Wi nkel messzeug
Die Erfindung betrifft ein Winkelmesszeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Winkelmesszeuge werden beispielsweise zum Messen, Anreißen und Prüfen von Winkeln bei der Holzverarbeitung eingesetzt. Gemäß der Druckschrift "Holztechnik Fachkunde; Verlag Europa-Lehrmittel; 15. Auflage; 1995; S. 281" werden beispielsweise über einen Präzisionswinkel mit einem Anschlag und einer Zunge Winkel von 90° gemessen, während mit einem sogenannten Gehrungsmaß feste Winkel von 45° gemessen werden. Zum Abnehmen, Übertragen und Anreißen beliebig großer Winkel wird eine sogenannte Schmiege eingesetzt, bei der die Zunge gegenüber dem feststehenden Anlageschenkel beweglich ausgeführt ist. Zur Messung von beliebigen Win-" kein werden herkömmliche Winkelgradmesser mit einer Gradskala von 0 bis 180° eingesetzt.
Zur Durchführung der vorbeschriebenen Aufgaben: Messen, Anreißen, Prüfen, Abnehmen, Übertragen von vorgegebenen Winkeln müssen demnach in dem Werkzeugsatz eines Schreiners praktisch vier unterschiedliche Werkzeuge:
Präzisionswinkel,
Präzxsionsgehrungsmaß,
Präzisionsschmiege und
Winkelgradmesser
vorhanden sein. Diese Winkelmesszeuge sind vergleichsweise teuer und bedürfen eines erheblichen Stauraums.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Winkelmesszeug zu schaffen, das bei minimalem vorrich-
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tungstechnischen Aufwand das Messen, Anreißen und Prüfen von Winkeln erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch ein Winkelmesszeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird das Winkelmesszeug mit einer Winkelskala und einer Arretiereinrichtung versehen, über die ein beweglicher Messschenkel (Messzunge) in vorbestimmten Winkeln zu einem feststehenden Anlageschenkel einstellbar ist. Das heißt, über diese Arretiervorrichtung lässt sich der Winkel zwischen Messschenkel und Anlageschenkel exakt vorgeben, so dass das erfindungsgemäße Winkelmesszeug durch die variable Voreinstellung die Aufgaben des Präzisionswinkels und des Präzisionsgehrungsmaßes übernimmt. Da die Arretiervorrichtung die Arretierung der beiden Schenkel praktisch in jedem beliebigen Winkel ermöglicht, erlaubt es das Winkelmesszeug auch, beliebige Winkel abzugreifen und diese über die integrierte Winkelskala abzulesen, so dass das erfindungsgemäße Winkelmesszeug auch die Aufgaben der Präzisionsschmiege und des Winkelgradmessers erfüllt.
Erfindungsgemäß wird es somit ermöglicht, mit einem einzigen Winkelmesszeug vier herkömmliche Werkzeuge zu ersetzen, so dass eine preisgünstige und raumsparende Lösung zur Verfügung gestellt wird, die eine präzise Prüfung, Abnahme und Messung von Winkeln ermöglicht.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Arretiereinrichtung mit einem drehfest mit dem Messschenkel verbundenen Drehkörper ausgeführt, an dem eine Vielzahl von Rastausnehmungen ausgebildet sind, in die ein am feststehenden Anlageschenkel geführter Schieber eingreift. Selbstverständlich könnte auch in kinematischer Umkehr der Schieber drehbar gelagert und die Rastausnehmungen ortsfest am Anlageschenkel ausgebildet sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Drehkörper eine Führung hat, entlang der der bewegliche Messschenkel verschiebbar ist, so dass dessen Anlagelänge verändert werden kann.
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Diese Führung kann beispielsweise eine Führungsplatte mit einem sich in Radialrichtung mit Bezug zum Drehkörper erstreckenden Führungsvorsprung sein, der in eine Führungsausnehmung des Messschenkels eintaucht. Durch entsprechende Länge des Anlagebereichs zwischen Führungsvorsprung und Führungsausnehmung wird die Präzision der Längsführung bestimmt. ;
Die Rastausnehmungen werden vorzugsweise am Außenumfang des Drehkörpers verteilt, so dass der im Anlageschenkel geführte Schieber in Radialrichtung zum Drehkörper angeordnet ist und über eine Druckfeder in seine Eingriffspositiön vorgespannt ist. Als besonders geeignet hat sich ein Teilungswinkel von 22,5° zwischen Rastausnehmungen herausge-^ stellt, so dass die häufig benutzten Maße 45°, 90°, etc. auf einfache Weise einstellbar sind.
Der mit den Rastausnehmungen zusammenwirkende Schieber wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Längsnut des Anlageschenkels geführt, die von einer Deckplatte abgedeckt ist. Diese Deckplatte hat eine Ausnehmung,, die von einem Betätigungselement für den Schieber durchsetzt ist.
Um das Gehrungsmaß auch als Lineal verwenden zu können, ist der Anlageschenkel mit einem Führungsschlitz versehen, in den der freie Endabschnitt des Messschenkels eintauchen kann, so dass sich der Messschenkel in Verlängerung des Anlageschenkels erstreckt.
Die Fixierung der Relativposition zwischen Messchenkel und Anlageschenkel erfolgt vorzugsweise zusätzlich oder al-
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ternativ zur Arretiervorrichtung über eine Klemmung, über die die beiden Schenkel in jeder beliebigen Winkelposition festlegbar sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Anlageschenkel als Profilkörper mit flächiger Anlage ausgeführt, während der Messschenkel als Schiene, vorzugsweie aus Stahl ausgeführt ist.
Die beiden zueinander benachbarten Innenkanten der Schenkel werden vorteilhafterweise mit einer Skala versehen .
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Winkelmesszeug;
Figur 2 eine schematische Seitenansicht auf das Winkelmesszeug aus Figur 2;
Figuren 3, 4, 5 Ansichten eines Anlageschenkels des Winkelmesszeugs aus Figur 1;
Figuren 6, 7, 8 Ansichten eines Drehkörpers des Winkelmesszeugs aus Figur 1;
Figur 9 einen Messschenkel des Winkelmesszeugs aus Figur 1;
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Figur 10 einen Schieber zur Arretierung des Messschenkels aus Figur 9;
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Winkelmesszeug
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Figur 11 eine Winkelskala des Winkelmesszeuges aus Figur 1 und
Figur 12 eine Deckplatte für den An lage se henkel gemäß den Figuren 3 bis 5.
In den Figuren 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Winkelmesszeug 1 dargestellt, wobei der besseren Verständlichkeit halber auch unsichtbare Linien eingezeichnet sind. Das Winkelmesszeug 1 wird aufgrund seiner Vielseitigkeit auch "Multiwinkel" genannt und hat einen feststehenden Anschlagoder Anlageschenkel 2, an dem ein verschieb- und verdrehbarer Messschenkel 4 - auch Zunge genannt - befestigt ist.
Die Verbindung zwischen den beiden Schenkeln 2, 4 erfolgt über eine Arretiereinrichtung 6, der ein Feststellelement 8 zur Fixierung der Relativposition der Schenkel 2 und 4 zugeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Feststellelement durch eine Klemmung gebildet, wobei eine Klemmschraube 10 die beiden Schenkel 2, 4 durchsetzt und auf den in Figur 1 zum Betrachter hin vorstehenden freien Endabschnitt eine Klemmmutter 12 aufgesetzt ist. Um ein Verdrehen zu Verhindern, ist die Klemmschraube 10 als Einpressschraube ausgeführt, die mit ihrem in Figur 2 linken Endabschnitt in den Anlageschenkel 2 eingepresst ist.
Die im folgenden noch näher beschriebene Arretiereinrichtung 6 hat einen Drehkörper 14, an dessen Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Rastausnehmungen 16 ausgebildet ist. Da dieser Drehkörper 14 in der Darstellung gemäß Figur 1 eigentlich nicht sichtbar ist, sind dort die Bezugslinien der Rastausnehmung 16 und des Drehkörpers gestrichelt angedeutet. Der Drehkörper 14 hat eine sich in Richtung des Messschenkels 4 erstreckende Führungsplatte 20, an deren gemäß Figur 1 vom Betrachter abgewandten Rückseite ein Füh-
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rungsvorsprung 18 ausgebildet ist, der in eine als Längsschlitz gefertigte Führungsausnehmung 23 des Messschenkels 4 eingreift, so dass dieser entlang des Führungsvorsprungs 20 in Linearrichtung verschiebbar ist. Auf den Drehkörper 14 ist eine kreisförmige Platte mit einer Messskala 22 aufgesetzt, an der der Schwenkwinkel des Messschenkels 4 mit Bezug zum Anlageschenkel 2 ablesbar ist.
Zur exakten Einstellung vorbestimmter Winkelpositionen ist im Anlageschenkel 2 ein Schieber 24 befestigt, der über eine Druckfeder 26 in Richtung auf den Drehkörper 14 vorgespannt ist, so dass er mit dem von der Druckfeder 26 entfernten Endabschnitt in eine der Rastausnehmungen 16 eingreifen kann. Zur Betätigung des Schiebers 24 hat dieser eine Kugelschraube 28, deren pilzförmiger Kopf auf der in Figur 1 sichtbaren Großfläche des Anlageschenkels 2 aufsitzt. Der Schieber 24 selbst ist in einer Führungsnut 30 geführt, die von einer Deckplatte 32 abgedeckt ist, so dass in der Ansicht gemäß Figur 1 lediglich der auf der Deckplatte 32 gleitende pilzförmige Kopf der Kugelschraube 28 sichtbar ist. Über die Kugelschraube 28 lässt sich dann der Schieber 24 gegen die Kraft der Druckfeder 26 vom Drehkörper 14 weg aus des Rastausnehmung 16 herausbewegen, so dass der Messschenkel 4 drehbar ist. Nach dem Loslassen des Schiebers 24 schnappt dieser aufgrund der Vorspannung in die nächste, zugeordnete Rastausnehmung 16 ein, so dass eine vorbestimmte Winkelposition der Schenkel 2, 4 eingestellt ist. An den inneren Längskanten des Anlageschenkels 2 und des Messschenkels 4 sind Messskalen 34 ausgebildet.
Gemäß den Figuren 1 und 2 hat der Anlageschenkel 2 einen Innenschlitz 36, dessen Stirnfläche 38 um etwa 45° angestellt ist. Dieser Innenschlitz 36 ermöglicht es, den Messschenkel 4 derart zu verschwenken und zu verschieben, dass sein angeschrägter Endabschnitt 41 in diesen Innenschlitz 36 eintaucht und der Messschenkel 4 in Verlängerung des Anlageschenkels 2 verläuft, das heißt, in diesem Fall
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ist der Schwenkwinkel zwischen den beiden Schenkeln 2, 4 gleich Null. Im folgenden werden die vorbeschriebenen Einzelteile des Multiwinkels 1 beschrieben.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen eine Vorderansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Rückansicht des Anlageschenkels 2 des Multiwinkels 1. Dieser Anlageschenkel 2 ist als Profilkörper, beispielsweise aus Aluminium hergestellt, wobei der in den Figuren 3 bis 5 oben liegende Endabschnitt halbkreisförmig abgerundet ist.
In der in Figur 3 sichtbaren Großfläche des Anlageschenkels 2 ist eine Ausnehmung 40 ausgebildet, in die die Deckplatte 32 bündig einsetzbar ist. Im Boden der Ausriehmung 40 ist die Führungsnut 30 zur Führung des Schiebers 24 angeordnet. Diese Führungsnut 30 mündet in einer halbkreisförmigen Stirnfläche 42, über die der Anschlagschenkel 2 zu einer Auflageplatte 44 am abgerundeten Endabschnitt zurückgestuft ist. Die Stirnfläche 42 und die Auflageplatte 44 bilden gemeinsam eine Aufnahme für den Drehkörper 14.
Der Innenschlitz 36 mit der schrägen Stirnfläche 42 erstreckt sich in Verlängerung der in Figur 3 sichtbaren Großfläche der Auflageplatte 44 in den Aufnahmeschenkel 2 hinein.
An der in Figur 5 dargestellten Rückseite des Messschenkels 2 ist eine Ausnehmung 45 zu Einsetzen einer weiteren, nicht dargestellten Deckplatte 32 vorgesehen. Diese Deckplatten können gemäß Figur 1 mit dem Firmenlogo des Multiwinkel-Herstellers versehen sein.
Im Bereich der Auflageplatte 44 ist mittig eine Lagerbohrung 46 ausgebildet, in die die Klemmschraube 10 eingepresst werden kann.
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Winkelmesszeug
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Die Figuren 6 bis 8 zeigen eine Vorderansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Rückansicht des Drehkörpers 14, über den der Messschenkel 4 am vorbeschriebenen Anlageschenkel 2 befestigt ist. Demgemäß hat der Drehkörper 14 eine Grundplatte 48 mit einem etwa kreisförmigen Endabschnitt, von dem sich in Radialrichtung die vorgenannte Führungsplatte 20 weg erstreckt. Der Radius des kreisförmigen Teils der Grundplatte 4 8 entspricht demjenigen der Stirnfläche 42, so dass dieser Endabschnitt in die durch die Auflageplatte 44 und die Stirnfläche 42 des Anlageschenkels 2 gebildete Aufnahme einsetzbar ist.
An der in Figur 6 zum Betrachter hin weisenden Großfläche der Grundplatte 48 ist ein Rastkörper 50 ausgebildet, an dessen ümfangsfläche die Rastausnehmungen 16 verteilt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Rastausnehmungen 16 etwa keil- oder trapezförmig ausgeführt. Der Teilungswinkel &agr; zwischen zwei benachbarten Rastausnehmungen 16 beträgt 22,5°, so dass insgesamt 16 Rastausnehmungen am Außenumfang des Rastkörpers 50 verteilt sind. Diese Einteilung ermöglicht es, die am häufigsten benötigten Grundeinstellungen, beispielsweise 45° und 90° auf einfache Weise äußerst präzise einzustellen.
An der in Figur 8 sichtbaren Rückseite der Grundplatte 48 ist der Fuhrungsvorsprung 18 zur Führung des in Figur 9 dargestellten Messschenkels 4 ausgebildet. Die Höhe des FuhrungsvorSprungs 18 ist geringer als die Stärke des Messschenkels 4 gewählt. Dieser Fuhrungsvorsprung 18 ersteckt sich von einer von der Klemmschraube 10 durchsetzten Durchgangsbohrung 52 bis zu dem in der Figur 7 unten liegenden, freien Endabschnitt der Führungsplatte 20, so dass die Länge des Fuhrungs vor Sprungs 18 hinreichend ist, um eine exakte Linearführung des Messschenkels 4 zu gewährleisten.
Die wirksame Länge des Messschenkels 4 lässt sich nach dem Lösen der Klemmung durch Verschieben des Messschenkels 4 entlang des FührungsvorSprungs 18 verändern.
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Gemäß Figur 9 ist der von der Schrägfläche 41 entfernte Endabschnitt des Messschenkels 4 abgerundet, wobei der Krümmungsradius demjenigen der Auflageplatte 44 entspricht. Die den Messschenkel 4 durchsetzende Fuhrungsausnehmung 23 und der Führungsvorsprung 18 sind mit Gleitpassung ausgeführt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Messschenkel 4 als Stahlschiene gefertigt. . :
Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf den in der Führungsnut 30 geführten Schieber 24. Wie bereits erwähnt, ist dieser an seinem dem Rastkörper 50 zugewandten Endabschnitt entsprechend der Geometrie der Rastausnehmung 16 verjüngt, so dass eine definierte Eingriffslage zur Bestimmung der Drehposition gewährleistet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde ein etwa trapezförmiger Endabschnitt mit keilförmig zulaufenden Seitenflächen 54 gewählt. Gemäß Figur 10 hat der Schieber 24 des Weiteren eine Gewindebohrung 56, in die die Kugelschraube 28 einsetzbar ist.
Wie bereits vorstehend erwähnt, wird die Führungsnut 30 von der in Figur 12 in Einzeldarstellung gezeigten Deckplatte 32 abgedeckt, die die in die Ausnehmung 40 des Anlageschenkels 2 eingesetzt ist. Die Deckplatte 32 hat im Bereich des Schiebers 24 ein Langloch 58, das vom Bolzen der Kugelschraube 28 durchsetzt ist, so dass der Schieber 24 über die Kugelschraube 28 aus der Eingriffsposition mit dem Rastkörper 50 heraus bewegbar ist.
Figur 11 zeigt schließlich die mit der Winkelskala 22 versehene Platte, die auf den Drehkörper 14 aufgeschraubt ist. Diese Winkelskala 22 wirkt mit einer feststehenden Markierung auf dem Anlageschenkel 2 zusammen, so dass die Winkelposition des Messschenkels 4 mit Bezug zum Anlageschenkel 2 ablesbar ist.
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Zur Montage des Multiwinkels 1 wird die Klemmschraube 10 in den Anlageschenkel 2 eingesetzt, anschließend der Messschenkel 4 mit dem Drehkörper 14 aufgesetzt und der Schieber 24 mit der Druckfeder 26 in die Führungsnut 30 eingelegt. Die Winkelskala 22 wird auf den Drehkörper 14 aufgeschraubt und anschließend der Messschenkel 4 und der Anlageschenkel 2 durch Aufschrauben der Klemmmutter 12 fixiert. Der Schieber 24 wird durch Aufsetzen der Deckplatte 32 und durch Einschrauben der Kugelschraube 28 gesichert der Multiwinkel 1 ist betriebsbereit.
Zur Verwendung als Präzisionswinkel oder Präzisionsgehrungsmaß wird die Klemmung gelöst und der vorbestimmte Winkel (90° bzw. 45°) zwischen den Schenkeln 2, 4 eingestellt, wobei der Schieber 24 über die Kugelschraube 28 aus seiner Eingriffsposition heraus bewegt ist. Nach dem Einstellen des vorbestimmten Winkels lässt man den Schieber 24 in seine Eingriffsposition zurückschnappen, so dass aufgrund der flächigen Anlage der Seitenflächen 54 in der Rastausnehmung 16 eine exakte Winkeleinstellung vorliegt. Diese Winkeleinstellung kann dann durch Festdrehen der Klemmmutter 12 fixiert werden.
Zum Abnehmen von Winkeln wird ebenfalls die Klemmung gelöst und der Schieber 24 aus seiner Eingriffsposition herausbewegt und anschließend der Winkel durch Verdrehen der Schenkel 2 und 4 abgenommen. Falls dieser abgenommene Winkel nicht einem durch die Rastausnehmungen vorgegebenen Winkel entspricht, kann der Messschenkel 4 durch Festschrauben der Klemmmutter 12 auch in Zwischenpositionen arretiert werden, so dass praktisch jedweder Winkel abnehmbar und an der Messskala 22 ablesbar ist - das Multiwerkzeug erfüllt dann die Aufgabe einer Präzisionsschmiege bzw. eines Winkelgradmessers.
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Anhand des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels sollte lediglich das Konstruktionskonzept des neuartigen Multiwin-
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kels erläutert werden. Selbstverständlich kann die Arretierung in den unterschiedlichen Winkelpositionen auch über andere Rast- oder sonstige Eingriffselemente, wie beispielsweise eine Kugelrastung oder ähnliches, erfolgen. Wesentlich ist, dass die Winkel in jedweder Winkelposition festlegbar sind und dass die am häufigsten verwendeten Winkel (90°, 45°) durch geeignete Eingriffselemente vorgegeben sind.