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Kugelschreiber
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelschreiber, dessen Schreibkugel in einem Gehäuse gegen einen kugelig gewölbten Bodensitz anliegt und am vorderen Rand des Gehäuses durch einen kugelig gewölbten Ringsitz seitlich gehalten wird. Bei solchen Kugelschreibern soll die Kugel so gelagert sein, dass sie sich gleichmässig dreht, wenn sie über eine Schreibfläche bewegt wird und eine gleichmässige Tintenschicht kontinuierlich auf die Schreibfläche überträgt. Dabei soll das Gehäuse den Beanspruchungen, denen es beim Gebrauch des Gerätes unterworfen ist, gewachsen und so ausgebildet sein, dass jede andere Bewegung der Kugel unmöglich gemacht und gleichzeitig verhindert wird, dass die Kugel herausfallen kann oder sich festklemmt.
Auch soll verhindert werden, dass die unvermeidliche Abnutzung der Lagerflächen die Schreibspur ungünstig beeinflusst.
Die Erfindung bezweckt, die Konstruktion eines derartigen Kugelschreibers zu verbessern, so dass die vorstehenden Bedingungen in vollem Masse erfüllt werden.
In der nachfolgenden Beschreibung ist der Schnittkreis derjenigen Ebene, die senkrecht zur Achse des Gehäuses durch den Mittelpunkt der Schreibkugel geht, als Äquator bezeichnet. Ferner werden die beiden Schnittpunkte der Gehäuseachse mit der Kugel als oberer Pol und unterer Pol bezeichnet. Die Bezeichnllng "über"bzw."unter"dem ÄquAtor soll für denjenigen Teil der Kugel Verwendung finden, auf dem jeweils der obere bzw. der untere Pol liegt, d. h. für den aus dem Gehäuse ragenden bzw. im Gehäuse befindlichen Teil derselben.
Die erfindungsgemässe Ausgestaltung der Sitzflächen kennzeichnet sich im wesentlichen durch die Vereinigung der beiden Merkmale,* dass der seitliche Sitz die Kugel sowohl oberhalb als auch unterhalb ihres Äquators umschliesst, und dass der Bodensitz der Kugel vom seitlichen Sitz durch eine ringförmige Ril- le getrennt ist, die mit der Tintenzufuhrleitung in Verbindung steht.
Die Tintenzufuhrleitung kann, wie bekannt, am unteren Pol der Kugel, oder in dessen Nähe ausmünden, wobei um die Mündung herum der Grundsitz der Kugel als unterbrochene Teilhohlkugelzone ausgebildet ist, so dass die. Tintenversorgungsleitung durch die Unterbrechung im Grundsitz mit der Rille in Verbindung steht.
Die innere Grundfläche des Gehäuses kann pyramidenförmig gestaltet sein, so dass je ein Teil des Grundsitzes auf einer der Seitenwände der Pyramide liegt.
Für die Wirkungsweise einer derart ausgebildeten Kugelspitze ist zu beachten, dass ihre Herstellung unter Einhaltung sehr kleiner Dimensionen und geringer Toleranzen zu erfolgen hat. Der Durchmesser der Kugel bei derartigen Schreibgeräten beträgt nur etwa 1 mm. Das Kugelgehäuse spielt also die Rolle eines Lagers von sehr kleinen Abmessungen, das jedoch den gesamten Schreibdruck in Form sehr hoher und zum Teil stossartiger Belastungen aufzunehmen hat, und infolgedessen entsprechend geschmiert werden muss, damit einEinfressen der Kugel in den Lagerflächen vermieden wird. Dabei ist auch noch das ausserordentlich geringe Spiel zwischen der Kugel und den Lagerflächen, sowie die Gefahr der ständigen Aufnahme von Verunreinigungen, z. B. des Abriebs von Papier, Staub usw. durch die als Schmiermittel dienende Tinte zu berücksichtigen.
Bei der erfindungsgemässen Ausbildung des Kugelsitzes entfaltet der unter den Äquator, ragende Teil des seitlichen Lagersitzes gewissermassen eine Schabwirkung, durch welche der von der Kugel aus der Speiserille zwischen den beiden Lagersitzen aufgenommene Tintenüberschuss"abgeschabt"wird, so dass sich eine gleichmässige Ausbildung der Schreibspur ergibt.
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Durch die Ausdehnung des sphärischen seitlichen Sitzes sowohl oberhalb wie unterhalb des Äquators der Kugel wird ferner bewirkt, dass die Tintenspur auch bei längerem Gebrauch des Gerätes hinreichend konstant bleibt. Das ergibt sich aus folgender Erwägung : Bei einer Spitze, die nur einen oberen seitlichen Sitz hat, bewirkt dessen Abnützung (oder auch schon die Abnützung des Grundsitzes allein), dass sich der Abstand der Kugel vom oberen seitlichen Sitz erweitert, was zu einer entsprechenden und schnell zunehmenden Verdickung der Tintenspur führt. Z. B. würde eine Abnützung des Grundsitzes um 0, 01 mm (=10 Mikron) unvermeidlich zu einer Erweiterung der Schlitzweite zwischen dem oberen seitlichen Sitz und der Kugel um etwa den gleichen Betrag führen.
Bei einer Spitze, die einen oberen und unteren seitlichen Sitz hat, erweitert sich zwar bei gleicher Abnützung wiederum der Schlitz zwischen dem oberen-seidichen Sitz und der Kugel um den gleichen Betrag. Die entsprechende Erweiterung zwischen der Kugel und dem unteren seitlichen Sitz ist aber deshalb viel kleiner, weil sich die Kugel wegen des allgemein nach innen gerichteten Schreibdruckes trotz der eingetretenen Abnützung ausser an den Grundsitz auch an den unteren seitlichen Sitz anschmiegt. Da erfahrungsgemäss die Dicke der Tintenspur fast ausschliesslich von dem engsten Schlitz zwischen der Kugel und ihrem Seitensitz bestimmt wird, bleibt die Tintenspur bei Kugeln, deren Seitensitz sich auch unterhalb des Äquators erstreckt, annähernd konstant.
Einen weiteren Beitrag zur Vergleichmässigung der Tintenspur leistet die den Seitensitz der Kugel von ihrem Bodensitz trennende Rille. Das ergibt sich aus folgender Erwägung :
Die den Seitensitz vom Bodensitz trennende Rille schafft eine scharfe untere Begrenzung des Seitensitzes, dessen untere Kante erfahrungsgemäss den engsten, für die Dicke der Schreibspur massgebenden
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Unterbrechungen, wo der Seitensitz (weil die Trennrille fehlt) in den Eodensitz übergeht.
Kugelschreiber bekannter Bauart, bei denen für die Kugel ein ununterbrochener, kugelförmiger Lagersitz vorgesehen ist, haben den Nachteil, dass sich infolge des wegen schlechter Schmierung verhältnismässig grossenverschlei- sses am Grundsitz der Spalt zwischen der Kugel und dem die Kugel haltenden, gebördelten Rand unzulässig vergrössert und das die Kugel den freien Zutritt der Tinte in das Gehäuse drosselt, S0 dass die Schreibspur ungleichmässig wird.
Zwar hat man bereits eine Spitzenkonstruktion vorgeschlagen, bei welcher von einer zentralen Zuführungsleitung seitliche Kanäle ausgingen, die den die Zuführungsleitung umgebenden sphärischen Grundsitz der Kugel unterbrachen. Indessen war bei dieser Konstruktion der seitliche teilsphärische Lagersitz der Kugel nur oberhalb, aber nicht unterhalb des Äquators vorgesehen, so dass auch diese Konstruktion den Nachteil hat, dass bei fortschreitender Abnutzung die Dicke des Tintenfil, ns und damit auch. die Tintenspur immer dicker wird.
Die Zeichnung stellt in den Fig. 1-8 mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Fig. l zeigt einen Axialschnitt durch die Schreibspitze, Fig. 2 zeigt teils im Querschnitt, teils in Draufsicht die Ausbildung des Grundsitzes für die Schreibkugel. Fig. 3 zeige eine zweite Ausführungsform der Schreibspitze im Axialschnitt, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 3. Fig. 6 zeigt in Axialschnitt eine dritte Ausführungsform der Schreibspitze, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Spitze ohne Kugel. Fig. 8 ist eine schaubildliche Darstellung der Schreibspitze im Schnitt nach der Linie VIII - VIII in Fig. 7.
In Fig. l bezeichnet 1 die Schreibkugel, die im Gehäuse 2 drehbar gelagert und von einem seitlichen Sitz a umgeben ist, der sich bei einem Durchmesser der Kugel von etwa 1 mrn vorzugsweise über eine Fläche mit einer Höhe von etwa 0, 13 mm über dem Äquator, dagegen nicht weniger als 0, 11 mm und nicht mehr als 0, 18 mm unterhalb des Äquators der Kugel erstreckt. Der in Fig. 1 mit y bezeichnete Winkel zwischen den vom Kugelzentrum zum oberen bzw. unteren Rand des seitlichen Kugelsitzes a führenden Radien soll gemäss der Erfindung vorzugsweise nicht kleiner als 280 und nicht grösser als 400 sein.
Mit b ist in Fig. l die Leitung bezeichnet, die den unteren Teil der Kugel mit Tinte versorgt und zu diesem Zweck in den Bodensitz c der Kugel mündet (siehe auch Fig. 2). Mit d ist eine ringförmige Rille bezeichnet, die den Bodensitz c der Kugel vom seitlichen Sitz a trennt und die mit der Tintenzufuhrleitung b mittels durch den Bodensitz durchlaufender V-förmiger Kanäle verbunden ist.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 3-5 ist die Schreibspitze 9 des Gerätes mit einer Leitung 8 versehen, in deren oberem Teil 4 ein Einsatz 7 befestigt ist, aer gemäss Fig. 4 am oberen verjüngten Ende 3 einen kreisrunden Querschnitt hat, während der nach unten anschliessende Teil 5 gemäss Fig. 5 einen die Leitung 8 ausfüllenden dreieckigen Querschnitt aufweist. Auf diese Weise steht die Leitung 8 am oberen
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Ende mit dem ringförmigen Kanal 6 in Verbindung, der hier das obere Ende 3 des Einsatzes 7 umgibt. An der Stirnfläche seines oberen Endes 3 ist der Einsatz 7 teilhohlkugelförmig gestaltet, u. zw. mit dem gleichen Durchmesser wie die Kugel 1. Diese Kugelhöhlung bildet den Bodensitz für die Kugel 1.
Abgesehen von diesen Unterschieden ist die Ausbildung des seitlichen Kugelsitzes a die gleiche wie bei der Ausfüh- rungsform gemäss Fig. l.
Bei der Ausführung gemäss den Fig. 6 - 8 ist im Gehäuse 2 für die Kugel l ein teilkugelförmiger Bodensitz c vorgesehen, der durch die Einmündung der dreieckigen Querschnitt aufweisenden Speiseleitung b, wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, an drei Stellen unterbrochen und durch die ringförmige Rinne d von dem teilkugelförmigen seitlichen Sitz a getrennt ist. Der Durchmesser der zylindrischen Wandung 12 der Rinne ist kleiner als der Durchmesser der Kugel. Die Zone u des teilkugelförmigen seitlichen Sitzes a, die unterhalb des Äquators 13 der Kugel liegt, divergiert vom oberen Rand 14 der Rille 12 etwas nach aussen. Die Fläche 16 des Gehäuses ist vom Äquator 13 nach der Stirnfläche 15 des Gehäuses zu zylindrisch nach dem unteren Rand 14 des Seitensitzes zu teilkugelförmig mit einem der Kugel entsprechenden Durchmesser gestaltet.
Bei Abnutzung der Spitze vergrössert sich zwar die Fläche des Bodensitzes c etwas, aber der Durchmesser des unteren Randes 14 des Seitensitzes bleibt derselbe. Selbst bei starker Abnutzung der Spitze bleibt daher die erwähnte"Schabwirkung"des unteren seitlichen Sitzes erhalten und damit die auf einer wirksamen Kontrolle des zwischen dem Seitensitz und der rollenden Kugel immer neu gebildeten und auf die Schreibunterlage abgetragenen Tintenfilms.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kugelschreiber, dessen Schreibkugel in einem Gehäuse gegen einen kugelig gewölbten Bodensitz anliegt und am vorderen Rand des Gehäuses durch einen kugelig gewölbten Ringsitz seitlich gehalten wird, gekennzeichnet durch die Vereinigung der beiden Merkmale, dass der seitliche Sitz (a) die Kugel (1) sowohl oberhalb als auch unterhalb ihres Äquators umschliesst, und dass der Bodensitz (c) der Kugel vom seitlichen Sitz (a) durch eine ringförmige Rille (d) getrennt ist, die mit der Tintenzufuhrleitung (b) in Verbindung steht.
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