СИСТЕМА КОМПЛЕКТОВАНИЯ ШАРИКОВЫХ РУЧЕК

Техническое решение относится к письменным принадлежностям и предназначено для использования в шариковых ручках.
Наиболее близкой по совокупности признаков к предложенному техническому решению является система комплектования шариковых ручек, содержащая для каждого исполнения ручки полый корпус для размещения пишущего стержня, имеющий узел сопряжения, служащий для соединения с заглушкой, обеспечивающей требуемое положение стержня и снабженной двумя узлами сопряжения (патент РФ № 2064865 Шариковая ручка B43L 27/00 от 06.05.1992). Узел сопряжения - это термин, используемый в заявке как название фрагмента составной части, служащего для соединения с узлами других компонентов. Узел сопряжения представляет собой поверхность или фрагмент поверхности (точка, линия) или совокупность поверхностей и их фрагментов.
Недостатком данного технического решения является усложнение конструкции ручки (введение новых видов деталей: втулка, штифт) и ее эксплуатации. Требуются новые по своему содержанию операции при установке стержня новой длины (извлечение штифта и установка его в новую прорезь).
Наиболее близкой по технической сущности является принятая за прототип система комплектования шариковых ручек, содержащая полый корпус для размещения пишущего стержня, имеющий два узла сопряжения, служащие для соединения с наконечником и заглушкой, обеспечивающими требуемое положение стержня, а наконечник и заглушка имеют по два узла сопряжения (Рожнов А.Б. «Свертывание элементов технических систем» http://www.metodolog.ru/00830/00830.html).
Недостатком данного технического решения является отсутствие разнообразия исполнений шариковых ручек, получаемых с использованием одних и тех же составных частей. Разнообразие достигается путем создания избыточной номенклатуры составных частей и используемых исполнений соединений. В группе однородной продукции «шариковые ручки», содержащей 17 изделий, которая показана на фиг. 1, ни одна составная часть (кроме стержней) не может быть использована в двух изделиях группы.
По мнению авторов причина, препятствующая получению технического результата, который обеспечивается полезной моделью, - не понимание роли узлов сопряжения в конструкции изделия и создании соединений. Узлы сопряжения - основные (базовые) элементы конструкции любой составной части. Узлы и их относительное положение определяют конструкцию составной части и возможности соединения составных частей между собой. На фиг. 2а показаны охватываемое (обозначено -1) и охватывающее (обозначено +1) исполнения узлов сопряжения, используемых для соединения деталей. Основные причины возникновения избыточной номенклатуры составных частей также определяются узлами сопряжения. Эти причины перечислены на фиг. 2. Первая причина избыточности составных частей изделий - необоснованное разнообразие их узлов сопряжения. Из-за несоответствия исполнений и/или размеров узлов сопряжения три детали невозможно соединить в сборочную единицу (фиг. 2б). Приходится проектировать новую составную часть с требуемыми узлами сопряжения (фиг. 2в). Вторая причина избыточности составных частей изделий - нерациональное распределение охватывающего и охватываемого исполнений узлов по составным частям (фиг. 2г). Третья причина избыточности - несоответствие координат соединяемых узлов сопряжения (фиг. 2д). Подробнее о проектировании семейств изделий и использовании при этом узлов сопряжения см. «Основы проектирования семейства изделий» Приложение. Справочник. Инженерный журнал, 2004, № 6, 24 с.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в расширении арсенала (разнообразия) компоновок и размерного ряда шариковых ручек, комплектуемых из компонентов элементной базы, а также унификация соединений, образуемых компонентами.
Поставленная задача решается тем, что в известной элементной базе, содержащей полый корпус для размещения пишущего стержня, имеющий два узла сопряжения, служащие для соединения с наконечником и заглушкой, обеспечивающими требуемое положение стержня, а наконечник и заглушка имеют по два узла сопряжения, один из узлов сопряжения корпуса имеет исполнение, идентичное исполнению узла сопряжения наконечника, служащего для соединения со вторым узлом сопряжения корпуса, а второй узел сопряжения корпуса идентичен исполнению узла сопряжения заглушки, служащего для соединения с его первым узлом сопряжения;
введен удлинитель корпуса, узлы сопряжения которого идентичны узлам сопряжения корпуса,
длина удлинителя корпуса составляет не более 30% от длины корпуса,
корпуса имеют два исполнения по диаметру, отличающиеся на 20-40%, например, 8 и 11 мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1. показана группа однородной продукции «шариковые ручки»;
на фиг. 2 приведены пояснения, объясняющие содержание понятия узел сопряжения, и показано влияние исполнений узлов сопряжения на появление избыточного разнообразия составных частей изделий;
на фиг. 3 изображены компоненты элементной базы семейства шариковых ручек принятой за прототип и некоторые узлы сопряжения ее компонентов, которые выделены жирными линиями;
на фиг. 4 показаны компоненты элементной базы семейства шариковых ручек и их узлы сопряжения в соответствии с заявляемым техническим решением;
на фиг. 5 показаны размеры некоторых исполнений ручек, полученных на основе элементной базы;
на фиг. 6 приведен состав элементной базы семейства, включая виды пишущих стержней, используемы в ручках, создаваемых на ее основе, и показаны возможные исполнения ручек (стержни в ручках не показаны).
Полый корпус 1 соединен узлами сопряжения с узлами сопряжения наконечника 2 и заглушки 3, которые обеспечивают требуемое положение пишущего стержня 4 (фиг. 3). Узлы сопряжения корпуса, наконечника и заглушки могут представлять собой поверхности (гладкие, резьбовые и т.п.) или их совокупности. В левой части фиг. 3. жирными линиями показан узел сопряжения корпуса 1, служащий для соединения с заглушкой 3. Он представляет собой совокупность гладкой внутренней цилиндрической и плоской кольцевой поверхностей. В правой части фиг. 3. жирными линиями показаны узлы сопряжения заглушки 3, служащие для соединения с корпусом 1 и стержнем 4. Первый представляет собой совокупность гладкой внешней цилиндрической и плоской кольцевой поверхностей. Узел сопряжения заглушки, служащий для соединения со стержнем, образован частью торцевой плоскости, которая взаимодействует со стержнем 4. При использовании резьбовых соединений в узлы сопряжения входят резьбовые поверхности.
Элементная база в соответствии с предлагаемым техническим решением (фиг. 4) содержит полый корпус 1 для размещения стержня, имеющий два узла сопряжения 7 и 8, служащие для соединения с наконечником 2 и заглушкой 3 соответственно. Наконечник 2 снабжен двумя узлами сопряжения 9 и 10, служащими для соединения с корпусом и стержнем соответственно. Заглушка 3 снабжена двумя узлами сопряжения 11 и 12, служащими для соединения с корпусом и стержнем соответственно. Корпус 1, наконечник 2 и заглушка 3 обеспечивают требуемое положение стержня 4. Удлинитель корпуса 5 служит для изменения длины ручки и снабжен узлами сопряжения 13 и 14. Длина удлинителя корпуса составляет не более 30% от длины корпуса 1. Элементная база содержит насадку 6, а корпус 1 снабжен дополнительным узлом сопряжения 15 (цилиндрическая и плоская кольцевая поверхности, выделенные жирными линиями), служащим для соединения с насадкой 6. Узел сопряжения 7 (внешняя резьбовая и плоская кольцевая поверхности) корпуса 1 имеют исполнение идентичное исполнению узла сопряжения 11 заглушки 3, служащего для соединения с узлом сопряжения 8 корпуса 1. Узел сопряжения 8 (внутренняя резьбовая и плоская кольцевая поверхности) корпуса 1 имеет исполнение, идентичное исполнению узла сопряжения 9 наконечника 2, служащего для соединения с узлом сопряжения 7 корпуса 1. Узел сопряжения 13 удлинителя корпуса 5 имеет исполнение, идентичное исполнению узла сопряжения 7 корпуса 1. Узел сопряжения 14 удлинителя корпуса 5 имеет исполнение, идентичное исполнению узла сопряжения 8 корпуса 1. Два исполнения корпуса по наружному диаметру (8 и 11 мм) обеспечивает более широкое разнообразие исполнений ручек. Примеры ручек разных размеров показаны на фиг. 5.
Для подготовки ручки к работе в зависимости от длины стержня и его диаметра выбирается набор составных частей, которые соединяются своими узлами сопряжения. Возможные варианты ручек, полученные на основе элементной базы, приведены на фиг. 6. Широкое разнообразие компоновок ручек (показаны в правой части рисунка на фиг. 6) обеспечивается благодаря предложенным исполнениям узлов сопряжения их составных частей и разнообразию используемых стержней (показаны в левой части фиг. 6).
Исполнение наружных поверхности корпуса, наконечника и заглушки может быть не только в виде цилиндрической поверхности, но овальной, с профилем в виде треугольника и т.п. Также возможно использование разнообразных материалов, покрытий и окраски.
Применение предлагаемого технического решения при создании шариковых ручек позволит:
1) расширить арсенал шариковых ручек, получаемых на основе элементной базы, за счет компоновочных возможностей и разнообразия компонентов размеров комплектуемых ручек без создания избыточной номенклатуры составных частей;
2) снизить себестоимость создаваемых ручек за счет повышения серийности и единообразия конструкций их составных частей и используемых соединений.