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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Befestigen wenigstens zweier Artikel aneinander und insbesondere eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum schnellen und wirkungsvollen Anheben,
Zuführen
und Eingrenzen in einer benachbarten Beziehung innerhalb einer Befestigungsvorrichtung
und nachfolgendem Befestigen von Abschnitten von mindestens zwei
relativ steifen, allgemein zylindrischen Artikeln.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es
ist manchmal notwendig, Abschnitte von relativ steifen, allgemein
zylindrischen Artikeln in einer engen Beziehung während der
Ausbildung eines Endprodukts einzugrenzen, sodaß die relative Bewegung eingeschränkt ist,
während
das Endprodukt ausgebildet wird. Zum Beispiel wird, wenn Strahlungswärmeverrohrung
in einer Betongebäudezufahrt
verlegt werden soll, ein tragendes Netz in der Form eines Drahtgeflechts
an Ort und Stelle verlegt und die Strahlungswärmeverrohrung wird dann an dem
Drahtgeflecht angebracht, wenn es über Abschnitte des Drahtgeflechts
in einer gewünschten, üblicherweise
schlangenförmigen
Weise weiter verlegt wird. Herkömmlicherweise
wird die Anbringung mit Drahtverbindungen oder Nylonverbindungen
ausgeführt,
welche um Abschnitte des Drahtgeflechts und benachbarter Abschnitte
der Strahlungswärmeverrohrung
gewickelt werden, bevor der Beton darüber gegossen wird und aushärtet, um
den Zufahrtsweg auszubilden. Wo zusätzliche Festigkeit erforderlich
ist, kann herkömmlicher
Bewehrungsstahl zum Drahtgeflecht hinzugefügt werden oder an Stelle des Drahtgeflechts
verwendet werden. In anderen Bautypen, wo ein konventioneller Bewehrungsstab
eingesetzt wird, um Strukturen, die aus Beton ausgeführt werden,
zu verstärken,
werden Bewehrungsstahlabschnitte unter Verwendung herkömmlicher
Verbindungsmittel aneinander angebracht, wenn oder bevor sie an
den gewünschten
Ort bewegt werden, bevor der Beton vergossen wird, um die Strukturen
auszubilden.
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Die
Anwendung solch herkömmlicher
Verbindungsmittel ist eine erschöpfende
Arbeit, die zeitaufwendig ist und unzuverlässige, uneinheitliche Ergebnisse
erzeugt, wo die Verbindungsmittel auf wahllose Art angebracht oder
sogar ausgelassen werden, um die Arbeit zu minimieren. Auch wird
in einigen Anwendungen eine Polystyrolschaumplatte unter der Verrohrung
und dem Gitter angeordnet. Werkzeuge nach dem Stand der Technik
zum Anbringen von Befestigungsvorrichtungen, um die Verrohrung an
den tragenden Netzen anzubringen, schaffen es nicht, durchgehend
zufriedenstellende Ergebnisse zu liefern, klemmen häufig und
stellen ein Risiko der Beschädigung
der Verrohrung (und der geschäumten Platte,
wo diese verwendet wird) dar und beeinträchtigen die Funktionalität der Verrohrung.
Auch tolerieren bisherige Werkzeuge nicht Unregelmäßigkeiten in
der darunter liegenden Oberfläche
oder ein weiches Substrat, wie eine geschäumte Platte, und sind langsam
und mühsam
im Einsatz.
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Befestigungsvorrichtungen
in der Gestalt von Verschlußklammern,
welche besonders geeignet für
die obigen Anwendungen sind, wurden in jüngster Zeit durch den vorliegenden
Erfinder, Peter G Mangone, Jr., entwickelt und sind in seinen
US-Patenten Nr. 6,298,549 ;
6,606,786 ; und
6,779,241 beschrieben, deren Lehren
und Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Die Verschlußklammern, welche
in diesen Patenten beschrieben sind (in den oben genannten Patentschriften
als "Vorrichtungen zum
Ausbilden eines Verschlusses" (devices
for forming an enclosure) bezeichnet) können im allgemeinen mit Bezugnahme
auf
1 beschrieben werden.
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Folglich
umfassen die Verschlußklammern 10 aus 1 zwei
Seitenelemente 12, 14, welche entsprechende innere
und äußere Seitenflächen 12A, 12B, 14A und 14B aufweisen.
Die zwei Seitenelemente sind allgemein gebogen, wie gezeigt, und weisen
obere Körperabschnitte 16 und 18 auf,
welche drehbar durch ein Drehelement 20 verbunden sind.
Die Seitenelemente 12 und 14 weisen Angriffsabschnitte 22 und 24 auf,
welche sich nach außen
von den äußeren Seitenflächen jedes
der Elemente erstrecken. Eine Drehbewegung nach innen wird durch
Aufbringen einer allgemein nach unten gerichteten Kraft auf die
oberen Flächen 34 und 36 jedes
der Angriffsabschnitte 22 und 24 erzielt, wenn
die Verschlußklammern
in Kontakt mit der Verrohrung kommen (wie zum Beispiel in 4B bis 4D unten
gezeigt).
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Das
Drehelement 20 kann ein Falzscharnier („living hinge", wie gezeigt) sein
oder ein anderes Gelenkselement, wie in den oben genannten Patentschriften
beschrieben, sein. Der Drehelementspielraumbereich 38 ermöglicht die
Drehbewegung der Seitenelemente in im wesentlichen parallelen Ebenen
von einer offenen/aufnehmenden Position in eine geschlossene/verriegelnde
Position. Die Seitenelemente sind so gestaltet, um in einer geschlossenen Position
mittels Verschlußabschnitten
an oder nahe den fernen Enden der Seitenelemente zu verriegeln. Vorzugsweise
sind, sobald sie einmal im Eingriff stehen, die Verschlußabschnitte
unauflösbar
verriegelt. Der Verschlußabschnitt
eines der zwei Elemente kann einen biegsamen Endabschnitt, wie bei 26 gezeigt,
umfassen, welcher eine Vertiefung 30 aufweisen kann. Der
Verschlußabschnitt
des anderen der zwei Elemente kann einen vorspringenden Endabschnitt,
wie bei 28 gezeigt, mit einem Hakenabschnitt 32 aufweisen,
welcher konfiguriert ist, um mit der Vertiefung 30 zusammenzupassen,
wobei der biegsame Endabschnitt und der vorspringende Endabschnitt
so angeordnet und konfiguriert sind, daß das Aufbringen von Kraft
auf die Angriffsabschnitte die Verschlußabschnitte aufeinander zu
bewegt, worauf das Hakenelement 32 in die Vertiefung 30 eindringt,
um die Verschlußabschnitte
unlösbar
ineinander einzupassen. Andere Verriegelungs- oder Verschlußkonfigurationen
können
verwendet werden.
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Die
inneren Seitenflächen 12A und 14A der Elemente 12 und 14 definieren
eine vollkommen umschlossene Öffnung 168 (4D),
wenn die Seitenelemente sich in der verriegelten Position befinden. Die
Einzelheiten des Verschlußelements
aus 1 als auch anderer Verschlußelemente sind in den oben
erwähnten
Patenten '549, '786 und '241 beschrieben,
welche im Wege der Bezugnahme, wie vorangehend angegeben, Bestandteil
dieser Anmeldung sind. Auch sollte beachtet werden, daß die vorliegende
Erfindung mit anderen Befestigungsvorrichtungsbauarten verwendet
werden kann, so lange die Befestigungsvorrichtungsbauarten miteinander
verriegelnde schwenkbare Seitenelemente und Angriffsabschnitte zum
Aufbringen einer nach innen gerichteten verschließenden Kraft
auf die Seitenelemente umfassen.
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Die
Patente '549, '786 und '241 beschreiben ein
Gerät zum
Bewegen einer Verschlußklammer
wie jener aus 1 von einer offenen Position
in eine geschlossene Position, um zum Beispiel wenigstens zwei relativ
steife Artikel unter Verwendung eines Werkzeugs zu umschließen. Das
beschriebene Werkzeug umfaßt
eine Zuführbahn,
welche eine Reihe von Verschlußklammern
in ihrer offenen Position trägt
und zwingt die Verschlußklammern
in Richtung einer Endplatte des Werkzeugs, wobei die führende Verschlußklammer
gegen die Endplatte gezwungen wird. Die Endplatte des Werkzeugs
weist eine allgemein ebene Oberfläche und eine Führung auf,
welche nach außen
von der ebenen Oberfläche
in Richtung der Reihe von Klammern vorspringt. Die Führung umfaßt die erste
Führungsfläche und,
beabstandet davon, eine zweite Führungsfläche. In
dem Werkzeug werden die Klammern gegen die Endplatte gepreßt, sodaß ein Abschnitt
wenigstens eines der zwei Elemente der Klammer entweder der ersten
oder der zweiten Führungsfläche zugewandt
ist und ein Abschnitt des anderen der zwei Elemente der jeweils anderen
der ersten und der zweiten Führungsfläche zugewandt
ist.
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Das
obige Werkzeug weist Mittel, wie in den Patenten beschrieben, zum
Aufbringen von Kraft auf die Angriffsabschnitte der beabstandeten
Abschnitte der Klammer auf. Das Kraft aufbringende Mittel dieses
Geräts
gemäß dem Stand
der Technik ist relativ zu den Angriffsabschnitten so angeordnet,
daß das kraftaufbringende
Mittel die Angriffsabschnitte der Klammern kontaktiert, um sie von
der geöffneten
Position in die geschlossene Position zu bewegen, wobei die zwei
relativ steifen Elemente zwischen den inneren Oberflächen der
Klammer eingegrenzt sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Gerät und ein
verbessertes Verfahren zum Eingrenzen von Abschnitten von wenigstens
zwei relativ steifen, allgemein zylindrischen Artikeln in einer benachbarten
Beziehung unter Verwendung einer Befestigungsvorrichtung mit ineinander
eingreifenden, drehbaren Elementen, welche von einer geöffneten
Position in eine geschlossene Position bewegbar sind. Das Gerät und das
Verfahren: 1) nehmen die Artikel auf und heben sie weg von der Oberfläche, auf
welcher sie ruhen; 2) heben den Körper des Geräts weg von
der Oberfläche;
3) fuhren die Befestigungsvorrichtung in die Position zum Eingrenzen
der Artikel; 4) befestigen sicher und effizient die Befestigungsvorrichtung
in der geschlossenen Position um die Artikel; und 5) geben die geschlossene
Befestigungsvorrichtung und die Artikel zügig vom Gerät frei.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Aufrißansicht
von vorne einer Verschlußklammer
gemäß dem Stand
der Technik, welche in der Anwendung der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden kann;
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2 ist
eine Aufrißansicht
der Hinterseite eines Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Aufrißansicht
von vorne der Vorderseite eines Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4A-4D sind
Darstellungen des fernen Endabschnitts eines Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung,
welche verschiedene Stufen im Klammerschließ- und -verriegelungsvorgang
des Geräts
zeigen;
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht von oben eines Klammeraufnahmemagazins
eines Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6A und 6B sind
jeweils entsprechend eine Vorderansicht und eine Hinteransicht der Bodenplatte
des Magazins aus 5;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Greiferarms, welcher im Gerät aus 1 und 2 eingesetzt
werden kann;
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8A-8D sind
Darstellungen der Funktionsweise von Greiferarmen, welche in der
Umsetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können;
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9A und 9B sind
jeweils Darstellungen der Vorder- und Hinterseite eines Klammertreibers,
welcher in der Umsetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können;
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10 ist
eine perspektivische Hinteransicht einer Körperplatte eines Aufbringungsabschnitts
eines Geräts,
welches gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann;
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10A ist eine perspektivische Teilansicht von hinten
eines alternativen Aufbringungsabschnitts eines Geräts, welches
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, in welcher Finger mit breiten,
flachen Enden verwendet werden;
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11 ist
eine Abdeckung, welche mit der Körperplatte
aus 10 zusammengefügt
werden soll; und
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11A ist eine perspektivische Ansicht einer federgespannten
Sperre, welche in der Abdeckung aus 11 angebracht
werden soll.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
vollständiges
Greif- und Befestigungsgerät 100 gemäß der Erfindung
ist in 2 und 3 dargestellt. Das Gerät 100 umfaßt ein(en)
Aufbringungsabschnitt oder -gehäuse 102,
welches Mittel umfaßt,
wie unten beschrieben, zum Aufnehmen und Anheben relativ steifer,
im allgemeinen zylindrischer Artikel weg von einer Oberfläche, welche
die Artikel trägt,
zum Anheben des Körpers
des Geräts,
zum Zuführen
einer Verschlußklammer
in Position, um die Artikel einzugrenzen, zum Befestigen der Klammer
in der geschlossenen Position und zum Freigeben der Verschlußklammer
und der Artikel vom Gerät.
Das Gerät
umfaßt
auch ein Magazin 104 zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Verschlußklammern
und zum Zuführen
jener Klammern in den Aufbringungsabschnitt. Schließlich umfaßt das Gerät eine Schubstange 106 zum
Betätigen
des Aufbringungsabschnitts und zum Ausführen des Verfahrens der Erfindung.
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Der
Klammerschließ-
und -verriegelungsvorgang des Befestigungsgeräts 100 der vorliegenden Erfindung
ist in 4A – 4D dargestellt.
Diese Figuren stellen eine Ansicht des distalen Endabschnitts (ferner
Endabschnitt) des Körpers 108 des
Aufbringungsabschnitts dar. Wie in diesen Figuren gezeigt, umfaßt der Körper 108 eine
Ausnehmung 110 in seiner äußeren Oberfläche 112,
in welcher in der Darstellung eine führende Verschlußklammer 114 positioniert
und bereit ist, um geschlossen und verriegelt zu werden, und Finger 116 und 118 am Ende
des Aufbringungsabschnitts. Die Ausnehmung 110 umfaßt eine
untere Schwelle 128. Sie weist auch eine obere Begrenzung 130 auf,
welche bogenförmig ist,
um von der oberen Kante der Klammer wegzubleiben (wie in 10 gezeigt),
um es nachfolgenden Klammern zu ermöglichen, in die Ausnehmung 110 einzutreten.
In 4A-4D wurde die ausgekehlte obere
Begrenzung entfernt, um bei der Darstellung des Klammerverschließ- und – verriegelvorgangs
zu helfen.
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Die
Finger 116 und 118 umfassen die gerundenten fernen
(distalen) Enden 120 und 122, welche durch eine
Ausnehmung 124 getrennt sind. In der dargestellten Ausführungsform
krümmen
sich die gekrümmten
Kanten der Finger sanft in die Ausnehmung 124, welche an
ihrer Oberseite 126 gerundet ist. In alternativen Ausführungsformen
kann die Ausnehmung 126 andere Konfigurationen aufweisen. Auch
können
die fernen Enden 120 und 122 der Finger 116 und 118 andere
Konfigurationen aufweisen. Zum Beispiel können die Finger nach unten
verjüngend
zulaufen, um eine scharfe Spitze, eine enge flache Spitze, ein breites
flaches Ende auszubilden, oder die fernen Enden der Finger können von
anderer Gestaltung sein, je nach Wunsch. Eine solche alternative
Gestaltung ist in 10A gezeigt, wo die Finger 116A und 118A breite
flache Enden 120A und 122A aufweisen.
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4A-4D zeigen
einen Abschnitt der Arme 140 und 142 des Treibers 138,
welcher umfassender in Verbindung mit 9A-9B beschrieben
und dargestellt ist. Die Arme 140 und 142 weisen jeweils
führende
Flächen 144 und 146 auf.
Die Klammer 114 umfaßt äußere Elemente 148 und 150,
welche drehbar an ihrem proximalen Ende (nahen Ende) durch ein Drehelement
in der Form eines Falzscharniers 152 (living hinge) verbunden
sind. Die äußeren Elemente
weisen Angriffsabschnitte 154 und 156 auf, die
sich allgemein nach außen
von den äußeren Oberflächen jedes
der Klammerelemente zum Angriff durch die führenden flachen Flächen 144 und 146 des
Treibers 138 erstrecken. Außerdem weisen die fernen Enden
der Klammerelemente einen ersten und einen zweiten Verriegelungsabschnitt 158 und 160 auf.
Schließlich
sind die äußeren führenden
Kanten 159 und 161 der äußeren Elemente in Richtung der
Mittellinie der Klammer gekrümmt.
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Nun
Bezug nehmend auf 4A wird eine Klammer 114 bereit
für die
Aufbringung mit den Treiberarmen 140 und 142 benachbart
den Angriffsabschnitten 154 und 156 gezeigt. Zwei
relativ steife, allgemein zylindrische Artikel werden im Querschnitt
im Bereich zwischen den Klammerarmen in der Form von Gummistrahlungswärmerohren 144 (z.B. PEX-Verrohrung) und Stahldrahtgitter 164 gezeigt. Die
Oberseite der Ausnehmung 126 in dieser bevorzugten Ausführungsform
weist einen Radius auf, welcher im allgemeinen dem äußeren Radius
des oberen Strahlungswärmerohrs 162 entspricht,
was es ihr ermöglicht,
satt an der Oberseite der Ausnehmung zu liegen. Schließlich werden
die fernen Enden 120 und 122 der Finger 116 und 118 in
Ruhelage gegen eine im allgemeinen flache Oberfläche 166 wie eine geschäumte Polystyrolplatte
auf der Oberfläche
einer Gebäudezufahrt
vor der Aufbringung von Beton (nicht gezeigt) gezeigt, welcher die
Strahlungswärmeverrohrung
und das Drahtgitter bedecken soll. Es sollte beachtet werden, daß in vielen
Anwendungen die tragende Oberfläche
unregelmäßig oder
mit Gesteinskörnungen
(aggregate) oder Schutt bestreut ist.
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In 4B sind
die Treiberarme 140 und 142 teilweise vorgerückt gezeigt,
um die Klammer nach unten (über
eine Sperre hinaus, wie genauer unten erklärt wird) zu bewegen, wobei
sie in einer idealen Position gegenüber dem Drahtgitter und dem
Strahlungswärmerohr
angeordnet ist, welche in einem früheren Schritt im Einsatz der
Vorrichtung in die Ausnehmung 124 hinein angehoben wurde.
Wie in dieser Figur ersichtlich ist, greift die innere Ober fläche der Klammer
an dem Strahlungswärmerohr
an, um eine weitere Bewegung der Klammer nach unten zu begrenzen.
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Als
nächstes
ist in 4C der Treiber weiter nach unten
ausgefahren gezeigt, wobei die Arme 140 und 142 gegen
die Angriffsabschnitte 154 und 156 drücken, was
die äußeren Elemente 148 und 150 veranlaßt, sich
nach innen zu drehen, bis die Verriegelungsabschnitte 158 und 160 einander
gerade berühren.
Wie in dieser Figur ersichtlich ist, geben die verriegelnden Elemente
die Oberfläche 166 unterhalb
der Finger frei.
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Schließlich ist
in 4D der Klammertreiber 138 in seiner untersten
Position ausgerückt
gezeigt, was die miteinander verriegelnden Abschnitte veranlaßt, sich,
wie gezeigt, unauflösbar
zu verriegeln. Dies erzeugt eine vollständig umschriebene Öffnung 168 zwischen
den äußeren Elementen,
welche das Strahlungswärmerohr
und das Drahtgitter in einer benachbarten Beziehung eingrenzt. In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Ecken 163 der Klammern gerundet, um die Wahrscheinlichkeit,
daß die Klammern
sich auf der tragenden Oberfläche
oder in darauf vorhandenem Schutt verfangen, wenn sich die Seitenelemente
nach innen in die geschlossene Position drehen, zu minimieren.
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In
der Praxis werden die Schritte von 4A bis 4D einschließlich in
einer ununterbrochenen gleichmäßigen Bewegung
ausgeführt.
(Tatsächlich, wie
unten besprochen, wird der volle Umfang des Betriebs des Geräts 100 vorzugsweise
mit ununterbrochener, gleichmäßiger Bewegung
erzielt.) Auch bestimmt die Größe der Klammer
in ihrer geschlossenen Position gegenüber den äußeren Durchmessern der eingegrenzten
Artikel, wie gut die festgelegten Artikel in der sie eingrenzenden Öffnung gehalten werden.
Daher wird, wenn ein satterer Sitz angestrebt wird, eine kleinere
Klammer verwendet. Schließlich
kann, während
die vorliegende Erfindung als ideal für den Einsatz beim Eingrenzen
relativ steifer, allgemein zylindrischer Artikel (wie Gummischläuche, Draht,
Metallstangen usw.) in einer benachbarten Beziehung angesehen wird,
sie bei Artikeln mit anderen Formen verwendet werden und tatsächlich kann
sie auch bei Artikeln, die nicht relativ steif sind, eingesetzt
werden.
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5 ist
eine Ansicht des Magazins 104 des Geräts 100 von oben. In
dieser Ansicht sind die inneren Rohrträger 170 und 172 und
die äußeren Rohrträger 174 und 176 in
einer Endansicht an die Rohrträger 178 geschweißt zu sehen.
Die Rohrträger 178 umfassen
Kerben 180, um ein Spiel für die Klammern bereitzustellen,
wenn sie eingeschoben werden und sich in ihre Position bewegen,
wenn das Magazin geladen wird. Folglich ist eine solche Klammer 114 in 5 mit
den nahen (proximalen) Spitzen 182 und 184 jedes
ihrer äußeren Elemente 148 und 150 in
der Kerbe 180 ruhend und den Angriffsabschnitten 154 und 156 im
Raum zwischen den Paaren benachbarter innerer und äußerer Tragrohre
(support tubes) ruhend dargestellt. Eine Reihe von Klammern (nicht
gezeigt) wird in das Magazin geladen, sodaß sie nach unten entlang der
inneren und äußeren Rohrträger gleiten,
wobei die führende
Klammer in dem Aufbringungsabschnitt 102 ruht und nachfolgende
Klammern aneinander anliegen und sich nach oben vom Ende des Magazins
entlang der inneren und äußeren Tragelemente
erstrecken. Dies stellt eine Versorgung von Klammern sicher, welche
schnell in aufeinanderfolgenden Stellen, wie vom Benutzer des Werkzeugs gewünscht, angewendet
werden kann. Während
die Klammern aufgrund der Schwerkraft sich an ihren Ort bewegen
und fir das Zuführen
zu dem Gerät
bereit bleiben, können
die Klammern auch unter Anwendung einer Federbelastung (nicht gezeigt)
gegen die oberste Klammer im Magazin positioniert und zugeführt werden.
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Wie
in 2 ersichtlich ist, sind die Magazinrohrträger an einer
Bodenplatte 186 befestigt (zum Beispiel durch Verschweißen, wie
gezeigt), welche an der äußeren Oberfläche 112 des
Körpers 108 des Aufbringungsabschnitts
angebracht ist. Die Bodenplatte 186 wird jeweils entsprechend
in Vorder- und Hinteransicht in 6A und 6B gezeigt.
Die vordere Oberfläche 188 der
Bodenplatte ist daher allgemein flach und umfaßt Löcher zur Aufnahme von Schrauben
zum Anbringen der Platte an der äußeren Oberfläche 112 des
Aufbringungsabschnitts. Die Platte ist entlang ihrer oberen Begrenzung 130 gebogen,
um Klammern an der Platte vorbei in den Körper des Aufbringungsabschnitts
einzulassen, wobei die Klammerangriffsabschnitte 154 und 156 durch
die Schlitze 190 und 192 in der Platte hindurchgehen
und die Oberseite der Klammer den zentralen Bogen im Punkt 194 passiert.
Schließlich
umfaßt
die Platte 186 zwei nach innen gerichtete Finger 196 und 198,
welche von der hinteren Oberfläche 200 der
Platte vorragen. Diese Finger weisen Abflachungen 202 und 204 auf,
die von den äußeren Kanten 206 und 208 der Platte
zurückversetzt
sind, um das Positionieren der Platte in der Ausnehmung 110 des
Aufbringungsabschnitts zu ermöglichen.
Die allgemein flachen Rückenflächen 210 und 212 der
Finger 196 und 198 sind von der Rückabdeckung 304 (11)
beabstandet und arbeiten mit den Sperren 370 zusammen,
die gegenüber
den Fingerflächen
angeordnet sind, um aufeinanderfolgende Klammern an Ort und Stelle
zu halten, bis sie benötigt
werden, wie unten erklärt
wird.
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Wenn
man das Gerät
in die Ansicht in 3 umdreht, sind zwei überlappende
Greiferarme 300 und 302 gezeigt, welche drehbar
an der Abdeckung 304 des Körpers 108 des Aufbringungsabschnitts 102 angebracht
sind. Jeder der Greifarme ist ein im wesentlichen identisches Spiegelbild
des anderen. Ein repräsentativer
Greiferarm 300 ist also in 7 dargestellt
und umfaßt
einen Steuerabschnitt 305 und einen Anhebeabschnitt 307.
Der Steuerabschnitt weist einen breiten, allgemein V-förmigen Schlitz 308 auf,
welcher von der oberen äußeren Ecke 310 des Greiferarms
zur mittleren, inneren Fläche 312 des Steuerabschnitts
hinläuft
und zurück
in Richtung der unteren äußeren Ecke 314 des
Steuerabschnitts zurückläuft. Ein
Drehloch 316 ist in der unteren inneren Ecke 318 des
Steuerabschnitts positioniert.
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Der
Anhebeabschnitt 306 umfaßt eine Führungsfläche 320, welche mit
einem keilförmig
zulaufenden Ende 322 beginnt, das eine abgefaste Kante 324 aufweist,
gefolgt durch eine nachfolgende Schräge 326 und eine allgemein
gebogene Fläche 328, welche
zu einer gerundeten Öffnung 330 führt. (In
der dargestellten Ausführungsform
ist die Öffnung 330 für das Aufnehmen
des Rohrs 162 bemessen.) Die Enden 322 können gerundet
oder abgeschrägt
sein, um eine potentielle negative Einwirkung auf Substrate, wie
geschäumte
Polystyrolplatten, zu minimieren. Die Greiferarme sind zur überlappenden
Drehbewegung mittels eines Drehzapfen 332 (3)
montiert, welcher durch die Drehlöcher 316 der zwei
Greifelemente hindurchgeht. Auch nimmt die Bohrung 331 einen
Führungsstift 333 auf,
welcher an dem gekrümmten
Schlitz 394 (1 & 11) in
der Abdeckung des Aufbringungsabschnitts angreift.
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Der
Betrieb der Greiferarme 300 und 302 ist in 8A-8D dargestellt.
Folglich ist die Vorrichtung 100 auf der Oberfläche 166 positioniert,
welche Artikel trägt
(nicht gezeigt), die in einer Klammer eingegrenzt werden sollen,
die mit dem Gerät
angebracht werden soll. Wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf
das Gerät
aufgebracht wird (wie unten beschrieben), drehen sich die Greiferarme
nach innen auf die Position, welche in 8B gezeigt
ist, sodaß die
abgefasten Enden 322 die innere Kante 334, die entlang
der Ausnehmung 124 verläuft,
freigeben. Die abgefasten Spitzen der Greiferarme sind daher bereit,
um anfänglich
an dem Heizungsrohr größeren Durchmessers 162 (4A)
zu ergreifen. Die Greiferarme fahren fort sich zu drehen, um unter
das Drahtgitter unterhalb der Verrohrung zu greifen, wobei sie die
Position erreichen, die in 8C gezeigt
ist, wo sich die abgefasten Spitzen einander gegenüber befinden.
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An
diesem Punkt umfassen die Greiferarme die Heizungsrohr- und die
Drahtgitterabschnitte, welche von der Oberfläche 166 durch die
Scherenwirkung der Greiferarme abgehoben wurden. Die Artikel werden
dann in einem Haltebereich zwischen den Greiferarmen über den
nach innen gerichteten fernen Enden der Greiferarme gehalten. Wie
ebenfalls in dieser Figur ersichtlich ist, haben die Greiferarme
begonnen, das gesamte Gerät
von der tragenden Oberfläche 166 durch
die Drehbewegung seiner Bodenkanten 336 und 338 gegen
die tragende Oberfläche abzuheben.
Die Greiferarme fahren fort, sich in ihre vollständig geschlossene Endposition
zu drehen, wie in 8D gezeigt, wobei die Kantenradien 340 und 342 der
Bodenkanten 336 und 338 das Gerät zu seinem
maximalen Abstand von der tragenden Oberfläche abheben. Diese Hebewirkung
erleichtert die Scherenwirkung der Greiferarme, während sie
zu ihrer vollständig
geschlossenen Position umschwenken, und erzeugt einen Zwischenraum
zu Schutt oder Gesteinskörnungen
(aggregate) auf der tragenden Oberfläche. Die Eckenradien sorgen
auch für
einen sicheren Stand für
das Gerät
auf unregelmäßigen tragenden
Oberflächen
bereit.
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Die
Drehbewegung der Greiferarme 300 und 302 wird
durch das Zusammenwirken des Drehstifts 332 und der Bewegung
der Verbindungsstifte 344 und 346 erzielt, welche
an den Bohrungen 360 und 362 des Klammertreibers 138 angebracht
sind. Der Klammertreiber bewegt folglich die Stifte in den Schlitzen 308 jedes
der Greiferarme, während
er auch auf die Klammer 114 einwirkt. Die Verbindungsstifte
befinden sich an der in 3 dargestellten Stelle, wenn
die Greiferarme so positioniert sind, wie in 8A gezeigt.
Wenn die Verbindungsstifte sich nach unten in den Schlitzen 348 und 350 der
Körperabdeckung 304 (11)
bewegen, greifen sie auch an dem ersten Schenkel 308A des
Schlitzes 308 der Greiferarme an, wobei sie die Arme veranlassen,
sich nach innen durch die Stufen, die in 8A-8C dargestellt
sind, zu drehen, wenn die Schlitze neu orientiert werden, um der
Bewegung des Verbindungsstifts zu folgen. Dies setzt sich fort,
bis die Greiferarme die Position erreichen, die in 8D dargestellt ist,
und die Verbindungsstifte den Übergangspunkt 308B in
den Schlitzen erreichen. Am Übergangspunkt
sind die zweiten Schenkel 308C der Schlitze mit den Schlitzen 348 und 350 ausgerichtet,
sodaß eine
weitere Bewegung der Verbindungsstifte nach unten keine weitere
Drehbewegung der Greiferarme erzeugt und sicherstellt, daß die Greiferarme
in der Position bleiben, die in 8D dargestellt
ist.
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9A und 9B stellen
jeweils die vordere Oberfläche
und die hintere Oberfläche
des Treibers 138 dar. Wie aus 9A ersichtlich
ist, ist die hintere Oberfläche 352 des
Treibers 138 allgemein flach. Ein Anbringungselement 353 erstreckt
sich nach oben von der Spitze des Treibers und weist eine Vertiefung 354 zur
Aufnahme und zum Anbringen des fernen Endes der Schubstange 106 am
Treiber auf. Der Treiber 138 weist zwei nach unten gerichtete Arme 140 und 142 und
Ohren 356 und 358 auf, welche in den Raum zwischen
den Armen vorspringen. Diese Ohren weisen Gewindebohrungen 360 und 362 auf,
welche mit Gewinden versehene Verbindungsstifte 344 und 346 aufnehmen
können,
um die Greiferarme, wie oben beschrieben, zu betätigen.
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Wendet
man sich der Vorderseite des Treibers in 9B zu,
ist ersichtlich, daß die
vordere Oberfläche 364 des
Treibers stehende Rippen 366 und 368 aufweist,
welche in die Schlitze in der Körperabdeckung 304 des
Aufbringungsabschnitts 102 (11) eingreifen.
Außerdem
sind die äußeren Kanten
der hinteren Oberfläche
jedes der Arme hinterschnitten, um offen Spielschlitze 370 und 372 für die Sperren 370 (11A) bereitzustellen, welche die Verriegelungsklammern
an Ort und Stelle im Gerät
halten, bevor sie angewendet werden.
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Wendet
man sich nun 10 zu, so ist die Körperplatte 374 des
Aufbringungsabschnitts 102 gezeigt. Die Körperplatte
umfaßt
einen zentralen Schlitz 376, welcher die Auf- und Niederbewegung der
Schubstange zuläßt, und
einen Ausschnitt 378 zum Aufnehmen des Treibers 138 in
seiner obersten, nicht eingreifenden Position, in welcher die obere Kante 380 des
Treibers (9A-9B) an
der oberen Kante 382 der Ausnehmung unter dem Zwang der
Federlast des Reglerarms angreift.
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Die
Federlast wird durch eine Schraubfeder 384 geliefert, welche
die Stange 106 zwischen der oberen Kante 386 des
Aufbringungsabschnitts 102 und einem Kragen 388 umwickelt,
wie in 2 und 3 dargestellt. Um das Greif-
und Befestigungsgerät 100 zu
betätigen,
positioniert der Benutzer den Aufbringungsabschnitt 102 und
drückt
auf den Knopf 390 am nahen Ende der Stange 106,
um die Stange nach unten aus der Ruheposition zu bewegen, die in 2 und 3 gezeigt
ist, bis die Operation des Geräts
abgeschlossen ist. Der Benutzer erlaubt der Stange dann, in ihre
Ruheposition unter der Kraft der Feder 384 zurückzukehren.
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11 zeigt
die Körperabdeckung 304,
wie von der Innenseite aus betrachtet. Die Körperabdeckung umfaßt einen
Freiraum-Schlitz 392 für
die Schubstange, entsprechend dem Schlitz 376 in der hinteren
Platte 372. Ein gekrümmter
Durchgangsschlitz 394 ist in der Körperabdeckung ausgebildet, um
Führungsstifte 333 der
Greiferarme aufzunehmen, um die Ar me in der gewünschten Drehbewegung zu führen. Die
Körperabdeckung
weist auch eine Drehbohrung mit Gewinde 396 zum Anbringen des
Drehstifts 332 auf. Außerdem
sind parallele Schlitze 398 und 400 benachbart
den länglichen äußeren Kanten 402 und 404 der
Körperabdeckung
angeordnet. Diese Schlitze nehmen die Rippen 366 und 368 des
Treibers auf, um sicherzustellen, daß er sich im Greiferkörper einheitlich
und in eine Richtung parallel zur Längsachse und den länglichen
Seiten des Geräts
auf und ab bewegt. Außerdem
gibt es parallele Durchgangsschlitze 348 und 350 in
der Körperabdeckung,
die den äußeren Schlitzen
entsprechen, welche angeordnet sind und um einen Abstand voneinander
beabstandet sind, der dem Abstand zwischen den mit Gewinden versehenen
Bohrungen 360 und 362 in den Ohren 356 und 358 des
Treibers entspricht, um die Verbindungsstifte 344 und 346 aufzunehmen.
Schließlich
sind federbelastete Sperren 370 (11A)
in den mit Gewinde versehenen Bohrungen 372 und 374 in
der Körperabdeckung
eingepaßt. Diese
Sperren arbeiten mit den flachen hinteren Flächen 210 und 212 der
Platte 186 zusammen, um eine verfrühte Klammerfreigabe zu verhindern,
wodurch sichergestellt ist, daß die
führende
Klammer sich in einer Position befindet, in der sie bereit zum Anbringen
ist, wenn benötigt.
Folglich schiebt, wenn der Treiber 138 an der führenden
Klammer angreift, er anfänglich
die Klammer entgegen dem Widerstand, welcher durch die federbelasteten
Sperren geliefert wird, vorbei. Offene Schlitze 402 und 404 im
Treiber 138 (9B) erlauben es dem Treiber,
sich nach unten an den Sperren vorbei ohne Störung zu bewegen.
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Der
Betrieb des Greif- und Befestigungsgeräts 100 kann, wie unten
beschrieben, in einer fortlaufenden, gleichförmigen Bewegung von Schritt 1 bis
einschließlich
Schritt 6 voranschreiten.
- 1. Eine
Reihe von Klammern, welche der führenden
Klammer 114 entsprechen, werden in das Magazin 104 geladen
und bewegen sich im Magazin nach unten, bis die führende Klammer
im Aufbringungsabschnitt 102 gegen die Sperren 370 ruht.
- 2. Relativ steife, allgemein zylindrische Artikel werden auf
einer tragenden Oberfläche
bereitgestellt.
- 3. Das Greif- und Befestigungsgerät 100 wird über den
Artikeln angeordnet, sodaß die
Artikel sich allgemein im Raum zwischen den Fingern 116 und 118 befinden,
wobei die fernen Enden 120 und 122 der Finger
auf der tragenden Oberfläche
ruhen.
- 4. Der Benutzer drückt
dann den Knopf 390 hinunter, wobei sich die Steuerstange 106 nach
unten bewegt und den Klammertreiber 138 veranlaßt, sich
nach unten zu bewegen, und die Verbindungsstifte 344 und 346 ebenfalls
veranlaßt,
sich in den Schlitzen 348 und 350 der Körperabdeckung 304 nach
unten zu bewegen, während
sie in die Schlitze 308 der Greiferarme eingreifen. Dies
veranlaßt
die Greiferarme, sich nach innen zu schwenken und den untersten
Artikel, der auf der tragenden Oberfläche ruht, zu ergreifen.
- 5. Wenn der Steuerarm weiter nach unten gedrückt wird, greifen die Antriebsarme 140 und 142 des
Treibers 138 in die Angriffsabschnitte 154 und 156 der
führenden
Klammer 114 ein, was die führende Klammer veranlaßt, sich
an den Sperren 370 vorbeizubewegen, bis sie an dem obersten Artikel
angreift. Wenn die Verriegelungsklammer an dem Rohr angreift, veranlaßt die fortgesetzte Bewegung
des Treibers 138 nach unten die Seitenelemente der Klammer 114,
sich nach innen durch die Stadien, die in 4B-4D dargestellt
sind, zu drehen, bis die Klammer um die Elemente verriegelt ist,
wie in 4D gezeigt.
- 6. Der Benutzer gibt dann das Gerät frei, indem er dem Steuerarm
erlaubt, in die Position, die in 2 und 3 dargestellt
ist, unter der Kraft der Feder 384 zurückzukehren, hebt das Gerät von dem
nun zusammengeklammerten Kreuzungsstelle ab, wodurch die Klammern
und die Artikel freigegeben werden, und bewegt sich zur nächsten Stelle,
welche die Aufbringung einer Klammer erfordert, weiter.
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Während das
Gerät der
vorliegenden Erfindung als manuell betätigt dargestellt ist, kann
der Steuerarm mit einem automatischen Hydraulik- oder Pneumatikantrieb
ausgestattet sein, welcher den Steuerarm durch die Bewegung, wie
oben beschrieben, bewegt, wenn auch unter hydraulischer oder pneumatischer
Kraft, die durch eine eigene Steuerung oder einen eigenen Schalter
ausgelöst
wird. In noch einer anderen alternativen Ausführungsform kann ein Kurbelfederlastsystem
bereitgestellt werden, durch welches der Benutzer eine Feder mit
einer möglichen
Anwendungskraft spannt und dann diese Kraft freisetzt, um den Steuerarm
durch den oben beschriebenen Vorgang zu treiben.
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Alle
Bezugnahmen, einschließlich
Veröffentlichungen,
Patentanmeldungen und Patente, welche hierin zitiert werden, sind
hiermit im Wege der Bezugnahme in dem gleichen Umfang aufgenommen,
als wenn jedes Bezugsdokument einzeln und speziell als im Wege der Bezugnahme
aufgenommen bezeichnet wäre
und es in seiner Gesamtheit hier wiedergegeben wäre.
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Die
Verwendung der Begriffe "ein(e/er)" und "der/die/das" und ähnlicher
Beziehung stiftender Begleitwörter
und Fürwörter im
Kontext des Beschreibens der Erfindung (insbesondere im Kontext
der folgenden Ansprüche)
sind so auszulegen, daß sie
sowohl die Einzahl als auch die Mehrzahl abdecken, es sei denn,
etwas anderes ist angegeben oder es besteht ein klarer Widerspruch
zu dem Zusammenhang. Die Begriffe "umfassend", "aufweisend", "einschließlich" und "enthaltend" sind als Begriffe
ohne Beschränkung
(open-ended term) auszulegen (d.h., daß sie bedeuten "umfassend, aber nicht
beschränkt darauf".), außer anders
angegeben. Die Angabe von Wertbereichen hierin ist lediglich als
Kurzbezeichnung vorgesehen, um auf jeden einzelnen Wert individuell
Bezug zu nehmen, der in den Bereich fällt, außer anders angegeben, und jeder
einzelne Wert ist Bestandteil der Beschreibung, wie wenn er dort
individuell aufgeführt
wäre. Alle
Verfahren, die hier beschrieben sind, können in jeder geeigneten Reihenfolge
ausgeführt
werden, außer
es ist etwas anderes angegeben oder es besteht anderweitig ein klarer
Widerspruch zu dem Zusammenhang. Die Verwendung aller beliebigen
Beispiele oder beispielhafter Formulierungen (z.B. "wie"), die hier verwendet
werden, soll nur die Erfindung stärker verdeutlichen und stellt
keine Einschränkung
des Umfangs der Erfindung dar, außer anders beansprucht. Keine
Formulierung in dieser Beschreibung sollte so ausgelegt werden,
daß sie
ein nicht beanspruchtes Element als wesentlich für die Praxis der Erfindung
bezeichnet.
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
dieser Erfindung sind hier beschrieben, darunter die beste Weise zum
Ausführen
der Erfindung, die den Erfindern bekannt ist. Variationen jener
bevorzugten Ausführungsformen
sind Durchschnittsfachleuten auf diesem Gebiet der Technik beim
Lesen der vorangehenden Beschreibung ersichtlich. Die Erfinder erwarten, daß geschickte
Fachleute solche Variationen in geeigneter Weise einsetzen, und
die Erfinder beabsichtigen, daß die
Erfindung anders ausgeübt
wird, als sie hier konkret beschrieben ist. Dementsprechend umfaßt diese
Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente zu dem Gegenstand
der beigefügten
Ansprüche,
die durch das einschlägige
Recht zugelassen sind. Darüber
hinaus ist jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen
möglichen
Variationen durch die Erfindung umfaßt, außer anders angegeben oder im
Falle eines klaren Widerspruchs zu dem Zusammenhang.