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Bandmaß mit in einem Gehäuse aufwickelbarem Meßband mit Reibungsbremse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bandmaß mit in einem Gehäuse aufwickelbarem biegsamen
Meßband aus Metall, Gewebe oder Kunststoff, das auf einer in dem Gehäuse montierten
drehbaren Trommelscheibe aufspulbar ist und der Wirkung einer im Innern der Trommeischeibe
untergebrachten Rück holfeder unterliegt, wobei der Trommelscheibe beim Drehen eine
Reibungsbremse entgegenwirkt.
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Derartige Bandmaße, deren Meßbandlänge beliebig sein kann, sind gewöhnlich
unter Zwischenschaltung einer Spiralfeder auf einer Trommel aufgewickelt und werden,
wenn sie gegen die Wirkung dieser Feder um eine bestimmte Länge zur Durchführung
einer Messung aus dem Gehäuse ausgezogen worden sind, nach der Freigabe des Bandes,
gegebenenfalls nach Lösen einer Blockierungsvorrichtung, von der Feder selbsttätig
wieder auf der Trommel aufgespult.
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Solche Bandmaße sollten zwei Hauptforderungen erfüllen: Einmal muß
die Rückholfeder stark genug sein, um die vollständige selbsttätige Aufspulung des
Meßbandes zu gewährleisten, ohne daß der Benutzer nachzuhelfen braucht, und zum
anderen darf das Meßband bei der selbsttätigen Aufwicklung durch die Feder keine
Beschädigungen erfahren. Die letzte Forderung setzt voraus, daß die Geschwindigkeit,
mit der das Meßband ins Gehäuse eingezogen wird, nicht zu groß ist, damit weder
die auf dem Band aufgebrachte Meßteilung durch Abrieb beschädigt wird, noch die
Gefahr besteht, daß die am äußeren Meßbandende befestigte Anschlagzunge, die den
Eintritt dieses Endes im Gehäuseinneren verhindert, abreißt oder bricht. Außerdem
kann auch ein zu heftig ins Gehäuse zurückschnellendes Meßband den Benutzer verletzen.
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Beide obengenannten Forderungen werden von den bisher bekannten Bandmaßen
nicht gleichzeitig erfüllt. Entweder ist die Kraft der Feder, um ein unerwünscht
rasches Aufwickeln und die damit verbundenen, erwähnten Nachteile zu vermeiden,
nur mäßig stark, was zumindest nach einer gewissen Benutzungszeit zur Folge hat,
daß die Federkraft nicht mehr ausreicht, um das Meßband vollständig einzuziehen,
und der Benutzer dann das letzte Ende des Meßbandes von Hand umständlich ins Gehäuse
einschieben muß> oder aber die Federkraft ist hinreichend stark bemessen, wobei
jedoch ein unerwünschtes plötzliches Zurückschnellen des Ban des mit großer Kraft
in Kauf genommen werden muß.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bandmaß der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem eine sichere und genaue Bremsung der Aufspulbewegung
gewährleistet ist, so daß sowohl
eine vollständige selbsttätige Aufspulung des Meßbandes
sichergestellt ist, als auch ein zu rasches Zurückschnellen des Meßbandes vermieden
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im oberen
dem Meßband abgewandten Bereich der Trommelseitenwand wenigstens zwei radiale sektorförmige
Öffnungen eingelassen sind, in denen je eine frei verschiebbare der Form der Öffnungen
angepaßte Platte, vorzugsweise aus Metall, eingesetzt ist, die bei Drehung der Trommelscheibe
unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen gegen die Innenfläche der Umfangswand
des Gehäuses gedrückt werden und die Trommelbewegung durch Reibung abbremsen.
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Die wirksame Bremskraft F ist das Produkt aus dem Reibungskoeffizienten
k zwischen den Metallplatten und der inneren Gehäusewand sowie aus der Fliehkraft,
die ihrerseits der Masse m der Platten, dem Radius r desjenigen Kreises, auf dem
die Schwerpunkte der Platten liegen, sowie dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit
u der Platten bzw. der Trommel proportional ist. Es gilt also: Bremskraft F P m
n r u2 Den Reibungskoeffizienten f kann man weitgehend durch geeignete Wahl des
Materials der Platten und der Gehäusewand sowie der Beschaffenheit der miteinander
reibenden Flächen vorgeben.
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Auch lassen sich bei gegebenem Gehäusedurchmesser die Masse der Platten
sowie gegebenenfalls die Größe des Radius r durch eine entsprechende Gestalt der
Platten zur Erzielung einer bestimmten Bremskraft entsprechead variieren.
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Da die Bremskraft ferner vom Quadrat der Winkelgeschwindigkeit abhängt,
also vom Quadrat der Trommelgeschwindigkeit, steigt die Bremskraft in wünschenswerter
Reisekrasch an, wenn die Trommeldrehzahl zunimmt;'während mit abnehmender Trommelgeschwindigkeit
die Bremskraft schnell auf den Wert Null sinkt, so daß die Bremsung praktisch vernachlässigbar
wird, wenn in der Endphase der Aufspulung die Feder ihren -Zustand größter Entspannung
erreicht und damit die Federkraft am schwächsten ist.
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Wenn nur ein einer Bandabschnitt ausgezogen, die Rückholfeder also
nur- schwach gespannt ist, hat die Bremskraft nur eine verschwindende Größe und
wirkt nicht der vollstsåndigen Aufspulung des Meßbandes entgegen. Die Vorrichtung
arbeitet also wie ein Fliehkraftregulator, der progressiv nur mit steigender Trommelgeschwindigkeit
seine Bremswirkung ausübt.
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Die beschriebene Bremsvorrichtung läßt sich auf Bandmaße beliebiger
Länge, vorzugsweise mit großen Meßbandlängen, anwenden, beispielsweise auf Bandmaße
von 5.,.1<), 20, 30, 50 m usw.
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Das erfindungsgemäße Bandmaß gewährleistet also eine zuverlässige
und vollständige Aufspulung des Meßbandes durch die Feder unter Vermeidung eines
zu raschen Zurückschnellens des Meßbandes, welches vielmehr durch die drehzahlabhängige
Bremsung eine weitgehend gleichförmige und gleichmäßige Aufspulgeschwindigkeit erfährt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand zweier Ausführungsbeispiele
veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch das Bandmaßgehäuse, F i g.
2 einen Schnitt längs der Linie 11-11 nach Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden
Schnitt einer zweiten Ausführungsform, Fig. 4 einen Schnitt längs der LinieIV-IV
nach Fig. 3.
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Nach den Fig. 1 und 2 weist das Bandmaß ein zylindrisches Gehäuse
1 auf, welches aus einem unteren Teil 2 und einem oberen Teil 1 zusammengesetzt
und aus Kunststoff gefertigt ist. Zwei miteinander fluchtende zentrale Zapfen 3
a und 3 b, die mit den betreffenden Gehäusehälften 1 bzw. 2 jeweils ein Teil bilden,
sind mittels der Schraube 4, welche eine zentrale Öffnung der Zapfen durchsetzt,
miteinander verschraubt. Durch diese Schraube4 werden die beiden Gehäusehälften
zusammengehalten.
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Der längere Zapfen 3 b, dessen Achsenlänge etwa der Breite des Meßbandes
9 entspricht, weist ferner einen achsenparallelen Spalt 5 zur Befestigung des inneren
Endes einer Rückholfeder 6 auf.
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Eine aus zwei Kunststoffscheiben oder auch aus Metallscheiben 7 und
8 bestehende Trommel ist drehbar auf dem zentralen Zapfen 3 a, 3b gelagert.
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Zwischen den beiden Trommelscheiben 7 und 8 ist die erwähnte Rückholfeder
6 aufgewickelt, an deren äußerem Ende das innere Ende des biegsamen Meßbandes 9
befestigt ist. Der Innendurchmesser des aufgespulten Meßbandes 9 ist auf Fig.1 mit
A bezeichnet. Das Meßband liegt einerseits auf dem Umfang der Trommelsheibe 7 und
andererseits auf
einem nach innen ragenden Ringvorsprung 10 der anderen Trommelscheibe
8 auf, welche sich seitlich der Meßbandspule bis zur Innenfläche der Gehäuseumfangswand
erstreckt. Ferner sind nicht dargestellte Mittel zur Führung des Meßbandes 9 beim
Austritt aus dem Gehäuse vorhanden.
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Im oberen, dem Meßband abgewandten Bereich der Trommelscheibe 8 sind
vier radiale sektorförmige Öffnungenll, 12, 13 und 14 eingelassen, in denen die
frei verschiebbaren, der Form der Öffnungen angepaßten Metallplatten 15, 16, 17
bzw. 18 eingesetzt sind (Fig. 2).
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Wenn die Trommelscheibe 8 rotiert, dann werden die Platten 15 bis
18 unter der Wirkung der Fliehkraft nach außen geschleudert und gegen die Innenfläche
der Umfangswand des Gehäuseteils 1 gedrückt, wodurch die Trommelbewegung durch Reibung
gebremst wird. Wenn also das gegen die Wirkung der Rückholfeder 6 ausgezogene Meßband
9 durch diese Feder selbsttätig aufgespult und dabei die Trommel durch Reibung vom
sich aufwickelnden Meßband mitgenommen wird, dann sorgt die Reibung zwischen den
Metallplatten 15 bis 18 und der inneren Gehäuseumfangswand für eine Bremsung der
Aufspulbewegung und vermeidet damit ein zu rasches Zurückschnellen des Bandes. Man
verhindert auf diese Weise die eingangs erwähnten Nachteile und Gefahren, die das
plötzliche Entspannen der Rückholfeder und somit eine zu große Aufspulbewegung des
Meßbandes mit sich bringen, ohne daß man jedoch gezwungen wäre, die Kraft der Rückholfeder
selber zu reduzieren. Vielmehr kann eine hinreichend starke Rückholfeder verwendet
werden, die eine zuverlässige und vollständige Aufspulung des Meßbandes mit Sicherheit
gewährleistet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 ist eine andere
Trommelkonstruktion als beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 vorgesehen.
Wiederum besteht das Gehäuse aus den beiden Teilen 1 und 2, welche die zentralen
Zapfen 3 a bzw. 3b tragen. Dagegen ist die Trommel einteilig ausgebildet und besteht
aus einem zylindrischen Teil 19, dessen Breite der des Meßbandes entspricht und
welches auf der einen Seite durch eine scheibenförmige Wand 20 verschlossen ist.
Die Trommellagerfläche auf dem Zapfen 3 a, 3 b wird von einem inneren verbreiterten
Ringansatz 21 der Scheibe 20 gebildet.
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In diesem Fall ist die Rückholfeder 6, die mit ihrem inneren Ende
wiederum in einem achsenparallelen Spalt 5 des Zapfens 3b befestigt ist, im Inneren
der Trommel 19 aufgewickelt, während das Meßband 9 auf der äußeren Umfangsfläche
des Trommelzylinders 19 aufgespult ist. Das äußere Ende der Feder 6 ist durch einen
Schlitz 22 des Zylinders 19 geführt und mit dem inneren Meßbandende verbunden (Fig.
4).
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Die Anordnung der verschiebbaren Platten 15 bis 18 in den sektorförmigen
radialen Öffnungen der Trommelwand 20 und deren Bremsfunktion sind die gleichen
wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Im Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 liegt die innere Meßbandwindung
über ihre ganze Breite auf dem Trommelzylinder 19 auf, und das innere Meßbandende
ist außerdem wegen der Durchführung der Feder 6 bzw. des Bandes durch den Trommelschlitz
22 am Trommelzylinder 19 fixiert.
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Daher wird die Aufspulbewegung des der Feder 6
unterliegenden
Meßbandes vollständig auf die Trommel bzw. die Trommelbremsung vollständig auf das
Meßband übertragen und hängt nicht nur von der Größe der Reibung zwischen Meßband
und Trommelumfang ab, wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels, bei welchem unter
Umständen eventuell eine gewisse Gleitung zwischen Meßband und der Umfangsfläche
10 der Trommelscheibe 8 auftreten kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern läßt vor allem hinsichtlich der Anzahl und Ausbildung der Bremsorgane
15 bis 18 sowie deren Anordnung innerhalb der Trommel, hinsichtlich der Gestalt
und Ausführung der Trommel sowie hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit der
zusammenwirkenden Bremsflächen mannigfache Varianten zu.