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Die Erfindung betrifft einen Kugelschreiber, dessen Schaltmechanik
eine Riegelkugel enthält. Solche Kugelschreiber sind bereits bekannt.
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Eine dieser Lösungen weist eine Riegelkugel auf, die einerseits in
einer Ringnut des Schaltstiftes -und andererseits in einer in besonderer Weise aufwärts
und abwärts führenden Nut der Hülse mit unterschiedlich hoch liegenden Aufwärtsbegrenzungen
umläuft, wobei sie Schaltstift und Hülse in wechselnden Stellungen miteinander verriegelt.
Solche Nuten sind kompliziert geformt und umständlich und teuer herzustellen. Diese
um 3600 u.mlaufenden Nuten wie auch der ebenso über 3601 führende
Kugelumlauf sind wegen solcher Ausdehnung leicht Störungen ausgesetzt, sei es durch
unerwünschte Gratbildung aus dem Herstellungsvorgang oder durch Eindringen von Fremdkörpern
in das Nutensystem oder sei es durch im Gebrauch entstehende Beschädigungen, was
alles zu Verklemmungen oder Fehlführungen der Kugel, zu Unterbrechungen der Umschaltungen
führen kann.
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Es ist noch eine ganz ähnliche Lösung bekannt, bei der die Schaltnut
nicht 3601, sondern nur einen Teil davon umläuft und dabei eine in sich geschlossene,
etwa herzförmige Kurve bildet, die ein Kernstück einschließt. Auch hierbei ist die
Nutenbildung kompliziert, und entsprechend der noch immer recht erheblichen Ausdehnung
des Rollweges der Kugel können Störungen der Umschaltung wie bei der vorbesprochenen
Lösung leicht wirksam werden.
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Eine nachteilige Eigenart dieser bekannten Lösungen mit Riegelkugeln
ist, daß sie, bedingt durch die Kurvenform der - Nuten und den Schwerkrafteinfluß
auf die Riegelkugel bei einer zur Senkrechten geneigten Lage des Kugelschreibers
über einen bestimmten Winkelbereich manchmal gar nicht funktionieren, ohne daß ein
Schaden vorliegt. Diese Eigenart irritiert den Benutzer und läßt ihn leicht sein
Vertrauen in das Schreibinstrument verlieren, weil ihm meist die Ursache nicht deutlich
wird und die schädliche Winkelstellung von außen nicht erkennbar ist. Zwar gibt
es konstruktive Möglichkeiten, diesen Nachteil zu neutralisieren, doch erhöhen solche
Maßnahmeh die Ansprüche an die Maßgenauigkeit derHerstellung und erhöhen den Arbeitsaufwand
wie die Herstellungskosten und erschweren und verteuern die Montage.
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Die zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Kugelschreiber zu schaffen
mit einer einfachen und betriebssicheren Minenumschaltung, der Umschaltvorgang soll
geräuscharm vor sich gehen, die Elemente der Minenumschaltung sollen einfach geformt
und damit weniger empfindlich gegen kleinere Unregelmäßigkeiten bei dem Herstellungsvorgang
und gegen Störungen im--Gebrauch und sie sollen billiger herzustellen und z montieren
sein. Der Benutzer soll die Gewißheit 6#d,'däß:jede ÜjÜschaltung ungehemmt und unabhängig
von der Winkelstellung des Kugelschreibers abläuft.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß im Schaltstift ein
kleiner Permanentmagnet fest angeordnet ist, der auf eine aus ferromagnetischem
Material bestehende Riegelkugel anziehend wirkt, die in einer Nut des Schaltstiftes
leicht beweglich angeordnet ist. Durch Zusammenwirkung von Kugel, Magnet, Nut mit
mehreren Bohrungsabschnitten unterschiedlicher Weite findet nach teilweisem Eindrücken
des Schaltstiftes Verriegelung der Mine in Schreibstellung bzw. nach tieferem Eindrücken
deren Entriegelung statt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Kugelschreibers
nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch
die wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Kugelschreibers mit ganz eingedrücktem
Schaltstift in Vorbereitung der Mineneinziehung, F i g. II einen Schnitt
durch die Teile der F i g. 1
in der Ebene der Kugelmitte und F i
g. III die Anordnung eines Stabmagneten in einem vertikal aufgeschnittenen
Schaltstift.
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Der Kugelschreiberkopf 1 ist mit dem Außengewinde 2 in das
Innengewinde 3 der Kugelschreiberhülse 4 eingeschraubt. Eine zylindrische
Bohrung 5
im Kugelschreiberkopf 1 besitzt drei verschiedene Weiten,
der Abschnitt 5 a besitzt die größte, 5 b die
mittlere Weite und bildet den Absatz 6, während der Abschnitt 5 c
wieder etwas enger als der Abschnitt 5 b
ist und den Absatz
7 sowie an seinem oberen Ende den Absatz 8 bildet. Der Bohrungsabschnitt
5 d kann von gleicher Weite sein wie Abschnitt 5 a.
Der Schaltstift 9 ist in der Bohrung 5 zu gleitender Bewegung geführt.
Mit der Verdickung 10 findet er Tiefenanschlag am Absatz 8. Im Mittelschaft
11 und fest mit dem Schaltstift 9 verbunden ist ein Permanentmagnet
12, zwischen dessen Polen eine Kugel 13 aus ferromagnetischem Material magnetisch
angezogen hängt, und zwar befindet sie sich in einer Nut 14, die im Vertikalschnitt
etwa die Form der Zahl »drei« zeigt und die vertikal und radial verläuft. Diese
Nut ist so bemessen, daß die Kugel 13 zu vertikaler und radialer Bewegung
darin fähig bleibt. Solange die Kugel 13 der magnetischen Anziehung ganz
folgen kann, nimmt sie in Mittelhöhe der Nut 14 eine Ruhestellung ein, wie
F i g. I bis 111 zeigen. Aus dieser gezeichneten Stellung heraus wird
die Kugel 13 bei Aufwärtsbewegung des Schaltstiftes 9 von dem
Ab-
satz 6 in die untere Hälfte der Nut 14 gezwungen, was in gleichem
Sinn und noch weitergehend der Absatz 7 fortsetzt. Hat der Schaltstift
9 während seiner Aufwärtsbewegung die Kugel 13 bis oberhalb des Absatzes
8 mitgenommen, kann der Magnet 12 die Kugel wieder zwischen seine Pole ziehen,
weil die größere Weite des Bohrungsabschnittes 5 d der Kugel diese
Bewegung erlaubt. Die Aufwärtsbewegung des Schaltstiftes 9 wird begrenzt
am Absatz 7 durch die Hülse 15, die klemmend auf das untere Ende des
Schaltstiftes 9 aufgeschoben und deren Sitz durch den Ringwulst
16 an der Hülse 15 gesichert ist, der elastisch in die Ringnut
17 am Schaltstift 9 einfaßt. Ein Rückstellmittel wirkt ständig über
die Mine 18 auf den Schaltstift 9 in Richtung des Pfeiles
19. Drückt man den Schaltstift 9 aus seiner oberen Stellung, die der
Ruhesteffung der Mine 18 entspricht, abwärts, dann zwingt der Absatz
8 die Kugel 13 in den oberen Teil der Nut 14. Sobald die Kugel nach
Passieren des Absatzes 7 Platz genug findet, folgt sie der Anziehung des
Magneten 12. Im Bohrungsabschnitt 5 b
kann sie noch nicht ganz folgen,
nur bis zum Anschlagen an die Wandung der Bohrung 5. Läßt man, bevor die
Kugel 13 den Absatz 6 während der Ab-
wärtsbewegung des Schaltstiftes
9 passiert, den Schaltstift durch das Rückstellmittel wieder aufwärts bewegen,
kommt durch das Zusammenwirken der oberen Keilfläche 20 mit der Kugel
13 und dem Absatz 7
eine Verriegelung zustande, die eine weitere Aufwärtsbewegung
des Schaltstiftes 9 und somit der Mine 18 verhindert, die Mine bleibt
in Schreibstellung.
Erst nachdem die Kugel 13 den Absatz
6 abwärts passierte, kann sie der magnetischen Anziehung ganz folgen und
sich in Mittelhöhe der Nut 14 einstellen. Danach ist eine Aufwärtsbewegung von Schaltstift
und Mine nicht mehr behindert, weil die Kugel 13
nun den Absätzen
6 und 7 in die untere Hälfte der Nut 14 ausweichen kann, usw.
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Statt des in F i g. I und II gezeichneten Magneten 12 kann
auch ein Stabmagnet 21 (F i g. 3) mit der Kugel 22 in der Nut 23,
die der Nut 14 der F i g. 1
und 11 entspricht, zusammenwirk n. Der
Magnet 21 kann mit einem Gewinde in die radial und rechtwinklig zur Längsachse des
Schaltstiftes 24 verlaufende Bohrung eingeschraubt sein oder er kann eingeklebt
oder eingegossen sein.
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Damit die Kugel 13, 22 nicht während der Montage verlorengehen
kann, kann neben der an sich ausreichenden magnetischen Anziehung als zusätzliche
Sicherung der untere Rand 25 des Kugelschreiberkopfes 1 so weit herabreichend
ausgebildet sein, daß die Nut 14/23 bei bis zu seinem Tiefenanschlag 8/10
in die Bohrung 5 eingeschobenem Schaltstift 9
so weit abgeschlossen
ist, daß die Kugel außer vor der Einführung des Schaltstiftes in die Bohrung
5
nur unter elastischer Verformung des unteren Randes 25 zwischen diesem
und der unteren Begrenzung der Nut 14/23 in diese eingeführt oder entnommen werden
kann.
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Statt einer Kugel 13, 22 lassen sich natürlich auch anders
geformte Rollkörper benutzen, und statt eines runden Querschnittes der Bohrung
5 kann er auch vieleckig sein. Und es können die Bohrungsabschnitte
5 a, 5 b, 5 c, 5 d statt im Kugelschreiberkopf
1 auch in der Hülse 4 angeordnet werden.
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Statt Magneten 12, 21, Nut 14, 23 mit Keilflächen 20 und Kugel
13, 22 als schaltstiftseitige Riegelelemente, können schließlich auch in
einem Vertikalschlitz des Schaltstiftes um eine zu dessen Längsachse rechtwinklige
Achse drehbare Hebelriegel Verwendung finden, deren Drehachse in Höhe des Magneten
12, 21 der F i g. 1, 111 angeordnet ist, wobei die Länge dieser Hebelriegel
derart ist, daß sie sich in den Bohrungsabschnitten 5 a und
5 d rechtwinklig zur Längsachse des Schaltstiftes einstellen können
unter der Wirkung eines elastischen Mittels, etwa einer radial zur Drehachse der
Hebehiegel an diesen angreifenden Zugfeder, die in einer entsprechenden Ausnehmung
im Schaltstift befestigt ist.
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Wie Versuche zeigten, bedarf es zur Begrenzung der Eindrücktiefe des
Schaltstiftes, wenn die Mine in Schreibstellung verriegelt werden soll, keines besonderen
Tiefenanschlags oder einer akustischen Anzeige des Umschaltmomentes. Die Höhe des
Bohrungsabschnittes5b bietet zwischen Absatz7 und Entriegelungsabsatz6 genügend
Spiel, um mit einfacher Abschätzung der Eindrucktiefe des Schaltstiftes9 regelmäßig
eine Verriegelung zu bewirken. Die leise Umschaltung ist ein Vorzug gegenüber manchen
anderen Kugelschreibertypen, deren lautes »Klickgeräusch« bei ihrem Schreibbereitmachen
manchmal als störend empfunden wird. Die an sich völlig ausreichende reine Tastsinnsteuerung
der Kornmandofingerbewegung kann aber auch optisch unterstützt werden durch z. B.
eine Farbmarke am Schaltstift oder durch Abschätzung der Minenspitzenausschublänge.
Während bei Kugelschreibertypen, deren Schaltstifte sowohl für das Heraus- wie für
das Hereinschalten der Mine bis zu einem festen Anschlag eingedrückt werden, die
Benutzer sich nach einer Benutzung oft erst durch besondere Prüfung bewußt machen
müssen, ob mit einer nächsten Schaltstiftbetätigung die Mine herein- oder herausgeschaltet
würde, erlaubt es die erfindungsgemäße Lösung, auf solche Prüfung zu verzichten,
weil mit völliger Sicherheit die Mine hereingeschaltet wird, wenn der Schaltstift
ganz eingedrückt wurde.