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Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmechanik aus einem verschiebbaren,
einteiligen Druckstift in einer einteiligen Führungshülse und aus einer Querführungsnut
in dem 'einen Teil und einer herzförmigen Längsführungsnut in dem anderen Teil mit
einer Ausnehmung zum Einführen eines Sperrkörpers für die beiden durch die Längsführungsnut
bestimmten Raststellungen.
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Bei einer derartigen Druckmechanik ist der Druckstift in zwei Endstellungen
einrastbar, indem der Sperrkörper die Lage des insbesondere federbelasteten Druckstiftes
in bezug zur Führungshülse in den Endstellungen festlegt. Die Tiefe der an den sich
gegenüberliegenden Flächen der beiden Teile befindlichen Nuten entspricht etwa dem
Radius des Sperrkörpers. Durch Druck auf den Druckstift, der jeweils entgegen der
Federbelastung ausgeübt wird, gelangt der Sperrkörper von der einen in die andere
Raststellung. Diese Endstellung wird dann beibehalten, sobald der Druck auf den
Druckstift wegfällt. Derartige Druckmechaniken dienen insbesondere bei Kugelschreibern
zum Festlegen der Schreibminen in den Raststellungen.
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Bei solchen Druckmechaniken trägt der Druckstift oder die Führungshülse
einen getrennten, als Anschlag dienenden Teil, der erst nach dem Einbau des Sperrkörpers
angebracht wird. Dieser Anschlag dient dazu, den Sperrkörper zwischen dem Druckstift
und der Führungshülse der Druckmechanik verschiebbar festzulegen und somit den Druckstift
und die Führungshülse dauernd miteinander derart zu verbinden, daß die Axialbewegungen
des Druckstiftes von einer seiner Endstellungen zur anderen stets möglich sind.
Bei dieser Druckmechanik ist die Längsführungsnut mit zwei Haltestellungen durch
einander gegenüber angeordnete, geschweifte Ränder zweier Ringe begrenzt. Diese
Ringe bestehen üblicherweise aus Kunststoff und sind beide auf dem Druckstift befestigt.
Um solche Druckmechaniken zusammenzubauen, wird zunächst der erste Ring am Druckstift
befestigt, der darauf in die Führungshülse eingeführt wird. Dann wird der Sperrkörper
in die Längsführungsnut der Führungshülse eingelassen, worauf der zweite Ring am
Druckstift angebracht wird. Dieser letzte Vorgang muß mit großer Genauigkeit durchgeführt
werden, da die gegenseitige Lage der beiden Ringe für die Form der Längsführungsnut
mit zwei Haltestellungen maßgebend ist. Andernfalls arbeitet die Druckmechanik nicht
befriedigend.
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Der Zusammenbau einer solchen Druckmechanik ist somit sehr schwierig
und erfordert entweder eine sehr große Aufmerksamkeit und eine ungewöhnliche Fingerfertigkeit
der damit beschäftigten Person oder teuere und umständliche Maschinen.
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Ferner sind Druckmechaniken bekannt, bei denen die Längsführungsnut
mit zwei Haltestellungen völlig in die Mantelfläche des Druckstiftes gefräst ist.
Dabei erstreckt sich diese Längsführungsnut normalerweise bis zu einem Ende des
Druckstiftes. Um den Zusammenbau der Druckmechanik überhaupt durchführen zu können,
muß zunächst der Sperrkörper in die Quernut der waagerecht gehaltenen Führungshülse
eingelassen werden. Dann wird der Druckstift in die Hülse derart eingeführt, daß
der Eingang seiner Längsführungsnut mit dem Sperrkörper übereinstimmt. Dann wird
ein Einsatz mit einem mittleren Vorsprung am Ende des Druckstiftes befestigt. Dieser
Einsatz schließt den Eingang der Nut. Sein Vorsprung wird in eine am Ende des Druckstiftes
vorgesehene axiale Bohrung mit Reibungssitz eingeführt.
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Bei einer Druckmechanik dieser Art ist der Zusammenbau maschinell
nicht möglich und muß von Hand erfolgen, so daß eine Massenproduktion ausgeschlossen
ist. Außerdem ist die Befestigung des Einsatzes samt Vorsprung im Drücker nicht
vollkommen sicher, indem sich diese Einsätze während des Betriebes aus dem Drücker
lösen. Weiterhin besteht diese Druckmechanik aus drei Teilen, nämlich der Führungshülse,
dem Druckstift und dem Einsatz. Diese drei Teile müssen getrennt bearbeitet und
zusammengebaut werden. Verglichen mit einem einteiligen Druckstift verursacht ferner
der in die axiale Bohrung des Druckstiftes eingeführte Vorsprung des Einsatzes einen
Materialverlust.
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Schließlich ist auch eine Druckmechanik bekannt, bei der die Führungshülse
und der Druckstift je aus einem einzigen Stück, z. B. aus Metall, bestehen. Der
Zusammenbau der Druckmechanik, insbesondere das Einführen des Sperrkörpers, erfolgt
über einen in der Führungshülse oder im Druckstift vorgesehenen Einführungskanal,
der in eine Längsführungsnut mit zwei Haltestellungen mündet. Das andere Ende dieses
Einführungskanals mündet an einer freien Stirnfläche des Druckstiftes oder der Führungshülse.
Der Einführungskanal weist eine Verengung auf, die derart ausgebildet ist, daß der
bei bekannten Ausführungen als Kugel ausgebildete Sperrkörper nur in einer Richtung
in den Kanal eingeführt werden kann. Beispielsweise weist diese Verengung im Bereich
des Einganges eine gegenüber der Kanalachse leicht geneigte und im Bereich der Nut
eine schräge oder gar senkrechte Flanke auf.
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Diese Druckmechanik verursacht jedoch bei der Fertigung erhebliche
Schwierigkeiten und arbeitet nicht zuverlässig. Es genügt nicht, nur die Quernut
und die Längsführungsnut sowie den Einführungskanal, hauptsächlich aber dessen Verengung
mit einer genügend Betriebssicherheit bietenden Toleranz zu bearbeiten. Ist nämlich
die Verengung des Einführungskanals nicht stark genug, so fällt die Kugel in den
Einführungskanal zurück, so daß der Druckstift und die Führungshülse nicht mehr
miteinander verbunden sind. Die Druckmechanik ist somit außer Betrieb. Ist die Verengung
zu stark, so entstehen andere Schwierigkeiten. Entweder kann dann die Kugel beim
Zusammenbau der Druckmechanik nicht eingeführt werden oder die Kugel beschädigt
die Verengung oder sie wird selbst beschädigt. Wird die Verengung des Einführungskanals
während des Zusammenbaues beschädigt, so ist die Lebensdauer der Druckmechanik sehr
begrenzt. Wird die Kugel beschädigt, so ist eine zuverlässige Arbeitsweise von vornherein
fraglich.
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Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die Druckmechanik
mit den eingangs im ersten Absatz erläuterten Merkmalen so weiterzubilden, daß bei
leichter und billiger Herstellung der Zusammenbau einfach und eine zuverlässige
Arbeitsweise für lange Zeit gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ausnehmung am vorderen
Ende der Längsführungsnut angeordnet und als eine mindestens die Abmessungen des
Sperrkörpers aufweisende Aufnahmestelle ausgebildet ist, an die sich ein Anschlag
an einem der beiden Teile anschließt, und die nach dem Einbringen des Sperrkörpers
in die Längsführungsnut mittels
der Querführungsnut von einem am
Anschlag anstehenden, verformbaren Sperrstück übergriffen ist. Im einzelnen ist
der Anschlag als Bund des Druckstiftes ausgebildet und das verformbare Sperrstück
befindet sich an der Führungshülse. Dabei wird das verformbare Sperrstück als rohrförmiges
Profilstück am Vorderende der Führungshülse ausgebildet.
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Die Erfindung vereinigt die Vorteile einer sehr einfachen Herstellung
- die Druckmechanik besteht ausschließlich aus zwei bearbeiteten Teilen, dem Druckstift
und der Führungshülse - und eines sehr raschen Zusammenbaus. Da die Längsführungsnut
aus einem Werkstück herausgearbeitet wird, kann sie mit höchster Genauigkeit gefertigt
werden. Die Herstellungskosten einer solchen Druckmechanik sind somit sehr niedrig
und trotzdem arbeitet die Druckmechanik mit voller Zuverlässigkeit. Sie ist insbesondere
zur Anwendung in einem Kugelschreiber geeignet, bei dem Herstellungskosten und Betriebssicherheit
von maßgebender Bedeutung sind. Dabei können beliebige Sperrkörper, wie Kugelen,
zylinderförmige Rollen od. dgl., verwendet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. An Hand dieses Ausführungsbeispiels wird insbesondere der Zusammenbau
der Druckmechanik dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den hinteren
Teil eines Kugelschreibers mit einer Druckmechanik, F i g. 2 eine teilweise Abwicklung
der Mantelfläche des Drückers gemäß F i g. 1, F i g. 3, 4 eine Ansicht der Druckmechanik
gemäß F i g. 1 mit geschnittener Führungshülse und teilweise geschnittenem Drücker
in zwei aufeinanderfolgenden Schritten während des Zusammenbaues.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte Druckmechanik ist in einem Kugelschreiber
mit einem Gehäuse 1 aus Kunststoff vorgesehen, in dem eine axial verschiebbare
Schreibpatrone 2 angeordnet ist. Diese Schreibpatrone 2 ist durch eine in der Zeichnung
nicht dargestellte, sie umschließende Feder von unten nach oben belastet. Diese
Feder stützt sich einerseits auf einen Bund der Schreibpatrone 2 und andererseits
auf eine innere Schulterfläche des Gehäuses 1. Am oberen Ende des Gehäuses 1 ist
eine mit einem Gewinde 4 und einem Kopf 5 versehene Führungshülse 3 derart aufgeschraubt,
daß der Kopf an dem oberen Rand des Gehäuses anliegt. Diese Führungshülse 3 weist
eine mittlere, durchgehende, zylindrische Bohrung 6 auf. Im Bereich des vorderen
Endes ist diese Bohrung 6 mit einer ringförmigen, offenen Querführungsnut 7 trapezförmigen
Querschnittes versehen. Ferner ist diese Führungshülse 3 mit einem rohrförmigen
Profilstück versehen, das als verformbares Sperrstück 8 dient. Die beiden Flächen
des Sperrstückes 8 sind zylindrisch bearbeitet, wie dies aus F i g. 3 ersichtlich
ist. Die F i g. 3 zeigt die Stellung des als Profilstück ausgebildeten Sperrstückes
8 am Anfang des Zusammenbaues. Das als Profilstück ausgebildete Sperrstück
8 hat eine geringere Wandstärke als der übrige Teil der Führungshülse 3,
so daß es leicht verformbar ist. Der Innendurchmesser des Sperrstückes
8 ist etwas größer als der Innendurchmesser der Bohrung 6, so daß am Übergang
zwischen dieser Bohrung 6 und dem als Profilstück ausgebildeten Sperrstück
8 eine Schulterfläche 19 entsteht.
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Ein zylindrischer Druckstift 9, dessen vorderes Ende einen als Anschlag
10 dienenden Bund aufweist, ist in der Bohrung 6 axial verschiebbar angeordnet.
Die Mantelfläche dieses Druckstiftes 9 weist eine Längsführungsnut 11 auf,
deren Tiefe gleichmäßig, deren Breite jedoch ungleichmäßig ist. Der Verlauf der
Längsführungsnut 11 entspricht im wesentlichen einer herzförmigen Linie (F i g.
2). Die gegen unten gerichtete Herzspitze hat eine abnehmbare Breite und mündet
in eine Aufnahmestelle 12,
deren Tiefe größer ist als die Tiefe der Längsführungsnut
11. Als Sperrkörper 13 dient eine Kugel, deren Durchmesser den Tiefen der Querführungsnut
7 und der Längsführungsnut 11 entspricht. Die Kugel liegt teilweise in der
Querführungsnut 7 der Führungshülse 3, teilweise in der Längsführungsnut
11 des Druckstiftes 9. Wie in F i g. 1 ersichtlich, ist das als Profilstück
ausgebildete Sperrstück 8 der Führungshülse 3 leicht nach innen in die endgültige
Arbeitsstellung verstaucht. Unter der Wirkung der in der Zeichnung nicht dargestellten,
die Schreibpatrone 2
belastenden Feder, schlägt der als Anschlag
10 dienende Bund bei Aufwärtsbewegung des Druckstiftes 9 an das verformte
Sperrstück B. Der Druckstift 9 befindet sich dann in seiner oberen
Endstellung. In dieser oberen Endstellung liegt die ringförmige Zone 18 des
Druckstiftes 9 auf der Höhe der Querführungsnut 7. Diese Zone
18 liegt quer durch den unteren Teil der Längsführungsnut 11, so daß
die Kugel in dieser Lage nicht durch die Zone 18 wandern und demnach auch
nicht in die Aufnahmestelle 12 fallen kann. Wenn, ausgehend von der Stellung
der F i g. 1, der Druckstift 9 nach unten verstellt wird, wird entgegen der Wirkung
der in der Zeichnung nicht dargestellten Feder auch die Schreibpatrone 2 nach unten
verstellt. Die als Sperrkörper 13 dienende Kugel wandert entlang des linken Zweiges
der Längsführungsnut 11 (F i g. 2) und gelangt in den hinteren linken Teil
der Längsführungsnut 11. Sie gleitet dabei entlang einer Schrägfläche
14, die den oberen Rand der Längsführungsnut 11 bildet. Wenn jetzt
der Druckstift 9 freigegeben wird, verschiebt er sich samt der Schreibpatrone
2 unter Wirkung der in der Zeichnung nicht dargestellten Feder axial nach
hinten. Die Kugel gleitet dabei entlang einer weiteren Schrägfläche 15, die
den unteren Rand der Längsführungsnut 11 bildet und gelangt in eine Tasche
16,
in deren Grund sie von der genannten, in der Zeichnung nicht dargestellten
Feder festgehalten wird. Der Druckstift 9 ist somit in seiner zweiten Haltestellung
blockiert, wobei die Spitze der Schreibpatrone 2 aus dem Gehäuse 1 hinausragt, so
daß der Kugelschreiber nunmehr benutzt werden kann. Um die Schreibpatrone 2 wieder
in die Stellung der F i g. 1 zu bringen, genügt es, wieder auf den Druckstift 9
zu drücken. Von der Tasche 16 ausgehend, gleitet die Kugel entlang einer
dritten Schrägfläche 17, die den oberen Rand des rechten Teiles der Längsführungsnut
11
bildet und gelangt in den oberen rechten Teil der Längsführungsnut
11. Wenn jetzt der Druckstift 9
wieder losgelassen wird, gleitet die
als Sperrkörper dienende Kugel in den rechten Teil der Längsführungsnut
11, während sich der Druckstift 9 unter der Wirkung der Feder wieder
nach oben bewegt. Die Axialbewegung des Druckstiftes 9 hört nur dann auf, wenn der
als Bund ausgebildete Anschlag 10 an das Sperrstück 8 anstößt. Der
Druckstift 9 nimmt dann wieder die in F i g. 1 dargestellte Stellung ein.
Bei jedem neuen Druck auf den Druckstift 9 fängt der gleiche Zyklus im gleichen
Sinne wieder an. Die als
Sperrkörper 13 dienende Kugel ist stets
in den beiden Nuten 7 und 11 gehalten, die sich in allen Stellungen des Druckstiftes
einander gegenüberstehen.
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Damit die Druckmechanik zuverlässig arbeitet, sind die Tiefe der Querführungsnut
7 und die Tiefe der Längsführungsnut 11 annähernd gleich dem Radius der als
Sperrkörper 13 dienenden Kugel, Wenn diese Teile zusammengebaut sind, soll sich
die als Sperrkörper 13 dienende Kugel ohne Spiel, aber auch ohne Verklemmung bewegen
lassen.
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Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich, ist die Tiefe der Aufnahmestelle
12 größer als der Durchmesser der als Sperrkörper 13 dienenden Kugel. Der Zusammenbau
der beschriebenen Druckmechanik kann daher sehr schnell und auf äußerst einfache
Weise durchgeführt werden. Das als Profilstück ausgebildete Sperrstück 8 besteht
aus einem Stück mit der Führungshülse 3 und hat eine zylindrische Form. Der Innendurchmesser
der Führungshülse 3 ist derart gewählt, daß der als Anschlag 10 dienende
Bund ohne Schwierigkeiten in das Sperrstück 8 eingeführt werden kann (F i g. 3).
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Um die Druckmechanik zusammenzubauen, wird folgendermaßen vorgegangen:
Der Druckstift 9 wird horizontal mit der Aufnahmestelle 12 nach oben gehalten, worauf
ein als Kugel ausgebildeter Sperrkörper 13 in die Aufnahmestelle eingeführt wird.
Dies kann sehr schnell dadurch verwirklicht werden, daß der Druckstift 9 unter den
Ausgang eines Verteilers, eines Trichters oder eines mit Kugeln beladenen Magazins
gehalten wird und das Ganze derart ausgebildet ist, daß eine Kugel abgegeben wird,
sobald ein Druckstift in die Vorrichtung eingeführt ist. Der Druckstift 9 mit der
in der Aufnahmestelle 12 liegenden, als Sperrkörper 13 dienenden Kugel wird dann
in die Führungshülse 3 eingeführt, und zwar bis der als Anschlag 10 dienende
Bund an die Schulterfläche 19 anschlägt (F i g. 3). Da die Kugel tief in der Aufnahmestelle
12 liegt, deren Tiefe größer ist als ihr Durchmesser, kann der Druckstift 9 ohne
Schwierigkeit in die Bohrung 6 eingeführt werden. Wenn der als Anschlag 10 dienende
Bund gegen die Schulterfläche 19 anschlägt, liegt die Aufnahmestelle 12 und die
als Sperrkörper 13 dienende Kugel vor der Querführungsnut 7. Es genügt, den Druckstift
9 um 180° um seine eigene Achse zu drehen, um die als Sperrkörper 13 dienende Kugel
in die Querführungsnut 7 fallen zu lassen. Dann wird der Druckstift 9 teilweise
aus der Führungshülse 3 herausgezogen (F i g. 4). Die als Sperrkörper 13 dienende
Kugel gelangt in den Teil der Längsführungsnut 11, die die Spitze der herzförmigen
Längsführungsnut bildet. Der Druckstift samt Führungshülse wird jetzt aufrecht gehalten,
worauf in einem einzigen Arbeitsgang ein geeignetes Werkzeug das als Profilstück
ausgebildete Sperrstück 8 derart verstaucht, daß es seine in F i g. 1 dargestellte,
endgültige Arbeitsstellung einnimmt. In diesem Augenblick ist die Druckmechanik
verriegelt, d. h. die Führungshülse 3 und der Druckstift 9 sind aneinander befestigt.
Der Druckstift 9 kann sich nur von einer seiner Endstellungen zur anderen bewegen.
Diese Endstellungen sind dadurch bestimmt, daß die als Sperrkörper 13 dienende Kugel
gegen die Schrägflächen 14,17 und der als Anschlag 10 dienende Bund an den unteren
Rand des Sperrstückes 8 anschlägt. Da also die Aufnahmestelle 12 in bezug auf die
Zone 18 auf der zur Längsführungsnut 11 entgegengesetzten Seite liegt, kann die
als Sperrkörper 13 dienende Kugel nie mehr dahin zurückfallen.