DE2704720C2 - Schnellverstellzirkel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnellverstellzirkel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Hin sol- t>^r> eher .Schnellverstellzirkel ist aus der CiB-PS 7 2O8^r)3 bekannt.

Bei Schncllvcrstcllzirkoln kann man wie bei normalen Zirkeln die Winkelstellung der beiden Zirkelschenkel mittels der Spindel fein einstellen. Man kann aber darüber hinaus auch vorübergehend den Spindeleingriff mindestens so weit lösen, daß durch Zusammendrücken oder Spreizen der Zirkelschenkel gegeneinander schnell eine grobe Winkelverstellung um einen relativ großen Winkelbereich möglich ist.

Es ist bekannt, zum Zwecke der Schnellverstellung eine innerhalb des Zirkelschenkels drehbar gelagerte Mutter geteilt auszubilden. Während des Normalbetriebs, also der Feineinstellung mittels der Spindel, wird die Mutter durch Federkraft formschlüssig an die Spindel angedrückt. Zum Lösen des Gewindeeingriffs zwischen Spindel und Mutter dient ein die Federkraft überwindender und außenseitig am Zirkelschenkel betätigbarcr Hcbelmechanismus.

Man unterscheidet dabei Schnellverstellzirkel mit Hebelbetätigung nur an einer Seite jedes Zirkelschenkels (vgl. DE-GM 73 22 602) und mit Hebelbetäligung an beiden Seiten jedes Zirkelschenkels (US-PS 24 01 321 und GB-PS 7 20 853).

Im erstgenannten Fall besteht die Gefahr, daß die geteilte Mutter bei der Schnellverstellung nicht völlig von eier Spindel frei wird und diese oder das Muttergewinde bei häufiger Schnellbetätigung Schaden erleidet. Dieser Nachteil kann bei Doppelhebelbetätigung sicher vermieden werden. Außerdem wird oft die Doppelhebelbctätigung arbeitsphysiologisch angenehmer empfunden.

Im zweitgenannten Fall weist ein bekannter Schnellverstellzirkel (US-PS 24 01 321) eine den Zirkelschenkel umgebende Hülse auf, welche eine durch den Zirkelschenkel hindurchgehende Lagerwelle für beide außenscitig vom Schenkel auf der Lagerwelle kippbar gelagerten Hebel des Doppelhobels aufweist. Diese bekannte Hebelnnordnung ist aufwendig und für den Benutzer des Zirkels nicht handfreundlich.

Auch der bekannte gattungsgemäße Schnellverstellzirkel (GB-PS 7 20 853) entspricht dem zweitgenannten Fall. Hierbei ist in jedem Zirkelschenkel eine schmale Durchbrechung vorgesehen, in die jeweils beidseitig je ein Lageransalz eines zweiarmigen Hebels eingreift. Jeder Lagcransatz ist dabei auf einer gesonderten, in den Zirkclschenkel eingesetzten Welle kippbar gelagert. Dies ergibt zwar eine arbeitsphysiologisch angenehme Handhabung, erfordert jedoch immer noch verhältnismäßig großen Aufwand insbesondere: bei der Montage der Hebclanordnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage solcher Hebelanordnungen eines Schnellverstellzirkcls zu vereinfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeigt ein gattungsgemäßer Schnellverstelizirkel die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Hierbei werden zunächst dieselben arbeitsphysiologisch günstigen Eigenschaften wie bei dem gattungsgemäßen Schncllvcrstcll/irkel erreicht. Darüber hinaus wird ein Großteil besonders kostenaufwendiger Montagcarbeit eingespart, indem komplementäre Lageransätzc unter nur noch virtueller Achsausbildung ineinander unverlierbar einschnappbar ausgebildet werden. Dann braucht man lediglich die beiden Lageransälzc des zweiarmigen Hebels von beiden Seiten her in die Durchbrechung einzuführen, bis die beiden Lagcransüizc ineinander einschnappen. Die komplementären Lageransälzc können dabei nach ihrem Einschnappen so formschlüssig ineinandergreifen, daß sie nicht ohne weiteres wieder voneinander trennbar sind. Gegebenenfalls

kann man allerdings vorsehen, zu Reparaturzwecken bei Aufbringung eines besonderen Drucks oder in einer besonderen Stellung die im Normalbercich unverlierbare Schnappverbindung wieder zu lösen. Zum Erreichen der Einschnappbarkeit weisen die beiden Lageransät/.c mindestens einen Lagerstummel bziv. mindestens eine Lageröffnung auf. Dabei ist mindestens ein Lageransalz relativ zum anderen derart elastisch nachgiebig, daß beim Einführen der Lageransätze der zweiarmiger Hebel von beiden Seiten in die Durchbrechung der oder die Lageniiummel in die Lageröffnung(en) einschnappend eindrückbar ist bzw. sind. Diese elastische Nachgiebigkeit der Lagerteile kann man sowohl durch deren mehr oder minder federnde Ausbildung in Kunststoff oder in Metall oder einem anderen geeigneten elastischnachgiebigen Material gewinnen. Der erforderliche Materialaufwand für diese Montageart ist gering. Vor allem wird der arbeitsaufwendige Schritt der nachträgliehen Montage einer Lagerwelle vermieden.

Bei einer möglichen Ausbildung bildet der eine Lageransatz einen Steg, der beidseitig je einen Lagerstummel trägt und zwischen einen Doppelsteg des anderen Lagerteils greift, der in beiden Stegen je eine Lageröffnung aufweist. Vorzugsweise besteht dabei der zweiarmige Hebel aus zwei ineinander gelagerten Kunslsioffteilen.

Alternativ können beide Lageransätze je einen Doppelsteg bilden, von denen der eine einen Lagerstummel und der andere eine Lageröffnung aufweist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Formgebung der Hebelbetätigung, die optimal dann genutzt werden kann, wciif. der zweiarmige Hebel aus zwei gleichen ineinander gelagerten Teilen besteht. Dann braucht man nämlich für den zweiarmigen Hebel nur noch eine einzige Art von Formteilen herzustellen. Dies wird dadurch möglich, daß beim Einsetzen der beiden Lageransätzc des zweiarmigen Hebels von beiden Seiten in die Durchbrechung des Zirkelschenkels jeweils der Lagerstummel des einen Lageransatzes mit der Lageröffnung des um 180° um die Zirkelachse gedrehten anderen Lageransalzes zusammenwirkt. Bei dieser Ausbildung sind beide Teile des zweiarmigen Hebels zweckmäßig Metallteile, liinc bei Kunslstoffsprit/.teilcn integral mit dem Kunststoffteil ausbildbare Haltchülse der normalerweise die geteilte Multcr gegen die Spindel drückenden Feder wird bei Metallteilen zweckmäßig gesondert an das Metalltcil angesetzt und vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet. Dabei kann man jedoch auch die Metallteile mit den angesetzten Haltehülsen jeweils als ein vorgefertigtes Bauteil vorrätig halten, ohne dabei zwei Typen dieser Bauteile zu benötigen.

Zur Betätigung des zweiarmigen Hebels ist es notwendig, daß dieser ausreichend Freiheit gegenüber der Außenseite des Zirkelschenkels hat. Dies wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß jeder zweiarmige Hebel über ein Gegenlager an der Außenfläche des Zirkelschenkels abgestützt ist. Wenn auch das Gegenlager am Zirkelschenkel selbst ausgebildet sein kann, wird doch vorgezogen, daß es am zweiarmigen Hebel ausgebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemaiischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispiclcn noch niihcr erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Schnellvcrstell/irkels;

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Zirkelschenkels des Schnellverstellzirkels gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab in einer Mittelebcnc lungs des Zirkelschenkels senkrecht zur .Spindel:

F i g. 3 einen längs der Spindel verlaufenden Querschnitt durch die Lagerung von zweiarmigen Hebeln des Schnellversiellzirkels gemäß den Fig. 1 und 2 in einem Zirkelschenkel;

Fig.4 eine Explosionszeichnung der Hebelanordnung des Schnellverstellzirkels gemäß den Fi g. 1 bis 3; und

Fig.5 eine Kxplosionszeichnung einer alternativen Ausführungsform der Hebelanordnung, die ebenfalls

ίο bei dem Schnellverslellzirkei gemäß Fig. 1 unter den sonst gleichen Merkmalen auch gemäß F i g. 2 zur Anwendung kommen kann.

Der Schnellverstellzirkel gemäß F i g. 1 weist einen üblichen Zirkelkopf 2 auf, in dem zwei gegeneinander

is spreizbare Zirkelschenkel 4 relativ zueinander geführt sind. Der eine Zirkelschenkel trägt an seinem freien Ende hier eine durch eine Klemmschraube 6 eingeklemmte Zirkelspitzc 8, während der andere Zirkelschenkel 4 einen durch eine Klemmschraube 10 befestigten eingesteckten Einsatz 12 trägt, in den wiederum eine durch eine Klemmschraube 14 befestigte Schreibmine 16 eingesteckt ist. Um die Winkelstellung der beiden Zirkelschenkel 4 gegeneinander fein einzustellen, ist eine Spindel 18 vorgesehen, die zu beiden Seiten einer am Umfang gerändelten Stellscheibe 20 mit gegenläufigem Gewinde versehen ist und in jedem Zirkelschenkel in eine geteilte, im Zirkelschenkel um einen bestimmten Winkel drehbar gelagerte Mutter 22 aus Kunststoff eingreift. Zur Gradführung ragt die Stellscheibe 20 in einen

ίο sie formschlüssig umgreifenden Schlitz 24 am Zirkelkopf.

Bis auf die Teilung der Mutter 22 entspricht der Schnellverstellzirkel insoweit einem konventionellen Zirkel. Es versteht sich, daß dabei alle üblichen Abwandlungen möglich sind, wie etwa die Ausbildung mit einem anderen F.insat/. 12. die Ausbildung als reiner Stechzirkel usw.

Für die Schnellverstellung ist die Mutter 22 in zwei Teile 26 und 28 unterteilt. Das Teil 28 ist unmittelbar in eine rechtwinklig zur Spindel 18 durch den Schenkel 4 hindurch verlaufende Bohrung 30 eingesetzt, während das Teil 26 der Mutter in eine stirnseitige Ausnehmung des Teils 28 eingesetzt ist. Dabei erfolgt der Gewindeeingriff des Teils 26 stirnseilig über einen Halbkreis und des Teils 28 am Grunde der snrnscitigcn Ausnehmung über einen Halbkreis. Die Spindel 18 läuft genau zentrisch durch die Bohrung 30.

Beide Teile 26 und 28 der Mutter 22 ragen mit einem scheibenförmigen und an oberer und unterer Stirnseite flach gerundeten Kopf 32 an je einer Seite aus dem Zirkelschenkel 4 hervor und weisen unter dem Kopf 32 jeweils eine Ringnut 34 auf, die sich ebenfalls noch außerhalb des Zirkclschenkcls 4, sogar mit geringem Abstand von dessen Außenfläche, erstreckt. Die konische Abschrägung oder Rundung an der unteren Stirnseite des Kopfes 32 ermöglicht die Hcbelbewegung. In diese Ringnut greift ein gabelförmiges Ende 36 eines zweiarmigen Hebels 38 der Hebelanordnung ein. Die beiden zweiarmigen Hebel 38 erstrecken sich dabei an beiden

W) Zirkelschenkeln 4 sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite des Zirkels, und zwar ausgehend von der Spindel 18 in Richtung zu den freien Enden der Zirkelsch'Mikcl 4. Man erkennt in Γ i g. I, daß dabei die beiden zweiarmigen Hebel 38 nicht breiter, sondern sogar et-

<i5 was schmaler als die Zirkclschenkel 4 bemessen sind.

jeder Ziikelschcnkel 4 weist mit etwas Abstand zur jeweiligen Ziikelspit/e hin gegenüber der Bohrung 30 versetzt eine mit dieser narallclc ouerverlnnfende

Durchbrechung 40 auf, welche aus zwei von beiden Seiten her vorgenommenen überlappenden Einfrasungen gebildet ist. In F i g. 2 sind die in praxi gerundeten Fräskanten 42 eingezeichnet.

Wiederum in Richtung zur Zirkelspitze mit etwas Abstand versetzt verläuft quer durch den Zirkclsehenkel 4 eine weitere Bohrung 44. In diese ist eine Druckfeder 46 eingesetzt, deren beide Enden jeweils in einem Hiilsenteil 48 an dem dem gabelförmigen Ende 36 abgewandten Ende jedes zweiarmigen Hebels 38 verdeck! abge- in stützt sind. Die Druckfeder 48 dient dazu, über die beiden zweiarmigen Hebel 38 die beiden Teile 26 und 28 der Mutter normalerweise an die Spindel 18 anzudrükken.

Hierzu weist jeder zweiarmige Hebel 38 einen Lageransalz 50 auf. Die Lageransäi/e überlappen sich dabei und sind ineinander an einer gemeisamen virtuellen Kippachse 52 im Zentrum der Durchbrechung 40 gelagert. Die Durchbrechung 40 ist dabei kleiner als die außenliegenden Teile der beiden zweiarmigen Hebel 38 bemessen, so daß nach Herstellung der gelagerten Verbindung der Lageransätzc 50 ineinander die Hcbclanordnung nicht mehr aus der Durchbrechung 40 seitlich herausgezogen werden kann. Man erkennt ferner in F i g. 2. daß die Lageransätzc 50 sich in Richtung zum 2"\ Hebel 38 hin schräg zulaufend erweitern und dabei von den Anfräsungsbereichen der Durchbrechung 40 teilweise aufgenommen sind, an denen die Durchbrechung an ihren beiden Enden noch nicht durchlaufend ausgebildet ist. jo

Etwa in Höhe der Kippachse 52 ist ferner an jedem zweiarmigen Hebel 38 ein Gegenlager 54 ausgebildet, welches mit der nur leicht gewölbten oder ebenen Außenfläche des Zirkelschenkeis 4 zusammenwirkt und die beiden zweiarmigen Hebel 38 etwas im Abstand vom v, Zirkelschenkel 4 hält, um die Betätigungskippbewegung zu ermöglichen. Der Hebelarm zwischen dem Kipplager 52 bzw. dem Hebellager 54 und der Spindel 18 ist etwa ein halb bis ein drittel so groß wie der Hebelarm nach der anderen Richtung des zweiarmigen Hebels 38 zur Druckfeder 46. Man erkennt, daß das Gegenlager 54 flach kugelkalottenförmig ausgebildet ist und mit der Seitenfläche des Zirkelschenkels 4 neben der schmaler ausgebildeten Durchbrechung 40 zusammenwirkt.

Andererseits ist die Durchbrechung 40 relativ breit 4". ausgebildet, um eine seitliche Ausweichbewegung der ineinander gelagerten Lageransätze 50 /u ermöglichen, wenn diese ineinander bei Einführung von beiden Seiten in die Durchbrechung 40 unverlierbar einschnappen sollen, «ι

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist dabei speziell eine Lagerung der Lageransälze ineinander gemäß den F i g. 3 und 4 vorgesehen; es ist jedoch auch dic Anordnung gemäß F i g. 5 möglich. Wie aus den F i g. 3 und 4 zu ersehen ist. kann der eine Lageransatz 50 an dem in Fig.4 oben gezeigten Hebel von einem einzelnen Steg 56 und der des anderen Hebels 38 von einem Doppelsteg 58 gebildet sein. Dabei trägt der Steg 56 beidseitig je einen Lagerstummel 60, der jeweils in einer je als Bohrung ausgebildeten, alternativ jedoch auch als m> Mulde ausbildbaren Lageröffnung 62 des Doppelstcgs 58 eingreifen kann. Dabei greift der Einzclsteg formschlüssig zwischen die beiden Stege des Doppelstegs 58. Der Einfachsteg 56 weist eine zentrale Ausnehmung 64 (F i g. 3) auf. um eine Rückfederungsfähigkeil des einzcl- t>^r, nen Stegs 56 in sich zu ermöglichen. Diese Ausführungsform der Lageransätze 50 und zweckmäßig auch der ganzen Hebelanordnung einschließlich des Hülscnteils 48 läßt sich jeweils vorteilhaft aus einem einteiligen Kuns!sioffspritzteil hersieilen.

Alternativ kann man auch einen Einz.elsteg 56 mit einer hinreichend lang ausgebildeten Lageröffnung vorsehen, in die Lagerstummel des Doppelstegs 58 beidseitig eingreifen.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß I- i g. 5 ist an beiden zweiarmigen Hebeln 38 am Lagcransatz 50 je ein Doppclsteg 66 ausgebildet. Dabei trägt der eine Steg des Doppelstegs jeweils einen nach außen (oder alternativ nach innen) weisenden Lagerstummel 68 und der andere Steg eine Lagcröffnung 70. Wie man aus der auseinandergezogenen Darstellung der F i g. 5 erkennen kann, kann man dabei zwei gleiche zweiarmige Hebei 38 nebst zugehörigen Lagcransätzen 50, zweckmäßig aus Metall, vorsehen, bei denen jeweils der Lagerstummel 68 des einen Lageransatzes mit der Lageröffnimg am anderen Lageransat/, in Lagereingriff kommt, bzw. umgekehrt bezüglich des anderen Steges. Insbesondere an der Darstellung der F i g. 5 kann man auch erkennen, daß die beiden Stege des Doppelstegs hier zweckmäßig durch Umbiegung und Einknicken nach innen und oben von seitlichen Laschen eines früheren blcchariigen ganz flachen oder geriffelten Flachmaterials gewonnen sind, während der Doppelsteg im Fall des einen Hebels der F i g. 5 an der einen Fläche angeformt ist. Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird daher zweckmäßig ein Hülsenteil 48 zur stirnseitigen Abstützung der Druckfeder 46 gesondert, zweckmäßig aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise ganz lose, angesetzt. Man kann das Hülsenteil aber auch am Hebel 38 befestigen. Auch die Hülsenteile 48 können in beiden Fällen gleich ausgebildet sein, so daß in der Fig.5 das obere und das untere Teil völlig gleich in der Hersteilung vorgefertigt zur Montage am Zirkel bereitgehalten werden können. Auch die den Doppelsteg 66 bei der Anordnung gemäß F i g. 5 bildenden abgebogenen Laschen sind gegeneinander rückfederungsfähig. Der Gabeltcil 36 ist aber an der Linie 72 etwas nach der Erstrekkungsscile des Doppelstegs 66 oder in Gegenrichtung abgewinkelt, um die Ringnut 18 auch bei Ausbildung des zweiarmigen Hebels 38 aus dünnerem Blech formschlüssig ausfüllen zu können. Ferner umgreift der Gabcltcil 36 hier die Ringnut um mehr als 180". wobei eine Schnappverbindung mit der Ringnut besteht. Man kann hierbei den zweiarmigen Hebel 38 mit dem Teil 26 oder 28 der Mutter 22 vormontieren.

Sowohl bei der Ausführungsform der F i g. 3 und 4 als auch der der F i g. 5 werden zweckmäßig ferner die äußeren Kanten der Lagcransätze 50 bzw. der Stege so konisch ausgebildet, daß die Lageransätze 50 leicht ineinander cinschnappbar ausgebildet sind. Dabei ist jedoch nach dem Einschnappen ein formschlüssiger unverlierbarer Lagereingriff gegeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schnellverstellzirkel. dessen Spindel in beiden Zirkelschenkeln jeweils in eine geteilte, innerhalb ■> der Zirkelschenkel drehbar gelagerte Mutter eingreift, deren beide Teile durch Federkraft an die Spindel andrückbar und mittels je eines Paares außerhalb der Zirkelschenkel angeordneter und innerhalb der Zirkelschenkel kippbar gelagerter zweiarmiger Hebel beidseitig von der Spindel abspreizbar sind, wobei jeder Zirkelschenkel eint Durchbrechung aufweist, in die beidseitig je ein Lageransalz der zweiarmigen Hebel eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageransätze (50) der zweiarmigen Hebel (38) unter Ausbildung einer gemeinsamen Kippachse (52) ineinander unverlierbar einschnappbar gelagert sind, und daß dabei die Lageransätze (50) mindestens einen Lagerstummel (60; 68) bzw. mindestens eine Lageröffnung (62; 70) aufweisen und mindestens ein Lageransatz (50) relativ zum anderen derart elastisch nachgiebig ist, daß bei Einführen der Lageransätzc der zweiarmigen Hebel von beiden Seiten in die Durchbrechung (40) der oder die Lagersiummel in die Lageröffnung(en) einschnappend eindrückbar ist bzw. sind.

2. Schnellverstellzirkel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lagcransatz (50) einen Steg (56) bildet, der beidseitig je einen Lagerstummel (60) trägt und zwischen einen Doppclstcg (58) jo des deren Lageransatzes greift, der in seinen beiden Stegen je eine Lageröffnung (62) aufweist.

3. Schnellverstellzirkel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiarmigen Hebel (38) aus zwei ineinander gelagerten Kunststoffteilcn beste- js hen.

4. Schnellverste'.lzirkcl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lageransätze (50) je einen Doppelsteg (66) bilden, von denen der eine einen Lagerstummel (68) und der andere eine Lagcröffnung (70) aufweist.

5. Schnellverstellzirkel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiarmigen Hebel (38) aus zwei gleichen ineinander gelagerten Teilen bestehen.

6. Schnellverstellzirkel nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile Metallteile sind.

7. Schnellverstellzirkel nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß cine Haltehülse (48), Vorzugsweise aus Kunststoff, an jedes Mctallteil angesetzt ist.

8. Schnellverstellzirkel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweiarmige Hebel (38) über ein Gegenlager (54) an der γ, Außenfläche des Zirkclschenkels (4) abgestützt ist.

9. Schnellverstellzirkel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (54) am zweiarmigen Hebel (38) ausgebildet ist.