DE3344281C2

DE3344281C2 - Spulenkörper für ein Bandmaß

Info

Publication number: DE3344281C2
Application number: DE3344281A
Authority: DE
Inventors: Mark A. Southington Conn. Drechsler; Edward C. Portland Conn. Rutty
Original assignee: Stanley Works
Current assignee: Stanley Works
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1983-12-07
Publication date: 1986-08-14
Also published as: JPS59145903A; MX159693A; JPH041841B2; CA1196782A; GB8332668D0; NL8304188A; ZA839036B; AU560615B2; AU2215883A; GB2131393B; US4487379A; IT8324075A0; FR2537266A1; IT1167679B; FR2537266B1; GB2131393A; DE3344281A1

Abstract

Bandmaß mit eingebauter Selbstrollfeder in einem zweiteilig ausgebildeten Gehäuse, das an der Innenfläche einer seiner Seitenwandungen eine nichtkreisförmige Ausnehmung aufweist und mit einer Spule, die an ihrer zugewandten Stirnfläche eine korrespondierend ausgebildete Ausnehmung aufweist. In dem im Zentrum der Spule vorgesehenen Durchlaß ist eine Buchse mit einer Hülse verschieblich angeordnet, wobei die Hülse in den Durchlaß eingeführt ist. Die Hülse weist an ihrem einen Ende einen Flansch auf, dessen Querschnitt derart bemessen und ausgebildet ist, daß er in beide Öffnungen form- und kraftschlüssig eingreifen kann. Beim Zusammenbau von aufgerollter Spule im Gehäuse wird der Flansch zunächst in die Ausnehmung der Spule eingesetzt, um eine relative Verdrehung beider Teile zu verhindern und anschließend wird die Buchse axial verschoben, bis der Flansch in der Ausnehmung des Gehäuses liegt, so daß sich die Spule relativ zur Buchse verdrehen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper für ein Bandmaß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Spulenkörper mit einer drehbeweglichen, im Gehäuse des Bandmaßes festlegbaren Nabe, die mit dem einen Ende einer Aufwickelfeder verbunden ist, deren anderes Ende mit dem frei auf der Nabe drehbaren Spulenteil verbunden ist, an dem das innere Ende eines Meßbandes befestigt ist, dessen freies Ende durch das Gehäuse tritt, ist aus der DE-OS 21 28 055 bekannt.

Da der Spulenteil um die Buchse frei drehbar ist, kann sich das Meßband auf- und abwickeln, je nachdem, ob es aus dem Gehäuse herausgezogen oder in dieses hineingeschoben wird.

Um die Feder erstmals auf dem Spulenkörper aufwikkeln und vorspannen zu können, ehe dieser in das Gehäuse eingesetzt wird, muß jedoch die Nabe, an der das innenliegende Ende des Meßbandes befestigt ist, in bezug auf den Spulenkörper festlegbar, nach dem Einbau in das Gehäuse jedoch frei drehbar sein. Demgemäß ist bei der bekannten Ausführung ein besonders kugelförmiges Halteelement erforderlich, das nach der Montage wieder zu entfernen ist. Dies ist nicht nur aufwendig, sondern führt auch zu Schwierigkeiten bei der Montage.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spulenkörper für ein Bandmaß mit Aufwickelfeder sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, bei dem die Nabe zunächst nicht rotierbar mit dem Spulenkörper verbunden ist und danach im Gehäuse des Bandmaßes derart festlegbar ist, daß der Spulenkörper um die Nabe und in bezug auf das Gehäuse verdrehbar ist, ohne daß ein zusätzliches Halteelement notwendig ist, wobei der Spulenkörper aus kostengünstigen, wenigen Einzelteilen bestehen und leicht zu einer robusten, langlebigen Baugruppe zusammenzubauen sein soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Spulenkörpers erfolgt gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 8.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spulenkörpers mit einer axial verschiebbaren Nabe zur Arretierung der unter Spannung stehenden Rückholfeder in der Vorfabrikation werden besondere Halteelemente überflüssig, was zu Einsparungen bei der Fabrikation' und zur Vereinfachung der Montage wesentlich beiträgt. Die Ausbildung des Flansches und der Nabe sowie der zugehörigen korrespondierenden Aufnahmen er-

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möglicht auf einfache und betriebssichere Weise das Festlegen der Rückholfeder, da der Flansch in die Ausnehmung des Spulenkörpers form- und kraftschlüssig eingreifen kann, während durch Verschieben in Achsrichtung die Nabe in die Aufnahme der zugewandten Gehäusehälfte bewegbar ist, derart, daß der Spulenkörper in bezug auf die Nabe freigegeben und damit verdrehbar ist, so daß die Rückholfeder ungehindert auf den Spulenkörper und damit auf das Meßband einwirken kann.

Das Verschieben der Nabe erfolt zwangsläufig beim Zusammenbau der Gehäusehälften zum Gehäuse, da die Ausnehmung der einen Gehäusehälfte zur Aufnahme des abgewandten Endes der Nabe eine geringere Tiefe aufweist als der in die andere Gehäusehälfte einzusetzende Flansch.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Spule oder einen Einsatz für ein aufrollbares Meßband nach der Erfindung, wobei ein Teil der Spule aufgebrochen ist, um die Anordnung im Inneren zu zeigen;

F i g. 2 eine Seitenansicht eines Einsatzes nach F i g. 1 zwecks Darstellung des inneren Aufbaus, teilweise aufgebrochen;

F i g. 3 eine Ansicht von unten auf einen Teil des Einsatzes;

F i g. 4 eine Seitenansicht eines Teils eines Bandmaßes in vergrößertem Maßstab unter Verwendung des Einsatzes nach den F i g. 1 bis 3, teilweise aufgebrochen zwecks Darstellung des inneren Aufbaus; und

F i g. 5 eine Explosivdarstellung eines Teils der Gehäusewandung und der Buchse.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Spule oder ein Einsatz mit einem durch Federkraft auf- und abrollbaren Meßband in einem mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneten Gehäuse gezeigt. Das Spulengehäuse besteht aus zwei aufeinanderpassenden Gehäusehälften mit kreisförmigen Stirnflächen 12,14, die zusammen mit einer zylindrischen Mantelfläche 16 eines Innenkörpers eine Kammer 18 bilden. An der Außenfläche der Stirnwandungen 12, 14 sind axiale, im wesentlichen zylindrische Ansätze 20a, 20b mit fluchtrecht zueinander liegenden Bohrungen 22 vorgesehen, die einen im Zentrum liegenden Durchlaß bilden.

Wie aus den F i g. 2 und 3 im einzelnen hervorgeht, ist an der Außenfläche jedes Ansatzes 20a, 20£> eine die Bohrung 22 umgebende, im wesentlichen quadratische Ausnehmung 24 vorgesehen sowie zwei einander gegenüberliegende, am Grund abgerundete Einschnitte 26. Jede Gehäusehälfte 12, 14 weist Ausnehmungen 28 auf, in die Ansätze 29 des Mantelteils 16 der· anderen zugeordneten Gehäuseteils eingreifen.

Der von der Bohrung 22 gebildete Durchlaß im Spulengehäuse wird von einer mit dem Bezugszeichen 30 ■angegebenen verschiebbaren Buchse oder Nabe durchsetzt, wie in F i g. 5 im einzelnen dargestellt ist. Die ■Buchse 30 weist einen Fuß oder Flansch 32 und eine zylindrische Hülse 34 mit einander diametral gegenüberliegenden tangentialen Ausfräsungen 36 am Umfang ihres freien Endes und einem axial verlaufenden Schlitz in der äußeren Mantelfläche der Hülse 34 in der Mitte zwischen den Enden auf. Der Flansch 32 ist im wesentlichen quadratisch mit je einem am freien Ende abgerundeten Ansatz 42 an einander gegenüberliegenden Seiten sowie einer die Hülse und den Flansch 32 durchsetzenden Bohrung 40, die in noch näher zu beschreibender Weise exzentrisch zur Längsmittelachse der Hülse verläuft.

Der Flansch 32 ist als Gegenstück zur Ausnehmung 24 der Spule ausgebildet und greift form- und kraftschlüssig in diese ein, ist aber in der Dicke so bemessen, daß er über die Außenfläche des Ansatzes 20£>, in den er eingebracht ist, etwas übersteht. Die Hülse ist etwas langer als die Breite des Spulengehäuses 10, so daß ihr dem Flansch gegenüberliegendes freies Ende über den Ansatz 20a an der anderen Gehäusewandung 12 vorsteht.

Wie in F i g. 2 ebenfalls zeigt, ist in der Kammer 18 eine vorgespannte Feder 46 auf der Buchse 30 aufgewikkelt, wobei ihr inneres Ende im Schlitz 38 der Hülse 34 liegt. Das äußere Ende der Feder ist durch einen nicht dargestellten Durchlaß in dem Mantelteil 16 geführt und mit einem Meßband 48 aus Metall verbunden, das seinerseits in der durch die Wandungen 12,14 und Außenfläche des Mantelteils 16 gebildeten Kammer aufgewikkelt ist.

Fig.4 zeigt das Bandmaß eingebaut in das mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Gehäuse, das aus zwei Seitenwandungen 52, 54 und einer umlaufenden äußeren Seitenwand gebildet ist, in der eine öffnung (nicht dargestellt) für den Austritt des Meßbandes 48 vorgesehen ist.

Die Gehäusewandung 52 weist auf ihrer Innenfläche einen angeformten Ansatz 56 mit einer Ausnehmung 60 auf, die im wesentlichen quadratisch ausgebildet ist und an einander gegenüberliegenden Kanten fingerförmige Nuten 42 aufweist, so daß der Flansch 32 und dessen abgerundete Ansätze 42 formschlüssig in den Ansatz 56 einsetzbar sind. Die Ausnehmung 60 ist tiefer als die Dicke des Flansches 32. In bezug auf die Ausnehmung 60 außermittig ist ferner ein senkrechter zylindrischer Zapfen 64, der in die Bohrung 40 der Buchse 30 einsetzbar ist, angeordnet.

Die Seitenwand 54 des Bandmaßgehäuses weis! auf ihrer Innenoberfläche einen angeformten Ansatz 58 mit einer Ausfräsung 68 zur Aufnahme des freien Endes der Hülse 34 der Buchse 30 auf. Die Stirnseiten der Ausfräsung sind daher der Konfiguration des Gegenstücks entsprechend abgerundet, während die Längsseiten gerade sind.

Da die beiden Enden der Buchse 30 formschlüssig in den Ausnehmungen 60, 68 sitzen, sind sie darin gegen Verdrehen gesichert, so daß auch eine Verdrehung im eingebauten Zustand im Gehäuse 50 vermieden ist. obwohl die Spule 10 nach Ausrasten des Flansches 32 aus der Ausnehmung 24 in der Spule 10 frei um die Buchse drehbar ist.

Beim Zusammenbau des Bandmaßes nach der Erfindung wird das innere Ende der Feder 46 in den Schlitz 38 der Buchse 30 eingesetzt, und das untere Ende der Spule mit der Feder 46 wird in der Kammer 18 aufgewickelt, wobei das äußere Ende über das Mantelteil 16 hinausgeführt ist. Während dieses ersten Vorgangs ist die Buchse 30 gegen Verdrehung in bezug auf den unteren Teil der Spule 10 infolge des form- und kraftschlüssigen Eingriffs des Flansches 32 in der Ausnehmung 24 in der Spulenwandung 14 gesichert. Die Spule wird dann mit Hilfe einer Vorrichtung zwecks Aufrollens der Feder 46 bis zu einem vorgegebenen Vorspannungswert gedreht, wobei das äußere Ende der Feder über den Umfang der Spule 10 vorsteht. Das obere Ende der Spule wird dann auf das untere Ende der Spule gedrückt, wobei gleichzeitig das äußere Ende der Feder mit der Spule 10 fest verbunden wird. Die beiden Teile

werden dann vorzugsweise durch Ultraschallschweißen verbunden, damit eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Auseinandergehen der Anordnung gegeben ist.

Selbstverständlich kann auch die Buchse 30 in einer Vorrichtung drehbar angeordnet werden, wobei in diesem Fall die Spule nicht drehbar ist, so daß durch Verdrehen der Buchse in der Vorrichtung die Feder 46 in der Spule 10 aufgewickelt wird.

Nach dem Aufwickeln der Feder in ihrem Einsatz wird der Einsatz in den unteren Gehäuseteil eingesetzt, wobei der Zapfen 64 an der Gehäusewand 52 in die Bohrung 40 der Buchse 30 eingreift, so daß auch alle übrigen korrespondierenden Teile einander zugeordnet sind, d. h. der Flansch 32 greift in die korrespondierende Ausnehmung 60 ein. Das äußere Ende der Feder 46 wird durch die Öffnung im Gehäuse 50 nach außen geführt und wird in dieser Stellung durch eine nicht dargestellte Arretierung gehalten. Durch Herunterdrücken des oberen Endes der Hülse 34 wird der Flansch 32 über die Ausnehmung 24 in der Spule 10 hinaus vollends in die Ausnehmung 60 in der Gehäusewandung 52 eingedrückt.

Jetzt ist die Spule 10 gegenüber der Buchse 30 und dem Gehäuse 50 verdrehbar. Das Meßband 48 greift am freien Ende der Feder 46 an. Nach Lösen der Arretierung wird das Meßband durch die Feder 46 im Gehäuse 59 über die Wandung 16 der Spule aufgewickelt. Der obere Gehäuseteil wird dann auf den unteren aufgesetzt, wobei die Ausfräsung der Ausnehmung 68 mit den Ausfräsungen 36 der Hülse 34 zusammenfallen. Die Hülse 34 wird dann in die Ausnehmung 68 eingesetzt, die Gehäusehälften zusammengedrückt, und es werden die beiden Gehäusehälften zusammenhaltende Befestigungsmittel eingesetzt

Bei Bedarf kann das Meßband 48 auch auf die Spule vor dem Einsetzen in ein Gehäuse aufgewickelt werden, so daß ein vollständig austauschbarer Einsatz entsteht. In diesem Fall sind lediglich Mittel vorzusehen, die die aufgerollten Elemente gegen Abrollen sichern.

Die Ausnehmungen 24 und 60 sowie der Flansch 32 der Buchse 30 sind in ihren Abmessungen und ihrer Geometrie derart aufeinander abzustimmen, daß sie» form- und kraftschlüssig zusammengehalten werden. Die fingerförmigen Ausfräsungen an den Ausnehmungen 24 und 60 vergrößern die für den Reibungsschiuß zur Verfügung stehende Fläche und dienen außerdem als Referenz für die exakte Zuordnung der Buchse 30 und der Spule 10 in bezug auf das Gehäuse 50.

Die Geometrie des Flansches 32 und der korrespondierenden Ausnehmungen 24, 60 kann von jeder nichtkreisförmigen Form abgeleitet werden, die eine relative Verdrehung der Buchse 30 in bezug auf das sie jeweils aufnehmende Teil verhindert. Die im wesentlichen quadratische Ausbildung in den dargestellten Ausführungsformen hat sich als besonders wirkungsvoll und günstig in bezug auf die Ausrichtung der einzelnen Teile zueinander erwiesen.

Die Bohrung 40 in der Hülse 34 der Buchse 30 ist außermittig angeordnet, um ausreichend Material für den die Feder aufnehmenden Schlitz 38 in Längsrichtung der Hülse zu lassen. Entsprechend ist daher auch der Zapfen 64 in der Wandung 52 des Gehäuses 50 versetzt, damit die Teile ineinanderpassen. Gleichzeitig erleichtert diese Exzentrizität das richtige Einsetzen des Spuleneinsatzes in das Gehäuse 50.

Zweckmäßigerweise wird das Bandmaß mit einer an sich bekannten Arrtierung versehen (US-PS 32 14 836), auch kann es eine Nockensteuerung für die Abrollgeschwindigkeit bekannter Art enthalten (US-PS 38 89 897).

Spule, Buchse und Gehäuse werden vorzugsweise im Spritzgußverfahren aus Kunstharzen hergestellt, beispielsweise Acryl-Butadien-Styrol-Copolymeren, Polyamiden, Acetal, Polypropylen, Glasfaser-Polyester usw. Technische Kunstharze wie Polyamid und Acetal, werden vorzugsweise für die Buchse verwendet. Das Gehäuse kann nach Wunsch auch ein Gußteil aus Metall, beispielsweise Aluminium, sein.

Das erfindungsgemäße Bandmaß weist also eine neuartige Buchse und Spuleneinheit auf, in der die Buchse zunächst in bezug auf die Spule nicht verdrehbar ist, um das Aufrollen der Feder in der Spule zu ermöglichen, und anschließend derart verschiebbar ist, daß sie in das Gehäuse des Bandmaßes eingreift und dadurch die Verdrehung der Spule um die Hülse erlaubt. Die einzelnen Bauteile der Einheit sind einfach herzustellen und leicht zusammenzubauen, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer und die störungsfreie Benutzung auswirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spulenkörper für ein Bandmaß, mit zwei auf einer Nabe drehbar gelagerten, miteinander verbundenen Seitenteilen, die zu dieser Nabe konzentrische Kammern jeweils zur Aufnahme eines aufgewickelten Meßbandes in der äußeren Kammer und einer aufgewickelten, mit ihrem äußeren Ende mit dem Meßband verbundenen Rückhohlfeder in der inneren Kammer bilden, wobei die Rückholfeder mit ihrem inneren Ende mit der Nabe fest verbunden ist, und der Spulenkörper von dem aus Gehäusehälften zusammengefügten Gehäuse des Bandmaßes umfaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (30) an ihrer einen Stirnseite einen Flansch (32) und an ihrer anderen Stirnseite bündig zur Stirnseite angeordnete, die zylindrische Mantelfläche unterbrechende Absätze (36) sowie eine Nabe und Flansch durchsetzende zylindrische Bohrung (40) aufweist, daß das eine Seitenteil (14) des Spulenkörpers (10) im Bereich der Durchgangsöffnung (22) für die Nabe (30) eine außenliegende, mit dem Flansch (32) der Nabe (30) korrespondierende Ausnehmung (24) aufweist, deren Tiefe geringer als die Höhe des Flansches ist, daß der Ausnehmung (24) des Spulenkörpers eine in der zugewandten Gehäusehälfte (52) des Gehäuses (50) des Bandmaßes befindliche und mit ihr korrespondierende Ausnehmung (60) zugeordnet ist, deren Tiefe größer als die Höhe des Flansches (32) ist, und in der ein mit der Bohrung (40) der Nabe (30) korrespondierender zylindrischer Zapfen (64) angeordnet ist, dessen Länge der Länge von Flansch und Nabe entspricht, daß der abgewandten Stirnseite der Nabe (30) eine mit ihr korrespondierende Ausnehmung (68) in der anderen Gehäusehälfte (54) des Gehäuses (50) zugeordnet ist, und daß die Dicke der Gehäusehälften (52, 54) und die Tiefe der Ausnehmungen (60, 68) derart bemessen sind, daß die im nicht eingesetzten Zustand des Spulenkörpers (10) mit ihrem Flansch (30) in die Ausnehmung (24) des Seitenteils (14) des Spulenkörpers (10) formschlüssig eingreifende Nabe (30) beim Zusammenfügen der Gehäusehälften (52,54) zum Gehäuse (50) in die Ausnehmung (60) der einen Gehäusehälfte (52) unter Freigabe des Spulenkörpers geschoben und dort formschlüssig gehalten ist, während das abgewandte Ende der Nabe (30) in die Ausnehmung (68) der anderen Gehäusehälfte (54) eingreift.

2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24, 60) zur Aufnahme des Flansches (32) der Nabe (30) die Form eines Vielecks aufweisen.

3. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (32) der Nabe (20) an einander gegenüberliegenden Seiten fingerförmige Ansätze (42) aufweist, die in korrespondierend ausgebildete Ausnehmungen (26, 42a) der Ausnehmungen (24,60) eingreifen.

4. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgewandte Ende der Nabe (30) einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist (Abschnitte 36).

5. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Seitenteile (12, 14) im Bereich der Durchgangsöffnung (22) außenliegende Ansätze (20a, 20b) aufweisen, von denen der eine Ansatz (206,)die Ausnehmung (24) aufweist.

6. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (60) in der Gehäusehälfte tiefer ist als die Dicke des einzusetzenden Flansches (32) der Buchse (34).

7. Spulenkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (24) in der Spule (10) zur Aufnahme der Buchse eine geringere Tiefe aufweist als der einzusetzende Flansch (32) der Buchse.

8. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (12,14) der Spule (10) an ihren Außenflächen zylindrische Ansätze (20a, 20b) aufweisen, und daß die Buchsenaufnahme (24) in einem dieser Ansätze vorgesehen ist.