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Druckmechanik in einem Füllminenstift
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Die Erfindung betrifft eine Druckmechanik zum Vor- und Zurückstellen
eines gegen die Wirkung einer ersten Feder längs verschiebbar gelagerten Minenrohres
mit einer Minenbremse in einem Füllminenstift, mit durch den Schreibdruck bewirktem,
automatischem Vorschub der Mine mittels einer Spanneinheit, bestehend aus einem
Innenkonus und darin unter Wirkung einer Feder längsbeweglich gelagerter Spannzange,
wobei Spanneinheit und Minenbehälter miteinander verbunden in einem Gehäuse gelagert
sind.
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Bei Füllminenstiften mit automatischem Vorschub der Mine wird das
Nachschieben der Mine aus der Stiftspitze heraus durch Verschieben des Minenrohres
bewirkt, welches beim Schreiben gegen Federwirkung, dem Abrieb der Mine folgend,
in die Spitze zurückweicht. Nach dem Abheben des Stiftes von der Schreibunterlage
schiebt die erwähnte Druckfeder das Minenrohr wieder in die Ausgangslage zurück,
wobei über die mit dem Minenrohr verbundene Minenbremse die Mine aus der Spannzange
herausgezogen wird. Die Spannzange legt sich danach wieder unter Wirkung einer Feder
an die Mine an und das Minenrohr und die Mine sind in der vorerwähnten Ausgangslage
wieder bündig in Schreibbereitschaft.
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Zu diesem Zweck muß das Minenrohr mindestens um einen gewissen Schaltweg
aus der Spitze vorstehen. Bei Nichtgebrauch des Füllminenstiftes, sei es in einer
Ablage am Schreibplatz oder in einem Kleidungsstück, ist dagegen das vorstehende
Minenrohr störend, da es leicht selbst beschädigt, oder Beschädigungen hervorrufen
kann.
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Die einfachste, bekannte Maßnahme zum Schützen des relativ dünnen
Minenrohres ist das Aufstecken oder -schrauben einer Schutzkappe, wie sie von Füllfederhaltern
her bekannt ist. Hierbei handelt es sich aber um ein zusätzliches Teil, das auf
die Rückseite des Schreibgerätes umgesteckt werden muß und dadurch eine umständliche
Handhabung mit sich bringt. Wird es dagegen nur von der Spitze abgenommen, so besteht
leicht die Gefahr diese Schutzkappe zu verlieren.
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Nach der DE - OS 26 54 281 ist ein mechanischer Schreibstift bekannt,
bei dem das Minenrohr in die Spitze des Stiftes zurückgestellt werden kann. Zu diesem
Zweck wird eine Drehkreuzmechanik verwendet, wie sie von Kugelschreibern her (DE-
- AS 12 39 591) bekannt ist. Die Druckkappe, der Minenbehälter sowie die Spannzangenaufnahme
und ein Spitzenteil mit beweglichem Minenrohr sind als eine Einheit, die für sich
gesehen einem kompletten Feinminenstift gleichkommt, in einen Hauptkörper eingesetzt,der
in einer Bohrung die für die Drehkreuzmechanik notwendigen Rippen aufweist. Zwischen
den erwähnten Rippen sind ein Stößel und ein Gleitschuh beweglich, die mittels der
Druckkappe axial zu verschoben werden und wobei sich infolge der, nicht dargestellten
stirnseitigen Sägezähne, der Gleitschuh, nach dem Heraustreten aus den Rippen, verdreht
und einrastet. Diese Konstruktion ist jedoch nur anwendbar, wenn es möglich ist
die Druckkappe starr mit der Spannzange zu verbinden. Bei Feinminenstiften mit automatischem
Vorschub ist dies nicht möglich, weil die Spannzange sich unabhängig von der Bewegung
der Druckkappe bewegen können muß.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, bei einem Füllminenstift
mit automatischem Vorschub der Mine,
das unter Wirkung einer Feder
stehende Minenrohr durch Betätigung eines einzigen Druckknopfes in das Stiftgehäuse
zurückzustellen, um es dort vor Beschädigungen zu sichern und um andererseits auch
Beschädigungen durch das vorstehende Minenrohr zu vermeiden. Außerdem muß es möglich
sein, die Spannzange zu öffnen und zu schließen und darüberhinaus nacheinander die
im Minenbehälter enthaltenen Minen in Schreibbereitschaft zu bringen.
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Diese Aufgabe wird mit einer gattungsgemäßen Druckmechanik in einem
Füllminenstift mit automatischem Vorschub der Minen durch die kennzeichnenden Merkmale
des Hauptanspruchs gelöst.
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Mit der erfindungsgemäßen Druckmechanik lässt sich ein Füllminenstift
mit automatischem Vorschub schaffen, dessen Vorteile darin bestehen, daß durch eine
einfache, von anderen Schreibgeräten her bekannte Bedienungsweise das beim Schreiben
vorstehende Minenrohr geschützt in die Spitze zurückgestellt werden kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung erlaubt es, mittels
des Druckknopfes sowohl die Spanneinheit begrenzt axial, zum Bewirken eines Minenvorschubes,
in geschlossenem Zustand zu verschieben, -als.auch ein Verschieben zum Öffnen der
Spannzange zu bewirken.
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Dieser Vorteil wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
2 erreicht.
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Mit der Erfindung werden die beim Stand der Technik vorhandenen Schwierigkeiten
beseitigt und eine Druckmechanik geschaffen, die es gestattet, das Minenrohr vor-
und zurückzustellen und über den gleichen Druckknopf
einen Minenvorschub
auszulösen und die Spannzange zu öffnen.
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Der Aufbau des Füllminenstiftes mit der erfindungsgemäßen Druckmechanik
erlaubt es die Zahl der Einzelteile gegenüber dem Stand der Technik herabzusetzen,
die Montage zu vereinfachen und die funktionswesentlichen Teile, insbesondere Spannzange,
Schiebeteil und Minenbehälter leicht zugänglich zu machen.
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Aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile zu ersehen, die im folgenden näher
beschrieben sind.
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Druckmechanik in einem
Füllminenstift mit automatischem Vorschub in Schreibbereitschaftslage, Fig. 2 einen
Teillängsschnitt des Füllminenstiftes mit zurück gestelltem Minenrohr, Fig. 3 einen
Teillängsschnitt in Schreibbereitschafts lage, Fig. - 4 einen Teillängsschnitt nach
Beendigung des Minenvorschubes, Fig. 5 einen Teillängsschnitt mit weiter, zum Öffnen
der Spannzange durchgedrücktem Druckknopf, Fig. 6 einen Teillängsschnitt mit vollständig
durchgedrückten Druckknopf zum Vorbereiten der Rückschaltung, Fig. 7 einen Längsschnitt
durch die als Einzelteil dargestellte Spreizhülse und
Fig. 8 eine
Draufsicht auf das in der Fig. 7 dargestellte Gehäuse mit an geformter Spreizhülse.
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Im Längsschnitt nach der Fig. t ist oder Aufbau des erfindungsgemäßen
Füllminenstiftes ersichtlich, dessen Schaft 1 außen ein Gewinde 2 aufweist, während
innen eine Bohrung 3 in eine Führungsbohrung 4 übergeht wobei eine Schulter 5 gebildet
wird. Am Ende der Führungsbohrung 4 ist ein Innengewinde 6 vorgesehen, das zur Aufnahme
eines Gehäuses 7 dient, das eine durchgehende Bohrung 8 aufweist, die durch einen
Absatz 9 erweitert ist.
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An der zum Schaft 1 weisenden Seite des Gehäuses 7 ist eine Spreizhulse
10 angeformt, die mehrere radial bewegliche Federarme 11 aufweist und die zur Befestigung
in dem Schaft 1 mit einem Gewinde 13 versehen ist. (Fig. '7).
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Auf der Vorderseite des Schaftes 1 ist eine Spitze 14 aufgeschraubt,
die innen hohl ist und neben einer Austrittsbohrung 15 einen Anschlag 16 bildet.
In die Spitze 14 ist weiterhin ein Anschlagring 17 eingesetzt, der zusammen mit
der Austrittsbohrung 15 als Führung für ein Schiebeteil 18 dient, das einerseits
mit dem darin befestigten Minenrohr 19 und mit einem sich an einen Ringbund 20 anschließenden
Zylinder 21 längsbeweglich geführt ist. Ein Minenrohr 19 und eine Minenbremse 22
sind in das Schiebeteil 18 eingepresst, das so geformt ist, daß der Ringbund 20
und ein Zylinder 21 entstehen.
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Auf einem, ebenfalls am Schiebeteil 18 angeformten Kupplungsflansch
23 ist eine Druckhülse 24 mittels federnder Gabel arme 25 aufgesteckt. Die Druckhülse
24 ist zu einem zylindrischen Führungsteil 26 mittels liner Abkrdpfung 27 erweitert
und damit in einer Konushülse 28 axial beweglich gelagert.
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Die Konushülse 28, die in bekannter Weise einen Innenkonus 29 aufweist
ist durch eine Lagerbuchse 32 mit einer Abwinkelung 33 verlängert, um nach dem Aufpressen
auf die Konushülse 28 einen Stützring 31 aufzunehmen, der ebenso wie ein Absatz
30 in der Konushülse 28 als Anschlag dient.
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In der Konushülse 28 ist eine Spannzange 34 frei beweglich aufgenommen,
die mittels ihres Führungskopfes 35 in der Abwinkelung 33 und mittels Wälzkörper
36 am Innenkonus 29 anliegt. Die Spannzange 34 weist einen Ringbund 37 auf, gegen
den sich eine Ausgleichsfeder 38 abstützt, die ihr zweites Gegeniager an dem Stützring
31 findet. Weiterhin ist in der Konushülse 28 die Druckhülse 24 in ihrer axialen
Lage durch eine Vorholfeder 39 bestimmt, die zwischen der Abkröpfung27und dem Stützring
31 eingespannt ist. Auf dieser sogenannten Spanneinheit 58, bestehend aus der Konushülse
28 mit darin gelagerter Spannzange 34 und Druckhülse 24 mit dem Schiebeteil 18,
ist eine Verbindungshülse 40 ortsfest aufgesetzt. Diese Verbindungshülse 40 weist
einen Anschlagbund 41 und einen Schaltflansch 42 auf, in dessen Stirnwand 43 ein
Stößel 44 eingesetzt ist. Dieser Stößel 44 ist aufgebohrt wodurch eine Zuführungsbohrung
45 hergestellt wird. An beiden Enden weist der Stößel 44 Verdickungen auf, die als
Schaltkopf 46 und Anschlagbund 47 dienen. In letzterem ist eine Zuführungsbohrung
45 zu einem Einlaufkonus 48 erweitert, der in einen Konus 49 übergeht, der in einer
Aufnahme 50 eingeformt ist. In dieser Aufnahme 50 ist der Stößel 44 unter vorbestimmter
Friktion längsbeweglich gelagert. Auf der Aufnahme 50 ist ein Minenbehälter 52 befestigt,
der mittels eines Druckknopfes 53 abgeschlossen ist und zur Aufnahme der Minen 54
dient.
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Die Spanneinheit 58 steht unter der Wirkung einer Rückzugsfeder 55,
die zwischen der Schulter 5 im Schaft 1 und dem Anschlagbund . 41 an der Verbindungshülse
40 vorgespannt ist. Eine weitere Schaltfeder 56 ist zwischen der Stirnwand 43 der
Verbindungshülse 40 und dem Führungsbund 51 unter Vorspannung eingesetzt. Im Innenraum
der Spreizhülse 10 die durch die Federarme 11 gebildet wird ist ein Spreizring 57
reibschlüssig gegehalten, der in Richtung zur Spitze 14 bei Betätigung des Druckknopfes
53 durch den Führungsbund 51 verschiebbar ist und in entgegengesetzter Richtung
mittels der Stirnwand 43 am Schaltflansch 42, unter Überwindung der Reibung gegenüber
den Federarmen 11, verschoben werden kann.
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Wi rkungsweise In den Fig. 2 bis 6 sind die verschiedenen Schaltstufen
zum Betätigen des Füllminenstiftes mittels des Druckknopfes 53 abgebildet. Die Fig.
2 zeigt die Taschenstellung, bei der das Minenrohr 19 in die Spitze 14 voll versenkt
zurückgestellt ist. Der Druckknopf 53: steht in dieser Position am weitesten aus
dem Gehäuse 7 vor. Zum Vorstellen der Spanneinheit 58 mit dem damit, über das Schiebeteil
18, verbundenen Minenrohr 19 ist der Druckknopf 53 in die Position nach der Fig.
3 in das Innere des Gehäuses 7 zu bewegen.
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Mit dem Druckknopf 53 bewegt sich der Stößel 44, der in der Aufnahme
50 unter Priktion gehalten ist und gleichzeitig wird die Verbindungshülse 40 verschoben,
da die Schaltfeder 56 stärker ausgelegt ist als die Rückzugsfeder 55. Somit wird
ebenfalls die Spanneinheit 58 gegen die Wirkung der Schaltfeder 56 nach vorne bewegt,
bis die Federarme 11 der Spreizhülse 10 an ihrer Verengung 12 hinter die Stirnwand
43 einrasten können. Dieses Einrasten kann vom Benutzer wahrgenommen werden und
signalisiert die Schreibbereitschaftsposition des Füllminenstiftes, wie sie
in
der Fig. 3 dargestellt ist. Bei der Bewegung des Druckknopfes 53 zum Vorschieben
der Spanneinheit 58 kann die Verbindung der Verbindungshülse 40 mit der Aufnahme
50 als starr angesehen werden, da durch die Schaltfeder 56 und den Stößel 44 der
Abstand dieser beiden Teile zueinander vorbestimmt ist und bei der Schaltfunktion
von der Position der Pig. 2 nach der Fig 3 unverändert beibehalten wird.
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Bei weiterem Dunchdrücken des Druckknopfes 53 um den Vorschub "v"
wird der Stößel 44 die Verbindung zu der Spann einheit 58 beibehalten, so daß die
Konushülse 28 ebenfalls um den Vorschubweg "v" zur Spitze 14 hin verschoben wird
(Fig. 4). Da die Spannzange 34 bei dieser Bewegung geschlossen bleibt, wird die
Mine 54 durch die Minenbremse 22 hindurchgeschoben und tritt vorne aus dem Minenrohr
19 aus. Da die Haltekraft der Mine 54 in der Spannzange 34 größer ist, als die Reibungskraft,
welche die Minenbremse 22 gegenüber der Mine 54 aufbringt, kann ein Vorstellen der
Mine 54 erfolgen.
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Wird nun der Druckknopf 53 wieder losgelassen, so geht er in die Position
nach der Fig. 3 zurück, wobei jedoch die Mine 54 um den Vorschubweg "v" aus dem
Minenrohr 19 vorsteht.
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In bestimmten Fällen - wenn beispielsweise das Minenrohr 19 direkt
an einer Führungskante anliegen soll - ist es wünschenswert, die Mine 54 wieder
bündig in das Minenrohr 19 zurückzustellen. Dazu ist der Druckknopf 53 noch weiter
durchzudrücken (Fig. 52; bis der Stößel 44 auf den Führungskopf 35 auftrifft und
die Spannzange 34-zum Zwecke des öffnens in der Konushülse 28 vorschiebt. Wird bei
weiteren Druchdrücken des Druckknopfes 53 die Schaltfeder 56 zusammengedrückt, so
schiebt der Stößel 44 die Spannzange 34 aus dem Innenkonus 29 heraus, wobei sie
sich
von der Mine 54 löst. Der Stößel 44 kann sich zur Spitze 14 hin bewegen, da der
Anschlagbund 47 reibschlüssig in der Aufnahme 50 gehalten ist. Die Friktion zwischen
der Aufnahme 50 und dem Anschlagbund 47 ist ausreichend groß, um die Spannzange
34 gegen die Wirkung der Ausgleichsfeder 38 zu verschieben. Bei geöffneter Spannzange
34 ist es leicht möglich eine zu weit aus dem Minenrohr 19 vorstehende Mine 54 zurückzuschieben.
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Zum Zurückstellen der Spanneinheit 58 aus einer der in Fig. 3, 4 und
5 dargestellten Positionen ist der Druckknopf 53 um ein weiteres Maß in das Gehäuse
7 zu drücken. Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, liegt die Spann einheit 58 an dem
Anschlagring 17 an und der Stößel 44 hat den Führungskopf 35 in die Konushülse 28
gedrückt. In dieser Lage können sich Schiebeteil 18 und Spannzange 34 nicht weiter
aus der Spitze 14 bewegen, so daß nun der Anschlagb.und 47 aus der Aufnahme 50 heraustritt
<Fig. 6). Bei weiterem Vorstellen des Druckknopfes 53 trifft der Führungsbund
51 auf den Spreizring 57 auf und verschiebt diesen in den Bereich der Wfrwng 12,
so daß der Durchmesser der Spreizhülse 10 so weit vergrößert wird, daß er sich nicht
mehr an der Stirnwand 43 anlegen kann. Beim Loslassen des Druckknopfes 53 stellt
die Schaltfeder 56 wieder die ursprüngliche Verbindung zwischen der Verbindungshülse
40 und der Aufnahme 50 her. Nach dem Ausdehnen der Schaltfeder 56 dehnt sich auch
die Rückzugsfeder 55 wieder aus und verschiebt dabei die Verbindungshülse 40 zusammen
mit der Spanneinheit 58 in die Lage nach der Fig. 2.
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Da,, wie bereits geschildert die Spreizhülse 10 durch den Spreizring
57 erweitert worden ist, treten die Federarme 11 über den Schaltflansch 42 und die
Rückzugsfeder 55 kann die Spanneinheit 58 einschließlich des Minenrohres 19 in die
Taschenstellung (Fig. 2) zurückstellen.
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Neben den vorerwähnten Schaltfunktionen zum Vor- und Zurückstellen
des Minenrohres 19 aus der Spitze 14, sowie zum öffnen der Spannzange 34 ist der
erfingungsgemässe Füllminenstift
in der Lage, ein automatisches
Vorstellen der Mine 54 zu bewirken. In der Fig. 1 ist der Füllminenstift in Schreibbereitschaft
dargestellt, die darin besteht, daR die Mine 54 mit dem Minenrohr 19 etwa bündig
ist.
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Wird nun durch Aufsetzen der Mine 54 auf einen Aufzeichnungsträger
eine Linie gezogen, so nützt sich die Mine ab und das Minenrohrl9 wandert, entsprechend
dem Minenabrieb, in die Spitze 14 gegen die Wirkung der Vorholfeder 39 zurück. Beim
Abheben des Minenrohres 19 drückt die Vorholfeder 39 die Druckhülse 24 und das damit
verbundene Schiebeteil 18 wieder in die Ausgangslage (Fig. 1 u. 3) zurück. Bei dieser
Bewegung nimmt die Minenbremse 22 die Mine aus der Spannzange 34 heraus mit nach
vorne vor, da die Kraft der Ausgleichsfeder 38 so ausgelegt ist, daß sie sich bei
der Bewegung der Minenbremse 22 durch die stärkere Vorholfeder 39 zusammendrückt,
so daß sich die Spannzange 34 von der Mine 54 löst, was besonders reibungsarm geschehen
kann da die Wälzkörper 36 die Reibung zwischen der Spannzange 34 und dem Innenkonus
29 reduzieren. Auf diese Weise wird die Mine 54, unabhängig von ihrem Abrieb, stets
mit dem Minenrohr 19 bündig gehalten und lässt sich bei Wiederholung der vorgeschilderten
Funktionsabläufe über ihre gesamte Länge abschreiben. Da in dem Minenbehälter 52
mehrere Minen 54 enthalten sind, fallen diese in den Konus 49 und letztlich in den
Einlaufkonus 48 und werden nacheinander über die Spannzange 34 dem Minenrohr 19
zugeführt.
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ezuyszeichen 1 Schaft 2 Gewinde 3 Bohrung 4 Führungsbohrung 5 Schulter
6 Innengewinde 7 Gehäuse 8 Bohrung 9 Absatz 10 Spreizhülse 11 Federarm 12 Verengung
13 Gewinde (Fig. 7) 14 Spitze 15 Austrittsbohrung 16 Anschlag 17 Anschlagring 18
Schiebeteil 19 Minenrohr 20 Ringbund 21 Zylinder 22 Minenbremse 23 Kupplungsflansch
24 Druckhülse 25 Gabelarme 26 Führungsteil 27 Abkröpfung 28 Konushülse 29 Innenkonus
30 Absatz 31 Stützring 32 Lagerbuchse 33 Abwinkelung 34 Spannzange 35 Führungskopf
36 Wälzkörper 37 Ringbund 38 Ausgleichsfeder 39 Vorholfeder 40 Verbindungshülse
41 Anschlagbund 42 Schaltflansch 43 Stirnwand 44 Stößel 45 Zuführun gsbohrung 46
Schaltkopf -47 Anschlagbund 48 Einlaufkonus 49 Konus 50 Aufnahme 51 Führungsbund
52 Minenbehälter 53 Druckknopf 54 Mine 55 Rückzugsfeder 56 Schaltfeder 57 Spreizring
58 Spann einheit (Fig. 2 - 6)