DE2225330A1 - Verfahren zur herstellung von schreibelementen - Google Patents

Description

PafentcmworUe Br.-lng. Wilhelm Reiche! BipL-Ing. Wcfenj Eichel

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JParkiiiaße 13

• 7051

PIIOT MAN-KEN-HITSU KABUSHIKI KAISHA, Tokyo-To, Japan

Verfahren zur Herstellung von Schreibeleraenten.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Schreibhilfen und .betrifft insbesondere ein neues und verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schreibelementen für die geregelte Zuführung von Schreibflüssigkeit oder Tinte in Schreibgeräten, wie den sogenannten Paser- oder Filzstiften·

Die für diesen Zweck in Schreibgeräten verwendeten Elemente müssen in der Lage sein, ständig Schreibflüssigkeit aus einem Vorratsbehältnis auf die Oberfläche von Papier oder anderen, Materialien zu ziehen. Hierzu werden gewöhnlich ein oder mehrere. Kanäle für Schreibflüssigkeit von kapillaren Abmessungen vorgesehen, die in Längsrichtung durch die Elemente verlaufen, wobei die Anzahl, G-rosse und Anordnung der Schreibflüssigkeitskanäle in geeigneter Weise festgelegt ist, je nach den Anwendungen und Gebrauchszwecken der mit diesen Elementen versehenen Schreibgeräte. ■

Es gibt zwei allgemein bekannte Verfahren für-die Anfertigung der Schreibelemente der oben erwähnten Art« Bei dem einen dieser Verfahren wird ein thermoplastisches bzw. wärmebildsamea Harz durch Extrudieren bzw. Strangpressen zu Fäden geformt, die dann miteinander gebündelt und in eine geeignete röhrenförmige Hülle

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eingeschlossen v/eraen. Das andere Verfahren besteht darin, daß eine '^afel oder Folie aus geeignetem Material mit einer Anzahl Vertiefungen und/oder Vorsprüngen auf einer ihrer Flächen hergestellt wird, die Tafel eingerollt wird und die Rolle in eine geeignete röhrenförmige Hülle dicht eingeschlossen wird.

Die Anfertigung von Elementen für die geregelte Zuführung von Schreibflüssigkeit nach diesen früheren Verfahren ist sehr unwirtschaftlich wegen der verwickelten und schwierigen Arbeitsteohniken, die dabei zur Anwendung kommen. Dies hat außerdem zu unnötig hohen Kosten der Elemente geführt. Wenn die vorbekannten Elemente dazu benutzt werden» unmittelbar auf Papier oder anderen flächen zu schreiben, so besteht die Möglichkeit, daß die freiliegende Spitze des inneren Fadenbündels-oder der Folienrolle infolge des Schreibdruckes vollständig in der Hülle verschwindet, falls die Hülle das Bündel oder die Rolle nicht eng genug umschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schreibelementen für die geregelte Zuführung von Schreibflüssigkeit oder Tinte in diesen Schreibelementen zu schaffen, dae die oben dargelegten Nachteilt der früheren Verfahren vermeidet«

Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, d*3 eine Yielgahl von eng aneinander angeordneten parallelen Fäden aua thermoplastischem Harz zunächst geformt werden und die Fäden dann, während ihre Oberflächen eich noch im geschmolzenen Zustand befinden, mitein-

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ander zu einem fortlaufenden Strang vereinigt werden, durch den in seiner Längsrichtung eine Vielzahl von Strömungskanälen für Schreibflüssigkeit verläuft, worauf der fortlaufende Strang gekühlt und verfestigt wird und schließlich in die erforderlichen Längenabschnitte zerschnitten wird.

Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich Schreibelemente der angegebenen Art herstellen, die aus einem einheitlichen Bündel von Päden aus thermoplastischem Harz bestehen, die im geschmolzenen bzw. bildsamen Zustand, in dem sie klebend oder haftfähig sind, miteinander vereinigt sind, ohne daß es der Verwendung eines Klebstoffes, Bindemittels oder dergleichen oder einer die Päden zusammenhaltenden Umhüllung bedarf.

Dadurch daß die zu bündelnden Päden im Extruder .mit Hilfe einer geeigneten Matrize gleichzeitig hergestellt werden und parallel aus der Matrize austreten und sogleich anschliessend im noch heissen und bildsamen Zustand miteinander verschmolzen werden, sind das Herstellungsverfahren und die Einrichtung zu seiner Durchführung ganz erheblich vereinfacht. Dieses Verschmelzen erfolgt zweckmässig gleichzeitig mit einem Ausziehen' de.r Päden auf ein dünneres Profil, wodurch der anfallende Strang die gewünschten Querschnittsabmessungen erhält.

Ausserdem ermöglicht das Verfahren nach der Erfindung, die Anzahl, die Querschnittsform und -grösse und die Anordnung der Kanäle für die Schreibflüssigkeit, die sich der Länge nach

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durch das Sehreibelement erstrecken, auf einfache Weise durch entsprechende Lochungen in der Matrize festzulegen, die für das Strangpressen der zu dem Sehreibelement vereinigten Fäden verwendet wird.

Schliesslieh besitzt das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Sehreibelement aud Grund der noch im haftfähigen Zustand erfolgten Vereinigung der Einzelfasern zu einem gebündelten Strang eine hohe Steifigkeit und Festigkeit, so daß es im Gebrauch unter der Einwirkung des Schreibdruckes nicht brechen oder anderweitig beschädigt werden kann.

Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung ergeben sieh aus den Ansprüchen. Im übrigen ist die Erfindung hinsichtlich ihrer Einzelheiten und Vorteile nachstehend an Hand einiger Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert, wobei auf die anhängenden Abbildungen Bezug genommen ist. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 bis 3 Querschnitte bzw. Ansichten von Matrizen zur Verwendung beim Strangpressen der Fäden nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 bis 6 gegenüber der Darstellung in Fig.. 1 bis 3 vergrößerte Querschnitte von Schreibelementen, die nach dem Verfahren der Erfindung mit Hilfe der Matrizen in Fig. 1 bis 3 hergestellt sind.

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Beim Verfahren der Erfindung wird im einzelnen wie folgt vorgegangen. Ein Mundstück bzw, eine Matrize mit einer Vielzahl von dicht "benachbarten kleinsten Lochungen, die nach einem unten näher beschriebenen Muster angeordnet sind, wird an einem Extruder bzw. einer Strangpresse angebracht. Ein festes und widerstandsfähiges thermoplastisches Harz, wie beispielsweise ein Polyamid-, Polyacetal- oder Polykarbonat-Harz wird in die Strangpresse eingebracht, in der das Harz durch Hitze geschmolzen wird» Das geschmolzene Harz wird durch die Lochungen in der Matrize in Form eines dichten Bündels von Fäden ausgepreßt, von denen jeder eine Querschnittsform besitzt, die der ^orm der einzelnen Lochungen entspricht« Da die Lochungen, wie erwähnt, eng nebeneinander angeordnet sind und die Faden sich nach dem Auspressen noch' in geschmolzenem_rdaher haftfähigen Zustand befinden, werden diese Fäden auf natürlichem Wege miteinander verbunden.

Auf diese Weise wird ein fortlaufender Strang aus dem Harz gebildet, dessen Querschnitt durch die Anordnung der in der Matrize ausgebildeten Lochungen bestimmt ist. Dieser" fortlaufende Strang wird ausgezogen, bis ein gewünschter Durchmesser erreicht ist und wird nach dem Abkühlen in geeignete Längen zerschnitten, wie sie als Element für die geregelte Zuführung von Flüssigkeit in Schreibgeräten im Sinne der vorliegenden Erfindung gebraucht werden.

Zur näheren Erläuterung sind nachstehend einige' Beispiele für das Verfahren der Erfindung anhand der Abbildungen beschrieben«

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Beispiel 1

Gemäß Pig. 1 wurde eine Matrize 1 mit 37 durchgehenden Loehungen 2 von je 0,5 mm Durchmesser angefertigt, die in Form eines regelmäßigen Sechsecks mit einem Abstand von 0,2 mm zwischen je zwei benachbarten Lochungen angeordnet sind. Diese Matrize wurde auf einer Strangpresse (nicht dargestellt) angebracht, und ein geschmolzenes Polyamidharz wurde durch die Matrize in einer Menge von etwa 14 g in der Minute ausgepreßt. Die auf diese Weise erzeugten Päden wurden gekühlt, während sie aus den Lochungen 2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m in der Minute ausgezogen wurden.

In Pig. 4 ist der Querschnitt eines fortlaufenden Strangs 7 aus Polyamidharz dargestellt, in dem die Päden 9 eng· miteinander vereinigt sind, wie oben dargelegt wurde. Wie deutlich zu erkennen, entstand dabei eine Anzahl von Schreibflüssigkeitskanälen 8 von kapillaren Abmessungen in Längsrichtung durch den Strang hindurch, der eine Querschnittsabmessung von etwa 1 mm besaß. Dieser Strang wurde dann in geeignete Längen zerschnitten.

Eine Probe dieser Abschnitte des Strangs wurde als Schreibelement verwendet und damit unmittelbar auf Papier geschrieben, um seine Brauchbarkeit zu erweisen. Wegen der durch das Element hindurch verlaufenden zahlreichen Kanäle 8 konnte ständig eine ausreichende Zuführungsmenge von Schreibflüssigkeit auf das Papier gezogen werden.

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Beispiel 2

Die Matrize 1 im Beispiel 1 wurde durch eine Matrize 3 gemäß Pig« 2 ersetzt, in der Lockungen 4 im wesentlichen in Übereinstimmung mit den Lochungen 2 deJ: Matrize 1 ausgebildet sind, wobei jedoch fast alle Lochungen mit Ausnahme der obersten und untersten Lochung in der mittleren Reihe derselben fehlen. Diese Matrize 3 wurde an einer ^Dtrangpresse angebracht und ein geschmolzenes Polyamidharz wurde durch die Matrize in einer Menge von etwa 13 g in der Minute ausgepreßt, worauf die auf diese V/eise geformten Fäden gekühlt wurden, während sie aus den Lochungen 4 mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m in der Minute ausgezogen wurden«,.

Der damit erhaltene fortlaufende Strang 10 aus Polyamidharz mit einer Querschnittslänge von etwa 1 mm, in dem die Fäden 12 eng miteinander vereinigt sind, wie Fig. 5 erkennen läßt, enthielt eine Anzahl von Schreibflüssigkeitskanälen 11 von kapillaren Abmessungen und einem zentralen Schreibflüssigkeitskanal 11a, der etwa 0,1 mm weit war. Dieser fortlaufende Strang wurde dann in geeignete Längen zerschnitten.

Eine Probe dieser Abschnitte des Strangs 10 wurde als Schreibelement zum unmittelbaren Beschreiben von Papier benutzt. Während das Abziehen der Schreibflüssigkeit aus dem Element auf das Papier geringer als aus dem Strang 7 im Beispiel 1 war, möglicherweise wegen des Vorhandenseins des zentralen Kanals 11a, war der tatsächliche Fluß der Schreibflüssigkeit auf das Papier sicher größer wegen der größeren Gesamtquerschnittsfläche der Schreibflüssigkeitskanäle 11 und 11a in dem Strang 10 des Beispiels 2„

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3eispiel 3

Gemäß ?ig. 3 wurde eine Matrize 5 mit insgesamt 57 durchgehenden runden Lochungen 6 angefertigt, von denen 9 Lochungen in Kreuzform im mittleren Teil der Mtrize, 44 Lochungen in zwei konzentrischen Kreisen um das Kreuz herum und 4 Lochungen einzeln in vier vom Kreuz und vom inneren Kreis begrenzten Quadranten angeordnet sind, wobei die letztgenannten 4 Lochungen näher am inneren Kreis liegen. Jede der Lochungen 6 hatte einen Durchmesser von etwa 0,5 mm, und es bestand ein Abstand von etwa 0,2 mm zwischen je zwei benachbarten Lochungen.

Diese Matrize wurde an einer Strangpresse angebracht, und ein geschmolzenes Polyacetalharz wurde durch die Matrize in einer Menge von etwa 11 g in der Minute ausgepreßt. Die auf diese Weise geformten Fäden wurden gekühlt, während sie aus den Lochungen 6 mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 m in der Minute ausgezogen wurden. Hierdurch wurde ein fortlaufender Strang 13 mit einer Querschnittsabmessung von etwa 1 mm gebildet, in dem die Fäden 14 aus Polyacetalharz eng miteinander vereinigt waren, wie in Pig. 6 dargestellt ist. Es war klar zu erkennen, daß der fortlaufende Strang 13 in kreisförmiger Anordnung'Schreibflüssigkeitskanäle 15 von kapillaren Abmessungen und vier weitere im wesentlichen L-förmige Schreibflüssigkeitskanäle 15a mit einer Weite von etwa 0,03 bis 0,08 mm enthielt« Liese Schreibflüssigkeitskanäle 15 und 15a sowie die kreuzförmigen Trennwände in der Mitte erstreckten sich in Längsrichtung durch den fortlaufenden Strang 13. Dieser Strang wurde dann in geeignete Längen zerschnitten.

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Eine Probe dieser Abschnitte wurde als Schreibelement zum direkten Beschreiben von Papier benutzt« Vermutlich wegen des Vorhandenseins der mittlerem kreuzförmigen Trennwand und der vier angrenzenden 1-fÖrmigen Schreibflüssigkeitskanäle 15a v/ar dieser Strang 13 bestens biegsam und hatte ein äußerst weiches Schreibvermögen. Sowohl der Abzug als auch der tatsächliche Ausfluß von Schreibflüssigkeit auf.das Papier waren angemessen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schreib-, elementen für die geregelte Zuführung von Schreibflüssigkeit in Schreibgeräten,

   dadurch gekennzeichnet, daß eine. Vielzahl von eng aneinander angeordneten parallelen Fäden eines thermoplastischen Harzes in geschmolzenem Zustand zunächst geformt werden und die Fäden dann, während ihre Oberflächen sich noch in geschmolzenem Zustand befinden, miteinander "zu'einem fortlaufenden Strang vereinigt werden, durch den in seine Längsrichtung eine Vielzahl von Strömungskanälen für Schreibflüssigkeit verläuft, worauf der fortlaufende Strang gekühlt und verfestigt wird und schließlich in die erforderlichen Längenabschnitte zerschnitten wird_e

   2. - Verfahren nach Anspruch 1,.

   dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mittels Strangpressens des geschmolzenen Harzes durch eine Matrize hindurch, die eine Vielzahl von durchgehenden Lochungen aufweist, geformt werden.

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   3ο· Verfahren nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß eine Matrize verwendet wird, in der die Lochungen verhältnismäßig dicht aneinander angeordnet sind.

   4. Verfahren nach Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet, • .daß die Päden auf natürlichem Wege miteinander,verhaftet "bzw,, vereinigt v/erden, während sie aus den Lochungen der Matrize ausgezogen werden,,

   Verfahren nach Anspruch 4,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenbündel beim Ausziehen auf die gewünschten Querschnittsabmessungen reduziert wird«,

   Verfahren nach Anspruch 1, ·

   dadurch ge. kennzeichnet, daß als thermoplastisches Harz ein Polyamid-, Polyacetal- oder ein Polykarbonatharz verwendet wird.

   ReNeu/Pi,

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