaffen, wobei der unmittelbar an den Grundsitz anschliessende Kanalabschnitt
5' einen kleineren Querachnitt besitzt als der an 1.
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den Vorratsbehälter anschliessende Abschnitt 5".
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Mit 2 ist diejenige Fläche der von der vorderen Stirnseite der Schreibspitze
her eingebrachten Aushcäung bezeichnet, die nach dem Einbördeln der Kugel 4 den
sphärisch ausgebildeten seitlichen Kugelsitz bildet.
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In der Schreib spitze ist eine Schulter 6 ausgebildet, welche den
Uebergang von der seitlichen Kugelsitzfläche zu der Grundsitzfläche für die kugel
bildet. Letztere wird durch einzelne teilsphärische Bereiche 3 gebildet, die zwischen
den vor dem Einsetzen der Kugel in die Schreibspitze in die GrundRitzfläche eingestossenen
Speisekanälen8 liegen. Die teilsphärische Ausbildung der Flächen 3 ergibt sich zufolge
des Stauchdruckes, mit welchem die Kugel im Zuge der Fertigung der Schreibspitze
gegen die Grundsitzfläche angedrückt wird. Dabei wird erfindungsgemäss gleichzeitig
eine wesentliche Verengung der Speisekanäle 8 in der Stauchzone herbeigeführt.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Verengung der Speisekanäle
so weit geführt worden, dass sich ihre Längsseitenwände in der Stauchzone berühren;
die Berührung liegt allerdings nicht über die gesamte Höhe der Kanäle vor, wie dann
auch nicht die gesamte Länge der Speisekanäle von der Stauchung bzw. Verengung erfasst
wird (vgl. Figur 3). Bei den heutzutage auf dem Markt befindlichen Kugelschreibern,
die nach DIN gestaltet sind, beträgt die Lange der Speisekanäle ca. 200/u bei einem
Kugeldurchmesser von 1 mm. Die verengte Zone der Speisekanäle erstreckt sich nur
über einen Bruchteil hiervon.
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Nach dem Einbördeln der Kugel 4 ergibt sich zwischen dem Seitensitz
2 und dem Grundsitz 3 eine ringförmige Sammelrille 7 für das Schreibmittel, welche
durch die vorerwähnte Schulter 6 in der stirnseitigen Aushöhlung der Schreibspitze
1 zustande kommt.
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Die Zahl der Speisekanäle 8 ist zweckmässig im Vergleich zu den bekannten
Schreibspitzen erhöht. Sie kann beispielsweiße zwischen zehn und zwanzig liegen.
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Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltene Schreibsitze findet
vorzugsweise bei solchen Rugelschreibern bzw.
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Kugelschreiberminen Anwendung, welche die DIN-Masse und einen Schreibmittelvorratsbehälter
awufweisen, dessen Innenquerschnitt weniger als 10 mm2 betrags, und bei denen der
Vorratsbehälter mit einem pastösen Schreibmittel mit einer Viskosität bei 3700 von
nicht weniger als 10 Poise und vorzugsweise nicht mehr als 250 Poise gefüllt ist.