Автоматический карандаш ворожцова

 

Использование: пишущие приборы, в частности автоматические карандаши. Сущность изобретения: автоматический карандаш содержит корпус, состоящий из двух частей с внутренними направляющими канавками и втулкой с прорезями, кнопку, взаимодействующую с пружиной и соединенную со штоком, ножи для заточки грифеля, а также механизмы привода ножей, фиксации и перемещения грифеля в продольном и вокругосевом направлении. При этом механизм привода ножей состоит из двух пар кулачков, диаметрально расположенных на полом штоке с возможностью перемещения в канавках корпуса и прорезях втулки. В зазорах между кулачками жестко закреплены отогнутые концы толкателей, соединенных с ножами внахлест. Механизм фиксации грифеля выполнен в виде пружины, последний виток которой закреплен в кольце, зажатом между торцом втулки и уступами корпуса с возможностью свободного поворота и имеющем на нижнем торце по всей окружности наклонные зубья, образующие храповик. Механизм перемещения грифеля состоит из аналогичных первым, расположенных противоположно к ним, двух пар кулачков, в зазорах между которыми с возможностью свободного перемещения расположены отогнутые концы другой пары пластинчатых толкателей, нижние концы которых представляют собой пружинящие язычки, взаимодействующие с грифелем, и симметрично расположенные относительно язычков пружинящие собачки, имеющие возможность зацепления с зубьями храповика. Нижняя часть составного корпуса выполнена в виде колпачка с внутренней конической резьбой, симметрично прорезанной с двух сторон канавками для перемещения ножей. 13 ил.

Изобретение относится к пишущим приборам, в частности к автоматическим карандашам.

Известен автоматический карандаш, который включает составной корпус с внутренними направляющими канавками и втулкой с прорезями, подпружиненную кнопку, соединенную с полым штоком, ножи для заточки грифеля, а также механизмы привода ножей, фиксации и перемещения грифеля (см.источник).

Недостатки этой конструкции карандаша: сложность и громоздкость, неудобство в использовании карандаша, поскольку при затачивании грифеля необходимо вращать одну часть корпуса относительно другой. Кроме того, затачивание грифеля происходит внутри корпуса, т.е. не представляется возможным наблюдать за этим процессом и его контролировать.

Для устранения этих недостатков предлагается автоматический карандаш, включающий составной корпус с внутренними направляющими канавками и втулкой с прорезями, подпружиненную кнопку, соединенную с полым штоком, ножи для заточки грифеля, механизмы привода ножей, фиксации и перемещения грифеля, в котором ножи снабжены пластинчатыми толкателями, а механизм их привода состоит из двух пар кулачков, диаметрально расположенных на полом штоке с возможностью перемещения в канавках корпуса и прорезях втулки, в зазорах между кулачками каждой пары жестко закреплены отогнутые концы толкателей, механизм фиксации грифеля выполнен в виде пружины, последний виток которой жестко закреплен в кольце, зажатом между торцом втулки и уступами корпуса с возможностью свободного поворота и имеющем на нижнем торце по всей окружности наклонные зубья, образующие храповик, а механизм перемещения грифеля состоит из двух аналогичных первым, расположенным противоположно по отношению к ним, пар кулачков, в зазорах между которыми с возможностью свободного перемещения расположены отогнутые концы другой пары пластинчатых толкателей, нижние концы которых представляют собой пружинящие язычки, взаимодействующие с грифелем, и симметрично расположенные относительно язычков пружинящие собачки, имеющие возможность зацепления с зубьями храповика, а нижняя часть составного корпуса выполнена в виде колпачка с внутренней конической резьбой, симметрично прорезанной с двух сторон канавками для перемещения ножей.

На фиг. 1 и 2 изображены продольные разрезы карандаша в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в исходном положении; на фиг. 3 узел 1 на фиг.1 (укрупненно); на фиг. 4 и 5 продольные разрезы карандаша в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с выдвинутыми в рабочее положение ножами для затачивания грифеля; на фиг. 6 узел П на фиг. 5 (укрупненно); на фиг. 7 и 8 продольные разрезы карандаша в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с механизмом перемещения грифеля в рабочее положение; на фиг.9 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 10 разрез В-В на фиг. 11 разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 12 разрез Д-Д на фиг. 3; на фиг. 13 разрез Ж-Ж на фиг. 6.

Автоматический карандаш содержит корпус, составные части которого 1 и 2 соединены между собой с помощью резьбы, причем деталь 2 корпуса имеет цилиндрическую поверхность, переходящую в нижнюю коническую, и внутренние направляющие канавки 3 и 4. В осевом отверстии детали 1 размещена кнопка 6, взаимодействующая с пружиной 6 и соединенная с полым штоком 7, а в детали 2 корпуса карандаша размещена втулка 8. Верхняя часть втулки 8 упирается в торец резьбовой части детали 1 и выполнена с продольными прорезями 9 и 10, а нижняя опирается на кольцевой уступ 11 детали 2 и выполнена со сплошной поверхностью. В этой части втулки 8 размещена пружина 12, последний виток 13 которой закреплен в кольце 14, которое зажато между торцом втулки 8 и уступами 15 и 16 корпуса с возможностью свободного поворота. На нижнем торце торце кольца 14 по всей его окружности выполнены наклонные зубья, образующие храповик 17. Втулка 8 препятствует осевому смещению (но не зажимает) кольца 14. В пружине 12 зажимается грифель 18.

На штоке 7 установлены четыре пары кулачков 19 и 20, 21 и 22, причем каждая пара размещена диаметрально противоположно, а кулачки 21 и 22 по отношению к кулачкам 19 и 20 также противоположны с возможностью перемещения в канавках 3 детали 2 и в продольных прорезях 9 и 10 втулки 8. В зазор между кулачками 19 и 20 заведены отогнутые концы двух пластинчатых толкателей 23, размещенных симметрично оси карандаша в канавках 3. На свободных концах толкателей 23 выполнены окна 24, в которые входят концы ножей 25, которые, таким образом, соединены с толкателями 23 методом внахлест. Ножи 25 размещены с возможностью перемещения в канавках 4 конусной части детали 2. Между кулачками 21 и 22 также имеется зазор, однако его величина значительно больше аналогичного между кулачками 19 и 20. В этом зазоре размещены отогнутые части еще одной пары толкателей 26, нижние концы которых выполнены в виде пружинящего язычка 27 пружинящих собачек 28, имеющих возможность зацепления с зубьями храповика 17. Толкатели расположены с возможностью перемещения в прорезях 10 и канавках 29 с наружной стороны нижней части втулки 8.

Нижняя часть детали 2 корпуса выполнена в виде колпачка 30 с внутренней конической резьбой, которая прорезана симметрично с двух сторон полукруглыми канавками 31 (на сечении Г-Г показаны эти канавки, заключенные в секторе с углом , на которых отсутствует резьба). Резьба может быть одно- или двухзаходная, причем заходы резьбы должны находиться в определенном месте, чтобы после завинчивания колпачка 30 его канавки 31 совпали с канавками 4. Кроме того, канавки 31 должны иметь запас в ширину на случай износа резьбы.

Поверхность ножей 25, взаимодействующая с канавками 31, выполнена с радиусом, равным минимальному внутреннему радиусу колпачка 30.

На фиг. 1-8 толкатели 23 (за исключением местных разрезов на фиг. 3) ножи 25 и толкатели 26 с собачками 28 и язычками 27 показаны не в разрезе.

Заточка грифеля производится следующим образом. Допустим, что в карандаше уже находится грифель 18. Из исходного положения (фиг. 1 и 2) при слабом нажатии кнопки 5, сжимающей пружину 6, шток 7 движется вниз, при этом кулачки 19 и 20 с зажатыми между ними отогнутыми концами толкателей 23 также движутся вниз. Толкатели 23 в свою очередь перемещают вниз ножи 25, которые своей режущей торцевой кромкой с двух сторон срезают слой с выступающей за пределы корпуса карандаша части грифеля 18 и сходятся за ее пределами. При заточке шток 7 доходит до пружины 12. При движении штока 7 вниз движутся вниз и кулачки 21 и 22. При этом кулачки 21, дойдя до отогнутых частей второй пары толкателей 26, начинают их перемещать вниз. В это время пружинящие собачки 28 выходят из зацепления с храповиком 17 и разгибаются до свободного состояния (фиг. 5). Если кнопку 5 отпустить, то под воздействием расправляющейся пружины 6 шток 7 начинает перемещаться вверх, возвращаясь в исходное положение. Кулачки 19 и 20 вместе с зажатыми между ними толкателями 23 также начинают двигаться вверх, а за толкателями ножи 25 поднимаются вверх в исходное положение (фиг. 1). При движении вниз-вверх толкатели 23 изгибаются при переходе из цилиндрической части детали 2 в коническую. При возвращении штока 7 в исходное положение кулачки 21 и 22 также начинают перемещаться вверх, при этом кулачки 22, дойдя до отогнутых концов толкателей 26, начинают поднимать их вверх. При этом собачки 28 входят в зацепление с зубьями храповика 17 и отгибаясь, поворачивают кольцо 14, а значит и патрон-пружину 12 с грифелем 18, на один зуб храповика (фиг. 2). При повторном слабом нажатии кнопки цикл повторяется, грифель затачивается еще с двух сторон и т. д. Таким образом осуществляется заточка грифеля.

При затуплении грифель выдвигается на необходимую длину. Осуществляют это следующим образом. Продолжая нажимать кнопку 5 из положения на фиг. 4 и 5 в положение на фиг. 7 и 8 штоком 7, начинают сжимать пружину 12, и последняя, сжимаясь и увеличиваясь в диаметре, освобождает грифель 18. Язычки 28 движущихся вниз толкателей, войдя в коническую часть детали 2, обжимают грифель 18 с двух сторон и выдвигают его на некоторую величину (фиг. 8). Ножи 25 при этом тоже продолжают выдвигаться, отгибаясь под воздействием выдвигаемого тупого грифеля (фиг.7).

При отпускании кнопки 5 шток 7 поднимается вверх, позволяя разжиматься пружине 12, и та, снова уменьшаясь в диаметре, обжимает грифель 18, который в этот момент зажат язычками 27. Только после того, как кулачки 22, поднимаясь вверх, начнут двигать вверх толкатель 26, язычки 27 отойдут от грифеля 18 и примут исходное положение, а собачки 28, в очередной раз войдя в зацепление с храповиком 17, развернут грифель 18. После этого повторяющимся слабым нажатием кнопки 5 можно производить затачивание грифеля.

При сжатии пружина 12 оказывает сопротивление в 2-3 раза больше, чем пружина 5, и когда при нажатии кнопки 5 шток доходит до пружины 12, палец руки ощущает резкое увеличение сопротивления движению кнопки. После этого последняя отпускается до тех пор, пока кулачки 21 не упрутся в торец детали 1 корпуса.

При заточке конец грифеля представляет собой многогранную пирамиду. Желательно, чтобы количество зубьев у храповика было нечетным. В этом случае один нож стремится образовать многогранник с количеством граней, равным количеству зубьев храповика, и второй срезает ребра этого многогранника, в результате чего форма заточенного грифеля приближается к конусу.

Грифель в автокарандаш заводится сверху через отверстие кнопки и свободно падает до пружины 12. После этого при нажатии кнопки 5 шток 7, дойдя до этой пружины, начинает ее сжимать, внутренний диаметр ее увеличивается, и когда он станет значительно больше диаметра грифеля, последний провалится вниз. Грифель может быть большого размера. Этот момент показан на фиг.6, где положение штока 7, патрон-пружины 12, толкатели 26 с собачками 28 и язычками 27 изображено пунктирной линией. На фиг. видно, что расстояние в этот момент между концами язычков 27 достаточное, чтобы между ними грифель прошел беспрепятственно. При нажатии кнопки 5 до конца язычки 27 зажмут грифель и продвинут его дальше. Последующими нажатиями кнопки 5 до конца, конец грифеля 18 выдвигают наружу, постепенно затачивая его от усеченного конуса до нужной остроты.

Для смены ножей 25 или для снятия их для затачивания нужно открутить колпачок 30 с детали 2 и нажать кнопку 5 до конца. При этом участок толкателей 23 с ножами скажется открытым. Ножи 25 руками отводят от корпуса, при этом их отогнутые части легко выворачиваются из окон 24, слегка отгибая концы толкателей 23. Устанавливаются ножи в обратной последовательности.

Предлагаемый автоматический карандаш при простоте конструкции позволяет пользоваться грифелями значительных размеров и удобен в применении, поскольку все операции по выдвижению и заточке грифеля осуществляют простым нажатием кнопки одной рукой, что немаловажно для чертежников и крайне необходимо для инвалидов. 2 4 6 8 10

Формула изобретения

Автоматический карандаш, содержащий составной корпус с внутренними направляющими канавками и втулкой с прорезями, подпружиненную кнопку, соединенную с полым штоком, ножи для затачивания грифеля, механизмы привода ножей, фиксации и перемещения грифеля, отличающийся тем, что ножи снабжены пластинчатыми толкателями с отогнутыми концами, механизм привода ножей имеет диаметрально расположенные на полом штоке с возможностью перемещения в канавках корпуса и прорезях втулки две пары кулачков, в зазорах между которыми жестко закреплены отогнутые концы одной пары толкателей, при этом механизм фиксации грифеля выполнен в виде пружины кручения, один конец которой жестко закреплен между торцом втулки и корпусом с возможностью поворота, а на другом по всей окружности торца имеет наклонные зубья, образующие храповик, а механизм перемещения грифеля включает противоположно направленные по отношению к кулачкам механизма привода ножей две пары кулачков, в зазорах между которыми с возможностью перемещения расположены отогнутые концы другой пары толкателей, нижние концы которых представляют собой пружинящие языки для взаимодействия с грифелем, и симметрично расположенные относительно язычка пружинящие собачки для зацепления с зубьями храповика, причем нижняя часть корпуса представляет собой колпачок с внутренней конической резьбой с симметричными канавками с двух сторон для перемещения ножей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13