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Die Erfindung betrifft einen Griff
zur Handhabung von Geräten.
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Beispielsweise bei Bohrmaschinen
ist es bekannt, dass man im Bereich des Halses der Bohrmaschine
einen zusätzlichen
Griff anbringt, mit dem der Benutzer die Führung der Bohrmaschine verbessern kann.
Griffe dieser Art als Zusatzgriffe können aber auch bei anderen
Geräten,
Maschinen, Fahrzeugen oder dergleichen verwendet werden.
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Bei Maschinen, insbesondere Schlagbohrmaschinen,
ergibt sich jedoch das Problem, dass Vibrationen, Schläge und sonstige
Schwingungen auf die Hand des Benutzers übertragen werden. Dies kann
zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen
und zu mangelnder Konzentration bei der Arbeit führen.
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Aus diesem Grunde wurden schon Handgriffe
entwickelt, die eine Abkopplung der Vibrationen bewirken sollen.
Die Griffe haben aber eine doppelte Aufgabe. Zum einen müssen sie
eine sichere Verbindung mit dem handzuhabenden Gerät herstellen, zum
anderen sollen sie für
die relativ schnellen Vibrationen keine Übertragungswege bilden. Diese
beiden Funktionen stehen eigentlich im Widerspruch.
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Bei bekannten Griffen dieser Art
hat man versucht, in einem mit dem von dem Benutzer angegriffenen
Handgriff fest verbundenen Elastomerelement ein Verbindungselement
für das
handzuhabende Gerät
einzubetten. Damit sich das Verbindungselement nicht lockert, hat
man relativ lange hülsenartige
Elastomerelemente verwendet, die praktisch über die gesamte Länge des
Griffs reichen und sowohl mit dem Griff als auch mit dem Verbindungselement
möglichst fest
verbunden sind. Die Wandstärke
solcher Hülsen ist
aber begrenzt, da der Griff in seinem Außenumfang an die Größe einer
menschlichen Hand angepasst sein muss. Die die Vibrationen dämpfenden
Eigenschaften solcher Griffe sind in unterschiedlichen Richtungen
unterschiedlich groß.
Die Vibrationen treten aber nicht nur in der Längsrichtung des Griffs auf, sondern
auch in Querrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, einen Griff zur Handhabung von Gegenständen bzw. Geräten in ergonomischer
Hinsicht weiter zu entwickeln. Zur Ergonomie eines Griffs gehört auch,
dass seine Dämpfungseigenschaften über einen
längeren Zeitraum
unverändert
erhalten bleiben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung
einen Griff mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Durch das Vorsehen einer Dämpfungseinrichtung
können
die Vibrationen des Gerätes,
auch Stöße, die
durch die Benutzung des Gerätes
erst entstehen, von der Hand des Benutzers abgekoppelt werden.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass die Dämpfungseinrichtung,
die die Stöße abdämpfen soll,
mindestens ein Elastomerelement aufweist, das im wesentlichen ausschließlich auf
Komprimierung, allenfalls noch auf Scherung, beansprucht wird. Es
kann erfindungsgemäß in nochmaliger
Weiterbildung vorgesehen sein, dass mindestens ein Elastomerelement
in dem neutralen Zustand des Griffs bereits vorkomprimiert ist.
Vorzugsweise sind, falls es mehrere Elastomerelemente gibt, alle
Elastomerelemente bereits vorkomprimiert. Auf diese Weise lässt sich
eine viel bessere Anpassung der Dämpfungseigenschaften an die
Erfordernisse der Dämpfung
herstellen.
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In nochmaliger Weiterbildung der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Elastomerelement,
vorzugsweise aller Elastomerelemente, nur lose eingelegt sind. Es
ist also nicht mehr erforderlich, wie dies der Stand der Technik
noch lehrt, dass die Elastomerelemente mit einem der beiden Elemente,
nämlich
dem Griff oder der Verbindungseinrichtung, direkt und fest verbunden
sind.
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Das lose Einlegen macht das Zusammensetzen
des Griffs und auch den Austausch von Elastomerteilen besonders
einfach.
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Es ist aber ebenfalls möglich und
liegt im Rahmen der Erfindung, dass mindestens ein Elastomerelement
vergossen ist, beispielsweise als eingespritztes Elastomer oder
als PUR-Material.
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Es ist ebenfalls möglich, dass
die Dämpfungseinrichtung
eine Federscheibenkupplung aufweist, also ein vorzugsweise einstückiges Element, wie
es beispielsweise aus
EP 318 669 bekannt
ist. Hierbei können
die Zwischenräume
zwischen den Federscheiben zur Anpassung an bestimmte Dämpfungscharakteristika
ebenfalls mit Elastomermaterial oder PUR ausgefüllt sein. Das Material kann
dort auch eingespritzt sein.
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In Weiterbildung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass die Verbindungseinrichtung einen in einer
Aufnahme des Griffelements angeordneten Kern aufweist, der durch
eine Durchbrechung des Griffelements hindurch in einen Ansatz übergeht,
beispielsweise einen Gewindeansatz. Dieser Kern ist ein Teil der
Verbindungseinrichtung und steht mit dem Griffelement an keiner
Stelle direkt in Verbindung. Die Verbindung zwischen diesem Kern
und dem Griffelement geschieht über
die Dämpfungseinrichtung,
die beispielsweise nur ein einziges oder zwei Elastomerelemente
aufweist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein,
dass der Kern und die in dem Griffelement ausgebildete Aufnahme
jeweils mindestens eine Konusfläche
aufweisen, zwischen denen mindestens ein Elastomerelement angeordnet
ist, beispielsweise lose eingelegt. Bei dem Konus braucht es sich
nicht um einen Kreiskonus zu handeln, es sind auch von der Kreisform abweichende
Querschnittflächen
möglich
und sinnvoll, bis hin zu einem mehreckigen gegebenenfalls abgerundeten
Querschnitt, so dass im Extremfall auch von einem Pyramidenstumpf
gesprochen werden kann.
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Die Kombination aus zwei Konusflächen ist besonders
geeignet, die Dämpfungseinrichtung
so auszugestalten, dass die jeweils für den speziellen Anwendungsfall
gewünschten
Dämpfungseigenschaften
tatsächlich
auftreten. Bei einem sehr steilen Konus tritt die Dämpfungseigenschaft
in erster Linie in axialer Richtung auf, während bei einem flacheren Konus
auch vermehrte und verbesserte Dämpfungseigenschaften
in Querrichtung ermöglicht
werden. Als besonders günstig
hat sich ein Kegelwinkel von etwa 90 ° herausgestellt, so dass in
einen Längsschnitt
die Kegelflächen
unter einem Winkel von 45 Grad gegenüber der Längsachse und gegenüber der Querachse
verlaufen. Damit können
die Dämpfungseigenschaften
in Längs-
und Querrichtung etwa gleich gestaltet werden. Selbstverständlich ergibt sich
dadurch auch eine Dämp fung
in einer Drehrichtung um eine quer zur Längsachse des Griffs verlaufende
Achse.
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Der Kern kann an einer Stelle angeordnet sein,
die relativ nahe an dem handzuhabenden Gerät liegt. Dadurch wird es möglich, den
Griff auch relativ schlank auszugestalten, auch wenn die Stelle,
wo der Kern angeordnet ist, einen etwas größeren Durchmesser aufweist.
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In nochmaliger Weiterbildung kann
vorgesehen sein, dass sowohl der Kern als auch die Aufnahme zwei
entgegengesetzt orientierte Konusflächen aufweisen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und
Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung, der Zeichnung sowie aus dem Wortlaut der Patentansprüche und
der Zusammenfassung, die durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht
werden. In den Figuren zeigen:
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1 schematisch
einen Längsschnitt
durch den vorderen Teil eines Handgriffs;
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2 eine
Seitenansicht des Handgriffs in verkleinertem Maßstab;
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3 eine
der 1 entsprechende
Darstellung einer zweiten Ausführungsform;
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4 eine
der 3 entsprechende
Darstellung bei einer nochmals weiteren Ausführungsform und
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5 schematisch
eine Draufsicht auf die Anordnung der 3.
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Zunächst wird auf die 2 verwiesen, die den von
der Erfindung vorgeschlagenen Handgriff an einem Beispiel erläutert. Der
dargestellte Handgriff ist als Zusatzhandgriff für ein handgeführtes Arbeitsgerät, beispielsweise
eine Bohrmaschine gedacht. Er enthält ein Griffelement 1,
an dem ein Benutzer anfassen kann. Im dargestellten Beispiel und
für den hier
erläuterten
Anwendungsfall ist der Griff rotationssymmetrisch ausgebildet. Er
weist ein freies Ende 2 auf, wo der Griff etwas verbreitet
ist. Am gegenüberliegenden
Ende geht das Griffelement in einen umlaufenden Flansch 3 über, an
dem sich der Benutzer gegebenenfalls abstützen kann. Vor dem Flansch 3 ist
ein Kegelstumpfteil 4 vorhanden, aus dessen flacher abgerundeter
Stirnseite 5 zunächst
ein Ansatz 6 heraus ragt. Bei diesem Ansatz 6 kann
es sich um einen im Querschnitt sechskantigen oder einen sonstigen
mit Schlüsselflächen versehenen
Teil handeln. Zentral an dem Ansatz 6 ist ein Zapfen 7 ausgebildet, der
mit einem Außengewinde 8 versehen
ist. Der Zapfen 7 stellt eine Verbindungseinrichtung dar,
mit deren Hilfe der Griff an dem handzuhabenden Gerät angeschraubt
werden kann. Diese Verbindungseinrichtung ist jeweils auf das zu
bedienende Gerät
angepasst. In dem hier dargestellten Anwendungsfall eines Zusatzhandgriffs
für eine
Bohrmaschine kann die Verbindung dadurch hergestellt werden, dass
zunächst
mit Hilfe des Griffelements 1 der Zapfen 7 in eine
entsprechende Gewindebohrung eingeschraubt wird. Das abschließende Festdrehen
kann dadurch erfolgen, dass der Benutzer mit einem Schraubenschlüssel an
dem Ansatz 6 angreift.
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Wenn ein solcher Griff für ein anderes
Gerät verwendet
werden soll, kann er auch eine andere Form aufweisen, da die Form
des Griffelements 1 natürlich
von der Art abhängt,
mit der das Gerät
gehandhabt werden soll. Insbesondere braucht der Griff nicht symmetrisch
zu sein, er kann auch für
bestimmte Zwecke eine Form aufweisen, die zum Einlegen von Fingern
in einer bestimmten Position geeignet ist.
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Auch die Verbindungseinrichtung kann
anders ausgebildet sein, beispielsweise einen Bajonettverschluss
aufweisen.
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Nun zu der schematischen Darstellung
der 1, bei der der vordere
Bereich des Griffelements 1 nur schematisch angedeutet
ist. In dem Griffelement 1 ist eine Aufnahme 10 beispielsweise
in Form einer zylindrischen oder quadratischen Vertiefung enthalten.
In die Aufnahme ist ein erstes Aufnahmeelement 11 mit einer
nach außen
gerichteten Konusfläche 12 eingesetzt.
Zentral ist ein Zentrierungsansatz 13 ausgebildet.
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Mit diesem ersten Aufnahmeelement 11 ist ein
zweites Aufnahmeelement 14 verschraubt, wobei die Verschraubung
am Außenumfang
geschieht. Dieses zweite Aufnahmeelement 14 weist eine
der ersten Konusfläche 12 gegenüberliegender
zweite Konusfläche 15 auf,
die umgekehrt orientiert ist. Der Konuswinkel beider Konusflächen 12, 15 braucht
nicht gleich zu sein. Der Zugang in die Aufnahme 10 geschieht
durch Abnehmen eines vorderen Teils des Griffelements, was im Einzelnen
nicht dargestellt ist.
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Innerhalb des Innenraums zwischen
den beiden Aufnahmeelementen 11, 14 ist ein Kernelement 16 der
Verbindungseinrichtung 9 angeordnet. Dieses Kernelement 16 weist
zwei Konusflächen 17, 18 auf, die
durch zwei Kegel gebildet werden, die an ihrem breiteren Ende miteinander
verbunden sind. Die beiden Konusflächen 17, 18 weisen
einen geringen Abstand auf, der durch einen zylindrischen Bereich 19 gebildet
ist. Durch diese Anordnung liegt jeweils eine Konusfläche 17, 18 des
Kernelements 16 einer Konusfläche 12, 15 der
Aufnahme gegenüber.
Die Konuswinkel der Konusflächen 17, 18 des
Kernelements 16 entsprechen ungefähr den Konuswinkeln der Konusflächen 12, 15 der
Aufnahme, können
im Einzelfall auch mit diesen Winkeln identisch sein. Wie man der
Figur aber entnehmen kann, kann auch einer geringe Abweichung der
Winkel vorhanden sein.
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Der Einsatz 6 greift durch
eine Öffnung
der Stirnseite 5 des Griffelements 1 mit Abstand
hindurch. Die Verbindungseinrichtung 9 und alle ihre Teile
stehen daher mit keinem Teil des Griffelements 1 in direkter
Verbindung.
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Zwischen die Konusfläche 12 des
inneren Aufnahmeteils 11 und die zugeordnete Konusfläche 17 des
Kernelements 16 ist eine Schicht 21 aus Elastomermaterial
eingelegt, die in den Figuren aus Gründen der Vereinfachung nur
im rechten Teil eingezeichnet ist. Diese Schicht 21 aus
elastomerem Material kann beispielsweise von einem flachen Ringelement
gebildet sein, dass nach dem Einlegen durch das Einbringen des Kernelements 16 in
die Trichterform verformt wird. Der Ansatz 13 dient zur
Zentrierung dieses Rings, er kann auch zur Zentrierung des Kernelements 16 dienen.
Es findet keine direkte Berührung
zwischen dem Zentrierungsansatz 13 und dem Kernelement 16 statt.
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In gleicher Weise wie zwischen den
Konusflächen 12 und 17 wird
auch zwischen den Konusflächen 15 und 18 ein
Ringelement aus Elastomermaterial eingelegt, das sich dann ebenfalls
in die Trichterform verformt. Nach dem Festschrauben des zweiten Aufnahmeteils 14 und
dem Verschließen
des Griffelements ist dann eine Position entstanden, bei der die Verbindungseinrichtung 9 gegenüber den
beiden Aufnahmeelementen 11, 14 allseits durch
ein Elastomerelement 21 abgestützt ist. Dieses Elastomerelement 21 liegt
sowohl an dem Kernelement 16 als auch an den beiden Aufnahmeteilen 11, 14 an,
ohne mit diesem verbunden zu sein. Dies erleichtert das Einlegen
und Entnehmen. Eine direkte Verbindung zwischen dem Elastomermaterial
und den beiden einander gegenüberliegenden
Konusflächen
wäre auch
möglich,
wichtig ist nur, dass es keine direkte Verbindung zwischen dem Kernelement 16 und
den Aufnahmeteilen bzw. dem Griffelement 1 gibt. Die Bewegung
der Verbindungseinrichtung 9 wird daher gegenüber dem
Griffelement 1 abgekoppelt, und es gibt auch an keiner
Stelle direkte Verbindungsbrücken.
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Das Ausmaß an Dämpfung wird durch die Materialeigenschaften
des eingelegten Dämpfungselements
bestimmt, sowie durch den Grad der Vorspannung, der sich aus der
Geometrie von Kernelement 16 und Aufnahmeelementen 11, 14 ergibt.
Die Dämpfung
erfolgt in diesen darge stellten Beispiel in axialer Richtung und
in Querrichtung. Auch in Drehrichtung erfolgt eine Dämpfung.
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Wenn nun mit dem von Erfindung vorgeschlagenen
Griff auch eine Führung
in Drehrichtung, das heißt
um die Achse der Verbindungseinrichtung 9 herum, erfolgen soll,
so kann erfindungsgemäß das Kernelement
und die Aufnahmeelemente 11, 14 statt der dargestellten
Kegelflächen
beispielsweise Pyramidenflächen
aufweisen, oder Kegelflächen,
bei denen der Querschnitt statt eines Kreises eine Ellipse ist.
In der Anmeldung sollen unter Konusflächen sowohl die Kegelflächen als
auch die Pyramidenflächen verstanden
werden.
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Für
die Herstellung eines Griffelements kann auch vorgesehen sein, dass
der in der Zeichnung als getrenntes Bauteil dargestellte Aufnahmeteil 11 ein Teil
des Griffelements ist. Es ist auch möglich, ihn mit Hilfe einer
Schraube festzuschrauben, wie dies bei einem folgenden Ausführungsbeispiel
dargestellt ist.
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Es wurde erwähnt, dass die Schicht 21 aus elastomeren
Material, beispielsweise von einem flachen Ringelement gebildet
sein kann. Dieses flache Ringelement kann auch ein eingespritztes
Elastomerelement oder ein PUR-Material sein. Es kann auch eingegossen
werden.
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Die beiden Aufnahmeelemente 11, 14,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
miteinander verschraubt sind, können
auch auf andere Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise
durch eine Verpressung, ein gegenseitiges Verrasten oder einen Bajonettverschluss.
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Die Verbindungseinrichtung, mit der
der Handgriff mit dem Gerät
verbunden wird, braucht kein Gewindebolzen zu sein, es kann auch
beispielsweise eine Gewindebuchse sein.
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Nun zu der Ausführungsform nach 3, die zusammen mit der
Ausführungsform
nach 4 betrachtet werden
soll. 3 zeigt einen
Längsschnitt in
einer anderen Ebene als 4.
In dem der Befestigungseinrichtung zugeordneten Ende des Handgriffs
ist im Bereich des Flanschs 3 wiederum eine Aufnahme gebildet.
In diesem Bereich ist der Griff, ebenso wie im übrigen Bereich, hohl. Die beiden
Bereiche, nämlich
der eigentliche Anfassbereich und der in den Flansch 3 übergehende
Bereich, sind durch eine innere Querwand 30 voneinander
getrennt. Von der Querwand aus erstreckt sich in Richtung auf das
zu befestigende Gerät
eine zylindrische Hülse 31,
die koaxial angeordnet ist. Um die zylindrische Hülse 31 herum
sind vier stufenförmige
Rippen 32 angeordnet, jeweils um 90° versetzt, siehe auf die 5. Die durch die vier Rippen 32 gebildeten
Stufen verlaufen bündig
zueinander und zu dem Ende der Hülse 31.
Dadurch wird eine in einer Querebene liegende Begrenzungsfläche der
Aufnahme gebildet.
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Die sich an die Stufen anschließenden Seitenkanten 34 der
Rippen 32 verlaufen parallel zur Längsachse, wobei alle Seitenwände 34 auf
einer koaxialen Zylinderfläche
liegen. Dadurch wird eine Aufnahme im innern des Griffs geschaffen,
die zur Aufnahme eines zylindrischen Körpers gedacht und geeignet
ist. Bei der Ausführungsform
nach 3 ist in die Aufnahme
ein Element ähnlich
wie bei 1 eingesetzt,
das zwei miteinander verbundene Aufnahmeelemente 1, 14 enthält. Zwischen
den beiden Aufnahmeelementen 11, 14 ist ein Kernelement 35 eingesetzt,
das gegenüber
den Kegelflächen
der Aufnahmeelemente 11, 14 durch ein Elastomerelement 36 getrennt
ist. Bei diesem Elastomerelement kann es sich um ein einstückiges Element
handeln, das lose eingelegt ist. Es kann auch eingespritzt oder
eingepresst sein. Der in 3 obere
Teil des Kerns 35 enthält
eine Kegelfläche, ähnlich wie
bei der Ausführungsform
nach 1. Der nach unten
gerichtete Teil enthält
einen umlaufenden Wulst 37, der eine äußere Kegelringfläche und
eine innere Kegelringfläche
bildet. Zwischen diesen Kegelringflächen und den komplementär ausgebildeten
Flächen
des unteren Aufnahmeelements 11 liegt das bereits erwähnte Elastomerelement 36.
Die Dämpfungs-
und Federungswirkung dieser Anordnung ist die gleiche wie bei 1, jedoch baut in diesem
Fall bei gleicher Größe von Kegelflächen das
Element flacher.
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Wiederum könnte bei dieser Ausführungsform
auch die Kegelfläche
als Pyramidenstumpffläche
ausgebildet sein.
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Das die Dämpfungseinrichtung bildende
zylindrische Element wird in der Aufnahme mit Hilfe eines Schraubbolzens 38 festgeschraubt,
der durch die Hülse 31 hindurchgesteckt
ist und in eine Gewindebohrung 39 in dem einen Aufnahmeelement 11 eingeschraubt
wird.
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Bei der Ausführungsform nach 4 ist in die durch die Rippen 32 gebildete
Aufnahme eine Federscheibenkupplung 40 eingesetzt, die
mit ihrer radialen Außenseite
an den Innenseiten 34 der Rippen 32 anliegt. Die
Federscheibenkupplung wird mit Hilfe der Schraube 38 festgeschraubt.
Im gegenüberliegenden
Endbereich ist in die Federscheibenkupplung 40 der Gewindebolzen 7 eingeschraubt.
Das Federscheibenkupplungselement dient in diesem Fall dem Ausgleich
von axialen und Rotationsstößen, kann also
nicht einen Versatz zwischen den Achsen des Griffs und der Befestigungseinrichtung
ausgleichen.
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Die zwischen den einzelnen Federscheiben gebildeten
Zwischenräume
können
mit Elastomermaterial ausgefüllt
sein, das insbesondere auch eingespritzt sein kann.