DE3237546C2

DE3237546C2 - Bremselement in einem Füllminenstift

Info

Publication number: DE3237546C2
Application number: DE19823237546
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. 8540 Schwabach Katz
Original assignee: AW Faber Castell Unternehmensverwaltung GmbH and Co
Current assignee: AW Faber Castell Unternehmensverwaltung GmbH and Co
Priority date: 1982-10-09
Filing date: 1982-10-09
Publication date: 1985-02-21
Also published as: DE3237546A1

Abstract

Zur Herabsetzung der Reibung des, mit der sich abstützenden Mine, gegen Federwirkung, in die Stiftspitze zurückweichenden Minenrohres in einem Füllminenstift mit automatischem Vorschub der Mine, ist ein, mit dem Minenrohr verbundenes Verschiebeteil vorgesehen, in das ein, von der Bewegungsrichtung abhängiges Richtgesperre eingesetzt ist, das eine Klemmbuchse aufweist, in der eine abgefederte Führungsbuchse gelagert ist, in deren Querbohrungen Kugeln gelagert sind, die einerseits an der Mine- und andererseits an der Klemmbuchse anlegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremselement in einem Fallminenstift mit automatischem Vorschub der Mine nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Bei Füllminenstiften mit automatischem Vorschub der Mine sind während des Schreibvorganges Mine und Minenrohr stirnseitig in einer Ebene etwa bündig; d. h., das Minenrohr bewegt sich, entsprechend dem Abrieb der Mine, in die Stiftspitze, gegen die Wirkung einer Feder, hinein. Sobald das Ende des Minenrohre* und die Mine von einem Aufzeichnungsträger abgehoben werden, schiebt die Feder das Minenrohr wieder in die Ausgangslage zurück. Hierbei öffnet sich gleichzeitig die den Schreibdruck an der Mine abstützende Spannzange, so, daß die Mine zusammen mit dem Minenrohr aus der Stiftspitze heraus in die Ausgangs- bzw. Schreiblage bewegt werden kann.

Ausschlaggebend für die Schreibeigenschaften des Füllminenstiftes ist die Leichtgängigkeit des längsbeweglichen Minenrohres bei seiner Bewegung in die Stiftspitze hinein. Dabei ist es besonders wichtig, daß sich das mit dem Minenrohr verbundene Bremselement leicht über die in der Spannzange gehaltene Mine schieben läßt

In der anderen Bewegungsrichtung, wenn sich das Minenrohr aus der Sliftspilze herausbewegt, muß mittels des Brcmsgliedes die Mine gehalten werden, wozu Haltekräfle notwendig sind, die größer sein müssen, als diejenigen, die die Spannzange ohne Einfluß des Schreibdruckes auf die Mine ausübt.

Das Bremsglied ist daher als ein möglichst leichtgängiges, bewegungsabhängiges Richtgesperre auszubilden.

Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse, Richtgesperre zu verwenden, welche bei der Bewegung des Minenschut/.rohres in die Stifispilze hinein, eine gcringere Reibung gegenüber der Mine aufweisen, als bei der umgekehrten Bewegung des Minenrohres. Aus der DE-PS 27 29 320 sind mehrere Ausbildungen von Klemm-Richtgesperren als Minenbremse zu ersehen. Nach einem Ausführungsbeispiel werden in einem Gehäuse gelagerte Kugeln verwendet, an denen unmittelbar eine Druckfeder anliegt und die einerseits an der Mine- und andererseits an einer Inncnkonusfläche des Gehäuses anliegen. Die radial am Umfang gleichmäßig verteilten Kugeln sind, durch nach innen vorstehende Trennrippen, lageorientiert.

Bei der Bewegung dieses, mit dem Minenrohr verbundenen Klcmm-Richlgesperres nach innen, muß daher zunächst die vollständige Vorspannung der Druckfeder und die Haftreibung zwischen Kugel und Druckfeder überwunden werden, um die Sperrwirkung aufzuheben.

Einer Reduzierung der Haftreibung und der Reibung

während des Einschiebens des Mincnrohcs sind daher bei derartigen Konstruktionen enge Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremselement für einen Füllminenstift mit automatischem Vorschub der Mine, zu schaffen, das mit dem beweglichen Minenrohr fest verbunden ist und bei dessen Bewegung in die Stiftspitze hinein geringe und in der Gegenrichtung erhöhte Reibungskräfte auf die Mine übertragen werden.

Die zu Beginn in jeder Bewegungsrichtung auftretende Haftreibung soll auf eine Mindestgröße reduziert sein. Bei der Bewegung des Brcmselemenles aus der Stiftspitze heraus, soll die Mine gerade so stark festgehalten werden, daß sie aus der unter Fedcrbelasiung stehenden Spannzange, die zum Abstützen des Schreibdruckes dient, herausgezogen werden kann.

Diese Aufgabe wird ciTindungsgcniäß durch die gegenständlichen Merkmale des kennzeichnenden Teiles

b5 des Anspruchs 1 gelöst.

Zwar ist es aus der DE-OS 28 37 58b bekannt, ein mit einem Minenrohr verbundenes Vcrschicbctcil längsbeweglich in der Stiflspitzc in einer Austrittsbohrung und

in einem Lagerring zu lagern, jedoch ist hiermit die gestellte Aufgabe nicht lösbar, da erst die spezielle Ausbildung des Richtgesperres in Verbindung mit dem Verschiebeteil die angestrebten Kraftverhälluisse ergibt.

Eine besonders geringe Haftreibung der Wälzkörper des bewegungsabhängigen Richlge-.-perres wird durch Winkelverhältnisse der Kugellaufflächen außerhalb des Selbsthemmungsbereiches dadurch erreicht, daß der Winkel am Konus der Klemmbuchse in einem Bereich von 20° bis 45° liegt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Füllminenstift in Schreibbereitschaft und

Fig. 2 eine Teilansicht der einzelnen Kugellaufflächen vergrößert dargestellt.

In der F i g. 1 ist ein Füllminenstift dargestellt, der ein Gehäuse 1, das in eine Stiftspitze 2 mittels eines Gewin- -* 'cles 3 eingeschraubt ist, aufweist. Der Spannmechanis- ^nus ist im Gehäuse 1, zwischen einem Anschlagbund 4 und einem Ring 5 mit einer Schulter 5.1 befestigt. Er besteht aus einer Konushülse 6, die einen Absatz 7 aufweist und damit an der Schulter 5.1 unter Wirkung einer ersten Druckfeder 8 aniiegt. Die Konushülse 6 weist eine durchgehende Bohrung auf, die nach vorne in einen Innenkonus 10 übergeht und nach hinten zu einer Lagerbohrung 11 erweitert ist. In der Konushülse 6 ist eine ,Spannzange 12 gelagert, in deren Spannkopf 13 Kugeltaschen 14 eingeformt sind, in denen Kugeln 15 Hegen. Gegenüber dem Spannkopf 13 ist an der Spannzange 12 ein Lagerring 16 angeformt, der zur Führung der Spannzange 12 und als Gegenlager für eine zweite Druckfeder 17 dient.

Zur Abstützung der an dem Ring 5 anliegenden ersten Druckfeder 8 dient ein Bund 18, der an einer geschlitzten Kupplung 19 angeformt ist, die sich ihrerseits an den Anschlagbund 4 anlegt und auf die ein Minenbehälter 20 aufgesetzt ist. der mittels eines Druckknopfes 21 abgeschlossen ist.

In die Stiftspit/e 2 ist ein Lagerring 25 eingepreßt, der zur Abstützung einer dritten Druckfeder 26 dient, die an einem Ringbund 28 eines Verschiebetcilcs 27 anliegt. In das Verschiebeteil 27 ist, anschließend an eine Sackbohrung 27.1, ein Minenrohr 29 eingepreßt, das beweglich in einer Austrittsbohrung 30 in der Stiftspilze 2 geführt ist. Weiterhin ist in das Verschiebeteil 27 eine Klemmbuchse 31 fest eingesetzt, an deren vorderem F.ndc ein Konus 32 angeformt ist, der zu einer Innenbohrung, einen Ringbund 33 bildend, übergeht.

Eine Führungsbuchse 34 mit einer Bohrung 34.1 ist mit ihrem Außendurchmesser im Verschiebeteil 27 und mit einem Flansch 35 in der Klemmbuchse 31 geführt, wobei zwischen Flansch 35 und dem Ringbund 33 der Klemmbuchse 31 eine weitere vierte Druckfeder 36 eingespannt ist. In der Führungsbuchse 34 sind außerdem zylindrische Querbohrungen 37 vorgesehen, die in einen Ringsitz 38 übergehen. Der Ringsitz 38 ist so dimensioniert, daß die in den Querbohrungen 37 aufgenommenen Kugeln 39 sich auch dann nicht gegenseitig beruhrcn können, wenn keine Mine 40 in der Führungsbuchse 34 enthalten ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, mehrere, gleichmäßig am Umfang verteilte Querbohrungen 37 vorzusehen, wobei ein besonders feinfühliges Ansprechen der Kugeln 39 erreicht wird, wenn zwei sich gegenüberliegende Kugeln 39 verwendet werden.

Der in der Klemmbuchse 31 vorgesehene Konus 32 ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß ein Konuswinkel λ zwischen 2O" und 45° eingehalten wird. Dadurch wird erreicht, daß durch die viene Druckfeder 36 keine Selbsthemmung der Kugeln 39 im Konus 32 hergestellt wird, die zur Folge hätte, daß ein Lösen der Kugeln 39 bei der umgekehrten Bewegungsrichtung nur schwer möglich wäre. Ein außerhalb des Bereiches der Selbsthemmung liegender Konuswinkel ι bewirkt außerdem, daß keine vollständige Blockierung der Kugeln 39 zwischen dem Konus 32 und der Mine 40 auftritt, wenn versucht wird, eine Mine 40 in das Minenrohr 29 durch die Bohrung 34.1 hindurch zur Spannzange 12 zu schieben. Die genannten Winkelverhältnisse an der Klemmbuchse 31 bewirken, daß die Kugel 39 aus dem Konus 32 gleitet und somit ein Durchführen der Mine 40 ermöglicht.

Wirkungsweise

Um den Füllminenstift in Schreibbereitschaft zu bringen, ist es erforderlich, eine der im Minenbehälter 20 enthaltenen Minen 40 bündig zur Stirnfläche des Minenrohres 29 vorzustellen. Durch Betätigen des Druckknopfes 21 wird über die geschlitzte Kupplung 19 zunächst die Konushülse 6 gegen die Wirkung der Druck feder 8 verschoben, bis sie am Lagerring 25 zum Anliegen kommt. Bei weiterem Durchdrücken des Druckknopfes 21 kommt die Kupplung 19 in Berührung mit dem Lagerring 16 am Ende der Spannzange 12. die somit gegenüber dem Innenkonus 10 axial verschoben wird, und sich, aufgrund ihrer radial nach außen gerichteten Eigenfederung, öffnet. Nun kann eine der im Minenbehälter 20 enthaltenen Minen 40 durch die Spannzange 12 hindurchfallen, bis sie auf die in der Führungsbuchse 34 gelagerten Kugeln 39 auftrifft. Ein weiteres Vorstellen der Mine 40 bis zum vorderen Ende des Minenrohres 29 kann nach den nachstehend beschriebenen zwei verschiedenen Arten erfolgen:

1. Durch wiederholtes Aufsetzen und Abheben des Minenrohres 29 auf einen Aufzeichnungsträger, wird das Verschiebeteil 27, zusammen mit der Führungsbuchse 34, nach innen bewegt und fördert, nach dem Absetzen vom Xufzeichnungsträger, unter Wirkung der dritten Druckfeder 26. die Mine 40 so weit nach vorne, bis das Verschiebeteil 27 am vorderen Anschlag innerhalb der Stiftspitze 2 anliegt.
Dieser Vorgang ist so oft zu wiederholen, bis die

so Mine 40 bündig mit der Stirnseite des Minenrohres 29 ist.

2. Bei vollständig durchgedrücktem Druckknopf 21 trifft die Stirnseite der geöffneten Spannzange 12 an der Führungsbuchse 34 auf und gestattet es den Kugeln 39, so weit nach außen zu treten, bis die Mine 40 durchfallen kann. Zweckmäßigerweise wird dabei die Spitze des Stiftes auf einen Aufzeichnungsträger aufgesetzt, um den Vorfallweg der Mine 40 zu begrenzen

Während des Schrcibvorganges folgt nun das Minenrohr 29 der sich abnutzenden Mine 40 und verschiebt d?s Verschiebeleil 27, gegen die Wirkung der Druckfeder 26, in die Stiftspitzc 2 hinein. Wegen der im geringen ω Umfang vorhandenen Haftreibung zwischen den Kugeln 39 und der Mine 40, erfolgt eine kurze Relativbewegung zwischen der Klemmbuchse 31 und der Führungsbuchse 34, wobei die Druckfeder 36 leicht zusatn-

mengedrückt wird. Die Kugeln 39 werden frei und ermöglichen ein leichtes Zurückgehen der Führungsbuchse 34 zusammen mit dem Verschiebeleil 27.

Wird der Stift vom Aufzeichnungsträger abgehoben, so schiebt die Druckfeder 26 das Verschiebeteil 27 wieder in die Ausgangslage zurück, in der es, innerhalb der Stiftspitze 2, anliegt. Bei dieser Bewegung drückt der Konus 32 gegen die Kugeln 39, die somit die Mine 40, gegen ein Verschieben, relativ zum Verschiebeteil 27 festhalten. Durch die Wahl der Konuswinkel in einem Bereich zwischen 20° bis 45° ist die Haltekraft in dem Richtgesperre ausreichend, um die Mine 40, zusammen mit dem Minenrohr 29, zu bewegen, aber andererseits so gering, daß keine Beschädigung an der Mine 40 auftreten kann. Beim schnellen Abheben des in die Stiflspitze 2 bewegten Minenrohres 29, werden schlagartige Bewegungen der Kugeln 39 radial nach innen zur Mine 40 durch den Ringsitz 38 örtlich begrenzt und gedämpft.

Die Winkelverhältnisse gestatten es auch, eine zu weit aus dem Minenrohr 29 vorstehende Mine 40, durch Aufdrücken gegen eine Unterlage, zurückzuschieben — in diesem Fall muß jedoch die Spannzange 12 durch Betätigen des Druckknopfes 21 geöffnet werden.

38 39 40

Ringsitz Kugel Mine

	Bezugszeichenliste	Gehäuse
1	Stiftspitze
2	Gewinde
3	Anschlagbund
4	Ring
5	Schulter
5.1	Konushülse
6	Absatz
7	I Druckfeder
8	durchgehende Bohrung
9	Innenkonus
10	Lagerbohrung
11	Spannzange
12	Spannkopf
13	Kugeltaschen
14	Kugeln
15	Lagerring
16	II Druckfeder
17	Bund
18	geschlitzte Kupplung
19	Minenbehälter
20	Konuswinkel
ft	Druckknopf
21	—
22	—
23	—
24	Lagerring
25	III Druckfeder
26	Verschiebeteil
27	! Sackbohrung
27.1	Ringbund
28	Minenrohr
29	Austrittsbohrung
30	Klemmbuchse
31	Konus
32	Ringbund
33	Führungsbuchse
34	1 Bohrung
34.	Flansch
35	IV Druckfeder
36	Querbohrung
37

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremselement in einem Füllminenstift mit einem, unter Feuerwirkung stehenden, den automatischen Vorschub der Mine auslösenden Minenrohr und einer Spannzange, die zum öffnen und Schließen in einem Innenkonus axial verschiebbar angeordnet ist, wobei das Bremselement als ein mit dem Minenrohr bewegliches Richtgesperre, mit an der Mine und an einem Innenkonus anliegenden Wälzkörpern, besteht, dadurch gekeni; zeich net, daß ein mit dem Minenrohr (29) verbundenes Verschiebeteil (27) längsbeweglich in der Stiftspitze (2) in einer Austrittsbohrung (30) und in einem Lagerring (25) gelagert ist, in das eine Klemmbuchse (31) eingesetzt ist, in der eine u^ter Wirkung einer Druckfeder (36) stehende Führungsbuchse (34) verschiebbar ist, die in einer Sackbohrung (27.1) des ;Verschiebeteiles (27) und mittels eines Flansches (35) in der Klemmbuchse (31) geführt ist, und daß in der Führungsbuchse (34) in Querbohrungen (37), die in einen kegelförmigen Ringsitz (38) übergehen, jeweils eine Kugel (39) geführt ist, die einerseits an der Mine (40) und andererseits an einem Konus (32) der Klemmbuchse (31) anliegt.

2. Bremselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (λ) am Konus (32) der Klemmbuchse (31) in einem Bereich von 20° bis 45° liegt.

3. Bremselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrungen (37) einen kegelförmigen Ringsitz (38) aufweisen, der das Eintreten der Kugeln (39) in die Bohrung (34.1) so begrenzt, daß sich die nicht an der Mine (40) anliegenden Kugeln (39) gegenseitig nicht berühren.

4. Bremselement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlage der Druckfeder (36) an die Klemmbuchse (31) ein Ringbund

(33) und an die Führungsbuchse (34) ein Flansch (35) angeformt sind.

5. Bremselement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse

(34) mittels des Flansches (35) in der Klemmbuchse (31) und mittels ihres Außendurchmessers in einer Sackbohrung (27.1) des Verschiebeteiles (27) längsbeweglich geführt ist und daß die Klemmbuchse (31) in das Verschiebeteil (27) eingepreßt ist.

6. Bremselement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verschiebeteil (27) längsbeweglich gelagerte Führungsbuchse (34) an der vorgeschobenen und geöffneten Spannzange (12) anliegt und mit dieser in öffnungsrichtung verschiebbar ist.

7. Bremselement nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsbuchse (34) zwei gegenüberliegende Querbohrungen (37) vorgesehen sind.