ПИШУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА
WRITING TOOL AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Настоящее изобретение относится к пишущему инструменту. В частности, настоящее изобретение относится к пишущему инструменту, содержащему удлиненное основание и конец, используемый для письма на бумаге. Более подробно, настоящее изобретение относится к пишущему инструменту, содержащему удлиненное основание и конец, используемый для сухого письма на бумаге.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В области пишущих инструментов и чертежных инструментов известно использование материалов, которые оставляют следы на бумаге при трении об нее с достаточным усилием для того, чтобы преодолеть силу сопротивления, которая, как известно, пропорциональна коэффициенту трения. Одним из наиболее известных материалов для нанесения знаков на бумагу является графит, который в течение долгого времени заменял такие материалы, как уголь и гематит, оксид железа. Графит содержит глину в различных процентных количествах в соответствии с желаемой степенью твердости. Графит обычно используется для производства так называемых грифелей, используемых для производства карандашей, в которых они являются сердечником, или для производства сменных грифелей для чертежных карандашей, которые являются пишущими инструментами, снабженными трубкой для грифелей и устройством пошагового перемещения, которое перемещает каждый грифель вперед для того, чтобы обеспечить письмо или черчение.
Одним из неудобств письма или черчения с использованием графитовых грифелей является то, что графит легко крошится при трении о бумагу; по этой причине кончик грифеля должен часто затачиваться, если только нет желания писать/чертить с кончиком, имеющим тот же самый размер, что и диаметр грифеля, что приводит к быстрому расходованию грифеля и ограниченной полной длине знаков, которые могут быть нанесены на бумагу. Кроме того, микропорошок, связанный со следом, оставленным на бумаге графитовым грифелем, может быть расширен, и следовательно модифицирован, путем простого проведения пальцем по следу, с риском смазывания письма или чертежа до неразборчивого состояния. Процесс для оставления знаков на бумаге с использованием гематита или сплавов на основе свинца или серебра является другим. Эта художественная техника была известна со средних веков, когда графит еще не был открыт, и для рисования художники использовали стило с наконечником, сделанным из серебра или других металлов. Процесс, лежащий в основе этой техники, представляет собой окисление, вызываемое трением металла о бумагу, которое производит изменение в цвете той ее части, которая контактирует с металлом. Изменение цвета зависит от локального изменения полимерной цепи бумаги. Следовательно, эти металлы и сплавы имеют преимущество использования для нанесения по существу постоянных знаков на бумагу. Ввиду вышеизложенного, а также в частности благодаря другому механизму, используемому для маркирования бумаги, кончики грифелей из металлического сплава остаются заточенными значительно дольше, чем у графитовых грифелей, то есть они требуют затачивания лишь изредка. Кончики, сделанные из этих металлических материалов, поэтому являются более долговечными и в конце концов менее дорогими при той же самой длине знаков, которые они могут начертить, что и у графитовых грифелей.
С другой стороны, серебро стоит значительно дороже, чем графит, и нарисованные им знаки отчетливо видны только в том случае, если используется конкретный тип бумаги; кроме того, свинец является очень токсичным металлом, который по существу запрещен для ежедневного использования.
Ввиду вышеизложенного проблема использования вредного металлического сплава для записи с помощью окисления бумаги вместо графитового микропорошка, который по существу безопасен для пользователя, является в настоящее время нерешенной, и представляет собой интересную проблему для Заявителя, стремящегося выгодно изменить рынок пишущих инструментов.
Принимая во внимание описанную выше ситуацию, было бы желательно иметь доступные пишущие инструменты, использующие пишущие элементы, сделанные из сплава, который кроме уменьшения и возможно преодоления недостатков предшествующего уровня техники был бы безопасным для пользователя, определяя таким образом новый стандарт для пишущих элементов, долговечным, легко обслуживаемым, а также был бы настолько легким и занимал бы такое минимальное пространство, чтобы расходы на его транспортировку, а также затраты на утилизацию были минимальными.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к пишущему инструменту. В частности, настоящее изобретение относится к пишущему инструменту, содержащему удлиненное основание и конец, используемый для письма на бумаге. Более подробно, настоящее изобретение относится к пишущему инструменту, содержащему удлиненное основание и конец, используемый для сухого письма на бумаге, а также к способу его производства.
Задачей настоящего изобретения является предложить пишущий элемент, который был бы сделан из металлического материала, был бы подходящим для нанесения знаков на бумагу посредством ее окисления, а также мог бы использоваться в комбинации с пишущим инструментом, подходящим для устранения вышеупомянутых недостатков и удовлетворения множества требований, которые до настоящего времени все еще не были удовлетворены, и поэтому подходящим для представления нового и оригинального источника экономического интереса для Заявителя.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается пишущий элемент, сделанный из металлического материала, чьи главные особенности будут описаны по меньшей мере в одном из пунктов приложенной формулы изобретения.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является предложить пишущий инструмент, который использовал бы упомянутый пишущий элемент, позволял устранить вышеупомянутые недостатки и являлся подходящим для удовлетворения множества требований, которые до настоящего времени все еще не были удовлетворены, и поэтому подходящим для представления нового и оригинального источника экономического интереса для Заявителя.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается пишущий инструмент, чьи главные особенности будут описаны по меньшей мере в одном из пунктов приложенной формулы изобретения.
Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является предложить способ для построения пишущего элемента, сделанного из металлического материала и подходящего для нанесения знаков на бумагу посредством ее окисления.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ для построения упомянутого пишущего инструмента, главные особенности которого будут описаны по меньшей мере в одном из пунктов приложенной формулы изобретения.
Еще одной дополнительной задачей настоящего изобретения является предложить металлический сплав, который мог бы использоваться для производства пишущего элемента, подходящего для нанесения знаков на бумагу посредством ее окисления.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается металлический сплав для производства пишущего элемента, подходящего для нанесения знаков на бумагу посредством ее окисления, главные особенности которого будут описаны по меньшей мере в одном из пунктов приложенной формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные характеристики и преимущества пишущего элемента, пишущего инструмента и способа производства упомянутого пишущего элемента в соответствии с настоящим изобретением станут более очевидными после прочтения следующего описания в совокупности с приложенными чертежами, которые иллюстрируют некоторые примеры варианта осуществления, где идентичные или соответствующие детали оборудования обозначаются одними и теми же ссылочными номерами. В частности:
- Фиг. 1 показывает продольное поперечное сечение пишущего инструмента, снабженного пишущим элементом в соответствии с настоящим изобретением;
- Фиг. 2 показывает схематическое продольное поперечное сечение формы в соответствии с настоящим изобретением;
- Фиг. 3 показывает схематический вид сбоку сердечника, используемого для реализации Фиг. 2; и
- Фиг. 4 показывает схематический вид сбоку структуры в виде грозди, которая может быть произведена с использованием формы, показанной на Фиг. 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1 цифра 1 обозначает пишущий инструмент во всей его полноте, содержащий удлиненный элемент/ствол 10, имеющий продольную полость 16 заданной длины, подходящую для помещения в нее пишущего элемента 20 стабильным и выборочно освобождаемым образом. Снаружи ствол 10 имеет удлиненную захватную часть 12, которая продольно ограничивается концевой частью 14, формуется заданным образом и может использоваться для работы с инструментом 1 и таким образом для письма и рисования или для выполнения обслуживания пишущего элемента. В целях практичности на Фиг. 1 захватная часть 12 проиллюстрирована как имеющая сигарообразную форму, тело которой подобно очень удлиненному овалу, и чьи соответствующие концы являются закрытыми, однако это не ограничивает общую область охвата настоящего изобретения.
Пишущий элемент 20 имеет тело 21, имеющее удлиненную часть 24, снабженную соединительным элементом 26, подходящим для взаимодействия с полостью 16 со стороны концевой части 14. Обращаясь опять к Фиг. 1, соединительный элемент 26, связанный с удлиненной частью 24, содержит снабженную резьбой ножку (упоминаемую далее просто как «ножка 26»). Тело 21 ограничено на противоположной стороне от снабженной резьбой ножки 26 концом 22, покрытым покрытием 28, сделанным из металлического материала и имеющим кончик (или конец) 23. Ножка 26 является частью винта 27, жестко соединяющегося с полостью конца 22 с помощью поддерживающей части 25 в единое целое. Винт 27 сделан из стали или из металлического материала с механическими особенностями, подобными особенностям стали. Очевидно, что концевая часть 14 имеет резьбу для того, чтобы соединяться с винтом 27 устойчивым и выборочно освобождаемым образом для замены и/или обслуживания пишущего элемента 20.
Обращаясь опять к Фиг. 1, кончик/конец 23 имеет первую часть 29, которая является по существу конической, начиная от ее диаметра основания, и при использовании находится в контакте с концевой частью 14 ствола 10 большего диаметра, и кончик 23 имеет круглую форму, по существу полусферическую форму, что, однако, не ограничивает общую область охвата настоящего изобретения. Фактически конец 22 может иметь по существу коническую форму, причем кончик 23 является заостренным, аналогично классической форме заточенных карандашей, как показано на Фиг. 4.
Металлический материал покрытия 28 включает в себя двухкомпонентный металлический сплав, содержащий висмут и олово в заданных концентрациях. Висмут, даже имея механические и химические особенности, подобные особенностям свинца, не имеет опасных эффектов свинца для человеческого тела и при его сплавлении с оловом для формирования сплава покрытия 28, этот сплав оставляет на бумаге след с толщиной, равной диаметру кончика 23. Этот след является эффектом локального окисления бумаги после трения об нее этого сплава.
В частности концентрация висмута в сплаве составляет от 60% до 80%, а концентрация олова составляет от 40% до 20%. Заявитель нашел, что сплав с 77% висмута и 23% олова объединяет оптимальную способность окисления бумаги и конкретную твердость кончика 23, которая ограничивает его износ, и поэтому максимизирует срок службы пишущего элемента 20.
Принимая во внимание вышеописанное, можно сказать, что конец 22 пишущего элемента 20 сделан из композиционного материала. Фактически, его металлическое покрытие формируется на металлическом ядре другого типа, чем двухкомпонентный сплав, используемый для создания покрытия 28.
С другой стороны, настоящее изобретение воплощается в соответствии с вышеописанным, даже если соединительный элемент 26 взаимодействует защелкивающимся или байонетным образом с полостью 16 со стороны концевой части 14 ствола 10.
Использование пишущего элемента 20 и содержащего его пишущего инструмента 1 может быть легко понято из приведенного выше описания, и не требует дополнительных пояснений.
Однако конкретная конструкция пишущего элемента 20 заслуживает более подробного описания для того, чтобы лучше определить область охвата настоящего изобретения.
Фактически варианты осуществления пишущего элемента 20, описанного выше и проиллюстрированного на Фиг. 1, могут быть реализованы посредством способа производства, основанного на использовании процесса формования литьем описанного выше металлического сплава в форму 50, имеющую полость 51 в виде грозди, снабженную множеством полостей 52, находящихся в воздушной коммуникации друг с другом через полую центральную часть 56, действующую в качестве резервуара для выплавленного сплава для того, чтобы подавать расплавленный материал, испытывающий сжатие благодаря охлаждению сплава в полостях 52.
В соответствии с этим способом производства форма 50 производится заранее с использованием гипса или материала (гидравлического связующего вещества) с теми же самыми физико-химическими особенностями, что и у гипса при его смешении с водой, посредством формирования в цилиндрической форме, внутри которой заранее помещается сердечник 60 в форме грозди. Сердечник 60 делается из воска и имеет множество отростков 62, известных, и поэтому не показанных, расположенных на конце ветвей 64, соединенных с центральным элементом 65. Каждый отросток 62 формируется идентично каждому пишущему элементу 20, снабжается винтом 27 и имеет размеры, учитывающие сжатие используемого гидравлического вяжущего вещества. Как только воск сердечника 60 будет удален из формы 50, полости 52 формы 50 будут находиться в воздушной коммуникации друг с другом через центральную часть 56 формы 50, и каждый винт 27 останется в взаимодействии с соответствующей полостью 52. Когда форма 50 готова, способ предусматривает стадию плавления первого заданного металла, например, хотя и без ограничения, висмута; стадию плавления второго заданного металла, например, хотя и без ограничения, олова, причем эта стадия может выполняться в то же самое время, до или после стадии плавления висмута; стадию смешивания висмута и олова в соответствии с заданными пропорциями для получения жидкого двухкомпонентного сплава; стадию отливки этого жидкого сплава в форму для получения такого количества тел 21, сколько имеется полостей в форме, каждое из которых снабжено концом 22, имеющим соответствующий кончик 23. В этой точке способ предусматривает стадию охлаждения формы 5, содержащей расплавленный сплав, для его отверждения и создания тела 70 в форме грозди, сформированного аналогично ядру 60 и снабженного поддерживающей колонной 74 и множеством ветвей 72, каждая из которых начинается от колонны 74 и оканчивается телом 21 с соответствующим винтом 27. После стадии охлаждения следует стадия дробления формы 50 для извлечения тела 70 в форме грозди.
В этой точке совершенно очевидно, что необходимо выполнить стадию отделения каждого тела 21 от соответствующей ветви 72, а затем обработку ножек 26 для того, чтобы сделать их подходящими для устойчивого соединения винтовым образом пишущего элемента 20 со стволом 10, и обработку на токарном станке и/или полировку покрытия 28 так, чтобы кончик 23 каждого тела 21 был надлежащим образом заточен и готов для рисования на бумаге посредством окисления, причем толщина рисуемой линии может определяться по желанию.
Из вышеприведенного описания очевидно, что каждый индивидуальный пишущий элемент 20 может быть произведен посредством описанного выше способа для того, чтобы оборудовать ствол 10 пишущим инструментом 1, может использоваться по существу с непрерывной эффективностью в течение длительного времени, и может быть легко заменен с малыми затратами за более короткое время, достигая таким образом всех целей настоящего изобретения.