DE2815695A1

DE2815695A1 - Fuellminenstift mit minen-vorschubmechanik und bremselement

Info

Publication number: DE2815695A1
Application number: DE19782815695
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Katz
Original assignee: AW Faber Castell GmbH and Co
Current assignee: AW Faber Castell Unternehmensverwaltung GmbH and Co
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-10-25
Also published as: DE2815695C2; US4275971A; JPS54154629A

Description

Füllminen stift mit M inen-Vorschubmechanik und Bremselement

Die Erfindung betrifft einen Füllminenstift mit einer Minen-Vorschubmechanik, bestehend aus einer Spannzange, 'die zum Öffnen und Schließen in einem konischen Klemmrohr axial verschiebbar angeordnet ist und einem, in der Spitze unmittelbar hinter dem Minenröhrchen angeordneten elastischen Bremselement.

Bei Füllminenstiften wird zum Erzeugen des Minenvorschubs ein konisches Klemmrohr gemeinsam mit der, die Mine klemmenden Spannzange, axial zum Bremselement bewegt, von welchem die Mine erfaßt wird_p

Die Spannzange öffnet sich in bekannter Weise gegen Ende ihres Vorlauf-Hubes und bleibt auch während des anschließenden Rückhubes geöffnet, um sich gegen Ende des Rückhubes wieder um die Mine zu klemmen.

Im geöffneten Zustand der Spannzange ist zu verhindern, daß die Mine durch ihr Eigengewicht aus dem Minenröhrchen herausfällt. Außerdem darf beim Rückhub der geöffneten Spannzange die Mine nicht zurückbewegt werden, was jedoch dadurch möglich ist, daß die nur lose im vorderen Minenrohr einseitig geführte Mine, auf der geöffneten Spannzange trotzdem exzentrisch zur Anlage kommen kann, oder auch, daß die Klemmbohrung der Spannzange, durch Minenpartikel verengt, eine gewisse Mitnahme-Reibung auf der Mine erzeugt. In allen vorgenannten Fällen hält das Bremselement die Mine mit einer zwar geringen, aber ausreichenden Reibungskraft fest, um die schrittweise Vorschub-Bewegung gemeinsam mit der sich axial bewegenden Spannzange zu vollziehen.

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Bei längsbeweglichen Minenröhrchen, welche sich zwanglos im Zuge des beim Schreiben erfolgenden Minenabriebes zurückbewegen und dabei die Mine voll umfassen und abstützen, ist das Bremselement ebenfalls längsbeweglich mit dem Minenröhrchen verbunden.

Das Minenröhrchen wird durch die Stirnseite der Spannzange, oder mittels Federkraft in die vordere Endlage gebracht, wobei das Bremselement die Mine mitbefördert. Hierbei erfüllt das Bremselement zusätzlich die Aufgabe eines Minen-Mitnehmers.

Es ist bereits bekannt, bei Füllminen stiften das Bremselement aus gummielastischem Material herzustellen, welches die Mine ringförmig umschließt und dabei in der Lage ist, Reibungskräfte zu übertragen.

Die deutsche Patentschrift DE-PS 18 15 535 beschreibt ein bewegliches Schreibrohr, welches ein elastisches Bremselement enthält.

Solche Elemente weisen in der Praxis eine Reihe von Nachteilen auf.

Das weichelastische Gummi-oder Plastikm. ate rial ist bei den vorliegenden, sehr kleinen Auflageflächen besonders empfindlich gegen Abnützung.

Außerdem erfahren diese Werkstoffe durch Alterung eine gewisse Veränderung ihrer Eigenschaften, so daß durch die beiden, vorgenannten Einflüsse die Reibungswerte einer Änderung unterliegen.

Die Serienfertigung solcher Bremselenaente führt außerdem zu sehr unterschiedlichen Kennwerten, bedingt durch die Kleinheit solcher Teile und durch Schwindungseigenschaften dieser Werkstoffe.

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Die ringförmigen Bremselemente sind aus fertigungstechnischen Gründen in ihrer Dünnwandigkeit begrenzt und verhalten sich deshalb wie eine Feder mit steiler Kennlinie. Dadurch reagieren diese Bremselemente auf Durchmesser-Schwankungen von Minen besonders empfindlich und erzeugen daher sehr unterschiedliche Reibungskräfte. Diese Reibungskräfte müssen bei längsverschiebbaren Minenröhrchen während des Schreibvorganges zusätzlich überwunden werden und führen bei erhöhten Werten zu einem harten und rauhen Schreibverhalten.

Andererseits sind Bremselemente mit zu niedrigen Reibungskräften nicht in der Lage, beispielsweise bei Stiften mit automatischer Funktion, die Minen aus der in Klemmstellung befindlichen Spannzange zu lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibungskräfte, die das Bremselement an der Mine erzeugen soll, möglichst konstant und so niedrig zu halten, daß diese für die Funktion des Stiftes gerade noch ausreichend sind. Dabei sollen Durchmesserschwankungen und Oberflächenbeschaffenheit der Mine möglichst ohne Einfluß auf die Bremswirkung bleiben. Das Ansprechen der Reibungskraft hat dabei verzögerungsfrei zu erfolgen, das bedeutet, daß bei längsbeweglichen Minenröhrchen kein Schlupf der Mine auftritt.

Das Bremselement soll beständig sein gegenüber Wärme-und Alterungseinflüssen, wobei der Werkstoff niedrige Verschleißwerte aufweisen soll.

Die Herstellung soll einfach und billig erfolgen können, wobei die Kennwerte kontrollierbar sein sollen.

Außerdem soll eine maschinelle Montage in der Massenfertigung möglich sein.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremselement als ein unter Vorspannung stehender, federnder Hebel ausgebildet ist, der mit seiner Auflage durch einen Schlitz in die Zentrierbohrung ragt und an der, auf einem Gegenlager abgestützten Mine aufliegt. Um ein solches Bremselement auf einfache Weise montieren zu können, ist nach einer weiteren Ausbildung vorgesehen, daß an den federnden Hebel an seiner Einspannseite ein Sprengring angeformt ist .■

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß für das Bremselement anstelle eines weichelastischen Gummi-oder Plastikmaterials, ein Federstahldraht in Form eines federnden Hebels verwendet wird, der in dieser Anwendungsart keinen Temperatur-und Alterungseinflüssen unterliegt und keine praktisch sich auswirkende Abnützung aufweist.

Der federnde Hebel zeigt bei Schwankungen des Minendurchmessers keine oder nur sehr eng begrenzte Veränderungen der Reibungskräfte, wobei die für die Reibungskräfte verantwortliche Vorspannung als zeitlich konstant zu betrachten ist. Das Einrasten des an den federnden Hebel angeformten Sprengringes in eine engbegrenzte bzw. v-förmige Nut vermeidet Längsspiel des Bremselementes und somit eine völlig schlupffreie Funktion.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Reibungskraft in engen Grenzen tolerierbar ist und einerseits durch die genau definierbare, nahezu punktförmige Auflage des federnden Hebels auf der Mine, andererseits durch die als Gegenlager für die Mine wirkende Zentrierbohrung erzeugt wird.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch Verschiebet.eil.

Fig. 2 Vorderansicht Verschiebeteil.

Fig. 3 Längsschnitt mit federndem Hebel.

Fig. 4 Vorderansicht des federnden Hebels.

Fig. 5 Seitenansicht des federnden Hebels.

Das Minenröhrchen 1, welche die Mine 2 führt, ist mit dem Verschiebeteil 6 unlösbar verbunden. Das Verschiebeteil 6 ist in der Spitze 3 und im Lagerflansch 18 längsbeweglich gelagert und wird in der vorderen Endlage durch den Anschlag 4 begrenzt.

Bei Stiften mit axial fixiertem Minenführungsröhrchen ist das Verschiebeteil 6 ebenfalls als axial festgelegtes Teil zu betrachten.

Die nach dem Minenröhrchen 1 sich anschließende Zentrierbohrung 12 dient als Gegenlager 17 für die Mine 2 und weist einen Durchmesser auf, der den Innendurchmesser des Minenröhrchens 1 nicht überschreitet. Dadurch wird verhindert, daß Querkräfte zwischen Spannzangenbohrung 22 und innerem Minenröhrchen-Ende unter dem Einfluß des federnden Hebels 9, auf der Mine wirksam werden können, wodurch dieselbe zu Bruch kommen könnte.

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Das Verschiebeteil 6 weist einen Schlitz 13 auf, der durch die Kontur 7 begrenzt ist. In diesem Schlitz 13 führt sich der federnde Hebel 9 quer zur Minenachse und berührt die Mine 2 an der Auflage 10, während das aufgebogene Ende 11 das Ausweichen des federnden Hebels 9 bewirkt, ,wenn die Minen-Stirnseite in das Verschiebeteil 6 einläuft. Der federnde Hebel 9 ist mit einem angeformten Sprengring versehen, der in eine Nut 5 des Verschiebeteils 6 einrastet. Zur axialen spielfreien Festlegung des federnden Hebels 9, kann die Nut 5 v-förmig oder trapezförmig ausgebildet sein, so daß eine spielfreie Anlage des Sprengringes 8 an den Seitenflächen erfolgt. Als andere Maßnahme zur Erreichung des vorgenannten Zweckes kann die Nut 5 teilweise verstemmt werden.

Das längsbewegliche Verschiebeteil 6 ist zwischen zwei Anschlägen 4, 16, begrenzt. Die Druckfeder 15 stützt sich einerseits am Federanschlag 14, andererseits am Lagerflansch 18 ab.

Diese Feder dient bei Stiften mit automatischem Vorschub zum selbsttätigen Vorholen des Minenröhrchens 1 in die vordere Anschlagstellung.

Bei Stiften mit Handbetätigung des Vorschubs entfällt diese Druckfeder 15, da das Verschiebeteil 6 durch die Spannzangenstirnseite 21 in die vordere Anschlaglage gebracht wird. Die Mine 2 wird in bekannter Weise mittels der axial beweglichen Spannzange 22 unter Mitwirkung des ebenfalls axial beweglichen Klemmrohres 25 schrittweise in den Einlauftrichter 20 eingefädelt und trifft hiernach auf das aufgebogene Hebelende 11 des federnden Hebels 9. Hierdurch wird die Position der Auflage 10' in die Position 10 geändert. ( Figur 3 ).

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Die Führung der Mine 2 bleibt beim Lauf durch die Zentrierbohrung 12 erhalten, da letztere einen Schlitz 13 aufweist, dessen lichte Weite kleiner ist als der Minendurchmesser. Beim Unterlaufen der punktförmigen Auflage 10 wird die Mine gleichzeitig auf das Gegenlager 17 gedrückt, welches einen Teil der Zentrierbohrung 12 darstellt und somit den Reibschluß erzeugt.

Schreibbereit ist der Stift, wenn die Mine 2 mindestens bündig mit dem längsbeweglichen Minenröhrchen 1 ist. Beim Schreiben wandert das Minenröhrchen 1 und das damit verbundene Verschiebeteil 6 im Zuge der Minenabnützung in das Stiftinnere, wobei die Reibung an den Lagerstellen des Verschiebeteiles 6 und die Reibung des Bremselementes an der Auflage 10 beim.. Schreiben zu überwinden ist. Bei Berührung des hinteren Anschlages 16 am Lagerflansch 18, kann das Minenröhrchen 1 einer weiteren Minenabnützung nicht mehr folgen. Der Stift verliert dadurch sein Schreibvermögen.

Zu dessen Wiederherstellung muß das Minenröhrchen 1 über das Verschiebeteil 6 gegen den Anschlag 4 längsverschoben werden. Dies kann in bekannter Weise z.B. mittels der Stirnseite 21 der längsverschiebbaren Spannzange 22 erfolgen, welch letztere mit einem Betätigungsknopf in Verbindung steht. Das Bremselement in Form des federnden Hebels 9 bewirkt dabei, daß die Mine 2 in gleicher Weise dieser Bewegung folgt. Die axial spielfreie Lagerung des mit dem Hebel 9 verbundenen Sprengring 8 in der Nut 5 sorgt dabei für eine verzögerungsfreie Mitnahme.

Eine verzögerte Mitnahme der Mine 2 hätte zu Folge, daß nach jedem Vorlauf des Minenröhrchens 1, die Mine 2 um einen geringen Betrag gegenüber der Minenröhrchen-Stirnseite

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nachhinkt, um. welchen das Röhrchen beim Schreiben jeweils erst zurückgeschoben werden muß, damit die Mine 2 mit der Schreiboberfläche in Kontakt kommt.

Dies verursacht einen Verlust an Schreiblänge bis zur nächsten Betätigung und erzeugt überdies ein unsicheres.Schreibgefühl. Bei Ausführungen mit federbelasteten Minenröhrchen, bei welchen mit dem selbsttätigen Vorlauf des Min en roh rch ens gleichzeitig die Mine mitbefördert wird, würde sich der Schlupf der Mine 2 pro Vorschalthub addieren, so daß der Rückstand der Minenstirnseite gegenüber dem Austrittsende des Minenröhrchens 1 immer größer würde. Da während des Schreibens in unregelmäßigen, aber meistens sehr kurzen Intervallen ein Abheben des Minenröhrchens von der Schreiboberfläche erfolgt, wird die vorgespannte Druckfeder 15 bzw. das Verschiebeteil 6 gleichfalls im selben Takt sehr kleine Hübe erzeugen.

Daraus wird ersichtlich, daß für eine automatische Vorschubfunktion nur eine völlig schlupffreie Mitnahme der Mine in Frage kommen kann.

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Claims

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A.W.FABER-CASTELL, 8504 Stein

TN 1/Lh/kr. 10. April

Patentansprüche

Füllminenstift mit einer Minen-Vorschubmechanik, bestehend aus einer Spannzange, die zum Öffnen und Schließen in einem konischen Klemmrohr axial verschiebbar angeordnet ist und einem, in der Spitze unmittelbar hinter dem Minenröhrchen angeordneten elastischen Bremselement, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement als ein unter Vorspannung stehender, federnder Hebel (9) ausgebildet ist, der mit seiner Auflage (10) durch einen Schlitz (13) in die Zentrierbohrung (12) ragt und an der, auf einem Gegenlager (17) abgestützten Mine (2) aufliegt.
2. Füllminenstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den federnden Hebel (9) an seiner Einspannseite ein Sprengring (8) angeformt ist.
3. Füllminenstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Hebel (9) an seinem, den längsten Hebelarm bildenden Hebelende (11) im Schlitz (13) geführt ist.

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4. Füllminenstift nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (10) am federnden Hebel (9) in einem Radius verläuft und in ein aufgebogenes Hebelende (11) ausläuft.
5. Füllminenstift nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der federnde Hebel (9) versenkt, innerhalb eines Schlitzes (13) an einem zwischen zwei Anschlägen (4, 16) längsbeweglichen Verschiebeteil (6) befestigt ist.
6. Füllminenstift nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeteil (6) eine Nut (5) aufweist, deren Grunddurchmesser größer als der Innendurchmesser des Sprengringes (8) ist.
7. Füllminenstift nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ansteigend zur Nut (5) am Verschiebeteil (6) ein Konus (19) angeordnet ist, dessen kleinster Durchmesser kleiner und dessen größter Durchmesser größer als der Innendurchmesser des Sprengringes (8) ist.
8. Füllminenstift nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) Verstemmungen aufweist, die den eingerasteten Sprengring (8) wenigstens teilweise umschließen.
9. Füllminenstift nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Seitenwände der Nut (5) am Außendurchmesser größer und am Nutgrund kleiner ist als der Durchmesser des Sprengringes (8).
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