DE19713109C2 - Hydraulischer Nußknacker - Google Patents
Hydraulischer NußknackerInfo
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- DE19713109C2 DE19713109C2 DE19713109A DE19713109A DE19713109C2 DE 19713109 C2 DE19713109 C2 DE 19713109C2 DE 19713109 A DE19713109 A DE 19713109A DE 19713109 A DE19713109 A DE 19713109A DE 19713109 C2 DE19713109 C2 DE 19713109C2
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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
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.
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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DE19713109A DE19713109C2 (de) | 1997-03-03 | 1997-03-27 | Hydraulischer Nußknacker |
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