DE1511379B1

DE1511379B1 - Roehrenfoermiger Stift,insbesondere fuer eine Schreibvorrichtung mittels eines Tintenstrahls

Info

Publication number: DE1511379B1
Application number: DE19661511379
Authority: DE
Inventors: Enzo Ing Ascoli
Original assignee: Paillard SA
Current assignee: Paillard SA
Priority date: 1965-09-29
Filing date: 1966-09-06
Publication date: 1970-12-03
Also published as: AT275178B; GB1095689A; NL6611873A; US3466659A; CH425838A; ES330785A1; JPS4821051B1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen röhren- Düse kann der Durchmesser des Meniskus von d_x

förmigen Stift, insbesondere für eine Sehreibvorrich- bis d₂ gehen und auch unsymmetrische Formen α, b

tung mittels eines Tintenstrahles, und ein Verfahren annehmen. Die Frequenz kann dann im umgekehrten

zur Erzeugung desselben. Verhältnis der angefeuchteten Oberflächen variieren

Wie die Erfahrung gezeigt hat, vermögen die be- 5 (Größenordnung) und das Ausfließen stark verzerrt

kannten röhrenförmigen Stifte der in Rede stehenden sein.

Art, die regelmäßig aus einem Werkstoff hergestellt Der Feuchtigkeitszustand kann nicht nur auf sind, der, wie z. B. nichtrostender Stahl, von der Grund der geometrischen Form variieren, sondern Tinte nicht angegriffen wird, bei bestimmten Schreib- auch aus zahlreichen anderen Gründen, wie ververfahren hinsichtlich der mit ihnen erzielbaren io unreinigte Tinte und Atmosphäre, Reinlichkeitszu-Sehreibergebnisse nicht voll zu befriedigen. stand und Oberflächenbeschaffenheit des Stiftes,

Ein derartiges Schreibverfahren ist beispielsweise chemische Einwirkung auf denselben durch Tinte

in der schweizerischen Patentschrift 356 477 be- usw.

schrieben. Bei ihm wird ein Tintenstrahl mittels eines Es ist daher sehr wichtig, daß der Stift solche

elektrischen Kraftfeldes gegen eine Oberfläche ge- 15 Eigenschaften zeigt, daß die angefeuchtete Öber-

leitet. Bei einem solchen Verfahren wird Tinte fläche ebenso genau und stabil wie möglich bestimmt

durch ein Haarröhrchen zugeführt und kann unter wird.

dem Einfluß eines elektrischen Kraftfeldes vom Wenn weiter die vorgesehene Anwendung mehrere

Rande dieses Röhrchens abgezogen werden, um einen Stifte umfaßt, die gleichzeitig oder nacheinander

Schriftzug zu bilden. Wenn man jedoch keine beson- ao ausfließen, wie z. B. in der am 23. Januar 1969 offen-

dere Sorgfalt walten läßt, kann die Stärke dieses gelegten deutschen Patentanmeldung 1428 827 be-

Schriftzuges auf nicht kontrollierbare Weise variieren, schrieben, ist es wesentlich, daß die Stifte praktisch

wie dies aus den nachfolgenden Erläuterungen her- identische Ausfließeigenschaften aufweisen, um die

vorgeht: Gleichmäßigkeit der Schrift zu gewährleisten (Stel-

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt den Rand eines 25 lung, Stärke des Schriftzuges, Emissionsfrequenz

Haarröhrchens!, das die Düse für den Tintenstrahl usw.), die von einem jeden von ihnen ausgeführt

bildet. Die punktierten Bogen 2, 3 und 4 stellen die wird.

Form dar, welche die Tinte am Rande dieser Düse Der Zweck der Erfindung ist ein Stift, der diesen unter verschiedenen Bedingungen annehmen kann. Anforderungen entspricht, und ein Verfahren, das In Ermangelung eines elektrischen Kraftfeldes nimmt 30 dessen Erzeugung unter wirtschaftlich günstigen Beder Tintenmeniskus die mit der Linie 2 angegebene dingungen und die Vervielfältigungsfähigkeit erlaubt. Form an, die mit dem Gleichgewicht zwischen der Der erfindungsgemäße Stift ist gekennzeichnet Oberflächenspannung der Tinte und dem herrschen- durch die Tatsache, daß sein Endteil aus einem den hydrostatischen Druck in der Düse überein- hohlen Zylinder besteht, dessen stirnseitige Obersrimmt, falls deren äußere Oberfläche nicht von der 35 fläche senkrecht zu seiner Achse einen Rauhigkeits-Tinte benetzt ist. koeffizienten Ra der Größenordnung 0,5 μ aufweist

Wenn die Metalldüse im Verhältnis zu der um- und die anliegende Zylinderoberfiäche einen Rauhig-

gebenden äußeren Mitte auf das entsprechende Po- keitskoeffizienten Ra der Größenordnung 0,05 μ, wo-

tential gebracht Wird oder wenn — im Falle einer bei die kreisförmige Trennungskante der beiden

nichtmetallischen Düse, aber leitende Tinte — die 40 genannten Oberflächen scharf und ohne Grate

Tinte auf das entsprechende Potential gebracht wird, ist.

verursacht das so gebildete elektrische Kraftfeld die Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung

Entstehung elektrostatischer Kräfte, die auf den eines Stiftes der beschriebenen Art, bei dem der hohle

Meniskus wirken, der sich verformt und seinerseits Zylinder in eine Fassung eingesetzt wird, ist dadurch

das umgebende Feld ändert. 45 gekennzeichnet, daß der Zylinder von einem vorzugs-

Es entsteht so ein Schwingvorgang, wobei der weise rostfreien Stahlrohr abgeschnitten wird,

Meniskus zwischen den Hüllen 3 und 4 schwingt dessen Außendurchmesser eine Toleranzbreite von

und wobei jede Schwingung die Folge des Ausflie- ±0,01 mm aufweist, und daß die Oberfläche des

ßens eines Tintenteilchens 5 durch die Wirkung von Zylinders nach dem Einsetzen in die Fassung an der

elektrostatischen Kräften ist. Die Tintenzuführung 50 dem Stirnende anliegenden zylindrischen Oberfläche

durch das Innere der Düse ersetzt die bei jeder geschliffen und das Ende gerichtet wird.

Schwingung abgegebene Menge. Die F i g. 3 der Zeichnung stellt schematisch eine

Die Frequenz/ des Schwingungsvorganges hängt beispielsweise Ausführungsform des Stiftes dar. Er

im wesentlichen vom Durchmesser d der Düse (sie enthält eine Fassung 6, abgedreht aus rostfreiem

nimmt rasch ab, wenn d größer wird), von den Eigen- 55 Stahl, in der ein hohler, bei 8 eingesetzter Zylinder 7

schäften der Tinte (Oberflächenspannung, Viskosität, angebracht ist. Der Zylinder 2 besteht aus einem

Dichte, Dielektrizitätskonstante, Leitfähigkeit) und Röhrenstummel aus rostfreiem Stahl, dessen Innen-

vom Potential ab. durchmesser von der Größenordnung 0,1mm und

So hängt für eine gegebene Tintenflüssigkeit und Außendurchmesser der Größenordnung 0,2 mm ist. ein gegebenes Potential die Frequenz nur vom 60 Die Stirnseite 9 des Zylinders 7 ist sorgfältig geDurchmesser d ab, worunter der effektive, vom richtet, wobei der Oberflächenzustand im Verhältnis Meniskus angefeuchtete Durchmesser zu verstehen zum Oberflächenzustand der Außenseite 10 des Zyist, denn von seiner Stabilität hängt die Stabilität der linders 7 verhältnismäßig grob ist, dessen Ober-Frequenz ab. flächenbeschaffenheit besonders glatt sein muß. Die

Die Fig. 2 zeigt den Rand einer Düse, deren Wan- 65 runde Kante 11, welche die Stirnebene und die zylin-

dung verhältnismäßig stark mit Bezug auf den Durch- drische Oberfläche trennt, muß scharf und ohne

messer der Düse ist. In diesem Falle und gemäß dem Grate sein.

Feuchtigkeitszustand der äußeren Oberfläche der Die genormte Defination der Rauhigkeit Ra der

Oberfläche 9 soll die Größenordnung 0.5 μ und von Ra der Oberfläche 10 die Größenordnung 0,05 μ haben.

Unter diesen Bedingungen wird der vordere Kreis 9 ganz von Tinte benetzt, die das Haarröhrchen füllt, während die zylindrische Oberflächenbeschaffenheit sich der Benetzung widersetzt. Die Schärfe der Trennkante dieser beiden Oberflächen, der Unterschied ihres Oberflächenzustandes sowie der mit genau 90° markierte Winkel, der sie trennt, gewährleistet die genaue Bestimmung des Benetzungskreises unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung der Tinte, des Röhrenmaterials und des Benetzungswinkels, das davon abhängt. Der Durchmesser des Benetzungskreises ist dann gleich dem Außendurch- *5 messer der Röhre, die gegenwärtig im Handel lieferbar ist in der gängigen Länge zur Erzeugung von Injektionsnadeln mit einem Spielraum des Außendurchmessers von ± 5 μ. Die Funktionsgleichmäßigkeit der Stifte ist also nahe bei diesem Spielraum gewährleistet.

Der Stift kann auf folgende Weise erzeugt werden: Die Fassung 6 erhält man durch Abstechen von einem Rohstück und den Zylinder 7 durch Abschneiden, wonach der Zylinder 7 bei 8 in die Fassung 6 eingesetzt wird. Wenn der Zylinder 7 einmal eingesetzt ist, wird er mit einer Filzscheibe belegt mit einer besonders feinen Diamantmasse und einem besonderen Schmiermittel geschliffen, wobei die Scheibe sich mit großer Geschwindigkeit mit einer Achse parallel zur Stiftachse dreht, wobei der letztere sich langsam dreht. Diese Technik ist dieselbe wie die für den Schliff von metallographischen Zylindern verwendete.

Die Seite 9 wird mit einem Steinschneider von geeigneter Körnung gerichtet. Die Rohrbohrung, gegebenenfalls teilweise durch die Grate des vorherigen Arbeitsganges verstopft, wird mit einem Diamantstahldraht gereinigt, wie bei der Bohrtechnik für Kunststeine.

Claims

Patentansprüche:

1. Röhrenförmiger Stift, insbesondere für eine Schreibvorrichtung mittels eines Tintenstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß sein Endteil aus einem hohlen Zylinder (7) besteht, dessen stirnseitige Oberfläche (9) senkrecht zu seiner Achse einen Rauhigkeitskoeffizienten Ra von der Größenordnung 0,5 μ und die benachbarte zylindrische Oberfläche (10) einen Rauhigkeitskoeffizienten Ra von der Größenordnung 0,05 μ aufweist, wobei die kreisförmige Trennungskante (11) der beiden Oberflächen (9 und 10) scharf und ohne Grate ist.

2. Stift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Zylinders (7) von der Größenordnung 0,2 mm ist.

3. Stift nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zylinders (7) von der Größenordnung 0,1 mm ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Stiftes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem der hohle Zylinder in eine Fassung eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (7) von einem vorzugsweise rostfreien Stahlrohr abgeschnitten wird, dessen Außendurchmesser eine Toleranzbreite von ±0,01 mm aufweist, und daß die Oberfläche des Zylinders (7) nach dem Einsetzen in die Fassung (6) an der dem Stirnende (9) anliegenden zylindrischen Oberfläche (10) geschliffen und das Ende (9) gerichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schliff mit Hilfe einer Filzscheibe, die mit einer Diamantmasse und einem Schmiermittel belegt ist, vorgenommen wird, wobei das Werkstück um eine Achse parallel zur Achse des Zylinders (7) gedreht wird, der sich mit geringerer Geschwindigkeit als die Scheibe um seine Achse dreht, und dadurch gekennzeichnet, daß das Richten mit Hilfe eines Steinschneiders durchgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY