-
Mit ausklappbarer Handkurbel zu betätigende Trommel zum Auf- und Abwickeln
biegsamer Bänder, insbesondere Meßbänder Die Erfindung bezieht sich auf eine mit
ausklappbarer Handkurbel zu betätigende Trommel zum Auf-und Abwickeln biegsamer
Bänder, insbesondere Meßbänder.
-
Es sind bereits verschiedene derartige Trommeln bekannt, bei denen
zwischen Trommel und Handkurbel eine Kupplung derart vorgesehen ist, daß die Handkurbel
in der ausgeklappten Arbeitslage zum Aufwickeln des Bandes auf die Trommel drehfest
mit dieser verbunden, in der eingeklappten Ruhelage jedoch zum Abwickeln des Bandes
von der Trommel entkuppelt werden kann, wodurch in diesem Fall ein Freilauf der
Trommel erzielt wird. Durch diese Entkuppelbarkeit der Handkurbel während des Abwickelns
des Meßbandes wird ein Mitreißen der Handkurbel und damit eine Verletzungsgefahr
durch diese schnell rotierende Kurbel vermieden.
-
Ein bekanntes Rahmenbandmaß dieses Typs weist zu diesem Zweck eine
Handkurbel auf, die schwenkbar an einer frei auf der Trommelachse drehbaren Hülse
befestigt ist und in der Nähe des inneren Kurbelarmendes eine Aussparung hat, welche
in der Kupplungslage der Handkurbel über einen auf der Stirnseite der Trommelachse
angeordneten Flachansatz greift, wodurch die drehfeste Verbindung zwischen Trommel
und Handkurbel herstellbar ist.
-
Eine andere bekannte Lösung des Kupplungsproblems besteht darin,
daß das umgebogene Ende des Handkurbelgriffs dazu benutzt wird, um die Handkurbel
von der Trommel durch Betätigung elastischer Mittel zu lösen.
-
Ferner ist es bekannt, das Scharnier der Handkurbel am Ende eines
koaxial zur Trommelachse verschiebbaren und durch eine Feder belasteten Schiebers
zu befestigen und die Handkurbel derart exzentrisch zu lagern, daß in der Ruhestellung
bzw. der Arbeitsstellung der Handkurbel der Schieber unter Ausrastung bzw. Einrastung
einer Kupplung in seiner einen bzw. anderen Endlage gehalten wird. Diese bekannte,
bei einem Gehäusebandmaß angewendete Konstruktion arbeitet mit einem koaxial zur
Trommelachse angeordneten Stift als Schieber, an welchem ein Kupplungsorgan befestigt
ist. Als notwendige Abstützung für das scharnierseitige Ende der Handkurbel dient
in diesem Falle die vordere Gehäusewand.
-
Diese bekannte Trommel hat jedoch verschiedene Nachteile: Da die
geometrische Trommelachse selber durch den das axial verschiebbare Scharnier tragenden
Stift besetzt ist, besteht nicht die Möglichkeit, in üblicher und bewährter Weise
im Zentrum der Trommel einen festschraubbaren und stabilen Bolzen
anzubringen, auf
welchen sich die beim raschen Abwickeln des Meßbandes sowie auch beim starken Spannen
des Meßbandes während der Abnahme einer Messung erheblichen Belastungen ausgesetzte
Trommel sicher abstützen kann. Die Trommel wird vielmehr lediglich an ihren Stirnseiten
auf dem verschiebbaren Stift selber geführt, da praktisch der gesamte Innenraum
der Trommel über die Länge dieses Stiftes von der erforderlichen Druckfeder und
wenigstens teilweise auch von dem am Stift befestigten Kupplungsorgan eingenommen
wird. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Konstruktion besteht darin, daß das
Ende des verschiebbaren Stiftes auf der der Kurbel abgewandten Seite der Trommel
frei herausragt. Dieses frei herausragende Stiftende kann daher durch äußere Stöße
oder beim Hinfallen der Trommel beschädigt oder verbogen werden und bringt außerdem
die Gefahr mit sich, daß sich der Benutzer beim Einziehen des Scharniers klemmt.
-
Des weiteren ist die bekannte Kupplungsverbindung zwischen Kurbel
und Trommel in Achsennähe der Trommel kinematisch ungünstig, zumal von einer reinen
Reibungskupplung zwischen zwei Konusflächen Gebrauch gemacht wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber bisher
bekannten Konstruktionen und insbesondere gegenüber dem zuletzt beschriebenen
Trommeltyp
verbesserten Kupplungsrnechanismus zur Verbindung von Trommel und Handkurbel zu
schaffen, bei welchem einerseits auf einen zentralen stabilen Bolzen als Trommelachse
und eine großflächige Lagerung der Trommel nicht verzichtet zu werden braucht und
der andererseits eine zuverlässige, achsenferne Aus- und Einkupplung ermöglicht,
wobei die Handkurbel in mehreren Stellungen relativ zur Trommel mit dieser drehfest
verbunden werden kann.
-
Zwar ist bereits bei einem vorzugsweise auf kinematografische Apparate
anwendbaren Antriebsmechanismus ein achsenferner Kupplungseingriff bekannt, jedoch
bietet diese bekanate Konstruktion keine Anregungen, wie dieses Prinzip ohne weiteres
auf eine Trommel zum Auf- und Abwickeln biegsamer Bänder übertragen werden könnte.
-
Ausgehend von einer mit ausklappbarer Handkurbel zu betätigenden
Trommel zum Auf- und Abwickeln biegsamer Bänder, insbesondere Meßbänder, mit einer
den Freilauf der Trommel in der Ruhelage der Kurbel bewirkenden Kupplung zwischen
Kurbel und Trommel, bei welcher das Scharnier der Handkurbel am Ende eines koaxial
zur Trommelachse verschiebbaren und -durch eine Feder belasteten- Schiebers befestigt
und die Handkurbel derart exzentrisch gelagert ist, daß in der Ruhestellung bzw.
der Arbeitsstellung der Kurbel der Schieber unter Ausrastung bzw. Einrastung der
Kupplung in seiner einen bzw. anderen Endlage gehalten wird, kennzeichnet sich die
Erfindung zur Lösung der genannten Aufgabe dadurch, daß der Schieber eine in einer
zentralen Öffnung der Trommel sitzende Hülse mit einem inneren radialen Ansatz ist,
gegen welchen sich das innere Ende der in die Hülse- eingesetzten Feder abstützt,
daß ein ebenfalls in die Hülse eingesetzter, durch das innere offene Hülsenende
hindurchragender und an der Trommel befestigter Bolzen mit seinem aus der vorderen
Hülsenöffnung herausragenden Kopf einerseits auf der Kopfaußenseite die Anlage für
das scharnierseitige Ende des Kurbelarms und andererseits mit der kreisringförmigen
Kopfinnenseite die Anlage für das andere Federende bildet und daß ferner die Kupplung
aus einer auf der Hülse befestigten und in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung
der Trommel liegenden Scheibe gebildet ist, welche mit der Bodenfläche der Trommelausnehmung
in an sich bekannter Weise in der Kupplungsstellung durch Eingriff von Vorsprüngen
auf der einen der beiden gegenüberliegenden Flächen in entsprechende Aussparungen
der anderen Fläche zusammenarbeitet.
-
Abgesehen von den bereits erwähnten Vorzügen zeichnet sich die Trommel
nach der Erfindung durch eine sehr robuste und stabile Konstruktion aus, die sich
darüber hinaus sehr einfach montieren läßt, da in die einseitige zylindrische Trommelöffnung
bequem nacheinander die Hülse mit der Kupplungsscheibe, die Druckfeder und dann
der zentrale Bolzen eingesetzt werden können, während anschließend die Kurbel gelenkig
an einem entsprechenden Flansch des äußeren Hülsenteils befestigt wird. Außerdem
erfüllen, wie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles noch hervorgeht,
einige der verwendeten Bauteile mehrere Funktionen gleichzeitig.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, zur Blockierung
der Trommel in Abspulrichtung einen Schieber verstellbar an dem der Handkurbel gegenüberliegenden
Flansch mit einem Stift
vorzusehen, der in eine auf der der Handkurbel abgewandten
Trommelseite eingelassene Öffnung hineinragt und mit wenigstens einem an der inneren
Umfangsfläche dieser Öffnung angeordneten nockenförmigen radialen Vorsprung zusammenarbeitet;
dieser Vorsprung hat zwei verschieden stark geneigte Flanken, derart, daß in der
Verriegelungsstellung des Schiebers durch Anlage der einen Flanke gegen den Stift
eine Trommeldrehung in Abspulrichtung verhinderbar ist, während bei Drehung der
Trommel in Aufspulrichtung die andere Flanke des radialen Vorsprungs den Stift mit
dem Schieber selbsttätig in die Entriegelungsstellung bewegt.
-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch die mit einer Handkurbel
ausgerüsteten Trommel, Fig.2 einen Schnitt längs der LinieII-II nach Fig. 1, Fig.
3 eine Draufsicht auf die Handkurbel nach Fig. 1, Fig. 4 die Draufsicht auf ein
inneres Teil der Trommel nach F i g. 1 und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie
V-V nach Fig. 1.
-
Nach F i g. 1 ist eine Trommel 1 drehbar zwischen zwei Flanschen
2 und 3 gelagert. Auf dem Umfang der Trommel ist ein nicht dargestelltes Meßband
aufgewickelt, das von der Trommel abgespult werden kann. Im Zentrum der Trommel
ist eine Öffnung eingelassen, in welcher ein mit einem Kopf 6 versehener Stift 4
angeordnet ist. Dieser Stift 4 ist mittels einer auf der dem Stiftkopf 6 abgewandten
Seite der Trommel eingesetzten Schraube 5 an der Trommel befestigt; die gemeinsame
Achse von Stift 4 und Schraube 5 bildet die Drehachse A der Trommel.
-
Die zentrale Trommelöffnung ist gestuft ausgebildet und setzt sich
aus einer erstenzylindnschen Öffnung 7 und einer auf der Breitseite der Trommel
mündenden zweiten zylindrischen Öffnung 8 zusammen, welche einen größeren Durchmesser,
jedoch eine kleinere Tiefe als die Öffnung 7 hat. In die erste Öffnung 7 ist eine
Hülse 9 eingesetzt, die unter der Wirkung einer SchraubenfederlO in dieser Öffnung
gehalten wird und gegen die Wirkung dieser Feder axiaI verschoben werden kann. Die
Schraubenfeder 10 stützt sich zu diesem Zweck mit ihrem einen Ende gegen die Innenseite
des radial nach innen umgebogenen Randes 11 am inneren Hülsenende und mit ihrem
anderen Ende auf der Innenseite 12 des Stiftkopfes 6 ab.
-
Der Kopf 6 des Stifts 5 ragt etwas in die offene Seite der Hülse
9 hinein. Auf den Umfang der Hülse 9 istseine Scheibe 13 aufgesetzt, die mit ihrer
unrunden iPffnungjl4(Fig,4) auf einem dem Öffnungsprofll angepaßten Umfangsabschnitt
15 der Hülse sitzt und daher gegenüber dieser nicht verdrehbar ist. Die Öffnung
14 hat vorzugsweise die Form eines an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten durch
eine Sehne abgeschnittenen Kreises.
-
Nach F i g. 4 weist diese Scheibe 13 mehrere rechteckförmige öffnungen
16 auf, die symmetrisch zum Scheibenzentrum in gleichem Abstand von einander auf
einem zum Umfang der Scheibe koaxialen Kreis verteilt sind. Diesen Öffnungen 16
entsprechen ebenso viele Vorsprünge 18, welche auf der parallel zur Scheibe 13 liegenden
Kreisringfläche 17, die den Boden der zweiterwähnten Trommelöffnung 8 bildet,
den
Öffnungen 16 gegenüberliegend angeordnet sind und einen trapezförmigen Querschnitt
haben. Auf F i g. 2 ist zu sehen, wie die Scheibe 13 auf der Fläche 17 der Trommelöffnung
8 aufliegt, wobei die Vor sprünge 18 in die Löcher 16 eingreifen.
-
Am äußeren Ende der Hülse 9 ist mittels eines sich senkrecht zur
Achse der Trommel erstreckenden Bolzens 20 eine Handkurbel 19 befestigt; nach F
i g. 3 ist dieser Bolzen 20 mit seinen Enden in zwei gegenüberliegenden Vorsprüngen
21 und 22 an der Stirnseite der Hülse 9 gelagert, und das Ende des Kurbelarms füllt
etwa den Abstand zwischen diesen Vorsprüngen aus.
-
Die Achse des Bolzens 20 liegt exzentrisch in bezug auf zwei parallele
äußere Flächen der Handkurbel, wobei diese Exzentrizität durch eine auf der einen
Kurbelarmseite im Bereich des Kurbelschwenkpunktes befestigte Stahlplatte 23 erzeugt
wird, deren Dicke die Kurbelarmabmessung auf der einen Seite des Bolzens 20 entsprechend
vergrößert und deren Funktion noch beschrieben wird.
-
Am anderen Ende der Handkurbel 19 ist ein Handgriff 24 angebracht.
-
Auf der der Handkurbel abgewandten Breitseite der Trommel 1 ist eine
weitere, zur Trommelachse konzentrische kreisringförmige Öffnung 25 (Fig.5) vorgesehen.
Der äußere Innenumfang dieser Öffnung weist zwei radial nach innen ragende Nocken
oder Vorsprünge 26 und 27 auf, die diametral gegenüberliegen und aus zwei zueinander
unsymmetrischen Flanken gebildet werden.
-
Diese Vorsprünge 26 und 27 arbeiten mit dem in den Umfangsbereich
der Öffnung 25 hineinragenden Blockierungsstift 29 eines Schiebers 28 zusammen.
-
Dieser Schieber bildet mit dem Stift 29 eine Verriegelungsvorrichtung,
mit der die Trommel 1 gegen eine Drehung in Abspulrichtung des Meßbandes blockierbar
ist.
-
Wie auf F i g. 1 dargestellt, ist der Schieber 28 in Längsrichtung
des Flansches 2 verschiebbar an dessen Außenseite gelagert, und zwar etwas parallel
zum Durchmesser der Trommel 1 in Richtung auf den Trommelumfang verschoben. In der
auf Fig. 1 dargestellten Verriegelungsstellung des Schiebers 28 (das ist die obere
Endstellung des Schiebers) befindet sich der Blockierungsstift 29 auf der in F i
g. 5 gestrichelt eingezeichneten Umfangsbahn der Vorsprünge 26 und 27.
-
In dieser Schieberstellung stößt die steilere Flanke einer der beiden
Vorsprünge 26 oder 27 bei Drehung der Trommel in Abspulrichtung des Bandes (das
ist im Uhrzeigersinn nach Fig.5) gegen den Stift 29, wobei in Anschlagstellung diese
steilere Flanke, wie auf F i g. 5 dargestellt, parallel zur Verschiebungsrichtung
des Schiebers 28 liegt und damit die Trommel gegen weitere Drehung blockiert ist,
wenn sie beispielsweise durch Spannen des teilweise ausgezogenen Meßbandes ein Drehmoment
in dieser Richtung erfährt.
-
Wird dagegen die Trommel mittels der Handkurbel in Aufspulrichtung
gedreht, dann vermag die schwächer geneigte Flanke eines der beiden Vorsprünge 26
oder 27 den Blockierungsstift 29 mit dem Schieber 28 radial nach innen zu verschieben
und damit den Schieber in seine nach Fig. 1 untere Endlage zu bewegen; in dieser
Entriegelungsstellung liegt der Stift 29 außerhalb der Umfangsbahn der Vorsprünge
26 und 27. Auf diese Weise wird
die Blockierung der Trommel beim Aufwickeln des ausgezogenen
Meßbandes selbsttätig gelöst, ohne daß ein besonderer Handgriff dazu erforderlich
wäre.
-
Auf dem Umfang der Trommel 1 ist nach F i g. 5 eine Aussparung 30
vorgesehen, die sich in eine zylindrische Öffnung 31 erweitert. Diese Öffnung ist
im Bereich des Vorsprungs 26 angebracht, in welchem die Trommelwand ihre maximale
Dicke hat. Innerhalb der zylindrischen Öffnung 31 ist ein zylindrischer Stift 32
mit geringerem Durchmesser befestigt, so daß das innere Ende des Meßbandes, das
mit einer Schleife versehen ist, über diesen Stift 32 geschoben und so auf einfache
Weise an der Trommel befestigt werden kann. Der Stift 32 ist vorzugsweise ein Teil
des Trommelkörpers selber und wird beim Guß der zweckmäßigerweise aus Kunststoff
bestehenden Trommel gebildet.
-
Andererseits kann auf einen mit der Trommel verbundenen Stift 32
auch verzichtet werden; in diesem Fall ist ein entsprechender Bolzen mit einem geringeren
Durchmesser als dem Durchmesser der Öffnung 31 am inneren Meßbandende befestigt
und wird zur Befestigung des Meßbandes auf der Trommel einfach in die Öffnung 31
eingeführt.
-
Auf F i g. 1 ist die Handkurbel 19 in ihrer Betriebslage dargestellt.
Die Vorsprünge 18 auf der Wand 17 der Trommel greifen in dieser Lage der Handkurbel
in die Öffnungen 16 der Scheibe 13 ein und bewirken damit eine drehfeste Verbindung
zwischen Handkurbel und Trommel. Scheibe 13 und Vorsprünge 18 bilden also eine Klauenkupplung,
wobei die Eingriffsstellung unter der Wirkung der Feder 10 erfolgt, welche die Hülse
9 und damit die Scheibe 13 ganz ins Innere der zentralen Öffnung 7 drückt.
-
Wenn man die Handkurbel im Uhrzeigersinne nach Fig. 1 um 1800 um
ihre Achse 20 schwenkt, dann wirkt das Kurbelarmende als Hebel gegen den Stiftkopf
6, und die Platzte23 wird zwischen den Kurbelarm 19 und den Kopf 6 des Stifts 4
geklemmt, wobei infolge der Exzentrizität der Achse 20 in bezug auf die Begrenzungen
des Kurbelarms die Hülse 9 gegen die Wirkung der Feder 10 um eine der Dicke der
Platte 23 entsprechende Strecke aus der zentralen öffnung 7 herausgezogen wird.
Das hat zur Folge, daß die Scheibe 13 von der Trommelwand 17 abgehoben wird und
die Vorsprünge 18 nicht mehr in die Scheibenöffnungen 16 eingreifen; damit ist die
Kupplung ausgerückt, und die Hülse 9 mit der Handkurbel ist von der Trommel entkuppelt,
so daß beim Ausziehen des Meßbandes die Handkurbel nicht von der bewegten Trommel
mitgerissen wird, was eine Verietzungsgefahr bedeuten würde.
-
Jedoch kann auch in dieser Entkupplungsstellung der Handkurbel die
Trommel durch die Verriegelungsvorrichtung 28,29 blockiert werden.
-
Um eine selbständige Drehung der Trommel bei entkuppelter Handkurbel
unter der Wirkung der Elastizität des aufgewickelten Meßbandes, das sich zu entspannen
sucht, zu verhindern, ist die Kraft der Feder 10 derart bemessen, daß die Reibung
zwischen Feder und Innenseitel2 des Stiftkopfes 6, auf der sich die Feder abstützt,
hinreichend groß ist, so daß die Meßbandelastizität zur Bewegung der Trommel nicht
ausreicht. Ein leichter Zug am äußeren Meßbandende genügt jedoch, um das Meßband
frei abzuwickeln. Zusätzlich kann auch noch eine Trommelbremse in Form eines zwischen
äußerer Trommelwand
und einem der Flansche angeordneten federbelasteten
Knopfes vorgesehen sein.
-
Um ein Eindringen von Verunreinigungen in die Trommelöffnung 8 und
damit in den Raum zwischen der durchbrochenen Scheibe 13 und der Trommelwand 17
mit den Vorsprüngen 18. zu verhindern, ist eine dünne metallische Scheibe 13 b auf
die Hülse 9 aufgesetzt; diese Scheibe, die mit der Hülse und der durchbrochenen
Scheibe 13 drehbar ist, deckt die Öffnung 8 ab und greift mit ihrem nach innen umgebogenen
Rand über den Umfang der Scheibe 13 hinweg.
-
Die Trommel 1 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff; das hat
den Vorzug, daß die Reibung und der Abrieb, welche die aufeinandergleitenden Flächen
von Trommel und metallischen Flanschen bzw. metallischer Hülse 9 erfahren, wegen
der selbstschmierenden Eigenschaften des Kunststoffs außerordenfflch gering sind.
-
Die beschriebene Erfindung zeichnet sich durch eine sehr einfache
mechanische Konstruktion aus, da insbesondere nur eine einzige Feder 10 erforderlich
ist, die drei verschiedene Funktionen erfüllt: Sie dient als Kupplungsfeder zur
Sicherung der drehfesten Verbindung zwischen Trommel und Handkurbel; sie hält die
Handkurbel in der einen oder anderen Endstellung (Kupplungsstellung oder Entkupplungsstellung)
unter elastischer Vorspannung fest; und sie verhindert schließlich eine unerwünschte
selbsttätige Drehung der entkuppelten Trommel, insbesondere unter der Wirkung des
sich zu entspannen suchenden aufgewickelten Meßbandes.
-
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern läßt zahlreiche konstruktive Modifikationen, insbesondere in
der Ausbildung der Kupplungselemente zu; so kann beispielsweise die Trommelwand
an Stelle der Vorsprünge 18 Aussparungen besitzen, während die entsprechenden, als
Kupplungsklauen dienenden Vorsprünge auf der Scheibe 13 angeordnet sind. Ferner
können die als Kupplungsklauen dienenden Vorsprünge bzw. die Wände der entsprechenden
Öffnung gen auf der in die eine Umfangsrichtung weisenden Seite derart abgeschrägt
ausgebildet sein, daß eine nur in der einen Richtung wirksame Kupplung gebildet
wird. Man kann auf diese Weise ein mit einer Meßbandtrommel ausgerüstetes Bandmaß
verwirklichen, bei dem eine drehfeste Verbindung zwischen Trommel und Handkurbel
nur beim Drehen der Trommel in der korrekten Aufspulrichtung des Bandes hergestellt
wird, während eine Aufwicklung in der verkehrten Richtung verhindert wird, was bei
vollständig ausgezogenem Meßband von Wichtigkeit ist; in diesem Falle wäre ja, allerdings
unter starker Krümrnung des Bandes bei Anlage an den Trommelumfang und damit unter
starker Beanspruchung des Bandes, auch eine Aufwicklung in der falschen Richtung
möglich.
-
Außer der Trommel können auch weitere Teile der Vorrichtung nach
der Erfindung aus Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise die Kupplungsscheibe
13.