Die Erfindung bezieht sich auf ein Winkelmessgerät mit zwei in einem gemeinsamen Drehpunkt miteinander verbundenen, geraden Schenkeln und einer Anzeigevorrichtung zum Ablesen des Öffnungswinkels der beiden Schenkel.
Bekannte Winkelmessgeräte der genannten Art, die als Anschlagwinkelmessgeräte zur Messung des Winkels, unter welchem zwei Flächen eines Gegenstandes zueinanderstehen, oder als Zeichengeräte mit linealförmigen Schenkeln ausgebildet sind, weisen eine zwischen den Schenkeln angeordnete, mit dem einen Schenkel fest verbundene, bogenförmige Skala auf, auf welcher der Öffnungswinkel der beiden Schenkel abgelesen werden kann. Das Ablesen ist aber bei den bekannten Winkelmessgeräten mühsam, insbesondere weil die Skala einen möglichst kleinen Teil der Länge der Schenkel beanspruchen soll und deshalb einen kleinen Radius aufweisen soll, was eine entsprechende kleine Skala mit einer gedrängten Gradeinteilung zur Folge hat.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Winkelmessgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die ganze Länge der Schenkel zum Anlegen an die Flächen eines Gegenstandes, zum Auflegen auf Linien einer Zeichnung oder zum Führen eines Schreibstiftes benutzbar ist und welches eine verhältnismässig grosse, innerhalb Grenzen beliebige Länge der Skala der Anzeigevorrichtung aufweist.
Erfindungsgemäss ist das Winkelmessgerät dadurch gekennzeichnet, dass der eine Schenkel in einem Abstand vom Drehpunkt mit einem langgestreckten, auf dem anderen Schenkel längs einer Skala geradlinig verschiebbaren Anzeigeelement in Verbindung steht.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des Winkelmessgerätes mit einem drahtförmigen Anzeigeelement,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des Winkelmessgerätes mit einer Zahnschiene als Anzeigeelement,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel des Winkelmessgerätes, das ein drahtförmiges Anzeigelement aufweist und bei welchem die Auflageflächen der beiden Schenkel in einer Ebene liegen,
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Teiles des Winkelmessgerätes der Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 3,
Fig.
7 schematisch die Anzeigevorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels des Winkelmessgerätes, bei welchem das Anzeigeelement und die Skala in entgegengesetzten Richtungen verschiebbar sind.
Das in Fig. 1 dargestellte Winkelmessgerät weist als ersten Schenkel eine beispielsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem durchsichtigen Kunststoff bestehende Platte 1 auf.
Mit der Platte 1 ist als zweiter Schenkel ein Lineal 2 drehbar verbunden, welches Lineal ein kreisförmiges Endteil 3 mit dem Drehpunkt 4 als Mittelpunkt aufweist. Auf dem Endteil ist eine kreisförmige Abdeckscheibe 5 angeordnet, die in der Darstellung der Fig. 1 teilweise weggeschnitten ist. Die Platte 1, das Endteil 3 des Lineals 2 und die Abdeckscheibe 5 werden durch eine Schraube 6 zusammengehalten, auf welcher zudem eine Rändelmutter 7 angebracht ist. Durch Drehen der Rändelmutter 7 kann das Endteil 3 mehr oder weniger fest auf die Platte 1 gedrückt werden, so dass sich das Lineal 2 mit unterschiedlichem, einstellbarem Widerstand von der Platte 1 wegdrehen lässt und in einer beliebigen Winkellage fixieren lässt.
Die Platte 1 ist mit einer nach oben offenen Nut mit einem kreisförmigen Abschnitt 8 mit dem Drehpunkt 4 als Mittelpunkt und einem geradlinigen Abschnitt 9 versehen. In die
Nut 8, 9 ist ein biegsames Drahtstück 10 eingelegt, das am
Ende seines kreisförmigen Teils mit dem Endteil 3 des Lineals
2 verbunden ist, beispielsweise dadurch, dass das Drahtende nach oben abgebogen und in eine angedeutete Bohrung 11 des Endteils gesteckt ist. Der im kreisförmigen Nutabschnitt 8 liegende Teil des Drahtstücks 10 ist durch das Endteil 3, des sen Durchmesser grösser als derjenige des Nutabschnitts 8 ist, am Herausfallen gehindert. Zum gleichen Zweck ist der im geraden Nutabschnitt 9 liegende Teil des Drahtstücks 10 durch einen auf der Platte 1 angebrachten, durchsichtigen
Streifen 12 abgedeckt, auf welchem zudem eine Gradskala 13 aufgedruckt oder eingraviert ist.
Wenn das Lineal 2 in Richtung des Pfeiles 14 auf der Platte
1 gedreht wird, so dass sich auch sein Endteil 3 um den Dreh punkt 4 dreht, wird das Drahtstück 10 in der Nut 8, 9 verscho ben, wobei sich sein Ende 15 längs der Gradskala 13 auf dem
Streifen 12 verschiebt. Durch Ablesen der Skala am Ende des
Drahtstückes 10, das optisch ähnlich einer Thermometersäule ist und vorzugsweise eine deutlich sichtbare Farbe aufweist, kann demnach der Ausstellwinkel des Lineals 2 gegenüber der benachbarten Längskante der Platte 1 ohne Mühe gemessen werden. Die relative Länge der Skala 13, beispielsweise die
Skalenlänge von 0-90O, ist hierbei durch den Durchmesser der Nut 8 bestimmt und kann daher verhältnismässig gross sein.
Das in Fig. 1 dargestellte Winkelmessgerät umfasst einen Messbereich von 0 bis etwa 2400.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine nach Art eines Masstabes ausgebildete Platte 20 vorgesehen, auf welcher ein Lineal 21 mittels eines Zapfens 22 drehbeweglich angebracht ist. Auf dem Zapfen 22, der fest mit dem Lineal 21 verbunden ist, ist ein erstes Zahnrad 23 fest angebracht. Das Zahnrad 23 kämmt mit einem zweiten Zahnrad
24, das koaxial direkt auf einem dritten Zahnrad 25 liegt und mit diesem fest verbunden ist. Das dritte Zahnrad 25 ist in einer auf der Unterseite der Platte 20 offenen, kreisrunden Ausnehmung gelagert, welche durch eine sich über die ganze Unterseite der Platte 20 erstreckende, in Fig. 2 nicht ersichtliche Grundplatte abgedeckt ist und damit das Zahnrad 25 am Herausfallen hindert. Das Zahnrad 25 kämmt mit einer Zahn schiene 26, welche in einer ebenfalls auf der Unterseite der Platte 20 offenen Nut 27 verschiebbar gelagert ist.
Die genannte Grundplatte verhindert ebenfalls das Herausfallen der Zahnschiene 26. Längs der Nut 27 sind zwei Gradskalen 28 und 29 aufgedruckt oder eingraviert. Eine Scheibe 30 deckt die Zahnräder 23, 24 und einen Teil des Zahnrades 25 optisch ab. Zwei Anschlagstifte 31 begrenzen den Drehbereich des Lineals 21 bezüglich der Platte 20 und gewähren somit, dass die Zahnschiene 26 immer mit dem Zahnrad 25 in Eingriff bleibt. Die Platte 20 kann zudem mit einer üblichen
Masstabskala 33 versehen sein. Alle Teile können aus einem
Kunststoff bestehen, die Platte 20 und das Lineal 21 vorzugsweise aus einem durchsichtigen, glasklaren Kunststoff. Die genannte Grundplatte kann beispielsweise ein dünnes Leichtmetallblech sein.
Beim Drehen des Lineals 21 aus seiner gestrichelt darge stellten Nullstellung in Richtung des Pfeiles 32 überträgt sich die Drehbewegung mittels der Zahnräder 23, 24 und 25 auf die Zahnschiene 26, die dadurch in der Nut 27 eine translatorische Bewegung ausführt. Am rechten Ende der Zahnschiene 27 kann auf der Skala 28 der Öffnungswinkel des Lineals 21 abgelesen werden, während am linken Ende der Zahnschiene
27 auf der Skala 29 der Supplementwinkel abgelesen werden kann.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist das Lineal 2 bzw. 21 auf der Oberseite der Platte 1 bzw. 20 drehbar angebracht. Dies hat zur Folge, dass die unteren Auflageflächen des Lineals und der Platte nicht in der gleichen Ebene liegen, was bei der Verwendung des beschriebenen Winkelmessgerätes als Zeichengerät von Nachteil sein kann. Bei dem in den Fig. 2-6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser
Nachteil vermieden.
Eine in der Art eines Masstabes ausgebildete Platte 35 besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einer Grundplatte 36, einer ersten Deckplatte 37, die in Fig. 3 teilweise weggeschnitten dargestellt ist, und einer zweiten Deckplatte
38. Die Grundplatte weist in ihrem linken Endbereich eine sektorförmige Ausnehmung 39 auf. Ein Lineal 40 mit recht eckförmigem Querschnitt weist ein Endteil 41 geringerer Dicke auf. Das Endteil 41 des Lineals 40 ist mittels eines
Gewindestiftes 42 an der ersten Deckplatte 37 drehbar ange bracht, wobei sich das Endteil beim Drehen des Lineals 40 um den Gewindestift 42 in Richtung des Pfeiles 43 in den durch die Ausnehmung 39 der Grundplatte 36 gebildeten Schlitz hinein erstrecken kann. Ein auf den Gewindestift 42 geschraubter Drehgriff 44 erlaubt es, das Lineal 40 in der gewählten Drehlage festzuklemmen.
An ihren zur Grundplatte 36 gerichteten, inneren Seiten weisen die beiden Deckplatten 37 und 38 je eine Nut 45 bzw.
46 auf. In der ersten Deckplatte 37 verläuft die Nut 45 längs eines Kreisbogens, während in der zweiten Deckplatte 38 die Nut 46 geradlinig ist. Beide Nuten 45, 46 grenzen aneinander und nehmen ein biegsames Drahtstück 47 auf, dessen eines Ende mit dem Endteil 41 des Lineals 40 verbunden ist, beispielsweise dadurch, dass das Drahtende abgebogen und in eine Bohrung 48 im Endteil 41 gesteckt ist. Die zweite Deckplatte 38, die aus einem durchsichtigen Material, z. B. einem glasklaren Kunststoff, besteht, ist mit einer Gradskala 49 versehen. Die Grundplatte 36, die erste Deckplatte 37 und das Lineal 40 können aus Kunststoff oder Leichtmetall bestehen.
Die Grundplatte 36 kann zudem mit einem Masstabteil 50, der eine Skala zur Längenmessung aufweist, versehen sein, so dass das dargestellte Winkelmessgerät auch als gewöhnlicher Massstab verwendet werden kann.
Aus den Fig. 3-6 ist ersichtlich, dass beim Ausschwenken des Lineals 40 des Drahtstück 47 wiederum längs der Skala 49 geradlinig verschoben wird, so dass der Öffnungswinkel zwischen dem Lineal 40 und der benachbarten Längskante der Grundplatte 36 am Ende des Drahtstückes 47 auf der Skala 49 abgelesen werden kann. Ferner ist ersichtlich, dass die Auflageflächen des Lineals 40 und der Grundplatte 36 in der gleichen Ebene liegen, so dass das dargestellte Gerät eben auf eine Zeichenfläche gelegt werden kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Winkelmessgerätes ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. In einem nicht dargestellten plattenförmigen Teil ist wiederum ein Lineal 55 in einem Drehpunkt 56 drehbar gelagert. Mit dem einen Ende des Lineals 55 ist in einem Punkt 57 ein seilförmiges Element 58, z. B. eine Saite oder eine Litze mit geringer Elastizität, befestigt. Das seilförmige Element ist auf dem nicht dargestellten plattenförmigen Teil längs einer ersten, kreisbogenförmigen Bahn 59, über eine erste Umlenkrolle 60, längs einer geradlinigen Bahn 61 und über eine zweite Umlenkrolle 62 geführt und an seinem anderen Ende mit einem parallel zur geradlinigen Bahn 61 in dem plattenförmigen Teil verschiebbar gela.
gerten Skalenelement 63 verbunden, welches der Kraft einer Zugfeder 64 ausgesetzt ist. Auf dem längs der geradlinigen Bahn 61 verlaufenden Teil des seilförmigen Elementes 58 ist eine Marke 65 angebracht. Es ist ersichtlich, dass sich beim Schwenken des Lineals 55 die Marke 65 in der einen Längsrichtung und das Skalenelement 63 in der entgegengesetzten Längsrichtung verschiebt. Für einen bestimmten Abstand des Befestigungspunktes 57 des seilförmigen Elementes 58 (Fig. 7) bzw. des Drahtstückes 10 oder 47 (Fig. 1, 3) am Lineal vom Drehpunkt des Lineals und für den gleichen Drehwinkel des Lineals ist also beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 die gerad linige Verschiebungsstrecke des seilförmigen Elementes dop pelt so gross wie die Verschiebungsstrecke des Drahtstückes bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3.
Mit anderen
Worten kann demnach der genannte Abstand vom Befesti gungspunkt 57 zum Drehpunkt 56 (Fig. 7) für die gleiche Skalenlänge kleiner sein und dadurch das Winkelmessgerät schmäler und kompakter gebaut werden.
The invention relates to an angle measuring device with two straight legs connected to one another at a common pivot point and a display device for reading the opening angle of the two legs.
Known angle measuring devices of the type mentioned, which are designed as stop angle measuring devices for measuring the angle at which two surfaces of an object are to each other, or as drawing devices with ruler-shaped legs, have an arcuate scale arranged between the legs and firmly connected to one leg which the opening angle of the two legs can be read off. Reading is tedious with the known angle encoders, especially because the scale should occupy as small a part of the length of the legs as possible and should therefore have a small radius, which results in a corresponding small scale with a compact graduation.
The purpose of the present invention is to create an angle measuring device of the type mentioned, in which the entire length of the legs can be used to rest against the surfaces of an object, to lay on lines of a drawing or to guide a pen and which is a relatively large length within Has limits any length of the scale of the display device.
According to the invention, the angle measuring device is characterized in that one leg is connected at a distance from the pivot point with an elongated display element which can be moved in a straight line on the other leg along a scale.
Embodiments of the subject matter of the invention are described below with reference to the drawing. Show it:
1 shows a plan view of a first exemplary embodiment of the angle measuring device with a wire-shaped display element,
2 shows a plan view of a second exemplary embodiment of the angle measuring device with a toothed rail as a display element,
3 shows a plan view of a third exemplary embodiment of the angle measuring device which has a wire-shaped display element and in which the bearing surfaces of the two legs lie in one plane,
FIG. 4 is a front view of part of the angle measuring device of FIG. 3,
Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 3,
6 shows a section along the line VI-VI of FIG. 3,
Fig.
7 schematically shows the display device of a fourth exemplary embodiment of the angle measuring device, in which the display element and the scale can be displaced in opposite directions.
The angle measuring device shown in FIG. 1 has a plate 1 consisting, for example, of a plastic, in particular a transparent plastic, as the first leg.
A ruler 2 is rotatably connected to the plate 1 as the second leg, which ruler has a circular end part 3 with the pivot point 4 as the center. A circular cover disk 5, which is partially cut away in the illustration in FIG. 1, is arranged on the end part. The plate 1, the end part 3 of the ruler 2 and the cover plate 5 are held together by a screw 6 on which a knurled nut 7 is also attached. By turning the knurled nut 7, the end part 3 can be pressed more or less firmly onto the plate 1, so that the ruler 2 can be turned away from the plate 1 with different, adjustable resistance and can be fixed in any angular position.
The plate 1 is provided with an upwardly open groove with a circular section 8 with the pivot point 4 as the center and a straight section 9. In the
Groove 8, 9 a flexible piece of wire 10 is inserted, which is on
End of its circular part with the end part 3 of the ruler
2 is connected, for example in that the wire end is bent upwards and inserted into an indicated bore 11 of the end part. The part of the wire piece 10 lying in the circular groove section 8 is prevented from falling out by the end part 3, the diameter of which is greater than that of the groove section 8. For the same purpose, the part of the piece of wire 10 lying in the straight groove section 9 is transparent through a piece attached to the plate 1
Strip 12 covered, on which a graduated scale 13 is also printed or engraved.
When the ruler 2 in the direction of arrow 14 on the plate
1 is rotated so that its end part 3 rotates around the point of rotation 4, the piece of wire 10 is ben verscho in the groove 8, 9, its end 15 along the scale 13 on the
Strip 12 moves. By reading the scale at the end of the
Wire piece 10, which is optically similar to a thermometer column and preferably has a clearly visible color, the angle of incidence of the ruler 2 relative to the adjacent longitudinal edge of the plate 1 can therefore be measured without difficulty. The relative length of the scale 13, for example the
Scale length from 0-90 °, is determined by the diameter of the groove 8 and can therefore be relatively large.
The angle measuring device shown in FIG. 1 comprises a measuring range from 0 to approximately 2400.
In the embodiment shown in FIG. 2, a plate 20 designed in the manner of a rule is provided, on which a ruler 21 is rotatably mounted by means of a pin 22. On the pin 22, which is firmly connected to the ruler 21, a first gear 23 is firmly attached. The gear 23 meshes with a second gear
24, which lies coaxially directly on a third gear 25 and is firmly connected to it. The third gear 25 is mounted in a circular recess open on the underside of the plate 20, which is covered by a base plate (not shown in FIG. 2) extending over the entire underside of the plate 20, thus preventing the gear 25 from falling out. The gear 25 meshes with a toothed rail 26 which is slidably mounted in a groove 27 which is also open on the underside of the plate 20.
Said base plate likewise prevents the toothed rail 26 from falling out. Two graduated scales 28 and 29 are printed or engraved along the groove 27. A disk 30 optically covers the gears 23, 24 and part of the gear 25. Two stop pins 31 limit the range of rotation of the ruler 21 with respect to the plate 20 and thus ensure that the toothed rail 26 always remains in engagement with the toothed wheel 25. The plate 20 can also with a conventional
Scale 33 be provided. All parts can come from one
Are made of plastic, the plate 20 and the ruler 21 preferably made of a transparent, crystal-clear plastic. The base plate mentioned can for example be a thin light metal sheet.
When turning the ruler 21 from its dashed Darge presented zero position in the direction of arrow 32, the rotational movement is transmitted by means of the gears 23, 24 and 25 to the rack 26, which thereby executes a translational movement in the groove 27. At the right end of the rack 27 the opening angle of the ruler 21 can be read on the scale 28, while at the left end of the rack
27 on the scale 29 the supplement angle can be read.
In the embodiments of FIGS. 1 and 2, the ruler 2 and 21 is rotatably mounted on the top of the plate 1 and 20, respectively. As a result, the lower bearing surfaces of the ruler and the plate are not in the same plane, which can be a disadvantage when using the angle measuring device described as a drawing device. In the embodiment shown in FIGS. 2-6, this is
Disadvantage avoided.
A plate 35 designed in the manner of a scale consists essentially of three parts, namely a base plate 36, a first cover plate 37, which is shown partially cut away in FIG. 3, and a second cover plate
38. The base plate has a sector-shaped recess 39 in its left end area. A ruler 40 with a rectangular cross-section has an end part 41 of smaller thickness. The end part 41 of the ruler 40 is by means of a
Grub screw 42 on the first cover plate 37 is rotatably introduced, the end part when turning the ruler 40 around the threaded pin 42 in the direction of arrow 43 in the slot formed by the recess 39 of the base plate 36 into it. A rotary handle 44 screwed onto the threaded pin 42 enables the ruler 40 to be clamped in the selected rotational position.
On their inner sides directed towards the base plate 36, the two cover plates 37 and 38 each have a groove 45 or
46 on. In the first cover plate 37, the groove 45 runs along an arc, while in the second cover plate 38 the groove 46 is straight. Both grooves 45, 46 adjoin one another and receive a flexible piece of wire 47, one end of which is connected to the end part 41 of the ruler 40, for example in that the wire end is bent and inserted into a bore 48 in the end part 41. The second cover plate 38, which is made of a transparent material, e.g. B. a clear plastic, is provided with a graduation 49. The base plate 36, the first cover plate 37 and the ruler 40 can consist of plastic or light metal.
The base plate 36 can also be provided with a graduated scale 50, which has a scale for length measurement, so that the angle measuring device shown can also be used as an ordinary scale.
3-6 it can be seen that when the ruler 40 is pivoted out, the piece of wire 47 is again shifted in a straight line along the scale 49 so that the opening angle between the ruler 40 and the adjacent longitudinal edge of the base plate 36 at the end of the piece of wire 47 on the Scale 49 can be read. It can also be seen that the support surfaces of the ruler 40 and the base plate 36 lie in the same plane, so that the device shown can be placed flat on a drawing surface.
Another exemplary embodiment of the angle measuring device is shown schematically in FIG. In a plate-shaped part (not shown), a ruler 55 is rotatably mounted in a pivot point 56. With one end of the ruler 55, a rope-shaped element 58, z. B. a string or a braid with low elasticity attached. The rope-shaped element is guided on the plate-shaped part, not shown, along a first, circular arc-shaped path 59, over a first deflection roller 60, along a straight path 61 and over a second deflection roller 62 and at its other end with a parallel to the straight path 61 in the plate-shaped part displaceable gela.
connected scale element 63, which is subjected to the force of a tension spring 64. A mark 65 is applied to the part of the rope-shaped element 58 which runs along the straight path 61. It can be seen that when the ruler 55 is pivoted, the mark 65 moves in one longitudinal direction and the scale element 63 moves in the opposite longitudinal direction. For a certain distance of the attachment point 57 of the rope-shaped element 58 (Fig. 7) or the piece of wire 10 or 47 (Fig. 1, 3) on the ruler from the point of rotation of the ruler and for the same angle of rotation of the ruler is therefore in the embodiment of Fig. 7, the straight-line displacement path of the rope-shaped element is twice as large as the displacement path of the piece of wire in the exemplary embodiments of FIGS. 1 and 3.
With others
Words can therefore the said distance from the fastening point 57 to the pivot point 56 (Fig. 7) for the same scale length be smaller and thus the angle encoder can be built narrower and more compact.