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Die
Erfindung betrifft einen Zirkel, mit einem Zirkelkopf und zwei daran
angeordneten gelenkig miteinander verbundenen Zirkelschenkeln und
einer Arretiervorrichtung, die einen beweglichen Schieber umfasst,
der zwischen einer ersten Stellung, in der eine Bewegung der Zirkelschenkel
möglich
ist, und einer zweiten Stellung, in der die Zirkelschenkel blockiert
sind, verschiebbar ist.
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Derartige
Zirkel weisen keine Mittelradspindel zur Verstellung des Zirkels
auf. Stattdessen wird das Gelenk im Zirkelkopf zumeist durch eine
oder zwei Kopfschrauben gebildet, wobei der Zirkel so aufgebaut
ist, dass die Bewegung der beiden Zirkelschenkel synchron erfolgt.
In der
DE 27 33 978
A1 wird ein Zirkel mit einer einzigen Kopfschraube beschrieben.
Bei Zirkeln mit zwei Kopfschrauben sind die Zirkelschenkel meist über ineinandergreifende Zähne miteinander
verbunden, beispielsweise wie in
DE 7244964 U gezeigt. Dort sind die Zirkelschenkel im
Bereich des Zirkelkopfes mit einer kreissegmentförmigen Verzahnung versehen.
Da bei derartigen Zirkeln keine Mittelradspindel zur Verstellung
vorhanden ist, kann die erforderliche Klemmkraft, die eine unerwünschte Verstellung
der Zirkelschenkel verhindert und die Zirkelschenkel während des
Zeichnens in ihrer Position hält,
lediglich zwischen Zirkelkopf und Zirkelschenkel wirken. Diese Klemmkraft
wird bei herkömmlichen
Zirkeln während
der Produktion vorgegeben und kann zu einem späteren Zeitpunkt nicht oder
nur sehr schwer nachgestellt werden. Wenn diese Klemmkraft allerdings
während
des Zeichnens überwunden
wird, verstellt sich der Radius des Zirkels in unerwünschter
Weise. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn an einem
Schenkel eine Verlängerungsstange
angebracht ist, da das wirkende Drehmoment durch den längeren Hebel
der Verlängerungsstange
stark erhöht
wird.
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Um
diesem Nachteil entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen, im
Zirkelkopf eine Einstellmechanik vorzusehen. In der
DE 2 246 321 A wird ein Zirkel
mit einer Vorrichtung zum Feineinstellen der Zirkelschenkel beschrieben,
die eine Feder aufweist, um eine Vorspannkraft auf ein Getrieberitzel
aufzubringen. In ähnlicher
Weise wird in der
DE
38 36 682 C1 ein Zirkel offenbart, der eine Feststellvorrichtung aufweist,
die beispielsweise als Klemmzange ausgebildet ist und auf ein Getrieberitzel
oder ein Stellrad einwirkt, um dieses lösbar zu arretieren. Allerdings weisen
diese bekannten Zirkel mit einer Einstellmechanik im Zirkelkopf
den Nachteil auf, dass sie kompliziert aufgebaut und aufwändig in
der Herstellung sind.
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DE 33 19 73 A betrifft
eine Feststellvorrichtung für
ein Zirkelgelenk, bei der die Köpfe
der zugehörigen
Zirkelschenkel konisch gefräst
sind und eine gemeinsame Keilnut bilden, in welche ein konischer Rundkeil
gedrückt
wird, der die beiden Zirkelschenkel an die Innenwände der
Zirkelgabel presst, um die Zirkelschenkel zu arretieren.
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DE 21 52 783 A bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Zeichnen von Kreisen, welche ein Paar
an Markierungsgliedern, welche über
ein Paar von Spanngliedern abnehmbar an einer Verbindungseinrichtung
eingespannt sind, aufweist, sodass die Markierungsglieder um eine
zentrale Achse schwenkbar sind.
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Aus
EP 1 609 621 A1 ist
ferner ein Zirkel mit einer Schenkelspreizverriegelung zur stufenlosen
Arretierung der Zirkelschenkel über
einen Schnellspannverschluss bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zirkel ohne Mittelradspindel
anzugeben, der eine Arretierung ermöglicht und einfacher aufgebaut
und damit kostengünstiger
herstellbar ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist bei einem Zirkel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass der Schieber an einem der Zirkelschenkel angeordnet und entlang
einer Führung
verschiebbar ist.
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Ein
derartiger Schieber ist im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik
bekannten aufwändigen
Konstruktionen einfacher aufgebaut und kann kostengünstig hergestellt
werden. Der erfindungsgemäße Zirkel
kann auch zum Zeichnen größerer Radien
verwendet werden, ohne dass sich der Radius verstellt. Ebenso kann
eine Verlängerungsstange montiert
werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Zirkel
ist es vorgesehen, dass der Schieber an einem Zirkelschenkel angeordnet
und entlang einer Führung
verschiebbar ist. Durch Verschieben des Schiebers entlang der Führung kann
der Zirkel einfach von der blockierten Stellung in die nicht blockierte
Stellung, in der eine Änderung
des Radius möglich
ist, gebracht werden.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Führung eine
Nut oder eine Aussparung aufweist, in der ein entsprechend gegengleich
ausgebildeter Vorsprung verschiebbar angeordnet ist, wobei der Vorsprung
entweder an dem Schieber oder an einem Zirkelschenkel angeordnet
ist. Die Führung
kann dabei im Wesentlichen parallel zum Zirkelschenkel oder schräg dazu oder
entlang einer Kreisbahn verlaufen. Durch die Führung, die eine Nut oder Aussparung
und einen darin verschiebbar geführten
Vorsprung umfasst, kann ein Wechsel zwischen der blockierten Stellung und
der nicht blockierten Stellung besonders leicht vorgenommen werden.
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Gemäß einer
Variante des erfindungsgemäßen Zirkels
kann es vorgesehen sein, dass der Schieber einen Zirkelschenkel
zumindest teilweise umschließt.
Dabei kann der Schieber im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt
aufweisen, dessen seitliche Abschnitte an gegenüberliegenden Flächen des
Zirkelschenkels geführt
sind. Bei einem derartigen ausgebildeten Schieber ergibt sich die
Bewegungsrichtung durch den Zirkelschenkel, auf dem der Schieber
außenseitig
geführt
ist.
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Im
Rahmen der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung
ein erstes am Schieber angeordnetes Arretierelement aufweist, das
mit einem zweiten am Zirkelschenkel und/oder am Zirkelkopf angeordneten
Arretierelement einen Formschluss erzeugend zusammenwirkt. Insbesondere
kann das erste oder zweite Arretierelement eine Ausnehmung aufweisen,
in die ein entsprechend ausgebildeter Vorsprung des anderen Arretierelements
einschiebbar ist. Damit der erfindungsgemäße Zirkel bei unterschiedlichen Öffnungswinkeln
und somit unterschiedlichen Radien arretiert werden kann, kann es
vorgesehen sein, dass das erste oder zweite Arretierelement mehrere
Ausnehmungen aufweist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schieber des erfindungsgemäßen Zirkels eine
als Langloch ausgebildete Öse
aufweist, mittels der er am Zirkelkopf gehalten wird. Diese Öse dient gleichzeitig
als Verliersicherung für
den Schieber.
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Der
erfindungsgemäße Zirkel
kann eine Verzahnung aufweisen, mittels der beide Zirkelschenkel miteinander
gekoppelt sind. Durch die Verzahnung wird eine synchrone Bewegung
beider Zirkelschenkel bewirkt.
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Es
sind auch Ausführungen
des erfindungsgemäßen Zirkels
möglich,
bei denen jedem Zirkelschenkel ein Schieber zugeordnet ist.
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Eine
Variante des erfindungsgemäßen Zirkels
sieht vor, dass die Arretiervorrichtung ein erstes am Schieber angeordnetes
Arretierelement aufweist, das mit einem zweiten am Zirkelschenkel
und/oder am Zirkelkopf angeordneten Arretierelement einen Kraftschluss
erzeugend zusammenwirkt. Vorzugsweise weist das erste oder zweite
Arretierelement eine Keilfläche
auf, die gegen eine Gegenfläche
des anderen Arretierelements klemmbar ist, um den Kraftschluss zu
erzeugen.
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Gemäß einer
weiteren alternativen Variante der Erfindung kann es vorgesehen
sein, dass das die Keilfläche
aufweisende Arretierelement auf einer Verstellspindel geführt ist
und durch Drehen der Verstellspindel verschiebbar ist. Die Verstellspindel
kann dabei in einer Aussparung des Zirkelschenkels angeordnet sein.
Es ist auch denkbar, dass zwei Keilflächen auf der Verstellspindel
geführt
sind, die an gegenüberliegende
Flächen
des Zirkelschenkels anlegbar sind.
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Eine
weitere alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Arretiervorrichtung ein erstes am Schieber angeordnetes Arretierelement aufweist,
das mittels einer Verstellspindel bewegbar ist und eine Fläche aufweist,
wobei das erste Arretierelement mit einem zweiten am Zirkelschenkel
angeordneten Arretierelement einen Kraftschluss erzeugend zusammenwirkt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Die Figuren sind schematische
Darstellungen und zeigen:
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1A eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zirkels in nicht arretierter
Stellung;
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1B eine
Vorderansicht des Zirkels von 1A;
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1C einen
Schnitt durch den in 1B gezeigten Zirkel entlang
der Linie I-I;
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1D eine
vergrößerte Ansicht
des Zirkelkopfes;
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2A eine
perspektivische Darstellung des Zirkels in arretiertem Zustand;
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2B eine
Vorderansicht des Zirkels von 2A;
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2C einen
Schnitt entlang der Linie II-II von 2B;
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2D eine
vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des in 2C gezeigten
Zirkels im Bereich des Zirkelkopfes;
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3A und 3B perspektivische
Ansichten des Zirkelkopfes;
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3C eine
teilweise geschnittene Vorderansicht des Zirkelkopfes von 3A;
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3D eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des Zirkelkopfes von 3A;
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3E eine
geschnittene Ansicht des Zirkelkopfes von 3D entlang
der Linie III-III;
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3F eine
vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des Zirkelkopfes von 3A;
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4A eine
perspektivische Ansicht eines Zirkelschenkels;
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4B eine
Vorderansicht des Zirkelschenkels von 4A;
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4C eine
vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des Zirkelschenkels von 4A;
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5A eine
perspektivische Ansicht eines Schiebers;
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5B eine
Vorderansicht des in 5A gezeigten Schiebers;
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5C eine
Seitenansicht des in 5A gezeigten Schiebers;
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5D eine
Rückansicht
des in 5A gezeigten Schiebers;
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5E eine
weitere perspektivische Ansicht des Schiebers von 5A;
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5F eine
weitere perspektivische Ansicht des Schiebers von 5A;
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5G einen
vergrößerten Ausschnitt
des in 5A gezeigten Schiebers;
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5H einen
vergrößerten Ausschnitt
des in 5C gezeigten Schiebers;
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6A eine
perspektivische Ansicht eines Schiebers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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6B eine
weitere perspektivische Ansicht des in 6A gezeigten
Schiebers;
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6C eine
weitere perspektivische Ansicht des in 6A gezeigten
Schiebers;
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6D eine
vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des Schiebers von 6C;
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6E eine
Vorderansicht des in 6A gezeigten Schiebers;
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6F einen
Schnitt durch den in 6E gezeigten Schieber entlang
der Linie VI-VI;
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7A ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zirkels;
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7B einen
Schnitt durch den in 7A gezeigten Zirkel entlang
der Linie VII-VII;
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8A den
in 7A gezeigten Zirkel in arretiertem Zustand;
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8B einen
Schnitt durch den in 8A gezeigten Zirkel entlang
der Linie VIII-VIII;
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8C einen
vergrößerten Ausschnitt
des in 8B gezeigten Zirkels;
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8D eine
vergrößerte Ansicht
des Zirkels von 8A im Bereich der Arretiervorrichtung;
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8E eine ähnliche
Ansicht eines Ausschnitts des Zirkels wie in 8C, jedoch
in nicht arretiertem Zustand;
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9A bis 9C perspektivische
Ansichten des Schiebers des in 8A gezeigten
Zirkels;
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10A eine perspektivische Ansicht eines Zirkelschenkels
des Zirkels von 8A;
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10B eine Seitenansicht des in 10A gezeigten Zirkelschenkels;
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10C eine vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des Zirkelschenkels von 10A;
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11A eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Zirkels;
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11B eine perspektivische Ansicht des in 11A gezeigten Zirkels;
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11C den in 11A gezeigten
Zirkel in einer geschnittenen Ansicht;
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11D eine vergrößerte Ansicht
des in 11D gezeigten Zirkels im Bereich
der Arretiervorrichtung;
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11E eine vergrößerte Ansicht
des Zirkels im Bereich der Arretiervorrichtung in arretiertem Zustand;
und
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12 eine
perspektivische Ansicht des Schiebers des in 11A gezeigten
Zirkels.
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Der
in den 1A bis 1D gezeigte
Zirkel 1 besteht im Wesentlichen aus einem Zirkelkopf 2 und
zwei daran angeordneten gelenkig miteinander verbundenen Zirkelschenkeln 3, 4 und
einer Arretiervorrichtung 5. Die Arretiervorrichtung 5 umfasst
einen beweglichen Schieber 6, der zwischen einer ersten
Stellung, in der eine Bewegung der Zirkelschenkel 3, 4 möglich ist
und einer zweiten Stellung, in der die Zirkelschenkel 3, 4 blockiert
sind, verschiebbar ist. Der Schieber 6 ist an dem Zirkelschenkel 4 angeordnet
und entlang einer Führung
verschiebbar. Wie am besten in 1D zu
sehen ist, weist der Zirkelkopf 2 eine zentrale Ausnehmung
auf, in der die Zirkelschenkel 3, 4 aufgenommen
und mittels Kopfschrauben 7 gelenkig befestigt sind. Der
Schieber 6 ist in Längsrichtung
des Zirkelschenkels 4 verschiebbar, ein Abschnitt des Schiebers 6 befindet
sich teilweise in der Ausnehmung des Zirkelkopfes 2.
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Die 2A, 2B und 2C zeigen
den Zirkel 1 in arretierter Stellung. 2A ist
eine perspektivische Darstellung des Zirkels 1, 2B ist
eine Vorderansicht des Zirkels 1 in arretierter Stellung, 2C ist
eine geschnittene Ansicht des Zirkels 1 entlang der Linie
II-II von 2B geschnitten, 2D zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
des in 2C gezeigten Zirkels im Bereich
des Zirkelkopfes. Anders als in den 1A bis 1D befindet sich
der Schieber 6 in blockierter Stellung, in der er eine
Drehung oder Bewegung der Zirkelschenkel 3, 4 verhindert.
Der Schieber 6 wurde entlang einer Führung zum Zirkelkopf 2 verschoben
und blockiert Drehbewegungen.
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Die 3A bis 3F zeigen
den Zirkelkopf 2. Die 3A und 3B sind
perspektivische Darstellungen, 3C ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht, 3D ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht, 3E ist
ein Schnitt durch den in 3D gezeigten
Zirkelkopf 2 entlang der Linie III-III, 3F ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts des Zirkelkopfes 2 von 3A.
Der gabelförmig
ausgebildete Zirkelkopf 2 weist Schraubenlöcher 8, 9 auf,
um die Zirkelschenkel 3, 4 mit Kopfschrauben 7 am
Zirkelkopf 2 zu befestigen. An der Innenseite des Zirkelkopfes 2 weist
dieser im Bereich der Ausnehmung ein als Ausnehmung 10 ausgebildetes
Arretierelement auf, in das ein Vorsprung eines am Schieber ausgebildeten
Arretierelements einschiebbar ist. Bei anderen Ausführungen
können
mehrere separate Ausnehmungen vorgesehen sein.
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Die 4A bis 4C zeigen
den Zirkelschenkel 4. 4A ist
eine perspektivische Ansicht, 4B ist
eine Vorderansicht und 4C ist eine vergrößerte Ansicht
des Zirkelschenkels im Bereich des Zirkelkopfes. An dem in 4A unteren
Ende weist der Zirkelschenkel 4 eine Aufnahme 11 für eine Nadel,
einen Stift, eine Bleistiftmine oder dergleichen auf. Am entgegengesetzten
Ende weist der Zirkelschenkel 4 ein Zahnsegment 12 auf,
das mit einem entsprechenden Zahnsegment des anderen Zirkelschenkels 3 zusammenwirkt,
sodass sich die Zahnsegmente beim Öffnen oder Schließen des
Zirkels aufeinander abwälzen.
Durch die Zahnsegmente 12 wird die Bewegung der Zirkelschenkel 3, 4 synchronisiert,
da eine Verstellung eines Zirkelschenkels eine entsprechende synchrone
Bewegung des anderen Zirkelschenkels bewirkt. Wie am besten in 4C zu
sehen ist, weist der Zirkelschenkel 4 an einer Seite eine
Nut 13 auf, entlang der der Schieber bewegbar ist.
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Die 5A bis 5H zeigen
verschiedene Ansichten des Schiebers 6. In der Vorderansicht
von 5B erkennt man, dass der Schieber 6 eine Öse 14 aufweist,
die als Langloch ausgebildet ist und durch die die Kopfschraube 7 geführt ist.
Die Öse 14 verhindert
das Lösen
des Schiebers 6 von dem Zirkel. In 5F ist
erkennbar, dass der Schieber 6 im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt
aufweist, dessen seitliche Abschnitte 15, 16 sich
näherungsweise
senkrecht von einem Mittelabschnitt 17 erstrecken. Im montierten
Zustand sind die seitlichen Abschnitte 15, 16 an
gegenüberliegenden
Flächen des
Zirkelschenkels 4 geführt.
Die als Nut 13 ausgebildete Führung des Zirkelschenkels 4 verläuft in Längsrichtung.
Der Schieber 6 weist an seiner Innenseite einen Vorsprung 18 auf,
der in der Nut 13 geführt
ist. An der entgegengesetzten, äußeren Seite des
Schiebers 6 weist dieser einen Vorsprung 19 auf, der
am besten in 5E zu sehen ist und der in die Ausnehmung 10 des
Zirkelkopfes 2 einschiebbar ist.
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Wenn
der Schieber 6 sich in nicht arretierter Position befindet,
die in den 1A bis 1D gezeigt
ist, können
die Zirkelschenkel 3, 4 bewegt werden. Wenn der
Schieber 6 entlang der Führung zum Zirkelkopf 2 geschoben
wird, greift der Vorsprung 19 des Schiebers 6 in
die Ausnehmung 10 des Zirkelkopfes 2 ein und blockiert
eine Bewegung der Zirkelschenkel 3, 4. Bei dieser
Ausführungsform
wird die Arretierung durch Formschluss erzielt.
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Die 6A bis 6F zeigen
einen Schieber gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
eines Zirkels. Der Schieber 20 weist in Übereinstimmung mit
dem ersten Ausführungsbeispiel
einen im Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt auf und besitzt seitliche Abschnitte 15, 16 und
eine Öse 14.
Wie in 6D gezeigt ist, weist der Schieber 20 an
seiner Außenseite
ein als Keilfläche 21 ausgebildetes
Arretierelement auf, das sich im montierten Zustand zwischen Zirkelschenkel
und Zirkelkopf befindet und mit einem als Gegenfläche ausgebildeten,
an dem Zirkelschenkel angeordneten Arretierelement zusammenwirkt.
Wenn der Schieber 20 zum Zirkelkopf hin geschoben wird, übt der Schieber 20 über seine
Keilfläche 21 eine
Kraft auf den Zirkelschenkel und den Zirkelkopf aus und versucht
diese auseinander zu drücken.
Da Zirkelkopf und Zirkelschenkel jedoch über die Kopfschraube miteinander
verbunden sind, erhöht
sich lediglich die Haftreibung zwischen Zirkelschenkel, Schieber
und Zirkelkopf, wodurch eine Klemmung und Arretierung erzielt wird.
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Die 7 bis 10 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem das eine Keilfläche aufweisende Arretierelement
auf einer Verstellspindel geführt
ist.
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7A ist
eine Vorderansicht eines Zirkels, 7B ist
eine Ansicht des in 7A gezeigten Zirkels entlang
der Linie VII-VII geschnitten. 8A ist eine ähnliche
Ansicht wie 7A, 8B zeigt
einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 8A und 8C zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt
von 8B im Bereich des Zirkelkopfes. Ein Schieber 22,
der ein als Keilfläche 28 ausgebildetes
Arretierelement aufweist, weist eine Gewindebohrung 23 auf, durch
die eine Verstellspindel 24 geführt ist. Ein Verstellrad 25 ist
drehfest mit der Verstellspindel 24 verbunden. Die Verstellspindel 24 und
der Schieber 22 sind in einer Aussparung 26 des
Zirkelschenkels 27 angeordnet. An seiner vorderen, zum
Zirkelkopf gerichteten Seite besitzt der Schieber 22 den
keilförmigen
Vorsprung 28, der zwischen Zirkelkopf 2 und Zirkelschenkel 27 geschoben
werden kann, um eine Arretierung zu erreichen.
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In 8E ist
der Zirkel im nicht arretierten Zustand gezeigt. Der Schieber 22 befindet
sich näherungsweise
in der Mitte der Verstellspindel 24, der keilförmige Vorsprung 28 des
Schiebers 22 befindet sich außerhalb der zwischen dem Zirkelkopf 2 und dem
Zirkelschenkel 27 gebildeten Ausnehmung. 8C und 8D zeigen
den Zirkel in arretiertem Zustand, der keilförmige Vorsprung 28 wurde
entlang der Führung
bewegt und befindet sich innerhalb des Zirkelkopfes 2 und
verklemmt diesen mit dem Zirkelschenkel 27.
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Die 9A bis 9C sind
perspektivische Ansichten des Schiebers 22 mit seinem keilförmigen Vorsprung 28.
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Die 10A bis 10C zeigen
den Zirkelschenkel 27, der eine Ausnehmung 29 für den Schieber 22 aufweist.
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Die 11A bis 11D zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Zirkels 36. Ähnlich
wie das vorangegangene Ausführungsbeispiel
weist der Zirkel 36 einen Schieber 30 auf, der
mittels einer Verstellspindel 31 entlang einer Führung bewegbar
ist. Die dem Zirkelkopf zugewandte Fläche 32 des Schiebers 30 ist
an die Form einer gegenüberliegenden Klemmfläche 33 des
Zirkelkopfes angepasst. Die Klemmfläche 33 ist konzentrisch
bezüglich
der Drehachse 34 des Zirkelschenkels 35 angeordnet.
In 11D ist der Schieber 30 in nicht arretierter
Stellung gezeigt, durch Drehen der Verstellspindel 31 kann
der Schieber 30 zum Zirkelkopf verschoben werden, bis er
sich in der in 11E gezeigten Position befindet.
Die Fläche 32 und
die Klemmfläche 33 liegen
flächig
aneinander an, wodurch die gewünschte
Arretierung des Zirkelschenkels 35 relativ zum Zirkelkopf 2 erzielt
wird. 12 zeigt den Schieber 30 in
einer perspektivischen Ansicht.