DE3032254C2 - Zirkel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zirkel, dessen Schenkel aus Kunststoff und aus Metall bestehen.

Zirkel, insbesondere Präzisionszirkel, wurden bisher bevorzugt ganz aus Metall gefertigt und wiesen lediglich teilweise Abdeckungen ;.us Kunststoff auf. Ein derartiger Zirkel wird beispielsweise in dem DE-GM 79 34 882 beschrieben.

Darüber hinaus ist es aber auch bekannt. Zirkel vollständig aus Kunststoff herzustellen, wie dies z. B. in der LJS-PS 32 08 149, in der GB-PS 12 79 195 oder in der DE-OS 29 Il 015 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 Zirkelschenkel dienenden Zahnsegmente oder die Kopfabschnitte der Zirkelschenkel aus Kunststoffelementen bestehen, die mit den übrigen Metallteilen jeweils eine festverbundene Einheit bilden.

Aus der DE-PS 8 04 482 ist weiterhin ein Zirkel bekannt, bei dem ein Einstellmittel, das ggf. zur zusätzlichen Zentrierung beider Zirkelschenkel dienen ίο kann, an einem Schenkel fest angeordnet ist und den anderen Schenkel durchdringt, wobei in begrenztem Umfang und bei ausreichend geringem Spiel eine gewisse Querstabilisierung der beiden Schenkel gegeneinander möglich ist.

ι > 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 Schwerpunktlagc aufweisen. Außerdem sind die reinen oder überwiegenden Metallzirkel infolge deren arbeitsintensiven Fertigung sehr teuer, während die demgegenüber besonders billigen Kunststoffzirkel oftmals keine anhaltende Funktionssicherheit aufweisen und zudem r> aufgrund des geringen, auf der Einstechnadel ruhenden Eigengewichts, ungünstiger zu handhaben sind, da der Benutzer während dem Arbeiten zusätzlichen Druck auf die Nadel ausüben muß, wenn diese sich nicht unbeabsichtigt von der Unterlage lösen soll.
κι 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.
J5 Diese Aufgabe wird bei einem Zirkel, dessen Schenkel aus Kunststoff und aus Metall bestehen, dadurch gelöst, daß mindestens das obere Drittel jedes Zirkelschenkels als reiner Kunststoffabschnitt und der restliche Teil als Metalleinsatz ausgebildet ist.
Dadurch, daß mindestens das obere Drittel der Zirkelschenkel aus Kunststoff — vorzugsweise aus relativ hartem, thermoplastischem Material — besteht, wird die Schwerpunktlage des Zirkels zur Nadel hin verlagert, so daß er sowohl beim Ansetzen, als auch beim Arbeiten, günstig und angenehm zu handhaben ist. Außerdem läßt sich der Zirkel durch diese Ausbildung auch besonders einfach und preiswert herstellen, da dann i.d.R. diejenigen Schenkelabschnitte, die die l.ager- oder Führungsteile für den Zirkelkopf sowie die so Aufnahmen, Durchbrüche und Freisparungen für eventuell vorgesehene Einstellmittel aufweisen, alle in den Kunststoffteilen liegen und somit preiswert und auf einfache Weise im Spritzgußverfahren und meist ohne Nachbehandlung, hergestellt werden können.
Die in den Unteransprüchen aufgezeigten Ausführungsformen stellen vorteilhafte Varianten bzw. Weiterbildungen der Erfindung dar.

So wird die Schwerpunktlage des Zirkels besonders

verbessert, wenn die äußere Berührungslinie zwischen

6n den Kunststoffabschnittten und den Metalleinsätzen unterhalb oder in der Nähe der als gedachte Mittellinien verlaufenden Querachsen der Zirkelschenkel und/oder unterhalb einer ggf. quer zu den Zirkelschenkeln angeordneten Einstellvorrichtung verläuft.

Die äußeren Berührungslinien können dabei jeweils den oberen Rand des unteren Drittels jedes Schenkels bilden.

Werden die Kunststoffabschnitte mit den Kopflager-

teilen und/oder mit den Kopf-Führungsleilen sowie mit ggf. vorhandenen Aufnahmen und/oder Durchbrechungen für eventuell vorhandene Einstellvorrichtungen der Zirkelschenkel einstückig ausgebildet, so ermöglicht dies eine besonders preiswerte Fertigung, da dann diese Teile insgesamt im Spritzgieß- oder Preßverfahren hergestellt werden können.

Sofern die Stabilität des Zirkels erhöht werden soll, ist dies durch die Zuordnung gleicher oder komplementärer Führungsmittel und/oder separater Zentnerelcmente zur gegenseitigen Zentrierung der Zirkclschenkel in bestimmten tinstellpositionen und/oder zur Fixierung weiterer Zusatzteile, wie Federn, Abdeckungen und Ähnlichem, vorzugsweise innerhalb der Kunststoffabschnitte leicht möglich. π

Besonders durch zusätzliche Führungsmittel und/uder komplementäre Zentrierelemente ist einerseits eine exakte Spitzenparalleliiät in geschlossenem Zustand und zum anderen eine zusätzliche Seitenstabilisierung beim Ziehen kleiner Kreise gegeben. Zweckmä- :u ßigerweise sollten die jeweiligen Zentnerelemente möglichst in der Nähe der Zirkelspitzen bzw. in dem unteren Bereich der Kunststoffteile angeordnet sein. Für die Stabilisierung von Kopffedern, Abdeckungen oder ähnlichen zusätzlichen Teilen sind die Führungs- 2> mittel im Kopfbereich z. B. als Führungsstege oder -kerben ausgebildet.

In besonders vorteilhafter Weise kann ein erfindungsgemäßer Zirkel dadurch gestaltet werden, daß die jeweiligen Kunststoffabschnitte und die Metalleinsätze jn der Zirkelschenkel lösbar, vorzugsweise steckbar, miteinander verbunden sind. Eine derartige Verbindung kann z. B. als Bajonett-Verschluß oder als sonstige beliebige Steck- oder Schraubverbindung ausgebildet und ggf. zusätzlich durch einen Splint oder durch eine j3 Klemmschraube gesichert sein.

Weiterhin von Vorteil ist es auch, wenn die Verbindung zwischen den Kunststoffabschnitten und den Metalleinsätzen knick- und einstellbar ausgebildet ist. Eine derartige Verbindung kann sowohl lösbar, als auch unlösbar gestaltet sein.

Wahlweise kann aber das Knickgelenk auch ausschließlich im Kunststoffabschnitt oder im Metalleinsatz des jeweiligen Schenkels angeordnet sein, sofern dies — aus weichen Gründen auch immer — zweckmäßig erscheint.

Werden die Kunslstoffabschnitte und die Metalleinsätze fest bzw. unlösbar miteinander verbunden — z. B. durch Einspritzen von Zapfen oder ähnlichen Verbindungsteilen, durch Verkleben oder durch Ultraschall- ϊο schweißen — so ergibt dies zwar einfache, aber besonders preiswerte und stabile Zirkel.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Abbildungen näher beschrieben. Es zeigt hierbei F i g. I einen Normalzirkel, F i g. 2 einen Normalzirkel mit Einstellmittel, F i g. 3 einen Federzirkel,

Fig.4 einen Zirkelschenkel und das Kopfstück des komplementären Schenkels und

Fig. 5 die beiden Zirkelschenkel gem. Fig. 4 in t>o Seitenansicht.

Der als Normalzirkel ausgebildete Zirkel 1 gem. Fig. I besteht im wesentlichen aus zwei Zirkelschenkeln 2 und 3 die sich jeweils aus Kunststoffabschniitcn 21 und 31 und aus Metalleinsätzen 22 und 32 b^r> zusammensetzen und deren äußere Berührungslinien 23 und 33 unterhalb der Querachsen 24 und 34 der Zirkelschenkel 2 und 3 den Abschluß des unteren Drittels der Zirkelschenkel 2 und 1 bilden.

Die Zahnsegniente des Zirkelkopies situ) hierbei \011 einer Abdeckung 14. an der ein Griff 15 angeordnet ist, überdeckt. An den Metalleinsat/en 22 und 32 befindet sich einerseits eine Zirkeliuidel 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.

In Fig. 2 ist ein als Normalzirkel mi» Einstellmittel ausgebildeter Zirkel 1 gezeigt, dessen Schenkel 2 und I ebenfalls aus Kunslstoffabschnilten 21 und 11 und aus Metalleinsat/en 22 und 12 zusammengesetzt sind. Die äußeren Berührungslinien 23 und U befinden sich hierbei nur geringfügig unterhalb der Querachsen 24 und 14 der Zirkelschenkel 2 und J. Außer den Kopf-Führungsteilen 62 und 63. der Abdeckung 14 und deiir hieran ggf. angespritzten Griff 15 weist dieser Zirkel eine Einstellvorrichtung 4 auf. die aus einer doppelseitigen Einstellspindel 41 mit einem Stellrad 42 und aus zwei Spindelnuittern 41 besteht und quer zur Achse des Zirkels 1 angeordnet ist.

Mit Hilfe dieser Einstellvorrichtung 4 läßt sich insbesondere die Einstellung der Radien genauer vornehmen. Darüber hinaus ermöglicht bzw. bewirk! sie die Fixierung der Einstellung, wofür ggf. zusätzliche Maßnahmen wie Klemmungen od. ä. an der Spindel oder an den Spindelmuttern getroffen werden können. Der Zentriernoppen 11 am Zirkclschenkel 2 tritt in eine komplementäre Zentrierbohrung am Zirkelschenkel 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 3 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 Zirkelschenkel angeordnet sein, wodurch die Stabilisierung auch bei größeren Kreisen noch gegeben ist.

F i g. 3 zeigt einen Federzirkel. Der Zirkel 1 besieht in gleicher Weise aus Zirkelschenkel 2 und 3, die aus Kunststoffabschnltlen 21 und 11 und aus Mctalleinsiitzcn 22 und 32 gebildet sind, wobei sich die äußeren Beriihrungslinien 23 und 33 etwa in der Mitte der Zirkelschenkel 2 und 3 befinden.

Am oberen Ende der Zirkclschenkel 2 und 3 sind als Aussparungen 52 und Lagerzapfen 51 ausgebildete Kopflagerteile angeordnet, die mittels einer feder II, an der sich ein Griff 15 befindet, gegeneinander gepreßt werden und so eine Drehpunktlagerung der beiden Zirkelschenkel 2 und 3 bilden. Die Einsteilung der gewünschten Radien erfolgt auch hierbei durch die aus einer doppelseitigen Einstellspindel 41 und aus zwei Spindelmuttern 43 bestehende Einstellvorrichtung 4 mittels dem Stellrad 42, wobei sich die Zirkelschenkel 2 und 3 bei kleinen Radien durch den Zentriernoppen Il in Verbindung mit entsprechend angepaßten Zentrierbohrungen gegenseitig zusätzlich stabilisieren.

Mit den Fig. 4 und 5 ist der Aufbau der Zirkelschenkel gemäß Fig. 3 nochmals detailliert dargestellt. Der Zirkelschenkel 2 ist uns dem Kunststolfabschnitt 21 und dem Mctalleinsat/ 22 zusammengesetzt, wobei die Verbindung durch einen Zapfen 16, der in den Kunstsloffabschnill 21 ragt, nahe der Querachse 24 gebildel wird, so daß die äußere ßcrührungslinic 21 nahe der .Schenkelmitte lieirt. Im unteren Teil dp«·

Kuiistst()lliibscliiiilles2l hi-liiulei sich eine Zcntnerbohrting 12 und seitlich versetzt hieran angrenzend ein Zeniriernoppen 11. Bei dieser Ausbildung weist der hier nicht vollständig dargestellte /weile Schenkel 3 komplementiir angeordnete gleicherweise ausgeführte /.eiilricrelementc mil, so daß bei vollständig geschlossenem Zirkel beide Zcntriernoppen einseitig aneinander anliegen und in die jeweils gegenüberliegende Zentrierbohrung eintauchen. Zur Befestigung der Spindelmuttern (43) sind im Bereich der für die liinstellspindcl (41 erforderlichen Durchbrechung 8 Aufnahmen 7 angebracht.

Im Kopfbercich weisen die Zirkelschenkcl 2 und 3 an den KuMststoffabschnitien 21 und 31 angeordnete Aussparungen 52 bzw. in montiertem Zustand hierin aufgenommene Lagerzapfen 53 sowie zur Fixierung bzw. zisr Aufnahme der i-cder IS dienende !-'iihrungssiege91 und I'ührungskerben92aul.

Im Mctalleinsatz 22 sind weiterhin Klemmschlilze und Bohrungen zur Aufnahme einer Zirkelnadcl (17), einer Mine (18) oder einer Spannschraube (19) erkennbar.

Soll der Zirkelsehenkel 2 abknickbar gestaltet werden, so kann das Knickgelenk bevorzugt im Verbindungsbereich des Kunststoffabschniltes 21 mit dem Metalleinsatz. angeordnet werden, wobei hierfür lediglich beispielsweise anstelle des Zapfens 16 ein flacher Rihrungsansatz ausgebildet werden muß, der sich über die ganze Schcnkelbreite erstreckt, und in

einer entsprechenden Führungsnut im unteren F.ndc des Kunstsloffabsehnittes 21 um eine quer zur Einstellcbene des Zirkels angeordnete Achse drehbar gelagert ist.

Der Verbindungsbereich zwischen dein Kunststoffabschnitt und dem Metalleinsatz eignet sich ferner auch als Anschlußstelle für beliebig austauschbare Zirkeleinsät-/e, wenn hierfür der Zapfen 16 und die zugehörige Aufnahmebohriing als lösbare Verbindungsmittel ausgebildet sind und der Metalleinsatz beispielsweise gegen ein Zirkelansat/.stück oder gegen einen Reißfedereinsatz ausgetauscht werden soll.

Als Material für die Kunslsloffabschnilte eignen sich harte biegesteife aber schlagzähc Thermoplaste, die noch ggf. mit Glasfasern, Kohlensloffasern oder ähnlichen stabilisierenden Zusätzen modifiziert sind, während die Mctallcinsälzc aus Messing oder einer Druckguß-Legierung gefertig! und verchromt, vernikkell oder anderweitig oberflächcnbehandell 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 Berührungslinicn zur jeweiligen Querachse oder die Kopflager bzw. Kopfführungstcile.

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

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Zirkel mit aus Kunststoff und Metall bestehenden Schenkeln, dadurch gekennzeichnet, daß ?nindcstcns das obere Dritte! jedes Zirkelschenkels (2, J) als reiner Kunststoffubschnitt (21, 31) und der restliche Teil als Metalleinsatz (22, 32) ausgebildet ist.

2. Zirkel nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daIJ die äußere Berührungslinie (23,33) zwischen den Kunststoffabschnitten (21, 31) und den Metalleinsätzen (22, 32) unterhalb oder in der Nähe der als gedachte Mittellinien verlaufenden Querachsen (24, J4) der Zirkclschenkel (2, 3) und/oder unterhalb einer gegebenenfalls quer zu den Zirkelschenkeln (2, 3) angeordneten Einstellvorrichtung (4) verläuft.

3. Zirkel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Berührungslinien (23, }3) jeweils den oberen Rand des unteren Drittels jedes Zirkelschenkels (2,3) bilden.

4. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnilie (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 Einstellen ichtungen (4) einstückig ausgebildet sind.

5. Zirkel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabschnitte (21, 31) zusätzliche gleiche oder komplementäre Führungsmittel (91, 92) und/oder separate Zentrierelemente (11,12) zur gegenseitigen Zentrierung der Zirkclschenkel (2, 3) in bestimmten Einstellpositionen und/oder zur Fixierung weiterer Zusatzteile, wie Federn (13), Abdeckungen (14) und ähnliches aufweisen.

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

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

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