DE3032254A1 - Zirkel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zirkel, der aus Kunststoff und aus Metall besteht.

Zirkel, insbesondere Präzisionszirkel, wurden bisher bevorzugt ganz aus Metall gefertigt und wiesen lediglich teilweise Abdeckungen aus Kunststoff auf. Ein derartiger Zirkel wird beispielsweise in DE-GM 79 34882 beschrieben.

Darüberhinaus ist es aber auch bekannt, Zirkel vollständig aus Kunststoff herzustellen, wie dies z.B. in US-PS 3 208 149, in GB-PS 1 279 195 oder in DE-OS 29 11015 gezeigt wird. Außerdem sind Zirkel auf dem Markt, deren Metallteile mit Kunststoff ummantelt sind; so wie solche, bei denen einzelne Abschnitte, wie beispielsweise die als Führungsmittel für die 7irkelschenkel dienenden Zahnsegmente oder die Kopfabschnitte der Zirkel schenkel aus Kunststoffelementen bestehen, die mit den übrigen Metallteilen jeweils eine festverbundene Einheit bilden.

Bei allen bekannten Zirkelausführungen ist es jedoch von besonderem Nachteil, daß sie entweder besonders schwer (sofern sie weitgehend aus Metall bestehen) oder extrem leicht sind (wenn sie ganz aus Kunststoff bestehen) und somit keine gebrauchsgünstige Schwerpunktlage aufweisen. Außerdem sind die reinen oder überwiegenden Metall zirkel infolge deren arbeitsintensiven Fertigung sehr teuer, während die demgegenüber besonders billigen Kunststoffzirkel oftmals keine anhaltende Funktionssicherheit aufweisen und zudem aufgrund des geringen,auf der Einstechnadel ruhenden,Eigengewichtes ungünstiger zu handhaben sind; da der Benutzer während dem Arbeiten zusätzlichen Druck auf die Nadel ausüben muß, wenn diese sich nicht unbeabsichtigt von der Unterlagen lösen soll.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zirkel zu schaffen, der leicht und sicher zu handhaben ist und der dennoch besonders preiswert hergestellt werden kann. Außerdem soll er robust, sowie dauerhaft haltbar und störungsunanfällig sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Zirkel der aus Kunststoff und aus Metall

besteht, besonders vorteilhaft dadurch gelöst, daß die Zirkel schenkel einem/

mindestens zu/üritteljaus reinen Kunststoffabschnitten und zum anderen Teil aus hieran anschließenden Me tall einsätzen bestehen, daß sich die äußeren Berührungslinien der Kunststoffabschnitte mit den Metalleinsätzen unterhalb der Querachsen der Zirkel schenkel beziehungsweise unterhalb einer gegebenenfalls quer zu den Schenkeln verlaufenden Einstellvorrichtung befinden und daß die Kunststoffabschnitte jeweils den oberen Teil der Zirkel schenkel bilden.

Dadurch, daß mindestens das obereDiittel der Zirkelschenkel aus Kunststoff - vorzugsweise aus relaitvAhermopl astischem Material,- besteht, wird die Schwerpunktlage des Zirkels zur Nadel hin verlagert, so daß- er sowohl-beim Ansetzen als auch beim Arbeiten selbst günstig und angenehm zu handhaben ist.

Außerdem läßt sich der Zirkel durch diese Ausbildung auch besonders einfach und preiswert herstellen, da diejenigen Schenkel abschnitte, die die Lager- oder Führungsteile für den Zirkelkopf sowie die Aufnahmen; Durchbrüche und Frei sparungen für eventuell vorgesehene Einstellmittel aufweisen, alle in den Kunststoffteilen liegen und somit preiswert und auf einfache Weise im Spritzgießverfahren (i.d.R. ohne jegliche Nachbehandlung) hergestellt werden können.

Die in den Unteransprüchen aufgezeigten Ausführungsformen und ergänzenden Lösungsmerkmale stellen vorteilhafte Varianten bzw. Weiterbildungen der Erfindung dar.

So wird die Schwerpunktlage und ggf. auch der optische Effekt des Zirkels (wenn die Kunststoff- und die Metallteile stark unterschiedlich gefärbt sind) besonders verbessert, wenn lediglich jeweils das untere Drittel der Zirkel schenkel als Metalleinsatz ausgebildet ist.

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Eine besonders preiswerte Fertigung ist vor allem dann gegeben, wenn - wie bereits ausgeführt - alle Funktionselemente der ZirkeTschenkel einstückig an dem Kunststoffteil angeformt sind und somit zusammen mit diesem inbesondere im Spritzgieß- oder Preßverfahren hergestellt werden können.

Werden an die Kunststoffteile zusätzlich Zentrierelemente angeordnet, die beispielsweise besonders bei Einstellungen für kleine Kreise ineinander greifen und sich gegenseitig gegen Querverstellung absichern, so kann hierdurch einerseits eine exakte Spitzenparallelität in geschlossenem Zustand und zum anderen eine Seitenstabilisierung beim Ziehen kleiner Kreise erzielt werden. Von weiterern Vorteil ' ist es hierbei, wenn derartige Zentrierelemente möglichst in der Nähe der Zirkelspitzen bzw. jeweils im unteren Bereich der Kunststoffteile angeordnet sind.

In gleicher Weise können die Kunststoffteile - i.d.R. in ihrem oberen Bereich - ergänzende Führungsstege oder Kerben zur Aufnahme und / oder zur Stabilisierung von Federn, Abdeckungen oder ähnlichen zusätzliche Teilen aufweisen.

Je nach vorgesehenem Verwendungsgebiet oder nach Preisklasse kann die Verbindung zwischen den Kunststoffabschnitten und den Metall-, einsätzen vorteilhaft sowojil unlösbar fest als auch lösbar beispielsweise steckbar - ausgebildet sein. Feste Verbindungen lassen sich beispielsweise durch Einspritzen von Zapfen oder ähnlichen Ansätzen an den Metall einsätzen in die Kunststoffabschnitte, durch Verkleben, oder durch Ultraschallschweißen usw.. schaffen, während eine lösbare Verbindung als Bajonett-Verschluß oder als sonstige „ Steck- oder Schraubverbindung ausgebildet sein kann, die ggf. zusätzlich mittels Splint oder Klemmschraube gesichert werden könnte. Ebenso läßt sich eine derartige lösbare Verbindung gleichzeitig als Knickgelenk ausführen, um hierdurch die Verteil barkeit der Zirkelschenkel noch erhöhen zu können.

Andererseits kann aber ein derartiges Knickgelenk wahlweise auch ausschließlich in den Kunststoffabschnitten oder in den Metalleinsätzen angeordnet sein, sofern sich dies für den vorgesehenen Verwendungszweck oder aus beispielsweise Kostengründen zweckmäßiger erweist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Abbildungen näher beschrieben.

Es zeigt hierbei:

Fig. 1 einen Normalzirkel
Fig. 2 einen Normal zirkel mit Einstellmittel Fig. 3 einen Federzirkel

Fig. 4. einen Zirkel schenkel und das Kopfstück des komplementären Schenkels ......

Fig. 5 die beiden Zirkelschnekel gem. Fig. 4 in Seitenansicht.

Der als Normal zirkel ausgebildete Zirkel 1 gem. Fig. 1 besteht im wesentlichen aus zwei Zirkel schenkein 2 und 3, die sich jeweils aus Kunststoffabschnitten 21 und 31 und aus Metall einsätzen 22 und zusammensetzen und deren äußere Berührungslinien 23 und 33 unterhalb der Querachsen 24 und 34 der Zirkel schenkel 2 und 3 den Abschluß des unteren Drittels der Zirkel schenkel 2 und 3 bilden.

Die Zahnsegmente des Zirkelkopfes sind hierbei von einer Abdeckung 14_; an der ein Griff 15 angeordnet ist, überdeckt. An den Metall einsätzen 22 und 32 befindet sich einerseits eine Zirkelnadel 17 und zum anderen eine Mine 18. Beide Teile (17 und 18) werden mittels Spannschrauben 19 in den ggf. teilweise geschlitzten Metalleinsätzen 22 und 32 festgeklemmt.

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In Fig. 2 ist ein als Normalzirkel mit Einstellmittel η ausgebildeter Zirkel 1 gezeigt, dessen Schenkel 2 und 3 ebenfalls aus Kunststoffabschnitten 21 und 31 und aus Metal!einsätzen 22 und 32 zusammengesetzt sind. Die äußeren Berührungslinien 23 und 33 befinden sich hierbei nur geringfügig unterhalb der Querachsen 24 und 34 der Zirkelschenkel 2 und 3. Außer den Kopf-Führungsteilen 62 und 63, der Abdeckung 14 und dem hieran ggf. mit angespritzen Griff 15 weist dieser Zirkel eine Einstellvorrichtung 4 auf, die aus einer doppelseitigen Einstellspindel 41 mit einem Stellrad 42 und aus zwei Spinde!muttern 43 besteht und quer zur Achse des Zirkels 1 angeordnet ist.

Mit Hilfe dieser Einstellvorrichtung 4 läßt sich insbesondere die Einstellung der Radien genauer vornehmen. Darüberhinaus ermöglicht bzw. bewirkt sie die Fixierung der Einstellung, wofür ggf. zusätzliche Maßnahmen wie Klemmungen od. ä. an der Spindel oder an den Spindel muttern getroffen werden können.

Der Zentriernoppen 11 am Zirkel schenkel 2 tritt in eine komplementäre Zentrierbohrung am Zirkel schenkel 3 ein und verhindert so das seitliche Ausweichen der Zirkelschenkel 2 und 3 gegeneinander beim Ziehen besonders kleiner Kreise. Die Länge dieses Zentriernoppens 11 kann beliebig gewählt werden und auch größer als die Breite des gegenüberliegenden Schenkels sein, wofür lediglich in diesem die zugehörige Zentrierbohrung als Durchgangsbohrung auszuführen ist. Statt einem Zentriernoppen 11 und einer komplementären Bohrung kann auch jeweils eine zweite gleichartige Ausbildung am gegenüberliegenden Zirkel schenkel angeordnet sein, wodurch die Stabilisierung auch bei größeren Kreisen noch gegeben ist.

Fig. 3 zeigt einen Federzirkel. Der Zirkel 1 besteht in gleicher Weise aus Zirkelschenkels 2 und 3, die aus Kunststoffabschnitten 21 und 31 und aus Metall einsätzen 22 und 32 gebildet sind, wobei sich die äußeren Berührungslinien 23 und 33 etwa in der Mitte der Zirkelschenkel 2 und 3 befinden. ^r

Am oberen Ende der Zirkel schenkel 2 und 3 sind als Aussparungen 52 und Lagerzapfen 53 ausgebildete Kopflagerteile angeordnet, die mittels einer Feder 13, an der sich ein Griff 15 befindet, gegeneinander gepreßt werden und so eine Drehpunktlagerung der beiden Zirkelschenkel 2 und 3 bilden. Die Einstellung der gewünschten Radien erfolgt auch hierbei durch die aus einer doppelseitigen Einstellspindel 41 und aus zwei Spindel muttern 43 bestehende Einstellvorrichtung /mittels dem Stellrad 42, wobei sich die Zirkel schenkel 2 und 3 bei kleinen Radien durch den Zentriernoppen 11 in Verbindung mit entsprechend angepaßten Zentrierbohrungen gegenseitig zusätzlich stabilisieren.

Mit den Figuren 4 und 5 ist der Aufbau der Zirkel schenkel gemäß Fig. 3 nochmals detailliert dargestellt. Der Zirkel schenkel 2 ist aus dem Kunststoffabschnitt 21 und dem Metalleinsatz 22 zusammengesetzt, wobei die Verbindung druch einen Zapfen 16,der in den Kunststoffabschnitt 21 ragt, nahe der Querachse 24 gebildet wird, so daß die äußere Berührungslinie 23 nahe der Schenkelmitte liegt. Im unteren Teil des Kunststoffabschnittes 21 befindet sich eine Zentrierbohrung 12 und seitlich versetzt hieran angrenzend ein Zentriernoppen 11. Bei dieser Ausbildung weist der hier nicht voll ständig dargestellte zweite Schenkel 3 komplementär angeordnete gleicherweise ausgeführte Zentrierelemente auf, so daß bei vollständig geschlossenem Zirkel beide Zentriernoppen einseitig aneinander anliegen und in die jeweils gegenüberliegende Zentrierbohrung eintauchen. Zur Befestigung der Spindel muttern(43} sind im Bereich der für die Einstellspindel(4i) erforderlichen Durchbrechung 8 Aufnahmen 7 angebracht.

Im Kopfbereich weisen die Zirkel schenkel 2 und 3 an den Kunststoff abschnitten 21 und 31 angeordnete Aussparungen 52 bzw. in montiertem Zustand hierin aufgenommene Lagerzapfen 53 sowie zur Fixierung bzw. zur Aufnahme der Feder 16 dienende Führungsstege 91 und Führungskerben 92 auf.

Im Metalleinsatz 22 sind weiterhin Klemmschlitze und Bohrungen zur Aufnahme einer Zirkelnadel (17), einer Mine (18) oder einer Spannschraube (19) erkennbar.

Soll der Zirkelschenkel 2 abknickbar gestaltet werden, so kann das Knickgelenk bevorzugt im Verbindungsbereich des Kunststoffabschnittes 21 mit dem Metall einsatz angeordnet werden, wobei hierfür lediglich beispielsweise anstelle des Zapfens 16 ein flacher Führungsansatz ausgebildet werden muß, der sich über die ganze Schenkel breite erstreckt, und in einer entsprechenden Fürhungsnut im unteren Ende des Kunststoffabschnittes 21 um eine quer zur Einstellebene des Zirkels angeordnete Achse drehbar gelagert ist.

Der Verbindungsbereich zwischen dem Kunststoffabschnitt und dem Metalleinsatz eignet sich ferner auch als Anschlußstelle für beliebig austauschbare Zirkeleinsätze, wenn hierfür der Zapfen 16 und die zugehörige Aufnahmebohrung als lösbare Verbindungsmittel ausgebildet sind und der Metalleinsatz beispielsweise gegen ein Zirkelansatzstück oder gegen einen Reißfedereinsatz ausgetauscht werden soll.

Als Material für die Kunststoffabschnitte eignen sich harte biegesteife aber schlagzähe Thermoplaste, die noch ggf. mit Glasfasern, Kohlenstofffasern oder ähnlichen stabilisierenden Zusätzen modifiziert sind, während die Metalleinsätze aus Messing oder einer Druckguß-Legierung gefertigt und verschromt, vernickelt oder anderweitig oberflächenbehandelt oder aber auch kunststoffbeschichtet ausgebildet sein können.

Einzelne Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele lassen sich innerhalb des Erfindungsgedankens selbstverständlich gegenseitig austauschen, so insbesondere die Lage der Berührungslinien zur jeweiligen Querachse oder die Kopflager bzw. Kopfführungsteile.

Die Kunststoffabschnitte lassen sich selbstverständlich auch beliebig profilieren und z. B. mit zusätzlichen Griffmulden, -noppen oder -rippen versehen,um die handlichkeit zusätzlich zu verbessern.

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- 10 Positions-Obersicht

Zirkel (allgemein)

erster Zirkel schenkel

zweiter Zirkel schenkel

21 Kunststoffabschnitt von

31 Kunststoffabschnitt von

22 Metalleinsatz in 2

32 Metalleinsatz in 3

23 äußere Berührungslinie bei 2

33 äußere Berührungslinie bei 3

24 Querachse von 2

34 Querachse von 3

Einstellvorrichtung (allgemein)

41 Einstellspindel

42 Stell rad

43 Spindel mutter

Kopflagerteile (allgemein)

52 Aussparung (an 2)

53 Lagerzapfen (an 3)

Kopf-Führungsteile (allgemein)

62 Kopf-Führungsteile in

63 Kopf-Führungsteile in

Aufnahme . (z.B. für 43)

Durchbrechung (z,B. für 41) 9 Führungsmittel (allgemein)

91 Rihrungssteg ^?

92 Führungskerbe

10 Zentrierelemente (allgemein)

11 Zentriernoppen

12 Zentrierbohrung

13 Feder

14 Abdeckung

15 Griff

16 Zapfen

17 Zirkelnadel

18 Mine

19 Spannschraube

, -ΛΑ-.

Leerseite

Claims (7)

J. S. Staedtler Kirchenweg 10 Pat-P 92080-Hr/Bu-He. Nürnberg Nürnberg, 25.8.1980 Zirkel Ansprüche

1.jZirkel, aus Kunststoff und Metall bestehend, ^-S dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkelschenkel (2, 3) mindestens zu einem Drittel aus reinen Kunststoffabschnitten (21, 31) und zum anderen Teil aus hieran anschließenden Metalleinsätzen (22, 32) bestehen,

daß sich die äußeren Berührungslinien (23, 33) der Kunststoffabschnitte (21, 31) mit den Metalleinsätzen (22, 32) unterhalb der Querachsen (24, 34) der Zirkelschenkel (2, 3) beziehungsweise unterhalb einer gegebenenfalls quer zu den Schenkeln verlaufenden Einstellvorrichtung (41 , 42, 43) befinden

und daß die Kunststoffabschnitte (21, 31) jeweils den oberen Teil der Zirkelschenkel (2, 3) bilden.

2. Zirkel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Berührungslinien (23, 33) jeweils den oberen Rand des unteren Drittels jedes Zirkelschenkels (2, 3) bilden.

2 -

BAD ORIGINAL

3. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff abschnitte (21, 31) mit den Kopflagerteilen (52, 53) und/oder mit den Kopf-Führungsteilen (62, 63) sowie mit den gegebenenfalls vorhandenen Aufnahmen (7) und Durchbrechungen (8) für eventuelle Einstellvorrichtungen (4 bzw. 41 , 43) einstückig ausgebildet sind.

4. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnitte (21, 31) zusätzliche

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gleiche /komplementäre Führungsmittel (91, 92) und/oder Zentrierelemente (11, 12) zur gegenseitigen Zentrierung der Zirkelschenkel (2, 3) in bestimmten Einstellpositionen und/oder zur Fixierung weiterer Zusatzteile, wie Federn (13), Abdeckungen (14) und ähnliches aufweisen.

5. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnitte (21, 31) und die Metalleinsätze (22, 32) fest bzw. unlösbar miteinander verbunden sind.

6. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff abschnitte (21, 31) und die Metalleinsätze (22, 32) lösbar, vorzugsweise steckbar miteinander verbunden sind.

7. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnitte (21, 31) und die Metal!einsätze (22, 32) knick- und einstellbar miteiRänder verbunden sind.