Die Erfindung bezieht sich auf einen Zirkel mit Schenkelgelenk, durch
welches die beiden an ihren unteren Enden mit Minen- oder Nadelhalterungen versehenen
Zirkelschenkel an ihren oberen Enden gelenkig miteinander verbunden sind, mit einer
in Nähe des Schenkelgelenkes vorgesehenen, die Zirkelschenkel durchdringenden Verstellspindel,
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Zirkel so
auzubilden, daß das bei Gebrauch notwendige Schärfen oder Anspitzen der Mine, außerdem
das von ihrem Abnutzungsgrad abhängige Nachstellen durch Lösen der Minenhalteschraube,
Verschieben der Mine und wieder Festziehen der Schraube entfallen können. Trotzdem
soll eine hohe Genauigkeit der sogenannten Nullstellung, bei der bei geschlossenen
Zirkelschenkeln Mine und Nadel sich in möglichst enger Nachbarschaft befinden sollen,
gewährleistet sein.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen
Zirkel durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Merkmale gelöst, nämlich
dadurch, daß die beiden Zirkelschenkel vorzugsweise aus Metall bestehen und der
der Minenhalterung dienende Minenschenkel im Vergleich zu dem der Nadelhalterung
dienenden Nadelschenkel derart verkürzt ist, daß eine an dem freien Kupplungsende
des Minenschenkels mit einem Kupplungsansatz spielfrei und festsitzend angebrachte
längliche Feinminenmechanik-Einheit entsprechender Länge in der Nullstellung des
Zirkels mit ihrer Minenspitze auf die Nadelspitze ausricht- und längenverstellbar
ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
– Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Feinminenmechanik-Einheit
nach Art eines Druck-Bleistiftes (TK-Stiftes) oder Drehbleistiftes ausgebildet und
weist ein Gehäuse aus formstabilem Kunststoff sowie den am Schaft der Einheit seitlich
angeformten und derart ausgebildeten Kupplungsansatz auf, daß in der Nullstellung
des Zirkels der Schaft mit seiner Minenspitze zur Achse des Minenschenkels einwärts
und auf die Spitze des Nadelschenkels weisend geneigt ist. Die Kupplung wird besonders
präzise und trotzdem lösbar, wenn der Kupplungsansatz mit einem im Querschnitt mehrkantigen,
insbesondere vierkantigen, Sackloch auf das entsprechend mehrkantige und mit einer
Anschlagschulter versehene Kupplungsende des Minenschenkels spielfrei und festsitzend
aufsetzbar ist, wobei die Achse des Sackloches zur Schaftachse der Einheit unter
einem spitzen Winkel geneigt ist. Hierfür ist eine Preßsitzver-bindung zwischen
dem Kupplungsende (Einpreßansatz) aus Metall, z.B. Edelstahl, und dem Kupplungsansatz
aus formstabilem, insbesondere glasfaserverstärktem, Kunststoff, besonders geeignet,
welche sehr stabil und nur mit besonderem Kraftaufwand lösbar ist, was bei Schul-
oder Kinderzirkeln von Vorteil ist. Außerdem ist durch die Verkürzung eines metallischen
Minenschenkels das Gewicht des Zirkels verringert.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind weiterhin darin zu
sehen, daß der neue Zirkel mit der Feinminenmechanik-Einheit, insbesondere als Spezialausführung
eines TK-Stiftes ausgebildet, sich sehr genau auf den Nullpunkt einstellen läßt.
Die Feinminen brauchen nicht nachgeschärft zu werden. Das Nachstellen der Minen
erfolgt durch einfachen manuellen Druck auf den „Drücker" des Druckbleistiftes
(oder durch Drehen bei einer Einheit mit Drehbleistift-Funktion).
Der Kupplungsansatz weist insbesondere eine etwa trapezförmige Außenkontur
auf, wobei die an den Schaft angrenzende, dem Nadelschenkel abgewandte Übergangsfläche
des Trapezes schräg oder geneigt zur Achse des Sackloches und die gegenüberliegende
freie Begrenzungsfläche achsparallel zur Sacklochachse verläuft. Diese Ausführung
gestattet, daß der Minenschenkel mit der Feinminenmechanik-Einheit zum Nadelschenkel
eine solche enge Stellung einnehmen kann, daß in der Nullstellung Minen und Nadelspitze
praktisch zusammentreffen.
Der Sitz des Kupplungsansatzes auf dem Kupplungsende kann auch mittels
Schraubverbindung abgesichert oder hergestellt sein, d. h. ebenfalls durch eine
lösbare Verbindung, mit dem auch bei der lösbaren Preßsitzverbindung vorhandenen
Vorteil, daß man bei einem Zirkel Feinminenmechanik-Einheiten mit verschiedenen
Minenstärken verwenden kann. Es ist stattdessen auch möglich, daß der Sitz des Kupplungsansatzes
auf dem Kupplungsende mittels Niet- oder Klebverbindung abgesichert oder hergestellt
ist. Wie bereits erwähnt, besteht das Gehäuse der Feinminenmechanik-Einheit vorteilhafterweise
aus GFK (=glasfaserverstärktem Kunststoff).
Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden im
folgen anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
1 einen Zirkel nach der Erfindung mit
angekuppelter Feinminenmechanik-Einheit und in geschlossener Nullstellung,
2 den Gegenstand nach 1
mit entkuppelter Feinminenmechanik-Einheit in geöffneter Stellung und in Draufsicht,
3 bis 5
den Kupplungsansatz in Seitenansicht mit einem Ausschnitt des angrenzenden Schaftes(3),
in Draufsicht von oben und im Teilschnitt nach der Ebene IV–IV (4)
sowie in Frontansicht gemäß Blickrichtung V nach 3 (5)
Der in 1 dargestellte Zirkel hat ein Schenkelgelenk
SG, durch welches die beiden an ihren unteren Enden mit einer Minenhalterung
1 oder einer Nadelhalterung 2 versehenen Zirkelschenkel Z1 bzw.
Z2 an ihren oberen Enden gelenkig miteinander verbunden sind. Eine Verstellspindel
3 durchdringt in der Nähe des Schenkelgelenkes SG die beiden Zirkelschenkel
Z1, Z2. Die Verstellspindel 3 gehört zu einem Feineinstell-Mitteltrieb,
bei dem das der Feineinstellung dienende Rändelrad 4 zwischen den Zirkelschenkeln
Z1, Z2 verstellbar fest auf der Spindel 3 sitzt, deren beidseits des Rändelrades
4 sich in und durch die Lagerbüchsen 5a, 5b der Schenkel
erstreckende Spindelabschnitte 3a, 3b ein Rechts- bzw. ein Linksgewinde
aufweisen. Beim Drehen des Rändelrades in die eine Drehrichtung werden die Zirkelschenkel
Z1, Z2 aufgespreizt, bei Drehung in die andere Richtung zusammengeführt. Beide Zirkelschenkel
Z1, Z2 sind im Bereich des Schenkelgelenkes SG miteinander verzahnt (nicht dargetellt)
und somit um die Achsen der Schrauben 6a, 6b symmetrisch bezüglich
einer Winkelhalbierenden zwischen beiden Schenkeln feinverstellbar. Die Grob- oder
Schnellverstellung des Zirkels erfolgt durch manuelles Auseinanderziehen oder Zuasammendrücken
der mit den Lagerbüchsen 5a, 5b auf den Spindelabschnitten
3a, 3b gelagerten Zirkelschenkel Z1, Z2. D.h. die Steigung des
Rechts- bzw. Linksgewindes der Spindelabschnitte 3a, 3b ist so,
daß sich die Zirkelschenkel Z1, Z2 mit einem gewissen manuellen Kraftaufwand zur
Überwindung der Getriebereibung grobverstellen lassen. Die Getriebereibung ist jedoch
so stark, daß sich der Zirkel bei Benutzung keinesfalls von selbst verstellen kann.
Erfindungsgemäß bestehen die beiden Zirkelschenkel vorzugsweise aus
Metall und ist, wie es 1 in Verbindung mit
2 zeigt, der der Minenhalterung dienende Minenschenkel
Z1 im Vergleich zu dem der Nadelhalterung dienenden Nadelschenkel Z2 derart verkürzt,
daß eine an dem freien Kupplungsende 7 des Minenschenkels Z1 mit einem
Kupplungsansatz 8 spielfrei und festsitzend angebrachte längliche Feinminenmechanik-Einheit
FME entsprechender Länge in der Nullstellung des Zirkels mit ihrer Minenspitze
1.1 auf die Nadelspitze 2.1 ausricht- und längenverstellbar ist.
In der idealen Nullstellung schneiden sich die beiden Achsen 9' des schaftartigen
Gehäuses 9 der Einheit FME und (Z2') des Nadelschenkels Z2 im Punkt P0
der beiden Spitzen 1.1 und 2.1. In der Praxis erreicht man mit
einer Feinminenspitze 1.1 einen sehr kleinen Abstand zur Nadelspitze
2.1, so daß man mit dem Zirkel auch sehr kleine Kreise von z.B. 1 mm Durchmesser
schlagen kann.
Wie man erkennt, ist die Feinminenmechanik-Einheit FME nach Art eines
Druckbleistiftes ausgebildet und weist ein schaftartiges Gehäuse 9 (im
folgenden als Schaft bezeichnet) aus formstabilem Kunststoff sowie den am Schaft
der Einheit seitlich angeformten und derart ausgebildeten Kupplungsansatz
8 auf, daß in der Nullstellung P0 des Zirkels der Schaft
9 mit seiner Minenspitze 1.1 zur Achse Z1' des Minenschenkels
einwärts und auf die Spitze 2.1 des Nadelschenkels 2 weisend um
einen Winkel von etwa 20° geneigt ist. Im besonderen ist hierzu – wie
es 2 bis 5 näher
zeigen – der Kupplungsansatz 8 mit einem im Querschnitt mehrkantigen,
insbesondere vierkantigen, Sackloch 10 auf das entsprechend mehrkantige
und mit einer Anschlagschulter 7.1 versehene Kupplungsende 7 des
Minenschenkels Z1 spielfrei und festsitzend aufsetzbar, wobei die Achse
10' des Sackloches 10 zur Schaftachse 9' der Einheit
FME unter dem weiter oben erwähnten und in 3 mit &agr;
bezeichneten spitzen Winkel schräg verläuft.
Der Kupplungsansatz 8 weist eine etwa trapezförmige Außenkontur
auf, wobei die an den Schaft 9 angrenzende, dem Nadelschenkel Z2 abgewandte
Übergangsfläche 8.1 des Trapezes schräg oder geneigt zur Achse
10' des Sackloches 10 und die gegenüberliegende freie Begrenzungsfläche
8.2 achsparallel zur Sacklochachse 10' verläuft. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsansatz 8 der Feinminenmechanik-Einheit
FME auf das Kupplungsende 7 des Minenschenkels Z1 mittels Preßsitz aufsetzbar,
d.h. die Einheit FME läßt sich nur mit größerem Kraftaufwand vom Kupplungsfortsatz
7 abziehen. Gemäß einer Variante ist es auch möglich, den Sitz des Kupplungsansatzes
8 auf dem Kupplungsende 7 mittels Schraubverbindung zusätzlich
zum Preßsitz abzusichern oder überhaupt herzustellen und abzusichern.
Wenn eine Auswechselung der Einheit nicht erforderlich ist bzw. es
ausreicht, den Zirkel mit nur einer Minenstärke zu verwenden, kann der Sitz des
Kupplungsansatzes 8 auf dem Kupplungsende 7 mittels Niet- oder
Klebverbindung abgesichert oder hergestellt sein. Das Gehäuse bzw. der Schaft
9 der Feinminenmechanik-Einheit bestehen vorzugsweise aus GFK (=glasfaserverstärktem
Kunststoff). Mit einem solchen Kunststoff läßt sich die vorteilhafte Preßsitz-Verbindung
Kunststoff-Metall bzw. Kunststoff.- Stahl zwischen Kupplungsansatz 8 und
Kupplungsfortsatz 7 stabil und dauerhaft verwirklichen.
SG- Schenkelgelenk
1- Minenhalterung
2- Nadelhalterung
Z1- Zirkel- bzw. Minenschenkel
Z2- Zirkel- bzw. Nadelschenkel
3- Verstellspindel
4- Rändelrad
5a, 5b- Lagerbüchsen für (3)
3a, 3b- Spindelabschnitte mit Rechts- bzw. Linksgewinde
6a, 6b- Schrauben
7- freies Kupplungsende von (Z1)
8- Kupplungsansatz
FME- Feinminenmechanik-Einheit
1.1- Minenspitze
2.1- Nadelspitze
9- schaftartiges Gehäuse bzw. Schaft von (FME)
9'- Achse von (9)
Z2'- Achse von (Z2)
P0- Nullpunkt von (1.1) und (2.1)
Z1'- Achse von (Z1)
10- Sackloch in (8)
7.1- Anschlagschulter an (7)
10'- Achse von (10)
&agr;- Winkel zwischen (9') und (10' bzw.
Z1')
8.1- Übergangsfläche an (8)
8.2- (8.1) gegenüberliegende Begrenzungsfläche an (8)