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Die Erfindung betrifft eine Griffanordnung umfassend ein Griffelement und einem Wellenelement, das mit dem Griffelement verbunden ist.
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Eine solche Griffanordnung ist beispielsweise bekannt geworden aus dem Katalog „Bedienteile | Normelemente” der Heinrich Kipp Werk KG, Fassung 2012, S. 143, „T-Griffe”.
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Griffanordnungen der eingangs genannte Art (die auch als T-Griffe bezeichnet werden können) werden in vielfältiger Weise eingesetzt, um Bauteile an Maschinen oder Geräten zu verspannen, insbesondere zu verklemmen. Im einfachsten Fall umfasst ein T-Griff einen Griffteil und ein mit diesem starr verbundenes Wellenelement. Das Griffteil dient dazu, der Hand des Bedieners einen sicheren Griff zu ermöglichen. Das Wellenelement überträgt die vom Bediener aufgebrachte Kraft bzw. das aufgebrachte Drehmoment. Das Griffteil eines T-Griffes ist länglich ausgebildet, wobei die Richtung der länglichen Ausdehnung im Wesentlichen senkrecht zum Wellenelement verläuft (radial bzgl. der Wellenachse). Je größer die bzgl. der Wellenachse radiale Ausdehnung des Griffelements ist, desto größer ist das Drehmoment, das mit Hilfe der Griffanordnung ausgeübt werden kann. Griffe, mit denen große Drehmomente ausgeübt werden können, weisen daher i. A. auch eine große radiale Ausdehnung auf und sind entsprechend unhandlich. Für verschiedene Drehmomentanforderungen kommen daher meist unterschiedliche Griffe zum Einsatz.
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DE 20 2012 102 792 U1 offenbart einen Handgriff für ein Werkzeug, wobei das Werkzeug einen Griff- und einen Werkbereich aufweist. Eine elastische Griffhülle umgibt den Griffkern des Griffbereichs hüllenartig, wobei ein Querschnitt des Handgriffs durch Einschrauben einer Spindel in eine Bohrung längs der Achse des Wellenelements variiert werden kann. Die elastische Griffhülle führt den Handgriff in seine Ausgangsposition zurück, wenn die Spindel aus der Gewindebohrung herausgeschraubt wird.
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DE 33 03 036 A1 offenbart einen Griff aus zwei quer ineinander schiebbaren Teilen, die so am Gerät befestigt sind, dass der Griffmittelpunkt auf der Funktionsachse des Gerätes oder Werkzeugs liegt. Das gegenüber dem fix am Gerät befestigten beweglichen Griffteil kann durch eine im Griff liegende, von außen stellbare Mechanik derart bewegt werden und fixiert werden, dass der Umfang des Griffes variiert und somit an alle Handgroßen adaptiert werden kann.
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DE 100 66 114 A1 offenbart einen Betätigungshandgriff für Maschinen, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem Griffelement und einer Vorrichtung, über die ein Griffumfang einstellbar ist. Die Vorrichtung weist eine am Griffelement angeordnete, mit einem Füllmaterial füllbare Hülle auf. In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Stellschraube, über die ein an das Griffelement einstückig angeformtes, um eine Schwenkachse bewegbares Griffteil gegenüber dem Griffelement verschwenkt werden kann, um den Griffumfang zu verstellen. In einer alternativen Ausführungsform sind zwei Schalenteile vorgesehen, die auf einem ellipsenförmigen Griffelement um 90° gedreht werden können, so dass zwei definierte Griffumfänge einstellbar sind.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Griffanordnung zur Verfügung zu stellen, die einerseits handlich ist und andererseits flexibel eingesetzte werden kann.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Griffanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Griffanordnung umfasst ein Griffelement bestehend aus einem Basisgriffteil und mindestens einem weiteren Griffteil, ein Wellenelement mit einer Wellenachse, das starr mit dem Basisgriffteil verbunden ist und ein elastisches Rückstellelement zur Minimierung des Außenumfangs des Griffelements, wobei das Basisgriffteil und das weitere Griffteil jeweils eine Gleitfläche für eine gegenseitige Anlage aufweisen, wobei die Gleitflächen zumindest abschnittsweise schräg und in einem Winkel ungleich 90° zur Wellenachse verlaufen, wobei in der Gleitfläche des Basisgriffteils eine Führungsnut und an der Gleitfläche des mindestens einen weiteren Griffteils eine Führungsnocke vorgesehen ist, die in die Führungsnut eingreift und in dieser verschiebbar gelagert ist, und wobei das Griffelement in einem Ausgangszustand den minimalen Außenumfang aufweist und durch Verschieben des Basisgriffteils und des weitere Griffteil gegeneinander entlang der Gleitflächen das Griffelement in einen betätigten Zustand überführbar ist, in dem der Außenumfang des Griffelements gegenüber dem minimalen Außenumfang vergrößert ist.
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Die Überführung des Griffelements vom Ausgangszustand in den betätigten Zustand erfolgt erfindungsgemäß über Druckbeaufschlagung der Griffteile (Basisgriffteil und weiteres Griffteil) entlang der Wellenachse, wobei der Basisgriffteil gegen das mindestens eine weitere Griffteil gedrückt wird. Durch die Kraftbeaufschlagung entlang der Wellenachse und die oben beschriebene schräge Anordnung der Gleitflächen zur Wellenachsennormalen weist die auf die Griffteile wirkende Kraft eine Kraftkomponente in Richtung der Gleitflächen auf, so dass die aufgewandte Kraft eine Bewegung der Griffteile entlang der Gleitfläche bewirkt. Zusätzlich kann auch eine Schiebenocke am dem dem Wellenelement abgewandten Griffteil vorgesehen sein, mit dem man die Verschiebebewegung unterstützen kann.
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Aufgrund der schrägen Anordnung der Gleitflächen zur Wellenachsen hat das Verschieben der Griffteile entlang den Gleitflächen zur Folge, dass sich die Ausdehnung des Griffelements senkrecht zur Wellenachse vergrößert und in Richtung der Wellenachse verkleinert. Das Griffelement kann somit besser umfasst werden, und ermöglicht gleichzeitig die Ausübung eines höheren Drehmoments.
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Die Verschiebung der Griffteile gegeneinander erfolgt geführt, so dass die Griffteile nicht quer zur beabsichtigten Verschieberichtung verrutschen.
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Durch das Verschieben der Griffteile gegeneinander wird der Außenumfang des Griffelements vergrößert. Das Rückstellelement ist für die Rückstellung der Griffteile in ihre Ausgansposition (minimaler Außenumfang des Griffelements) konfiguriert.
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Die erfindungsgemäße Griffanordnung kann bspw. zum Fixieren zweier Bauteile miteinander und zum Verstellen zweier Bauteile gegeneinander dienen. Das Wellenelement kann hierzu bspw. ein Außen- oder ein Innengewinde aufweisen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei weitere Griffteile vorgesehen, die vorzugsweise symmetrisch zum Basisgriffteil angeordnet sind. Die weiteren Griffelemente sind vorzugsweise gleichartig ausgebildet, so dass (bei symmetrischer Anordnung) das Wellenelement sowohl im Ausgangszustands als auch im betätigten Zustand mittig positioniert bleibt, da die weiteren Griffteile symmetrisch in entgegen gesetzte Richtungen bzgl. des Basisgriffteils verschoben werden.
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Im Gegensatz dazu wird bei einer Ausführungsform, bei der lediglich ein weiteres Griffteil vorgesehen ist, das Wellenelement im betätigten Zustand dezentriert. Ebenso kann bei einem Griffelement mit zwei weiteren Griffteilen, die nicht gleichartig ausgebildet oder nicht symmetrisch angeordnet sind, eine Dezentrierung des Wellenelements auftreten.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffanordnung sind die Gleitflächen eben, bspw. keilförmig.
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Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die Gleitflächen gekrümmt, vorzugsweise zumindest näherungsweise kreisbogenförmig ausgebildet sind. Die Gleitflächen der weiteren Griffteile können sind dann vorzugsweise konvex ausgebildet, bspw. mandelförmig (doppelte Kreissegmente). Die Gleitflächen des Basisgriffteils sind dann entsprechend konkav ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitflächen des Basisgriffteils und des weiteren Griffteils gleiche Krümmungsradien aufweisen. Hierdurch wird vermieden, dass sich Spalte zwischen dem Basisgriffteil und dem weiteren Griffteil ausbilden.
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Vorzugsweise weist die Führungseinrichtung eine Führungsnut in einer der Gleitflächen und eine Führungsnocke an der an dieser Gleitfläche anliegenden Gleitfläche auf, wobei die Führungsnocke in die Führungsnut eingreift und in dieser verschiebbar gelagert ist.
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Um den Verschiebeweg der Griffteile und damit die Belastung des Rückstellelements zu beschränken, weist die Führungsnut einen Außenanschlag auf, der die Vergrößerung des Außenradius des Griffelements begrenzt.
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Darüber hinaus kann auch ein Mittenanschlag vorgesehen sein, der nach Überführen des Griffelements in den betätigten Zustand eine Rückführung des Griffelements in den Ausgangszustand erschwert. Dies kann bspw. dadurch realisiert werden, dass an der Führungsnocke ein Rastvorsprung und in der Führungsnut eine Rastkuhle vorgesehen ist. Durch Gegeneinanderdrücken der Griffteile wird der Rastvorsprung in die Rastkuhle verschoben. Durch Einrasten des Rastvorsprungs in die Rastkuhle wird die Rückführung des weiteren Griffteils in den Ausgangszustand verhindert.
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Rastvorsprung und Rastkuhle sind vorzugsweise so ausgebildet (Form, Oberflächenbeschaffenheit), dass die Rückstellkraft des Rückstellelements alleine nicht ausreicht, um den Rastvorsprung aus der Rastkuhle zu verschieben.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Rückhalteelement ein elastisch verformbares Band, insbesondere ein Gummiband, welches das Griffelement umspannt und beim Überführen des Griffelements in den betätigten Zustand gedehnt wird. Das elastisch verformbare Band steht im Ausgangszustand vorzugsweise unter einer Vorspannung, so dass die Griffteile des Griffelements durch das elastische Band zusammengehalten werden. Statt eines elastischen Bandes kann das Griffelement auch mit einer elastischen Hülle vollständig oder zumindest teilweise umgeben sein, wodurch vermieden werden kann, dass sich Schmutz zwischen den Gleitflächen der Griffteile ansammelt. Darüber hinaus ergibt sich durch eine solche Umspannung eine verbesserte Haptik.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Rückhaltelement zumindest eine Rückstellfeder umfassen, die beim Überführen des Griffelements in den betätigten Zustand gespannt wird. Die Rückstellfeder ist vorzugsweise in der Führungsnut angeordnet und drückt gegen die Führungsnocke.
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Um eine unverlierbare Führung der Griffteile gegeneinander zu gewährleisten, insbesondere wenn auf eine Umspannung des Griffelements mit einem elastischen Material verzichtet wird, ist es vorteilhaft, wenn die Führungsnut eine Hinterschneidung aufweist. Die Führungsnocke weist dann vorzugsweise einen Hintergriff auf, der in die Hinterschneidung eingreift.
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Eine spezielle Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass die Führungsnocke einen federnden Rastvorsprung aufweist. Die Führungsnocke kann dann in die Nut eingeclipst werden, wobei sich der Rastvorsprung in die Hinterschneidung der Nut verhakt.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
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Es zeigen:
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1a eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffanordnung im Ausgangszustand mit einem elastischen Band als Rückstellelement und gekrümmten Gleitflächen;
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1b eine axialen Querschnittsdarstellung der in 1a gezeigten Ausführungsform im Ausgangszustand:
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1c eine Schnittdarstellung entlang A-A der in 1b gezeigten Ausführungsform im Ausgangszustand:
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1d eine Seitenansicht der in 1a gezeigte Ausführungsform in einem betätigten Zustand;
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2a eine axiale Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform im Ausgangszustand mit Spirafedern als Rückstellelement;
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2b eine Schnittdarstellung entlang A-A der in 2a gezeigten Ausführungsform im Ausgangszustand;
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3a eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform mit der erfindungsgemäßen Griffanordnung im Ausgangszustand mit ebenen Gleitflächen; und
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3b eine Seitenansicht der in 3a gezeigte Ausführungsform in einem betätigten Zustand.
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1a–d zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffanordnung 1 mit einem Griffelement 2 bestehend aus einem Basisgriffteil 3 und zwei weiteren Griffteilen 4, die symmetrisch bezüglich des Basisgriffteils 3 angeordnet sind. Ein Wellenelement 5 ist an dem Basisgriffteil 3 starr befestigt und erstreckt sich entlang seiner Wellenachse 6. Das Basisgriffteil 3 weist Gleitflächen 7a auf, an denen die weiteren Griffteile 4 mit Gleitflächen 7b anliegen. Entlang der Gleitflächen 7a, 7b sind die weiteren Griffteile 4 gegenüber dem Basisgriffteil 3 verschiebbar. Dazu ist eine Führungsvorrichtung in Form von Führungsschienen (z. B. Führungsnuten 8) vorgesehen, die hier am Basisgriffteil 3 angeordnet sind. In die Führungsnuten 8 des Basisgriffteils 3 greifen Führungsnocken 9 der weiteren Griffteile 4 ein. Die Führungsnocken 9 können entlang der Führungsnuten 8 verschoben werden (betätigter Zustand). Die Griffteile 3, 4 sind von einem elastischen Band 10 umgeben, das die Griffteile 3, 4 in einem Ausgangszustand hält, in dem das Griffelement 2 einen minimalen Außenumfang aufweist (1a). Durch Verschieben der weiteren Griffteile 4 gegenüber dem Basisgriffteil 3 wird der Außenumfang des Griffelements 2 vergrößert und die Spannung des (bereits vorgespannten) elastischen Bands 10 erhöht. Das elastische Band 10 übt eine Rückstellkraft auf das Griffelement 2 aus.
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Die Gleitflächen 7a, 7b sind erfindungsgemäß weder parallel noch senkrecht zur Wellenachse 6 ausgerichtet. Durch die schräge Anordnung der Gleitflächen 7a, 7b bezüglich der Wellenachse 6 wird erreicht, dass sich die radiale Ausdehnung (also senkrecht zur Wellenachse 6) durch Überführen des Griffelements 2 von dem Ausganszustand in den betätigten Zustand vergrößert. Die schräge Anordnung der Gleitflächen 7a, 7b bezüglich der Wellenachsennormalen ermöglicht eine Überführung des Griffelements 2 vom Ausgangszustand in den betätigten Zustand durch Druckausübung entlang der Wellenachse 6, wobei die weiteren Griffteile 4 gegen das Basisgriffteil 3 gedrückt werden.
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In dem in 1a–d gezeigten Beispiel sind die Gleitflächen 7a, 7b kreisbogenförmig ausgestaltet, wobei die Krümmungsradien der Gleitflächen 7a des Basisgriffteils 3 mit den Krümmungsradien der Gleitflächen 7b der weiteren Griffteile 4 übereinstimmen, so dass beim Abgleiten der Gleitflächen 7a, 7b gegeneinander keine Spalte zwischen dem Basisgriffteil 3 und den weiteren Griffteilen 4 entstehen.
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Um eine sofortige Überführung des Griffelements 2 von dem betätigten Zustand zurück in den Ausgangszustand zu vermeiden, sind Mittenanschläge 11 in den Führungsnuten 8 vorgesehen. Die Führungsnocken 9b weisen hierzu jeweils einen Rastvorsprung 12 auf. Die weiteren Griffteile 4 werden soweit gegen das Basisgriffteil 3 verfahren bis die Rastvorsprünge 12 die Mittenanschläge 11 überfahren. Nach Beenden des Gegeneinanderdrückens der Griffteile 3, 4 bewirkt das Rückstellelement, dass die Rastvorsprünge 12 gegen die Mittenanschläge 11 verfahren werden. Die Ausgestaltung (Form, Tiefe, Steilheit) der Rastvorsprünge 12 und der Mittenanschläge 11 ist so gewählt, dass einerseits die Rückstellkraft der Rückstellelement (hier elastisches Band 10) nicht ausreicht, andererseits jedoch nur eine kleine zusätzliche Kraft (z. B. leichtes Andrücken der weiteren Griffteile 3, 4 senkrecht zur Wellenachse 6) notwendig ist, um die Rastvorsprünge 12 über die Mittanschläge 11 zu verfahren und damit das Griffelement 2 in den Ausganszustand zurückzuführen.
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Das in 1a–d gezeigte Ausführungsbeispiel weist für jedes weitere Griffteil 4 einen Innenanschlag 13 auf, der das Verschieben der weiteren Griffteile 4 gegenüber dem Basisgriffteil 3 zum Wellenelement 5 hin (Bewegung nach innen) begrenzt und damit den Ausgangszustand definiert. Analog dazu sind Außenanschläge 14 vorgesehen, welche die Bewegung der weiteren Griffteile 4 vom Wellenelement 5 weg (Bewegung nach außen) begrenzt.
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2a, b zeigen eine ähnliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffanordnung 1' mit einem Griffelement 2', das ein Basisgriffteil 3' mit Führungsnuten 8' und zwei weitere Griffteile 4' mit Führungsnocken 9' umfasst, wobei in den Führungsnuten 8'jeweils ein Feder 15 angeordnet ist, die bei Überführen des Griffelements 2' vom Ausgangszustand in den betätigten Zustand gespannt wird und somit als Rückstellelement fungiert. Im Gegensatz zu den in 1b gezeigten Führungsnuten 8 enden die Führungsnuten 8' des Griffelements 2' nicht mit dem Außenanschlag 14, sondern weisen jeweils einen über den Außenanschlag 14 hinaus gehenden Hohlraum 16 auf, der zur Aufnahme der gespannten (zusammengepressten) Feder 15 im betätigten Zustand des Griffelements 2' dient. Auf ein das Griffelement 2' umgebendes elastisches Band kann – muss aber nicht – verzichtet werden. Falls auf ein das Griffelement 2' umgebendes elastisches Band verzichtet wird, muss anderweitig sichergestellt sein, dass die Griffteile 3', 4' zusammenhalten. Dies wird im vorliegenden Beispiel durch die Führungsnocken 9' realisiert, die jeweils ein hintergreifendes Element aufweisen, so dass die Führungsnocken 9' unverlierbar in der Führungsnut 8' geführt werden (s. 2b).
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3a, b zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffeinrichtung 1'' mit einem Griffelement 2'', das ein Basisgriffteil 3'' und lediglich ein einziges weiteres Griffteil 4'' umfasst und mit einem Gummiband 10'' als Rückstellelement umgeben ist. Die Griffteile 3'', 4'' sind keilförmig ausgebildet und weisen ebene Gleitflächen 7a'', 7b'' auf. Auch hier wird das Griffelement 2'' durch Gegeneinanderdrücken der Griffteile in Richtung der Wellenachse 6 vom Ausgangszustand (minimaler Außenumfang – 3a) in den betätigten Zustand (3b) gebracht. Im betätigten Zustand weist das Griffelement 2'' (wie auch die zuvor beschriebenen Ausführungsformen) eine größere radiale Ausdehnung auf als im Ausgangszustand, so dass mit der Griffanordnung im betätigten Zustand ein größeres Drehmoment ausgeübt werden kann als im Ausgangszustand. Im Gegensatz zu den in 1a–d und 2a, b gezeigten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Griffanordnung 1, 1'' wird bei der Griffanordnung 1'' gemäß 3a, b im betätigten Zustand das Wellenelement 5 bezüglich des Griffelements 2'' jedoch dezentriert, da die radiale Vergrößerung (vom Wellenelement 5 aus gesehen) lediglich einseitig erfolgt. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Griffanordnung 1'' eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen die Griffanordnung 1'' lediglich über eine Teilumdrehung betätigt werden soll. Die Betätigung des Griffelements sollte dann entsprechend über die radial vergrößerte Seite des Griffelements 2'' erfolgen.
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Eine Griffeinrichtung gemäß der Erfindung mit lediglich einem einzigen weiteren Griffelement kann auch durch Griffteile realisiert werden, die gekrümmte Gleitflächen aufweisen. Ebenso kann eine erfindungsgemäße Griffeinrichtung mit mehreren weiteren Griffteilen ebene Gleitflächen aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Griffeinrichtung ermöglicht einerseits durch Gegeneinanderdrücken mehrerer Griffteile eine Vergrößerung des aufwendbaren Drehmoments. Andererseits weist die Griffeinrichtung im Ausgangszustand eine kleine radiale Ausdehnung auf. Die erfindungsgemäße Griffeinrichtung kann daher flexibel eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1', 1''
- Griffanordnung
- 2, 2', 2''
- Griffelement
- 3, 3', 3''
- Basisgriffteil
- 4, 4', 4''
- weiteres Griffteil
- 5
- Wellenelement
- 6
- Wellenachse
- 7a, 7a''
- Gleitfläche am Basisgriffteil
- 7b, 7b''
- Gleitfläche am weiteren Griffteil
- 8, 8'
- Führungsnut
- 9, 9'
- Führungsnocke
- 10
- elastischen Band
- 11
- Mittenanschlag
- 12
- Rastvorsprung
- 13
- Innenanschlag
- 14
- Außenanschlag
- 15
- Feder
- 16
- Hohlraum
