РУЛЕТКА
TAPE MEASURE

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для применения в строительстве, деревообработке, судо- и вагоностроении, других отраслях промышленности, а также в быту.
В настоящее время промышленностью выпускается большая номенклатура измерительных рулеток. Приоритет на рынке отдается моделям, позволяющим производить измерения одной рукой, рулетки оснащаются приспособлениями и комплектующими материалами, повышающими удобство пользования (различные кнопочные и рычажные фиксаторы ленты; ленты, профиль которых препятствует их провисанию при выдвижении; многофункциональные магнитные и другие по функциональным возможностям наконечники на выдвижном конце ленты, в том числе и типа «Tru-Zero»). Конструктивные усовершенствования рулеток в основном направлены на увеличение срока службы и сохранение работоспособности в экстремальных условиях (обрезиненные, ударопрочные корпуса из металла и пластмассы, специальные защитные, антикоррозионные и антифрикционные покрытия лент).
Предлагаемая рулетка поможет расширить номенклатуру выпускаемых измерительных рулеток за счет предложения на рынке товара с другими, ранее не достижимыми потребительскими свойствами.
Однако существующие измерительные рулетки предназначены для измерения линейных размеров путем непосредственного сравнения со шкалой /1. ГОСТ 7502-98, М.: ИПК Издательство стандартов, 1998/.
Известны устройства для измерения расстояний, содержащие корпус, гибкую ленту с нанесенной на нее шкалой расстояний, наматываемую на барабан, натяжную пружину и фиксатор ленты /2. Авторское свидетельство СССР №137271, кл. 42b, 4, 1961; 3. Патент США №3662969, кл. G01B 3/10, 1972/.
Недостатком известных устройств является низкая стабильность натяжения ленты и невысокая точность измерения.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является принятая за прототип рулетка, представленная на фиг. 1, содержащая корпус (1) с размещенными в нем возвратной пружиной (не показана) и гибкой лентой (2) с нанесенной на оба ее края шкалой расстояний (3), снабженная ручным фиксатором вытянутой из корпуса рулетки ленты (показан только рычаг фиксатора (4)), оканчивающейся наконечником (5) с держателем (6) для закрепления на предмете, подлежащем измерению /4. Патент США №4527334, кл. G01B 3/10, 1985/. Данная конструкция рулетки позволяет повысить удобство в ее использовании.
Недостатком подобной рулетки является невысокая точность измерения и ограниченная номенклатура контролируемых изделий.
Задачей изобретения является повышение точности и расширение номенклатуры контролируемых изделий.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является интеграция нониуса в прилив А рулетки, обеспечивающая переход от измерения линейных размеров путем непосредственного сравнения со шкалой расстояний к сличению положения миллиметровых штрихов шкалы расстояний со штрихами нониуса, что повышает точность измерений. А использование корпуса рулетки, снабженного дополнительными измерительными поверхностями приливов В и С, в качестве концевой меры длины при проведении измерений, расширяет номенклатуру контролируемых изделий.
Указанная задача и достижение заявленного технического результата достигаются за счет того, что в известном устройстве - рулетке, содержащей корпус (1) с размещенными в нем возвратной пружиной и гибкой лентой (2) с нанесенной на оба ее края шкалой расстояний (3), снабженной ручным фиксатором (показан рычаг (4) фиксатора) вытянутой из корпуса рулетки ленты, оканчивающейся наконечником (5) с держателем (6) для закрепления на предмете, подлежащем измерению, корпус рулетки дополнен приливами А, В и С, причем прилив А ориентирован от места выхода ленты (2) из корпуса (1) в направлении ее движения при вытягивании, снабжен двухсторонней направляющей ленты с продольным окном (9) на верхней поверхности прилива А, двумя нониусами (10), нанесенными на противоположные стороны продольного окна, смещенные относительно друг друга на толщину держателя (6) наконечника (5), при этом нулевая точка (11) одного нониуса совмещена с внутренней измерительной поверхностью (7) держателя наконечника, а нулевая точка другого нониуса (11) смещена в сторону вытяжного конца ленты на размер толщины держателя наконечника и совмещена с внешней измерительной поверхностью держателя наконечника, при этом две части прилива В размещены на боковых противоположных поверхностях прилива А, составляют общую измерительную поверхность (12), параллельную измерительным поверхностям (7) и (8) держателя (6) наконечника (5), обращенную в сторону вытяжного конца ленты и жестко связанную с нулевой точкой нониуса (11), которая совмещена с внутренней измерительной поверхностью (7) держателя наконечника, а прилив С расположен на противоположной от места выхода ленты стороне корпуса рулетки в форме параллелепипеда и содержит измерительную поверхность (13), параллельную измерительным поверхностям (7), (8) и (12) держателя наконечника и прилива В.
Предложена рулетка, содержащая существенные признаки прототипа: корпус (1) с размещенной в нем возвратной пружиной (не показана) и гибкой лентой (2) с нанесенной на оба ее края шкалой расстояний (3), снабженную ручным фиксатором (показан рычаг (4) фиксатора) вытянутой из корпуса рулетки ленты, оканчивающейся наконечником (5) с держателем (6) для закрепления на предмете, подлежащем измерению.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенная рулетка обладает другими существенными, отличительными от прототипа признаками, а именно наличием новых элементов:
- прилива А, жестко связанного с корпусом рулетки при разработке и изготовлении самого корпуса, ориентированного в направлении движения ленты при ее выходе из корпуса рулетки, снабженного двухсторонней направляющей ленты с продольным окном (9) на верхней поверхности прилива А;
- двух нониусов (10), нанесенных на противоположные стороны продольного окна (9) прилива А, но смещенных относительно друг друга на толщину держателя (6) наконечника (5), при этом нулевая точка (11) одного из них совмещена с внутренней измерительной поверхностью (7) держателя (6) наконечника (5), а нулевая точка другого смещена в сторону вытяжного конца ленты и совмещена с внешней измерительной поверхностью (8) держателя (6) наконечника (5);
- двух частей прилива В, размещенных на боковых противоположных поверхностях прилива А, общая измерительная поверхность (12) которых параллельна измерительным поверхностям (7) и (8) держателя наконечника, обращена в сторону вытяжного конца ленты и жестко связана с нулевой точкой (11) нониуса (10), которая совмещена с внутренней измерительной поверхностью (7) держателя (6) наконечника (5);
- прилива С, расположенного на противоположной от места выхода ленты стороне корпуса рулетки в форме параллелепипеда, измерительная поверхность (13) которого параллельна измерительным поверхностям (7), (8) и (12) держателя наконечника и прилива В, и геометрически выходящего за габариты корпуса рулетки.
Декларируемый технический результат изобретения - повышение точности измерений и расширение номенклатуры контролируемых изделий достигается за счет конструктивных особенностей и технологии сборки корпуса рулетки, позволяющих достичь взаимной юстировки измерительных поверхностей (7) и (8) держателя (6) наконечника (5) при его неподвижной установке на вытяжной конец ленты (2) с измерительными поверхностями (12) и (13) приливов В и С корпуса рулетки, и нулевыми и(или) другими контрольными точками нониусов и шкалы расстояний ленты, а также за счет использования корпуса рулетки в качестве концевой меры длины в некоторых схемах измерений и применения ленты с желобчатым профилем, не требующей предварительного натяжения при проведении измерений.
В настоящем описании изобретения используются термины «концевая мера длины» и «измерительные поверхности». Их значение однозначно понятно при описании термина «концевая мера длины» - размеры которой определяются расстоянием между измерительными поверхностями, ограничивающими меру /5. статья «Меры длины», Советский энциклопедический словарь, М., «СЭ», 4-е издание, 1987 г./. А измерительные поверхности - это поверхности, размеры между которыми определяются, в нашем случае, расстояниями между нанесенными на ленту штрихами шкалы расстояний, то есть мы имеем дело со штриховой мерой длины. В случае использования корпуса рулетки, снабженного дополнительными измерительными поверхностями в качестве концевой меры длины при проведении комбинированных измерений рулеткой - мы имеем дело со штрихо-концевой мерой длины.
Ниже изобретение и сущность предлагаемой рулетки описаны более детально. На фиг. 1 представлена рулетка - прототип, на фиг. 2 и 3 представлена предлагаемая рулетка в разных ракурсах.
Предлагаемая рулетка, свободная от перечисленных выше недостатков, содержит корпус (1) с размещенной в нем лентой (2) желобчатого типа с нанесенной на оба ее края шкалой расстояний (3), заканчивающуюся наконечником (5) с держателем (6), возвратной пружиной и фиксатором ленты (не показаны), рычаг (4) которого может быть перемещен в пазу корпуса вниз для фиксации ленты в корпусе рулетки. Конструктивно прилив А является продолжением корпуса рулетки в месте выхода ленты (3) из него. Он ориентирован в направлении движения ленты из корпуса рулетки и имеет габариты, достаточные для размещения в нем, помимо продольной направляющей (не показана) для перемещения ленты соответствующего поперечного профиля, смотрового продольного окна (9). Оно размещено в верхней части прилива А, в нем видно примерно 2/3 от высоты штрихов шкалы расстояний. На скошенные к ленте стороны смотрового окна размещены нониусы (10), нулевые точки (11) которых совмещены с измерительными поверхностями, созданными внутренней (7) или внешней (8) поверхностью держателя (6) наконечника (5). Внутренняя верхняя поверхность кромки окна скошена к ленте для того, чтобы визуально приблизить штрихи нониуса к миллиметровым штрихам шкалы расстояний ленты и облегчить их визуальное сличение. Нониусы для совмещения с миллиметровыми штрихами шкалы расстояний ленты с точностью 0,1 мм или 0,05 мм имеют предпочтительную длину 19 мм или 39 мм и содержат 11 или 21 штрих, соответственно. Ширина штриха нониуса выбирается такой же, как ширина штриха шкалы расстояний ленты.
На боковых поверхностях прилива А выполнены две части прилива В, общая внешняя измерительная поверхность (12) которых параллельна измерительным поверхностям, созданным с внутренней (7) или с внешней (8) поверхностью держателя (6) наконечника (5), обращена в сторону наконечника, совмещена с нулевой точкой нониуса, совмещенного с внутренней измерительной поверхностью (7) держателя (6) наконечника (5). Эта измерительная поверхность (12) служит упором при схеме измерений - внутренняя измерительная поверхность (7) держателя наконечника - измерительная поверхность (12) прилива В, и определяет положение линии разметки при перенесении требуемого размера на размечаемой поверхности.
Совмещение нулевых точек (11) нониусов (10), измерительной поверхности (12) прилива В с внутренней (7) и внешней (8) поверхностями держателя (6) наконечника (5) осуществляется в процессе установки наконечника на ленту с использованием специального кондуктора, выполненного в виде рабочей концевой меры, размеры которой постоянно контролируются с использованием нониуса на различных этапах подготовки, разметки и установки наконечника с его окончательной фиксацией на ленте. Для такого варианта юстировки рулетки конструктивные особенности наконечника и его геометрические размеры, в том числе и выходящие за габариты направляющей ленты прилива А и за ширину ленты, значения не имеют. Такой вариант юстировки измерительных поверхностей рулетки не предполагает ее контроль путем совмещения контрольных точек при возвращении наконечника с лентой в прилив А до конца и их физического совпадения. Достаточным для контроля точности юстировки будет измерение концевой меры, размер которой указан на поверхности самой меры, с погрешностью, определяемой точностью самого нониуса.
На корпусе рулетки выполнен еще один прилив С в форме параллелепипеда, ориентированный как и прилив А в направлении движения ленты, но расположенный на противоположной от прилива А стороне корпуса рулетки и геометрически выходящий за его габариты, чтобы исключить мешающее влияние корпуса рулетки при некоторых вариантах измерений. Используется эта измерительная поверхность (13) прилива С при измерениях с использованием внешней поверхности (8) держателя (6) наконечника (5), как конечная точка измерения. При таком варианте измерений можно измерить расстояния между внутренними полостями (например, между противоположными стенами, полом и потолком и т.д.), что обычной рулетке недоступно. Размер, который необходимо добавить к полученному результату измерения, равен отрезку от нулевой точки шкалы нониуса (11) до измерительной поверхности (13) прилива С плюс толщина держателя (6) наконечника (5), этот размер может быть с требуемой точностью измерен при разработке и изготовлении корпуса рулетки и выбран равным, например, целому числу в 100 или 150 мм, для упрощения процедуры получения конечного результата измерений.
Предлагаемая рулетка работает следующим образом.
Перед началом измерений проводят контроль юстировки рулетки, измеряя концевую меру. При получении результата, совпадающего с размером, нанесенным на поверхность концевой меры, с точностью, определяемой количеством штрихов нониуса (0,1 мм или 0,05 мм), рулетка признается годной для проведения измерений.
С помощью предлагаемой рулетки можно реализовать несколько вариантов измерений с использованием внешней (8) или внутренней (7) поверхностей держателя (6) наконечника (5) и внешней поверхности (13) прилива С корпуса рулетки или измерительной поверхности (12) прилива В, соответственно. Варианты измерений, в которых не участвует корпус рулетки, можно использовать и для разметки. Результат измерений определяется путем сличения миллиметровых штрихов шкалы расстояний (3) ленты (2) со штрихами нониуса (10) с точностью, определяемой, как уже говорилось выше, количеством штрихов нониуса. Измерение линейных размеров обычной рулеткой путем непосредственного сравнения со шкалой расстояний ленты такую точность обеспечить не может.
Таким образом, применение предлагаемой рулетки позволит повысить точность измерений и расширить номенклатуру контролируемых изделий.
Для реализации предлагаемого технического решения может быть использовано стандартное оборудование, используемое в настоящее время для производства измерительных рулеток. Так, например, при изготовлении ленты может использоваться то же оборудование, которое используется для производства лент для обычных рулеток. Более жесткие требования могут быть предъявлены к таким характеристикам ленты, как плоско-параллельность боковых сторон, хотя могут быть и другие требования и не только к лентам, которые могут возникнуть на любых этапах конструирования и изготовления, например, разработки оснастки для сборки, контроля качества, точности и т.д.
Отличительные признаки заявляемого устройства - рулетки - обеспечивают появление новых свойств, не достигаемых в прототипе и аналогах. Проведенный сопоставительный анализ известных технических решений (аналогов) и уровня техники в исследуемой и смежных предметных областях позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного изобретения условию «новизны».
Результаты поиска известных решений в области рулеток измерительных и приспособлений к ним (МКИ: кл. G01B 3/10, G01C 3/10) с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Изобретение является «промышленно приемлемым», поскольку совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость при массовом производстве, так как для реализации заявленного устройства может быть использовано стандартное промышленное оборудование и предлагаемое изобретение может быть внедрено в существующих системах и схемах измерений линейных размеров в строительстве, деревообработке, судо- и вагоностроении, других областях промышленности, а также в быту.