WO2009049590A2 - Zirkel mit gelenk und arretiereinrichtung - Google Patents

Zirkel mit gelenk und arretiereinrichtung Download PDF

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WO2009049590A2
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Oliver Seelig
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Draw.Tec Gmbh & Co. Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43L—ARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L9/00—Circular curve-drawing or like instruments
    • B43L9/02—Compasses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43—WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43L—ARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L9/00—Circular curve-drawing or like instruments
    • B43L9/16—Features common to compasses, dividers, and callipers
    • B43L9/20—Pivots

Definitions

  • the invention relates to a compass having a first compass section and a second circular section, which are connected to one another via a hinge having a locking device, which comprises a pivot piece rotatably mounted relative to the first or second circular section, wherein the locking device is spaced from the axis of rotation of the hinge piece.
  • the invention is therefore based on the object to provide a compass with an improved locking device, in which an unintentional adjustment of the joint is prevented.
  • the invention provides that the locking device has a cooperating with a nut, a clamping force generating threaded element to the hinge piece arrested Clamp state against the first and the second compass portion, wherein the clamping force acting perpendicular to the axis of rotation of the hinge piece.
  • Rotary axis are located. If these surfaces are located away from the axis of rotation of the joint, they can have much greater torques in the
  • the first compass portion and the second compass portion may be formed on an accessory of the compass, in particular on an extension rod.
  • the first compass section and the second circular section may be designed as compass leg sections which form a compass leg which is connected to a second compass leg via a compass head.
  • the joint piece has the basic shape of a half-disk and that the contour of the end portion of the first or second compass leg portion cooperating with the joint piece is formed substantially opposite thereto.
  • the curved side surface of the half-disk performs a rotational movement relative to the opposite surface of the compass leg portion and can be fixed in any relative position by means of the locking device.
  • the opposite surfaces are pressed against each other, whereby the position of the joint is fixed.
  • the joint piece on opposite sides Has pin portions which engage in corresponding recesses of the circular leg portion.
  • the imaginary connecting line of the two pin sections forms the axis of rotation of the joint piece.
  • the pin sections could also be arranged on the circular leg section, which engage in corresponding recesses of the joint piece. It is also conceivable to use a separate shaft, which allows a rotational movement of the joint piece.
  • the end section of the first or second compass leg section is designed to be approximately U-shaped for receiving the hinge section.
  • the hinge piece between the two U-shaped legs may be included so that it is partially hidden.
  • the joint piece has a bore or recess for the threaded element formed as a spindle.
  • the spindle may extend through the hinge piece and be locked on one side, preferably on the outside of the compass, by means of a nut.
  • the joint piece is releasably connectable or connected to the arranged away from the compass head circular leg section.
  • the circular leg section arranged away from the compass head can be designed as a circular insert. In this way, conventional compass inserts can be connected via the joint piece with the compass.
  • Trained as a spindle threaded element of the compass according to the invention has a spindle head which is rotatably mounted relative to the joint piece. As a result, an undesired rotation of the spindle during actuation of the locking device is prevented.
  • the compass in a particularly advantageous embodiment of the compass according to the invention, it may be provided that in the interior of the joint piece an opening having a clamping block is arranged, through which the spindle is guided and to which the head of the spindle rests. Since the clamping block is movable and the joint piece has an opening for a compass insert, compass inserts with different journal diameters can be clamped. The clamping automatically takes effect when the joint is locked.
  • the clamping block and the joint piece for compass inserts with a pin diameter of 3.5 mm and 4 mm are suitable.
  • the hinge piece on the curved side of the half-disc may have a projection which controls the rotational movement of the
  • Projection along a U-shaped end portion of the circular leg portion be movable.
  • the projection may be cylindrical, particularly preferred is a variant in which the projection is a bore or
  • the joint piece has a projection pointing to the compass head, which is movable along a groove of the compass leg portion and when abutting on the
  • Hinge piece is arranged, limits the rotational movement of the circular leg portion when reaching a predetermined angle.
  • the compass according to the invention can also have a known adjusting spindle.
  • a variant of the compass according to the invention provides that the joint piece forms an integral component with the threaded element.
  • the joint piece and the threaded element are integrally formed by the threaded element is injection-molded, for example, by injection molding on the joint piece.
  • the compass according to the invention consisting of the threaded element and the joint piece integral component may have at least one projection or a recess, the one or with a corresponding counter-trained depression or a correspondingly opposite projection on a compass portion, in particular on a compass leg, generating a form fit interacts.
  • the compass can be securely fixed in a desired relative position of the two compass sections.
  • a plurality of juxtaposed projections or depressions may be arranged on the compass section.
  • the at least one projection or the at least one depression is arranged in the region of the transition between the threaded element and the joint piece.
  • FIG. 1 shows a compass according to the invention in a perspective view
  • Fig. 2A - a joint piece of the compass according to the invention in different
  • 4A shows a clamping block of the compass according to the invention in various and 4B views;
  • FIG. 5 is a partial view of a compass insert in the region of the pin.
  • Fig. 6A is a side view of a compass leg and a sectioned and enlarged view of the hinge taken along line VI-VI;
  • Fig. 7A is a side view of an angled and 7B compass insert and the hinge in a sectioned enlarged view taken along line VII-VII;
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the joint on a
  • 9A is a perspective view and a side view of a and 9B hinge piece with a threaded member
  • 10A is a sectional side view of an angled compass leg and 10B and the hinge in a sectioned enlarged view;
  • Figure 11 A different views of a joint piece with one to 11 D threaded element
  • FIG. 12A is a cross-sectional side view of a compass leg and FIGS. 12B and 12B show a cross-sectional enlarged view; FIG. and
  • Fig. 13A is a front view, a sectional view taken along the line XIII-XIII to Fig. 13C, of a circle leg and an enlarged view of the end portion of the compass leg.
  • the compass 1 shown in a perspective view in FIG. 1 comprises compass legs 2, 3, which are connected to one another via a compass head 4.
  • Each circular leg 2, 3 consists of a first circular leg section 5, 6 and a second circular leg section 7, 8, wherein a first circular leg section 5, 6 and a second circular leg section 7, 8 are connected to each other via a hinge 9, 10.
  • the joints 9, 10 each have a locking device, with which the second circular leg sections 7, 8 can be fixed in a certain position to set a desired radius of the compass.
  • the locking takes place by means of knurled nuts 11, 12, which are laterally attached to the joints 9, 10.
  • the second circular leg sections 7, 8 are formed as compass inserts, while the circular leg section 7 at its end a needle, the circular leg section 8 has at its end a pencil lead.
  • the joints 9, 10 of the circle 1 each have a joint 13, which is shown in FIGS. 2A to 2D in different perspective views.
  • the hinge piece 13 has substantially the shape of a half-disc and has a bent peripheral surface 14 extending over approximately 180 ° and semicircular side surfaces 15, 16.
  • the hinge piece 13 When installed, the hinge piece 13 is in the region of the end portion of the circular leg portion 5, which is shown in FIGS. 3A to 3C in perspective views.
  • the joint piece On both semicircular surfaces 15, 16, the joint piece has cylindrical projections formed as pin sections 17, 18 which, when installed, are inserted into recesses 19, 20 of the limbs of the U-shaped end section 21 of the circular leg section 5.
  • An imaginary line connecting the pin sections 17, 18 forms the axis of rotation of the joint piece 13.
  • the joint piece 13 Approximately in the middle of the peripheral surface 14, the joint piece 13 has a cylindrical projection 22 with a bore through which a spindle can be inserted.
  • the joint piece 13 has at one end of the peripheral surface 14 a further projection 23, which has a rectangular cross-section in the illustrated embodiment.
  • This projection 23 is movable along a groove 24 in the center of the U-shaped end portion 21 of the circular leg portion 5.
  • the groove 24 is bent according to the semicircular shape of the joint piece 13.
  • At the end of the groove 24 of the projection 23 of the joint piece 13 runs against a stop, not shown, the the rotational movement of the joint piece 13 and thus limits the opening angle of the circle 1.
  • the hinge piece 13 has on its flat side an opening 25 into which the one shown in Figures 4A and 4B
  • the clamping block 26 can be used.
  • the clamping block 26 has a cuboidal basic shape, one side is concave and thus to the
  • the clamping block 26 has an opening 29 through which a spindle can be inserted.
  • Fig. 6A shows a side view of a compass leg
  • Fig. 6B shows an enlarged view of a section along the line Vl-Vl.
  • the knurled nut 11 is screwed onto the spindle 30, whose spindle head 31 is shaped so that it is non-rotatably inserted into the opening of the clamping block 26.
  • the clamping block 26 abuts both the spindle head 31 and the U-shaped pin 27 of the compass insert 28 and clamps the compass insert 28 against the hinge piece 13, which in turn is pressed against the circular leg portion 5.
  • the clamping force is generated by tightening the knurled nut 11.
  • the laterally projecting from the joint piece 13 pin portions 17, 18, which form the axis of rotation of the joint piece 13, are supported in the recesses 19, 20 of the end portion 21 of the circular leg portion 5.
  • Fig. 7A shows a side view of the circle 1
  • Fig. 7B shows the area of the joint in an enlarged view cut along the line VII-VII.
  • the hinge 9 is shown in the bent position.
  • the clamping effect is achieved by tightening the knurled nut 11, which is bolted to the spindle 30 and the spindle head 31 presses the clamping block 26 against the lower or outer circular leg portion 7.
  • the hinge piece 13 rests with a part of its peripheral surface 14 on the corresponding counter surface of the first or upper circular leg portion 5. Likewise, it is due to mating surfaces of the second, lower circular leg portion 7, so that the circular leg sections 5, 7 set by the joint piece 13 in the Position held and clamped.
  • Fig. 7B and the arranged on the joint piece 13 projection 23 is shown, which abuts at a certain opening angle against a stop surface in the groove 24, whereby the opening angle is limited.
  • Fig. 8 shows an embodiment in which the hinge is formed on an extension rod.
  • the extension rod 32 shown in Fig. 8 has at its upper end a U-shaped pin 27 which can be inserted and locked in a corresponding opening of a circular portion.
  • a hinge piece 13 having a clamping block 26 and a nut 11, the hinge piece 13 and the components cooperating therewith being constructed identically to the circular components shown in FIGS. 2 to 4.
  • the hinge piece 13 has at its free end an opening into which a compass insert can be inserted.
  • FIGS. 9A, 9B, 10A and 10B show an embodiment in which the joint piece forms an integral component with the threaded element.
  • the semi-disc-shaped joint piece 33 has a molded thread element 34 which replaces the spindle provided in the previous embodiments.
  • a nut 11 may be screwed onto the threaded member to clamp circular leg portions 35, 36 together.
  • the hinge piece 33 has a cavity 37 into which the compass leg 36 can be inserted.
  • Fig. 10B is shown that the nut 11 generates a clamping force acting perpendicular to the axis of rotation of the hinge piece 33.
  • the hinge piece 33 is clamped in the clamped state on its inner side in the region of the cavity 37 against the circular portion 36 and on its outer side against the circular portion 35.
  • FIG. 11A shows a perspective view of a hinge 38 having a threaded member 34.
  • Fig. 11 B shows the hinge piece 38 in a side view
  • Fig. 11C shows the projection 39 in an enlarged view
  • FIG. 11 D shows the joint piece 38 in a side view.
  • Fig. 13A is a front view
  • Fig. 13B is a sectional view taken along line XIII-XIII of a circle portion 40
  • Fig. 13C shows the same
  • End portion 41 of the circular portion 40 in an enlarged view.
  • this has a plurality of juxtaposed depressions 42, whose
  • Circular section 43 are twisted and then by tightening the nut
  • the joint can withstand higher forces and torques than previously used joints, so that unintentional adjustment is prevented.

Landscapes

  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

Zirkel mit einem ersten Zirkelabschnitt und einem zweiten Zirkelabschnitt, die über ein eine Arretiereinrichtung aufweisendes Gelenk miteinander verbunden sind, das ein gegenüber dem ersten oder zweiten Zirkelabschnitt drehbar gelagertes Gelenkstück umfasst, wobei die Arretiereinrichtung von der Drehachse des Gelenkstücks beabstandet ist, wobei die Arretiereinrichtung ein mit einer Mutter (11, 12) zusammenwirkendes, eine Klemmkraft erzeugendes Gewindeelement aufweist um das Gelenkstück (13) im arretierten Zustand gegen den ersten und den zweiten Zirkelabschnitt zu klemmen, wobei die Klemmkraft senkrecht zur Drehachse des Gelenkstücks (13) wirkt.

Description

Zirkel
Die Erfindung betrifft einen Zirkel, mit einem ersten Zirkelabschnitt und einem zweiten Zirkelabschnitt, die über ein eine Arretiereinrichtung aufweisendes Gelenk miteinander verbunden sind, das ein gegenüber dem ersten oder zweiten Zirkelabschnitt drehbar gelagertes Gelenkstück umfasst, wobei die Arretiereinrichtung von der Drehachse des Gelenkstücks beabstandet ist.
Bei Zirkeln, die ein arretierbares Gelenk aufweisen, besteht seit langer Zeit das Problem, dass die Klemmwirkung des Gelenks häufig nicht ausreicht. In der
Vergangenheit wurden aus Metall bestehende, geschraubte Gelenke verwendet, diese weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie sich bei der Benutzung nach einiger Zeit lockern und die Verschraubung nachgezogen werden muss. Zudem sind metallische Gelenke vergleichsweise teuer in der Herstellung. Ebenso sind bereits genietete Gelenke vorgeschlagen worden, die jedoch ebenfalls aus
Kostengründen keine Alternative darstellen.
Üblicherweise werden bei herkömmlichen Zirkeln Kunststoffgelenke verwendet, die in einen U-förmigen Endabschnitt eines Zirkel- oder Zirkelschenkelabschnitts eingesetzt und von einer drehfesten Spindel gehalten werden. Eine auf die Spindel aufgeschraubte Rändelmutter verklemmt das Kunststoffgelenk mit dem Zirkel- oder Zirkelschenkelabschnitt. Problematisch ist jedoch der Einsatz einer Verlängerungsstange, da dann durch die Hebelwirkung vergleichsweise große Kräfte an dem Gelenk auftreten, die dazu führen, dass sich das Gelenk verstellt, wodurch der Radius des Zirkels unbeabsichtigterweise geändert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zirkel mit einer verbesserten Arretiereinrichtung anzugeben, bei dem ein unbeabsichtigtes Verstellen des Gelenks verhindert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Arretiereinrichtung ein mit einer Mutter zusammenwirkendes, eine Klemmkraft erzeugendes Gewindeelement aufweist, um das Gelenkstück im arretierten Zustand gegen den ersten und den zweiten Zirkelabschnitt zu klemmen, wobei die Klemmkraft senkrecht zur Drehachse des Gelenkstücks wirkt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich verbesserte Klemmwirkung erzielt werden kann, wenn die die Haftreibung erzeugenden Flächen sich nicht in oder unmittelbar an der
Drehachse befinden. Wenn diese Flächen von der Drehachse des Gelenks entfernt angeordnet sind, können sie wesentlich größere Drehmomente im
Vergleich zu herkömmlichen Arretiereinrichtungen aufnehmen, sodass ein unbeabsichtigtes Lösen und Verstellen des Gelenks verhindert wird.
Gemäß einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Zirkels können der erste Zirkelabschnitt und der zweite Zirkelabschnitt an einem Zubehörteil des Zirkels, insbesondere an einer Verlängerungsstange, ausgebildet sein.
Gemäß einer zweiten, alternativen Variante des erfindungsgemäßen Zirkels können der erste Zirkelabschnitt und der zweite Zirkelabschnitt als Zirkelschenkelabschnitte ausgebildet sind, die einen Zirkelschenkel bilden, der über einen Zirkelkopf mit einem zweiten Zirkelschenkel verbunden ist.
Es wird besonders bevorzugt, dass das Gelenkstück die Grundform einer Halbscheibe aufweist und die Kontur des mit dem Gelenkstück zusammenwirkenden Endabschnitts des ersten oder zweiten Zirkelschenkelabschnitts im Wesentlichen gegengleich dazu ausgebildet ist. Bei einer Verstellung des Gelenkstücks gegenüber dem Zirkelschenkelabschnitt führt die gebogene Seitenfläche der Halbscheibe eine Drehbewegung relativ zu der gegenüberliegenden Fläche des Zirkelschenkelabschnitts durch und kann in jeder Relativlage mittels der Arretiereinrichtung fixiert werden. Beim Arretieren mittels der Spindel werden die gegenüberliegenden Flächen aneinandergepresst, wodurch die Position des Gelenks fixiert wird.
Zur Festlegung einer Drehachse kann es bei dem erfindungsgemäßen Zirkel vorgesehen sein, dass das Gelenkstück an gegenüberliegenden Seiten Zapfenabschnitte aufweist, die in entsprechende Aussparungen des Zirkelschenkelabschnitts eingreifen. Die gedachte Verbindungslinie der beiden Zapfenabschnitte bildet die Drehachse des Gelenkstücks. Alternativ könnten die Zapfenabschnitte auch an dem Zirkelschenkelabschnitt angeordnet sein, die in entsprechende Vertiefungen des Gelenkstücks eingreifen. Es ist auch denkbar, eine separate Welle zu verwenden, die eine Drehbewegung des Gelenkstücks ermöglicht.
Es ist zweckmäßig, dass der Endabschnitt des ersten oder zweiten Zirkelschenkelabschnitts zur Aufnahme des Gelenkstücks näherungsweise U- förmig ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Gelenkstück zwischen den beiden U-förmigen Schenkeln aufgenommen sein, sodass es teilweise verdeckt ist.
Vorzugsweise weist das Gelenkstück eine Bohrung oder Ausnehmung für das als Spindel ausgebildete Gewindeelement auf. Die Spindel kann sich durch das Gelenkstück erstrecken und an einer Seite, vorzugsweise an der Außenseite des Zirkels, mittels einer Mutter arretiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Gelenkstück lösbar mit dem entfernt von dem Zirkelkopf angeordneten Zirkelschenkelabschnitt verbindbar oder verbunden ist. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Zirkel der entfernt von dem Zirkelkopf angeordnete Zirkelschenkelabschnitt als Zirkeleinsatz ausgebildet sein. Auf diese Weise lassen sich herkömmliche Zirkeleinsätze über das Gelenkstück mit dem Zirkel verbinden.
Das als Spindel ausgebildete Gewindeelement des erfindungsgemäßen Zirkels weist einen Spindelkopf auf, der drehfest gegenüber dem Gelenkstück gelagert ist. Dadurch wird ein unerwünschtes Verdrehen der Spindel beim Betätigen der Arretiervorrichtung verhindert.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zirkels kann es vorgesehen sein, dass im Inneren des Gelenkstücks ein eine Öffnung aufweisender Spannklotz angeordnet ist, durch den die Spindel geführt ist und an dem der Kopf der Spindel anliegt. Da der Spannklotz beweglich ist und das Gelenkstück eine Öffnung für einen Zirkeleinsatz aufweist, können Zirkeleinsätze mit unterschiedlichen Zapfend urchmessern geklemmt werden. Die Klemmung wird automatisch bei der Arretierung des Gelenks wirksam. Insbesondere kann es bei dem erfindungsgemäßen Zirkel vorgesehen sein, dass der Spannklotz und das Gelenkstück für Zirkeleinsätze mit einem Zapfendurchmesser von 3,5 mm und 4 mm geeignet sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Zirkel kann das Gelenkstück an der gekrümmten Seite der Halbscheibe einen Vorsprung aufweisen, der die Drehbewegung des
Gelenks begrenzt und eine weitere Drehung des äußeren
Zirkelschenkelabschnitts nach außen verhindert. Vorzugsweise kann der
Vorsprung entlang eines U-förmigen Endabschnitts des Zirkelschenkelabschnitts bewegbar sein. Der Vorsprung kann zylinderförmig ausgebildet sein, besonders bevorzugt wird eine Variante, bei der der Vorsprung eine Bohrung oder
Ausnehmung für die Spindel aufweist. Bei dieser Variante liegt die Spindelmutter im arretierten Zustand an der Stirnfläche des Vorsprungs an.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Gelenkstück einen zum Zirkelkopf weisenden Vorsprung aufweist, der entlang einer Nut des Zirkelschenkelabschnitts bewegbar ist und beim Anliegen an das
Ende der Nut die Drehbewegung des Gelenks begrenzt. Dieser zweite Vorsprung, der alternativ oder zusätzlich zu dem erwähnten ersten Vorsprung an dem
Gelenkstück angeordnet ist, begrenzt die Drehbewegung des Zirkelschenkelabschnitts bei Erreichen eines festgelegten Winkels.
Der erfindungsgemäße Zirkel kann auch eine an sich bekannte Verstellspindel aufweisen.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Zirkels sieht vor, dass das Gelenkstück mit dem Gewindeelement ein integrales Bauteil bildet. Das Gelenkstück und das Gewindeelement sind einstückig ausgebildet, indem das Gewindeelement beispielsweise durch Spritzgießen an das Gelenkstück angespritzt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Zirkel kann das aus dem Gewindeelement und dem Gelenkstück bestehende integrale Bauteil wenigstens einen Vorsprung oder eine Vertiefung aufweisen, der oder die mit einer entsprechend gegengleich ausgebildeten Vertiefung oder einem entsprechend gegengleich ausgebildeten Vorsprung an einem Zirkelabschnitt, insbesondere an einem Zirkelschenkel, einen Formschluss erzeugend zusammenwirkt. Mit Hilfe des wenigstens einen Vorsprungs kann der Zirkel in einer gewünschten Relativlage der beiden Zirkelabschnitte sicher fixiert werden. Dazu können mehrere nebeneinander angeordnete Vorsprünge oder Vertiefungen an dem Zirkelabschnitt angeordnet sein.
Es wird besonders bevorzugt, dass der wenigstens eine Vorsprung oder die wenigstens eine Vertiefung im Bereich des Übergangs zwischen dem Gewindeelement und dem Gelenkstück angeordnet ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zirkel in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2A - ein Gelenkstück des erfindungsgemäßen Zirkels in verschiedenen
2D perspektivischen Ansichten;
Fig. 3A- perspektivische Ansichten des Endabschnitts des Zirkelschenkel-
3C abschnitte des erfindungsgemäßen Zirkels;
Fig. 4A einen Spannklotz des erfindungsgemäßen Zirkels in verschiedenen und 4B Ansichten;
Fig. 5 eine Teilansicht eines Zirkeleinsatzes im Bereich des Zapfens; Fig. 6A eine Seitenansicht eines Zirkelschenkels und eine geschnittene und 6B vergrößerte Ansicht des Gelenks entlang der Linie Vl-Vl;
Fig. 7A eine Seitenansicht eines Zirkelschenkels mit abgewinkeltem und 7B Zirkeleinsatz und das Gelenk in einer geschnittenen vergrößerten Ansicht entlang der Linie VII-VII;
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Gelenk an einer
Verlängerungsstange ausgebildet ist;
Fig. 9A eine perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht eines und 9B Gelenkstücks mit einem Gewindeelement;
Fig. 1OA eine geschnittene Seitenansicht eines abgewinkelten Zirkelschenkels und 1OB und das Gelenk in einer geschnittenen vergrößerten Ansicht;
Fig 11 A verschiedene Ansichten eines Gelenkstücks mit einem bis 11 D Gewindeelement;
Fig. 12A eine geschnittene Seitenansicht eines Zirkelschenkels und das und 12B Gelenk in einer geschnittenen vergrößerten Ansicht; und
Fig. 13A eine Vorderansicht, eine entlang der Linie XIII-XIII geschnittene bis 13C Ansicht eines Zirkelschenkels und eine vergrößerte Ansicht des Endabschnitts des Zirkelschenkels.
Der in Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigte Zirkel 1 umfasst Zirkelschenkel 2, 3, die über einen Zirkelkopf 4 miteinander verbunden sind. Jeder Zirkelschenkel 2, 3 besteht aus einem ersten Zirkelschenkelabschnitt 5, 6 und einem zweiten Zirkelschenkelabschnitt 7, 8, wobei ein erster Zirkelschenkelabschnitt 5, 6 und ein zweiter Zirkelschenkelabschnitt 7, 8 jeweils über ein Gelenk 9, 10 miteinander verbunden sind. Die Gelenke 9, 10 weisen jeweils eine Arretiereinrichtung auf, mit der die zweiten Zirkelschenkelabschnitte 7, 8 in einer bestimmten Position fixiert werden können, um einen gewünschten Radius des Zirkels einzustellen.
Die Arretierung erfolgt dabei mittels Rändelmuttern 11 , 12, die seitlich an den Gelenken 9, 10 angebracht sind. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Zirkelschenkelabschnitte 7, 8 als Zirkeleinsätze ausgebildet, dabei weist der Zirkelschenkelabschnitt 7 an seinem Ende eine Nadel auf, der Zirkelschenkelabschnitt 8 weist an seinem Ende eine Bleistiftmine auf.
Die Gelenke 9, 10 des Zirkels 1 weisen jeweils ein Gelenkstück 13 auf, das in den Fig. 2A bis 2D in verschiedenen perspektivischen Ansichten gezeigt ist. Das Gelenkstück 13 besitzt im Wesentlichen die Form einer Halbscheibe und weist eine sich über etwa 180° erstreckende gebogene Umfangsfläche 14 und halbkreisförmige Seitenflächen 15, 16 auf.
Im eingebauten Zustand befindet sich das Gelenkstück 13 im Bereich des Endabschnitts des Zirkelschenkelabschnitts 5, der in den Fig. 3A bis 3C in perspektivischen Ansichten gezeigt ist. An beiden Halbkreisflächen 15, 16 weist das Gelenkstück zylinderförmige, als Zapfenabschnitte 17, 18 ausgebildete Vorsprünge auf, die im eingebauten Zustand in Aussparungen 19, 20 der Schenkel des U-förmig ausgebildeten Endabschnitts 21 des Zirkelschenkelabschnitts 5 eingesetzt sind. Eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Zapfenabschnitten 17, 18 bildet die Drehachse des Gelenkstücks 13. Etwa in der Mitte der Umfangsfläche 14 weist das Gelenkstück 13 einen zylinderförmigen Vorsprung 22 mit einer Bohrung auf, durch die eine Spindel gesteckt werden kann. Das Gelenkstück 13 weist an einem Ende der Umfangsfläche 14 einen weiteren Vorsprung 23 auf, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Dieser Vorsprung 23 ist entlang einer Nut 24 in der Mitte des U-förmigen Endabschnitts 21 des Zirkelschenkelabschnitts 5 bewegbar. Die Nut 24 verläuft entsprechend der Halbkreisform des Gelenkstücks 13 gebogen. Am Ende der Nut 24 läuft der Vorsprung 23 des Gelenkstücks 13 gegen einen nicht dargestellten Anschlag, der die Drehbewegung des Gelenkstücks 13 und damit den Öffnungswinkel des Zirkels 1 begrenzt.
Wie am besten in Fig. 2A zu sehen ist, weist das Gelenkstück 13 an seiner flachen Seite eine Öffnung 25 auf, in die der in den Figuren 4A und 4B gezeigte
Spannklotz 26 eingesetzt werden kann. Der Spannklotz 26 weist eine quaderförmige Grundform auf, eine Seite ist konkav gewölbt und damit an die
Außenkontur des in Fig. 5 gezeigten Zapfens 27 eines Zirkeleinsatzes 28 angepasst. Der Spannklotz 26 weist eine Öffnung 29 auf, durch die eine Spindel gesteckt werden kann.
Fig. 6A zeigt eine Seitenansicht eines Zirkelschenkels, Fig. 6B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Schnitts entlang der Linie Vl-Vl. Die Rändelmutter 11 ist auf die Spindel 30 geschraubt, deren Spindelkopf 31 so geformt ist, dass er drehfest in die Öffnung des Spannklotzes 26 eingesetzt ist. Der Spannklotz 26 liegt sowohl an dem Spindelkopf 31 als auch an dem U-förmigen Zapfen 27 des Zirkeleinsatzes 28 an und klemmt den Zirkeleinsatz 28 gegen das Gelenkstück 13, das wiederum gegen den Zirkelschenkelabschnitt 5 gepresst wird. Die Klemmkraft wird dabei durch Anziehen der Rändelmutter 11 erzeugt. Die seitlich von dem Gelenkstück 13 abstehenden Zapfenabschnitte 17, 18, die die Drehachse des Gelenkstücks 13 bilden, sind in den Aussparungen 19, 20 des Endabschnitts 21 des Zirkelschenkelabschnitts 5 abgestützt.
Fig. 7A zeigt eine Seitenansicht des Zirkels 1 , Fig. 7B zeigt den Bereich des Gelenks in einer entlang der Linie VII-VII geschnittenen, vergrößerten Ansicht. In Fig. 7B ist das Gelenk 9 in abgeknickter Position dargestellt. Die Klemmwirkung wird dabei durch Festschrauben der Rändelmutter 11 erzielt, die mit der Spindel 30 verschraubt ist und deren Spindelkopf 31 den Spannklotz 26 gegen den unteren oder äußeren Zirkelschenkelabschnitt 7 presst. Das Gelenkstück 13 liegt mit einem Teil seiner Umfangsfläche 14 an der entsprechenden Gegenfläche des ersten oder oberen Zirkelschenkelabschnitts 5 an. Ebenso liegt es an Gegenflächen des zweiten, unteren Zirkelschenkelabschnitts 7 an, sodass die Zirkelschenkelabschnitte 5, 7 durch das Gelenkstück 13 in der eingestellten Position gehalten und geklemmt werden. In Fig. 7B ist auch der an dem Gelenkstück 13 angeordnete Vorsprung 23 dargestellt, der bei einem bestimmten Öffnungswinkel gegen eine Anschlagfläche in der Nut 24 stößt, wodurch der Öffnungswinkel begrenzt wird.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Gelenk an einer Verlängerungsstange ausgebildet ist. Die in Fig. 8 gezeigte Verlängerungsstange 32 weist an ihrem oberen Ende einen U-förmigen Zapfen 27 auf, der in eine entsprechende Öffnung eines Zirkelabschnitts eingesetzt und arretiert werden kann. Am entgegengesetzten Ende der Verlängerungsstange 32 befindet sich ein Gelenkstück 13 mit einem Spannklotz 26 und einer Mutter 11 , wobei das Gelenkstück 13 und die damit zusammenwirkenden Bauteile identisch zu den in den Figuren 2 bis 4 gezeigten Zirkelkomponenten aufgebaut sind. Das Gelenkstück 13 weist an seinem freien Ende eine Öffnung auf, in die ein Zirkeleinsatz eingesetzt werden kann.
In den Fig. 9A, 9B, 10A und 10B ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Gelenkstück mit dem Gewindeelement ein integrales Bauteil bildet. Das halbscheibenförmige Gelenkstück 33 weist ein angespritztes Gewindeelement 34 auf, das die bei den vorherigen Ausführungsbeispielen vorgesehene Spindel ersetzt. Wie in Fig. 10B gezeigt ist, kann auf das Gewindeelement eine Mutter 11 geschraubt werden, um Zirkelschenkelabschnitte 35, 36 miteinander zu verklemmen. Das Gelenkstück 33 weist einen Hohlraum 37 auf, in den der Zirkelschenkel 36 einsetzbar ist. In Fig. 10B ist gezeigt, dass die Mutter 11 eine Klemmkraft erzeugt, die senkrecht zur Drehachse des Gelenkstücks 33 wirkt. Das Gelenkstück 33 ist im geklemmten Zustand an seiner Innenseite im Bereich des Hohlraums 37 gegen den Zirkelabschnitt 36 und an seiner Außenseite gegen den Zirkelabschnitt 35 geklemmt.
In den Fig. 11A bis 11D, 12A, 12B, 13A, 13B und 13C ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zirkels gezeigt, das ähnlich wie das in den Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Fig. 11A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gelenkstücks 38, das ein Gewindeelement 34 aufweist. Im Bereich des Übergangs zwischen dem Gewindeelement 34 und dem Gelenkstück 38 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten des Gewindeelements 34 zwei Vorsprünge 39. Fig. 11 B zeigt das Gelenkstück 38 in einer Seitenansicht, Fig. 11C zeigt den Vorsprung 39 in einer vergrößerten Ansicht und Fig. 11 D zeigt das Gelenkstück 38 in einer Seitenansicht.
Fig. 13A zeigt eine Vorderansicht, Fig. 13B eine entlang der Linie XIII-XIII geschnittene Ansicht eines Zirkelabschnitts 40 und Fig. 13C zeigt den
Endabschnitt 41 des Zirkelabschnitts 40 in einer vergrößerten Ansicht. In dem abgerundeten Bereich des Endabschnitts 41 des Zirkelabschnitts 40 weist dieser eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Vertiefungen 42 auf, deren
Kontur jeweils gegengleich zur Kontur eines Vorsprungs 39 ausgebildet ist. Bei gelöster Mutter 11 kann der Zirkelabschnitt 40 stufenweise gegenüber einem
Zirkelabschnitt 43 verdreht werden und anschließend durch Anziehen der Mutter
11 wieder arretiert werden.
In den Fig. 12A und 12B ist gezeigt, dass die Mutter 11 über das Gelenkstück 38 den Zirkelabschnitt 40 mit dem Zirkelabschnitt 43 verklemmt.
Da die Klemmflächen, an denen die Haftreibung wirkt, entfernt von der Drehachse angeordnet sind, kann das Gelenk höheren Kräften und Drehmomenten widerstehen als bisher eingesetzt Gelenke, sodass ein unbeabsichtigtes Verstellen verhindert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Zirkel, mit einem ersten Zirkelabschnitt und einem zweiten Zirkelabschnitt, die über ein eine Arretiereinrichtung aufweisendes Gelenk miteinander verbunden sind, das ein gegenüber dem ersten oder zweiten Zirkelabschnitt drehbar gelagertes Gelenkstück umfasst, wobei die Arretiereinrichtung von der Drehachse des Gelenkstücks beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung ein mit einer Mutter (11 , 12) zusammenwirkendes, eine Klemmkraft erzeugendes Gewindeelement (34) aufweist, um das Gelenkstück (13, 33, 38) im arretierten Zustand gegen den ersten und den zweiten Zirkelabschnitt zu klemmen, wobei die Klemmkraft senkrecht zur Drehachse des Gelenkstücks (13, 33, 38) wirkt.
2. Zirkel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zirkelabschnitt und der zweite Zirkelabschnitt an einem Zubehörteil des
Zirkels, insbesondere an einer Verlängerungsstange, ausgebildet sind.
3. Zirkel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zirkelabschnitt und der zweite Zirkelabschnitt als Zirkelschenkelabschnitte (5, 7) ausgebildet sind, die einen Zirkelschenkel (2) bilden, der über einen
Zirkelkopf (4) mit einem zweiten Zirkelschenkel (3) verbunden ist.
4. Zirkel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) die Grundform einer Halbscheibe aufweist und die Kontur des mit dem Gelenkstück (13) zusammenwirkenden Endabschnitts (21) des ersten oder zweiten Zirkelschenkelabschnitts (5) im Wesentlichen gegengleich dazu ausgebildet ist.
5. Zirkel nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) an gegenüberliegenden Seiten Zapfenabschnitte (17,
18) aufweist, die in entsprechende Aussparungen (19, 20) des Zirkelschenkelabschnitts (5) eingreifen.
6. Zirkel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (21) des ersten oder zweiten Zirkelschenkelabschnitts (5) zur Aufnahme des Gelenkstücks (13) näherungsweise U-förmig ausgebildet ist.
7. Zirkel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) eine Bohrung oder Ausnehmung für das als Spindel (30) ausgebildete Gewindeelement aufweist.
8. Zirkel nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) lösbar mit dem entfernt von dem Zirkelkopf (4) angeordneten Zirkelschenkelabschnitt (7, 8) verbindbar oder verbunden ist.
9. Zirkel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der entfernt von dem Zirkelkopf (4) angeordnete Zirkelschenkelabschnitt (7, 8) als
Zirkeleinsatz (28) ausgebildet ist.
10. Zirkel nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement als Spindel (30) ausgebildet ist, die mittels ihres Spindelkopfes (31 ) drehfest gegenüber dem Gelenkstück (13) gelagert ist.
11. Zirkel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gelenkstücks (13) ein eine Öffnung (29) aufweisender beweglicher Spannklotz (26) angeordnet ist, durch den die Spindel (30) geführt ist und an dem der Spindelkopf (31) anliegt.
12. Zirkel nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) eine Öffnung (25) für einen Zirkeleinsatz (28) aufweist.
13. Zirkel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannklotz (26) und das Gelenkstück (13) für Zirkeleinsätze (28) mit einem Zapfendurchmesser von 3,5 mm und 4 mm geeignet sind.
14. Zirkel nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) an seiner gekrümmten Seite einen Vorsprung (22) aufweist, der die Drehbewegung des Gelenks (9, 10) begrenzt.
15. Zirkel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) entlang einer Aussparung des U-förmigen Endabschnitts (21) des Zirkelschenkelabschnitts (5) bewegbar ist.
16. Zirkel nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) zylinderförmig ausgebildet ist.
17. Zirkel nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) eine Bohrung oder Ausnehmung für das vorzugsweise als Spindel (30) ausgebildete Gewindeelement aufweist.
18. Zirkel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (13) einen zum Zirkelkopf weisenden Vorsprung (23) aufweist, der entlang einer Nut (24) des Zirkelschenkelabschnitts (5) bewegbar ist und beim Anliegen an das Ende der Nut (24) die Drehbewegung des Gelenks (9) begrenzt.
19. Zirkel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Verstellspindel aufweist.
20. Zirkel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkstück (33, 38) mit dem Gewindeelement (34) ein integrales Bauteil bildet.
21. Zirkel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeelement (34) an das Gelenkstück (33, 38) angespritzt ist.
22. Zirkel nach Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Gewindeelement (34) und dem Gelenkstück (38) bestehende integrale Bauteil wenigstens einen Vorsprung (39) oder eine Vertiefung aufweist, der oder die mit einer entsprechend gegengleich ausgebildeten Vertiefung (42) oder einem entsprechend gegengleich ausgebildeten Vorsprung an einem Zirkelabschnitt (40), insbesondere an einem Zirkelschenkel, einen Formschluss erzeugend zusammenwirkt.
23. Zirkel nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (39) oder die wenigstens eine Vertiefung im Bereich des Übergangs zwischen dem Gewindeelement (34) und dem Gelenkstück (38) angeordnet ist.
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