DE4201479A1

DE4201479A1 - WRITING DEVICE WITH BETWEEN RESTING AND WRITING POSITION OF SLIDING MINE

Info

Publication number: DE4201479A1
Application number: DE4201479A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Kuhn; Gerhard Dipl Ing Pohl; Paul Dipl Ing Roming
Original assignee: SCHMIDT FEINMECH
Current assignee: SCHMIDT FEINMECH
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-01-21
Publication date: 1993-07-22
Also published as: EP0552597B1; JPH05262091A; EP0552597A1; ES2080529T3; DE59300492D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreibgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a writing instrument according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 39 04 578 A1 ist ein Schreibgerät dieser Art bekannt, bei welchem der Vorschub der Mine aus der Ruhestel lung in die Schreibstellung auf mechanischem Wege durch Knopfdruck oder einen anderen Mechanismus erfolgt. In einer definiert labilen Raststellung wird die Mine nach Beendigung des Schreibvorgangs noch in der Schreibstellung gehalten und nach einem einstellbaren Zeitraum freigegeben, worauf sie sich automatisch in die Ruhestellung verschiebt. Gleichzei tig verschließt sich das Gehäuse, um ein Austrocknen der Mine zu verhindern. Die Einstellung dieses vorbestimmten Zeitraums ist schwierig und bedarf komplizierter Einrichtun gen. Da er jedoch in einer Größenordnung von 15 bis 20 Minuten liegt, kommt es auf eine genaue Einstellung nicht an.DE 39 04 578 A1 describes a writing instrument of this type known in which the advance of the mine from the rest mechanically Push of a button or another mechanism. In a The mine is defined as an unstable rest position after completion the writing process is still held in the writing position and released after an adjustable period of time after which automatically shifts to the rest position. Simultaneously The housing closes to prevent the To prevent mine. The setting of this predetermined The period is difficult and requires complicated setup However, since it is in the order of 15 to 20 Minutes, there is no precise setting at.

Bei dem bekannten Gerät mag zwar eine Austrocknung der Mine verhindert werden, das Gerät kann jedoch nicht unmittelbar nach Beendigung des Schreibvorgangs eingesteckt werden, ohne zuvor die Mine durch besondere Betätigung kurzfristig in die Ruhestellung zu befördern, da andernfalls Verschmutzungen der Kleidung eintreten. Andererseits ist bei Schreibbeginn eine besondere Betätigung zum Verschieben der Mine in die Schreibstellung erforderlich.In the known device, the mine may dry out can be prevented, but the device cannot immediately plugged in after the writing process, without previously the mine in the short term by special operation To promote rest position, otherwise contamination of clothing. On the other hand, at the start of writing a special operation to move the mine into the Writing position required.

Durch die Erfindung soll ein Schreibgerät der eingangs genannten Art geschaffen werden, bei welchem ein automati scher Minentransport in die Schreibstellung beim Führen des Geräts durch eine schreibende Hand sowie eine automatische Minenrückführung in die Ruhestellung nach Beendigung des Schreibvorgangs und vor dem Einstecken des Geräts erfolgt.The invention is intended to be a writing instrument at the beginning mentioned type are created, in which an automati mine transport in the writing position when guiding the Device by a writing hand as well as an automatic Mine return to the rest position after completion of the Writing process and before inserting the device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Der automatische Minentransport in die Schreibstellung erfolgt beim erfindungsgemäßen Schreibgerät unabhängig von der Gebrauchslage bei Berührung der Griffzone des Gehäuses durch die das Schreibgerät führende Hand. Die automatische Minenrückführung in die Ruhestellung beim Loslassen der Griffzone erfolgt nur, wenn sich das Gerät gleichzeitig in einer etwa senkrechten Lage befindet, wobei eine Abweichung von beispielsweise ± 10° gegen die Vertikale zugelassen werden kann. Das Gerät kann somit sofort nach Beendigung des Schreibvorgangs in vertikaler Lage in eine Bekleidungstasche eingesteckt werden, ohne daß eine Beschmutzung der Kleidung befürchtet werden muß. Die Einstellung der Ansprechzeit für Minenvorschub und Minenrückführung kann in einer dem Fach mann geläufigen Weise an der im Gehäuse vorgesehenen Elek tronikschaltung vorgenommen werden. Wird dagegen das Schreibgerät zwar losgelassen, jedoch auf einer Schreibun terlage oder dgl. abgelegt, so erfolgt keine Minenrückfüh rung aus der Schreibstellung in die Ruhestellung, so daß das Schreibgerät jederzeit wieder benutzt werden kann, ohne den Minenvorschub abwarten zu müssen.The automatic mine transport in the writing position takes place regardless of the position of use when touching the grip zone of the housing by the hand guiding the writing instrument. The automatic Mine return to the rest position when releasing the Grip zone only occurs if the device is in at the same time is in an approximately vertical position, with a deviation of, for example, ± 10 ° against the vertical can be. The device can thus immediately after the end of Writing in a vertical position in a clothing pocket be plugged in without soiling the clothes must be feared. The setting of the response time for Mine feed and mine return can be done in one compartment man familiar way on the Elek provided in the housing tronic circuit can be made. But it will Writing instrument released, but on a writing pen mines or the like., so there is no mine return tion from the writing position to the rest position, so that the Writing instrument can be used again at any time without the Have to wait for mine advance.

Die Elektronikschaltung steuert alle erforderlichen logi schen Verknüpfungen. Der Antrieb kann elektromagnetisch als ein oder mehrere DC-Motoren oder Schrittmotoren mit oder ohne Getriebe ausgebildet sein, wobei der DC-Motor mit mechanischen und/oder optischen, induktiven, kapazitiven Umschaltkontakten ausgeführt sein kann. Es kann auch ein elektromagnetischer Motor mit einem oder mehreren Stellglie dern oder beispielsweise ein oder mehrere elektrostatische piezo-Motoren verwendet werden, der bzw. die ein oder mehre re hydraulische und/oder pneumatische Stellglieder in definierte Positionen bringen.The electronic circuit controls all necessary logi links. The drive can be electromagnetic as one or more DC motors or stepper motors with or be designed without a gear, the DC motor with mechanical and / or optical, inductive, capacitive Changeover contacts can be executed. It can also be a electromagnetic motor with one or more actuators or, for example, one or more electrostatic piezo motors are used, the one or more hydraulic and / or pneumatic actuators in bring defined positions.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schreibgeräts.The subclaims relate to advantageous refinements of the writing instrument according to the invention.

Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown on the basis of the figures explained in more detail. It shows:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch das Schreib gerät und Fig. 1 is a schematic longitudinal section through the writing device and

Fig. 2 ein Schaltbild der im Schreibgerät gemäß Fig. 1 verwendeten Elektronikschaltung. FIG. 2 is a circuit diagram of the electronic circuit used in the writing instrument according to FIG. 1.

Das allgemein mit 10 bezeichnete Gehäuse des Schreibgeräts besteht aus der Schreibspitze 12, dem Schaft 14, der Clip buchse 15 und der rückwärtigen Kappe 16. Das Gehäuse 10 weist eine gemeinsame Längsachse 18 auf.The generally designated 10 housing of the writing instrument consists of the writing tip 12 , the shaft 14 , the clip socket 15 and the rear cap 16th The housing 10 has a common longitudinal axis 18 .

Das rückwärtige Ende der Mine 20 ist mit einem Getriebeblock 28 verbunden, der in nicht näher dargestellter Weise z. B. aus einem Gewindebolzen und einer darauf drehbaren Mutter bestehen kann, welche die Drehbewegung des Gewindebolzens in eine Längsbewegung umsetzt. Die Gewindesteigung kann dabei so gewählt werden, daß im Ruhezustand Selbsthemmung ein tritt. Der Getriebeblock 28 ist mit einem DC-Motor 30 ver bunden, der mittels einer in der Kappe 16 auswechselbar angebrachten Batterie 32 mit Strom versorgt wird.The rear end of the mine 20 is connected to a gear block 28 which, for example, in a manner not shown. B. may consist of a threaded bolt and a nut rotatable thereon, which converts the rotary movement of the threaded bolt into a longitudinal movement. The thread pitch can be selected so that self-locking occurs in the idle state. The gear block 28 is connected to a DC motor 30 , which is supplied with current by means of a battery 32 which is interchangeably attached in the cap 16 .

Am Ende des Minenvorschubs aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung der Mine 20 in die nicht dargestellte Schreib stellung kommt ein Vorsprung 34 zum Anschlag an einem im Schacht befestigten Endschalter 36, wodurch der Motor 30 von der Stromversorgung abgeschaltet wird. In gleicher Weise sorgt ein Endschalter 38 für die Stromabschaltung bei Er reichen der Ruhestellung gemäß Fig. 1.At the end of the mine feed from the rest position of the mine 20 shown in Fig. 1 in the writing position, not shown, a projection 34 comes to a stop against a limit switch 36 fixed in the shaft, whereby the motor 30 is switched off from the power supply. In the same way, a limit switch 38 ensures the power cut-off when it reaches the rest position according to FIG. 1.

Innerhalb der Clipbuchse 15 ist nahe dem rückwärtigen Ende des Motors 30 eine mit einer Elektronikschaltung bedruckte SMD-Platine 40 angeordnet, die über eine Kontaktfeder 42 mit der Batterie 32 verbunden ist. Ein isolierter Verbindungs draht 44 ist durch die Platine 40 hindurchgeführt und stellt die Verbindung mit dem DC-Motor 30 her. Zwischen Platine 40 und Kappe 16 ist in der Clipbuchse 15 ein allgemein mit 46 bezeichneter Sensorschalter angeordnet, der einen aus schie fer Ebene 48, mehreren auf der schiefen Ebene 48 abrollenden Kugeln 50, Kontaktscheibe 52 und konzentrisch zur Längsachse 18 angeordnetem Kontaktring 54 bestehenden Lagesensor ent hält. Die schiefe Ebene 48 ist so angeordnet, daß die lei tenden Kugeln einen Kontakt zwischen Kontaktscheibe 52 und Kontaktring 54 nur dann herstellen, wenn sich die Längsachse 18 innerhalb eines Winkels von etwa ± 10° bezüglich der Vertikalen mit der Schreibspitze 12 nach unten befindet. Andernfalls unterbrechen die Kugeln 50 den Kontakt, so daß der Sensorschalter 46 geöffnet ist.An SMD circuit board 40 printed with an electronic circuit is arranged inside the clip socket 15 near the rear end of the motor 30 and is connected to the battery 32 via a contact spring 42 . An insulated connection wire 44 is passed through the circuit board 40 and establishes the connection with the DC motor 30 . Intermediate board 40, and cap 16 is a generally designated 46 sensor switch is arranged in the clip sleeve 15, the ent a group consisting of shoot fer plane 48, a plurality of rolling on the inclined plane 48 balls 50 contact disk 52 and concentrically arranged to the longitudinal axis 18 contact ring 54 position sensor holds. The inclined plane 48 is arranged so that the lei tend balls make contact between the contact plate 52 and contact ring 54 only when the longitudinal axis 18 is at an angle of approximately ± 10 ° with respect to the vertical with the writing tip 12 down. Otherwise, the balls 50 interrupt the contact, so that the sensor switch 46 is open.

Wenn die das Schreibgerät führende Hand die in der Umgebung der Gewindebuchse 24 befindliche Griffzone des Schreibgeräts erfaßt, so wird ein Handkontakt zwischen Schaft 14 und Schreibspitze 12 hergestellt, an die unterschiedliche elek trische Potentiale angelegt sind. Infolge des Handkontaktes fließt daher ein Strom zwischen Schaft 14 und Schreibspitze 12 und der durch diese Teile gebildete Sensorschalter wird in einer nachfolgend geschilderten Weise geschlossen. Beim Loslassen des Schreibgerätes wird dieser Sensorschalter wieder geöffnet.If the hand guiding the writing instrument detects the grip zone of the writing instrument located in the vicinity of the threaded bushing 24 , then a manual contact is made between the shaft 14 and the writing tip 12 , to which different electrical potentials are applied. As a result of the manual contact, a current therefore flows between the shaft 14 and the writing tip 12 and the sensor switch formed by these parts is closed in a manner described below. When the writing instrument is released, this sensor switch is opened again.

Die auf die SMD-Platine 40 aufgedruckte Elektronikschaltung einschließlich der Verbindungen zur Batterie 32, zum DC-Mo tor 30 sowie zu den verschiedenen Sensorschaltern und End schaltern ist in Fig. 2 dargestellt. Der zwischen Schaft 14 und Schreibspitze 12 durch Handkontakt zu schließende erste Sensorschalter ist in Fig. 2 mit HK bezeichnet. Der eine Lagesensor enthaltende zweite Sensorschalter 46 ist in Fig. 2 mit LS bezeichnet. Der die Ruhestellung der Mine 20 fest legende Endschalter 38 ist in Fig. 2 mit RS bezeichnet und der die Schreibstellung definierende Endschalter 36 ist in Fig. 2 mit SS bezeichnet. Die Schalter HK, LS und RS sind über Leitungen 58, 60 bzw. 62 mit einer ersten UND-Schaltung 64 verbunden, während der Schalter SS über eine Leitung 66 mit einer zweiten UND-Schaltung 68 verbunden ist. Der Schal ter HK ist überdies über eine Leitung 70 mit der zweiten UND-Schaltung 68 verbunden. Die vier parallel liegenden Schalter sind über eine gemeinsame Leitung 72 mit der Batte rie 32 verbunden, die ihrerseits über Leitungen 74 und 76 mit einer aus vier Transistoren 78, 80, 82 und 84 bestehenden Transistor-Endstufe verbunden ist. Die UND-Schaltungen 64 und 68 sind über Leitungen 86, 88 bzw. 90, 92 ebenfalls mit der Transistor-Endstufe verbunden. In die Transistor-Endstu fe ist der Motor 30 mittels einer Leitung 94 eingeschaltet.The printed on the SMD board 40 electronic circuit including the connections to the battery 32 , the DC motor 30 and the various sensor switches and limit switches is shown in Fig. 2. The first sensor switch to be closed between the shaft 14 and the writing tip 12 by hand contact is designated HK in FIG. 2. The second sensor switch 46 containing a position sensor is designated LS in FIG. 2. The limit switch 38 which fixes the rest position of the mine 20 is designated by RS in FIG. 2 and the limit switch 36 which defines the write position is designated by SS in FIG. 2. The switches HK, LS and RS are connected to a first AND circuit 64 via lines 58 , 60 and 62 , respectively, while the switch SS is connected to a second AND circuit 68 via a line 66 . The scarf ter HK is also connected via a line 70 to the second AND circuit 68 . The four switches in parallel are connected via a common line 72 to the battery 32 , which in turn is connected via lines 74 and 76 to a transistor output stage consisting of four transistors 78 , 80 , 82 and 84 . The AND circuits 64 and 68 are also connected to the transistor output stage via lines 86 , 88 and 90 , 92 , respectively. In the transistor end stage, the motor 30 is switched on by means of a line 94 .

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung der Mine 20 sind normalerweise die Schalter HK, LS und SS geöffnet, während der Schalter RS geschlossen ist. Es fließt dann kein Strom zum Motor 30 und somit tritt kein Energieverlust ein. Sobald der Schalter HK durch Handkontakt geschlossen wird, wird dem Motor 30 Strom zugeführt und die Mine 20 in die Schreibstellung vorgeschoben. Bei Erreichen der Schreibstel lung wird der Schalter SS geschlossen, wodurch die Stromzu führung zum Motor wieder abgeschaltet wird. So lange der Handkontakt aufrecht erhalten wird, bleibt der Schalter HK geschlossen und es erfolgt keine weitere Betätigung der Mine, auch wenn das Schreibgerät von der führenden Hand in einer annähernd waagerechten Lage gehalten wird und der Schalter LS sich daher weiterhin in offener Stellung befin det. Selbst wenn das Schreibgerät in waagerechter Stellung abgelegt und somit der Schalter HK geöffnet wird, verbleibt die Mine in Schreibstellung, da der Schalter LS geöffnet bleibt. Erst wenn die Griffzone des Schreibgeräts bei an nähernd vertikaler Lage desselben losgelassen wird, öffnet sich der Schalter HK bei geschlossenem Schalter LS, wodurch die Mine in die Ruhestellung zurücktransportiert wird. Bei Erreichen der Ruhestellung wird der Schalter RS geschlossen und die Stromzuführung zum Motor 30 abgeschaltet.In the rest position of the mine 20 shown in FIG. 1, the switches HK, LS and SS are normally open while the switch RS is closed. No current then flows to the motor 30 and thus there is no loss of energy. As soon as the switch HK is closed by hand contact, current is supplied to the motor 30 and the lead 20 is advanced into the writing position. When the write position is reached, the switch SS is closed, whereby the power supply to the motor is switched off again. As long as the hand contact is maintained, the switch HK remains closed and there is no further actuation of the lead, even if the writing instrument is held in an approximately horizontal position by the leading hand and the switch LS is therefore still in the open position. Even if the writing instrument is placed in a horizontal position and the HK switch is thus opened, the refill remains in the writing position because the LS switch remains open. Only when the grip zone of the writing instrument is released when it is in an approximately vertical position, does the switch HK open with the switch LS closed, as a result of which the refill is transported back into the rest position. When the rest position is reached, the switch RS is closed and the power supply to the motor 30 is switched off.

An der Außenseite der Clipbuchse 15 ist in an sich bekannter Weise ein Clip 56 zum Einstecken des Schreibgeräts in etwa vertikaler Lage angebracht. In einer bevorzugten Ausfüh rungsform des Schreibgeräts hat dieser Clip 56 die Wirkung eines Sicherheitsschalters und ist beispielsweise als elektrischer Leiter zwischen der Kappe 16 und dem Schaft 14 ausgebildet. Wird das Gerät nach Beendigung des Schreibvor gangs in eine Bekleidungstasche eingesteckt und mit dem Clip fixiert, wird die Kontaktstelle zwischen Clip 56 und Schaft 14 durch den die Bekleidungstasche bildenden Stoff geöffnet. Hierdurch ist unmittelbar die Stromversorgung des DC-Motors unterbrochen, beim (versehentlichen) Betätigen des Handkontakts zwischen Schaft 14 und Schreibspitze 12 verbleibt Mine 20 in Ruhestellung.On the outside of the clip socket 15 , a clip 56 is attached in a manner known per se for inserting the writing instrument in an approximately vertical position. In a preferred embodiment of the writing implement, this clip 56 has the effect of a safety switch and is designed, for example, as an electrical conductor between the cap 16 and the shaft 14 . If the device is inserted into a clothing pocket after the writing process has been completed and fixed with the clip, the contact point between clip 56 and shaft 14 is opened by the material forming the clothing pocket. As a result, the power supply to the DC motor is immediately interrupted; if the (accidental) actuation of the manual contact between the shaft 14 and the writing tip 12 occurs , mine 20 remains in the rest position.

Ebenso kann der Clip (56) derart gestaltet sein, daß er durch das Abheben von der Kontaktstelle auf einen der vorstehend beschriebenen Sensorschalter einwirkt und auf diese Weise die Stromversorgung des DC-Motors mittelbar unterbricht.Likewise, the clip ( 56 ) can be designed in such a way that it acts on one of the sensor switches described above by lifting it from the contact point and in this way indirectly interrupts the power supply to the DC motor.

Claims

1. writing instrument with a housing, a lead which can be displaced in the housing between a rest position and a writing position, which can be locked in the housing in the rest position and in the writing position and which can be switched automatically from the writing position to the rest position after the writing process has ended, characterized in that an electric and / or piezoelectric shear or magnetic drive (30) is provided for transporting the cartridge (20) between the rest position and the writing position in the housing (10) and that for the actuation of the drive (30) circuit electronics (40 ) is provided with a power source ( 32 ) which contains two sensor switches (HK, LS) which trigger the operation of the drive ( 30 ) when they are actuated, the closure of the first sensor switch (HK) by direct or indirect hand contact of the hand holding the writing instrument with two housings insulated from each other ( 14 , 12 ) split the mine transport from rest setting triggers in the writing position and actuation of the second sensor switch (LS) via a position sensor ( 48 , 50 , 52 , 54 ) when the angle falls below a predetermined angle of the longitudinal axis ( 18 ) of the writing device relative to the vertical and the simultaneous opening of the first sensor switch ( HK) triggers the mine transport from the writing position to the rest position.

2. Writing implement according to claim 1, characterized in that the electronic circuit ( 40 , Fig. 2) automatically interrupts the connection between the power source ( 32 ) and drive ( 30 ) in the rest position and writing position of the mine.

3. Writing implement according to claim 1 or 2, characterized in that the first sensor switch (HK) is in the grip area of the housing ( 10 ).

4. Writing implement according to one of the preceding claims, characterized in that the closure of the first Sensor switch (HK) through indirect hand contact capacitive, inductive or optical.

5. Writing implement according to one of the preceding claims, characterized in that the position sensor has one or more balls ( 50 ) movable on an inclined plane ( 48 ) which actuates or actuates the second sensor switch (LS) in at least one end position.

6. Writing implement according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the position sensor one or more Pendulum, which or in at least one The second sensor switch (LS) is actuated or actuate.

7. Writing implement according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the position sensor one or more Has liquid columns that depend on the position of their surface level the second sensor switch (LS) operated or operated.

8. Writing implement according to one of the preceding claims, characterized in that between the power source ( 32 ) and drive ( 30 ), a transmission ( 28 ) is switched on.

9. Writing implement according to claim 8, characterized in that the gear ( 28 ) is biased by a spring to protect against improper loading.

10. Writing implement according to one of claims 1 to 7, characterized in that between the drive ( 30 ) and mine ( 20 ) one or more actuators is switched on.

11. Writing implement according to one of the preceding claims, characterized in that the current source ( 32 ) consists of a battery ( 32 ) and / or a charging unit.

12. Writing implement according to claim 11, characterized in that that the charging unit has one or more solar cells having.

13. Writing implement according to claim 12, characterized in that the surfaces of the solar cells lie in the surface of the housing ( 10 ).

14. Writing implement according to one of the preceding claims, characterized in that a clip ( 56 ) under spring tension on the surface of the housing part ( 14 ) and is arranged as part of the connection between the power source ( 32 ) and drive ( 30 ) in such a way that it directly or indirectly interrupts the connection between the power source ( 32 ) and the drive ( 30 ) when it is lifted from its support point on the housing.