DE3335655A1

DE3335655A1 - Aufrollbares messband, verfahren zu seiner herstellung und bandmass mit einem solchen messband

Info

Publication number: DE3335655A1
Application number: DE19833335655
Authority: DE
Inventors: Edward C. Portland Conn. Rutty; Carl C. Burlington Conn. Stoutenberg
Original assignee: Stanley Works
Current assignee: Stanley Works
Priority date: 1982-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1984-04-05
Also published as: DE3335655C2; NL187503B; AU546597B2; NL8303064A; CA1193854A; ES286073U; NL187503C; ES286073Y; IL69678A0; JPS5984102A; AU1862983A; ES8703627A1; BR8305379A; GB8323281D0; IL69678A; US4411072A; ES546951A0; GB2127968A; GB2127968B

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein durch eine Feder aufrollbares Meßband für ein Bandmaß/ bestehend aus einem langgestreckten Streifen aus biege-elastischem Metall mit über die gesamte Länge im wesentlichen gleicher Breite in seinem flachen aufgespulten Zustand und mit einem konkav-konvexen Querschnitt in seinem abgespulten Zustand, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie ein Bandmaß unter Verwendung eines solchen Meßbandes.

Sich selbst aufspulende Bandmaße werden in vielen Bereichen benutzt, ihre Meßbänder besitzen oft einen konkavkonvexen oder einen anders geformten Querschnitt, durch welchen diese Meßbänder ihre Steife erhalten, so daß ein Benutzer mit einer Hand eine Distanz mit ausgezogenem eine gerade Linie verkörperndem Meßband überbrücken kann. Dies ermöglicht dem Benutzer Toreinfahrten, Schächte, Höhlungen und ähnliches mit dem ungestützten Meßband zu überbrücken, um ihre Maße festzustellen.

Es ist bekannt, daß das Ausmaß der Krümmung oder die Ausbildung der Querschnittsform die freie Standlänge, also den Bereich, in dem das ausgezogene Meßband ohne fremde Unterstützung gerade verbleibt, sich also nicht umbiegt, beeinflußt bzw. den sogenannten Abkippunkt bestimmt, nämlich den Punkt, an dem das ausgezogenen nicht unterstützte Meßband sich umbiegt, und zwar für jede Art von Meßbändern unterschiedlicher Breite, Stärke und der Eigenschaften des Metalls, das für die Herstellung dieser Meßbänder verwendet wurde.

Solche Meßbänder werden im allgemeinen als sich selbst aufrollende Meßbänder in sogenannten Bandmaßen benutzt, die für das Aufrollen des von einer Spule innerhalb des Gehäuses des Bandmaßes ausgezogenen Meßbandes eine im

Gehäuse aufgewickelte Feder aufweisen. Bei solchen Bandmaßen wird der konkav-konvexe Querschnitt des Meßbandes flachgedrückt, sobald das Meßband auf die im Gehäuse befindliche Spule aufgewickelt wird, was entweder durch manuelles Tätigwerden oder durch den Rückholeffekt der gespannten Rückholfeder erfolgt. Je steifer das Meßband ist, umso größer muß die Federkraft sein, um das Meßband jeweils flach aufliegend um den Spulenkern zu wickeln.

Es ist ferner bekannt, daß Meßbänder mit einem konkavkonvexen Querschnitt wärmebehandelt werden müssen, um die gewünschte elastische Charakteristik zu erhalten, die es ermöglicht, den ständigen Beanspruchungen des Meßbandes beim Flachdrücken während des Aufspulens in das Gehäuse zu widerstehen. Es sind daher die Vorteile, die durch eine größere Tiefe der Krümmung des Querschnittes des Meßbandes und der daraus resultierenden größeren freien Standlänge des ausgezogenen Meßbandes gegeben sind, gegenüber den Erfordernissen an den Kraftbedarf beim Aufspulen, der durch die Rückholfeder zu decken ist, und den aus dem wiederholten Flachdrücken beim Aufspulen resultierenden Einflüssen auf die Lebensdauer des Meßbandes gegeneinander abzuwägen. Darüber hinaus muß berücksichtigt werden, daß das ausgezogene Meßband seinen konkav-konvexen Querschnitt einnimmt, so daß es schwer wird, die aufgedruckten Meßzahlen und andere Indizes zu lesen, wenn die Tiefe des Querschnittes groß wird. Schließlich ist zu beachten, daß bei sehr großer Querschnittstiefe, also einer sehr starken Krümmung des Querschnittes, es einen Belastungspunkt an der Stelle des Meßbandes gibt, wo das vollständig ausgezogene Meßband ausbeult. Dies führt nach wiederholtem Ausziehen des Meßbandes zu einem Spannungsbruch.

Unter Berücksichtigung der Notwendigkeit des Ausgleichs der vorstehend angeführten Faktoren ist der Bereich der freien Standlänge für handelsübliche Breiten von konkav-

-ΙΟΙ

konvexen Meßband-Blättern wie folgt:

Meßbandbreite, mm (inch) Freie Standlänge, mm (inch) 5

6,3 (1/4) 304,8 - 405,4 (12 - 16)

12,7 (1/2) 889 - 1092,2 (35 - 43)

19,05 (3/4) 1397 - 1854,2 (55 - 73)

25,4 (1) 2184,4 - 2463,8 (86 - 97)

Es sind bereits die verschiedensten Querschnittsformen für konkav-konvexe Blatt-Konstruktionen benutzt worden. Im allgemeinen umfaßt ein solcher Querschnitt einen Abschnitt oder ein Segment eines Kreisbogens oder ein Segment eines Kreisbogens mit geraden Segmenten an den Enden (d. h. geradlinige Abschnitte, die tangential zum Zentrum des Kreisbogensegmentes liegen). Auf diese Weise besitzt der konkav-konvexe Querschnitt keinerlei scharfe Abbiegungen oder Knickungen, welche Punkte erhöhter Belastungen darstellen, an denen das Meßband während seinem wiederholten Flachdrücken beim Aufspulen belastet werden wür- ·· de. Auch ist der Kraftbedarf für das Flachdrücken eines solchen Querschnittes einfacher und mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand durch sogenannte Rückholfedern zu decken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Meßbänder dahingehend weiterzubilden, daß sie im ausgezogenen Zustand eine größere freie Standlänge als bisher ■ aufweisen, wobei eine einfache und kostensparende Herstellung möglich ist, und wobei das Meßband derart ausgebildet wird, daß es die Rückholgeschwindigkeit verlangsamt, sobald es annähernd vollständig in das zugeordnete Gehäuse des Bandmaßes zurückgezogen ist. Eine weitere Aufgabe ist ein neues Verfahren zur Herstellung solcher Meßbänder und ihre Anwendung in einem Bandmaß, das ebenfalls einfach und kostensparend herstellbar sein soll.

Ausgehend von einem Meßband der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Querschnitt des Meßbandes einen zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration aufweist, der durch einen Radius R und eine Tiefe H bestimmt ist, daß das Meßband einen ersten Bereich seiner Länge aufweist, in dem der Radius R des zentralen Abschnittes allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem Ende des Meßbandes benachbarten Werten R. und H₁ bis zu Werten R- und Η~ an einem Punkt hinter dem normalen Abkippunkt eines Meßbandes gleicher Breite und eines entsprechenden Querschnittes mit dem Wert 1/2(R₁H-R₂) für die Größe des Radius R und dem Wert 1/2 (H..+H₂) für die Größe der Tiefe H, daß anschließend in Richtung zum anderen Ende des Meßbandes der Radius R auf den Wert R₃ ansteigt und die Tiefe H auf den Wert H₃ abnimmt, und daß das Meßband einen zweiten dem anderen Ende des Meßbandes benachbarten Bereich seiner Länge aufweist, in dem der Radius R und die Tiefe H gleichmäßig über die gesamte Länge dieses Bereiches im wesentlichen die Werte R₃ und H₃ aufweisen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der gesamte Querschnitt eines jeden Bereiches des Meßbandes durch einen einzigen ununterbrochenen Kreisbogen mit dem jeweiligen Radius R bestimmt.

Der Querschnitt eines jeden Bereiches des Meßbandes kann aber auch im wesentlichen" geradlinige Abschnitte umfassen, die tangential zum zentralen kreisbogenförmigen Abschnitt liegen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abnahme der Größe des Radius R und die Zunahme der Größe der Tiefe H des jeweiligen Querschnitts in dem ersten Bereich des Meßbandes im wesentlichen gleichförmig über die Länge dieses Bereiches. Die Zu- und Abnahme der

genannten Größen kann jedoch auch in inkrementellen Stufen über die Länge des jeweiligen Bereiches erfolgen.

Da der Radius R des kreisbogenförmigen Abschnittes des Querschnittes des ersten Bereichs des Meßbandes von der Größe R₁ zur Größe R₂ verringert und die Tiefe H von der Größe H₁ auf H₂ erhöht wird in Richtung zum zweiten Bereich des Meßbandes, während der zweite Bereich des Meßbandes, der seinem anderen Ende benachbart ist, einen Radius R. für den kreisbogenförmigen Abschnitt aufweist/ welcher kleiner als der Radius R₁ ist und der dementsprechend eine Tiefe H₄ aufweist, die kleiner als die Tiefe H₁ des ersten Bereiches des Meßbandes ist, wobei in einem Zwischenbereich die Größen von Radius R und Tiefe H sich rasch zwecks Schaffung eines Überganges ändern, wird der Vorteil erreicht, daß die freie Standlänge des Meßbandes im ausgezogenen Zustand wesentlich größer als bei bisher bekannten Meßbändern wird, die bei gleicher Breite einen Querschnitt aufweisen, der den Werten für R und H entsprechend 1/2 (R₁+R₃) und 1/2(H₁H-H₂) entspricht.

In dem Übergangsbereich zwischen den beiden vorstehend genannten Bereichen weist das Meßband einen konkav-konvexen Querschnitt auf, bei dem erfindungsgemäß der kreisbogenförmige Abschnitt einen Radius R₄ kleiner als der Radius R₁ und eine entsprechende Tiefe H₄ größer als die Tiefe H₁ des ersten Bereiches des Meßbandes aufweist.

Ein Bandmaß mit einem durch eine Feder aufrollbaren Meßband gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse mit einem Paar Endwänden und einer peripheren eine Austrittsöffnung aufweisendene Seitenwand und eine von diesen eingeschlossene Kammer auf, wobei das in der Kammer aufgerollte mit einem Ende aus dem Gehäuse ragende Meßband aus einem langgestreckten Streifen aus biege-elastischem Metall besteht und eine im wesentlichen gleiche Breite in seinem flachen

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aufgerollten Zustand und einen konkav-konvexen Querschnitt im abgespulten Zustand über seine gesamte Länge einnimmt, wobei der Querschnitt des Meßbandes einen zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration aufweist, der durch einen Radius R und eine Tiefe H bestimmt ist, daß das Meßband einen ersten Bereich seiner Länge aufweist, in dem der Radius R des zentralen Abschnittes allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem Ende des Meßbandes benachbarten Werten R. und HL bis zu Werten R„ und EL· an einem Punkt hinter dem normalen Abkippunkt eines Meßbandes gleicher Breite und eines entsprechenden Querschnittes mit dem Wert 1/2(R₁+R_?) für die Größe des Radius R und dem Wert 1/2(H₁H-H₂) für die Größe der Tiefe H, daß anschließend in Richtung zum anderen Ende des Meßbandes der Radius R auf den Wert R-. ansteigt und die Tiefe H auf den Wert H₃ abnimmt, und daß das Meßband einen zweiten dem anderen Ende des Meßbandes benachbarten Bereich seiner Länge aufweist, in dem der Radius R und die Tiefe H gleichmäßig über die gesamte Länge dieses Bereiches im wesentlichen die Werte R^, und H-, aufweisen.

Das Verfahren zur Herstellung eines solchen aufrollbaren Meßbandes aus einem Metall-Streifen ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) Ablängen einer Länge eines biege-elastischen Metall-Streifens mit einer Breite .W,

b) Formen des Metall-Streifens in einen ersten Bereich mit einem konkav-konvexen Querschnitt mit einem zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration, der durch einen Radius R und eine Tiefe H über alles definiert ist, wobei der Radius R allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem Ende des Metall-Streifens benachbarten Werten R₁ und H₁ auf Werte

R₂ und H₂ an einem Punkt hinter dem normalen Abkipppunkt eines Metall-Streifens der gleichen Breite und einem Querschnitt, der annähernd den Werten 1/2(R +R) und 1/2(H₁+EL·) entspricht, und wobei daran anschließend in Richtung zum anderen Ende des Metall-Streifens der Radius R zu- und die Tiefe H abnimmt jeweils auf einen Wert R₃ und H₃, und wobei ferner ein zweiter bis zum Ende des Metall-Streifens sich erstreckender gleichmäßiger Bereich des konvex-konkaven Querschnittes geformt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines sich selbst aufspulenden Bandmaßes gemäß der Erfindung mit einem teilweise aufgeschnittenen Gehäuse zur Darstellung des inneren Aufbaus,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Bandmaßes nach Fig. 1

mit strichpunktiert dargestelltem Endhaken in der Austrittsöffnung des Gehäuses,

Fig. 3 eine Teilansicht des Bandmaßes von der Seite aus gesehen mit teilweise ausgezogenem Meß

band,

Fig. 4 einen teilweise diagrammartig dargestellten

Querschnitt durch das Meßband gemäß der Linie 4-4 in Fig. 3 mit strichpunktiert dargestell

ter Durchtrittsöffnung, wobei der in ausgezogenen Linien dargestellte Querschnitt des

Meßbandes seine abgelenkte Lage zwecks Passage der Durchtrittsöffnung und der strichpunktiert dargestellte Querschnitt das Meßband vor seiner Ablenkung zeigt,

Fig. 5 eine ähnliche diagrammartige Darstellung des Querschnitts des Meßbandes in der Durchtrittsöffnung des Gehäuses gemäß der Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 eine ähnliche diagrammartige Darstellung des

Querschnitts des Meßbandes in der Durchtrittsöffnung gemäß der Linie 6-6 in Fig. 3, 15

Fig. 7 eine teilweise Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit der Austrittsöffnung des Bandmaß-Gehäuses benachbarten Führungsrollen und das Meßband im Querschnitt,

Fig. 8 eine Seitenansicht mehrerer Teile des nur teilweise dargestellten Meßbandes und

Fig. 9 Querschnitte des Meßbandes gemäß den Linien ^{bls 13} 9__9/ -10-10, 11-11, 12-12 und 13-13 in Fig. 8,

In den Fig. 1 und 2 ist ein selbsttätig rückspulbares Bandmaß gezeigt, dessen Gehäuse ganz allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist und das zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 12 und eine dazwischenliegende periphere Seitenwand 14 aufweist, in der eine Austrittsöffnung 16 angeordnet ist. Durch die Seitenwände 12 und 14 wird eine innere Höhlung oder Kammer begrenzt, in der eine Nabe 18 sowie eine auf der Nabe aufgespulte, die Rückspulkraft erzeugende Rückholfeder 20 angeordnet sind. Die

Rückholfeder ist mit ihrem äußeren Ende mit dem inneren Ende des allgemein mit der Bezugsziffer 22 bezeichneten Meßbandes befestigt, welches auf einer Spule 21 aufgewickelt ist. Das Endteil des Meßbandes 22 erstreckt sich durch die Passage 24 und die Austrittsöffnung 16 im Gehäuse 10. In üblicher Weise ist ein Haken 26 am Ende des Meßbandes vorgesehen, der sich gegen die Seitenwand 14 oberhalb der Durchtrittsöffnung 16 legt und die Bewegung des Meßbandes 22 in das Gehäuse hinein begrenzt.

Ferner ist ein Meßband-Feststellhebel 28 vorgesehen, der mit einem hier nicht dargestellten Mechanismus innerhalb des Gehäuses 10 zusammenwirkt, um das Meßband 22 in der jeweils ausgezogenen Lage zu halten, wie es beispielsweise in der US-PS 3 214 836 beschrieben und dargestellt ist.

In den Fig. 8 bis 13 sind Teildarstellungen der verschiedenen Teile des abgerollten Meßbandes dargestellt, das dort ganz allgemein mit der Bezugsziffer 30 versehen ist und eine im wesentlichen gleiche Breite im flachgedrückten aufgespulten Zustand aufweist, während es im entspannten Zustand, also in seiner ausgestreckten Lage, einen konkav-konvexen Querschnitt aufweist. Das Meßband 30 besitzt also einen kreisbogenförmigen Querschnitt, definiert durch den Radius R,und weist eine über alles reichende Tiefe oder Höhe H auf. Der Querschnittsabschnitt des äußeren ersten Teils 32 ist bestimmt durch einen Radius, dessen Größe von einem dem äußeren Ende benachbarten Radius R₁ bis zu einem Radius R., mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Rate abnimmt.

Als Ergebnis davon vergrößert sich die Höhe von H₁ auf H₃ im Bereich 34 der größten Steife. Gleich nach dem Bereich 34, wo die Tiefe H die größte ist, nimmt der Radius R schnell zu und die Tiefe schnell ab. Dieser rapide Wechsel ist am besten am Schnitt 12-12 zu ersehen, wo die

Werte auf R. und H. innerhalb einer kurzen Distanz sich geändert haben. Der rapide Wechsel endet am Beginn des zweiten Bereichs 36 des Meßbandes 30, wo der konkav-konvexe Querschnitt einen im wesentlichen gleichmäßigen Radius R₁- und demgemäß eine gleichmäßige Höhe oder Tiefe H₅ aufweist, woraus eine wesentlich kleinere Steife des Meßbandes resultiert.

Diagrammartig angezeigt ist durch eine Dimensionslinie X-Y die normale ausstehende Länge des Meßbandes, über die es einen gleichmäßigen Querschnitt aufweist gleich dem durchschnittlichen Radius 1/2(R₁+R^) und der durchschnittlichen Tiefe 1/2(H..+H,) des ersten Bereiches 32, und zwar über die gesamte Länge dieses Bereiches. Wie ersichtlich ist, ist der Bereich 34 der größten Tiefe hinter dem Punkt Y angeordnet. Als Ergebnis der vergrößerten Steife, hervorgerufen durch den diese Steife gebenden erfindungsgemäßen Querschnitt des ersten Bereiches 32, ergibt sich, daß die freistehende Länge des ausgezogenen Meßbandes nunmehr bestimmt ist durch die Dimensionslinie X-Z.

Die Bremswirkung des Meßbandes in der Blattausführung 60 aufgrund eines Endbereichs 62 mit einer Querschnittstiefe H₁ ist am besten aus den Fig. 3 bis 6 zu ersehen. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Höhe H₁ des entspannten äußeren Endbereiches 62 des Meßbandes größer als die Tiefe H₂ der Austrittsöffnung 16, während die des benachbarten ersten Bereiches - wie Fig. 5 zeigt - und die des zweiten Berei— ches - wie Fig. 6 zeigt - kleiner sind als die Tiefe H₂· Als Ergebnis davon ergibt sich, daß beim Zurückziehen des Meßbandes durch die Rückholfeder der Endbereich 62 von dem gestrichelt dargestellten Querschnitt in den in ausgezogenen Linien dargestellten Querschnitt abgelenkt werden muß. Die dabei entstehende Reibung und der Kraftverbrauch der Rückholfeder für diese Ablenkung verringert die Rückholrate (oder Geschwindigkeit) der Rückholfeder, er-

zeugt also eine Bremswirkung, wodurch die Anschlagskraft des Hakens 26 am Ende des Meßbandes verringert wird, wenn dieser an das Gehäuse 10 anschlägt. 5

Wie Fig. 7 zeigt, besitzt die dort dargestellte Ausführungsform eines Bandmaßes innerhalb des Gehäuses 10 den oberen Kanten der Austrittsöffnung 16 benachbart ein Paar Rollen 64, so daß der Endbereich 62 des Meßbandes 60 durch diese Rollen geführt ist und daher leichter und mit geringerer Reibung abgelenkt werden kann, als es der Fall ist, wenn das Meßband von der Wandung der Austrittsöffnung des Gehäuses 10 abgelenkt wird. Dies verbessert die Wirksamkeit der Rückholfeder insbesondere wenn lediglich eine kurze Länge des Meßbandes 60 ausgezogen wurde.

Wie vorstehend beschrieben umfaßt der Querschnitt des Meßbandes gemäß der Erfindung einen gleichmäßigen Kreisbogen, bestimmt durch einen einzigen Radius R, oder einen krummlinigen Bogen, bestimmt durch ein zentrales Kreisbogensegment mit einem Radius R und mit äußeren Kreisbogensegmenten mit einem anderen Radius oder einer Verbindung eines zentralen Kreisbogensegmentes und geradliniger Segmente, die tangential zu den Enden des Kreisbogensegmentes liegen. Aus Gründen der Bequemlichkeit und der Lebensdauer werden jedoch Querschnitte mit einem gleichmäßigen Kreisbogen oder Kreisbogenabschnitte mit tangential angeordneten geradlinigen Ausbildungen bevorzugt.

Die Erhöhung der Krümmung und der Tiefe im ersten Bereich kann durch eine graduelle oder gleichförmige Erhöhung bis zu einem Punkt jenseits des neuen Abknickpunktes oder durch eine Reihe von diskreten inkrementellen Stufen einer Änderung der Größe des Radius erreicht werden. Im Hinblick auf die Kosten und aus Gründen der Fertigung ist vom Standpunkt der Verringerung der Erhöhung der Steife

ι q q ,τ ρ r r

O w \-J \J ^J \J \J

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über alles und der Erhöhung der Federkraft, die zum Flachbiegen des Meßbandes während seinem Rückholen benötigt wird, eine graduelle oder gleichförmige Steigerung·zu be-Vorzügen.

Die maximale Tiefe des Querschnittes kann sich gleichmäßig über eine begrenzte Länge des Meßbandes - im allgemeinen etwa 30 bis 45 cm (1/2 bis 2 feet) erstrecken, wobei der neue Abknickpunkt eingeschlossen ist, worauf sehr schnell eine Verringerung des Querschnittes bis zum zweiten Abschnitt erfolgt.

Die .Länge der Radien und die Höhen des konkav-konvexen Querschnittes ändern sich in Abhängigkeit von dem verwendeten Material, der Breite der Metall-Streifen, mit den physikalischen Eigenschaften des Metalls, aus dem die Streifen geschnitten sind, und ähnlichem. Solche Radien und Höhen können leicht von mit der Materie vertrauten Personen unter Berücksichtigung der erfinderischen Lehre bestimmt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß übergroße Steife im Querschnitt zu vermeiden ist, da ihre schädlichen Einwirkungen auf die Erfordernisse der Rückholfeder und auch die Lebensdauer des Meßbandes zu berücksichtigen sind. Demgemäß sollte der erste Bereich bezüglich seiner Länge nicht zu weit ausgedehnt werden, seine Länge sollte etwa bei 105 bis 120 % der vergrößerten freistehenden Länge des Meßbandes liegen. Darüber hinaus, falls so gewünscht, kann die gleichmäßige Vergrößerung dieser Werte um eine kleine Länge gegenüber dem äußeren Ende des Meßbandes verschoben werden, so daß eine erhöhte Steife dort vorhanden ist, wo das Gewicht des Meßbandes ausreichen wird, um es zu biegen. Diese verschobene Länge ist normalerweise etwa 30 bis 90 cm (1 bis 3 feet) vom Nullpunkt oder äußeren Ende des Meßbandes entfernt.

Dic Verfahren zur Herstellung solcher Meßbänder umfassen im allgemeinen ein Warmformverfahren zur Erreichung der gewünschten Querschnittsabschnitte, denen ein Temperverfahren zu folgen hat. Oder es werden Kaltformverfahren angewendet, denen dann ein Verfahren zur Spannungsbefreiung zu folgen hat. Hierzu eignen sich Prägerollen in Verbindung mit langgestreckten Metall-Streifen, um diese in den gewünschten Längen in die unterschiedlichen Quer-Schnittsbereiche zu bringen, obwohl auch ein Abkantformen der verschiedenen Längen ebenfalls angewendet werden kann. Falls' gewünscht, kann ein im wesentlichen gleichförmiger Querschnittsbereich mit der kleinsten Krümmung über die gesamte Länge des Metall-Streifens vorgesehen werden, wobei diese Querschnittsform der des zweiten Bereichs des fertigen Meßbandes entspricht. Diese Metallstreifen können dann in die gewünschten Blattlängen unterteilt werden, worauf dann die so gebildeten Blattlängen weiter verformt werden, um die ansteigende Krümmung des Querschnittes im ersten Bereich zu bilden, und zwar entweder mit Hilfe einer Preßform-Rollen- und Dorn-Anordnung oder mit einer Prägerollenanordnung. Das Preßformen der getrennten Längen, die bereits gleichförmig vorgeformt wurden, kann, . wie die Erfahrung gezeigt hat, einfach den vorhergehenden Fertigungsoperationen angefügt werden.

Obwohl die ansteigende Tiefe im Querschnitt des äußersten Bereiches des fertigen Meßbandes in der einen Ausführungsform der Erfindung den Effekt der Vergrößerung des Rei- bungswiderstandes gegen das Zurückziehen des Meßbandes und daher die gewünschte Bremsfunktion aufweist, ist ebenfalls zu beachten, daß diese Bremsfunktion eine Erhöhung der Rückholkraft der Rückholfeder für das Zurückziehen des ausgezogenen Meßbandes erfordert, insbesondere wenn die ausgezogene Länge des Meßbandes lediglich diesen Endbereich umfaßt. Es kann daher in diesem Bereich eine manuelle Hilfe notwendig werden, um die rückholende Federkraft zu unterstützen. Im gewissen Umfange wird dieses Problem

^ J JObDO -21-

verringert durch die Verwendung der innerhalb des Gehäuses der Austrittsöffnung benachbart angeordneten, den Reibungswiderstand verringernden Rollen und durch Anwendung von einen geringen Reibungswiderstand aufweisenden Kunstharzeinsätzen in die Wandungen der Austrittsöffnung. Die Länge dieses Bremsbereiches sollte ca. 457 mm (18 inch) nicht übersteigen und vorzugsweise die ersten 152 bis 304 mm (6 bis 12 inch) umfassen. Als gut brauchbar hat sich eine etwa 5 bis 15 % die Höhe der Austrittsöffnung des Gehäuses überschreitende Tiefe dieses kreisbogenförmigen Querschnittes erwiesen.

Ausführungsbeispiel

Exemplarisch für das Herstellungsverfahren solcher Meßr band-Blätter ist der nachfolgend beschriebene Prozeß zur Herstellung eines ca. 25,4 mm (1 inch) breiten Blattes mit einer - vergrößerten - freien Standlänge im ausgezogenen Zustand.

Ein Stahl-Streifen aus einer SAE 109 5-Legierung wird weichgeglüht und leicht gerollt, um Kinken zu vermeiden. Solche Stahl-Streifen haben eine Rockwell-Härte B von 97 bis 99.

Der Stahl-Streifen besitzt eine Breite von ca. 2 5,4 mm (1 inch) und eine Stärke von ca. 1,372 mm (0,0045 inch) (J₁Ca. 0,007 mm (0,0003 inch)).

Der weichgeglühte Metall-Streifen wird dann auf eine Temperatur von ca. 850⁰C (1550⁰F) gebracht und über seine gesamte Länge durch Formrollen geführt, durch die der Metall-Streifen in die gewünschte Querschnittsform überführt wird, die gleichmäßig über die gesamte Länge ist.

Daraufhin wird der Metall-Streifen abgeschreckt und gekühlt, um die geformte Querschnittsform zu fixieren. Anschließend

wird der Metall-Streifen durch einen Ofen geführt, wo die Temperatur auf etwa 370⁰C (700⁰F) erhöht wird, um den Metall-Streifen zu tempern und seine Sprödigkeit wegzubringen. Im Anschluß daran wird der Metall-Streifen gekühlt. Zu dieser Zeit besitzt der Metall-Streifen einen Querschnitt, der durch einen Radius von etwa 19,8 mm (0,786 inch) und tangential dazu liegenden geradlinigen Segmenten von etwa 4,3 mm (0,168 inch) bestimmt ist, und zwar über seine gesamte Länge. Die Höhe H über alles dieses Querschnittes beträgt etwa 3,5 mm (0,138 inch). Der Metall-Streifen wird anschließend mit einer Primer-Farbe beschichtet, die wärmebehandelt wird. Anschließend wird der Metall-Streifen durch Zurückbiegen abgeflacht und mit sich wiederholenden Indizes oder Maßzahlen bedruckt in Übereinstimmung mit der gewünschten Länge des fertigen Maßbandes. Der bedruckte Metall-Streifen wird daraufhin mit einem Film aus Polyethylenterephthalat laminiert.

Der so behandelte bedruckte Metall-Streifen wird dann durch eine Abschneidestation geführt, wo er auf die genaue Länge geschnitten wird und wo der erste Bereich dieser Länge auf die gewünschte Querschnittsform kaltverformt wird. Dieser Verformungsvorgang erfolgt in zwei Schritten mittels Preßrollen, durch die auch der Bereich, beginnend bei etwa 609,6 mm (24 inch) vom Nullpunkt des Meßbandes entfernt und endend bei etwa 2997,7 mm (118 inch), geformt wird. Die abgeschnittene Länge des Metall-Streifens wird dabei erst in einem Durchgang entlang der einen Seite der Mittellinie und anschließend in einem zweiten Durchgang entlang der anderen Seite der Mittellinie geformt. Hierbei entsteht der dem ersten Bereich des Meßbandes zugeordnete Querschnitt, wo der Radius des kreis— bogenförmigen Abschnittes gleichmäßig von etwa 19,8 mm (0,786 inch) auf etwa 5,8 mm (0,226 inch) verringert und die Höhe von etwa 4,3 mm (0,138 inch) auf etwa 6,7 mm (0,226 inch) bis zu einem Punkt 2743,2 mm (108 inch) vom

3 3 3^r; R^S

Nullpunkt des Meßbandes entfernt zunimmt. Dieser Radius und diese Tiefe sind konstant in ihren Werten im Bereich von 2743,2 mm bis 2946,4 mm (108 bis 116 inch), worauf ein rapider Wechsel über eine Distanz von etwa 50,8 mm (2 inch) erfolgt - und zwar im Bereich 2946,4 mm bis 2997,2 mm (116 bis 118 inch) - um den Übergang zum ursprünglichen Radius in der Größe von etwa 19,8 mm (0,786 inch) und eine Höhe von etwa 4,3 mm (0,138 inch) zu erreichen. Die Länge der geradlinigen Segmente oder Abschnitte des Querschnittes bleibt unverändert.

Nach diesem Kaltverformungsverfahren erfolgt der zweite Fertigungsschritt, nämlich die Vergrößerung der Krümmung in dem Übergangsbereich. Daran anschließend wird der auf Länge geschnittene Metall-Streifen durch anfängliches Biegen über eine Rolle und anschließendes Zurückbiegen spannungsentlastet. Nach Beendigung dieser die Steife des Metall-Streifens beeinflussenden Arbeiten besitzt das auf Länge geschnittene Meßband eine freie Standlänge von etwa 2844,8 mm (112 inch) im Gegensatz zu einer freien Standlänge bekannter Meßbänder von etwa 1524 mm (60 inch), welche eine gleichmäßige Querschnittsform über ihre gesamte Länge entsprechend einem mittleren Radius aufweisen.

Aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ist also ersichtlich, daß das Meßband nach der Erfindung zu Bandmaßen führt, deren Meßbänder eine erhöhte freie Standlänge aufweisen, und daß solche Meßbänder leicht und relativ preiswert herstellbar sind. Solche Meßbänder weisen ferner eine relativ lange Lebensdauer auf und können in Verbindung mit üblichen Bandmaßen benutzt werden. Sie weisen in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung einen dem äußeren Ende benachbarten Bremsbereich auf, um die Anschlagskraft des am Ende des Meßbandes befindlichen Hakens auf das Gehäuse zu reduzieren.

Claims

SWT-1023-GE

THE STANLEY WORKS New Britain, Connecticut, V.St.A.

Aufrollbares Meßband, Verfahren zu seiner Herstellung und Bandmaß mit einem solchen Meßband

Patentansprüche

/ Τϊ\ Durch eine Feder aufrollbares Meßband für ein Bandmaß, bestehend aus einem langgestreckten Streifen aus einem biege-elastischen Metall mit über die gesamte Länge im wesentlichen gleicher Breite in seinem flachen aufgespulten Zustand und mit einem konkav-konvexen Querschnitt in seinem abgespulten Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Meßbandes (30) einen zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration aufweist, der durch einen Radius R und eine Tiefe H bestimmt ist, daß das Meßband (30) einen ersten Bereich (32) seiner Länge aufweist, in dem der Radius R des zentralen Abschnittes allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem

Ende des Meßbandes benachbarten Werten R₁ und H₁ bis zu Werten R„ und H~ an einem Punkt hinter dem normalen Abkippunkt eines Meßbandes gleicher Breite und eines ent-

sprechenden Querschnittes mit dem Wert 1/2(R₁+R₂) für die Größe des Radius R und dem Wert 1/2(11-+H₂) für die Größe der Tiefe H, daß anschließend in Richtung zum anderen Ende des Meßbandes (30) der Radius R auf den Wert R, ansteigt und die Tiefe H auf den Wert H₃ abnimmt, und daß das Meßband (30) einen zweiten dem anderen Ende des Meßbandes benachbarten Bereich (36) seiner Länge aufweist, in dem der Radius R und die Tiefe H gleichmäßig über die gesamte Länge dieses Bereiches im wesentlichen die Werte R_ und H₃ aufweisen.
2. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Querschnitt eines jeden Bereiches (32, 36) durch einen einzigen ununterbrochenen Kreisbogen mit dem jeweiligen Radius R bestimmt ist.
3. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines jeden Bereiches (32, 36) im wesentlichen geradlinige Abschnitte umfaßt, die tangential zum zentralen kreisbogenförmigen Abschnitt liegen.
4. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Größe des Radius R und die Zunahme der Größe der Tiefe H des jeweiligen Querschnittes im ersten Bereich (32) im wesentlichen gleichförmig über die Länge dieses Bereiches erfolgt.
5. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Größe des Radius R und die Zunahme der Größe der Tiefe H des Querschnittes im ersten Bereich (32) in inkrementellen Stufen über die Länge dieses Bereiches geändert ist.
6. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Radius R und die Abnahme der Tiefe H des Querschnittes in dem Teilbereich des Bereiches (32),

der dem zweiten Bereich (36) benachbart ist, gleichförmig über die Länge dieses Teilbereiches und im wesentlichen größer ist als die Abnahmerate des Radius und die Zunahmerate der Tiefe des Querschnittes im Haupttexlbereich des ersten Bereichs (32).
7. Meßband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßband (30) einen dem Ende des Bereiches mit dem Radius R₃ für den kreisbogenförmigen Abschnitt benachbarten Teilbereich aufweist, dessen Querschnitt einen Radius R3 aufweist, der kleiner als der Radius R₁ ist und der eine Tiefe H₃ aufweist, die größer als die Tiefe H₁ des ersten Bereichs (32) des Meßbandes ist.
8. Durch eine Feder aufrollbares Meßband für ein Bandmaß, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Ein Gehäuse (10) mit einem Paar Endwänden (12) und einer peripheren, eine Austrittsöffnung (16) aufweisenden Seitenwand (14) und einer von diesen End- und Seitenwänden eingeschlossenen Kammer, und

b) ein in der Kammer aufgerolltes, mit einem Ende (26) aus dem Gehäuse (10) ragendes Meßband (22) , bestehend aus einem langgestreckten Streifen (30) aus einem biege-elastischen Metall mit einer im wesentlichen gleichen Breite in seinem flachen aufgerollten Zustand und einem konkav-konvexen Querschnitt in seinem abgespulten Zustand längs seiner gesamten Länge, wobei der Querschnitt einen zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration aufweist, der durch einen Radius R und eine Tiefe H bestimmt ist, daß das Meßband (30) einen ersten Bereich (32) seiner Länge aufweist, in dem der Radius R des zentralen Abschnittes allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem Ende des Meßbandes benachbarten Werten R₁ und H₁ bis zu

Werten R₂ und H₂ an einem Punkt hinter dem normalen Abkippunkt eines Meßbandes gleicher Breite und eines entsprechenden Querschnittes mit dem Wert 1/2 (R..+R₃) für die Größe des Radius R und dem Wert 1/2(H^H₂) für die Größe der Tiefe H, daß anschließend in Richtung zum anderen Ende des Meßbandes (30) der Radius R auf den Wert R₃ ansteigt und die Tiefe H auf den Wert H-. abnimmt, und daß das Meßband (30) einen zweiten dem anderen-Ende des Meßbandes benachbarten Bereich (36) seiner Länge aufweist, in dem der Radius R und die Tiefe H gleichmäßig über die gesamte Länge dieses Bereiches im wesentlichen die Werte R₃ und H₃ aufweisen.
9. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine auf einer Spule (21) aufgewickelte und mit ihrem einen Ende mit der Spule verbundene Bandfeder ist, deren anderes Ende mit dem einen Ende des aufgespulten Meßbandes (22) verbunden ist.
10. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Querschnitt eines jeden Bereiches (32, 36) des Meßbandes (22) durch einen einzigen ununterbrochenen Kreisbogen mit dem jeweiligen Radius R bestimmt ist.
11. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines jeden Bereiches des Meßbandes

(22) im wesentlichen geradlinige Abschnitte umfaßt, die tangential zum zentralen kreisbogenförmigen Abschnitt liegen.
12. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Größe des Radius R und die Zunahme der Größe der Tiefe H des jeweiligen Querschnittes des Meßbandes (22) im ersten Bereich (32) im wesentlichen gleichförmig über die Länge dieses Bereiches ist.
13. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Größe des Radius R und die Zunahme der Größe der Tiefe H des jeweiligen Querschnittes im ersten Bereich (32) des Meßbandes (22) in inkrementellen Stufen über die Länge dieses Bereiches geändert ist.
14. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Radius R und die Abnahme der Tiefe H des Querschnitts in dem Teilbereich des Bereiches (32), der dem zweiten Bereich (36) benachbart ist, gleichförmig über die Länge dieses Teilbereiches und im wesentlichen größer ist als die Abnahmerate des Radius und die Zunahmerate der Tiefe des Querschnittes im Hauptteilbereich des ersten Bereichs (32).
15. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßband (22) einen dem Ende des Bereiches mit dem Radius R-. für den kreisbogenförmxgen Abschnitt benachbarten Teilbereich aufweist, dessen Querschnitt einen Radius R₃ aufweist, der kleiner als der Radius R. ist und der eine Tiefe H₃ aufweist, die größer als die Tiefe H₁ des ersten Bereiches (32) des Meßbandes ist.
16. Bandmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (16) eine Tiefe H₄ aufweist, die kleiner als die Tiefe H (H₃) des Endbereiches (32) des Meßbandes (22) ist, zwecks Ablenkung des Meßbandes aus seiner ursprünglichen Querschnittslage beim Passieren der Austrittsöffnung und Verringerung der Rückspulgeschwindigkeit des unter dem Einfluß der Feder aufspulbaren Meßbandes.
17. Verfahren zur Herstellung eines aufrollbaren Meßbandes für ein Bandmaß aus einem Metall-Streifen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Ablängen einer Länge eines biege-elastischen Metall-Streifens mit einer Breite W,

b) Formen des Metall-Streifens in einen ersten Bereich mit einem konkav-konvexen Querschnitt mit einem zentralen Abschnitt von kreisbogenförmiger Konfiguration/ der durch einen Radius R und eine Tiefe H über alles definiert ist, wobei der Radius R allmählich ab- und die Tiefe H allmählich zunimmt von dem Ende des Metall-Streifens benachbarten Werten R₁ und H₁ auf Werte R» und H~ an einem Punkt hinter dem normalen Abkipppunkt eines Metall-Streifens der gleichen Breite und einem Querschnitt, der annähernd den Werten 1/2(R..+R„) und 1/2(H₁+H₂).entspricht, und wobei daran anschließend in Richtung zum anderen Ende des Metall-Streifens der Radius R zu- und die Tiefe H abnimmt jeweils auf einen Wert R., und H-,, und wobei ferner ein zweiter bis zum Ende des Metall-Streifens sich erstreckender gleichmäßiger Bereich des konvex-konkaven Querschnittes geformt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß für das Formen des Metall-Streifens eine Kaltformtechnik angewendet wird, wobei die Metall-Streifenlänge gehärtet und getempert und daran anschließend durch Rollformen in die den unterschiedlichen Bereichen der Meßbandlänge zugeordneten Querschnittskonfigurationen überführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen des Metall-Streifens einen Warmformschritt umfaßt, durch den der Metall-Streifen anfänglich aufgeheizt und anschließend in eine gleichmäßige konkav-konvexe Querschnittsform längs seiner gesamten Länge überführt wird mit einem Radius R_ und einer Tiefe H-,, daß daran anschließend der Metall-Streif en abgeschreckt und ge-

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tempert und daran anschließend der erste Bereich des Metall-Streifens weiter verformt und von inneren Spannungen befreit wird. 5
20. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt zwecks Formens eines Bereiches des Metall-Streifens am Ende seines ersten und im Abstand zu seinem zweiten Bereich in eine konkavkonvexe QuerSchnittsform mit einem zentralen kreisbogenförmigen Abschnitt, der durch den Radius R_ und durch die Tiefe H-. definiert ist, die jeweils größer bzw. kleiner als der Radius R₁ und die Tiefe H. sind.