DE3600719C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein an der Oberseite ablesbares mechanisch rückholbares Bandmaß mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.

Ein derartiges Bandmaß zeigt die US-PS 34 93 190. Bei aufgewickelten Meßbändern ist es sehr wesentlich, daß das Führungssystem für das Maßband nur genau diese Reibungswerte aufweist, so daß kein Abknicken und auch keine Abnutzung des Maßbandes eintritt. In dieser Hinsicht bringt das bekannte Führungssystem trotz der vorgesehenen Anordnung eine Mehrzahl von Rollen im Maßbandgehäuse keine befriedigende Lösung. Die Rollen wirken mit einer Rippe zusammen, um das Meßband entlang einer gleichbleibenden Bahn zu führen. Zwei kontinuierliche Rippen zu beiden Seiten des Meßbandes sowie verschiedene weitere Element­ kombinationen können verwendet werden.

Die US-PS 22 07 277 betrifft ein Maßband, das nicht von seiner Oberseite her ablesbar ist, vielmehr ist das Maßband von seiner Innenseite aus zu lesen. Das Führungs­ system beruht dabei auf einem bestehenden Gleichgewicht zwischen der Kraft der aufgewundenen Feder und der Reibungs­ kraft, die zwischen dem Band und dem Gehäuse besteht, um das Maßband in seiner ausgezogenen Stellung zu halten.

Derartige, an der Oberseite ablesbare Bandmaße können zwar so ausgelegt sein, daß das Maßband von Hand ausgezogen und wieder auf die Spule gewickelt wird, in vielen Fällen ist jedoch eine mechanische Rückholvorrichtung vorzuziehen. Das Meßband und die inneren Bauteile solcher Bandmaße unterliegen erheblichen Stößen infolge des Auftreffens des Hakens auf das Gehäuse, wenn das Meßband voll­ ständig zurückgezogen wird. Daher ist es nicht nur erforder­ lich, die Teile des Bandmaßes so zu konstruieren, daß sie den auftretenden Kräften standhalten, sondern es wurde auch er­ kannt, daß die Gefahr des Knickens des Meßbands besteht, wenn die Bewegung des Meßbands unter der Einwirkung der starken Feder plötzlich angehalten wird; dies gilt insbesondere für an der Oberseite ablesbare Bandmaße aufgrund der scharfen Rich­ tungsänderungen, die das Meßband ausführen muß, um gerade unter dem Fenster durchzulaufen.

Es wurde festgestellt, daß diese Knicktendenz auf mehreren Faktoren beruht. Einer davon ist natürlich die Kraft, mit der das Meßband durch die starke Feder beaufschlagt wird, da diese wiederum die Trägheit des Meßbands sowie die beim Auftreffen abzuleitende Energie bestimmt. Auch die Konstruktion des Meß­ bands selbst ist ein wesentlicher Bestimmungsfaktor; wenn das Meßband relativ breit ist und/oder aus einem Werkstoff mit hoher Kaltstreckgrenze besteht (also die Tendenz hat, einer plastischen Verformung bei Verwindung standzuhalten), wird die Knickgefahr entsprechend verringert. Ein dritter wesentlicher Faktor ist der Grad der Durchbiegung, dem das Meßband im ge­ spannten Zustand unterliegt. Dies ist von besonderer Wichtig­ keit an der Stelle entlang der Bewegungsbahn, die der Spule zunächstliegt, da das Meßbandsegment in diesem Bereich den höchsten Energiepegel aufweist, wenn die Bewegung angehalten wird.

Es ist bekannt, daß die in Bandmaßen dieser Art verwendeten, in Querrichtung gewölbten Metallbänder eine sogenannte "Eigenkrümmung" aufweisen, wenn sie in Längsrichtung um sich selbst umgebogen werden, wobei der Krümmungsradius vom Grad der Durchbiegung im wesentlichen unabhängig ist; diese Charak­ teristik ist z. B. in der US-PS 34 94 038 beschrieben. Solange das Meßband keiner Durchbiegung unterworfen wird, die stärker als der Radius der Eigenkrümmung ist, wird selbstverständlich kein Knicken auftreten. Jede derartige Tendenz könnte also bei einem Bandmaß durch Verwendung von Leitrollen mit ausreichend großem Radius vermieden werden.

Räumliche Beschränkungen verbieten aber die Verwendung von zu großen Rollen, und dies gilt insbesondere dann, wenn im Gehäuse noch weitere Elemente aufzunehmen sind, etwa die verschiebbaren Arretierorgane, die in großem Umfang verwendet werden, um das Meßband in Ausfahrstellungen zu fixieren. In gleicher Weise ist auch die Verwendung einer Mehrzahl von Rollen, die so angeordnet sind, daß sie das Meßband auf eine Bahn zwingen, die die Eigenkrümmung simu­ liert, mit dem Mangel behaftet, daß die übliche Gehäuse­ größe nicht eingehalten werden kann, und weil die zu­ sätzlichen Rollen eine übermäßig hohe Reibung erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Maßband der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß bei möglichst nicht vergrößertem Gehäuse und ohne Erhöhung der Reibung die Gefahr eines Knickens des Meßbandes bei plötzlichem Anhalten der Rückholbewegung beseitigt wird, wobei das Maßband preisgünstig und ohne Schwierigkeiten herstellbar sein soll. Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch gekenn­ zeichneten Merkmale. Die Unteransprüche enthalten zweck­ mäßige weitere Ausführungen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Bandmaß geschaffen, das ein gefälliges Äußeres hat, kleine Abmessungen aufweist und preiswert herzustellen ist. Dabei ist das Bandmaß hochfunktionell: Die Reibung hält sich in zweckmäßigen Grenzen und vor allem wird ein Knicken des Bandmaßes beim plötzlichen Anhalten der Rückholbewegung vermieden.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Bandmaßes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Bandmaßes, wobei das Meßband geringfügig aus dem Gehäuse ausgezogen ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Bandmaßes von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, wobei die zunächstliegende der beiden Gehäusehälften abgenommen ist, so daß die Innenkonstruktion ersichtlich ist; und

Fig. 3 eine schematische Teildarstellung des Bandmaßes nach den Fig. 1 und 2, wobei das Meßband um die Innenkomponenten gespannt ist und der Haken am Gehäuse anliegt.

Das Bandmaß ist vollständig in Fig. 1 gezeigt, in den beiden anderen Figuren ist die zunächstliegende Gehäusehälfte jeweils entfernt und die übrige Gehäuse­ hälfte mit 10 bezeichnet. Mit Ausnahme geringfügiger Unterschiede (die nicht wichtig sind) sind die Gehäuse­ hälften im wesentlichen spiegelbildlich ausgebildet und bilden gemeinsam ein Gehäuse, in dem das in Querrichtung gewölbte metallische Meßband 12 auf­ genommen ist. Die Gehäusehälfte 10 umfaßt ein unteres Wandelement 14, ein Rückwandelement 16, ein oberes Wandelement 18 sowie ein Vorderwandelement 20, wobei am Unter­ ende des Vorderwandelements 20 eine Öffnung 22 zum Durchtritt des Meßbands 12 ausgebildet ist. Zwei sich seitlich erstrec­ kende gewölbte Flanschelemente 24, 26 begrenzen kurze Kanäle 28, 30, in denen ein manuelles Arretierglied 32 verschiebbar sitzt; die Betätigung des Arretierglieds zum Angriff am Meß­ band und Halten desselben in seinen Auszugstellungen ist kon­ ventionell und ohne weitere Erläuterungen ersichtlich. Im oberen Wandelement 18 ist eine Vierecköffnung 34 usgebildet und hat einen Rand 36, in dem ein durchsichtiges Fenster 38 gehalten ist.

Das Bandmaß weist eine übliche Aufrollspuleneinheit auf, bestehend aus einer Spule 40, die auf Nabenelementen des Gehäuses drehbar gelagert ist und auf die das Meßband 12 gerollt ist, sowie einer starken Feder 42, die am inneren End­ abschnitt des Meßbands befestigt ist, um die Spule anzu­ treiben und das Meßband in das Gehäuse zurückzuziehen (es ist nur der innere Endabschnitt der Feder sichtbar, und die Ver­ bindung mit dem Meßband 12 sowie die Nabenelemente des Gehäu­ ses sind nicht gezeigt). Ein Mittelzapfen 44 springt in Quer­ richtung von der Gehäusehälfte 10 vor und ist bei 46 dia­ metral geteilt zur Aufnahme und Festlegung des Endes der Feder 42; ferner bildet der Zapfen eine Axialbohrung 48, in die eine selbstschneidende Schraube 49 eingreift, um den Gürtelhalter 51 festzulegen und die Gehäusehälften zusammenzuhalten. Zylindrische Stifte 50 an die der vier "Ecken" des Gehäuses sitzen in entsprechenden, in der gegenüberliegenden Gehäuse­ hälfte ausgebildeten Gegenbohrungen und bilden gemeinsam damit Öffnungen für die Befestigungsschrauben 53.

Sechs Achsschenkel 52 bzw. kurze Stifte erstrecken sich in Querrichtung an den Übergangsstellen des Meßbands 12 von dessen nach rückwärts verlaufendem Bewegungsbahn-Abschnitt entlang dem unteren Wandelement 14 zum nach oben verlaufenden Abschnitt entlang dem Rückwandelement 16, dann zu einem im wesentlichen geraden Abschnitt entlang dem oberen Wandelement 18 und schließlich zu einem nach unten verlaufenden Abschnitt entlang dem Vorderwandelement 20 und auf die Spule 40. Wie ersichtlich ist, sind an jeder Übergangsstelle zwei solche Achsschenkel 52 vorgesehen, und auf jedem ist eine kleine Kunststoffrolle 54 angebracht (selbstverständlich weist die andere Gehäusehälfte in gleicher Weise angeordnete Achsschen­ kel auf, und die Achsschenkel bilden gemeinsam die Achsen, auf denen die Rollen 54 umlaufen). Die Rollenpaare 54 wirken zusammen, um das Meßband um die im wesentlichen rechtwinkligen Eckwendepunkte zu führen; infolgedessen schließen das Vorlauf- und das Abwickelsegment des Meßbands beim Laufen über die Rol­ len einen Winkel "c" von ca. 135° zwischen sich ein.

Es ist wichtig zu beachten, daß die Rollen 54 das Meßband 12 entlang einer krummlinigen Bahn führen, die kein Segment auf­ weist, dessen Nennradius kleiner als ungefähr der natürliche Krümmungsradius des Meßbands ist (und normalerweise sind diese Nennradien etwas größer als dieser Wert), und daß der Radius jeder Rolle erheblich kleiner als derjenige der natürlichen Krümmung ist. Wegen der dem quer gewölbten metallischen Meß­ band eigenen Tendenz, einen geradlinigen Zustand aufrechtzu­ erhalten, tendiert das Meßband dazu, sich von geradlinigen Tangenten mit den Stützkomponenten auswärts oder konvex zu wölben, wenn es entlang einer Kreisbahn zwangsgeführt ist. Dieser Zustand ist in dem Abschnitt zwischen der Spule 40 und der Rolle 54′, die entlang der Bewegungsbahn dem Meßband am nächsten liegt, am stärksten ausgeprägt. Es ist ersichtlich, daß das dazwischen befindliche Meßbandsegment einem geometri­ schen Ort von Punkten folgt, der von der in Fig. 2 mit Z bezeichneten geradlinigen Tangente nach außen abweicht.

Eine stoßdämpfende Rippe bzw. ein Zapfen 56 ist an der Gehäu­ sehälfte 10 ausgebildet und springt davon im Bereich zwischen der Spule 40 und der Rolle 54′ in Querrichtung vor (an der anderen Gehäusehälfte ist ein entsprechendes Element ausge­ bildet, so daß die Rippe die Meßbandkanten abstützt). Wie ersichtlich ist, weist die Rippe 56 einen gewölbten oder krummlinigen Flächenabschnitt 58 auf, der in dem Bereich liegt, der durch den von dem Meßband beschriebenen geometri­ schen Ort von Punkten und der gedachten Tangente Z beschrieben ist; dieser Radius ist vorteilhafterweise dem natürlichen Krümmungsradius des Meßbands angenähert und ist in jedem Fall erheblich größer als derjenige der Rolle 54′.

Die Rippe 56 hat die Funktion, ein Knicken des Meßbands 12 wie folgt zu verhindern: Wenn das Meßband 12 zurückgezogen wird, gelangt der Anschlag 60 an seinem äußersten Ende (bei dem Aus­ führungsbeispiel ein Haken) schließlich in Anlage am Gehäuse und unterbricht die Bewegung abrupt; derselbe Vorgang kann auch durch Betätigung des Arretierglieds 32 bewirkt werden. Jedenfalls tendieren die resultierenden Trägheitskräfte dazu, das Meßband bei weiterlaufender Spule nach innen zu schnappen, wodurch sich die Tendenz ergibt, sämtliche die Stützpunkte überspannenden Segmente geradezurichten. Der Haupteffekt wird in dem Segment zwischen der Spule 40 und der angrenzenden Rolle 54′ erzeugt, und sich stetig vermindernde Energiemengen werden auf die Segmente übertragen, die zum freien Ende des Meßbands hin positioniert sind. Infolgedessen ist die Gefahr des Auftretens eines Knicks an der Rolle 54′ am größten, und die Rippe 56 ist also so positioniert, daß sie ihre größte Wirksamkeit hat. Wenn das nichtgestützte Segment des Meßbands zwischen der Spule 40 und der Rolle 54′ zur Tangente Z hin nach innen schnappt, wird es auf den Flächenabschnitt 58 der Rippe 56 gedrückt. Dadurch wird die Schärfe der Meßbandbiegung um die Rolle 54′ auf einen Wert begrenzt, der niedriger als der zum Knicken unter der Krafteinwirkung der Feder benötigte Wert ist. Das heißt, die Krümmung des Meßbands um die Rolle 54′ wird ausreichend weit vermindert, so daß die Kaltstreckgrenze des Metalls nicht erreicht wird.

Da ferner der Kontaktflächenbereich 58 der Rippe 56 einen relativ großen Radius X hat, werden die Stoßkräfte in ausrei­ chendem Maß verteilt, um auch dort ein Knicken zu unterbinden.

Es ist zu beachten, daß der Vorder- und der Hinterabschnitt der Rippe praktisch jede Konfiguration oder Krümmung aufweisen können, solange sie keine ausreichend großen Kontaktflächen für das Meßband bilden, um ein Knicken hervorzurufen und dadurch die Wirkung der Rippe aufheben.

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, teilt die Rippe 56 in wirksamer Weise den Winkel, der sonst zwischen dem Vorlauf- und dem Abwickelsegment des Meßbands 12 über der Rolle 54′ vorhanden wäre, in zwei weniger große Winkel (die Supplement­ winkel "a" und "b" sind in Fig. 3 gezeigt). Vorteilhaft liegt der Winkel "a" zwischen 35° und 10° (selbstverständlich ist der Supplementwinkel der Winkel zwischen dem Vorlauf- und dem Abwickelsegment über der Rippe mit einem Wert von 145-170°); der Winkel "b" liegt normalerweise zwischen ca. 35° und 45°. Obwohl dies nicht besonders gezeigt ist, ist zu beachten, daß der entsprechende Winkel relativ zur nächsten Rolle 54′′ nor­ malerweise ebenfalls ca. 35-45° beträgt.

Bandmaße der gezeigten Art verwenden charakteristisch ein Meßband mit einer Breite von z. B. 19,05 mm, das einen Eigen­ krümmungsradius von ca. 15,88 mm hat, und Leitrollen mit einem Durchmesser von ca. 9,53 mm. Eine Rippe mit einem Kontaktflä­ chenradius X von 10,2 mm, die einen Winkel "a" von ca. 17-18° bildet, hat sich als sehr wirksam erwiesen.

Die Rollen 54 sollten zwar der Bewegung des Meßbands möglichst wenig Widerstand bieten, die Kontaktfläche 58 der Rippe 56 kann jedoch einen relativ hohen Reibungsbeiwert aufweisen, da sie das Meßband normalerweise nicht kontaktiert. Es ist sogar wichtig sicherzustellen, daß die Fläche 58 einen erheblichen Anteil der Kraft des einwärts gezogenen Meßbands absorbiert, um dadurch die Energieübertragung auf die Rolle 54′ und das Hervorrufen von Knickstellen auf dieser zu minimieren.

Claims (5)

1. An der Oberseite ablesbares, mechanisch rückholbares Band­ maß mit:

• a) einem Gehäuse aus gegenüberliegenden Seitenwänden, einer oberen, einer unteren, einer Vorder- und einer Rückwand, wobei das Gehäuse in seiner oberen Wand ein Fenster und nahe dem Fuß der Vorderwand eine Meßbandaustrittsöffnung hat;
• b) einer Spuleneinheit, umfassend eine im Gehäuse um eine quer verlaufende Achse zwischen den Seitenwänden drehbar ange­ ordnete Spule und eine mit dem Gehäuse betriebsmäßig ver­ bundene Kraftrückholfeder zum Drehen der Spule;
• c) einem auf die Spule gerollten, aus dem Gehäuse ausziehbaren und in das Gehäuse rückholbaren Meßband, dessen äußeres Ende außerhalb der Öffnung liegt und in einem Organ endet, das zur Anlage am Gehäuse ausgebildet ist und ein voll­ ständiges Zurückziehen des Meßbands in das Gehäuse verhin­ dert, wobei das innere Ende des Meßbands zum Aufrollen auf die Spule betriebsmäßig mit der Rückholfeder verbunden ist und ein Zwischenabschnitt des Meßbands auf einer Bahn in­ nerhalb des Gehäuses liegt, die aus einem nach rückwärts verlaufenden Abschnitt entlang der unteren Wand, einem nach oben verlaufenden Abschnitt entlang der Rückwand, einem nach vorn verlaufenden, im wesentlichen geradlinigen Ab­ schnitt entlang der oberen Wand unter dem Fenster und einem nach unten verlaufenden Abschnitt entlang der Vorderwand zu der Spule verläuft, wobei das Maßband um eine Mehrzahl von Rollen geführt ist, die am Gehäuse um die Spule herum an den Übergangsstellen zwischen den verschiedenen Bahn­ abschnitten zum Stützen und Führen des Zwischenabschnitts des Meßbands entlang der Bahn angeordnet sind, so aus­ gelegt ist, daß es bei Biegung in Längsrichtung um sich selbst zu einer natürlichen Krümmung mit gegebenem Radius tendiert,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß wenigstens eine Rolle (54′) so positio­ niert ist, daß sie den Übergang des Meßbands von dem nach vorn verlaufenden zu dem nach unten verlaufenden Abschnitt bewirkt und der Spule (40) entlang der Bahn zunächstliegt und eine erheblich kleinere Krümmung als der gegebene Radius aufweist, wobei durch die Eigenwölbung des Meßbands (12) und die relativen Positionen der Rollen und der Spule das Meßband bei Normalbewegung zwischen der einen Rolle (54′) und der Spule (40) eine konvex nach außen gewölbte Konfiguration von einer dazwischen verlauenden geradlini­ gen Tangente (Z) weg annimmt; und
• e) eine quer verlaufende, stoßdämpfende Rippe (56), die am Gehäuse zwischen der einen Rolle (54′) und der Spule (40) innerhalb des durch das konvex gewölbte Meßband (12) und die geradlinige Tangente (Z) beschriebenen Bereichs posi­ tioniert ist, wobei die Rippe (56) normalerweise außer Kontakt mit dem Meßband (12) liegt, jedoch von der genann­ ten Tangente ausreichend weit entfernt ist, so daß das Meß­ band, wenn es zu der Tangente (Z) hin mechanisch gespannt ist, die Rippe (56) kontaktiert und dadurch einen wesent­ lichen Anteil der Spannenergie auf diese überträgt, wobei die dem Meßband zugewandte Oberseite der Rippe (56) einen gewölbten Abschnitt (58) großer Fläche mit einem Radius, der wesentlich größer als derjenige der einen Rolle (54′) ist, aufweist und die Rippe keine Abschnitte hat, die eine wesentlich stärkere Krümmung des gespannten Meßbands (12) bewirken würden, und wobei die Rippe (56) die Funktion hat, den auf die eine Rolle (54′) übertragenen Energieanteil zu verringern und die Durchbiegung des Meßbands im um die Rolle gespannten Zustand zu vermindern, so daß ein Knicken des Meßbandes um die Rolle (54′), wenn die Rückholbe­ wegung unter der Wirkung der Federkraft plötzlich etwa durch Anlage des Organs (60) am Gehäuse (10) unterbrochen wird, im wesentlichen ausgeschlossen ist.

2. Bandmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegebene Eigenkrümmungsradius des Meßbands (12) ca. 15,2 mm beträgt, daß der Radius des Flächenabschnitts (58) der Rippe (56) ca. 10,2 mm beträgt und daß die eine Rolle (54′) einen Radius von weniger als ca. 5,08 mm hat.

3. Bandmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Rippe (56) und der Krümmungsradius ihres gewölbten Flächenabschnitts (58) ein Durchbiegen des gespann­ ten Meßbands (12) um diesen bewirken, wobei zwischen dem Vor­ lauf- und dem Abwickelsegment ein Winkel von ca. 145-170° ein­ geschlossen ist.

4. Bandmaß nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zweite und eine dritte Rolle jeweils mit einem Radius, der erheblich kleiner als derjenige des gewölbten Flächenab­ schnitts (58) der Rippe (56) ist, wobei die dritte Rolle so angeordnet ist, daß sie den Übergang des Meßbands von dem nach oben verlaufenden zu dem nach vorn verlaufenden Bahnabschnitt bewirkt, und die zweite Rolle zwischen der ersten und der dritten Rolle positioniert ist und mit der ersten Rolle zusam­ menwirkt, so daß sie den Übergang zwischen dem nach vorn ver­ laufenden und dem nach unten verlaufenden Bahnabschnitt bewirkt, und wobei die erste und die zweite Rolle so positio­ niert sind, daß das Meßband (12) ein Vorlauf- und ein Ab­ wickelsegment zu bzw. von jeder Rolle hat, wobei diese Seg­ mente im um die Rollen gespannten Zustand einen Winkel (c) von ca. 135-145° einschließen.