DE3243965C2 - Schreibelement für Schreibgeräte - Google Patents

Abstract

Ein Schreibelement für Schreibgeräte, das als Kugel, Kugelfassung, Feder, Stift, Docht oder Röhrchen ausgebildet ist, besteht ganz oder teilweise aus Glaskeramik oder weist einen Überzug aus Glaskeramik auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibelement für Tinteoder Tuscheschreibgeräte, das insbesondere als Kugel und Kugelfassung, als Feder, als Docht oder als Röhrchen ausgebildet ist und in entsprechenden Schreibgeräten benützt wird.

Diese Schreibelemente bestehen üblicherweise aus Metall oder aus Kunststoff.

Besondere Probleme derartiger Schreibelemente ergeben sich hauptsächlich durch die direkte reibende Berührung mit dem Schriftträger während der bestimmungsgemäßen Benützung sowie durch verschiedene aggressive Substanzen im Schreibmittel.

Es sind daher schon vielfach Vorschläge zur Verbesserung der Abriebfestigkeit und zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit bekannt geworden.

So wird beispielsweise in DE-PS 8 04 768 empfohlen, ein Schreibröhrchen aus Sinteroxiden, z. B. aus Sintertonerde oder aus »Sintersaphir«, herzustellen, nachdem u. a. Linsätze aus Saphir am Schreibende des Röhrchens sich nicht als zweckmäßig erwiesen hatten.

Darüber hinaus sind Schreibelemente bekannt, die Einsätze aus Hartmetall aufweisen oder mit einer Hartchrom-Schicht überzogen sind, um die Abriebfestigkeit und gegebenenfalls auch die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, wofür in der obengenannten DE-PS eine zusätzliche »äußere Auskleidung« aus tintenbeständigen Legierungen vorgesehen ist

In ähnlicher Weise soll auch nach DE-GM 69 43 169 eine Faserschreiber-Spitze mit einem dünnen Überzug aus einer Metall-Legierung aus Metallkarbid oder einem »Aufdampfglas« versehen werden. Was unter einem »Aufdampfglas« zu verstehen ist, wurde hierbei nicht näher erläutert und ist auch nicht bekannt

ίο Oberflächenschichten aus Metallkarbiden sollen bei Schreibröhrchen und Reinigungsdrähten auch nach DE-GM 71 15 555 aufgebracht werden, um hierdurch deren Lebensdauer bzw. deren Abriebfestigkeit zu erhöhen.

Aus DE-PS 10 09 057 war es bei Kugelschreibern außerdem bereits bekannt, Kugeln aus Korund, Saphir, Rubin, Quarz oder Wolframkarbid in Kugelfassungen aus Glas bestimmter H£rte und mit definiertem Wärmedehnungskoeffizienten zu lagern.

Ebenso können gemäß DE-OS 20 37 199 die Kugeln selbst oder nach DE-PS 50 742 die Schreibstifte (bzw. damals als Füllfedern bezeichnet) aus Glas bestehen.

Da aber Glas in seiner üblichen Art allgemein als sehr spröde und empfindlich bekannt ist, erscheint bzw. ist es für die Herstellung hochwertiger, besonders widerstandafähiger Schreib- und Zeichengeräte ungeeignet.

Alle bekannten Schreibelemente stellen somit bezüglich der bekannten Kriterien und Probleme noch keine optimale Lösung dar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei Schreibelementen die Abriebfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit weiterhin zu erhöhen, um möglichst lange Stand- und Funktionszeiten zu erhalten.

Diese Aufgabe wird mit den im Hauptanspruch 1 umfaßten Merkmalen auf überraschende Weise gelöst.

Durch die Verwendung von Glaskeramik als Material für das Schreibelement, für ein Teil von diesem oder für einen entsprechenden Überzug an den kritischen Bereichen des Schreibeiementes bzw. der Schreibspitze, wird sowohl eine extrem hohe Abriebfestigkeit als auch eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit erreicht.

Glaskeramik als solche ist seit vielen Jahren ganz allgemein bereits bekannt und wird vielfältig industriell angewandt. Der Verwendung im Schreibgerätebereich standen aber offensichtlich erhebliche Bedenken der Fachwelt gegenüber. Insbesondere die allen aus Glas und/oder Keramik bestehenden Produkte üblicherweise eigene Sprödigkeit aufgrund der amorphen Struktur, spricht prinzipiell gegen eine entsprechende Anwendung bei Schreibgeräten, sowohl als reines Glas, als

so auch in modifizierter Form.

Erst durch Überwindung dieser grundsätzlichen Bedenken konnte der Erfinder zu der vorgeschlagenen Lösung gelangen, wozu es aber dann noch weiterer Erkenntnisse und Überlegungen bedurfte, um aus der Vielzahl der auf der Basis von Glas und/oder von Keramik bekannten Materialien gerade zur vorgeschlagenen Glaskeramik zu gelangen.

Hierbei zeigt sich überraschenderweise, daß trotz der Sprödigkeit von Glas bzw. von Keramik das erfindungsgemäße Schreibelement ausreichende Bruchfestigkeit aufweist und sich aufgrund der sehr hohen Abriebfestigkeit und der guten Beständigkeit gegen Korrosion, besonders z. B. für die Verwendung auch von folienanlösenden (lösungsmittelhaltigen) Pasten, Tinten oder Tusehen auf Folien und somit bevorzugt für den Einsatz in numerisch gesteuerten (automatischen) Schreib- oder Zeichenanlagen, wie Plottern u. ä„ sehr gut eignet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen

des erfindungsgemäßen Schreibelementes sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt

Wird nicht das ganze Schreibelement aus Glaskeramik hergestellt, so sollen die diesbezüglichen Abschnitte, Zonen oder Beschichtungen ozw. Überzüge hauptsächlich im Bereich der Berührungszone mit der Schreibfläche und/oder im Bereicii der Abstütz- oder Auflagezone, z. B. im Kugelbett der Fassung für eine Schreibkugel, vorhanden sein.

Schreibkugeln, Schreibröhrchen, Stifte oder Ltochte als Schreibelement oder diesem zugeordnet, können ganz aus Glaskeramik bestehen oder partielle Bereiche oder auch Oberzüge hiervon aufweisen.

Sind die Schreibelemente lediglich mit Glaskeramik überzogen, so soll die Schichtdicke des Überzuges 0,05 bis 0,5 vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm betragen.

Zur Erhöhung der Stabilität und zur Erleichterung der Bildung geschlossener Strukturen soll die zu verwendende Glaskeramik feinkörnige kristalline Struktur aufweisen.

Ein derartiges feinkörniges Gefüge wird außer durch verfahrensmäßige Kriterien, wie z. B. durch Kristallisation bei ansteigender Temperatur, besonders durch eine der Glasmischung beigesetzte geringe Menge von Titanoxid, Chromoxid, Molybdänoxid, Vanadiumoxid, Phosphoroxid, Phosphaten, Sulfiden, Fluoriden oder anderen Keimbildnern erhalten.

Als Ausgangsmaterialien werden Gläser bzw. Grundstoffsysteme vorgeschlagen, deren Kristallisationsvorgang kontrollierbar bleibt. Hierfür sollen u. a. Gläser aus den Systemen

Lithiumoxid — Aluminiumoxid — Siliciumoxid;
Lithiumoxid — Zinkoxid — Siliciumoxid oder
Magnesiumoxid — Aluminiumoxid — Siliciumoxid Anwendung finden.

Mit einigen in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.

Nach F i g. 1 sind bei einer Kugelspitze 1 die Abstützzonen 14 und die Auflagezonen 15 der Kugelfassung 11, sowie mindestens die äußere Kugelzone 13 der Kugel 12 aus Glaskeramik gefertigt.

Die in F i g. 2 gezeigte Federspitze 2 weist eine in der Federfassung 21 an den Tintenleiter 20 teilweise angepaßte Feder 22 auf, die ganz oder im Bereich der Federzone 23 aus Glaskeramik ausgebildet ist.

Bei der Stiftspitze 3 gemäß F i g. 3 stellt die Stiftzone 33 des in der Stiftfassung 31 befestigten Stiftes 32 einen Überzug aus Glaskeramik dar. Der Stift 32 besteht hierbei, wie bei den früheren sogenannten »Glasfüllfedern« (s. DE-PS 50 742) aus homogenem Material, z.B. aus Metall oder Kunststoff, und enthält eine zentrale Kapillarbohrung sowie ggf. axiale Kapillarrillen auf der Mantelfläche. Bei gut leitfähiger Mantelfläche kann ggf. auch die zentrale Kapilliirbohrung entfallen.

F i g. 4 zeigt eirie Röhrchenspitze 4, in deren Röhrchenfassung 41 eir· Schreibröhrchen 42 befestigt ist, dessen Röhrchenzone 43 mindestens im Bereich der Berührungszone mit der Schreibfläche 6 aus Glaskeramik besteht.

Das in einer Röhrchenfassung 41' befestigte Röhrchen 42' der Röhrchenspitze 4' gemäß F i g. 5 ist vollständig aus Glaskeramik gefertigt, während der hierin axial beweglich angeordnete Draht 45 im Bereich der mit der Schreibfläche 6 in Berührung kommenden Drahtzone 46 einen Überzug aus Glaskeramik aufweist. In Fig. 6 ist eine Röhrchenspitze 4" dargestellt, bei der in dem in einer Röhrchenfassung 41" gehaltenen Röhrchen 42" ein ganz aus Glaskeramik gefertigter Röhrcheneinsatz 44 befestigt ist

Die Dochtspitze 5 nach Fig.7 zsigt einen Schreibdocht 52, der im Bereich der Außenzone 53 aus Glaskeramik besteht und zusammen vnit dem als Schutzhülle dienenden Röhrchen 42'" in der Dochtfassung befestigt ist

Das Röhrchen 42'" weist hierbei ebenfalls zumindest im ggf. mit der Schreibfläche 6 in Berührung kommenden Bereich eine aus Glaskeramik bestehende Röhrchenzone 43'" auf.

Die Schreibmittelförderung kann hierbei entlang der ggf. rauh gestalteten Oberfläche des Dochtes 52 in einem zwischen diesem und der Bohrung des Röhrchens 42'" gebildeten kapillaren Ringspalt 54 oder innerhalb dis Dochtes in Kapillarkanälen zur Stirnfläche des Dochtes 52 hin erfolgen.

	1 Kugelspitze	Kugelfassung	Röhrchenfassung
20	11	Kugel
	12	Kugelzone	Schreibröhrchen, Röhrchen
	13	Abstützzone
	14	Auflagezone	Röhrchenzone
	15		Röhrcheneinsatz
25			Draht
	2 Federspitze	Tintenleiter	Drahtzone
	20	Federfassung
	21	Feder	Dochtfassung
	22	Federzone	Schreibdocht
30	23		Außenzone
	3 Stiftspitze	Stiftfassung	Ringspalt
	31	Stift	6 Schreibfläche
	32	Stiftzone
35	33	4,4', 4" Röhrchenspitze
		41.
	4l',41"	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
	42,42',
40	42", 42'"
	43,43',
	43". 43'"
	44
	45
45	46
	5 Dochtspitze
	51
	52
50	53
	54
55

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schreibelement für Tinte- oder Tuscheschreibgeräte, insbesondere als Kugel und Kugelfassung, als Feder, als Docht oder als Röhrchen, dadurchgekennzeichnet, daß das Schreibelement (11,12; 22; 32; 42, 42', 42'"; 44; 45; 52) ganz oder teilweise aus Glaskeramik besteht

2. Schreibelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreibelement (12; 22; 42, 42'"; 52) mindestens im Bereich der Berührungszone mit einer Schreibfläche (6) einen Überzug aus Glaskeramik aufweist

3. Schreibelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kugel und Kugelfassung ausgebildete Schreibelement (il, 12; mindestens im Bereich der Abstütz- oder Auflagezone (14, 15) aus Glaskeramik besteht oder einen Überzug aus Glaskeramik aufweist.

4. Schreibelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug eine Dicke von 0,05 bis 0,5 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 0,3 mm aufweist.

5. Schreibelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskeramik eine feinkörnige, kristalline Struktur aufweist.

6. Schreibelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskeramik neben den üblichen Grundstoffen für Glas, Titan-, Molybdän-, Vanadium-, Phosphor- oder Chromoxide oder Fluoride oder Sulfide oder andere Keimbildner enthält.

7. Schreibelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskeramik aus Glas aus den Grundstoffsystemen Lithiumoxid-Aluminiumoxid-Siliciumoxid, Lithiumoxid-Zinkoxid-Siliciumoxid oder aus anderen Systemen mit ähnlichem kontrollierbarem Kristallisationsvorgang gebildet wird.