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Druckmechanik, insbesondere für Kugelschreiber
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmechanik, insbesondere für Kugelschreiber, bestehend aus einer Muffe, einem in dieser verschiebbaren, federbelasteten Druckknopf, einer Querführungsnut in dem einen und einer Längsführungsnut mit zwei Raststellungen für die Kugel in dem andern Teil und einer in die Nuten dieser beiden Teile gemeinsam geführten Kugel, wobei sich die Nuten in allen relativen
Lagen kreuzen und eine Tiefe von ungefähr gleich dem Kugelradius haben, sowie einer mit der Längs- führungsnut in Verbindung stehenden Ausnehmung zur Einführung der Kugel.
Solche Druckmechaniken werden insbesondere zur Steuerung der Schreibpatrone in Kugelschreiber verwendet.
In gewissen bereits bekannten Druckmechaniken trägt der Druckknopf oder die Muffe ein getrenntes Vernegelungsstück, das erst nach der Montage der Kugel angebracht wird. Dieses Stück dient dazu, die Kugel zwischen den beiden Teilen der Druckmechanik gefangen zu halten und diese Teile somit dauernd miteinander derart zu verbinden, dass die axialen Bewegungen des Druckknopfes von einer seiner Endstellungen zur andern stets möglich sind. In diesen Druckmechaniken ist die Nut mit zweiHaltestellungen durch einander gegenüber angeordnete, geschweifte Ränder zweier Ringe begrenzt. Diese Ringe bestehen üblicherweise aus Kunststoff und sind beide auf dem Druckknopf montiert. Um solche Druckmechaniken zu montieren, wird zunächst der erste Ring am Druckknopf befestigt, der darauf in die Muffe eingeführt wird.
Dann wird die Kugel in die Nut der Muffe eingelassen, worauf der zweite Ring am Druckknopf angebracht wird. Dieser letzte Arbeitsvorgang muss mit grosser Genauigkeit durchgeführt werden, da die relative Lage der beiden Ringe für die Form der Nut mit zwei Haltestellungen massgebend ist, ansonst die Druckmechanik nicht befriedigend funktioniert.
Der Hauptnachteil solcher Druckmechaniken liegt in der Kompliziertheit ihrer Montage. Diese erfordert entweder eine sehr grosse Aufmerksamkeit und eine ungewöhnliche Fingerfertigkeit der Person, welche die Montage durchführt oder aber teuere und umständliche Maschinen.
Ferner sind Druckmechaniken bekannt, bei welchen die Nut mit zwei Haltestellungen gänzlich in der Mantelfläche des Druckknopfes gefräst ist. In solchen Druckmechaniken erstreckt sich normalerweise diese Nut bis zu einem Ende des Druckknopfes. Um die Montage der Druckmechaniken durchführen zu können, muss zunächst die Kugel in die Nut der waagrecht gehaltenen Muffe eingelassen werden, worauf der Druckknopf in die Muffe derart eingeführt wird, dass der Anfang seiner Nut mit der Kugel übereinstimmt. Dann wird ein Einsatz mit einem mittleren Vorsprung am Ende des Druckknopfes befestigt, welcher Einsatz den Anfang der Nut abschliesst. Dieser Vorsprung wird in eine am Ende des Druckknopfes vorgesehene axiale Bohrung mit Reibungssitz eingeführt.
Die Druckmechaniken dieser Art weisen auch zahlreiche Nachteile auf. Ihre Montage ist zu heikel, um maschinell durchgeführt zu werden und muss demnach von Hand erfolgen, was eine Massenproduktion kaum ermöglicht. Die erwähnte Befestigungsart des Vorsprunges des Einsatzes bietet nicht die wünsch- bare Sicherheit, manchmal losen sich diese Einsätze während des Betriebes. Diese Druckmechaniken bestehen aus drei Teilen : der Muffe, dem Druckknopf und dem Einsatz, welche Teile getrennt bearbeitet und gehandhabt werden müssen. Verglichen mit aus einem Stück bestehenden Druckknöpfen,
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hat der Druckknopf mit befestigtem Einsatz den Nachteil, dass der in die axiale Bohrung des Druck- knopfes eingeführte Vorsprung dieses Einsatzes einen Materialverlust verursacht.
Weitere Druckmechaniken sind bekannt, bei welchen die Muffe und der Druckknopf je aus einem einzigen Stück, z. B. aus Metall bestehen. Die Montage dieser Druckmechaniken, insbesondere das
Einführen der Kugel, erfolgt über einen Einführungskanal, der in die Nut mit zwei Haltestellungen mündet. Das andere Ende dieses Einführungskanals befindet sich am Ende des Teiles, der diese Nut aufweist. Der Einführungskanal weist eine Verengung auf, die derart ausgebildet ist, dass die Kugel nur in einer Richtung in den Kanal eingeführt werden kann. Beispielsweise weist diese Verengung auf der Seite des Eingangs des Kanals eine gegenüber der Kanalachse leicht geneigte und auf der Seite der Nut eine schräge oder gar senkrechte Flanke auf.
Diese Druckmechaniken weisen jedoch in der Praxis einen schweren Nachteil auf. Es genügt nicht, die Nut der Muffe, die Nut mit zwei Haltestellungen, den Einführungskanal und hauptsächlich dessen Verengung mit einer genügende Betriebssicherheit bietenden Toleranz zu bearbeiten. Ist die Verengung nicht stark genug, so fällt die Kugel zurück, so dass der Druckknopf und die Muffe nicht mehr verbunden sind, die Druckmechanik ist endgültig ausser Betrieb. Ist die Verengung zu stark, so entstehen andere Schwierigkeiten. Entweder kann die Kugel bei der Montage nicht eingeführt werden oder aber beschädigt sie die Verengungen oder sie wird beschädigt. Wird die Verengung während der Montage beschädigt, so ist die Lebensdauer der Druckmechanik in Frage gestellt. Wird die Kugel beschädigt, so ist das Funktionieren der Druckmechanik von vorneherein fraglich.
Die Erfindung hat sich die Schaffung einer Druckmechanik zum Ziel gesetzt, die diese Nachteile beseitigt. Diese Druckmechanik ist leicht und billig herzustellen, ihre Montage ist einfach und nicht zeitraubend, ihre Betriebssicherheit ist für lange Zeit gewährleistet.
Die erfindungsgemässe Druckmechanik ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe dieser Ausnehmung zwecks Aufnahme der Kugel während deren Einführung mindestens dem Durchmesser der Kugel gleich ist und dass die Bewegung des Druckknopfes nach erfolgter Einführung der Kugel begrenzt ist, so dass die Ausnehmung mit der Querführungsnut nicht mehr zur Deckung kommen kann.
Zur Montage dieser Druckmechanik wird vorteilhafterweise so verfahren, dass man die Kugel in die Ausnehmung einlegt, dann den Druckknopf in die Muffe derart einführt, dass die Ausnehmung vor die ringförmige Nut zu liegen kommt, die in der Ausnehmung liegende Kugel in die Nut fallen lässt, sodann, um die Bewegung des Druckknopfes zu begrenzen, der Druckknopf teilweise aus der Muffe herausgezogen und ein Teil der Druckmechanik verformt wird.
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DruckmechanikDruckmechanik versehenen Kugelschreibers, Fig. 2 eine teilweise Abwicklung der Mantelfläche des Druckknopfes und die Fig. 3, 4 Teilansichten, die zur Erläuterung zweier aufeinander folgender Schritte der Montage der Druckmechanik dienen.
Die in Fig. l in teilweisem Schnitt dargestellte Druckmechanik ist in einem Gehäuse l aus Kunst- stoff eingesetzt, in welchem auch die verstellbare Schreibpatrone 2 angeordnet ist. Diese Schreibpatrone 2 ist durch eine nicht dargestellte, sie umschliessende Rückholfeder belastet. Am oberen Ende des Gehäuses 1 ist eine mit einem Gewinde 4 und einem Kopf 5 versehene Muffe 3 aufgeschraubt, wobei der Kopf 5 an den oberen Rand des Gehäuses 1 anliegt. Diese Muffe 3 weist eine mittlere, durchgehende, zylindrische Bohrung 6 auf. In der Nähe ihres unteren Endes ist diese Bohrung 6 mit einer ringförmigen, offenen Nut 7 trapezförmigen Querschnittes versehen. Ferner ist die Muffe 3 mit einer rohrförmigen, zylindrischen Verlängerung 8 versehen, wie dies in Fig. 3 ersichtlich ist. Diese Figur zeigt die Verlängerung 8 am Anfang der Montage.
Diese Verlängerung 8 hat eine geringere Wandstärke als der übrige Teil der Muffe 3, so dass sie leicht verformt werden kann. Ihr innerer Durchmesser ist etwas grösser als der innere Durchmesser der Bohrung 6, so dass am Übergang zwischen dieser Bohrung 6 und der Verlängerung 8 eine Schulterfläche 19 entsteht.
Ein zylindrischer Druckknopf 9, dessen unteres Ende mit einem Bund 10 versehen ist, ist in der Bohrung 6 frei verschiebbar angeordnet. Die Mantelfläche dieses Druckknopfes 9 weist eine Nut 11 auf, deren Tiefe gleichmässig, deren Breite jedoch ungleichmässig ist. Der Verlauf der Nut 11 ist im wesentlichen herzförmig (Fig. 2). Die gegen unten gerichtete Herzspitze hat eine abnehmende Breite und mündet in eine runde Ausnehmung 12, deren Tiefe mindestens dem Durchmesser der als Verriegelungsorgan dienenden Kugel 13 gleich ist. Die Summe der Tiefen der Nuten 7 und 11 ist ebenfalls annähernd gleich dem Durchmesser der Kugel 13. Die Kugel 13 liegt teilweise in der
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Nut 7 der Muffe 3, teilweise in der Nut 11 des Druckknopfes 9.
Wie in Fig. l ersichtlich, ist die Verlängerung 8 der Muffe 3 nach der Montage leicht gegen innen zu verstaucht. Sie ist so- dann in ihrer endgültigen Arbeitsstellung. Unter der Wirkung der nicht dargestellten Rückholfeder der
Schreibpatrone schlägt der Bund 10 bei Aufwärtsbewegung des Druckknopfes 9 gegen die ver- formte Verlängerung 8 an. Der Druckknopf 9 befindet sich dann in seiner oberen Endlage. In dieser oberen Endlage liegt die mit 18 bezeichnete, ringförmige Zone des Druckknopfes 9 auf der Höhe der
Nut 7. Diese Zone 18 verläuft quer durch den unteren Teil der Nut 11, so dass die Kugel 13 in dieser Lage nicht in die Ausnehmung 12 fallen kann. Wenn, ausgehend von der Stellung der Fig. l der
Druckknopf 9 nach unten gestossen wird, so wird die Schreibpatrone 2 entgegen der Wirkung ihrer Rück- holfeder nach unten verstellt.
Die Kugel 13 wandert dabei in bekannter Weise entlang der Nut 11 (Fig. 2) bis in die zweite Haltestellung, in welcher die Spitze der Schreibpatrone 2 aus dem Gehäuse 1 hinausragt, so dass das Schreibgerät benutzt werden kann, und nach neuerlichem Druck auf den Druck- knopf 9 wieder in die Stellung der Fig. 1 zurück, in welcher der Bund 10 an die Verlängerung 8 anstösst.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Tiefe der Ausnehmung 12 grösser als der Durch- messer der Kugel 13. Dank dessen kann die Montage der beschriebenen Druckmechanik sehr schnell und auf extrem einfachem Weg durchgeführt werden. Die Verlängerung 8 besteht aus einem Stück mit der Muffe 3 und hat, wie gesagt, eine zylindrische Form. Ihr innerer Durchmesser ist derart ge- wählt, dass der Bund 10 bei der Montage ohne Schwierigkeit in die Verlängerung 8 eingeführt werden kann (Fig. 3).
Um die beschriebene Druckmechanik zu montieren, wird wie folgt vorgegangen : der Druckknopf 9 wird horizontal mit der Ausnehmung 12 nach oben gehalten, worauf eine Kugel 13 in die Aus- nehmung 12 eingelegt wird. Der Druckknopf mit der in der Ausnehmung 12 liegenden Kugel 13 wird dann in die Muffe 3 eingeführt, u. zw. bis der Bund 10 an die Schulterfläche 19 anschlägt (Fig. 3). Da die Kugel 13 in der Ausnehmung 12 liegt, deren Tiefe grösser ist als ihr Durchmesser, kann der Druckknopf 9 ohne Schwierigkeit in die Bohrung 6 eingeführt werden. Wenn der Bund 10 gegen die Schulterfläche 19 anschlägt, so liegt die Ausnehmung 12 und somit die Kugel 13 vor der Nut 7. Es genügt, den Druckknopf 9 um 1800 um seine eigene Achse zu drehen, um die
Kugel 13 in die Nut 7 fallen zu lassen.
Dann wird der Druckknopf 9 teilweise aus der Muffe 3 herausgezogen (Fig. 4). Die Kugel 13 gelangt in den Teil der Nut 11, die die Spitze des Herzens bildet. Das Ganze kann jetzt aufrecht gehalten werden. Es wird festgehalten, worauf in einem einzigen
Arbeitsgang ein geeignetes Werkzeug die Verlängerung 8 gegen innen zu verstaucht (Fig. 1). In diesem Augenblick ist die Druckmechanik verriegelt, d. h. dass die Muffe 3 und der Druckknopf 9 endgültig aneinander befestigt sind. Der Druckknopf 9 kann sich nur von einerseiner Endlagen zur andern bewegen. Da also die Ausnehmung 12 unterhalb der Zone 18 liegt, kann die Kugel 13 nie mehr in diese Ausnehmung zurückfallen.
Die beschriebene Druckmechanik vereinigt die Vorteile einer sehr einfachen Herstellung - sie be- steht ausschliesslich aus zwei bearbeiteten Teilen, dem Druckknopf und der Muffe - und einer sehr raschen Montage. Die Herstellungskosten einer solchen Druckmechanik sind somit sehr niedrig, wobei sie trotzdem mit voller Zuverlässigkeit arbeitet. Sie ist insbesondere zur Anwendung in einem Kugel- schreiber geeignet, bei welchem die Herstellungskosten und die Betriebssicherheit von massgebender
Bedeutung sind.
PATENT ANSPRÜCHE : 1. Druckmechanik, insbesondere für Kugelschreiber, bestehend aus einer Muffe, einem in dieser verschiebbaren, federbelasteten Druckknopf, einer Querführungsnut in dem einen und einer Längsfüh- rungsnut mit zwei Raststellungen für die Kugel in dem andern Teil und einer in den Nuten dieser beiden Teile gemeinsam geführten Kugel, wobei sich die Nuten in allen relativen Lagen kreuzen und eine Tiefe von ungefähr gleich dem Kugelradius haben, sowie einer mit der Längsführungsnut in Verbindung
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dieser Ausnehmung (12) zwecks Aufnahme der Kugel während deren Einführung mindestens dem Durchmesser der Kugel (13) gleich ist und dass die Bewegung des Druckknopfes (9) nach erfolgter Einführung der Kugel (13) begrenzt ist, so dass die Ausnehmung (12) mit der Querführungsnut (7)
nicht mehr zur Deckung kommen kann.
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