EP0326716B1 - Zeichengerät mit einer Zeichenspitze, deren Stirnfläche die gezeichnete Strichstärke bestimmt - Google Patents

Zeichengerät mit einer Zeichenspitze, deren Stirnfläche die gezeichnete Strichstärke bestimmt Download PDF

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EP0326716B1
EP0326716B1 EP88121920A EP88121920A EP0326716B1 EP 0326716 B1 EP0326716 B1 EP 0326716B1 EP 88121920 A EP88121920 A EP 88121920A EP 88121920 A EP88121920 A EP 88121920A EP 0326716 B1 EP0326716 B1 EP 0326716B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
writing
ball
face
implement
drawing implement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88121920A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0326716A1 (de
Inventor
Roland Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebr Schneider GmbH
Original Assignee
Gebr Schneider GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Schneider GmbH filed Critical Gebr Schneider GmbH
Priority to AT88121920T priority Critical patent/ATE80837T1/de
Publication of EP0326716A1 publication Critical patent/EP0326716A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0326716B1 publication Critical patent/EP0326716B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K7/00—Ball-point pens
    • B43K7/10—Arrangements for feeding ink to the ball points
    • B43K7/105—Feed bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K1/00—Nibs; Writing-points
    • B43K1/08—Nibs; Writing-points with ball points; Balls or ball beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43K—IMPLEMENTS FOR WRITING OR DRAWING
    • B43K5/00—Pens with ink reservoirs in holders, e.g. fountain-pens
    • B43K5/18—Arrangements for feeding the ink to the nibs
    • B43K5/1818—Mechanical feeding means, e.g. valves; Pumps
    • B43K5/1827—Valves
    • B43K5/1836—Valves automatically closing
    • B43K5/1845—Valves automatically closing opened by actuation of the writing point

Definitions

  • the invention relates to a drawing device, in particular for numerically controlled drawing systems, with a drawing end, the end face of which determines the drawn line width of the drawing device and, when in use, has a capillary gap between itself and a writing or drawing medium, with a supply of writing medium to the drawing end and with one Rotating rolling element protruding from the end face of the character end.
  • Such a drawing device is known from GB-A-531 940.
  • a ball is embedded as a rolling element, which is pressed directly or indirectly by pressure springs from the inside against a ball seat and can release this ball seat for the flow of ink by pressing on the writing instrument.
  • the distance between the end face of the end of the drawing and a writing or drawing medium can have an alternating difference.
  • the solution according to the invention provides that the protrusion of the rolling element in a drawing device of the type mentioned in the introduction is dimensioned such that the capillary gap for the writing medium is formed between the writing or drawing support resting on the protruding end of the rolling body and the end face of the drawing end, the end face having grooves running from the inside to the outside with capillary cross-sectional dimensions.
  • the rotatable rolling element thus does not serve as part of a valve which must be mounted against spring force and must also be flexible in order to allow the writing fluid to escape to the end face. Rather, it has the task of preventing the end face of the end of the sign, which is used exclusively for applying the ink or writing fluid, from rubbing and being worn on the paper, the film or the like. At the same time, this ensures a constant, standard-compliant line width, even after prolonged use and heavy use of the drawing device. It is possible to dispense with the use of resistant and expensive materials at the end of the drawing and its end face, which reduces the manufacturing outlay as well as the avoidance of springs pressing the rolling elements against a locking seat.
  • the protrusion caused by the rolling element is very small and is expediently only a fraction of a millimeter, so that the capillary gap already mentioned is formed between the end face and the writing or drawing medium. This makes it possible to apply even, sharp-edged lines to difficult writing surfaces such as foils without disruptive interruptions.
  • the rotatability of the rolling element not only reduces the wear on this part which maintains the distance of the capillary gap, but rather also enables the drawing device to be easily guided over the writing or drawing medium when writing or drawing.
  • a single outlet for writing liquid is sufficient, because it runs through the grooves running from the inside to the outside with capillary cross-sectional dimensions is quickly pulled outwards onto the surface of the end face, which is advantageous for a certain width of the line to be produced.
  • the rolling element is designed as a ball and is preferably arranged centrally in the end face.
  • a rolling element designed as a ball only touches the writing or drawing surface in a punctiform manner and thus forms a largely continuous capillary gap in the area of the entire end surface of the drawing device.
  • a rotatable ball allows the drawing device to be moved easily and freely in any direction on the writing or drawing medium.
  • the central arrangement of the ball makes it easier to move the drawing device when writing or drawing with a capillary gap practically constant on each side of the end face and not to use it at an excessive angle.
  • the drawing device according to the invention with a rolling element designed as a ball has a certain similarity to conventional ballpoint pens. However, it differs significantly from these in its structure and mode of operation. While ballpoint pens usually encircle the writing ball with its outer flanged edge just below the great circle, in the drawing device according to the invention the ball protrudes only a fraction of a millimeter. The line width is determined by the face of the end of the character and not by the size of the writing ball and the possibly lower pressure force on this ball. While with a ballpoint pen a pasty writing medium is constantly transferred to a surface with the help of the writing ball, the capillary gap is essential for the writing function of the drawing device according to the invention.
  • Ballpoint pens and marking pens are also known, the writing ball of which is spring-loaded in the ballpoint pen tip and is arranged to be displaceable in the direction of the ballpoint pen axis.
  • Such pens or marker pens are described for example in DE-AS 12 09 912, DE-OS 25 59 158, US-PS 15 63 408 and FR-PS 950 038. They are intended to produce a variable stroke width depending on the pressure exerted on the writing ball, but they all also start from the basic principle of a conventional ballpoint pen, in which the expulsion and application of the writing medium to a writing surface is primarily due to the fact that ink, for example, is entrained by the writing ball - Rotation takes place.
  • the writing medium is at most brought to the writing ball by capillary forces, but not also to the writing or drawing medium.
  • the writing ball is designed to be movable in the direction of the ballpoint pen axis, the flanged edge surrounding it can possibly be brought up to a slight distance from the writing surface.
  • the flanged edge is not designed such that - as in the drawing device according to the invention - a capillary gap would form between an end face which determines the line width and the writing surface.
  • the arrangement of the writing ball which is displaceable in the direction of the ballpoint pen axis already stands in the way of this.
  • the ball consists of metal or hard metal.
  • a metal ball in particular if it is rotatable, it is practically not subject to wear.
  • a simple feeding of the writing medium to the end of the sign can consist in that the ball is supported in the end of the sign with a play that preferably forms capillary forces and is supported on the back in the area of the end of the sign opposite the end face by at least two holder-resistant, preferably web-shaped abutments, which the ball along a Touch small circle or point-like with their appropriately beveled contact surfaces.
  • the writing medium initially flows down from its reservoir into the area of the abutment. Since these are web-shaped, the writing medium can flow past them up to the upper area of the ball. Since the ball itself is supported with play, the writing medium can then continue to run between the ball and the end of the character that surrounds it up to the end face.
  • the play of the ball in the end of the drawing is expediently chosen to be so small that capillary forces also promote the flow of the writing medium up to the edge of the end face.
  • the abutments support the ball upwards and guarantee a constant capillary gap between the end face of the end of the sign and the writing or drawing support due to its holder-resistant design. At the same time, they secure the position of the ball in the direction of the longitudinal axis of the drawing device.
  • the ball in the drawing tip practically rubs only on the contact surfaces of the abutments; this creates a smooth line drawing.
  • the ball can be automatically centered in the longitudinal axis of the writing instrument during the writing process.
  • bevelled contact surfaces - in contrast to the contour of the sphere - reduce the direct contact area between the latter and the sphere and correspondingly reduce the frictional forces arising there.
  • both the drawing end and the ball from metal.
  • the manufacturing effort is reduced and the stability of the drawing device according to the invention is increased if at least the region of the drawing end surrounding the ball is made of preferably elastically expandable plastic.
  • the ball of the drawing device used rotates at very high speeds in the end of the drawing. If both the ball and the surrounding area of the drawing end are made of metal, there is basically the risk that the surfaces of the ball and the drawing end rubbing against each other will tend to "eat” as a result of the frictional heat that occurs and the drawing device will thus become unusable. This is avoided if the end of the sign is at least partially made of plastic.
  • elastically expandable plastic reduces the manufacturing outlay because the ball can simply be snapped into its mounting in the end of the drawing when the drawing device according to the invention is manufactured.
  • plastic as the material for the end of the sign does not have a disadvantage, since the ball serves as a spacer and the end face of the end of the sign itself does not come into contact with these media, or just does so.
  • the end of the drawing can also be in one piece and can be produced, for example, as a molded part. Only in the case of smaller line widths and correspondingly fine spheres is it expedient if the end of the drawing is of multiple parts and is preferably composed of two parts which can be plugged together and are rotationally symmetrical at their plug-in areas.
  • Both writing media serve simultaneously as lubricants for the ball that is stored in the end of the sign and rotates during the writing and drawing process.
  • a character end designated 1, of a writing and drawing device according to the invention.
  • a ball 2 serving as a spacer is rotatably mounted in the character end 1. It keeps an end face 3 of the character end 1 at a distance from a writing or drawing support 4 such that a capillary gap K can form between the writing or drawing support 4 and the end face 3.
  • the ball 2 is supported in the drawing tip 1 with play and is supported on the back by web-shaped abutments 5 which touch the ball with its beveled contact surfaces 6 along a small circle.
  • the Abutments 5 are arranged in a writing medium channel 7.
  • the writing medium - for example ink or ink - flows down in the writing medium channel 7 past the abutments 5 to the ball 2.
  • the lateral play of the ball 2 in the end of the drawing 1 allows the writing means to continue past the ball 2 to the end face 3.
  • the game between the ball 2 and the area of the character end 1 encompassing it is selected such that capillary forces also promote the flow of the writing medium towards the end face 3.
  • the writing means serves as a lubricant for the ball 2 rubbing during the writing or drawing process, particularly on the contact surfaces 6 of the abutment 5. While the ball 2 is made of metal, the drawing tip 1 in FIG. 1 consists essentially of solid plastic.
  • the line width of the drawing device is not determined by the ball 2, as in the case of a ballpoint pen, but rather by the end face 3 of the drawing tip 1. With a corresponding design of the end face 3, uniform, standard-compliant and sharp-edged lines can be drawn with the drawing device according to the invention.
  • the end face width B is exactly limited and can be adjusted to the desired line width.
  • the drawing device can also be used to write or draw on difficult writing or drawing media 4 - for example on foils - well and without disruptive interruptions. This is made possible by the capillary gap K between the end face 3 and the writing or drawing support 4, which is kept constant by means of the ball 2 supported on the back by the abutment 5.
  • Fig. 2 shows the drawing device 8 in a partial side sectional view.
  • a fibrous writing medium conductor 9 can be clearly seen. This leads ink or ink from a larger writing medium reservoir 10 behind it to the end of the character 1.
  • the writing medium reservoir 10 can likewise consist of a fibrous material or can also be designed as an ink cartridge.
  • the drawing device according to the invention can be used both for numerically controlled drawing systems and with the aid of a manual guide part for manual drawing. With a corresponding design, the drawing device can also be used, for example, to produce technical drawings by hand, mark stencils or write letters. Its design with a capillary gap and a rotatable ball serving as a spacer also allows use on difficult or abrasive writing or drawing media. Nevertheless, the manufacture of the drawing device according to the invention is possible with comparatively little effort.
  • Fig. 3 shows a two-part character end 1 ', which is composed essentially of a lower and upper parts 11a and 11b.
  • the parts 11a and 11b are pressed together at their rotationally symmetrical plug regions 12a and 12b during the manufacturing process of the character end 1 'and hold the ball 2 between them in their interior.
  • Such a design of the character tip 1 ' is particularly useful for fine balls, because a one-piece character tip could be difficult to form so that even a very fine ball can be snapped into it.
  • FIG. 4 shows, at the end of the drawing 1 ′′, other end face 3 ′, radial grooves 13 which run from the inside to the outside, as are also provided in the examples described above.
  • 4a shows the radial arrangement of these grooves 13 on the end face 3 ', which is associated with comparatively little manufacturing effort and is therefore preferred, and
  • FIG. 4b shows their arrangement and design in a lateral partial sectional view.
  • These grooves 13 are dimensioned so narrow in their cross-sectional dimensions, especially in their width, that they also act capillary. In this way, they draw the ink or ink faster outwards onto the surface of the end face 3 ', which is particularly advantageous when the tips of the characters are wider.
  • the grooves 13 could, however, also be designed, for example, to be open toward the outer edge or just to extend to the outer and / or inner edge of the end face 3 '.
  • the grooves 13 support the distribution of the ink or ink, which is sufficiently drawn in by the capillary gap K shown in FIG. 1, on the end face 3 or 3 'of the various exemplary embodiments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zeichengerät, insbesondere für numerisch gesteuerte Zeichenanlagen, mit einem Zeichenende, dessen Stirnfläche die gezeichnete Strichstärke des Zeichengerätes bestimmt und bei Gebrauch zwischen sich und einem Schreib-  oder Zeichenträger einen Kapillarspalt hat, mit einer Zuführung von Schreibmedium zum Zeichenende und mit einem die Stirnfläche des Zeichenendes überragenden drehbaren Wälzkörper.
  • Aus der GB-A-531 940 ist ein derartiges Zeichengerät bekannt. An dem Zeichenende ist dabei als Wälzkörper eine Kugel eingelassen, die direkt oder indirekt von Druckfedern von innen her gegen einen Kugelsitz gedrückt ist und durch Druck auf das Schreibgerät diesen Kugelsitz für den Durchfluß von Tinte freigeben kann. Somit kann der Abstand der Stirnfläche des Zeichenendes von einem Schreib- oder Zeichnungsträger einen wechselnden Unterschied haben.
  • Dabei zeigt diese Druckschrift unterschiedliche Lösungen entweder nur mit einem Wälzkörper und demgegenüber nur geringfügig seitlich überstehender Stirnfläche oder aber mit einer relativ großen Stirnfläche für eine größere Strichstärke, bei der mehrere Tintenaustrittsöffnungen vorgesehen sind, um die Stirnfläche genügend mit Tinte benetzen zu können, so daß auch entsprechend viele Verschlußkugeln als Ventilteile notwendig sind. Eine solche Vorrichtung ist aufwendig und störanfällig und vor allem besteht die Gefahr, daß entweder zu viel oder zu wenig Tinte abgegeben wird. Insbesondere kann nach einer gewissen Zeit ein Verschleiß der Kugeln auftreten, so daß auch deren Schließwirkung beeinträchtigt werden kann.
  • Erheblich weniger aufwendig sind Zeichengeräte anderer Gattung, die eine als Röhrchen ausgebildete Zeichenspitze aufweisen. In vorteilhafter Weise bestimmt dabei die Stirnfläche die Breite des gezeichneten Striches, so daß gleichmäßige, normgerechte und randscharfe Linien bzw. "Striche" gefertigt werden können. Werden solche Zeichengeräte in großem Umfang und mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit beispielsweise in numerisch gesteuerten Zeichenanlagen, sogenannten Plottern, eingesetzt, müssen hochwertige Werkstoffe benutzt werden, um genügend lange Standzeiten zu erreichen. Vor allem abrasive Schreib-  oder Zeichnungsträger, beispielsweise matte Zeichenfolien, ergeben einen hohen Verschleiß an der Stirnfläche des Zeichengerätes. Bisher werden deshalb derartige Zeichengeräte häufig nur im Einwegsystem verwendet und/oder das Zeichenende beispielsweise mit einem Hartmetalleinsatz versehen. Der damit verbundene konstruktive Aufwand und die Verwendung hochwertiger Werkstoffe führt bislang wiederum zu einem sehr hohen Herstellungsaufwand auch dann, wenn das Zeichengerät nur für eine einmalige Verwendung vorgesehen ist.
  • Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Zeichengerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Herstellung mit vergleichsweise wenig Aufwand verbunden und welches auf abrasiven Schreib- und Zeichnungsträgern kaum einem Verschleiß unterworfen ist, welches aber dennoch gleichmäßige, normgerechte und randscharfe Linien ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß bei einem Zeichengerät der eingangs erwähnten Art der Überstand des Wälzkörpers derart bemessen ist, daß zwischen dem am Überstandsende des Wälzkörpers anliegenden Schreib- oder Zeichnungsträger und der Stirnfläche des Zeichenendes der Kapillarspalt für das Schreibmedium gebildet ist, wobei die Stirnfläche von innen nach außen verlaufende Rillen mit kapillarwirkenden Querschnittsabmessungen aufweist.
  • Der drehbare Wälzkörper dient somit nicht als Teil eines Ventiles, welches gegen Federkraft gelagert und auch nachgiebig sein muß, um die Schreibflüssigkeit an die Stirnfläche austreten zu lassen. Er hat vielmehr die Aufgabe zu verhindern, daß die ausschließlich zum Auftragen der Tinte oder Schreibflüssigkeit dienende Stirnfläche des Zeichenendes auf dem Papier, der Folie oder dergleichen reibt und verschlissen wird. Gleichzeitig ist dadurch eine gleichbleibende, normgerechte Linienbreite auch bei längerem Gebrauch und starker Beanspruchung des Zeichengerätes gewährleistet. Auf eine Verwendung von widerstandsfähigen und teuren Werkstoffen an dem Zeichenende und dessen Stirnfläche kann verzichtet werden, was den Herstellungsaufwand ebenso reduziert wie die Vermeidung von den Wälzkörper an einen Schließsitz drückenden Federn. Der von dem Wälzkörper bewirkte Überstand ist sehr gering und beträgt zweckmäßigerweise nur Bruchteile von Millimetern, so daß zwischen der Stirnfläche und dem Schreib- oder Zeichnungsträger der schon erwähnte Kapillarspalt gebildet wird. Dies ermöglicht es, auch auf schwierigen Schreibflächen wie beispielsweise Folien gleichmäßige und randscharfe Linien ohne störende Unterbrechungen aufzutragen.
  • Die Drehbarkeit des Wälzkörpers vermindert nicht nur die Abnützung dieses die Distanz des Kapillarspaltes aufrechterhaltenden Teiles, sondern ermöglicht vielmehr auch, das Zeichengerät beim Schreiben oder Zeichnen leichtgängig über den Schreib- oder Zeichnungsträger führen zu können. In vorteilhafter Weise genügt dabei ein einziger Austritt für Schreibflüssigkeit, weil diese durch die von innen nach außen verlaufenden Rillen mit kapillarwirkenden Querschnittsabmessungen schnell nach außen auf die Oberfläche der Stirnfläche gezogen wird, was für eine bestimmte Breite des herzustellenden Striches von Vorteil ist.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Wälzkörper als Kugel ausgebildet und vorzugsweise zentral in der Stirnfläche angeordnet ist. Ein als Kugel ausgebildeter Wälzkörper berührt nämlich die Schreib- oder Zeichenfläche nur punktförmig und bildet damit einen weitgehend durchgängigen Kapillarspalt im Bereich der gesamten Stirnfläche des Zeichengerätes. Darüberhinaus gestattet eine drehbare Kugel, das Zeichengerät leichtgängig und frei in jede beliebige Richtung auf dem Schreib-  oder Zeichnungsträger zu bewegen. Die zentrale Anordnung der Kugel erleichtert es, das Zeichengerät beim Schreiben oder Zeichnen mit einem auf jeder Seite der Stirnfläche praktisch gleichbleibenden Kapillarspalt zu bewegen und nicht übermäßig schräg zu verwenden.
  • Bei oberflächlicher Betrachtung hat das erfindungsgemäße Zeichengerät mit einem als Kugel ausgebildeten Wälzkörper eine gewisse Ähnlichkeit mit üblichen Kugelschreibern. Von diesen unterscheidet es sich aber wesentlich in seinem Aufbau und seiner Funktionsweise. Während Kugelschreiber üblicherweise kurz unterhalb des Großkreises die Schreibkugel mit ihrem äußeren Bördelrand umfassen, steht bei dem erfindungsgemäßen Zeichengerät die Kugel nur Bruchteile von Millimetern über. Die Linienbreite wird durch die Stirnfläche des Zeichenendes und nicht durch die Größe der Schreibkugel und die eventuell größere geringere Druckkraft auf diese Kugel bestimmt. Während bei einem Kugelschreiber ständig ein pastöses Schreibmedium mit Hilfe der Schreibkugel auf eine Fläche übertragen wird, ist für die Schreibfunktion des erfindungsgemäßen Zeichengerätes der Kapillarspalt wesentlich.
  • Er saugt durch seine Kapillarwirkung das Schreibmedium in den Bereich zwischen Stirnfläche und Zeichnungsträger und gestattet es, - im Gegensatz zu vorbekannten Kugelschreibern - mit dem erfindungsgemäßen Zeichengerät auch auf schwierigen Schreib- oder Zeichnungsträgern, wie beispielsweise Folien gut und zuverlässig zu schreiben oder zu zeichnen.
  • Man kennt bereits auch Kugelschreiber und Markierstifte, deren Schreibkugel in der Kugelschreiberspitze federdruckbeaufschlagt und in Richtung der Kugelschreiberachse verschiebbar angeordnet ist. Solche Kugelschreiber bzw. Markierstifte werden beispielsweise in der DE-AS 12 09 912, der DE-OS 25 59 158, der US-PS 15 63 408 sowie der FR-PS 950 038 beschrieben. Sie sollen eine von dem auf die Schreibkugel einwirkenden Schreibdruck abhängige veränderliche Strichstärke bewirken, gehen alle aber auch von dem Grundprinzip eines üblichen Kugelschreibers aus, bei dem die Austreibung und der Auftrag des Schreibmediums auf eine Schreibfläche vor allem durch die Mitnahme etwa von Tinte infolge der Schreibkugel-Drehung erfolgt. Bei diesen vorbekannten Kugelschreibern oder Markierstiften wird das Schreibmedium allenfalls durch Kapillarkräfte an die Schreibkugel herangeführt, nicht aber auch auf den Schreib- oder Zeichnungsträger. Wenn bei solchen vorbekannten Geräten die Schreibkugel in Richtung der Kugelschreiberachse beweglich ausgebildet ist, so kann der sie umgebende Bördelrand eventuell zwar bis auf einen geringfügigen Abstand an die Schreibfläche herangebracht werden. Der Bördelrand ist jedoch nicht so ausgebildet, daß -wie bei dem erfindungsgemässen Zeichengerät - sich zwischen einer die Linienbreite bestimmenden Stirnfläche und der Schreibfläche ein Kapillarspalt bilden würde. Bei den genannten Kugelschreibern und Markierstiften steht dem bereits die in Richtung der Kugelschreiberachse verschiebbare Anordnung der Schreibkugel entgegen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Zeichengerät ist es vorteilhaft, wenn die Kugel aus Metall oder Hartmetall besteht. Eine metallene Kugel, insbesondere wenn sie drehbar ausgebildet ist, unterliegt praktisch kaum einem Verschleiß.
  • Eine einfache Zuführung des Schreibmediums zum Zeichenende kann darin bestehen, daß die Kugel in dem Zeichenende mit einem vorzugsweise Kapillarkräfte bildenden Spiel gelagert und in dem der Stirnfläche gegenüberliegenden Bereich des Zeichenendes durch wenigstens zwei halterfeste, vorzugsweise Stegförmige Widerlager rückseitig abgestützt ist, die die Kugel entlang eines Kleinkreises oder punktförmig mit ihren zweckmäßigerweise abgeschrägten Berührungsflächen berühren.
  • Das Schreibmedium fließt zunächst aus seinem Reservoir nach unten in den Bereich der Widerlager. Da diese stegförmig ausgebildet sind, kann das Schreibmedium an ihnen vorbei bis an den oberen Bereich der Kugel heranfließen. Da die Kugel selbst mit Spiel gelagert ist, kann das Schreibmedium anschließend zwischen der Kugel und dem sie umfassenden Zeichenende vorbei bis zur Stirnfläche weiterlaufen. Zweckmäßigerweise wird dabei das Spiel der Kugel in dem Zeichenende so gering gewählt, daß auch hier Kapillarkräfte den Fluß des Schreibmediums bis an den Rand der Stirnfläche fördern. Die Widerlager stützen die Kugel nach oben hin ab und garantieren durch ihre halterfeste Ausbildung einen konstanten Kapillarspalt zwischen der Stirnfläche des Zeichenendes und dem Schreib- oder Zeichnungsträger. Gleichzeitig sichern sie die Position der Kugel in Richtung der Längsachse des Zeichengerätes. Während des Schreib- und Zeichenvorganges reibt die Kugel in der Zeichenspitze praktisch nur an den Berührungsflächen der Widerlager; damit wird ein leichtgängiges Linienziehen erreicht. Mit Hilfe der abgeschrägten Berührungsflächen läßt sich die Kugel während des Schreibvorganges automatisch in der Längsachse des Schreibgerätes zentrieren. Zudem verringern abgeschrägte - im Gegensatz zu dem Kugelumriß angepaßten - Berührungsflächen den unmittelbaren Kontaktbereich zwischen diesen und der Kugel und reduzieren entsprechend auch die dort entstehenden Reibungskräfte.
  • Zwar ist es denkbar, sowohl das Zeichenende als auch die Kugel aus Metall auszubilden. Jedoch wird der Herstellungsaufwand verringert und die Standfestigkeit des erfindungsgemäßen Zeichengerätes erhöht, wenn zumindest der die Kugel umgebende Bereich des Zeichenendes aus vorzugsweise elastisch aufweitbarem Kunststoff ist. Insbesondere bei den von Plottern erreichten hohen Schreib- und Zeichengeschwindigkeiten rotiert die Kugel des verwendeten Zeichengerätes mit sehr hohen Umdrehungszahlen in dem Zeichenende. Ist sowohl die Kugel als auch der sie umgebende Bereich des Zeichenendes aus Metall ausgebildet, so besteht grundsätzlich die Gefahr, daß die aufeinander reibenden Flächen von Kugel und Zeichenende infolge der dabei auftretenden Reibungshitze zum "Fressen" neigen und damit das Zeichengerät unbrauchbar wird. Dies wird vermieden, wenn das Zeichenende zumindest teilweise aus Kunststoff ausgebildet wird. Dabei verringert elastisch aufweitbarer Kunststoff den Herstellungsaufwand, weil bei Herstellung des erfindungsgemäßen Zeichengerätes die Kugel einfach in ihre Lagerung in dem Zeichenende eingeschnappt werden kann. Auch bei abrasiven Schreib- oder Zeichnungsträgern wirkt sich die Verwendung von Kunststoff als Material für das Zeichenende nicht nachteilig aus, da ja die Kugel als Abstandhalter dient und die Stirnfläche des Zeichenendes selbst mit diesen Medien nicht bzw. gerade noch in Berührung kommt.
  • Bei Verwendung von elastisch aufweitbarem Kunststoff kann das Zeichenende auch einteilig sein und beispielsweise als Spritzling hergestellt werden. Lediglich bei kleineren Linienbreiten und entsprechend feinen Kugeln ist es zweckmäßig, wenn das Zeichenende mehrteilig ausgebildet und vorzugsweise aus zwei zusammensteckbaren, an ihren Steckbereichen rotationssymmetrischen Teilen zusammengesetzt ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn in dem Zeichengerät ein mit Tusche oder Tinte gefülltes Schreibmittel-Reservoir vorgesehen ist.
  • Dabei dienen beide Schreibmedien gleichzeitig als Schmiermittel für die in dem Zeichenende gelagerte und beim Schreib- und Zeichenvorgang rotierende Kugel.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    das teilweise abgebildete Zeichenende eines Zeichengerätes in Schnittdarstellung,
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßes Zeichengerät in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    ein mehrteilig ausgebildetes Zeichenende in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung und
    Fig. 4
    ein Zeichenende, dessen Stirnfläche kapillar wirkende radiale Rillen aufweist, in einer Aufsicht (Fig.4a) und einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung (Fig.4b).
  • Fig. 1 zeigt den unteren Bereich eines mit 1 bezeichneten Zeichenendes eines erfindungsgemäßen Schreib- und Zeichengerätes. In dem Zeichenende 1 ist eine als Abstandhalter dienende Kugel 2 drehbar gelagert. Sie hält eine Stirnfläche 3 des Zeichenendes 1 von einem Schreib- oder Zeichnungsträger 4 derart auf Abstand, daß sich zwischen dem Schreib-  oder Zeichnungsträger 4 und der Stirnfläche 3 ein Kapillarspalt K bilden kann. Die Kugel 2 ist in der Zeichenspitze 1 mit Spiel gelagert und rückseitig durch stegförmige Widerlager 5 abgestützt, die die Kugel entlang eines Kleinkreises mit ihren abgeschrägten Berührungsflächen 6 berühren. Die Widerlager 5 sind in einem Schreibmittel-Kanal 7 angeordnet. Das Schreibmittel - beispielsweise Tusche oder Tinte - fließt im Schreibmittel-Kanal 7 an den Widerlagern 5 vorbei zur Kugel 2 nach unten. Das seitliche Spiel der Kugel 2 in dem Zeichenende 1 erlaubt es dem Schreibmittel, an der Kugel 2 vorbei zur Stirnfläche 3 weiterzulaufen. Das Spiel zwischen der Kugel 2 und dem sie umfassenden Bereich des Zeichenendes 1 ist so gewählt, daß auch hier Kapillarkräfte den Fluß des Schreibmittels zur Stirnfläche 3 hin fördern. Das Schreibmittel dient der beim Schreib- oder Zeichenvorgang vor allem an den Berührungsflächen 6 der Widerlager 5 reibenden Kugel 2 als Schmiermittel. Während die Kugel 2 aus Metall hergestellt ist, besteht in Fig. 1 die Zeichenspitze 1 im wesentlichen aus festem Kunststoff.
  • Die Linienbreite des Zeichengerätes wird nicht - wie bei einem Kugelschreiber - durch die Kugel 2 bestimmt, sondern durch die Stirnfläche 3 der Zeichenspitze 1. Bei entsprechender Ausgestaltung der Stirnfläche 3 lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Zeichengerät gleichmäßige, normgerechte und randscharfe Linien ziehen. Die Stirnflächen-Breite B ist exakt begrenzt und kann auf die gewünschte Linienbreite abgestimmt werden. Mit dem Zeichengerät kann auch auf schwierigen Schreib- oder Zeichnungsträgern 4 - beispielsweise auf Folien - gut und ohne störende Unterbrechungen geschrieben oder gezeichnet werden. Dies ermöglicht der Kapillarspalt K zwischen der Stirnfläche 3 und dem Schreib- oder Zeichnungsträger 4, der mittels der durch die Widerlager 5 rückseitig abgestützten Kugel 2 konstant gehalten wird. Auch bei längerem Gebrauch des erfindungsgemäßen Zeichengerätes bleibt dessen Linienbreite konstant, da die Stirnfläche 3 mit dem Schreib- oder Zeichnungsträger 4 praktisch nicht in Berührung kommt und daher - auch bei abrasiven Medien, wie beispielsweise matten Folien - kaum einem Verschleiß unterliegt. Gewöhnlich rollt allein die drehbare Kugel 2 über den Schreib-  oder Zeichnungsträger 4. Dabei mitwirkende nach außen verlaufende Rillen 13 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen in Fig 1, sowie auch in Fig. 2 und 3 weggelassen und werden anhand der Fig. 4a und 4b erläutert.
  • Fig. 2 zeigt das Zeichengerät 8 in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung. Deutlich zu erkennen ist ein fasriger Schreibmittel-Leiter 9. Dieser führt Tinte oder Tusche aus einem dahinterliegenden größeren Schreibmittel-Reservoir 10 zum Zeichenende 1. Dabei kann das Schreibmittel-Reservoir 10 ebenfalls aus einem fasrigen Material bestehen oder auch als Tintenpatrone ausgebildet sein.
  • Auch in Fig. 2 sind die abgeschrägten Berührungsflächen 6 der Widerlager 5 zu erkennen, die die Kugel 2 entlang eines Kleinkreises berühren; während des Schreibvorganges zentrieren sie die Kugel 2 automatisch in der Längsachse des Zeichengerätes 8.
  • Das erfindungsgemäße Zeichengerät kann sowohl bei numerisch gesteuerten Zeichenanlagen als auch mit Hilfe eines Hand-Führungsteils zum manuellen Zeichnen verwendet werden. Bei entsprechender Ausgestaltung können mit dem Zeichengerät beispielsweise technische Zeichnungen auch von Hand hergestellt, Schablonen ausgezeichnet oder Buchstaben geschrieben werden. Seine Ausgestaltung mit einem Kapillarspalt und einer als Abstandhalter dienenden drehbaren Kugel gestattet auch die Verwendung auf schwierigen oder abrasiven Schreib- oder Zeichnungsträgern. Dennoch ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Zeichengerätes mit vergleichsweise geringem Aufwand möglich.
  • Fig. 3 zeigt ein zweiteilig ausgebildetes Zeichenende 1', das im wesentlichen aus einem unteren und oberen Teil 11a und 11b zusammengesetzt ist. Die Teile 11a und 11b werden beim Herstellungsvorgang des Zeichenendes 1' an ihren rotationssymmetrisch ausgebildeten Steckbereichen 12a und 12b zusammengepreßt und nehmen zwischen sich in ihrem Inneren die Kugel 2 auf. Eine solche Ausbildung der Zeichenspitze 1' ist insbesondere bei feinen Kugeln zweckmäßig, da eine einteilige Zeichenspitze nur schwer so ausgebildet werden könnte, daß auch eine sehr feine Kugel in sie einschnappbar ist.
  • Fig. 4 schließlich zeigt an dem Zeichenende 1'' anderen Stirnfläche 3' von innen nach außen verlaufende, radiale Rillen 13, wie sie auch bei den vorbeschriebenen Beispielen vorgesehen sind. Fig. 4a zeigt die mit vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand verbundene und daher bevorzugte radiale Anordnung dieser Rillen 13 auf der Stirnfläche 3', Fig.4 b deren Anordnung und Ausbildung in einer seitlichen Teil-Schnittdarstellung. Diese Rillen 13 sind in ihren Querschnittsabmessungen -,vor allem in ihrer Breite so schmal bemessen, daß auch sie kapillar wirken. Damit ziehen sie die Tinte oder Tusche schneller nach außen auf die Oberfläche der Stirnfläche 3', was insbesondere bei Zeichenspitzen mit breiteren Strichstärken von Vorteil ist.
    Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform; die Rillen 13 könnten aber auch beispielsweise zum äußeren Rand hin offen ausgebildet werden oder aber nur knapp bis an den äußeren und/oder inneren Rand der Stirnfläche 3' reichen. Auch in diesen möglichen Ausführungsformen unterstützen die Rillen 13 die Verteilung der von dem in Fig.1 dargestellten Kapillarspalt K reichlich angesogenen Tusche oder Tinte auf der Stirnfläche 3 oder 3' der verschiedenen Ausführungsbeispiele.

Claims (9)

  1. Zeichengerät, insbesondere für numerisch gesteuerte Zeichenanlagen, mit einem Zeichenende (1,1',1''), dessen Stirnfläche (3,3') die gezeichnete Strichstärke des Zeichengerätes bestimmt und bei Gebrauch zwischen sich und einem Schreib- oder Zeichenträger (4) einen Kapillarspalt (K) hat, mit einer Zuführung von Schreibmedium zum Zeichenende (1,1',1'') und mit einem die Stirnfläche (3,3') des Zeichenendes (1,1',1'') überragenden drehbaren Wälzkörper, wobei der Überstand des Wälzkörpers derart bemessen ist, daß zwischen dem am Überstandende des Wälzkörpers anliegenden Schreib- oder Zeichnungsträger (4) und der Stirnfläche (3,3') des Zeichenendes (1,1',1'') der Kapillarspalt (K) für das Schreibmedium gebildet ist, und wobei die Stirnfläche (3,3') von innen nach außen verlaufende Rillen (13) mit kapillarwirkenden Querschnittsabmessungen aufweist.
  2. Zeichengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper als Kugel (2) ausgebildet und vorzugsweise zentral in der Stirnfläche (3,3') angeordnet ist.
  3. Zeichengerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (2) aus Metall oder Hartmetall besteht.
  4. Zeichengerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (2) in dem Zeichenende (1,1',1'') mit einem vorzugsweise Kapillarkräfte bildenden Spiel gelagert und in dem der Stirnfläche (3,3') gegenüberliegenden Bereich des Zeichenendes (1,1',1'') durch wenigstens zwei halterfeste, vorzugsweise stegförmige Widerlager (5) rückseitig abgestützt ist, die die Kugel (2) entlang eines Kleinkreises oder punktförmig mit ihren zweckmäßigerweise abgeschrägten Berührungsflächen (6) berühren.
  5. Zeichengerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der die Kugel (2) umgebende Bereich des Zeichenendes (1,1',1'') aus vzw. elastisch aufweitbarem Kunststoff ist.
  6. Zeichengerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichenende (1,1'') einteilig ist.
  7. Zeichengerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeichenende (1') mehrteilig ausgebildet und vorzugsweise aus zwei zusammensteckbaren, an ihren Steckbereichen (12a,12b) rotationssymmetrischen Teilen (11a, 11b) zusammengesetzt ist.
  8. Zeichengerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zeichengerät (8) ein mit Tusche oder Tinte gefülltes Schreibmittel-Reservoir (10) vorgesehen ist.
  9. Zeichengerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von innen nach außen verlaufenden Rillen (13) radial angeordnet sind.
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