автоматический карандаш ворожцова

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.

Описание изобретения к патенту

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