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Dokumentenidentifikation DE10066092A1 15.02.2007
Titel Schreibgerät mit einteiliger Mechanikkomponente
Anmelder Merz & Krell GmbH & Co. KGaA, 64401 Groß-Bieberau, DE
Erfinder Vial, Siegbert, 35099 Burgwald, DE
Vertreter Leonhard Olgemöller Fricke, 80331 München
DE-Anmeldedatum 22.12.2000
DE-Aktenzeichen 10066092
File number of basic patent 10064176.8
Offenlegungstag 15.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2007
IPC-Hauptklasse B43K 24/08(2006.01)A, F, I, 20061123, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung befaßt sich mit mehreren (unabhängigen) Erfindungen, die einteilige (einstückige) Mechaniken von Schreibgeräten betreffen. Die jeweils unabhängigen Ansprüche kennzeichnen das technische Gebiet hinsichtlich der einleitenden Worte der jeweiligen unabhängigen Ansprüche, so daß insoweit darauf verwiesen wird.

Im Stand der Technik ist aus der eP 388 632 B1 (Merz & Krell) ist ein zweiteiliges Schreibgerät "bekannt", das einen einteiligen Drücker besitzt, der einstückig aus einem einheitlichen Werkstoff gefertigt ist und einen einstückigen Schaft aufweist. Das dritte Teil (die Mine) wird nicht gesondert erwähnt. Der Drücker hat keine sonstigen mechanisch beweglichen Teile, sondern nur eine elastisch auslenkbare Schaltstange, die einen Schaltzahn als Schaltelement trägt, der mit Ausnehmungen als Führungskurven am Schaft zusammenwirkt. Kern dieser Gestaltung ist es, die beiden Schaltpositionen, die Schreibstellungen und die Ruhestellung (die axial vorgezogene und axial zurückgezogene Stellung) zu erreichen und das Schreibgerät darin jeweils hinsichtlich der Mine zu verrasten bzw. zu entrasten. Um die Genauigkeit der Schaltvorgänge zu verbessern, ist in der genannten Schrift ein dort so bezeichneter Ständer (dortiges Bezugszeichen 24) vorgesehen, der es erlaubt, daß die Schaltstange genauere Schaltbewegungen bei der Entrastbewegung und bei der Einrastbewegung ausführt. Der Drücker ist am Schaft in dessen rückwärtigem Abschnitt von oben eingesetzt und ist undrehbar durch eine gesonderte Führung in dem Schaft gehalten. Dieser Drücker besitzt kein bewegliches Teil, sondern nur die besagte elastisch auslenkbare Schaltstange, die für die Einrastbewegung im wesentlich in der einen Ebene und für die Ausrastbewegung im wesentlich in einer dazu senkrechten Ebene bewegt wird. Die Ebenen werden hinsichtlich Grenzebenen durch einen zwei Kanten aufweisenden Ständer definiert, der an der dortigen Schubstange des Drückers angeordnet ist. Bei der Einrastbewegung begrenzt der Ständer Bewegung der Schaltstange in radialer Einwärtsrichtung so, daß der Schaltzahn aus der Schaltnut (dem Steuerkurvenabschnitt) nicht heraus gleiten kann. Bei der Rückhubbewegung, also der Entrastbewegung, begrenzt der Ständer die umfänglich oder tangentiale Rückverlagerung des Schaltzahnes (Eindrücken, Loslassen und Zurückbewegen des Drückers), so daß der Schaltzahn nicht erneut in der für die Schreibstellung vorgesehenen Hinterschneidung verrastet, die er eigentlich verlassen soll.

Schreibgeräte gemäß dem besagten Stand der Technik sind äußerst robust und kostengünstig herzustellen. Sie sind störunanfällig aufgrund von fehlenden beweglichen Teilen und erlauben aufgrund der einteiligen Mechanik und des Schaftes als solchem, im Sinne von "zweiteiligen Schreibgeräten" (zuzüglich der Mine) höchste Stückzahlen bei geringst möglichen Preisen. Die technische und wirtschaftliche Entwicklung fordert allerdings, daß die Preise zukünftig auch weiterhin gesenkt werden und deshalb Fertigungsmethoden vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden müssen, ohne dadurch die Funktionssicherheit der Schreibgeräte zu beeinflussen. Bestenfalls ist diese Funktionssicherheit sogar noch zu erhöhen, bei Verwendung preisgünstiger Kunststoffmaterialien und bei Anwendung kostengünstiger Fertigungsverfahren.

Die technische Problemstellung der Erfindung liegt deshalb darin, eine einteilige Mechanik, in Verbindung mit einem im wesentlich einteiligen Schaft (zumindest im rückwärtigen Abschnitt) zu schaffen, bei dem die Herstellung preiswert erfolgt, die Funktionssicherheit gewährleistet ist und so wenig montierbare Teile wie möglich verwendet werden. Dennoch soll – zur Erhalt der Schreibfähigkeit des Schreibgerätes – ein Minenwechsel möglich sein, also die Mechanik so zerlegbar sein, daß der Benutzer des Schreibgerätes die Mine auswechseln kann, falls sie einmal verbraucht sein sollte.

Die unabhängigen Ansprüche geben die Lösung zu vorgenannter Problemstellung wieder (Anspruch 1, Anspruch 15, Anspruch 30).

Einerseits wird das preiswerte Herstellverfahren dadurch erreicht, daß die einteilige Mechanik durch ein einheitliches Drückerteil realisiert wird, das in einem preiswerten Herstellverfahren mit einem kostengünstigen Werkzeug hergestellt werden kann. Es ist leicht aus diesem Werkzeug entformbar, ohne komplizierte Formkavitäten (Anspruch 20). Die Trennung der für dieses Teil erforderlichen Formhälften ist eine einzige Ebene, so daß das Spritzgusswerkzeug "einfach" gehalten werden kann.

Bei Verwendung preiswerter Kunststoffe, die wenig Eigenelastizität und starke Nachgiebigkeit haben, ist dafür gesorgt, daß die Schaltstange, an dessen rückwärtigem Ende das Schaltelement (insbesondere als Schaltzahn) angeordnet ist, in der Schreibstellung gegenüber der Ruhestellung keine radiale Verlagerung erfährt, insbesondere auch keine tangentiale (oder umfängliche) Verlagerung aufweist (Anspruch 30). Hingegen wird eine axiale Verlagerung des Drückerteils zu Schaltzwecken verwendet. Die Schaltstange kann auf diese Weise nicht ermüden, der im Stand der Technik erforderlich Ständer kann entfallen und dennoch kann die Funktionssicherheit des Schreibgerätes sichergestellt werden.

Fehlt es an einer tangentialen (umfänglichen) Auslenkung in der Schreibstellung gegenüber der Ruhestellung, müssen auf Dauer keine Eigenelastizitäten aufgebracht oder Biegemomente aufgenommen werden, sondern der Schaltzahn befindet sich in beiden stabilen Zuständen, der ersten Schaltposition und der zweiten Schaltposition (als Schreibstellung und Ruhestellung) jeweils in der selben umfänglichen oder tangentialen Lage.

Gleiches gilt für die radiale Lage, die sowohl einwärts, wie radial auswärts bezogen auf die umfängliche Zylindergestalt des Schaftes in der Schreibstellung von der Ruhestellung nicht abweicht. Auch hier müssen keine dauerhaften Kräfte zur Erhaltung der Elastizität der Schaltstange aufgebracht werden.

Das Schreibgerät zeichnet sich hinsichtlich des Drückerteils einerseits, andererseits aber auch wegen des Schaftes dadurch aus, daß die jeweiligen Teile so ausgebildet sind, daß der Schaltzahn in der Schreibstellung gegenüber der Ruhestellung oder vice versa nur eine axiale Verlagerung erfährt und praktisch keine oder überhaupt keine tangentiale (umfängliche) Verlagerung sowie praktisch keine (oder überhaupt keine) radiale Verlagerung. Davon unabhängig ist der Bewegungsablauf zwischen den beiden stationären Stellungen, der Ruhestellung und Schreibstellung. Zwischen diesen beiden Bewegungen gibt es die entsprechenden Auslenkungen in tangentialer (umfänglicher) und in radialer Richtung, oder jeweils nur eine dieser beiden Bewegungskomponenten, um den Schaltzahn von der einen stabilen Lage in die zweite stabile Lage oder umgekehrt zu betätigen.

Ebenfalls der preiswerten Herstellung dient die Gestaltung des einteiligen Schaftes, auch als Schaftabschnitt, zumindest in demjenigen Bereich, in dem die beiden stabilen Lagen des Schreibgerätes, verursacht durch die entsprechende Raststellungen des Schaltelementes an der Schaltstange am Drückerteil liegen. Dieser Bereich liegt im hinteren Abschnitt des Schaftes, insbesondere im letzten Drittel bis Viertel der Schaftlänge eines heutigen Schreibgerätes. Bei diesem Schaft, der bevorzugt aus einem Metall gefertigt ist, aber auch aus einem bleibend verformbaren Kunststoff ausgebildet sein kann, ist zumindest ein kleines Schaftsegment vorgesehen, das radial verformt ist, um zumindest einen Abschnitt einer Steuerkurve festzulegen (Anspruch 1, Anspruch 10).

Die Verformung geschieht gegenüber dem Schaft, also radial einwärts oder radial auswärts. Sie liegt bevorzugt im Bereich unterhalb eines Clips, der einstückig am Drücker angeformt ist.

Die radiale Verformung geschieht entlang eines Umformbereiches, der als Umformlinie, Knicklinie oder Biegelinie gestaltet sein kann. Zusätzliche Teile, Einsatzteile oder Anfügeteile sind nicht erforderlich (Anspruch 31). Die aus dem Schaftmaterial in radialer Richtung geformten Steuersegmente (ihres Ursprungs wegen Schaftsegmente genannt) bilden diejenigen Schaltkurvenabschnitte aus, entlang denjenigen das Schaltelement an der Schaltstange elastisch ausgelenkt wird, in radialer Richtung oder umfänglicher (tangentialer) Richtung, je nach Zeitpunkt der Bewegung oder Ort des Drückers oder Schaltzustandes des Schreibgerätes (Anspruch 12).

Aufgrund der Umformung kann es sein, daß bei bestimmten Werkstoffen oder bestimmten Geometrien Biegelinien zu Trennlinien werden, wobei das eingeformte Schaftsegment eine freie Kante erhält, die von dem Schaft abgetrennt in radialer (nach innen oder nach außen) vorsteht um als Anschlag oder Führungslinie für das Schaltelement zu dienen (Anspruch 3).

Bevorzugt sind diejenigen Kanten, die über das Maß der Biegung, Knickung oder Umformung hinaus zu einer Trennung im Sinne einer Stanzung führen, dorthin orientiert, wo keine längere gleitende Anlage des zumeist aus Kunststoff bestehenden Schaltelements vorgesehen ist, um einen die Form des Schaltelementes ändernden Abrieb zu vermeiden. Die Gegebenheiten der Bildung von Graten beim Umform- bzw. Stanzvorgang sind dabei entsprechend berücksichtigt (Anspruch 9).

Schließlich ist mit der Erfindung auch die Problemstellung verbunden, einen Minenwechsel bei leichter Handhabbarkeit zu erreichen. Ein Minenwechsel bei einem Schreibgerät mit einteiligem Mechanikteil (Drückerteil) und zusätzlich einem einteiligen Schaftabschnitt im Schaltkurvenbereich des Schaftes ist nicht einfach zu erzielen, nachdem (drehend, gleitend oder rutschend) bewegliche Zusatzteile am Drücker zu vermeiden waren. Das einstückige Drückerteil muß mithin so im Schaft aufgenommen und geführt sein, daß trotz der Aufnahmen und der Führung eine Entnahme dieses Drückerteils aus dem Schaft und ein erneutes Einsetzen bei weiterhin gegebener Funktion möglich ist. Erreicht wird das mit der Erfindung (Anspruch 23) dadurch, daß ein begrenztes Führungsstück, das am Drückerteil zwischen einem dort stationär angeordneten Führungsabschnitt und der besagten Schaltstange angeordnet ist, aufgrund einer relativen Drehbewegung des Drückerteils elastisch nachgibt.

Durch seine Oberflächengestaltung ist es möglich, das Drückerteil (oder den Schaft relativ zum Drückerteil) umfänglich zu verdrehen, wobei das elastisch nachgebende Führungsstück des Drückerteils radial nachgibt und von zugeordneten axialen Führungssegmenten am Schaft freikommt. Das Drückerteil kann dann nach der umfänglichen Verdrehung – axial nach rückwärts – entnommen werden und die Mine ausgewechselt werden. Positiv ist dabei, daß die Schaltstange mit der umfänglichen Drehung aus dem Einflußbereich der Führungssegmente herauskommt und das Drückerteil ohne ein Verhaken des Schaltzahnes aus dem Schaft axial herausgenommen werden kann.

Ein erneutes Einsetzen des Drückerteils geschieht wiederum unter Einfluß des elastischen Nachgebens des besagten Führungsstück am Drückerteil, ebenfalls in radialer Richtung, obwohl die zum Einsetzen erforderlichen Kräfte hierbei durch eine axiale Bewegung aufgebracht werden und das Führungsstück dabei zu den axialen Führungssegmenten am Schaft ausgerichtet ist.

Das Lösen des Drückerteils geschieht mithin durch eine begrenzte umfängliche Bewegung, während das erneute Einsetzen des Drückerteils in die Führung durch eine axiale Druckkomponente erfolgt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren an Beispielen näher erläutert.

1 ist eine Aufsicht auf den oberen Abschnitt eines Schaftes 9, dessen obere Kante 8 sichtbar und dessen unterer Abschnitt in Richtung zum übrigen Schreibgerät hier nicht dargestellt ist. Insoweit wird auf 4 verwiesen.

1a ist ein Schnitt in einer Ebene senkrecht zur Achse 99 des Schaftes 9 von 1. Der Schnitt ist dort angelegt, wo die Schnittlinie Ia in 1 angibt.

1b ist eine Schnittdarstellung aus der 1, an der in 1 mit Ib dargestellten Stelle, wobei nur derjenige Abschnitt des zylindrischen Schaftes gezeigt ist, in dem umgeformte Schaft-Segmente A, B von 1 vorgesehen sind.

1c ist eine Schnittdarstellung in einer Ebene parallel zur Achse 99 auf der Höhe des Segments B von 1, wie dort mit Ic dargestellt ist.

1d ist ein Schnitt an gleicher Stelle wie 1c, nur ist hier eine obere Umformlinie b1 als eine Trennlinie t vorgesehen, die von dem übrigen Schaft 9 abgetrennt ist.

2 ist eine Seitenansicht eines Drückerteils 10, das in 4 am oberen Ende des Schaftes, teilweise oberhalb und teilweise unterhalb der oberen Kante 8 vorgesehen ist. Es ist eine Seitenansicht dargestellt, aus der der Schaltzahn Z und der Drückerkopf L ersichtlich sind.

2a ist eine Schnittdarstellung senkrecht zur Achse 100 des Drückers, entlang der Ebene IIa in 2. Ersichtlich sind die beiden senkrecht ausgerichteten Mittelebenen 97, 98 des Drückerteils 10.

2b ist eine Schnittdarstellung an der Stelle IIb von 2, namentlich durch den Schaltzahn Z an einer Schaltstange S hindurch in einer Richtung senkrecht zur Achse 100 von 2.

3 ist eine Aufsicht auf das Drückerteil 10 von 2, wobei die Schaltstange S, der Schaltzahn Z sowie ein elastisch gestütztes Funktionsteil C ersichtlich sind. Angedeutet ist die Mine M, die am vorderen Ende des Drückerteils 10 anliegt, gestützt von einer nicht dargestellten Feder im vorderen Abschnitt nahe der vorderen Öffnung des Schreibgerätes gemäß 4.

4 ist eine schematische Seitenansicht des Schreibgerätes mit einem hier vorgesehenen Metallschaft 9, dem rückwärtig eingesetzten Drückerteil 10 sowie einem in der Schreibstellung vorne austretenden Minenstück der Mine M. Der Schaft 9 verjüngt sich im Bereich 9a zur Öffnung für die Mine.

5 ist ein Darstellung der zur Erläuterung verwendeten Koordinaten r, &phgr; und z.

6 ist eine Darstellung des Schaltzahnes Z von 2 oder 1, in einer Lage zwischen zwei Formhälften H1, H2 beim Spritzgußformen des Drückerteils 10.

Ausgehend von 4, in der schematisch ein Minenschreibgerät dargestellt ist, das ein Kugelschreiber, ein Rollerball oder ein sonstiges Schreibgerät mit einem Schaft und einem Drückerteil sein kann, sollen verschiedene Funktionsabschnitte dieses Schreibgerätes anhand der 1 bis 3 erläutert werden. Zur Übersicht dient die 4. Das rückwärtige Drückerteil 10 hat einen Drückerabschnitt L und einen Körperabschnitt K. Der Körperabschnitt K ist in das obere Ende des Schaftes 9 eingesetzt und darin axial beweglich gehalten. Die Achse 99 des Schaftes 9 fällt mit der Achse 100 des Drückerteils 10 zusammen.

Diese Richtung soll die axiale Richtung sein, auch mit z bezeichnet, orientiert an Zylinderkoordinaten, wie aus 5 ersichtlich.

Der vordere Abschnitt des Schaftes 9 ist 9a. Hier ist das Schreibgerät verjüngt und hat eine vordere Austrittsöffnung zum Herausbewegen der Mine M in eine Schreibstellung und zum Zurückholen der Mine in eine Ruhestellung, bei der kein Minenstück vorderseitig austritt. Das entspricht der Stellung des Drückerteils 10 in einer vorgeschobene Stellung (Schreibstellung) und einer axial zurückbewegten Stellung (Rückzugsstellung). Der Schaft ist langgestreckt und hat in seinem hinteren Bereich eine Schaltkurvensteuerung und eine Führung für das Drückerteil, die an den übrigen Figuren näher erläutert werden sollen. Es versteht sich, daß im Schreibgerät eine Federanordnung oder zumindest eine elastische Anordnung vorgesehen ist, die eine nach rückwärts gerichtet Kraft auf das Drückerteil 10 aufzubringen vermag, so daß es gegen diesen Schaltdruck axial bewegbar ist und dabei die angesprochenen Schaltkurven ihre Wirkung zum Verrasten und Entrasten haben, namentlich bei der Bewegung von der Ruhestellung über Zwischenstellungen in die Schreibstellung und beim Lösen aus der Schreibstellung im Rahmen der Rückführbewegung zu der axial weiter hinten liegenden Ruhestellung, bei der keine Mine ausgefahren ist.

Der dargestellte Schaft ist aus Metall. Er kann auch aus anderen Werkstoffen, wie harten Kunststoffen oder sonstigen bleibend verformbaren Werkstoffen gestaltet sein. Das Drückerteil 10 ist aus einem beliebigen Werkstoff, zumeist aus einem Kunststoff ausgebildet und wird in den 2 und 3 näher erläutert. Die eingezeichneten Steuerkurvenabschnitte sowie der mit ihnen zusammenwirkende Schaltzahn Z an einer Schaltstange S von

2, 3 ergeben die Steuerung des Schaltgerätes über Druckkräfte auf den Drückerteil 10.

Zur Verwirklichung der Schaltkurven werden die Steuerkurvenabschnitte aus dem Schaft herausgeformt. Die Steuerkurven sind in 1 ersichtlich. Dort ist ein erstes Segment A vorgesehen, das drei Abschnitte A1, A2 und A3 besitzt. Ein zweites Segment B besitzt zwei Abschnitte B1, B2. Diese beiden Segmente werden Schaftsegmente im folgenden genannt. Führungssegmente E und F sind am oberen Randbereich nahe des oberen Randes 8 des Schreibgerätes vorgesehen. Auch sie sind als kleine Segmente Teile des Schaftes, die aus diesem herausverformt worden sind.

Die Segmente A, B, E und F werden aus dem Material (dem Werkstoff) des Schaftes ausgebildet, z.B. in einem Stanzverfahren oder in einem Biegeverfahren oder in einem Stanzbiegeverfahren in einem Arbeitsgang. Es entsteht dabei kein Abfall und gleichzeitig mit der Ausformung der Segmente entstehen die Öffnungen am Schaft, der aus einem bleibend verformbaren Werkstoff ausgebildet ist. Das Hereinragen in radialer Richtung oder das Herausragen in radialer Richtung bezogen auf den übrigen Schaftabschnitt erzeugt Stege, Linien oder Flächen, entlang denen der angesprochene Schaltzahn Z gleiten kann, um dabei ausgelenkt zu werden und in entsprechende Führungsbahnen, Hinterschneidungen und Ablenkbahnen zu gelangen. Diese werden Steuerkurvenabschnitte genannt.

Beim Ausformen (Umformen, Verformen oder Umbiegen) der Segmente A, B, E, F entstehen Übergangszonen als Umformungsbereiche u, in denen das radial verformte Segment in den verbleibenden und nicht umgeformten Schaft 9 überleitet. Diese Bereiche können Biegelinien oder Knicklinien aufweisen, sie können auch stetige Krümmungen besitzen, so daß die radial gerichtete Umformung der jeweiligen Schaftsegmente zumindest entlang dieses Umformbereiches erfolgt. Damit entstehen radial gegenüber dem Schaft vorstehende Steuerkurvenabschnitte, die später beschrieben werden. Sie erstrecken sich zumindest in axialer Richtung, natürlich auch in radialer Richtung und an geeigneten Stellen in tangentialer oder umfänglicher Richtung, zur Auslenkung des Schaltzahnes bei seinem axialen Hub.

Damit soll festgelegt werden, daß die Zylinderkoordinaten zur Beschreibung der Schaltvorgänge verwendet werden. Es versteht sich, daß die dreidimensionale Bewegung eines Schaltzahns während der Schaltbewegung nicht immer und eindeutig nur in Zylinderkoordinaten erfolgt, sondern Kombinationsbewegungen ausführt, die aus zumindest zwei oder allen drei Komponenten eines zylindrischen Koordinatensystems zusammensetzen, was aus 5 ersichtlich ist. Die axiale Richtung ist z. Die radiale Richtung (senkrecht zur axialen Richtung) ist r, sowohl einwärts, wie auch radial auswärts. Die umfängliche Richtung ist &phgr;. Bei der Betätigung des Schaltzahnes, auf dem bei der Schaltbewegung abgestellt werden kann, kommen auch gemischte Bewegungen der drei Komponenten vor, so z.B. eine tangentiale Bewegung, die eine Zusammensetzung aus r- und &phgr;-Komponente ist. Meist werden im Zuge der Beschreibung die tangentiale und die umfängliche Bewegung gleich bezeichnet, nachdem die tangentiale Bewegungsstrecke meist kurz ist und damit in erster Näherung umfänglich verläuft.

Es kann aber auch sein, daß das Schreibgerät an der Stelle des Schaftes, an der die Steuerkurvenabschnitte angeordnet sind, abgeflacht ist, so daß die entlang dieser Fläche verlaufende Bewegung des Schaltzahnes (senkrecht zur z-Richtung) eine Kombination aus r- und &phgr;-Komponenten ist.

Die radiale Umformung der Schaftsegmente sorgt dafür, daß die Segmente A1, A2, A3 sowie B1 und B2 als Steuersegmente für den Schaltzahn aus dem selben Werkstoff gebildet sind, wie der Schaft. Die mechanische Bearbeitung und der Schaft als Ausgangsobjekt bringen das mit sich.

Es werden an zwei axial beabstandeten Schaftsegmenten mehrere Kurvenabschnitte gebildet, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit dem Schaltzahn Z zusammenwirken. Davon zu unterscheiden sind die von der Funktion anders zu sehenden, axial weiter entfernteren Schaftabschnitte D und E nahe dem oberen Rand 8 des Schaftes, die eine Führungsfunktion zugewiesen bekommen, entlang eines Stegabschnittes 40 des Drückerteils, der in 2 und in

3 gezeigt ist. Hier finden keine ablenkenden Einflüsse auf den Schaltzahn statt, sondern eine axial orientierte Führung des Drückerteils in einer Weise, die ihn gegen eine stärkere umfängliche Bewegung sperren soll. Dennoch sind diese Schaftabschnitte D und E auch aus demselben Werkstoff gebildet, wie der Schaft 9. Sie liegen hier oberhalb der Schaltkurven, zwischen der normalen Ruhelage des Schaltzahnes Z und dem oberen Ende 8 des Schaftes 9. Der gesamte Abschnitt zwischen dem oberen Rand 8 und dem unteren Ende der Schaltkurven ist weniger als ein Drittel, insbesondere weniger als ein Viertel der Länge des Schaftes 9.

Die Ausbildung der Schaftsegmente zur Formung von Schaltkurven oder zumindest Schaltkurvenabschnitten verlangt eine Umformung von Segmenten des Schaftes. Der Schaft muß also ausreichend plastisch verformbar sein, zumindest in den Abschnitten, die ausgeformt werden. Der insoweit zum Tiefziehen geeignete Schaft ist bevorzugt aus Metall und das Arbeitsverfahren ist bevorzugt ein Stanz-Biegeverfahren. Beim Stanzen entstehen Grate, namentlich an der dem Stempel zugewandten Seite. In dem Ausführungsbeispiel wird die Umformung nach radial innen vorgenommen, also durch einen innen liegenden Gegenstempel oder eine Matrize und einen von außen einwirkenden Stempel, der einen kleinen Abschnitt des Schaftes radial einwärts verformt und damit einen Grat erzeugt, der bei einem teilweisen Abtrennen des radial einwärts verformten Segmentes an der dem Stempel zugewandten Seite des Segments liegt. Kann die Abtrennung bei einer hohen Tiefzieheignung des Schaftwerkstoffes, also einer hohen Streckgrenze vermieden werden, entstehen überhaupt keine Grate und sämtliche Einformungen sind mit abgerundeten Rändern oder Linien versehen, die zur Führung des Schaltzahnes Z geeignet sind, ohne daß er sich bei der Bewegung abnutzt oder beschädigt wird.

Meist kann aber nicht vermieden werden, daß die eine oder andere Linie des Umformens zu einer Trennlinie t wird, wie in 1d gezeigt. Noch vor Entstehen der Trennlinie t ist eine Biegelinie b1 zu erkennen, die keine Abtrennung des Umformbereiches u enthält. Dargestellt ist dabei das zweite Schaftsegment B aus den Abschnitten B1 und B2, wie in 1 dargestellt. Die im Beispiel abgetrennten Linien b1 und b3 in 1d ist ein geknickt verlaufender Linienzug, der nur teilweise bei der axialen Betätigung des Schaltzahnes Z zum Schaltvorgang benötigt wird, so daß die Trennlinie t zumindest an der Stelle b1 für den Schaltvorgang und für den Erhalt der Form und der Funktion des Schaltzahnes Z unschädlich ist. Hinsichtlich der Linie b3 besteht aber die Möglichkeit, daß der Schaltzahn berührend bei der Bewegung an ihr anliegt, im Zuge der Rückholbewegung von der Schreibstellung in die Ruhestellung, so daß hier eine Abnutzung entstehen kann, und bei der Umformung darauf geachtet werden sollte, daß diese Linie b3 nicht mit einem Grat versehen wird, so daß die Ausbildung gemäß 1c hier bevorzugt ist.

Entsprechend sind alle im weiteren näher erläuterten Randlinien der eingeformten Segmente so ausgebildet, daß sie dann, wenn der Schaltzahn an ihnen über eine längere Strecke gleitend mit Druck anliegt, möglichst nicht als Trennlinie t ausgebildet sind, sondern als Biegelinie b1, ohne Ausbildung eines Grats beim Ausformen aus dem Schaft.

Im folgenden soll anhand der 1 und der zugehörigen Schnittdarstellungen in den 1a, 1b und 1c (sinngemäß gleichwertig der 1d) erläutert werden, wie die radial umgeformten Segmente mit dem Schaltzahn Z zusammenwirken. Dazu ist zunächst auf den Schaltvorgang als solches einzugehen, der einen Überblick über die Bewegung des Schaltzahnes erlaubt.

Die Schaltbewegung beginnt in der Ruhestellung dort, wo der Schaltzahn Z in der Mittelebene (durch die Achse 99) gelegen ist. Der Schaltzahn Z besitzt mehrere Anschlagkanten oder -flächenstücke zx (x = 1,2, ...7), die eine bestimmte, in der Zeichnung näher ersichtliche Geometrie ergeben, welche dem Schaltzahn Z eine in Längsrichtung größere Erstreckung gibt, als in tangentialer oder umfänglicher Richtung. Im wesentlichen kann der Schaltzahn als länglich oval beschrieben werden, wobei die Anschlagflächen immer Stücke von Ebenen besitzen, so daß ein nicht symmetrisches Polygon im lateralen Querschnitt entsteht.

Ausgehend von der Anfangslage, die die Ruhelage ist, bei der die Mine M nicht aus dem Schreibgerät vorsteht und die elastische Feder im Schreibgerät ihre maximale Entlastung besitzt, bewegt sich der Schaltzahn bei Betätigung des Drückers 10 axial vorwärts, bis die erste Anschlagfläche z1 mit der Umformlinie a3 zusammentrifft. Der Schaltzahn Z wird umfänglich ausgelenkt, nachdem der Drücker als solches in den Segmenten D und E geführt ist und eine Drehbewegung im Schaft nicht erfährt.

Bei einem weiteren axialen Vorschieben erreicht der Schaltzahn Z am Ende der schrägen Linie a3 deren Ende und fällt in umfänglicher Richtung in Richtung des zweiten Segmentes A2. Dieses Segment erreicht er aber nicht, sondern berührt zuvor in einer nicht eingezeichneten Stellung mit seiner Anschlagfläche z1 die Steuerlinie b1 des zweiten Segmentes B, bzw. dessen vorderen Abschnitt B1. Der Schaltzahn wird also weiter auf der linken Seite der Mittelebene gehalten und fällt noch nicht in die Arbeitsstellung im inneren des v-förmig ausgebildeten ersten Segments A herein, welches die Schreibstellung definiert. Dies ist sinnvoll, nachdem ein Benutzer die Betätigung nicht an der Stelle des Verlassens von a3 beendet, sondern den Drücker üblicherweise axial ganz eindrückt, so daß die Linie b1 und auch die Fortsetzung b2 dieser Linie b1 noch an der Betätigung beteiligt sind, jeweils bezogen auf die Anschlagfläche z1 des Zahnes Z. Beide Linienabschnitte b1, b2 und b1, b3 verlaufen geknickt.

Erst beim Loslassen des Drückers gleitet der Zahn rückwärts entlang der gestrichelten Bahn und fällt – gesteuert von der Linie b1 – in das nach unten offene v der Linie a1 und dem als Schrägfläche ausgebildeten Segment A2. Hier befindet sich die zweite stationäre Lage oder Schreibstellung. Der Zahn Z ist gegenüber der Ausgangslage, der Ruhestellung, weder radial noch tangential ausgelenkt, ist also in praktisch genau derselben Lage, mit Ausnahme einer axialen Verschiebung. Die Schaltstange S braucht hier keine Kräfte aufzubringen, weder in der Rückzugsstellung, noch in der Schreibstellung. Der Schaltzahn ist in beiden Fällen innerhalb der Mittelebene.

Bei dem zeitlichen Betätigungsabschnitt der Rückholbewegung beginnt diese mit einem Vorwärtsschub in axialer Richtung z. Der Benutzer drückt den Drückerabschnitt L erneut ein und der Schaltzahn Z bewegt sich an einer radial oberen Anschlagfläche z5 (ersichtlich aus 2b) entlang der Ebene A2 des ersten eingeformten Schaftsegments. Dadurch erhält der Schaltzahn eine radial einwärts gerichtete Bewegungskomponente, veranlaßt von der Führungsfläche z3 und der Anschlaglinie b3 am zweiten Segment B, bzw. dessen ersten Abschnitt B1. Er bewegt sich entlang der gestrichelt eingezeichneten Bahn umfänglich weiter nach rechts, bei einer gleichzeitig radial einwärts gerichteten Bewegung.

Nach Verlassen des Segmentes A2 erhält die Anschlagfläche z7 ihre Aufgabe bei der Rückführung und gleitet entlang des Beginns der Linie a2, die als Umformlinie u ausgebildet sein sollte, aber auch eine Trennlinie t gemäß 1d sein kann. Der Schaltzahn kann weiter nach rechts ausgelenkt werden und fährt entlang der gestrichelt eingezeichneten Bahn, unter Berührung der Anschlagfläche z6 und des axial verlaufenden Steuerkurvenabschnitts a2, bis zurück in seine Ausgangslage. Diese ist umfänglich deutlich gegenüber der Rückführlinie a2 verlagert.

Das erste Segment A mit den drei Abschnitten A1, A2 und A3 ist im wesentlichen v-förmig mit seiner Öffnung nach unten (zur Schreibspitze hin) ausgerichtet. Das zweite Segment B1, B2, insgesamt B, ist in seinem ersten Abschnitt B1 etwa dreieckförmig ausgebildet. Beide Segmente liegen sowohl diesseits wie auch jenseits der Mittelebene, wobei die dreieckförmige Ausrichtung des zweiten Segments mit ihrem ersten Abschnitt B1 in Richtung der Öffnung des v-förmigen ersten Segmentes zeigt.

Das zweite Segment B kann zusätzliche einen Halteabschnitt B2 aufweisen, der schräg nach innen ausgeformt ist, wie aus 1c ersichtlich. Daran schließt sich das im wesentlichen umfänglich ausgerichtete erste Segment B1 an, entweder begrenzt von einer Umformlinie b1 gemäß 1c oder einer Trennlinie t gemäß 1d.

Das zweite Segment B ist tiefer ausgeformt, was aus 1b hervorgeht. Dort ist eine axiale Ansicht gemäß Schnitt Ib dargestellt. Ersichtlich ist der eine Arm A3 des ersten Segmentes A und die als Schrägfläche A2 verlaufende Einformung des zweiten Arms A2, A3 des ersten Segmentes A. Direkt dahinter ist das tiefer eingeformte zweite Segment mit seinem ersten Abschnitt B1 ersichtlich, dessen vordere Spitze b4 als Ende der dreieckförmigen Gestalt zu erkennen ist, wobei die geknickte Front b4 die beiden Steuerabschnitte b1 und b3 trennt. Diese Abschnitte werden bei einer Ausformung als Trennlinie t zu Anschlaglinien, zusammenwirkend mit den beiden Steuerflächen z1 und z3 des Schaltzahnes Z an dessen vorderem Ende.

Aus 1b ist ersichtlich, welche Bereiche als Umformlinien u vorgesehen sind. Auch ersichtlich ist die anfängliche schräge Steuerlinie a3 am Abschnitt A3 des ersten Segmentes A.

Die Anschlaglinie a1 ist keine Gleitkante, sondern nur eine solche, an der der Schaltzahn Z zum Erreichen der Schreibstellung mit Steuerfläche z7 anliegt. Sie kann als Trennlinie t ohne weitere ausgeführt sein. Der Beginn der Schräge A2 ist in jedem Fall als Umformlinie u ausgeführt, nachdem der Schaltzahn hier gleitend in radialer Richtung abtauchen muß. Begünstigend für diese Bewegung kommt die Ausbildung des Schaltzahns an seinem oberen Ende mit zwei Schrägen zur Geltung, was aus 2b hervorgeht. Die dort eingezeichneten zwei Schrägabschnitte z5 und z4 arbeiten im gezeigten Beispiel mit der Innenfläche des Schaftes 9 zusammen, so bei dem Beginn der axialen Abwärtsbewegung entlang der Linie a3, wobei die Dachfläche z4 als breitere Fläche auch eine radiale Bewegungskomponente auf den Schaltzahn aufbringt, während er umfänglich oder tangential ausgelenkt wird.

Daraus ergibt sich, daß die Elastizitätsmodule der beiden Bewegungskomponenten für die Schaltstange S unterschiedlich sein sollten. Die tangentiale Steifigkeit sollte schwächer sein, als die radiale. Dennoch sollte eine radiale Nachgiebigkeit vorhanden sein, um die Bewegung entlang der Steuerlinie a3 und entlang der Schaltfläche A2 erhalten zu können. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß bei einer tangentialen (umfänglichen) Auslenkung des Schaltzahnes auch eine radiale Komponente durch die Ausbildung des in diesem Abschnitt zylindrisch ausgeformten Schaftes aufgebracht wird. Sollte der Schaft hier gänzlich flach ausgebildet sein, also mit einem sich auf dem zylindrischen Abschnitt erstreckenden, eingeformten Flachabschnitt, so würde die Ausbildung z4 entfallen können, nachdem der Schaltzahn Z dann für die Bewegung entlang a3 nur eine ebene Bewegung ausführen würde, die in Komponentendarstellung aber aus einer umfänglichen und einer radialen Komponente zusammengesetzt ist, wenngleich keine tatsächliche radiale Abtauchbewegung in diesem Abschnitt eintritt.

Die Lage des Schaltzahnes Z in der Schreibstellung und in der Ruhestellung war bereits angesprochen worden. Sie ist so festgelegt, daß die Schaltstange S in der Schreibstellung relativ zur Ruhestellung weder radial noch tangential wesentlich ausgelenkt ist. Sie kann daher nicht ermüden und es sind keine Zusatzmaßnahmen erforderlich, die Schaltstange zu sichern, um dem Schaltzahn eine genau vorgegebene Schaltbahn zu geben. Solche Sicherungsmaßnahmen sind der einleitend beschriebene "Ständer" an dem Schubkörper K des Drückerteils, der Grenzebenen für die Schaltstangenbewegung festlegt. Aufgrund der fehlenden elastischen Auslenkung in der Rückzugslage und der Schreibestellung brauchen keine erhöhten Elastizitätsmodule oder teure Kunststoffe Anwendung finden, sondern können auch preiswerte Kunststoffe verwendet werden, ohne zusätzliche Steuermaßnahmen für die Schaltgenauigkeit. Beide Maßnahmen verbilligen das Drückerteil, das aufgrund seiner einstückigen Ausbildung (aus einem Stück oder einteilig) ohnehin preisgünstig in einem Spritzgießvorgang gefertigt werden kann, dazuhin keine mechanisch beweglichen Teile aufweist, außer der elastisch ausbiegbaren Stange, die in diesem Sinne nicht als bewegliches Teil angesehen wird, sondern als elastisch auslenkbares Steuerelement mit dem besagten Schaltzahn Z an ihrem rückwärtigen Ende.

Die Schaftsegmente E und D waren eingangs bereits beschrieben. Auch sie sind aus dem selben Werkstoff ausgebildet, wie der Schaft 9. Sie sind in 1a abgebildet, wo auch ihre geometrische Gestalt im Schnitt entlang der Ebene Ia ersichtlich ist. Das in 1 linke Schaftsegment D hat eine innere Anschlaglinie oder Anschlagfläche d1, die gemäß den 1c oder 1d als Umformlinie u oder als Trennlinie t ausgebildet sein kann. Das daneben angeordnete Schaftsegment E ist anders ausgebildet. Es enthält eine Auflaufschräge e1 und besitzt zwei Umformbereiche u, von denen günstigstenfalls keiner eine Trennlinie t ist. Die Auflaufschräge e1 sollte keine Trennlinie t aufweisen.

Diese beiden Einformungen arbeiten zusammen mit einer in 2 ersichtlichen Mechanik, die dort ein elastisch nachgiebiges Rastelement C und ein elastisch nicht oder kaum nachgiebiges Führungselement F sind. Diese beiden Abschnitte sind in der Aufsicht der 3 verdeutlicht dargestellt. Zwischen diesen beiden Abschnitten F und C ist ein Spalt 45 vorgesehen, so daß der Rastteil C an zwei im Winkel &agr; schräg verlaufenden Stegen 42a, 42b elastisch nachgiebig gegenüber dem Körper K ist, veranlaßt durch radiale Kräfte, während der Führungsabschnitt F mit seinem Steg 40 unnachgiebig gegenüber dem Körper K ist.

Im eingesetzten Zustand befindet sich der Drücker mit allen Elementen rechts von dem Spalt 45 und noch mit einem Stück links dieses Spaltes in dem Schaft 9 unterhalb der Kante 8 der

1. In einer solchen eingesetzten Stellung vorgestellt, liegt das elastisch nachgiebige Rastelement C mit einem Führungssteg 41, der eine Verlängerung des unnachgiebigen Führungssteges 40 ist, zwischen den beiden Einformungen D und E gemäß 1a. Einerseits ist damit eine umfängliche Sperre zur axialen Führung gegeben, bei axialen Betätigungskräften, andererseits kann durch die elastische Nachgiebigkeit der beiden Stege 42a, 42b der Führungssteg 41 von der Schrägfläche e1 des Schaftes bei einem Drehen des Drückerteils 10 gegenüber dem Schaft nach radial innen bewegt werden. Das Teil 10 kann also aufgrund seiner Oberflächenstruktur mit dem Steg 41 aus einem axial geführten Sitz durch eine Drehbewegung gelöst werden, ist in der eingesetzten Stellung aber gleichzeitig axial geführt, für die normalen Betätigungsbewegungen des Drückerteils 10.

Es ist anzumerken, daß eine Vorzugsrichtung vorgegeben werden kann, z. B. durch die beschriebene Schrägfläche e1 und eine entsprechend ausgebildete Rampe 41a auf der einen Seite des Steges 41 des elastischen nachgiebigen Rastelements C. Diese Unsymmetrie ist in 2a ebenso ersichtlich, wie in 3. 2a ist dabei ein Schnitt entlang der Ebene IIa von 2 und zeigt, daß die nach links weisende Schrägfläche 41a mit der in 1 rechts angelegten Schrägfläche e1 zusammenwirkt, zur erleichternden Aufbringung von radial einwärts gerichteten Kräften auf das Rastelement C, bei einer umfänglichen Drehung des Drückers um ein geringes Winkelmaß.

Eine entsprechende Gestaltung des Freikommens durch ein umfängliches Drehen kann durch Verändern der Schrägflächen, durch Ausbilden von nur einer Schrägfläche e1 oder 41a vorgenommen werden. Es kann auch so vorgesehen sein, daß eine beidseitige Schrägfläche vorhanden ist, um auch die Fläche d1, die zunächst nur eine Anschlag- und Führungslinie bildete, auch als Freikommrampe entsprechend der Ebene e1 auszugestalten. Die Anpassungen in den 2a und 1a kann der Fachmann bei den gegebenen Beschreibungen sich ohne weiteres vorstellen, im Sinne einer einseitig begünstigten Lösung (in die eine oder andere umfängliche Richtung) oder im Sinne einer zweiseitig begünstigten Lösung.

Vorteilhaft ist es, wenn dem Benutzer eine Linksbewegung vorgegeben wird (bei Aufsicht auf das Schreibgerät von rückwärts), weil er gewohnt ist, schraubende Verbindungen durch eine Linksbewegung zu lösen, so daß die in der 1 dargestellte Freikommrichtung durch die Schräge e1 diejenige ist, die ergonomisch günstig ist. Das schließt aber nicht aus, daß auch die anderen beschriebenen Freikommrichtungen möglich sind.

Zu einem Freikommen (Entnehmen) gehört grundsätzlich auch ein Wiedereinsetzen (Einsetzen), denn das Drückerteil 10 ist ein immer wieder zu verwendendes Teil, auch dann, wenn die Mine nach einem Freikommen und Entnehmen des Drückers ausgewechselt worden ist. Dazu wird das Drückerteil in axialer Richtung eingeschoben.

Beim Einschieben wird durch die axiale Bewegung eine radial gerichtete Kraft auf das elastisch nachgiebige Rastelement C aufgebracht. Diese wirkt auf den vorderen Steg 43 über dessen vordere Kante 43v, wobei der Steg als solches in seiner Gestalt im wesentlichen rund gestaltet sein sollte, um an die Form des zylindrischen Schreibschaftes angepaßt zu sein. Zunächst schlägt die Kante 8 und dann die axial freien Kanten der Segmente E, D an der Kante 43v an. Durch eine axiale Druckkomponente wird das elastisch nachgiebige Rastelement C in radialer Richtung nach unten (innen) gedrückt und gibt die Kante 43v von den rückwärtigen Stirnkanten der Segmente E, D frei, so daß ein Einrasten und ein Eingriff der Führungssegmente D und E an dem Führungssteg 41 des elastisch gestützten Rastelementes C möglich wird. Eine weitere axiale Betätigung führt dazu, daß auch der Steg 40 des unnachgiebigen Führungsteils F zwischen den Schaftsegmenten D und E aufgenommen wird, wobei dann das elastisch nachgiebige Teil C von diesen Segmenten E, D freikommt und vor ihnen liegt.

Steg 40 und Steg 41 sind fluchtend ausgebildet, haben als "Oberflächenstruktur" aber eine unterschiedlich wirkende Basis.

Damit ist eine weitere Funktion beschrieben, namentlich die Unmöglichkeit des umfänglichen Freikommens des Drückerteils in der Schreibstellung. Ist der Drücker nach vorne verlagert, befindet sich das Schreibgerät in Schreibstellung; so ist die Unnachgiebigkeit des Steges 40 dafür verantwortlich, daß er gegenüber den inneren Anschlagflächen e1 und d1 der Führungssegmente D und E des Schaftes nicht umfänglich bewegt und entnommen werden kann. Damit kann verhindert werden, daß ein Benutzer in der Schreibstellung das Lösen des Drückers versucht und dabei die Schaltstange S oder den Schaltzahn Z beschädigt, der in dieser Stellung mit den Steuerkurven der Schaftsegmente A, B in Eingriff steht.

Das Schreibgerät kann also hinsichtlich des Drückers in der Rückzugstellung durch eine umfängliche Bewegung auf den Drücker und unter Überwindung eines Rastpunktes gelöst werden. Er kann axial daraufhin wieder eingesetzt werden und wird umfänglich von den Schaftsegmenten D und E geführt. Schließlich ist eine Sperre für das Drückerteil vorhanden, es in Schreibstellung nicht aus dem Schaft herausdrehen zu können, um die Schaltstange nicht zu beschädigen.

Im günstigen Fall wird der Winkel &bgr; der Fläche e1 an die Rampe 41a angepaßt. Bei der Fertigung des einstückigen Teils der 2 und 3 setzt sich die Rampe 41a als Rampe 40a auch bei dem unnachgiebigen Steg 40 im feststehenden Führungsabschnitt F des Drückers fort. Das begünstigt die Entformung, ist aber für die Funktion unkritisch, weil das unnachgiebige Führungsstück F mit seinem nicht oder nur ganz gering nachgiebigem Steg 40 nicht so weit nachgibt, daß es gegenüber dem radialen Einwärtsmaß der Fläche e1 der 1a durch eine radiale Bewegung freizukommen vermag.

Der Spalt 45, der oben angegeben war, ist günstig für die radiale Einsetzbewegung bei den gewählten Schrägstegen 42a und 42b. Diese Bewegung hat aufgrund der Ausbildung der 2 auch eine axiale Bewegungskomponente für das elastisch nachgiebige Element zur Folge. Der Spalt 45 sollte deshalb ausreichend breit gewählt sein, um der radialen Einsetzbewegung des Rastelementes C Rechnung zu tragen, bezogen auf die radiale Einformtiefe der Schaftsegmente D und E.

Ist an einem geeigneten Ort links von dem Spalt 45 gemäß 2 ein sichtbarer Pfeil angeordnet, so kann dem Benutzer die Bewegungsrichtung zum Lösen des Drückerteils vorgezeichnet werden, wie aus 3 ersichtlich. Der dort eingezeichnete Knickpfeil ist in der Schreibstellung des Drückerteils 10 nicht sichtbar. Nur in der Ruhestellung wird er außerhalb der Randlinie 8 des Schaftes 9 sichtbar und zeigt dem Benutzer, daß jetzt durch eine Drehbewegung nach links und ein rückwärtiges axiales Herausziehen der Drücker zum Minenwechsel aus dem Schaft 9 herausgenommen werden kann.

Das Drückerteil von 2 ist beschrieben worden als ein solches, mit einem Drückerabschnitt L, einem Körperabschnitt K sowie dem feststehenden Führungsabschnitt F und dem elastisch nachgiebigen Rastelement C. Die anderen Elemente der Schaltstange S und des Schaltzahnes Z waren ebenfalls bereits erwähnt. Ihre Anordnung an einem vorderen Abschnitt 50 im Sinne eines Anschlagsteges für die Mine M gemäß 3 war noch nicht erwähnt. Erwähnt war allerdings die radial stärkere Steifigkeit der Schaltstange S, die gemäß 2 durch eine radial stärker werdende Schaltstange S in Richtung zum Anbringungssteg 50 erreicht wird. Die Schaltstange erhält so eine größere Breite im Sinne einer größeren Tiefe, wobei nur der Schaltzahn Z, der eine radiale Bewegungskomponente benötigt, am äußeren Ende der Schaltstange Z eine umfängliche (tangentiale) und eine radiale Bewegungskomponente ohne weiteres ausführen kann, gesteuert von den Steuerkurvenabschnitten der 1. Der so beschriebene Steg 50 weist eine Abflachung 50a auf, die so ausgerichtet ist, daß sie an den Führungsstegen D und E sowie den übrigen Schaftsegmenten A und B vorbeigeführt werden kann, ohne sie zu berühren. Sie liegt im montierten Zustand des Schreibgerätes vor dem vordersten Schaftsegment B und bildet den Schaltstangenfuß und mit ihrem senkrecht abgewinkelten Ende die Anschlagfläche für die Mine M, wie aus 3 ersichtlich.

Das Drückerteil 10, das hinsichtlich aller Funktionen des Schreibgerätes maßgebender Träger ist, hat mehrere funktionelle Abschnitte, die unterschiedliche Funktionen realisieren.

  • (a) Einmal muß eine Führung gewährleistet sein, so daß das Drückerteil nicht umfänglich beweglich ist, während die Schaltstange Z von der Axialbewegung gesteuert durch die Steuerkurvenabschnitte des Schaftes umfänglich, tangential und/oder radial ausgelenkt wird.
  • (b) Das Drückerteil besitzt auch die Einsatzfunktion durch das elastisch nachgiebige Rastelement zwischen dem feststehenden Führungsabschnitt und der Schaltstange S.
  • (c) Das Drückerteil besitzt außerdem die Schaltstange mit dem Schaltzahn, wobei die Schaltstange als solches ohne Zusatzelemente funktionsgenau arbeiten soll. Das Drückerteil muß also auch insoweit kostengünstig hergestellt werden, bei hoher Präzision und genauer Schaltfähigkeit, was fordert, daß die Schaltstange S auch bei preisgünstigem Kunststoff nicht ermüden darf.
  • (d) Schließlich muß das Drückerteil eine Geometrie des Schaltzahnes besitzen, die aus einem Werkzeug leicht entformt werden kann, welche Entformung aber nicht nur für den Schaltzahn als solches gilt, sondern auch für den übrigen Bereich des Drückerteils, das neben den vorgenannten Forderungen auch preiswert hinsichtlich der Werkzeugtechnik hergestellt werden soll, also insbesondere leicht entformbar sein soll.

Diesen vielschichtigen Problemzonen trägt ein an mehreren Funktionsabschnitten, die voneinander beabstandet sind, präzisionsgenau gefertigtes Drückerteil Rechnung. Es hat eine elastisch nachgiebige Rastzone, es hat einen demgegenüber nicht elastisch nachgiebigen Führungsabschnitt. Es besitzt einen von beiden axial beabstandeten Schaltstangenabschnitt, der in der Ruhestellung des Schaltzahnes so ausgelenkt ist, wie auch in der Schreibstellung des Schreibgerätes, so daß keine Kräfte aufgebracht werden müssen, weder in einer langfristigen Ruhestellung, noch in der anderen möglicherweise langfristigen Schreibstellung. Die Zwischenstellungen zwischen diesen beiden Positionen sind demgegenüber unkritisch, weil sie nur kurz durchlaufen werden, ohne langfristig darin zu verbleiben und die Schaltstange insoweit langfristig mechanisch zu beanspruchen. Schließlich ist die Entformung ein wesentliches Kriterium der preisgünstigen Fertigung und hier ist vorgesehen, daß die Lage und Gestaltung des Schaltzahnes so gewählt ist, daß ein einfaches Spritzgusswerkzeug herangezogen werden kann.

Dieses Werkzeug ist in 6 gesondert gezeichnet. Es ist hinsichtlich der Formkavitäten so ausgebildet, daß es das Negativ des in 3 und 2 abgebildeten Schaltzahnes in diesem Bereich besitzt, wie auch in den übrigen Bereichen des Drückers. Das kann einfach dadurch veranschaulicht werden, das eine Innenabbildung der beiden Figuren in 6 nur im Ausschnitt bildlich vorgestellt wird, ohne im übrigen explizit gezeigt zu werden.

Das Werkzeug ist als erste und zweite Formhälfte H1, H2 üblicher Natur, nur hinsichtlich der Trennungsebene T oder 70 zwischen den beiden Formhälften besteht eine Besonderheit. Hier ist die Formtrennung so vorgesehen, daß die beiden Formhälften eine einzige Ebene bilden und der Schaltzahn Z so in dieser Ebene T angeordnet ist, daß der maximale Querschnitt 71 in dieser Ebene liegt. Der maximale Querschnitt ist derjenige, durch den diese Ebene 70 verläuft. In dieser Ebene liegt auch die Hauptachse 100 des Drückerteils, die mit der Achse 99 der 1 zusammenfällt.

Gerade weil der Zahn als solches unsymmetrisch mit den mehreren polygonförmigen Anschlagflächen zx ausgebildet ist, dennoch aber eine länglich orientierte Gestalt hat, kann eine maximale Querschnittsfläche festgelegt werden. An dieser Querschnittsfläche verläuft die Trennebene der beiden Formhälften, die diesen Schaltzahn ausformen. Zusätzlich ist die Schaltstange S auch vorgesehen, die so ausgebildet ist und so in der Form bei geschlossenen Formhälften angeordnet ist, daß sie entweder mittig oder stärker nach links oder stärker nach rechts bezogen auf die Formtrennebene T ausgerichtet ist. Die Grenzlagen liegen so, daß die Schaltstange die Trennebene hypothetisch zumindest berührt, also in ihrer Breite sq entweder ganz in der linken Formhälfte oder ganz in der rechten Formhälfte angeordnet ist, bei diesen Grenzlagen sich aber so senkrecht zur Ebene T erstreckt, daß im Bereich der Schaltstange keine der Formen einen erhabenen Bereich besitzt oder Zusatzstücke als Einsätze benötigt werden. Meist wird eine Teilbreite S' in der ersten Formhälfte H1 und eine zweite Teilbreite S'' in der zweiten Formhälfte H2 in entsprechenden Kavitäten liegen.

Im Bereich des Schaltzahnes war ebenfalls ausgeführt, daß kein Vorsprung an der Formtrennung vorgesehen ist. Die Schaltstange und der Schaltzahn liegen also in einem Bereich der geschlossenen Form, den die Trennebene der beiden Formhälften zumindest berührt. Damit kann eine leichte Formtrennung und eine kostengünstige Fertigung des Drückerteils erzielt werden.


Anspruch[de]
Schaft für ein Schreibgerät, welcher Schaft aus einem bleibend verformbaren Werkstoff gefertigt ist, für die Aufnahme eines vom frontseitigen Ende des Schaftes (Schreibende) weit nach rückwärts verlagerten Drückers (10), wobei am Schaft (9) mehrere Steuerkurvenabschnitte (a3, b1, b3, a2; A2) vorgesehen sind, zum Zusammenwirken mit einem Schaltelement (S, Z) des Drückers (10) und zum Erreichen einer an einer ersten axialen Stelle gelegenen ersten Schaltposition (Schreibstellung) und einer an einer demgegenüber zurückverlegten zweiten axialen Stelle gelegenen zweiten Schaltposition (Ruhestellung),

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurvenabschnitte

(a) aus dem selben Werkstoff gebildet sind, wie ein axialer Abschnitt des Schaftes (9), in welchem die beiden axialen Schaltpositionen gelegen sind;

(b) von zumindest einem durch Umformungskraft in radialer Richtung verformten Schaftsegment (A; A1, A2, A3; B, B1, B2) gebildet sind, das an einem ersten Segmentabschnitt einen Umformbereich (u), wie eine radial einwärts verformte Biegelinie oder Knicklinie, aufweist, wobei die Umformung des Schaftsegmentes zumindest entlang des Umformbereichs erfolgt, zur Ausformung eines radial gegenüber dem Schaft (9) vorstehenden Steuerkurvenabschnitts, der sich zumindest in axialer Richtung erstreckt.
Schaft nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei Schaftsegmente (A; B) vorgesehen sind. Schaft nach Anspruch 1, wobei sich an dem zumindest einen umgeformten Schaftsegment (A; B) durch die radiale Umformung eine Trennlinie (t) als zweiter Abschnitt ergibt, entlang welcher eine zumindest bereichsweise Abtrennung des radial verformten Segments von dem übrigen Schaft (9) erfolgt, zur Freischneidung oder Freilegung des zweiten Abschnitts. Schaft nach Anspruch 1, wobei zumindest zwei Schaftsegmente (A; B) zur Bildung von Steuerkurvenabschnitten radial verformt und axial gegeneinander versetzt am Schaft angeordnet sind. Schaft nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Umformbereich (u) insbesondere eine Umformlinie (b1, b3) geknickt oder gekrümmt verläuft. Schaft nach Anspruch 1, wobei der Werkstoff Metall ist. Schaft nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Schaftabschnitt (A; B) in seiner radialen Verformung (u) durch Anwendung eines Tiefziehverfahrens, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 3 als Stanzbiegeverfahren unter Ausbildung zumindest einer Biegelinie (u) und zumindest einer Trennlinie (t) entstehen. Schaft nach Anspruch 1, wobei der rückwärtige Abschnitt das letzte Drittel, insbesondere das letzte Viertel der Länge des Schafts ist. Schaft nach Anspruch 1 oder 3, wobei zumindest ein Umformbereich (u) als ein Steuerkurvenabschnitt (a3) für das Schaltelement (S, Z) dient, entlang dem ein Gleiten des Schaltzahnes bei einer axialen Betätigung des Drückers (10) erfolgt, insbesondere zumindest eine Trennlinie (t) eines Schaftsegments (A, B) so angeordnet und ausgerichtet ist, daß sie von dem Schaltzahn (Z) bei einer axialen Betätigung des Drückers nicht berührt wird (b1) oder nur als Anlage – ohne wesentliche Relativbewegung zwischen Schaltzahn und Trennlinie – für den Zahn dient (a1). Schaftabschnitt mit einer im wesentlichen rohrförmigen Geometrie mit wesentlicher axialer Erstreckung, zur Anwendung bei der Herstellung eines Schreibgerätes in Verbindung mit einem Drücker mit einer elastisch auslenkbaren Schaltstange und einem daran angeordneten Schaltzahn (Z), wobei

– zumindest ein Segment (A, B, C, D) des Schaftabschnittes (9) radial umgeformt ist, zur Ausbildung zumindest eines Abschnitts einer Steuerkurve für den Schaltzahn (Z) an der Schaltstange des einteiligen Drückers (10);

– das zumindest eine Segment (A, B, D, E) denselben Werkstoff wie der Schaftabschnitt (9) aufweist;

– die radiale Umformung des Segments gegenüber dem Schaftabschnitt entlang zumindest eines Umformbereichs (u) vorgesehen ist bzw. erfolgt ist.
Schaftabschnitt nach einem der vorigen Ansprüche, wobei zumindest zwei radial verformte Segmente (A, A2, A3; B, B1) vorgesehen sind und eines dieser Segmente (B1) eine größere radiale Erstreckung von der übrigen Abmessung des Schaftabschnitts ausgehend besitzt, gegenüber dem anderen Segment (A3, A2). Schaft abschnitt) nach Anspruch 1 oder dem unabhängigen Anspruch 10, wobei zumindest ein Segment eine Schrägfläche (e1, A2) aufweist, die sich in axialer, umfänglicher und radialer Richtung des Schaftabschnitts erstreckt, zur Verlagerung des Schaltzahnes (Z) um zumindest eine radial gerichtete Komponente bei einer Schaltbewegung, veranlaßt durch eine axiale Bewegung des Drückers. Schaftabschnitt nach Anspruch 10, wobei der Umformbereich (u) eine Knick- oder Biegelinie ist. Schaftabschnitt nach Anspruch 11, wobei die radiale Erstreckung eine größere Tiefe in Richtung zum Innern des Schaftabschnitts ist. Schreibgerät mit einem Schaft (9), insbesondere nach einem der vorgenannten Ansprüche, und einem insbesondere aus einem Stück ausgebildeten Drückerteil (K, L; 10), welches einen Drückerabschnitt (L), einen Körperabschnitt (K, 50), und einen vom Körperabschnitt in axialer Richtung sich erstreckende Schaltstangenabschnitt (S) mit einem daran radial hervorstehenden Schaltzahn (Z) aufweist, welcher Schaltzahn (Z):

(a) von zumindest einem in radialer Richtung umgeformten kleinen Segment (A, B) des Schaftes (9) bei der Betätigung des Drückerteils (10) im Schaft (9) verlagert wird, insbesondere in umfänglicher, tangentialer und/oder radialer Richtung; oder

(b) zwei axial beabstandete stabile Lagen besitzt, die mit der Schreibstellung und der Rückzugsstellung des Schreibgerätes korrespondieren, wobei der Schaltzahn (Z) in beiden Lagen dieselbe zumindest umfängliche (tangentiale) Position einnimmt, nur axial verlagert; oder

(c) eine solche Anordnung an dem Schaltstangenabschnitt und eine solche umfängliche (tangentiale) Erstreckung (z6, z2) und Ausbildung besitzt, daß eine Mittelebene (70), die parallel zu einer Mittelachse (100) des Drückerteils verläuft, sowohl an einem axial vorderen (z3, z1), wie auch an einem axial rückwärtigen Endabschnitt (z7) des Schaltzahnes (Z) im Schaltzahn verläuft.
Schaft nach Anspruch 1, 10 oder 15, wobei die Umformung radial einwärts in Richtung zum Zentrum (der Achse) des Schaftes (9) erfolgt ist. Schreibgerät nach Anspruch 15, wobei der Schaltzahn (Z) im eingesetzten Zustand in dem Schaft an einer Innenwand des Schaftes anliegt, um Steuerkurvenabschnitten an dem zumindest einen ausgeformten Schaftsegment (A, B) so genau wie möglich nachzufahren. Schreibgerät nach Anspruch 17, wobei das Anliegen an der Innenwand durch eine zumindest einseitige Schräge (z4, z5) der Oberfläche des Schaltzahnes erfolgt, um auch entlang einer in radialer Richtung geneigten Fläche (A2) entlanggleiten zu können und dort angedrückt zu werden. Schreibgerät nach Anspruch 17, wobei der eingesetzte Schaltzahn (Z) eine geringe radiale Vorspannung erhält. Drücker zum Einfügen in einen Schaft nach Anspruch 1 oder Anspruch 10, mit einem Körperabschnitt (K, 50), einer sich zumindest axial erstreckenden Schaltstange (S) und einem daran angeordneten, über die Schaltstange (S) elastisch aus seiner Ruhelage auslenkbaren Schaltzahn (Z), der radial gegenüber der Schaltstange hervorsteht, wobei der Schaltzahn (Z) – in axialer Richtung verlaufend – mehrere Querschnittsflächen aufweist, die eine unterschiedliche Fläche besitzen, und die Querschnittsfläche mit der maximalen Fläche (71) eine Ebene (70) definiert, die bei der Herstellung des Drückers zwischen zwei Formhälften (H1, H2) in einem Kunststoff-Spritzgußverfahren die Trennebene (T) der Formhälften ist bzw. unmittelbar in dieser Trennebene zu liegen kommt. Drücker nach Anspruch 20, wobei das Drückerteil aus einem Stück oder einstückig aus einem zusammenhängenden Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt ist. Drücker nach Anspruch 20, wobei die Schaltstange (S) eine axiale Länge und eine umfängliche (tangentiale) Breite aufweist sowie sich so an den Schaltzahn (Z) anschließt, daß eine Erstreckung der Schaltstange senkrecht zur Ebene (70) der maximalen Querschnittsfläche und gegenüber der maximalen Querschnittsfläche (71) des Schaltzahnes (Z) – die der Trennebene (T) der Formhälften bei der Entformung entspricht – auf der einen oder der anderen Seite der Flächen (71; T) maximal der Breite (sq) der Schaltstange entspricht. gestrichen

bis
gestrichen Drücker zum Einfügen in einen Schaft nach Anspruch 1 oder Anspruch 10, mit einem Körperabschnitt (K, 50), einer sich zumindest axial erstreckenden Schaltstange (S) und einem daran angeordneten, über die Schaltstange (S) elastisch aus seiner Ruhelage auslenkbaren Schaltzahn (Z), der radial gegenüber der Schaltstange hervorsteht, wobei der aus seiner Ruhelage auslenkbare Schaltzahn (Z) bei Einsetzen des Drückers in den Schaft zwei stationäre Lagen besitzt, eine rückwärtige Lage als Ruhestellung des Schreibgerätes und eine axial vorgeschobene Lage als Schreibstellung des Schreibgerätes, und die beiden Lagen des Schaltzahns (Z) in tangentialer (umfänglicher) Richtung voneinander nicht abweichen. Drücker nach Anspruch 30, wobei im Bereich der Schaltstange, entlang deren axialer Erstreckung, am Körperteil (K) keine feste Stützeinrichtung angeordnet ist, die im Bereich der radialen oder tangentialen Bewegung der Schaltstange einen Eingriff durch Berühren ermöglicht, um die Schaltgenauigkeit zu steuern. Drücker nach Anspruch 30, wobei der Schaltzahn (Z) an der Schaltstange (S) in der Ruhelage im nicht in den Schaft eingesetzten Zustand im wesentlichen in einer Mittelebene (97) liegt, welche Mittelebene durch eine Hauptachse (100) des Drückerteils und durch die Schaltstange (S) zumindest berührend verläuft. Drücker nach Anspruch 30, wobei die Schaltstange (S) eine Elastizität oder Nachgiebigkeit in radialer Richtung und in tangentialer (umfänglicher) Richtung aufweist und

(a) die Elastizität in radialer Richtung geringer ist als diejenige in tangentialer Richtung; oder

(b) die Nachgiebigkeit in radialer Richtung gegenüber der Nachgiebigkeit in tangentialer Richtung geringer ist.
Drücker nach Anspruch 30, wobei die beiden Lagen des Schaltzahns (Z) weder in radialer Richtung noch in tangentialer (umfänglicher) Richtung voneinander abweichen.






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