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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ausziehgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen zweiarmigen Hebel der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 7 und 8 genannten Art sowie auf ein Bodenelement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 genannten Art.
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Aus dem Stand der Technik sind Nageleisen sowie Kneifzangen, die auch als Beißzangen, Kneifen oder Kantenzangen bezeichnet werden, bekannt, mit deren Hilfe Nägel zum Beispiel aus Holz heraus gezogen werden können. Bei diesen Werkzeugen franzt beim Herausziehen eines Nagels das Loch, in dem der Nagel steckte, oft aus, und sowohl Nageleisen als auch Kneifzangen hinterlassen Druckstellen im Holz.
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Im Stand der Technik ist ferner die Balkentheorie bekannt, die das Verhalten von Balken unter Belastung beschreibt. Die Biegesteifigkeit gibt an, wie groß das Biegemoment im Verhältnis zur Krümmung ist. Für homogene Querschnitte ergibt sich die Biegesteifigkeit als Produkt EI aus dem Elastizitätsmodul E des Materials und dem geometrischen Flächenträgheitsmoment I des Querschnitts.
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Die Gleichung (1) gibt das Flächenträgheitsmoment I für rechteckförmige Querschnitte mit der Höhe h und der Breite b an, wobei die Kraft parallel zur Höhe h wirkt. Um das Flächenträgheitsmoment I und damit die Biegesteifigkeit bei gleichem Materialeinsatz, also gleicher Querschnittsfläche hb zu erhöhen, sollte h möglichst groß und b möglichst klein gewählt werden. Um das Flächenträgheitsmoment I zu erhöhen werden im Gebäudebau so genannte Doppel-T-Träger eingesetzt, die einen H-förmigen Querschnitt aufweisen. Optimalerweise wirken Biegekräfte bei einem H-förmigen Querschnitt in horizontaler Richtung, also senkrecht zu den beiden vertikalen Balken des H.
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Es ist ferner bekannt, dass Schneiden mit sehr spitzen Schneidenwinkeln beim Schneiden weniger Kraft benötigen, selbst aber schneller stumpf werden. So weisen die Schneiden von Messern die zum Bearbeiten von weichen Materialien wie Speisen oder Holz eingesetzt werden, typischerweise Schneidenwinkel von etwa 20° bis 35° auf. Andererseits werden Drehmeißel, die in der Metallbearbeitung zur Bearbeitung härterer Materialien eingesetzt werden, so geschliffen, dass ihr Schneidenwinkel etwa 80° beträgt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Ausziehgerät, einen zweiarmigen Hebel und ein Bodenelement anzugeben, das bzw. der bzw. das beim Herausziehen den Untergrund schont.
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Diese Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass der Hebeldruck nur auf die Bodenschiene erfolgt. So schont es beispielsweise die Tapetenwand beim Herausziehen von Nägeln, den Boden beim Heben von Türen aus deren Angeln oder die Wand beim Lösen von Kacheln, Leisten und Brettern.
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Das Ausziehgerät ermöglicht superleichtes Handling per Hand oder Fuß. Je nach Größe des Ausziehgeräts, können auch Baumstumpfe rausgezogen werden. Als lebensrettendes Gerät dient es bei Autounfällen zum Aufbrechen von Türen, was insbesondere beim Brand eines PKWs erforderlich sein kann. Bei Katastrophenfällen können mit Hilfe des Ausziehgeräts Trümmer angehoben und beseitigt werden. In diesen Fällen sind Hebekräne mit schweren Raupen und Auslegern zu zeitaufwendig um zielgenau schnell zu helfen.
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Das Ausziehgerät ermöglicht ferner das Anheben z.B. von Möbeln und großen Haushaltsgeräten um Rollbretter darunter zu schieben.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Ausziehgerät mit einer Verlängerungsmöglichkeit einer ersten Ausführungsform;
- 2 ein Ausziehgerät einer zweiten Ausführungsform;
- 3 eine Seitenansicht eines zweiarmigen Hebels einer dritten Ausführungsform;
- 4 ein Querschnitt des zweiarmigen Hebels der dritten Ausführungsform;
- 5 Netz des zweiarmigen Hebels der dritten Ausführungsform; und
- 6 ein Gelenkachsenteil.
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Die in den 1 und 2 dargestellten Ausziehgeräte werden aus gehärtetem Stahl mit einer Profilstärke von 1 - 5 mm, insbesondere 4 mm gefertigt. Sie bestehen aus einer Bodenschiene 1 und einem zweiarmigen Hebel 11. An oder nahe bei einem Ende der Bodenschiene 1 ragt am rechten und linken Rand je ein Bolzenlager 15 senkrecht nach oben. Der zweiarmige Hebel 11 besteht aus einer Gabel 3, einer Hebelstange 4, einem Griffrohr 6 und zwei in etwa rechteckigen oder trapezförmigen Bolzenlaschen 5. Die Gabel 3 weist zwei Zinken 12 auf, zwischen denen sich eine keilförmige Nut 9 zum Herausziehen von Gegenständen befindet. In dieser Nut 9 ist ein Nagel 8 dargestellt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform weisen die Zinken 12 zur Nut 9 hin Abschrägungen 13 auf, so dass zwei Schneiden 17 entstehen. Die Abschrägungen 13 können ebene Flächen oder in sich leicht gedrehte Flächen sein. Gedrehte Flächen weisen an den Spitzen 14 einen kleineren Schneidenwinkel von 10° bis 20° als am hebelseitigen Ende 16 der Nut 9 auf. Dort liegt der Schneidenwinkel im Bereich von 30° bis 60°. Hierdurch können sich die Schneiden 17 nahe der Spitzen 14 zum besseren Herausziehen in weiche Gegenstände mit großem Durchmesser wie Baumstrümpfe einschneiden. Am hebelseitigen Ende 16 sind die Schneiden 17 aufgrund des größeren Schneidenwinkels widerstandsfähiger und damit besser zum Herausziehen harter Gegenstände wie Nägel 8 geeignet.
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Die Hebelstange 4 kann, wie oben erwähnt, aus gehärtetem Stahl mit einer Profilstärke von 1 - 5 mm, insbesondere 4 mm gefertigt sein. In dieser Ausführungsform kann die Hebelstange 4 zusammen mit der Gabel 3 und den beiden Bolzenlaschen 5 aus einem Blech ausgestanzt oder ausgeschnitten werden. Anschließend werden die beiden Bolzenlaschen 5 um 90° nach unten gebogen und die Gabel 3 um 30° bis 60° nach oben gebogen.
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In anderen Ausführungsformen kann die Hebelstange 4 aus einem Rohr mit viereckigem oder rundem Querschnitt hergestellt sein. In dieser Ausführungsform wird die Gabel 3 und die Bolzenlaschen 5 an die Hebelstange 4 angeschweißt.
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In den in 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ist am rechten oberen Ende der Hebelstange 4 ein Griffrohr 6 angebracht, beispielsweise angeschweißt. Das Griffrohr 6 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 30 - 60 mm. In ein Loch 26 im Griffrohr 6 kann eine Verlängerung 7, beispielsweise ein 1 m langer Eisenstab zur Vergrößerung der Hebelwirkung eingeschoben werden.
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Die Hebelstange 4 kann z. B. 15 cm, 30 cm oder 1,5 m lang sein. In den Bolzenlagern 15 sowie den Bolzenlaschen 5 sind je ein Loch 2, in die ein Bolzen 19 eingesetzt und durch einen Splint 20 gesichert werden kann. Auf der verdeckten Seite weist der Bolzen einen Kopf auf, der ein Herausrutschen aus den Löchern 2 verhindert. In die Löcher 2 in den Bolzenlaschen kann eine Buchse 18 gelagert und evtl. eingeschweißt werden, so dass die Bolzenlaschen 5 keinen direkten Kontakt zum Bolzen 19 haben. Da die Auflagefläche zwischen dem Bolzen 19 und der Buchse 18 größer als die Auflagefläche zwischen Bolzen 19 und den Löchern 2 in den Bolzenlaschen 5 ist, reduziert die Buchse 18 den maximalen Druck auf den Bolzen 19, indem die Buchse 18 den Druck gleichmäßiger verteilt. So wird Verschleiß verringert und die Lebensdauer erhöht.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform, in der die Bolzenlager 15 nicht am Ende der Bodenschiene 1 wie in 1, sondern etwas mittiger angebracht sind, sodass die Bodenschiene 1, 31 bis knapp vor das hebelseitige Ende 16 der Nut 9 unter die Gabel 3 ragt. Die Bodenschiene kann ebenfalls eine Nut 53 wie in 6 dargestellt aufweisen, so dass die beiden Zinken der Bodenschiene 31 neben der Nut 53 über das hebelseitige Ende 16 der Nut 9 hinausragen. Dadurch wird beim Herausziehen der Druck auf den Untergrund besser verteilt und der Untergrund besser geschont. Die in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich darin, dass die Bolzenlager 15 unterschiedlich hoch sein können, was zu unterschiedlichen Winkeln der Hebelstange 4 gegenüber den Bodenelementen 1, 31 führt. Schließlich weist der zweiarmige Hebel 41 einen weniger flachen Winkel zwischen der Gabel 3 und der Hebelstange 4 auf.
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In den 3 bis 5 ist eine dritte Ausführungsform eines zweiarmigen Hebels 71 dargestellt, die zusammen mit den in den 1, 2 und 6 dargestellten Bodenschienen 1, 31 und dem Gehäuseteil 51 verwendet werden kann. In diesem Dokument wird Bodenelement als Oberbegriff für Bodenschiene und Gelenkachsenteil verwendet.
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3 zeigt eine Seitenansicht des zweiarmigen Hebels 71. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in 3. Der zweiarmige Hebel 71 umfasst eine Gabel 73, einen Mittelteil 54, zwei Bolzenlaschen 55 sowie ein Griffrohr 6. Das Mittelteil 54 und die beiden Bolzenlaschen 55 bilden eine Hebelstange. Auch die Bolzenlaschen 55 haben je ein Loch 72, durch die ein Bolzen 59 gesteckt werden kann, um den zweiarmigen Hebel 71 an einem Bodenelement 1, 31 oder 51 zu befestigen.
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Ähnlich wie in 2 kann durch die Löcher 72 zunächst eine Buchse geschoben und an den Bolzenlaschen 55 beispielsweise angeschweißt werden, um die Abnutzung zwischen den Bolzenlaschen 55 und dem Bolzen 19 oder 59 zu reduzieren. Anders als in den ersten beiden Ausführungsformen erstrecken sich die Bolzenlaschen 55 über die gesamte Länge des Mittelteils 54, das in den ersten beiden Ausführungsformen der Hebelstange 4 entspricht, wobei sich die Breite der Bolzenlasche 55 zum Griffrohr 6 hin entsprechend der Abnahme des lokalen Drehmoments und des Hebelarms entlang der Bolzenlaschen 55 verjüngt. Die Oberkante und die Unterkante der Bolzenlaschen 55 sollten sich etwa dort Schneiden, wo die Kraft angreift. Wenn man annimmt, dass die Kraft in der Mitte des Griffrohrs 6 angreift, sollten sich die Ober- und Unterkanten der Bolzenlaschen 55 dort schneiden. Soll das Ausziehgerät mit einer langen Verlängerung 7 verwendbar sein, wie das in 1 dargestellt ist, sollten sich die Ober- und Unterkanten am Ende der Verlängerung 7 schneiden oder parallel sein.
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Die Bolzenlaschen 55 weisen an ihrem gabelseitigen Ende Gabellaschen 78 auf, die durch die Schweißnaht 79 mit der Gabel 73 verschweißt werden. Die Schweißnaht 79 verschweißt auch die gabelseitigen Enden der Bolzenlaschen 55 mit der Gabel 73. Die Gabellaschen 78 dienen vor allem der Stabilisierung der Gabel 73, so dass die Gabel 73 bei gleicher Stabilität aus dünnerem Blech hergestellt werden kann. 4 zeigt, dass die Gabellaschen 78 entlang der in 5 gestrichelt eingezeichneten Grenzlinien zwischen den Gabellaschen 78 und den Bolzenlaschen 55 um einen Winkel β von etwa 20° nach außen gebogen sind. Außerdem sind in 4 Abschrägungen 63 eingezeichnet, die insbesondere in ihrer Funktion den Abschrägungen 13 entsprechen. Die Kante, an der die Abschrägungen 63 beginnen, schließt mit der Symmetrieachse einen Winkel γ' in der in 4 dargestellten Perspektive ein. Der Winkel β liegt im Bereich des halben Öffnungswinkels α' der Nut 9 in der in 4 dargestellten Perspektive und dem Winkel γ', insbesondere α'/2 ≤ β ≤ γ'. Der wahre Öffnungswinkel α der Nut 9 und γ sind in 5 dargestellt. α beträgt 10° bis 35°, insbesondere 20° bis 25°.
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5 zeigt die unverarbeitete Flachversion der Gabel 73 mit dem Mittelteil 54, den Bolzenlaschen 55 sowie den Gabellaschen 78, also ein Netz, der dritten Ausführungsform. Dieses Netz kann aus einem Blech gestanzt oder per Laser ausgeschnitten werden. In der weiteren Bearbeitung werden die Bolzenlaschen 55 sowie die Gabel 73 an den gestrichelten Linien nach oben sowie die Gabellaschen 78 leicht nach unten (in 5) oder außen (in 4) gebogen, sodass der U-förmige Querschnitt, wie in 3 gezeigt, entsteht. Zuletzt werden die Schweißnähte 79 angebracht. Die Blechdicke kann deutlich unter 4 mm, also bei 1 bis 2 mm liegen.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Gabel 73 aus einem dickeren Blech als die anderen in 5 dargestellten Teile hergestellt werden. Bei dieser Ausführungsform fehlt die Gabel 73 in der Flachversion und wird über die Schweißnähte 78 mit den anderen Teilen der Flachversion verbunden.
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6 zeigt ein Gelenkachsenteil 51, das anstelle der Bodenschienen 1 und 31 verwendet werden kann. Das Gelenkachsenteil 51 umfasst einen Querträger 61 und einen Längsträger 64, sodass sich eine T-förmige Grundfläche ergibt. Der Querträger 61 hat entlang der Längsseite mittig eine V-Nut 53, die gegenüber der Nut 9 eines montierten zweiarmigen Hebels 11, 41, 71 um mindestens 1 mm nach hinten in Richtung auf den Längsträger 64 zu versetzt ist, damit herauszuziehende Gegenstände wie der Nagel 8 den Querträger 61 beim Herausziehen nicht berühren. Die V-Nut 53 ist etwas tiefer als die Hälfte der Breite des Querträgers 61, damit der Querträger 61 den Druck beim Herausziehen möglichst gleichmäßig auf den Untergrund verteilt. Auf dem Längsträger 64 ist auf der rechten und linken Seite je ein Bolzenlager 65 angebracht. Beide Bolzenlager 65 ragen senkrecht zum Längsträger 64 nach oben. Zur Stabilisierung können die Bolzenlager 65 L-förmig sein, wobei die unteren Flächen auf dem Längsträger 64 angeschweißt sind. Die sich gegenüberstehenden L-förmigen Bolzenlager 65 können nach innen oder außen gerichtet sein. Die Bolzenlager 65 grenzen an den Querträger 61 an und haben je mindestens zwei Löcher 52, 62, die senkrecht untereinander angeordnet sind. Durch diese Löcher kann ein Bolzen 59 zum Befestigen eines zweiarmigen Hebels 11, 41 oder 71 eingesetzt werden, der mittels eines Splints 60 gesichert wird. Optimalerweise befinden sich die Mittelpunkte der durch die Lochpaare definierten Achsen über dem Flächenschwerpunkt der T-förmigen Grundfläche.
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Alternativ kann auch eine rechteckförmige Grundfläche gewählt werden. Da sich auch hier die Mittelpunkte der durch die Lochpaare definierten Achsen über dem Flächenschwerpunkt der rechteckigen Grundfläche befinden sollen, ergibt sich die Länge in x-Richtung in etwa aus dem doppelten Abstand der Nut 9 von den Löchern 2, 52 oder 62 in x-Richtung. Aus der Länge der Nut 53 ergibt sich ein Bereich, in dem die Ausdehnung in x-Richtung variieren kann. Die Ausdehnung in y-Richtung kann frei gewählt werden.
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Alternativ zum rechteckförmigen Querträger 61 mit der V-Nut 53 kann an den Längsträger 64 eine bogenförmige oder runde Platte angeschweißt oder unterlegt werden.
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Die Erfindung wurde zuvor anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Für einen Fachmann ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Deshalb wird der Schutzbereich durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenschiene
- 2
- Loch
- 3
- Gabel
- 4
- Hebelstange
- 5
- Bolzenlasche
- 6
- Griffrohr
- 7
- Verlängerung
- 8
- Nagel
- 9
- Nut
- 11
- zweiarmiger Hebel
- 12
- Zinken
- 13
- Abschrägung
- 14
- Spitzen
- 15
- Bolzenlager
- 16
- hebelseitiges Ende
- 17
- Schneiden
- 18
- Buchse
- 19
- Bolzen
- 20
- Splint
- 26
- Loch
- 31
- Bodenschiene
- 41
- zweiarmiger Hebel
- 51
- Gelenkachsenteil
- 52
- Loch
- 53
- V-Nut
- 54
- Mittelteil
- 55
- Bolzenlasche
- 59
- Bolzen
- 60
- Splint
- 61
- Querträger
- 62
- Loch
- 63
- Abschrägung
- 64
- Längsträger
- 65
- Bolzenlager
- 71
- zweiarmiger Hebel
- 72
- Loch
- 73
- Gabel
- 78
- Gabellasche
- 79
- Schweißnaht
