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Zusammenklappbarer Mess-Stab, wie Zollstock
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen zusammenklappbaren Mess-stab
der im Oberbegriff des Anspruches 3 angegebenen Art. Messstäbe dieser Art sind z.ß.
aus den US-PS 1.080.192 und 2.515.622 bekannt. Diese- - beiden bekannten Mess-stäbe
weisen Öffnungen an der Oberfläche auf, durch die Staub, Schmutz und Flüssigkeiten
leicht in den Eingriffsbereich des DrehziaFens mit der Feder des Mess-stabes gelangen
können, wodurch die Drehzapfen und die Stellungseinrastorgane einem erheblichen
Verschleiss ausgesetzt werden. Bei dem Mess-stab gemäss US-PS 1.080.192 ist die
Gefahr einer Verschmutzung der Feder sogar sehr gross, wenn zwei Glieder des Stabes
in einem Winkel zueinander stehen. Die Öffnungen des Mess-stabes nach der US-PS
2.515.622 dienen zur Einführung von Federn und zum Festhalten der Federn in einer
vorgespannten Stellung. Dieser bekannte Mess-stab weist ausserdem auch Öffnungen
an der anderen Seite auf und grössere Mengen von Schmutz können, wenn die Glieder
des Mess-stabes einen Winkel von 900 miteinander bilden, durch diese weiteren Öffnungen
bis an die Eingriffsstellen der Feder mit den Aussparungen der Zapfen gelangen.
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Zusammenfassend kann somit über den Mess-stab nach der letzteren US-Patentschrift
ausgeführt werden, dass sich die Öffnungen für die Federn beim Eindringen von Staub
störend auf das Ablesen der Mass-ziffern und auf den Gebrauch des Mess-stabes auswirken,
dass die Aussparungen der Drehzapfen nicht gegen Eindrlngen von Staub und Schmutz
geschützt sind, dass die Einrastorgane dazu beitragen, abgelagerten Schmutz in die
Gelenkverbindung zu schieben, dass die Federn In deren Aussparung, da sle von kreisrundem
Querschnitt sind, zu nur unter Linienberührung am Drehzapfen anliegen, dass diese
Linienberührung zu einem erheblichen Verschleiss oder einer Verformung der Kanten
der Aussparungen führt gleichzeitig damit, dass bei jedem Ausklappen und Zusammenklappen
des Mess-stabes die Gefahr eines Ausschiebens der zylindrischen Federn aus der Aussparung
durch Keilwirkung besteht. Diese Gefahr ist besonders gross, wenn der Mess-stab
zum Messen einer konv« en Oberfläche verwendet wird, wo der Messstab verbogen werden
muss, wobei die Federn beim Überschreiten eines gegebenen Biegungsmomentes, das
der Gebraucher nicht kennen kann, aus der Aussparung ausrastet und der Mess-stab
dadurch in mindestens zwei Stücke geteilt wird, und diese Gefahr ist um soviel grösser,
als die Feder einen ziemlich grossen seitlichen Spiel haben muss, um sich während
des Zusammenklappens und des Ausklappens frei auf- und abwärts bewegen zu können.
Auch das Zusammensetzen der Glieder zu
einem kompletten Mess-stab
bietet noch erhebliche Schwierigkeiten, da die Federn nach der Montage eine gewisse
Vorspannung haben müssen, um die Glieder in deren eingerasteter Stellung zu halten.
Wegen der erforderlichen Vorspannung müssen die Federn während der Montage gerade
sein, so dass sie nach der Montage elhe gekrümmte und vorgespannte Stellung einnehmen.
Die Geradlinigkeit der Federn führt zu einer umständlichen Montage, indem Hilfswerkzeuge
von der Rückseite des Mess-stabes her eingesteckt werden müssen, um die Federn in
ihre Aussparung im Drehzapfen sowie durch Öffnungen in der Oberfläche des Mess-stabes
hindurch zu führen. Ohne diese rückseitigen Aussparungen wäre es vermutlich nicht
möglich, die Federn in ihre Stellung im Mess-stab zu führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Nachteilen
abzuhelfen, und diese Aufgabe wird durch einen Mess-stab gelöst, der durch die im
Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet Ist. Dadurch
können solche Öffnungen im Mess-stab, durch die Staub, Schmutz und Flüssigkeiten
bis an die jeweiligen Eingrlffsstellen zwischen den Drehzapfen und den Federn an
den Enden der Glieder gelangen können, gänzlich vermieden werden, mit geringerem
Verschleiss und wesentlich längerer Lebensdauer zur Folge.
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Ausserdem wird das Ablesen der Mass-ziffern wesentlich verbessert,
weil die mit der Mess-Skala versehene Oberfläche keine Öffnungen oder aussenseitig
angeordnete Federtelle aufweist. Die Verwendung von Blattfedern trägt ausserdem
dadurch zu einer Verlängerung der Lebensdauer bei, das statt einer Linienberührung
eine Flächenberührung zwischen den Federn und den Drehzapfenaussparungen vorhanden
ist. Diese Flächenberührung bewirkt ausserdem, dass der Mess-stab zum Messen von
stark konvex es Oberflächen verwendet werden kann, ohne dass der Mess-stab dabei
durch Zerteilung in mehrere Stücke zerstört wird.
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Wegen des vollständig oder praktisch vollständig geschlossenen Hohlraums
für die Feder kann der Hohlraum ein Schmiermittel aufnehmen, wodurch noch eine weitere
Verlängerung der Lebensdauer der Gelenkverbindungen und damit des Mess-stabes erzielt
werden kann.
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In der bevorzugten Ausführungsform des Mess-stabes bildet die einzige
Öffnung des Hohl raumes die Zapfeneinführungsöffnung selbst, indem die Einführungsöffnung
für die Blattfeder nach der Montage der Feder durch ein Abdeckstück geschlossen
werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit einigen Ausführungsbeispielen
und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt: Fig. 1 eine
Gelenkverbindung eines Mess-stabes nach der Erfindung In ausgeklapptem und eingerastetem
Zustand, Fig. 2 die Verbindung der Fig. 1 um 900 geknickt und in eingerastetem Zustand,
Fig. 3 die Verbindung der Fig. 2 gesehen von der entgegengesetzten Seite, Fig. 4
eine Ausführungsform eines Schnittes längs der Linie 1-1 der Fig. 1 durch einen
Verbindungszapfen mit zentral angeordnetem Querverrastungsorgan, Fig. 5 das Gliedende
des einen Gliedes mit weggelassener die Masseinteilung tragender Schicht, so dass
die Aussparung des Querverrastungsorgans sichtbar ist, Fig. 6 eine andere Ausführungsform
der Fig. 4, bei der das Querverrastungsorgan an der Aussenseite des Zapfens angreift,
Fig. 7 ein Gliedende entsprechend dem in Fig. 5 gezeigten Gliedende, aber mit einem
Querverrastungsorgan entsprechend dem in Fi. 6 dargestellten Querverrastungsorgan,
Fig. 8 ein Querverrastungsorgan entsprechend der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform,
Fig. 9 ein dem Gliedende der Fig. 7 entsprechendes anderes Gliedende mit losem oder
integriertem sich in Richtung der Anlagefläche des anderen Gliedendes erstreckenden
Verbindungszapfen, Fig. 10 die andere Seite des in Fig. 7 dargestellten Gliedendes,
Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie l-l durch eine Ausführungsform mit integriertem
Zapfen, und Fig. 12 die gleiche Darstellung wie in Fig. 3, aber ohne Unterbrechung
der Masseintellung an der die Zapfenverbindung aufweisenden Seite des Mess-stabes.
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Fig. 1 zeigt zwei aufeinander folgende Glieder 1, 2 eines erfindungsgemässen
zusammenklappbaren Mess-stabes, z.B. eines Zollstockes. Jedes Glied trägt eine Längenmass-Skala
3, die im gestreckten oder ausgeklappten Zustand des Mess-stabes eine zusammenhängende
Längenmassskala mit fortlaufenden Massziffern bildet und im dargestellten Beispiel
durch Zentimeterangaben gebildet wird. Die aufeinander folgenden Glieder 1, 2 jedes
Glledpaares sind an ihren Gliedenden 4, 5
durch einen Loch-Zapfenverbindung
miteinander verbunden, die eine Drehung des einen Gliedendes 4 um 3600 im Verhältnis
zum Gliedende 5 des anderen Gliedes 2 gestattet. In Fig. 2 sind die beiden Glieder
1, 2 0 um 90 zueinander gedreht und werden durch miteinander zusammenwirkende Aussparungen
22 und Vorsprünge 23 an den einander zugewandten Flächen der Gliedenden in dieser
Stellung festgehalten. Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 gezeigte Gliedpaar 1, 2 gesehen
von der anderen Seite des Mess- bzw. Zollstockes.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Loch-Zapfenverbindung der Gliedenden
4, 5 längs der Linie 1-1 der Fig. 1. Ein loser Verbindungszapfen 7 liegt mit einem
umlaufenden Flansch 8 an einer Schulter 9 an, die in einem Loch 10 im Gliedende
4 ausgebildet ist. Das freie Ende 11 des Zapfens 7 ragt in eine kreisrunde nicht
durchgehende Öffnung 12 hinein, die eine Längsverschiebung des Zapfens 7 in Achsrichtung
der Öffnung gestattet. Der im Gliedende 4 gelagerte Teil des Zapfens 7 ist mit leichter
Gleitpassung um seine Achse drehbar in diesem gelagert.
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Der Zapfen 7 wird am Gliedende durch ein Querverrastungsorgan 14 gehalten,
dass. wie eine Blattfeder ausgebildet ist, die in ihrer Längsrichtung schwach gekrümmt
ist und sich in Längsrichtung des Gliedes 2 sowie durch ein Querloch 15 des Zapfens
7 hindurch erstreckt.
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Flug. 5 zeigt eine sich-in Längsricltung des Gliedes 2 erstreckende
Aussparung 16, in der die Enden der Blattfeder gelagert sind, nachdem die Feder
vom Ende des Gliedes 2 her durch den Zapfen 7 hindurch eingesteckt worden ist. Wenn
die Glieder 1, 2 um .900 zueinander gedreht werden, z.B. von der in Fig. 1 gezeigten,
in die in Fig. ? gezeigte Stellung, führt der Zapfen eine Drehbewegung im Gliedende
4 und eine Längsverschiebungsbewegung im Gliedende 5 aus, wobei die Längsverschiebung
durch die Vorsprung 23 und die Aussparungen 22 der einander zugewandten Flächen
der Gliedenden 4, 5 bewirkt wird, wodurch die Gliedenden aus dem gegenseitigen Verrastungseingriff
der einen Stellung in den Verrastungseingriff der anderen Stellung springen: Die
endseitig geschlossene Öffnung 12 für das freie Ende des Zapfens 7 und die Aussparung
16 können beim Spritzgiessen des Gliedes bzw. des Gliedendes 5 ausgebiidet sein,
können aber auch durch spanabhebende Bearbeitung mit darauf folgendem Verkleben
von zwei oder mehreren, das Glied 2 bildenden Schichten hergestellt werden, -von
denen die über der Aussparung angeordnete Schicht, die in Fig. 5 teilweise entfernt
ist, die Aussparung 16 und die Öffnung 12 bodenseitig verschliesst. Die Blattfeder
14 ist In ihrer in Fig. 4 dargestellten
Ruhelage etwas vorgespannt,
um die beiden Gliedenden 4, 5 sicher zusammenzuhalten.
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Da das freie Ende 11 des Zapfens 7 im Inneren des Materials des Gliedendes
5 unterhalb der mit Masseinteilungen 3 versehenen Oberfläche liegt, und das Querverrastungsorgan
14 des Zapfens 7 ebenfalls dort angeordnet ist, wird ein Mess- oder Zollstock ohne
ein aussenseitiges Verrastungsorgan erzielt, weiches die Ablesung stören oder die
Anbringung bzw. Prägung der Massmarkierungen und Massziffern im Endbereich 5 des
Gliedes verteuern kann. Dies ist insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, wo der
Mess-stab im Gegensatz zu üblichen Mess-stäben kein sichtbares Zapfenende aufweist.
Ferner kann bei der erfindungsgemässen Ausführung kein Schmutz von der Aussenseite
des Gliedendes 5 her eindringen, und ausserdem kann der Zapfen ohne Beeinträchtigung
der Mass-Skala des Mess-stabes mit einem grösseren Durchmesser ausgeführt werden,
um die Verbindung zwischen den Gliedern zu verstärken.
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Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform mit abgewandelter Ausbildung
des Zapfens 7a, des Querverrastungsorgan 14a und der Aussparung 16a. Das Querverrastungsorgan
wird ebenfalls durch eine Blattfeder gebildet, besteht aber hier aus zwei Teilen
oder ist U-förmig, wobei die beiden- Teile oder U-Schenkel 17 sowohl in längslaufenden
beiderseits des Zapfens 7a an dessen freiem Ende 11a liegenden Aussparungen 16e
im Gliedende 5 els auch in einem umlaufenden Aussparung oder zwei einander gegenUberliegenden
Aussparungen 18 am freien Ende 11a des Zapfens gelagert sind. Fig. 8 zeigt eine
Ausführungsform des Querverrastungsorgan 14a, bei der das Querverrastungsorgan zum
Eingreifen mit einem mit einer umlaufenden Aussparung 18 versehenen Zapfen 7a bestimmt
ist, so dass bei der Drehung der Glieder 1, 2 reiativ zueinander nur eine Drehbewegung
zwischen den Zapfen 7a und dem in die Aussparung 18 eingreifenden Querverrastungsorgan
14a erfolgt, und der Zapfen 7a somit drehfest im Gliedende 4 gelagert sein kann.
Dadurch wird auch wirksam verhindert, dass Staub von der Aussenseite her in den
Bereich um den das Gliedende 4 durchsetzenden Zapfen 7a eindringt. Weist der Zapfen
7a an seinem freien Ende anstelle von einer umlaufenden Aussparung zwei einander
gegenüberliegenden Aussparungen 18 auf, in die die Blattfederteile 17 eingreifen,
erfolgt keine Drehbewegung zwischen den Blattfederteilen und dem Zapfen, und der
Kopf des Zapfens 7a muss dann mit Gleitpassung mit seinem Flansch 8 an der Schulter
9 im Gliedende 4 anliegend gelagert
sein, so dass eine Drehbewegung
zwischen dem Zapfen kopf und dem Gliedende erfolgen kann. Massziffern und etwaige
Teile der Masseinteiiungsstriche können dann, wle in Fig. 3 gezeigt, an der Oberfläche
des Zapfen kopfes angeordnet sein, so dass der Mess-stab in seinem gestreckten Zustand
keine Unregelmässigkeiten in der Massziffernangabe und der Anordnung der Masseinteilungsstriche
aufweist.
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Die in Fig. 8 dargestellte U-förmige Blattfeder ist für einen Zapfen
mit umlaufender Aussparung vorgesehen, indem an der Innenseite der U-Schenkel eine
Ausnehmung 19 mit gleicher Rundung wie der des Bodens der Ausnehmung des Zapfens
ausgebildet ist. Aus Fig. 8 ist ausserdem ersichtlich, dass die Blattfeder 14a gesehen
von einer Längskante eine Ausbiegung 20 aufweist, die, wenn die Blattfeder 14a in
Eingriff mit dem Zapfen 7a eingeführt wird, eine Vorspannung der federnden Befestigung
des Zapfens 7a am Gliedende 5 bewirkt.
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Fig. 9 zeigt die Innenseite des Gliedendes 4, die mit Stellungseinrastaussparungen
22 für entsprechende, an der Innenseite des anderen Gliedendes 5 angeordnete, in
Fig. 10 gezeigte Stellungseinrastvorsprünge 23 versehen ist. Der Zapfen 7a zum Einführen
in die Öffnung 12 des anderen Gliedendes 5 ragt senkrecht vom Gliedende 4 aus. Die
Vorsprünge 23 des Gliedendes 5 passen genau- in die Aussparungen 22 0 des Gliedendes
4 für die. vier festen, um 90 zueinander versetzten Verrastungsstellungen ein.
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Fig. 11 zeigt einen dem Schnitt 1-1 der Fig. 1 entsprechenden Schnitt
durch eine andere Ausführungsform der Zapfen-Lochverbindung, bei der der Zapfen
7b einen integrierten Teil des Gliedendes 4 bildet. Dadurch werden die die Masseinteilung
tragenden Flächen an beiden Zapfenenden frei von Unterbrechungen durch die Zapfen-Lochverbindung,
und der Zapfen ist mit einer umlaufenden Aussparung versehen, in die die Kanten
der Ausnehmungen 19 des Querverrastungsorgan 14a eingreifen. Bei den Verrastungsstellungen
der Glieder 1, 2 ist der Zutritt zum Spiel zwischen dem Zapfen und dem den Zapfen
aufnehmenden Loch vollständig gesperrt. Fig. 12 zeigt die andere Seite des in Fig.
2 dargestellten Mess-stabes mit einem integrierten Zapfen 7b, wodurch die Mass-skala
und die Massziffern nicht durch die Loch-Zapfenverbindung beeinträchtigt werden.
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Bei sämtlichen dargestellten Ausführungsformen wird die Feder 14
bzw. 14a bei der Montage in die längslaufende Aussparung 16 bzw. 16a eingeführt,
die auch ein im Formgussverfahren hergestellter Kanal sein kann, und die Einführungsöffnung
am Stirnende des Gliedes kann offen
bleiben oder aber durch ein
Abdeckstück abgedeckt werden, so dass der durch die Aussparung 16, 16a und die Öffnung
12 gebildete Hohlraum eines Gliedendes 5 nach der Montage der Feder und des Drehzapfens
7, 7a oder 7b vollständig geschlossen ist. Dies gestattet die Anordnung eines dauerhaften
Schmiermittels im Hohlraum, um die Lebensdauer der Gelenkverbindung zu verlängern
und deren Drehungsreibung herabzusetzen. Dadurch wird erzielt, dass die Zapfeneinführungsöffnung
12, die durch den Drehzapfen 7, 7a oder 7b vollständig verschlossen ist, die einzige
Öffung des Hohl raumes ist.