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Die Erfindung betrifft einen Stift mit einer Mine zum Schreiben, Malen und/oder Zeichnen an einem ersten Arbeitsende.
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Daneben gibt es Geräte mit berührungsempfindlichen Bildschirmen, wie beispielsweise IPhones. Die berührungsempfindlichen Bildschirme werden üblicherweise mit einem Finger angesteuert. Insbesondere dann, wenn der betreffende Bildschirm selbst oder das mit dem Finger zum Ansteuern zu berührende Feld (Softkey) klein ist, ist eine Ansteuerung des Bildschirms mit dem Finger schwierig. Es kann nämlich zu Fehl-Ansteuerungen kommen, wenn der Finger nicht nur das gewünschte Feld, sondern auch ein benachbartes Feld abdeckt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hilfe für die Ansteuerung eines berührungsempfindlichen Bildschirms zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einem Stift nach Anspruch 1 gelöst.
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Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß ein Stift üblicherweise kleiner, insbesondere dünner als ein Finger ist, weshalb er auch bei kleinen zur Ansteuerung zu berührenden Feldern des Bildschirms eine präzise Ansteuerung erlaubt. Mithin liegt die Erfindung darin, den Stift als Werkzeug bzw. Hilfsgerät zur Ansteuerung eines berührungsempfindlichen Bildschirms auszugestalten.
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Häufig basiert die Funktion eines berührungsempfindlichen Bildschirms auf einer galvanischen und/oder kapazitiven Kopplung des Bildschirms mit dem ihn ansteuernden Finger. Um diese Kopplung auch dann zu gewährleisten, wenn der Bildschirm nicht unmittelbar mit dem Finger, sondern vielmehr mit dem zwischen dem Finger und dem Bildschirm liegenden zweiten Arbeitsende berührt wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Griffbereich zum Halten des Stiftes beim Ansteuern eines berührungsempfindlichen Bildschirms elektrisch mit dem zweiten Arbeitsende verbunden ist. Dadurch stellt der Stift (auch elektrisch) quasi eine Verlängerung des Fingers dar, so daß es keinen oder kaum einen Unterschied macht, ob der Finger unmittelbar den Bildschirm oder den Bildschirm mittelbar über das zweite Arbeitsende berührt.
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Die elektrische Verbindung des Griffbereichs mit dem zweiten Arbeitsende geht nach der Erfindung zurück auf Partikel einer leitenden Substanz, insbesondere Rußpartikel. Damit ist man frei in der Wahl des Werkstoffs, aus dem einschlägige Teile des Stiftes hergestellt werden. Die Rußpartikel werden nämlich in jedem Falle für die oben erwähnte elektrische Verbindung sorgen. Sie sind in den genannten Werkstoff eingebettet.
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Das zweite Arbeitsende kann erfindungsgemäß beliebig bezüglich des ersten Arbeitsendes angeordnet sein. Erfindungsgemäß bevorzugt sind die beiden Arbeitsenden jedoch einander entgegengesetzt angeordnet. Beispielsweise im Falle eines länglichen Stiftes liegen die beiden Arbeitsenden koaxial zueinander.
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Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es nämlich vorgesehen, daß das Gehäuse aus Kunststoff ist. Die Verwendung von Kunststoff für das Gehäuse gibt nämlich vielfältige Möglichkeiten der Auslegung des Stiftes, z. B. im Hinblick auf die Form, die Oberflächenbeschaffenheit, die Oberflächengestaltung, die Farbgebung etc. Darüber hinaus handelt es sich bei Kunststoff um einen vergleichsweise kostengünstigen Werkstoff, der genauso kostengünstig ver- und bearbeitet werden kann. Auch das Einbetten von Rußpartikeln ist einfach und preiswert.
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Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das zweite Arbeitsende nachgiebig, insbesondere elastisch nachgiebig ist. Mit anderen Worten wird es nach dieser Ausführungsform quasi kissenartig ausgestaltet. Die Nachgiebigkeit dient dabei insbesondere dem Schutze gegen Beschädigung des Bildschirms bei allzu großem Druck. Eine nachgiebige bzw. weiche Fläche an dem zweiten Arbeitsende wird nämlich immer (in einem gewissen Maße) ausweichen und daher einer Beschädigung des Bildschirms vorbeugen.
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Zum weiteren Vorbeugen gegen eventuelle Beschädigungen des berührungsempfindlichen Bildschirms wegen zu großen Drucks kann es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen sein, daß das zweite Arbeitsende bezüglich des Gehäuses axial verschieblich ist, insbesondere gegen Federvorspannung.
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Die Vorspannkraft ist dabei erfindungsgemäß weiter bevorzugt auf mindestens zwei unterschiedliche Werte einstellbar. Es kann also beispielsweise zwischen einer „harten” und einer „weichen” Federung gewählt werden. Der Benutzer des Stiftes kann dadurch den Stift entsprechend seinen Vorlieben und Neigungen gestalten.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mine aus- und einfahrbar ist und die Vorspannkraft bei ausgefahrener Mine einen anderen Wert hat als bei eingefahrener Mine.
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Bei dieser Ausgestaltung ist also die Vorspannkraft gekoppelt an den Betriebszustand der Mine. Beispielsweise geht die „harte” Federung einher mit dem Zustand der eingefahrenen Mine, wohingegen im Zustande der ausgefahrenen Mine eine eher „weiche” Federvorspannung auf das zweite Arbeitsende wirkt. Dadurch wird die Handhabbarkeit des Stiftes insgesamt vereinfacht. Ein Benutzer muß nämlich nur die Mine ein- oder ausfahren, je nachdem, ob er die „harte” oder die „weiche” Federung bevorzugt.
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Der oben bereits erwähnte Griffbereich zum Halten des Stiftes beim Ansteuern eines berührungsempfindlichen Bildschirms weist nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Griffmulde auf. Diese Griffmulde kann insbesondere zusätzlich zu einer Griffmulde vorgesehen sein, die zum Halten des Stiftes bei Verwendung des ersten Arbeitsendes (Schreiben, Malen, Zeichen) dient.
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Bei dieser Ausgestaltung liegt eine gewisse Symmetrie des Stiftes insofern vor, als er eine erste Griffmulde zum Halten bei der herkömmlichen Betriebsweise (Schreiben, Malen, Zeichnen) und eine zweite Griffmulde zur Verwendung bei der Ansteuerung eines berührungsempfindlichen Bildschirms aufweist.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
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1 eine schematische Seitenansicht eines Stiftes nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine Längsschnittansicht entsprechend den Pfeilen A in 1,
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3 eine Längsschnittansicht entsprechend den Pfeilen B in 2,
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4 eine axiale Ansicht des Stiftes nach 1,
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5 eine der Ansicht nach 4 entgegengesetzte axiale Ansicht des Stiftes nach 1,
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6 eine Querschnittsansicht des Stiftes nach 1 entsprechend den Pfeilen K in 2 und
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7 die Federkennlinie einer in dem Stift verwendeten Feder.
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Zu dem in der Zeichnung dargestellten Stift gehört ein Gehäuse, das sich in zwei Bereiche (unsymmetrisch) einteilen läßt, nämlich in einen in der Zeichnung links dargestellten Schreibbereich 10 und einen in der Zeichnung rechts dargestellten Eingabebereich 12. An dem Schreibbereich 10 befindet sich ein erstes Arbeitsende 14, während sich an dem Eingabebereich 12 ein zweites Arbeitsende 16 befindet. An dem ersten Arbeitsende 14 liegt die Spitze einer Mine 18, die zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine ausgefahrene Stellung, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, und eine eingefahrene Stellung, in der sie bezüglich der in der Zeichnung dargestellten Stellung in das Gehäuse hinein zurückgezogen ist. Eine Feder 20 dient der Vorspannung der Mine 18 in die zweitgenannte Stellung. Zur Verrastung in der ausgefahrenen Stellung dient eine Rastmechanik, die mit der Bezugszahl 22 bezeichnet ist. Sie ist in der Zeichnung nur andeutungsweise gezeigt, weil sie allgemein aus der Stifttechnik bekannt ist. Sie wird daher hier auch nicht weiter erläutert.
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Zum Betätigen der Rastmechanik bzw. zum Ein- und Ausfahren der Mine 18 dient ein Drücker 24, der axial bezüglich des Gehäuses 10, 12 verschieblich ist. Wird er in Axialrichtung durch Drücken verschoben, ändert die Mine ihre Stellung in dem Gehäuse, d. h. sie fährt ein oder aus.
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Über dem Drücker 24 wölbt sich eine hohle und (elastisch) nachgiebige Kappe 26. Die Kappe 26 ist von einer Einfassung 28 gehalten, die sich an einer Feder 30 abstützt und in der Zeichnung nach rechts mittels der Feder vorgespannt ist. Die Feder 30 stützt sich an einem Steg 32 ab, der einstückig mit dem Eingabebereich 12 ausgeführt ist. Der Eingabebereich 12 weist Griffmulden auf, von denen eine beispielhaft mit der Bezugszahl 34 bezeichnet ist. Auch der Schreibbereich hat Griffmulden, von denen wiederum eine beispielhaft mit der Bezugszahl 36 bezeichnet ist.
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Die Kappe 26, die Einfassung 28 und der Eingabebereich 12 einschließlich Steg 32 sind aus Kunststoff hergestellt, in den Rußpartikel eingebettet sind, so daß elektrische Leitfähigkeit vorliegt. Die Feder 30 ist aus Metall oder aus einem anderen elektrisch leitfähigen Werkstoff. Insgesamt ist daher die Kappe 26 elektrisch mit der Griffmulde 34 verbunden.
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In dem in der Zeichnung dargestellten Betriebszustande, in dem die Mine 18 ausgefahren ist, wirkt auf die Kappe 26 bzw. den Drücker 24 die Vorspannkraft der Feder 30 bei einem Betätigen des Drückers hin bis zu einem Druckpunkt, an dem die Rastmechanik 22 betätigt wird. Ist jedoch die Mine 18 eingefahren, so wirkt auf die Kappe 26 und den Drücker 24 zusätzlich oder alternativ die Feder 20, die eine höhere Federkonstante als die Feder 30 hat. Eine weitere hier zu erwähnende Federkonstante ist diejenige der Kappe 26, die wie ein Kissen wirkt, sich aber bereits bei leichtem Druck verformt, bis sie an dem Drücker 24 anliegt.
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Bei dem in der Zeichnung darstellten Ausführungsbeispiele sind die Verhältnisse wie folgt:
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1. Die Mine ist eingefahren. Dann gilt folgendes:
Nachdem die Kappe 26 um 2 mm eingedrückt ist und an dem Drücker 24 anliegt, wirkt eine Federkraft von 3,1 N. Bei weiterer Axialverschiebung der Kappe 26 mit dem Drücker 24 kann eine Kraft bis zu 7,9 N ausgeübt werden, bis die Rastmechanik 22 die Mine 18 in der ausgefahrenen Stellung verrastet.
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2. Die Mine ist ausgefahren. Dann gilt folgendes:
Bei Betätigung wird die Kappe 26 um 2 mm eingedrückt, so daß sie an dem Drücker 24 anliegt. Nun wirkt eine Federkraft von 1,3 N gegen eine weitere Verschiebung der Kappe 26 mit dem Drücker 24. Wird er weiter verschoben, kann eine Kraft von 7,7 N ausgeübt werden, bis die Rastmechanik 22 anspricht und die Mine 18 neu verrastet.
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Durch Ein- und Ausfahren der Mine 18 kann also die auf die Kappe 26 mit dem Drücker 24 wirkende Vorspannkraft gegen eine Axialverschiebung bezüglich des Eingabebereichs 12 auf unterschiedliche Werte eingestellt und damit entsprechend den Vorlieben des Benutzers gewählt werden.
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Wegen der oben im einzelnen beschriebenen Federung der Kappe 26 mit dem Drücker 24 zusammen mit der kissenartigen (elastischen) Nachgiebigkeit der Kappe 26 wird bei Verwendung des zweiten Arbeitsendes 16 zum Betätigen eines berührungsempfindlichen Bildschirms nicht die Gefahr der Beschädigung des Bildschirms bestehen. Ferner wird wegen der Nachgiebigkeit der Kappe 26 diejenige Fläche, mit der das Arbeitsende 16 auf dem Bildschirm aufliegt, jeweils ausreichend groß sein, um einen Finger auf dem Bildschirm zu simulieren und die erforderliche kapazitive/galvanische Kopplung herzustellen.
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Da darüber hinaus die Kappe 26 über die Einfassung 28, die Feder 30 und den Steg 32 elektrisch mit der Griffmulde 34 verbunden ist, kann das zweite Arbeitsende 16 wie eine Verlängerung des auf der Griffmulde 34 liegenden Fingers beim Bedienen eines berührungsempfindlichen Bildschirms verwendet werden. Dabei ist aber das zweite Arbeitsende 16 im Vergleich mit einem Finger von der wirksamen Fläche her kleiner, weshalb der Bildschirm mit größerer Präzision bedient werden kann.
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Zur weiteren Erläuterung wird verwiesen auf 7, die die Kennlinie eines Beispiels für die Feder 30 wiedergibt. In dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel hat die Feder 30 eine Ausgangslänge von 18 mm und ist in eingebautem Zustand auf eine Länge von 15 mm vorgespannt.
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Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
