DE1812436A1 - Gliedermassstab aus Kunststoff - Google Patents

Description

• Gliedermaßstab aus Kunststoff Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gliedermaßstab aus Kunststoff, dessen stabförmige Glieder an ihren Enden in zwei gegeneinander um 1800 versetzten Stellungen einrastend gelenkig miteinander verbunden sind.
• Kunststoffgliedermaßstäbe dieser Art sind bekannt. Sie haben neben den unbestreitbaren Vorzügen in bezug auf Verschleißfestigkeit und Lebensdauer den' Vorteil', daß sie einerseits zu einer kleinen handlichen Einheit zusammengeklappt werden können und andererseits in gestrecktem, auseinandergeklapptem Zustand ein langes stehendes Messwerkzeug, beispielsweise zum Ausmessen hoher Räume, darstellen.
• An die Gelenke solcher Kunststoff-Gliedermaßstäbe werden in der Praxis hohe Anforderungen gestellt. Einmal müssen die Gelenkverbindungen eine leichte Drehung der einzelnen Glieder um 3600 gestatten, zum anderen darf in den Gelenken zur Erzielung einer hohen Maßgenauigkeit auch nach längerem Gebrauch keinerlei Spiel vorhanden sein.
• Neben der Forderung nach Gelenkigkeit und Maßhaltigkeit wird von den Gelenken außerdem verlangt, daß sie die einzelnen Glieder sowohl in der gestreckten, als auch in der zusammengeklappten Stellung fixieren.
• Die Gelenke hochwertiger Maßstäbe werden deshalb auf der Innenseite mit Je einer längslaufenden Nut bzw. Feder ausgerüstet, die sowohl in geöffnetem als auch in zusammengeklapptem Zustand der Glieder ineinander schnappen. Beim Öffnen und Schließen derartiger Gelenke muß die Feder aus der Nut herausgehoben werden, d.h., die Glieder müssen sich dabei außer gegeneinander zu drehen, auch um die Federhöhe voneinander abheben können. Damit ein zuverlässiges Einschnappen eintritt, muß die Abhebebewegung gegen eine federnde Kraft erfolgen.
• Maßstabgelenke der bekannten Art bestehen daher in der Regel aus zwei Metallbeschlägen, die an den Gliederenden befestigt sind, sowie einer Niet und einer Feder. Diese Teile müssen in gesonderten Arbeitsgängen Jeweils besonders angefertigt werden. Die Enden der einzelnen Glieder müssen für die Befestigung der Beschläge außerdem noch besonders ausgefräst werden.
• Da nun die gebräuchlichsten Gliedermaßstäbe neun derartige Gelenke besitzen, ist die Herstellung zwangsläufig sehr arbeitsintensiv.
• Hochwertige Kunststoff-Gliedermaßstäbe der bekannten Art werden auch heute noch mit den von Holzmaßstäben bekannten Gelenkverbindungen ausgestattet.
• Es ist deshalb auch bis heute noch nicht gelungen, Kunststoff-Gliedermaßstäbe zu einem gegenüber Holz-Gliedermaßstäben konkurenzfähigen Preis auf den Markt zu bringen, weil die Materialkosten hochwertiger Kunststoffglieder höher sind als die von Holzgliedern.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gliedermaßstab aus hochwertigem Kunststoff zu schaffen, bei dem die hohen Materialkosten der Glieder durch eine äußerst schnelle, einfache und deshalb billige Montage kompensiert werden, wobei dessen Gelenkverbindungen allen Anforderungen nach Maßhaltigkeit, Lagefixierung und Robustheit voll gerecht werden sollen.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die einzelnen Glieder an ihrem einen Ende mit einem pilzartig hervortretenden Zapfen versehen sind, dessen Kopf von mindestens einem, den Zapfen zu mindest auf einem Teil seines Umfanges umgebenden Greiferelement des Nachbargliedes untergriffen ist.
• Ferner ist es vorteilhaft, wenn innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung ein den Zapfen und die Greiferelemente im Abstand umgebender Zentrierring vorgesehen ist, der von einer Zentrierfläche mindestens eines nicht mit ihm verbundenen Gliedes satt umschlossen ist.
• Weiterhin ist es zweckmässig, daß die Greiferelemente ringförmig ausgebildet sind und ein hakenförmiges Profil aufweisen und daß ein die Greiferelemente umgebender Klemmring vorgesehen ist, der mit seiner Innenfläche auf die Außenfläche der Greiferelemente aufgeklemmt ist.
• Sowohl der Zapfen als auch das Greiferelement können dabei entweder einstückig mit den Gliedern des Maßstabes ausgeführt sein oder aus einem vom Material der Glieder des Maßstabes verschiedenen Material bestehen.
• Fu"r eine einfache und zeitsp;'arende Montage ist besonders von Vorteil, daß die Greiferelemente oder der Zapfen geschlitzt sind.
• Im folgenden sind zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch das eine Ende des MaRstabgliedes, Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das zweite benachbarte Ende des Maßstabgliedes, Fig. 3 zeigt einen Klemmring, Fig, 4 zeigt eine Phase des Zusammenbaues der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Maßstabglieder zu einer Gelenkverbindung, Fig. 5 zeigt eine weitere Phase des Zusammenbaues zu einer Gelenkverbindung, Fig. 6 zeigt die fertig montierte Gelenkverbindung in eingerasteter Lage, Fig. 7 zeigt die fertig montierte Gelenkverbindung in ausgerasteter tage, Fig. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 gezeigten Endes des Maßstabgliedes, Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des in Fig. 2 gezeigten anderen Endes des Maßstabgliedes, Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer Gelenkverbindung im Schnitt,bei der ein Klemmring gleichzeitig die Aufgabe eines Zentrierringes erfüllt, Fig. 11 zeigt ebenfalls eine Gelenkverbindung im Schnitt, die aus den in Fig. 8 und 9 gezeigten Maßstabgliedern besteht, Fig. 12 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer fertig montierten Gelenkverbindung im Schnitt, Fig. 13 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer fertig montierten Gelenkverbindung im Schnitt, Fig. 14 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer fertig montierten Gelenkverbindung im Schnitt, Fig. 15 zeigt das in Fig. 14 dargestellte Ausführungsbeispiel in ausgerasteter Stellung und Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Gelenkverbindung ebenfalls im Schnitt.
• In den Figuren 1 und 2 sind jeweils die Enden 1 und 2 zweier Glieder eines erfindungsgemäßen Gliedermaßstabes aus Kunststoff gezeigt, die wie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt, nach dem Zusammenfügen eine einfache und robuste Gelenkverbindung ergeben. Das Ende 1 des Maßstabgliedes ist dabei auf der später dem benachbarten Ende 2 zugewandten Seite mit einer Aussparung 3 versehen, aus deren Mitte ein Greiferelement 4 mit hakenförmigem Profil herausragt. Dieses hakenförmige Greiferelement 4 ist durch vier radial verlaufende Schlitze 5 in vier einzelne Segmente aufgeteilt. Die vier Segmente formen dabei gemeinsam auf der dem benachbarten Glied zugewandten Seite mit ihren Flanken 6 eine sich trichterförmig erweiternde Öffnung, während sie auf der Gegenseite eine zylindrische Aussparung 7 bilden.
• Das in. Fig. 2 dargestellte Ende 2 des benachbarten Gliedes besitzt ebenfalls auf der dem Ende 1 zugewandten Seite eine Aussparung 8, die von einem kragenförmig aus der Gliederebene herausragenden Zentrierring 9 umgeben ist. In der Mitte der Aussparung 8 ist ein pilzförmiger Zapfen angeordnet, der mit seinem Kopf 10 über den zentrierring 9 hinausragt. Der Kopf 10 des Zapofens ruht dabei auf einem ebenfalls zylindrischen Schaft 11.
• Maßstabglieder mit derartig geformten Enden lassen sich beippielsweise durch Spritzen in einem Arbeitsgang herstellen.
• In Fig. 3 ist dann noch ein Klemmring 12 mit rechteckigen Querschnitt aus Kunststoff oder Metall dargestellt, dessen Innendurchmesser etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der in Fig. 1 dargestellten Greiferelemente Die Montage der in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Elemente ist dann in den Figuren 4 und 5 dargestellt.
• Nachdem der Klemmring 12 in die Aussparung 8 des Gliederendes 2 gelegt worden ist, wird das Ende 1 des zweiten Gliedes mit den Flanken 6 der Greiferelemente 4 -auf die angefaste Oberseite des Kopfes 10 aufgesetzt.
• Wird nun von oben und unten Druck auf die Enden 1 und 2 ausgeübt, so werden die hakenförmigen Elemente 4 radkal nach den Seiten ausweichen, bis der Kopf 10 des Endes 2 ganz in die Aussparung 7 des Endes 1 hineinge schoben worden ist. In dieser Phase werden die Greiferelemente 4 dank ihrer Elastizität wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückschnellen und durch ihre hakenförmige Formgebung verhindern, daß der Kopf 10 aus der Aussparung 7 des Endes 1 wieder hinausgleitet.
• Wird nun, wie in Fig. 5 gezeigt, in Richtung der Pfeile weiterhin eine Kraft ausgeübt, so wird sowohl die Oberseite 13 des Endes 1 als auch der Boden 14 des Schaftes 11 derart deformiert, daß der Klemmring 12 mit seiner Innenfläche auf die Außenfläche der Greiferelemente 4 aufgeschoben wird.
• Das Aufschieben des Klemmringes 12 auf die Greiferelemente 4 kann aber auch, falls die vorbeschrie bene Weise wegen der beschränkten räumlichen Verhältnisse Schwierigkeiten bereitet, dadurch erfolgen, daß der Klemmring 12 durch Druck van außen auf die Greiferelemente 4 geschoben wird. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, daß drei oder mehrere Bohrungen 15 im Boden 14 des Gliedes 2 angeordnet werden, durch die mittels eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Spezialwerkæeuges, das ebenfalls drei in gleicher Weise angeordnete Stifte enthält, der Klemmring 12 auf die Greiferelemente 4 geschoben wird.
• Der Klemmring 12 verhindert, daß sich die Gelenkverbindung unter Einwirkung von auf die Glieder wirkenden Zugkräften öffnen kann. Somit ist eine feste, um 3600 drehbare Verbindung der Gliederenden 1 und 2 geschaften.
• Der kragenförmige Zentrierring 9 des Endes 2 liegt mit seiner Außenfläche an der Innenfläche der Aussparung 3 des Endes 1 an und verhindert damit eine für die Maßgenauigkeit des Gliedermaßstabes schädliche Längsverschiebung der einzelnen Glieder.
• Beim Auf- und Zuklappen des Maßstabes müssen die einzelnen Glieder, wie bereits eingangs beschrieben, wegen der Anordnung von Nut und Feder (in den Zeichnungen nicht dargestellt), elastisch voneinander abheben. Der nötige Federweg und die nötige Federkraft ist dabei durch die Elastizität der Oberseite 13 des Endes 1 sowie durch den Boden 14 des Endes 2 gewährleistet. Die Oberseite 13 und der Boden 14 wirken dabei ähnlich wie die bekannten Tellerfedern. Die Härte dieser Federung kann durch eine Veränderung der Wandstärke des Bodens 14 und der Oberseite 13 beliebig variiert werden.
• Die gesamte Montage der Gelenkverbindung des erfindungsgemäßen Kunststoff-Gliedermaßstabes besteht also letzten Endes im Einlegen des Klemmringes 12 und anschließendem Aufeinanderdrücken der Gliederenden 1 und 2.
• Bei der Bewegung der Glieder eines derartigen Maßstabes sind die beschriebenen Teile desselben, insbesondere die Oberseite 13, der Boden 14, der Zentrierring 9, die Greiferelemente 4 und der pilzartige Zapfen besonders starken Beanspruchungen ausgesetzt. Die Beanspruchungen der übrigen Teile des Gliedes sind dagegen relativ unbedeutend. Aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus kann es daher zweckmässig sein, die obengenannten Teile aus einem besonders hochwertigem Material zu fertigen, während die Glieder selbst aus einem etwas billigeren Material hergestellt sein können. In diesem Fall ergibt sich beispielsweise eine Gelend6nstsuktion, wie sie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist.
• Die hochbeanspruchte Oberseitel3 ist dabei, wie in Fig. 8 gezeigt, aus einem Stück mit den Greiferelementen 4 gefertigt und in das Gliederende 1 eingesetzt.
• In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 sind der Boden 14 und der pilzartige Zapfen aus einem Stück gefertigt und zusammen mit einer Zentrierbüchse 16, deren Oberteil die Aufgabe des in Fig. 2 gezeigten Zentrierringes 9 übernimmt, in das Ende 2 eingesetzt. Zwar könnten die Zentrierbüchse 16 und der Boden 14 mit dem pilzförmigen Zapfen auch zusammen aus einem Stück gefertigt werden, Jedoch hat die Trennung dieser Elemente gewisse Vorteile, weswegen diese Möglichkeit ebenfalls in Erwägung gezogen wird.
• Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Gelenkverbindung ist in Fig. 10 gezeigt. Ein auf die Greiferelemente 4 aufgezogener Ring 17 erfüllt bei diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Funktion des Klemmringes als auch die Aufgabe der Zentrierung der Gliederenlen 1 und 2 wgeneinander.
• In Fig. 11 ist dann eine aus den in den Figuren 8 und 9 gezeigten Elementen zusammengesetzte Gelenkverbindung gezeigt.
• Die gleiche Wirkung wie mit geschlitzten Greiferelementen 4 läßt sich wie in Fig. 12 gezeigt, auch mit einem geschlitzten und mit einer Bohrung versehenen Zapfen 18 erzielen. Anstatt eines bei geschlitzten Greiferelementen notwendigen Klemmringes wird in diesem Falle ein Niet 19 in die Bohrung 20 gedrückt, der ein Zurückfedern der einzelnen Teile des Zapfens 18 bei Zugbeanspruchung durch die Gliederenden 1 und 2 verhindert. Die Gelenkverbindung ist durch die Anordnung der Niet 19 also wieder unlösbar gemacht.
• Fig. 13 zeigt eine den Figuren 8 und 9 analoge Variante, bei der die besonders stark beanspruchten Elemente aus einem hochwertigeren Material hergestellt sind als die Glieder selbst. In seiner Konstruktion entspricht dieses uhrungsbeispiel dem in Fig. 12 gezeigten.
• Gine andere Konstruktion, bei der ebenfalls die Form der Elemente in Verbindung mit der Eigenelastizitet des WerRstoffes, aus dem diese gefertigt sind, zur Federung ausgenutzt wird, ist in den Fig. 14, 15 und 16 dargestellt.
• Fig. 14 zeigt dabei wieder die eingerastete Lage, während Fig. 15 die ausgerastete Lage darstellt. Die Funktion des aus den vorangegangenen Figuren bekannten pilzartigen Zapfens 10, tt, 18 erfüllt in diesem Ausführungsbeispiel ein hohler Zapfen großen Durchmessers, der aus einem trichterförrign Fußteil 21 und einem hakenförmig auskragenden Kopfteil 22 besteht. Den hakenförmigen Kopfteil 22 des Zapfens untergreifen in dieser Gelenkverbindung nasenförmige Greiferelemente 23, die in eine Aussparung 24 des Gliederendes 2 hineingezogen gleichzeitig die Zentrieraufgabe erfüllen. Der Zapfen selbst ist ähnlich dem in Fig. 12 dargestellten mit vier Schlitzen 25 versehen, die dbnselben syetrisch in vier Segmente aufteilen.
• Wird nun beim Zusammenbau der Gelenkverbindung das nasenförmige Greiferelement 23 des Gliederendes 1 mit seiner dem Gliederende 2 zugewandten konischen Bohrung 26 unter Druck auf die Oberseite 27 des hakenförmigen Kopfteiles 22 aufgesetzt, so werden die Kopfteile 22 der Zapfensegmente in Richtung der Symmetrieachse des Zapfens also nach innen ausweichen. Damit wird es möglich, das Greiferelement 23 soweit in die Aussparung 24 hineinzuschieben, bis das Gllederende 1 auf dem Gliederende 2 aufliegt. In dieser Stellung sind die vier Zapfensegniente bereits wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückgekehrt, wobei das Kopfteil 22 des Zapfens mit seiner unteren Segmentfläche 29 auf einer oberen Ringfläche 28 des Greiferelementes 23 aufliegt. Wird nun eine mit einem zylindrischen Ansatz 30 versehene Abdeckplatte 31, wie in Fig. 15 dargestellt, in eine leicht konische Aussparung 32 eingesetzt, so können die Kopfteile 22 nur bis in eine, in Fig. 15 gezeigte Lage zurückweichen und verhindern damit ein Loslösen des Gliederendes 1 vom Gliederende 2.
• Die Federwirkung für das Aus- und Einrücken der Glieder wird durch die Ebstizität des Fußteiles 21 erzeugt, das bestrebt ist, die untere Segmentfläche 29 des Kopfteiles 22 gegen die obere Ringfläche 28 des Gliederendes 1 zu drücken. Damit wird auf das Gliederende 1 ein stetiger Schließdruck ausgeübt.
• In Fig. i6 ist noch eine weitere, den Fig. 14 und 15 analoge Variante einer Gelenkverbindung dargestellt, deren Zapfen aus einem hochwertigeren Werkstoff hergestellt und in das Gliederende 2 eingesetzt ist.

Claims (14)

PatentansPruche

1. Gliedermaßstab aus Kunststoff, dessen stabförmige Glieder an ihren Enden in zwei gegeneinander um 1800 versetzten Stellungen einrastend, gelenkig miteinander verbunden sind, dadurch g e -k e n n z e i- c h n e t , daß die einzelnen Glieder an ihrem einen Ende (2) mit einem pilzartig hervortretenden Zapfen (O, 11, 18, 21, 22) versehen sind, dessen Kopf von mindestens einem, den Zapfen zumindest auf einem Teil seines Umfanges umgebenden Greiferelement (4, 23) des Nachbargliedes untergriffen ist.

2. Maßstab nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß innerhalb einer entsprechenden Ausnehmung (3, 24) ein den Zapfen (10, ii, 18, 22) und die Greiferelemente (4, 23) im Abstand umgebender Zentrierring (9, 16, 17) vorgesehen ist, der von einer Zentrierfläche mindestens eines nicht mit ihm verbundenen Gliedes satt umschlossen ist.

3. Maßstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Greiferelemente (4, 23) ringförmig ausgebildet sind undein hakenförmiges Profil aufweisen.

4. Maßstab nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Greiferelemente (4) geschlitzt sind.

5. Maßstab nach Anspruch 42 dadurch g e k e n n -z ev i c h ne t , daß ein die Greiferelemente (4) umgebender Klemmring (12, 17) vorgesehen ist, der mit seiner Innenfläche auf die Außenfläche der Greiferelemente (4) aufgeklemmt ist.

6. Maßstab nach Anspruch 5, dadurch g e.-k e n n z e i c h n e t 7 daß der Klemmring (17) als Zentrierring ausgebildet ist.

7. Maßstab nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zapfen aus einem zylindrischen b«ußteil (11) besteht, an dem ein zylindrischer Kopfteil (10) größerenDurchmessers angeformt ist.

8. Maßstab nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Zapfen aus einem trichterförmigen Fußteil (21) besteht, an dem ein hakenförmig auskragender Kopfteil (22) angeformt ist.

9. Maßstab nach Anspruch 89 dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Zapfen (18) geschlitzt und / oder hohl ist.

10. Maßstab nach Anspruch 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein den Hohlraum (20) und / oder die Schlitzung mindestens teilweise ausfüllender, die Bewegbarkeit der Zapfenteile begrenzender Einsatz (19) vorgesehen ist.

11. Maßstab nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Einsatz (19) einen im wesentlichen zylindrischen Ansatz besitzt.

12. Maßstab nach Anspruch 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Einsatz als mit einem Ansatz versehene Abdeckplatte (31) ausgebildet ist,

13. Maßstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß sowohl der Zapfen (10, 11, 18, 21, 22) als auch das Greiferelement (4,23) einstückig mit den Gliedern des Maßstabes ausgeführt sind.

14. Maßstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß sowohl der Zapfen (10, 11, i8> 21, 22) als auch das Greiferelement (4, 23) aus einem vom Material der Glieder des Maßstabs verschiedenen Material bestehbn.

Leerseite