DE1921823B2 - Hin und her bewegbare, gleitende verbindung mit verriegelung und entriegelung des gleitens sowie zirkel mit einer solchen verbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Verbindung der im berbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch e US-PS 26 37 113 bekanntgewordenen Art.
bei dieser Verbindung ist das Bremselement ein zweiarmiger Hebel, an dessen einem Schenkel eir Federelement anliegt. Der Hebel hat eine Bohrung durch die eine Schnellverstellspindel greift. Die Lebensdauer dieser Verriegelung ist aufgrund dei Abnutzung zwischen der Schnellverstellspindel und derr Hebel relativ kurz. Die Bremswirkung des Bremsele mentes läßt also nach kurzer Zeit nach. Auch ist der dori beschriebene Zirkel aufgrund des erwähnten konstruktiven Aufbaus und bedingt durch die Lagerung dei

ίο Schnellverstellspindel in einer Lasche nicht sehr stabil.

Zur Vergrößerung des Verwendungsbereichs eines Zirkels sind größere Griffzirkel bekannt, bei denen eine symmetrische Schraube gleichzeitig ein bemessenes Spreizen der Schenkel des Zirkels und das Aufrechter-

halten des hierdurch bestimmten öffnungswinkels sichert, und zwar durch eine irreversible Betätigung der Schraube und die Verankerung im Dreieck, die zur Verbesserung der Starrheit notwendig ist. Hierzu muß also ein Kompromiß zwischen der Stellgeschwindigkeit und der Präzision eingegangen werden, so daß beispielsweise auf einem Tisch verhältnismäßig langsam gearbeitet werden muß, wobei sich der Zirkel durch die Reibung häufig dejustiert. Da ferner die Muttern im Gebrauch auf der Schraube mit einem gewissen Spiel laufen, welches nach und nach unter der Wirkung der Rückstellfeder und der üblichen Betätigung des Zirkels, insbesondere bei Bleistiftarbeiten, vergrößert wird, öffnet sich dieser bekannte Zirkel nach und nach. Schließlich sichert diese Schraube bei den normalerweise vorkommenden Abmessungen eine nur mittelmäßige Dreiecksverbindung, deren Wirksamkeit sich bei Gebrauch des Zirkels, und zwar insbesondere bezüglich der Torsionssteifheit, schnell verschlechtert.

Es ist ferner ein Zirkel mit einem kreisförmigen Abschnitt bekannt, der starr mit einem Schenkel verbunden ist und über einen Schlitz im anderen Schenkel des Zirkels mittels Reibung mit diesem anderen Schenkel in Wirkverbindung steht. Von außen weist dieser Abschnitt eine Zahnung auf, die ein endloses Schraubensystem bildet, und zwar durch Zusammenwirken mit einer Schraube, die mittels einer Rändelmutter in dem geschlitzten Schenkel vorgesehen ist. Dadurch kann der öffnungswinkel der Schenkel fein eingestellt werden. Die Irreversibilität des Systems sichert dabei die Blockierung. Will man einen bestimmten öffnungswinkel schnei! einstellen, so muß man lediglich die Rändelmutter längs des Schenkels mit dem Schlitz gleiten lassen, so daß die Zahnung frei gesetzt wird, wodurch der Abschnitt entlastet wird. Ist der gewünschte öffnungswinkel erreicht, so läßt man die Rändelmutter los, worauf diese mittels einer Feder in Eingriffstellung gebracht wird.

Der durch die starre Verbindung des Abschnitts in einem der Schenkel erzielte Vorteil geht durch die Anhäufung der Funktionen verloren, die dem anderen Schenkel übertragen werden, wodurch sich die verschiedenen Spiele kumulieren. Es ergibt sich also eine Steifheit, die noch unter der des vorstehend beschriebenen Zirkels liegt und die sich dazu noch sehr schnell verschlechtert. Ferner werden für die Einstellung noch zusätzliche Handgriffe benötigt, die den Gebrauch dieses Zirkels erschweren. Schließlich kann die Mitnahmeschraube, die sich auf einer Zahnung geringer Dicke mittels einer Feder begrenzter Kraft abstüczt, beim

⁶S Arbeiten mit dem Zirkel leicht mitgenommen werden, wodurch eine anfängliche Einstellung nicht möglich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verbindungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen

und durch die erwphnte US-PS 26 37 113 bekannt gewordenen Art insoweit zu verbessern, daG. bei Beibehaltung der Vorteile der Anwendungsmöglichkeit dieser Verbindung bei einem Zirkel, der leicht zu handhaben ist und dessen Einstellung präzise und stabil ist, vor allem auch noch eine Stabilität und Dauerhaftigkeit der Verbindung erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die in kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Uriteransprüchen 2 bis 6 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht sind.

Es ist zwar durch die US-PS 26 82 649 bereits die Verklemiiiung eines länglichen Teiles über Federkraft und zwei Anschlagsteilen bekanntgeworden, jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei diesem Stand der Technik ganz anders gelagert wie bei der Erfindung.

Durch die Erfindung kann die einmal durchgeführte Einstellung der Verbindung bei normaler Bedienung, insbesondere eines Zirkels, nicht dejustiert werden. Es können verhältnismäßig schwere Zusatzgeräte mit einem Zirkel verbunden werden, der eine solche Verbindung aufweist, beispielsweise Schreibgeräte mit Behältern, ohne daß die Starrheit fühlbar verändert wird. Die Starrheit ist praktisch unabhängig von einer Abnutzung der Einzelteile. Der Schaft zur Schließung des Dreiecks ist mit den beiden Schenkeln des Zirkels mit freien Drehpunkten verbunden, wodurch in allen Fällen bei beliebigem öffnungswinkel eine Feineinstel lung vorgenommen werden kann, ohne daß eine Deformation eintritt. Die Feineinstellung erfolgt mittels einer Schraube, die sehr einfach und in sehr kleinen Abmessungen konstruiert werden kann. Diese Schraube kann sehr präzise hergestellt werden, wobei sie alle bekannten ergänzenden Mittel zuiii Bremsen und für eine Verringerung des Spieles aufweisen kann. Bei der erwähnten Feineinstellung durch Exzenter ist die Rändelschraube in der Ebene der Schenkel angeordnet, wodurch eine unbeabsichtigte Betätigung dieser Rändelschraube erschwert wird. Der Zirkel ist sehr einfach zu verwenden, und der Zeichner kann ihn, wie gewohnt, bei der Wiederaufnahme unten an seinen Schenkeln halten, wodurch er nicht umzugreifen braucht, um den Zirkel zu verriegeln oder ζ j entriegeln. Die Grenzen der Feineinstellung sind direkt wahrnehmbar. Fernerhin sind die Einzelteile leicht austauschbar.

Auch wenn der Schaft, wie bei den nachfolgend beschriebenen Beispielen, geradlinig ist, können die Verbindungen nach der Erfindung bei jeder Vorrichtung Verwendung finden, die eine Indizierung benötigt, sei sie geradlinig, gekrümmt oder auch aus geradlinigen oder gekrümmten Stücken zusammengesetzt

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Sicht teilweise geschnitten eine hin und her bewegbare gleitende Verbindung mit Verriegelung oder Entriegelung der Gleitverbindung eines Schaftes an einem Punkt eines Tragstücks;

F i g. 1 a eine abgeänderte Ausführungsform in Seitenansicht, die eine bevorzugte Ausgestaltung der Entriegelung einer Buchse zeigt,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Griffzirkels, der mittels eines Schaftes für die Einstellung des öffnungswinkels konstruiert ist, wobei dieser Schaft mittels dieser Verbindung an einem Punkt einer der Schenkel angelenkt ist, und

Fig.3 und Fig.4 in perspektivischer Sicht zwei Ausführungsbeispiele für eine Verbindung des Schaftes mit dem entsprechenden Punkt am anderen Schenkel des Zirkels.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Verbindung 38 besitzt ein längliches Teil, das ein Schenkel 1 eines Zirkels sein kann, eine zylindrische Bohrung 2, in der gleitend ein Tragstück 3 vorgesehen ist, das an ihrem unteren Ende in einer Schulter 4 endet. Auf der Achse 3 ist drehbar eine Gleitbuchse 5 montiert, die sich entweder auf der

ίο oberen Oberseite des Teils 1 oder auf einer Schulter 6 abstützt, die in das Teil eingefräst ist, und zwar koaxial zur Bohrung 2. Das Tragstück 3 weist eine Querbohrung 7 auf. Die Oberseite der Gleitbuchse 5 besitzt vorzugsweise kreisförmige Kehlungen 8 und 9, die die Querbohrung 7 verlängern und in denen ein glatter Schaft 10 frei gleiten kann, der das Tragstück 3 und seine Gleitbuchse 5 am Teil 1 hält. Das Tragstück 3, die Gleitbuchse 5 und der Schaft 10 können zusammen sich frei um die Achse der zylinderförmigen Bohrung 2 drehen, wobei die Schulter 4 verhindert, daß sich die gesamte Anordnung vom Teil 1 löst.

Dieses Teil 1 besitzt ferner einen Schlitz 11, in dem sich ein doppelarmiger Hebel 12 frei um eine Drehachse 13 drehen kann, die ihrerseits mit dem Teil 1 fest verbunden ist. Der Hebel 12 ist an einem Ende beispielsweise gerillt und bildet eine Taste 14, die dieselbe Symmetrieebene besitzt wie das Teil i. Diese Taste 14 wird mittels einer Feder 15 vom Teil 1 weggedrückt, wobei die Feder 15 beispielsweise in einer Aufnahme 16 angeordnet ist, die im Teil 1 vorgesehen ist. Der Druck der Feder 15 wird über den Hebel 12 übertragen und verstärkt, dessen Nase sich gegen die Schulter 4 mit dem Tragstück 3 abstützt, so daß der Schaft 10 gegen die Gleitbuchse 5 und gegen das Teil 1 gezogen wird. Durch diese beiden Schwerkräfte kann der Schaft 10 nicht mehr in der Querbohrung 7 gleiten. Der Schaft 10, das Tragstück 3 und die Gleitbuchse 5 sind somit fest miteinander verbunden und können sich um die Achse der zylindrischen Bohrung 2 gegen die geringe Reibungskraft der Gleitbuchse 5 am Teil 1 drehen.

Die beiden Kehlungen 8 und 9 der Gleitbuchse 5 können auch mit Vorteil durch V-förmige Kehlungen mit einem Spitzenwinkel nahe 60° ersetzt werden, wie sie in F i g. 1 a dargestellt sind. Hierbei wird die Reibung durch die Keilwirkung der Kehlung erhöht, wodurch die Blockierung beträchtlich verbessert wird und der Einfluß des ^ich nach Gebrauch einstellenden Spiels verringert wird.

Wenn der Benutzer das Teil 1 in die Hand nimmt, kann er leicht mit derselben Bewegung die Taste 14 drücken, wodurch die Feder 15 zusammengedrückt wird. Deren Kraft ist hier nicht durch den Hebel verstärkt und kann also hinreichend klein sein. Durch die Betätigung der Taste 14 wird der Zug von dem Tragstück 3 weggenommen, so daß der Schaft 10 längs der Bohrung 7 bzw. der Kehlungen 8 und 9 gleiten kann. Wird die Taste nicht mehr betätigt, so blockiert der Schaft 10 sofort ohne ein Nachlaufen des Gleitens.

Der Arm des Hebels 12, der die Kraft der Feder 15 verstärkt, kann durch eine Federeinrichtung ersetzt werden, die direkt auf die Schulter 4 des Teils 1 einwirkt, beispielsweise mit einer Schraubenfeder. Wird also ein Zirkel an seinen Schenkeln gehalten, so muß der Zeichner lediglich seinen Daumen auf die untere Oberfläche der Schulter 4 legen, um den Schaft 10 zu entriegeln. Damit das Tragstück 3 leicht eindringer. kann, muß die Kraft der Federeinrichtung begrenzt

10

werden, wodurch die Wirksamkeit der Verriegelung verringert wird. Diese Ausführungsform ist besonders für einen preiswerten Zirkel kleiner Abmessungen mit geringerer Präzision gedacht, bei dem diese Nachteile in Kauf genommen werden können.

Die vorstehend beschriebene Verbindung mit Verriegelung kann dazu verwendet werden, um gleichzeitig eine Zirkel einzustellen und ihn über eine starre und stabile Dreiecksverbindung eingestellt zu halten. In Fig.2 ist beispielsweise ein Griffzirkel dargestellt, dessen erster Schenkel 1 die Verbindung 38 aufweist, bei dem der Schaft 10 des vorstehend beschriebenen Typs verwendet wird. Dabei sind die sichtbaren Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1. Der Schaft 10 ist mit dem zweiten Schenkel 18 des Zirkels über eine Verbindung 19 verbunden, die wie folgt ausgeführt sein kann.

In Fig. 3 wird die Feineinstellung über eine Schraubung durchgeführt. Eine zylindrische Bohrung 20 ist im zweiten Schenkel 18 vorgesehen. Die Achse 21 einer Abdeckung 22 dreht sich in diesem Schenkel ohne Spiel, wobei die gesamte Anordnung mittels einer Schraube, die bei 23 schematisch dargestellt ist, mil dem Schenkel 18 verbunden ist. Diese Schraube ist mit der Achse 21 auf irgendeine bekannte Weise verbunden. Die Abdeckung weist eine zylindrische Bohrung 24 mit geeichtem Durchmesser auf, deren Achse zu der der Bohrung 20 senkrecht steht. In der Bohrung 24 ist eine Buchse 25 mit einer Schulter vorgesehen, die sich frei drehen kann. Diese Buchse ist in axialer Richtung nicht verschiebbar. Auf das eine Ende 26 der Buchse 25, das ein Gewinde aufweist, ist ein Rändelknopf 27 aufgeschraubt, der die Buchse mitnimmt. Diese Buchse weist eine zylindrische Bohrung mit einem Innengewinde 28 auf. Die Buchse 25 und der Rändelknopf 27 können sich also frei und ohne Spiel in der Abdeckung 22 drehen, die ihrerseits ohne Spiel mit der Achse 21 drehbar gelagert ist. Der Schaft 10 wtict ein Ende mit einem Gewinde 29 auf, das durch Drehung des Rändelknopfes 27 mit dem Innengewinde 28 einstellbar verschraubt werden kann. Die Gewinde des Schaftes und der Buchse können sehr fein sein, und man kann zusätzlich ein System zur Verringerung des Spiels vorsehen, beispielsweise einen Stellring aus Kunststoff.

Die Benutzung dieses Zirkels ist sehr einfach. Der Zeichner stellt den gewünschten öffnungswinkel ungefähr ein, indem er den Zirkel unten an den Schenkeln hält, wobei er die Taste 14 drückt. Dies ist eine ganz natürliche Haltung. Indem er den ersten Schenkel 1 losläßt, geht die Taste 14 in ihre 5c Ausgangslage zurück, wodurch der Schaft 10 blockiert

40 wird. Anschließend wird der Zirkel lediglich an seinem zweiten Schenkel 18 gehalten, wobei der Rändelknopf 27 gedreht wird, um den öffnungswinkel fein einzustellen. Die Schenkel 1 und 18 bilden nunmehr mit dem Schaft 10 ein gleichschenkliges Dreieck mit den Ecken 2, 21 und 30. Dieses Dreieck besitzt eine sehr große Starrheit und kann nicht dejustiert werden, außer wenn man am Umfang des Rändelknopfes sehr stark reibt, was bei normalem Gebrauch nicht vorkommt.

Bei einer in Fig.4 dargestellten abgeänderten Ausführungsform endet der Schaft 10 in einem Ende 31 mit einer kalibrierten zylindrischen Lagerfläche, in deren Innenseite ein Exzenter 32 als eingepaßter Zylinder mit einer Schulter und einer Achse 33 drehbar gelagert ist. Dieser Zylinder wird von einem Zylinder 34 mit einer Achse 35 getragen, die bezüglich der Achse 33 parallel und zu ihr versetzt verläuft. Der Zylinder 34 ist drehbar in einer zylindrischen Bohrung 20 gelagert, die im Schenkel 18 vorgesehen ist. Er ist fest mit einer Rändelschraube 37 verbunden, die ein Bremskissen 36 oder eine ähnliche Vorrichtung zusammendrückt. Durch die Betätigung der Rändelschraube 37 wird der Exzenter 32 um seine Achse 35 spielfrei gedreht, wodurch die Achse 33 des Zylinders 32 versetzt wird, so daß der Abstand der Schenkel im doppelten Intervall der Exzentrizität der beiden Achsen 35 und 33 verändert wird. Umgekehrt wird eine Kraft, die den Öffnungswinkel der Schenkel des Zylinders verändern will, auf den Exzenter übertragen. Die Exzentrizität muß hinreichend klein gewählt werden und die Bremskraft hinreichend groß, damit die bei normalem Gebrauch auftretenden Kräfte den Zylinder 34 nicht im Schenkel 18 drehen lassen. Die Ausführungsform nach Fig.4 besitzt den Vorteil, daß der Rändelknopf für die Mitnahme in der Ebene der Schenkel des Zirkels liegt, d. h. in der Ebene eines Tisches, auf dem der Zirkel liegt. Daraus folgt, daß die Gefahr, daß eine derartige Drehung zufällig herbeigeführt wird, sehr gering ist.

Der Rändelknopf kann durch einen Hebel ersetz! werden, für dessen Schwenkbewegung ein normalerweise geschützter Raum vorgesehen ist, beispielsweise zwischen dem Schaft 10 und der Spitze 30 des Zirkels.

Abwandlungen von den Ausführungsbeispielcn sine möglich. So kann beispielsweise die Scherwirkung bzw Einspannwirkung des Schaftes durch ein andere« System mit einer ähnlich arbeitenden Feder erzeugi werden, und zwar über einen Hebel oder auch ohne diesen Hebel. Dabei kann dieser Hebel die Kräfte gleichzeitig oder auch getrennt übertragen unc unwirksam machen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hin und her bewegbare, gleitende Verbindung mit Verriegelung und Entriegelung des Gleitens eines Schaftes an einem Punkt eines Tragstücks, insbesondere einer Schnellverstellspindel eines Zirkels in einem Schenkel des Zirkels, wobei am Schaft unter Federkraft ein Bremselement anliegt, welches mittels einer Handhabe aus der Bremslage gebracht werden kann, wobei ferner das Tragstück in einer Bohrung in einem länglichen Teil, insbesondere einem Schenkel des Zirkels, gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück (3) an einem Ende eine Schulter (4) aufweist, an der das Bremselement (12) anliegt und am anderen Ende eine Querbohrung (7) aufweist, in der die Achse (10) gleitend gehalten ist und eine Gleitbuchse (5) auf das

t Tragstück (3) aufgeschoben ist, die am Schenkel (1) anliegt und Kehlungen (8. 9) aufweist, die zu beiden Seiten der Querbohrung (7) die Achse (10) lagern.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehlungen (8, 9) V-förmig ausgebildet sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Blockierung, die einen Hebel aufweist, der im länglichen Teil, insbesondere im Schenkel des Zirkels drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß di.s Betätigungsende des Hebels (12) an der Schulter (4) unter Wirkung der Feder (15) anliegt, die in einer Aufnahme (16) der Oberseite des länglichen Teils vorgesehen ist und sich am anderen Ende des Hebels abstützt.

4. Verbindung nach Anspruch 1,2 oder 3 mit einer Handbetätigung zur Entriegelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsvorrichtung eine Taste (14) aufweist, gegen die von unten die Feder (15) drückt.

5. Zirkel mit einer Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, wobei ein zweiter länglicher Teil, insbesondere der zweite Schenkel des Zirkels, eine Aufnahme aufweist, in der frei drehbar und bezüglich einer öffnung über eine Rändelschraube fein einstellbar das andere Ende der Achse aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme eine Abdeckung (22) aufweist, die eine Achse (21) trägt, mit der die Abdeckung drehbar im zweiten Schenkel (18) angeordnet ist und die senkrecht zu ihrer Drehachse eine zylindrische Bohrung (24) aufweist, in der eine Buchse (25) mit Innengewinde (28) vorgesehen ist, die axial nicht verschiebbar ist und mittels eines Rändelkopfes (27) gedreht werden kann, und die das Gewinde (29) des Schaftes (10) aufnimmt.

6. Zirkel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme einen Zylinder (34) umfaßt, der drehbar im zweiten Schenkel (18) gelagert ist und an ihrem einen Ende einen Betätigungsknopf (37) und an ihrem anderen Ende einen Exzenter (32) aufweist, um den das zylindrische Ende (31) des Schaftes (10) als Mitnehmer gelegt ist.