DE19713109C2 - Hydraulischer Nußknacker - Google Patents

Hydraulischer Nußknacker

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Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nußknacker zum ma­ nuellen, hydraulisch unterstützten Knacken von Nüssen oder dergleichen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bzw. 24.
Aus der EP 0 667 112 A1 ist ein derartiger hydraulischer Nuß­ knacker bekannt. Durch manuell am Betätigungskolben ausge­ führte Pumpbewegungen soll in der Arbeitskammer unter Anwen­ dung des hydraulischen Prinzips ein derartiger Fluiddruck er­ zeugt werden, daß die zwischen einer mit dem Arbeitskolben verbundenen Preßplatte und einer manuell durch Verschrauben verstellbaren Halteplatte eingeklemmte Nuß geknackt wird. Die Kompressionskammer und die Arbeitskammer sind hierbei räum­ lich getrennt angeordnet und durch Druckleitungen miteinander verbunden, so daß eine recht komplexe Anordnung der einzelnen Baugruppen entsteht. Der bekannte hydraulische Nußknacker ist großbauend und nur als Tischgerät zu verwenden, was einen er­ heblichen Platzbedarf bedingt.
Besonders nachteilig erscheint bei dem bekannten hydrauli­ schen Nußknacker jedoch der Aufbau aus diskreten, voneinander räumlich getrennten Baugruppen. Aufgrund des dadurch erfor­ derlichen Platzbedarfs ist es nicht möglich, ein derartiges. Gerät kompakt herzustellen. Darüber hinaus ist bei dem ge­ zeigten Gerät kein Einhandbetrieb möglich, das heißt es ist unmöglich das Gerät in einer Hand zu halten und gleichzeitig zu betätigen.
Die FR 20 67 178 zeigt eine Vorrichtung nach Art einer hydraulischen Presse zum Knacken von Nüssen. Die Presse ar­ beitet als einfacher hydraulischer Druckübersetzer, wobei der dortige Betätigungskolben den Arbeitskolben nur um wenige Millimeter herausbewegt. Der Arbeitskolben verharrt nicht in der einmal erreichten Endlage, sondern bewegt sich federkraftunterstützt wieder zur Ausgangsposition zurück, sobald der Betätigungskolben losgelassen wird. Die Handhabung des Gerätes ist daher unpraktisch, und aufgrund des Druckübersetzungsprinzips ist die Baulänge der hydraulischen Presse unerwünscht groß.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er­ findung, einen kompakt und einfach aufgebauten hydraulischen Nußknacker nach Art einer Handpumpe anzugeben, der sich durch geringe Herstellungskosten auszeichnet, der eine Einhandbe­ dienung ermöglicht und welcher eine geringe Baulänge besitzt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem hydraulischen Nuß­ knacker gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder 24, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestal­ tungen und Weiterbildungen umfassen.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung sind die Vorrats- oder Ausgleichskammer, die Kompressionskammer und die Ar­ beitskammer in dem Gehäuse in Reihe hintereinander und im we­ sentlichen zueinander koaxial ausgerichtet angeordnet, wobei sich die Kompressionskammer zumindest teilweise in die Ar­ beitskammer hineinerstreckt. Eine derartige Anordnung ist außerordentlich platzsparend. Die Reihenanordnung der einzelnen Kammern und die koaxiale Ausrichtung dieser zueinander ist herstellungs­ technisch einfach zu realisieren und in einem kompakten Gehäuse unterzubringen. Besonders der Umstand, daß sich die Kompressionskammer teilweise in die Arbeitskammer hinein­ erstreckt, reduziert die Baulänge erheblich.
Konkret wird vorgeschlagen, daß der Betätigungskolben zumindest teilweise durch die Vorrats- oder Ausgleichkammer hindurch geführt ist. Der Betätigungskolben weist hierbei mindestens einen mit der Vorrats- oder Ausgleichkammer in Fluidverbindung stehenden Zuführkanal zum Befüllen der Kompressionskammer mit dem fluiden Medium auf. Durch diese Maßnahmen können zusätzliche, außerhalb der Kammern ange­ ordnete Zuführleitungen zwischen der Vorrats- oder Ausgleich­ kammer und der Kompressionskammer vermieden werden.
Der Zuführkanal weist in vorteilhafter Weise mindestens einen sich im wesentlichen radial zum Betätigungskolben erstrecken­ den Einlaßkanal zur Vorrats- oder Ausgleichkammer hin auf. Der Zuführkanal öffnet sich in Erstreckungsrichtung des Betäti­ gungskolbens zur Kompressionskammer hin, so daß eine einfache Fluidverbindung zwischen der Vorrats- oder Ausgleichkammer und der Kompressionskammer realisiert ist.
Um die Baugröße weiter zu reduzieren, kann sich die Kompres­ sionskammer zumindest teilweise in die Vorrats- oder Aus­ gleichkammer hineinerstrecken.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß dem in die Kompressions­ kammer öffnenden Ende des Zuführkanals ein Saugventil zuge­ ordnet ist. Dieses Saugventil verhindert bei Druckbeaufschla­ gung des fluiden Mediums durch den Betätigungskolben in der Kompressionskammer ein Rückströmen des Mediums in die Vorrats- oder Ausgleichkammer. Gleichzeitig wird ein Einströmen des Arbeitsmittels in die Kompressionskammer sichergestellt.
Zwischen der Kompressionskammer und der Arbeitskammer ist eine Durchgangsöffnung für das fluide (Hydraulik-) Medium vorge­ sehen, wobei diese Durchgangsöffnung ein Druckventil aufweist, das ein Rückströmen des Mediums in die Kompressionskammer verhindert. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß das in der Kompressionskammer komprimierte Medium in die Arbeitskammer gepreßt wird. Mit einer derartigen Maßnahme wird auf einfache Weise eine hydraulische Pumpe realisiert.
Um die Anordnung möglichst kleinbauend zu halten, sind die Wandung der Arbeitskammer und die Wandung der Vorrats- oder Ausgleichkammer unmittelbar durch die Gehäusewandung defi­ niert. Die beiden Kammern benötigen somit nicht gesondert ausgebildete Begrenzungswände, was die Herstellung durch Ein­ sparung zusätzlicher Komponenten kostengünstig macht.
Um den Betätigungskolben nach Betätigung wieder in die Grund­ stellung zurückzudrücken, ist am Betätigungskolben eine Betä­ tigungskolben-Vorspanneinrichtung wirksam.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß eine Schraubendruckfeder innerhalb der Vorrats- oder Ausgleichkammer um den Betäti­ gungskolben herum angeordnet und somit platzsparend unter­ gebracht ist. Die Schraubendruckfeder kann an ihrem einen Ende am der Kompressionskammer abgewandten Teil des Betätigungs­ kolbens und an ihrem anderen Ende an der Geäusewandung bzw. an der Kompressionskammer angreifen.
Alternativ wird vorgeschlagen, daß eine Schraubendruckfeder innerhalb der Kompressionskammer angeordnet ist und zwischen dem Betätigungskolben und dem diesen gegenüberliegenden Ende der Kompressionskammer angreift. Auch eine derartige Maßnahme erfordert keinen zusätzlichen Platzbedarf für die Unterbrin­ gung der Schraubendruckfeder.
Um den sich durch Pumpbewegungen des Betätigungskolbens in der Arbeitskammer aufbauenden Druck zumindest teilweise abzulassen und somit ein Zurückziehen des Arbeitskolbens in die Grundstellung zu ermöglichen, ist zwischen der Arbeitskammer und der Vorrats- oder Ausgleichkammer ein verschließbarer Strömungskanal angeordnet, der im geöffneten Zustand ein Zu­ rückströmen des fluiden Mediums aus der Arbeitskammer in die Vorrats- oder Ausgleichkammer ermöglicht.
Hierbei wird vorgeschlagen, daß dem Strömungskanal ein betä­ tigbares Entlastungsventil zugeordnet ist, das im unbetätigten Zustand den Strömungskanal verschließt.
Das Entlastungsventil kann in verschiedener Weise betätigt werden. Zum einen ist denkbar, daß der Betätigungskolben oder der Arbeitskolben und das Entlastungsventil in Wirkverbindung miteinander stehen derart, daß der Betätigungskolben abhängig von seiner Position innerhalb der Kompressionskammer oder der Arbeitskolben abhängig von seiner Position innerhalb der Arbeitskammer auf das Entlastungsventil einwirkt und damit öffnet. Hierdurch wird eine Möglichkeit geschaffen, den Arbeitskolben automatisch zurückfahren zu können.
Alternativ kann das Entlastungsventil eine Betätigungsein­ richtung für manuelles Öffnen aufweisen. Der Arbeitskolben kann dann durch manuelle Betätigung des Entlastungsventils zurückgezogen werden.
Wenn zumindest ein Teil des fluiden Mediums in die Vorrats- oder Ausgleichkammer zurückgeströmt ist, soll eine Möglichkeit geschaffen werden, daß der Arbeitskolben wieder in Richtung auf die Grundstellung zurückgedrängt wird. Zu diesem Zweck kann am Arbeitskolben eine Arbeitskolben-Vorspanneinrichtung wirksam sein. Die Ausgestaltung dieser Arbeitskolben-Vor­ spanneinrichtung ist jedoch abhängig von der Formgebung des Arbeitskolbens.
Der Arbeitskolben kann eine im wesentlichen topfartige Form aufweisen. Der Boden des Topfes wirkt hierbei auf die zu knackende Nuß. Die sich in die Arbeitskammer zumindest teil­ weise hineinerstreckende Kompressionskammer wird vom Arbeits­ kolben zumindest teilweise umgriffen. Mit einer derartigen Anordnung kann die Arbeitskammer besonders kurz aufgebaut werden, was wiederum zu einer Baulängenreduzierung führt. Ein Ausfahren des Arbeitskolbens in Richtung auf die zu knackende Nuß vergrößert weiterhin die Arbeitskammer, da der Topfrand einen zusätzlichen Teilbereich der Arbeitskammer definiert.
Eine Schraubendruckfeder kann innerhalb der Arbeitskammer um den in die Arbeitskammer hineinreichenden Teil der Kompressi­ onskammer angeordnet sein. Diese Anordnung ist ebenfalls sehr platzsparend. Die Schraubendruckfeder greift an ihrem einen Ende am Arbeitskolben und an ihrem anderen Ende an der Kom­ pressionskammer an. Um eine Einhandbetätigung des Nußknackers zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, den Betätigungskolben an seinem freien Ende mit einem Betätigungsbügel für die Hand­ fläche oder den Handballen des Benutzers und das Gehäuse mit mindestens einem Eingriffsfortsatz für die Finger zu versehen. Mit derartigen Mitteln ist es nicht nur möglich, den Nuß­ knacker mit einer Hand zu bedienen, sondern ihn gleichzeitig in der Hand zu halten. Es wird somit eine außerordentlich praktische Verwendbarkeit des Nußknackers erreicht.
Alternativ hierzu wird vorgeschlagen, daß der Betätigungskol­ ben an seinem freien Ende mit einem gekrümmten Handhebel zu­ sammenwirkt. Ein Ende des Handhebels ist hierbei gelenkig mit dem Gehäuse verbunden. Das freie Ende des Betätigungskolbens wird von einem Teilbereich des Handhebels überspannt und kann mit diesem in Druckkontakt gebracht werden. Es läßt sich das freie Ende des Handhebels manuell in Richtung auf das Gehäuse drücken, um den Betätigungskolben in die Kompressionskammer hineinzudrängen. Auch diese Maßnahmen gestatten sowohl das Halten des hydraulischen Nußknackers in einer Hand als auch die Einhandbetätigung.
Um ein einfacheres Einlegen der zu knackenden Nuß zu ermögli­ chen, kann die Aufnahmeeinrichtung durch einen an zumindest an einer Seite offenen, sich an die Arbeitskammer anschließenden hohlen Gehäusebereich gebildet sein.
Ferner wird vorgeschlagen, das Gehäuse mit einem kreisrunden Querschnitt auszubilden.
Ein derartiger kreisrunder Gehäusequerschnitt erlaubt das An­ bringen eines Gewindes am Randbereich der Arbeitskammer. Auf dem Gewinde läßt sich der mit einem komplementär ausgebildeten Gewinde versehene, als Aufnahmeeinrichtung dienende Gehäuse­ bereich verschrauben, um den Hohlraum des Gehäusebereiches an die Größe der zu knackenden Nuß anzupassen. Mit einfachen Maßnahmen ist somit ein Anpassen der Aufnahmeeinrichtung an die Größe der Nuß möglich.
Insbesondere unter dem Sicherheitsaspekt, nämlich die Gefahr auszuschließen, unbeabsichtigt einen Finger im Nußknacker zu quetschen, besteht zwischen dem an der zu knackenden Nuß an­ greifenden Teil des Arbeitskolbens und der gegenüberliegenden Innenwandung der Aufnahmeneinrichtung bei vollständig heraus­ gedrücktem Arbeitskolben stets ein vorbestimmter Abstand. Dieser Abstand entspricht etwa dem Durchmesser eines Fingers eines Benutzers.
Da der hydraulische Nußknacker in erster Linie auf Lebensmit­ tel Anwendung findet, besteht das Hydraulikmittel aus umweltverträglichem und/oder ungiftigen fluiden Medien.
In besonders vorteilhafter Weise besteht das Triebmittel aus Wasser, insbesondere Klarwasser oder Leitungswasser. Dies ist stets verfügbar und somit leicht nachzufüllen oder zu erset­ zen.
Um eine Möglichkeit zu schaffen, den hydraulischen Nußknacker vom Benutzer selbst befüllen zu lassen, kann das Gehäuse eine verschließbare Auslaß- bzw. Einfüllöffnung für das Medium aufweisen. Es ist also möglich, den hydraulischen Nußknacker ohne Hydraulikmittel unbefüllt auszuliefern, was wiederum zu einer Kostenersparnis führt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird von einem gemeinsamen Gehäuse ausgegangen, welches die Vorrats- oder Ausgleichkammer, die Kompressionskammer und die Arbeitskammer umschließt. Die Kompressionskammer ist jedoch im Gegensatz zur weiter oben beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen rechtwinklig zur Arbeitskammer ausgerichtet. Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Betätigungskolben bzw. das zugehörige Griffstück so auszurichten, daß eine noch bequemere Einhand­ bedienung möglich wird und die Baugröße des hydraulischen Nußknackers in Längsrichtung kleiner ist.
Das hydraulische Prinzip bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung entspricht derjenigen wie voranstehend geschildert.
Der erfindungsgemäße hydraulische Nußknacker ist sehr einfach aufgebaut und erfordert nur einen geringen Herstellungsaufwand aufgrund der geringen Zahl von Bauteilen. Darüber hinaus ist er sehr kleinbauend, für Einhandbetrieb geeignet und praktisch in seiner Verwendbarkeit.
Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische, geschnitten dargestellte Draufsicht einer Ausführungsform des hydraulischen Nußknackers;
Fig. 2 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des hydraulischen Nußknackers;
Fig. 3 eine schematische Teilschnitt-Draufsicht einer wei­ teren Ausführungsform des hydraulischen Nußknackers, wobei nur der Betätigungsmechanismus für den Betätigungskolben näher gezeigt ist;
Fig. 4 eine schematische, geschnitten dargestellte Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des hydraulischen Nuß­ knackers; und
Fig. 5 eine Teilschnitt-Seitenansicht der in Fig. 4 gezeig­ ten weiteren Ausführungsform des hydraulischen Nuß­ knackers.
Der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 gezeigte hydraulische Nußknacker besitzt ein Gehäuse 10 mit im wesent­ lichen der Form eines Zylinders. Am Betätigungsende des Nuß­ knackers ragt aus dem Gehäuse ein länglicher Betätigungskolben 14 in Form einer Stange heraus. Am freien Ende des Betäti­ gungskolbens 14 ist, wie Fig. 1 und 2 zeigen, ein Betäti­ gungsbügel 56 für das manuelle Hineindrücken des Betätigungs­ kolbens 14 in das Gehäuse hinein angeordnet. Der Betätigungs­ bügel 56 ist hierbei derart geformt, daß die Handfläche oder der Handballen eines Benutzers mit diesem bequem in Anlage kommt. Der Endbereich des Gehäuses 10 ist dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit zwei Eingriffs­ fortsätzen 57 und 58 für die Finger ausgebildet.
Der Benutzer hält bei der gezeigten Griffanordnung den Nußknacker einhändig, wobei er mit den Fingern die Eingriffs­ fortsätze 57 und 58 hintergreift und gleichzeitig mit dem Handballen oder der Handfläche am Betätigungsbügel 56 angreift. Indem der Benutzer nun die Finger anzieht bzw. die Hand zusammendrückt, wird bei gleichzeitigem Festhalten des Nußknackers der Betätigungskolben 14 in das Gehäuse 10 hineingedrückt. Pumpbewegungen können bei gleichzeitigem Halten des Nußknackers einhändig von Links- oder Rechtshändern leicht ausgeführt werden.
Im Inneren des Gehäuses setzt sich der Betätigungskolben 14 in einem Abschnitt fort, der sich durch die am Betätigungsende innerhalb des Gehäuses angeordnete Vorrats- oder Ausgleich­ kammer 22 hindurch erstreckt. Der Betätigungskolben 14 ist in einer Kompressionskammer 16 geführt, in der ein fluides, hydraulisches Medium, wie etwa Wasser, durch Hineindrücken des Betätigungskolben 14 in die Kompressionskammer 16 druckbeauf­ schlagt wird. Die Kompressionskammer 16 ist koaxial zur Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 angeordnet und reicht an ihrem hinteren Ende in diese teilweise hinein.
Der in die Kompressionskammer 16 hineinreichende Teil des Be­ tätigungskolbens ist wie Fig. 1 zeigt, im wesentlichen rohr­ förmig ausgebildet. In dem Bereich des Betätigungskolbens 14, der sich durch die Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 hindurch erstreckt, ist der Zuführkanal 24 mit der Vorrats- oder Aus­ gleichkammer 22 durch Einlaßkanäle 26, von denen in Fig. 1 zwei gezeigt sind, verbunden. Es ist stets gewährleistet, daß das in der Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 befindliche fluide Medium in den Zuführkankal 24 hineinströmen kann.
An dem in die Kompressionskammer hineinweisenden Ende des Be­ tätigungskolbens 14 ist der Zuführkanal 24 offen und durch ein Saugventil 28 verschließbar. Durch die Einlaßkanäle 26, den Zuführkanal 24 und das offene Ende des Zuführkanals 24 ist ein Befüllen der Kompressionskammer 16 mit dem Medium während ausgeführter Pumpbewegungen am Betätigungskolben 14 mit Hilfe des Saugventils 28 gut möglich. Das Saugventil 28 verhindert dabei jedoch, daß bei Komprimierung des Mediums durch den Betätigungskolben 14 in der Kompressionskammer 16 ein Rück­ strömen in die Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 auftritt. Es ist nämlich beabsichtigt, daß das in der Kompressionskammer 16 komprimierte hydraulische Mittel durch eine dem Betätigungs­ kolben 14 gegenüberliegende Öffnung 30 der Kompressionskammer 16 in eine an die Kompressionskammer anschließende Arbeitskammer 18 gedrückt wird. Die Öffnung 30 ist hierbei durch ein Druckventil 32 verschließbar, daß ein Rückströmen des Mediums in die Kompressionskammer 16 verhindert.
Die Arbeitskammer 18 ist innerhalb des Gehäuses 10 direkt an­ grenzend an die Vorrats- und Ausgleichkammer 22 angeordnet. Die Kompressionskammer 16 erstreckt sich koaxial teilweise in die Arbeitskammer 18 hinein. Fig. 1 zeigt hierbei den Fall, bei dem das hydraulische Medium in der Arbeitskammer 18 nicht unter Druck steht.
An die Arbeitskammer 18 schließt sich unmittelbar eine Auf­ nahmeeinrichtung 12 für die zu knackende Nuß 13 an. Die Auf­ nahmeeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse­ fortsatz, der integral mit dem restlichen Gehäuse 10 ausge­ bildet ist. Die Aufnahmeeinrichtung 12 weist einen Hohlraum zur Aufnahme der Nuß 13 auf, wobei die Nuß 13, wie in Fig. 2 deutlicher zu erkennen ist, durch eine sich nach oben öffnende Aufnahmeöffnung in die Knackposition gebracht wird.
Die Arbeitskammer 18 schließt in Richtung auf die zu knackende Nuß 13 mit einem topfbodenförmig ausgebildeten Arbeitskolben 20 ab. Der Arbeitskolben 20 liegt an seiner äußeren Mantel­ fläche unmittelbar an der die Arbeitskammer 18 bildenden In­ nenwandung des Gehäuses 10 an und umgreift den in die Ar­ beitskammer 18 hineinreichenden Teilbereich der Kompressions­ kammer 16 in seiner Grundstellung vollständig. Der Boden 48 des topfförmigen Arbeitskolbens 20 ist in Richtung auf die zu knackende Nuß 13 gewölbt ausgebildet und kommt beim Knackvor­ gang mit der Nuß 13 direkt in Kontakt. Die Nuß 13 stützt sich in Knackposition an der dem Boden 48 gegenüberliegenden In­ nenwandung der Aufnahmeeinrichtung 12 ab.
In der Zwischenwandung 41 zwischen der Vorrats- oder Aus­ gleichkammer 22 und der Arbeitskammer 18 ist ein mit einem manuell betätigbaren Entlastungsventil 42 verschließbarer Strömungskanal 40 angeordnet, der im geschlossenen Zustand ein Zurückströmen des hydraulischen Mediums aus der Arbeitskammer 18 in die Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 verhindert. Der Druck in der Arbeitskammer 20 läßt sich also kontinuierlich aufbauen, solande das Entlastungsventil 42 geschlossen ist.
Um bei Entlastung des Betätigungskolbens 14 diesen wieder in Grundstellung zu bringen, das heißt aus der Kompressionskammer 16 herauszuziehen, ist eine Schraubendruckfeder 34 innerhalb der Vorrats- und Ausgleichkammer 22 um den durch diese hindurchgeführten Teilbereich des Betätigungskolbens 14 ange­ ordnet. Die Schraubendruckfeder 34 greift an ihrem einen Ende 36 am der Kompressionskammer 16 abgewandten Teil des Betäti­ gungskolbens 14 und an ihrem anderen Ende 38 an der Gehäuse­ wandung, genauer gesagt an der Innenwandung 41 zwischen der Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 und der Arbeitskammer 18 an.
Um dem Arbeitskolben 20 bei zumindest teilweise in die Vor­ rats- oder Ausgleichkammer 22 durch den geöffneten Strömungs­ kanal 40 zurückgeströmten Triebmittel ein Zurückziehen des Arbeitskolbens 20 in Richtung auf die Grundstellung zu ermög­ lichen, ist im Inneren der Arbeitskammer 18 eine Schrauben­ druckfeder 46 um das sich in die Arbeitskammer 18 hineiner­ streckende Ende der Kompressionskammer 16 angeordnet, wobei der topfförmige Arbeitskolben 20 die Schraubendruckfeder um­ greift. Die Schaubendruckfeder 46 greift an ihrem einen Ende 50 am Arbeitskolben 20 und mit ihrem anderen Ende 52 an der Kompressionskammer 16 an.
Im Folgenden soll unter Zuhilfenahme von Fig. 1 das Wirk­ prinzip dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydrau­ lischen Nußknackers beschrieben werden.
Der Betätigungskolben 14 wird manuell in die Kompressionskam­ mer 16 hineingedrückt, wobei durch die Einlaßkanäle 26 und den Zuführkanal innerhalb des Betätigungskolbens 14 das fluide Medium aus der Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 in die Kom­ pressionskammer 16 hineingeführt wird. Das Saugventil 28 verhindert hierbei ein Zurückströmen des Triebmittels in die Vorrats- oder Ausgleichkammer 22. Das in der Kompressions­ kammer 16 druckbeaufschlagte Medium wird durch die dem Betätigungskolben 14 gegenüberliegende Öffnung 30 der Kom­ pressionskammer 16 in die Arbeitskammer 18 hineingedrückt. Hierbei verhindert das Druckventil 32 in der Öffnung 30 ein Zurückströmen des Mediums in die Kompressionskammer 16.
Die Querschnittsfläche des Betätigungskolbens 14 ist in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel kreisrund ausgebildet und weist einen Durchmesser von etwa 6 bis 10 mm auf. Der Betätigungs­ hub, das heißt die Länge auf der sich der Betätigungskolben in der Kompressionskammer 16 maximal bewegen läßt, beträgt etwa 15 bis 25 mm. Aufgrund der sich somit ergebenden geringen Querschnittsfläche des Betätigungskolbens 14, ist der erfor­ derliche Kraftaufwand bei Betätigung des Betätigungskolbens sehr gering. Er liegt in der Größenordnung von 100 bis 200 N.
Durch mehrmaliges Betätigen des Betätigungskolbens 14 wird somit nach und nach eine sich stetig vergrößernde Menge des fluiden Mediums innerhalb der Arbeitskammer 18 angesammelt, der Fluiddruck steigt an und der Arbeiskolben 20 wird in Richtung auf die zu knackende Nuß 13 bewegt. Der Arbeitskolben besitzt einen größeren Durchmesser von etwa 25 bis 35 mm und weist somit eine größere Querschnittsfläche auf. Der Arbeitshub pro Pumpvorgang beträgt jedoch nur etwa 1 bis 2 mm. Die bewirkte Arbeitskraft kann dabei bis zu etwa 2000 N oder mehr betragen. Es wird mit dieser Anordnung also das bekannte hydraulische Funktionsprinzip umgesetzt.
Vor Einlegen der zu knackenden Nuß 13 ist es durch mehrmaliges Betätigen des Betätigungskolbens 14 auch möglich, den Ar­ beitskolben 20 soweit auszufahren, daß die zu knackende Nuß noch bequem in die Aufnahmeeinrichtung 12 eingelegt und gehalten werden kann. Der Hohlraum der Aufnahmeeinrichtung 12 ist somit auf die Größenordnung der zu knackenden Nuß vor dem eigentlichen Knackvorgang einstellbar.
Um nun den bereits durch einige Pumpaktionen in Richtung auf die Nuß herausgedrückten Arbeitskolben - etwa nach erfolgrei­ chem Knacken der Nuß - wieder in seine Grundstellung zurück­ zufahren, wird das Entlastungsventil 42, das den Strömungska­ nal 40 zwischen der Arbeitskammer 18 und der Vorrats- oder Ausgleichkammer 22 verschließt, manuell betätigt, indem die an der Außenseite des Gehäuses 10 vorgesehene Betätigungsein­ richtung 44 betätigt wird. Das in der Arbeitskammer 18 unter erheblichem Druck stehende fluide Medium strömt durch den ge­ öffneten Strömungskanal 40 in die Vorrats- oder Ausgleichkam­ mer 22 zurück und der Arbeitskolben 20 wird durch die Schrau­ benfeder 46 in die Grundstellung oder, abhängig von der Öff­ nungsdauer des Entlastungsventils 42, in jede andere zurück­ gefahrene Position zurückgedrückt bzw. zurückgbewegt.
Das Gehäuse 10 muß natürlich nach allen Seiten hin dicht aus­ gebildet sein. So ist am Betätigugsende eine den Betätigungs­ kolben 14 dichtend umgreifende Dichtung 59 angeordnet und der Arbeitskolben 20 ist am der zu knackenden Nuß 13 zugeordneten Ende der Arbeitskammer 18 durch eine zwischen der Gehäusein­ nenwandung und der Außenfläche des topfartigen Arbeitskolbens 20 angeordnete Dichtung 21 abgedichtet.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen hydraulischen Nußknackers.
Im Unterschied zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine weitere Betätigungsmöglichkeit des Betätigungskolbens 14 vorgesehen. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh­ rungsform wird auf den Betätigungskolben 14 manuell nicht di­ rekt eine Druckkraft ausgeübt, sondern vielmehr wird die Druckkraft über einen am Gehäuse 10 gelenkig angeordneten Handhebel 60 umgelenkt. Das Gehäuse 10 weist zur gelenkigen Aufnahme des einen Endes des Handhebels 46 einen Gehäusefort­ satz 63 auf, an dem ein durch eine Schraube gebildetes Schwenkgelenk 62 angeordnet ist. An diesem Schwenkgelenk ist der Handhebel 60 schwenkbar gelagert. Ausgehend vom Schwenk­ gelenk 62 erstreckt sich der Handhebel 60 im Bereich 61 im wesentlichen senkrecht zum freien Ende des Betätigungskolbens 14, wobei es zu einem Druckkontakt zwischen dem nahezu senk­ rechten Bereich 60 des Handhebels 64 und dem freien Ende des Betätigungskolbens 14 kommt. Der Handhebel 60 knickt im An­ schluß an den nahezu senkrechten Bereich 61 nach unten hin ab und umgreift somit den oberen Bereich des hydraulischen Nuß­ knackers zumindest teilweise. Das freie Ende 64 des Handhebels 60 ist hierbei als Handhabe ausgebildet, welche sich manuell in Richtung A auf das Gehäuse 10 hin andrücken läßt. Die Handfläche oder der Handballen eines Benutzers kommt bei einer Einhandbetätigung mit dem freien Ende 64 des Handhebels 60 in Anlage, wobei die Finger das Gehäuse 10 umgreifen. Mit einer derartigen Anordnung ist es leicht möglich, Pumpbewegungen auszuführen, indem die Finger bzw. die Hand zusammengedrückt wird.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 werden für dieselben Elemente diejenigen Bezugszeichen verwendet, wie sie bereits anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 von einer seitlichen, rechtwinklig zur Arbeitskammer 18 ausgebildeten Kompressions­ kammer 16 ausgegangen. Die Kompressionskammer 16 erstreckt sich zumindest teilweise in die Arbeitskammer 18 hinein, so daß ein entsprechender Teil des Durchmessers des Gehäuses 10 zur Aufnahme der Kompressionskammer 16 nutzbar ist, so daß auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Abmessungen des hydraulischen Nußknackers so gewählt werden können, daß eine bequeme Einhandbedienung möglich ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel, dargestellt mit den Fig. 4 und 5, wird von einer im wesentlichen rechtwinkligen Anordnung der Kammern 16 und 18 zueinander ausgegangen, wobei jedoch diese Winkellage auch abweichend von einer rechtwinkligen Position unter Beachtung jeweils optimaler ergonomischer Gesichtspunkte wählbar ist, ohne den Grundgedanken der Erfindung, nämlich die Realisierung eines besonders kompakten hydraulischen Nuß­ knackers zu verlassen.
Alles in allem gelingt es mit der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Nußknacker anzugeben, der besonders kleinbauend und praktisch in der Verwendung und sich außerdem durch geringe Herstellungskosten und eine einfache Montage auszeichnet.

Claims (24)

1. Hydraulischer Nußknacker zum manuellen, hydraulisch unterstützten Knacken von Nüssen oder dergleichen, umfassend
ein Gehäuse (10) mit einer Aufnahmeeinrichtung (12) zur stabilen Halterung einer zu knackenden Nuß (13),
einen Betätigungskolben (14), der zumindest teilweise in einer mit einem fluiden, hydraulischen Medium befüllbaren, langgestreckten Kompressionskammer (16) geführt ist, um das Medium mit Druck zu beaufschlagen,
eine mit der Kompressionskammer (16) in Fluidverbindung stehende Arbeitskammer (18), in der ein durch das in der Kompressionskammer (16) druckbeaufschlagte Medium betätigbarer, auf die zu knackende Nuß (13) wirkender Arbeitskolben (20) geführt ist, der eine größere Quer­ schnittsfläche als die des Betätigungskolbens (14) aufweist, und
eine mit der Kompressionskammer (16) und der Arbeitskammer (18) in Fluidverbindung stehende Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) für das fluide Medium,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22), die Kompres­ sionskammer (16) und die Arbeitskammer (18) in dem gemeinsamen Gehäuse (10) in Reihe hintereinander und im wesentlichen zueinander koaxial ausgerichtet angeordnet sind, wobei sich die Kompressionskammer (16) zumindest teilweise in die Arbeitskammer (18) hineinerstreckt,
  • - der Betätigungskolben (14) zumindest teilweise durch die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) hindurchgeführt ist und mindestens einen mit der Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) in Fluidverbindung stehenden Zuführkanal (24) zum Befüllen der Kompressionskammer (16) mit dem hydraulischen Medium aufweist,
  • - dem in die Kompressionskammer (16) öffnenden Ende des Zuführkanals (24) ein Saugventil (28) zugeordnet ist, das bei Komprimierung des Mediums durch den Betätigungskolben (14) in der Kompressionskammer (16) ein Rückströmen des Triebmittels in die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) verhindert und daß zwischen der Kompressionskammer (16) und der Arbeitskammer (18) eine Durchgangsöffnung (30) für das hydraulische Medium vorgesehen ist, die ein Druckventil (32) aufweist, das ein Rückströmen des Mediums in die Kompressionskammer (16) verhindert.
2. Nußknacker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal (24) mindestens einen sich im wesentlichen radial zum Betätigungskolben (14) erstreckenden Einlaßkanal (26) zur Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) hin aufweist und sich in Erstreckungsrichtung des Betätigungskolbens (14) zur Kompressionskammer (16) hin öffnet.
3. Nußknacker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kompressionskammer (16) zumindest teilweise in die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) hineinerstreckt.
4. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Arbeitskammer (18) und die Wandung der Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) unmittelbar durch die Gehäusewandung definiert ist.
5. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Betätigungskolben (14) eine Betätigungskolben-Vor­ spanneinrichtung (34) wirksam ist, die den Betätigungs­ kolben (14) nach Betätigung desselben wieder in die Grundstellung zurückdrückt.
6. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubendruckfeder (34) innerhalb der Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) um den Betätigungskolben (14) herum angeordnet ist, wobei die Schraubendruckfeder (34) an ihrem einen Ende (36) am der Kompressionskammer (16) abgewandten Teil des Betätigungskolbens (14) und an ihrem anderen Ende (38) an der Gehäusewandung oder an der Kompressionskammer (16) angreift.
7. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubendruckfeder innerhalb der Kompressionskammer (16) angeordnet ist und zwischen dem Betätigungskolben (14) und dem diesem gegenüberliegenden Ende der Kompres­ sionskammer (16) angreift.
8. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Arbeitskammer (18) und der Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) ein verschließbarer Stömungskanal (40) angeordnet ist, der im geöffneten Zustand ein Zurückströmen des Mediums aus der Arbeitskammer (18) in die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) ermöglicht.
9. Nußknacker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strömungskanal (40) ein betätigbares Entlastungsventil (42) zugeordnet ist, das im unbetätigten Zustand den Strömungskanal (40) verschließt.
10. Nußknacker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (14) oder der Arbeitskolben (20) mit dem Entlastungsventil (42) derart in Wirkverbindung stehen, daß der Betätigungskolben (14) abhängig von seiner Position innerhalb der Kompressionskammer (16) oder der Arbeitskolben (20) abhängig von seiner Position innerhalb der Arbeitskammer (18) das Entlastungsventil (42) betätigt und damit öffnet.
11. Nußknacker nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (42) eine Betätigungseinrichtung (44) für manuelles Öffnen aufweist.
12. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Arbeitskolben (20) eine Arbeitskolben-Vorspannein­ richtung (46) wirksam ist, die den Arbeitskolben (20) wieder in die Grundstellung zurückdrückt, nachdem zumindest ein Teil des hydraulischen Mediums in die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) zurückgeströmt ist.
13. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (20) eine im wesentlichen topfartige Form aufweist, dessen Boden (48) auf die zu knackende Nuß (13) wirkt und die sich in die Arbeitskammer (18) zumin­ dest teilweise hineinerstreckende Kompressionskammer (16) zumindest teilweise umgreift.
14. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubendruckfeder (46) innerhalb der Arbeitskammer (18) um den in die Arbeitskammer (18) hineinreichenden Teil der Kompressionskammer (16) herum angeordnet ist, wobei die Schraubendruckfeder (46) an ihrem einen Ende (50) am Arbeitskolben (20) und an ihrem anderen Ende (52) an der Kompressionskammer (16) angreift.
15. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (14) an seinem freien Ende (54) mit einem Betätigungsbügel (56) für die Handfläche oder den Handballen des Benutzers und das Gehäuse (10) mit mindestens einem Eingriffsfortsatz (57, 58) für die Finger versehen ist, um eine Einhandbetätigung des Nußknackers zu ermöglichen.
16. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (14) an seinem freien Ende (54) mit einem teilweise gekrümmten Handhebel (60) zusammenwirkt, wobei ein Ende des Handhebels gelenkig (Drehgelenk 62) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist, das freie Ende (54) des Betätigungskolbens (14) von einem Teilbereich (61) des Handhebels (60) überspannt und mit diesem in Druckkontakt bringbar ist, und wobei das freie Ende (64) des Handhebels (60) manuell in Richtung (A) auf das Gehäuse (10) hin drückbar ist, um den Betätigungskolben (14) in die Kompressionskammer (16) hineinzudrängen.
17. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung durch einen an zumindest einer Seite offenen, sich an die Arbeitskammer (20) anschließenden hohlen Gehäusebereich (12) gebildet ist.
18. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
19. Nußknacker nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) am Randbereich der Arbeitskammer (20) ein Gewinde aufweist, mit dem sich der mit einem komplementär ausgebildeten Gewinde versehene als Aufnahmeeinrichtung dienende Gehäusebereich (12) verschrauben läßt, um den Hohlraum des Gehäusebereiches (12) an die Größe der zu knackenden Nuß (13) anzupassen.
20. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem an der zu knackenden Nuß (13) angreifenden Teil (48) des Arbeitskolbens (20) und der gegenüberlie­ genden Innenwandung der Aufnahmeeinrichtung (12) bei vollständig herausgedrücktem Arbeitskolben (20) stets ein vorbestimmter Abstand besteht.
21. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Medium aus umweltverträglichen und/oder ungiftigen Flüssigkeiten besteht.
22. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Wasser, insbesondere Klarwasser oder Leitungswasser, ist.
23. Nußknacker nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine verschließbare Auslaß- bzw. Einfüllöffnung für das Medium aufweist.
24. Hydraulischer Nußknacker zum manuellen, hydraulisch unterstützten Knacken von Nüssen oder dergleichen, umfassend
ein Gehäuse (10) mit einer Aufnahmeeinrichtung (12) zur stabilen Halterung einer zu knackenden Nuß (13),
einen Betätigungskolben (14), der zumindest teilweise in einer mit einem fluiden, hydraulischen Medium befüllbaren, langgestreckten Kompressionskammer (16) geführt ist, um das Medium mit Druck zu beaufschlagen,
eine mit der Kompressionskammer (16) in Fluidverbindung stehende Arbeitskammer (18), in der ein durch das in der Kompressionskammer (16) druckbeaufschlagte Medium betätigbarer, auf die zu knackende Nuß (13) wirkender Arbeitskolben (20) geführt ist, der eine größere Querschnittsfläche als die des Betätigungskolbens (14) aufweist, und
eine mit der Kompressionskammer (16) und der Arbeitskammer (18) in Fluidverbindung stehende Vorrats- oder Ausgleichkammer (22) für das fluide Medium,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrats- oder Ausgleichkammer (22), die Kompres­ sionskammer (16) und die Arbeitskammer (18) von einem gemeinsamen Gehäuse (10) umschlossen ist, wobei sich die Kompressionskammer (16) zumindest teilweise in die Arbeitskammer (18) hineinerstreckt und im wesentlichen rechtwinklig zu dieser angeordnet ist.
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