DE19827061A1 - Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung eines Arbeitsgerätes an einem Stiel - Google Patents

Abstract

Es wird eine Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung eines Arbeitsgerätes bzw. Arbeitswerkzeuges (3) an einem Stiel (2) beschrieben, die insbesondere bei Garten- oder Haushaltsstielgeräten, wie Schneeschiebern, Besen, Schippen oder dergleichen verwendbar ist. Die Befestigungseinrichtung ist als Steckverbindung mit einer werkzeugseitigen Aufnahme (4) und einem am Stielende ausgebildeten Einsteckabschnitt (6) ausgebildet, der in die Aufnahme im wesentlichen ohne Relativverdrehung verdrehsicher eingesteckt wird. Eine Halteeinrichtung (20) zum Festhalten des Einsteckabschnittes in der Aufnahme zeichnet sich dadurch aus, daß die axiale und radiale Haltekraft der Halteeinrichtung stufenlos und manuell mittels einer Überwurfmutter (35) eingestellt werden kann, die einen Kranz von mit Rastnasen (25) versehenen Federzungen (21) umgreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung zur lös­ baren Befestigung eines Arbeitsgerätes an einem Stiel, insbe­ sondere für Garten- oder Haushalts-Stielgeräte, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine wirkungsvolle, zeitsparende Arbeit im Haushaltsbereich oder im Gartenbereich erfordert zahlreiche, funktionell un­ terschiedliche, stielbetätigte Arbeitsgeräte. Zur Reinigung können beispielsweise Schneeschieber, Besen, Schrubber oder dergleichen eingesetzt werden, zur Gartenarbeit beispiels­ weise Hacken, Spaten, Rechen, Kultivatoren, Rillenzieher und ähnliche Gartenwerkzeuge. Für den Arbeitseinsatz ist norma­ lerweise eine feste, verdrehsichere und spielfreie Befesti­ gung des Arbeitsgerätes am Stiel erwünscht. Der Transport und die Aufbewahrung derartiger Geräte kann, insbesondere bei be­ engten Raumverhältnissen, ein Problem sein. Deshalb wurden Kupplungssysteme bzw. Befestigungseinrichtungen geschaffen, die es erlauben, verschiedene Werkzeuge bzw. Arbeitsgeräte leicht lösbar an einem Stiel zu befestigen bzw. für ein Werkzeug oder Arbeitsgerät verschiedene Stiele verwenden zu können. Ein besonderes Interesse an einfach und schnell ar­ beitenden Befestigungseinrichtungen besteht auch im Handel, wo die zunächst stiellosen Geräteteile getrennt von Stielen aufbewahrt sein können und wo es für eine Präsentation von zusammengesetzten Geräten erwünscht ist, diese ohne großen Kraft- und Arbeitsaufwand mit Stielen versehen und wieder von diesen lösen zu können. Es soll das vollständige Gerät prä­ sentiert werden und der Kunde soll das zusammengesetzte Gerät zur Begutachtung und Prüfung auch handhaben können.

Eine besonders schnelle Verbindung zwischen Arbeitsgerät und Stiel läßt sich über Stecksysteme erreichen, die gegenüber bekannten Schraubsystemen den Vorteil haben, daß der Stiel und das Arbeitsgerät zur Verbindungsherstellung im wesentli­ chen nicht ggf. mehrfach gegeneinander verdreht werden müs­ sen, sondern im wesentlichen axial ohne gegenseitige Verdre­ hung zusammengesteckt werden.

Ein gattungsgemäßes Stecksystem hat eine Aufnahme, die einem der zu verbindenden Teile (Arbeitsgerät oder Stiel) zugeord­ net ist und in die ein dem anderen Teil zugeordneter Ein­ steckabschnitt, vorzugsweise im wesentlichen verdrehsicher, einsteckbar ist. Weiterhin ist eine beim Einstecken durch den Einsteckabschnitt betätigbare Halteeinrichtung zum insbeson­ dere axialen Festhalten des Einsteckabschnittes in der Aufnahme vorgesehen.

In der US-Patentschrift 986 761 ist eine Schaufel mit einem lösbaren Stil beschrieben. Der Stiel hat ein hülsenförmiges Endteil in Form eines eine Aufnahme bildenden Vierkant-Rohres mit einer Rastöffnung. Durch die Rastöffnung ragt ein mit einer Einlaufschräge versehener Teil einer federbelasteten Sperrklinke in das Hülseninnere. An der Schaufel ist ein Ein­ steckabschnitt in Form eines Kupplungsnippels vorgesehen, der einen dem Hülseninneren angepaßten, vierkantigen Querschnitt hat und somit verdrehsicher in die Hülse einsteckbar ist. Der Einsteckabschnitt hat an seinem Ende eine Rastkerbe für die federbelastete Sperrklinke, die beim Einstecken des Einsteck­ abschnittes durch den Einsteckabschnitt betätigt wird und in die Kerbe eingreift. Durch die Sperrklinke ist die Schaufel auszugssicher in der Aufnahme gehalten und kann nur bei manu­ eller Entriegelung der Sperrklinke entgegen der Federkraft wieder freigegeben und entnommen werden. Eine solche Kupplung erlaubt zwar ein schnelles Auswechseln eines Werkzeuges und eine durch den formschlüssigen Eingriff der Sperrklinke in die Kerbe sehr große axiale Haltekraft, doch ermöglicht sie kein spiel freies Festlegen des Einsteckabschnittes in der Aufnahme, so daß das Schaufelblatt beim Arbeiten ständig am Stiel wackelt.

Einen ähnlichen Aufbau zeigt die aus der US-Patentschrift 1 292 344 bekannte Befestigungseinrichtung, die einen der hülsenförmigen Aufnahme am Stiel zugeordneten, federbelaste­ ten radialen Haltebolzen hat, der in eine Kerbe eines an einer Gabel angebrachten, verdrehsicher in die Aufnahme ein­ steckbaren Einsteckabschnittes nach Art einer Sperrklinke einschnappt. Über einen gesondert zu betätigenden Nockenhebel kann der Einsteckabschnitt in der Aufnahme festgeklemmt wer­ den, um die durch Formschluß auszugssichere Verbindung spiel­ frei zu machen. Zur Lösung der Verbindung sind mehrere Hand­ griffe nötig, nämlich zum Umlegen des Klemmhebels und zum Entriegeln des Haltebolzens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungs­ einrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere sollen ein der beabsichtigten Anwendung angepaßter, schneller und einfacher Verbindungsvor­ gang sowie ein ebenso unkompliziertes Lösen der Verbindung ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigungseinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1.

Eine erfindungsgemäße Befestigungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß Mittel zur Einstellung oder Verstellung der durch die Halteeinrichtung auf den Einsteckabschnitt in axi­ aler und/oder in radialer Richtung ausgeübten Haltekraft vorgesehen sind. Dabei ist es in der Regel so, daß bei einer Einstellung mit schwächerer Haltekraft sowohl die durch im wesentlichen axiales Einstecken herbeiführbare Verbindungs­ herstellung, als auch das Auseinanderziehen besonders wenig Kraftaufwand und Zeit kostet. Insbesondere müssen keine gesonderten Verriegelungen oder gesonderte Haltevorrichtungen betätigt bzw. entriegelt oder gelockert werden. Bei einer Einstellung mit geringerer Haltekraft ist es beispielsweise möglich, mit einer einzigen Bewegung ohne besonderen Kraft­ aufwand den Einsteckabschnitt in die Aufnahme einzustecken, so daß er ohne weitere Maßnahmen, insbesondere ohne Betäti­ gung gesonderter Halteschrauben, Klemmhebel oder dergleichen, mit der Aufnahme eine vorzugsweise verdrehsichere Verbindung eingeht, die eine ggf. eingeschränkte Handhabung des Gerätes erlaubt. Ein Auseinandernehmen in umgekehrter Richtung kann allein durch entsprechend kräftiges Ziehen erfolgen. Durch eine normalerweise nach dem Einstecken erfolgende Einstellung einer stärkeren Haltekraft kann die Verbindung, wenn erfor­ derlich, für die volle Funktionalität des Gerätes verstärkt werden.

Die in dem ersten Zustand mit relativ geringer Haltekraft eventuell gegebene, reduzierte Handhabbarkeit kann aufgrund des Vorteils des schnellen und einfachen ersten Verbindungs­ vorganges in vielen Fällen akzeptiert werden. Die Vorteile sind beispielsweise im Handel von Bedeutung, wo für eine Präsentation von zusammengesetzten Geräten die stiellosen Geräteteile bzw. Werkzeuge, die beispielsweise vorgruppiert getrennt von den Stielen aufbewahrt sein können, ohne großen Kraft- und Arbeitsaufwand mit Stielen versehen oder von die­ sen getrennt werden sollen. Die zusammengesetzten Geräte brauchen in diesem Stadium nicht voll belastbar zu sein. Es soll aber zum einen das vollständige Gerät in der richtigen räumlichen Zuordnung von Stiel und Arbeitsgerät präsentiert werden und der Kunde soll das zusammengesetzte Gerät zur Be­ gutachtung und Prüfung beispielsweise auf Eignung und ergo­ nomische Gestaltung ohne besondere Kraftbelastung des Gerätes handhaben können. In diesem Stadium kann es genügen, wenn der Einsteckabschnitt in der Aufnahme mit nur mittlerer, insbe­ sondere axialer Haltekraft gehalten ist und/oder wenn er in der Aufnahme noch geringes Spiel, insbesondere Seitenspiel und/oder Drehspiel, zeigt.

Durch eine Einstellung bzw. Verstellung der Haltemittel in Richtung auf verstärkte axiale und/oder radiale Haltekraft kann die Verbindung dann für die volle Funktionalität des Gerätes verstärkt werden. Durch eine Verstärkung bis zu einer auszugssicheren und vollständig spielfreien Verbindung wird das Gerät voll belastbar und steht mit seiner gesamten Funktionalität zur Verfügung.

Es ist möglich, ein Einschnappen in axialer Richtung mit einer Einstellmöglichkeit für das radiale Spiel zu kombinie­ ren, wobei ggf. die axiale Haltekraft nicht einstellbar ist. Vorzugsweise ist jedoch die axiale, und insbesondere sowohl die axiale, als auch die radiale Haltekraft einstellbar.

Bei einer Weiterbildung ist die axiale und/oder radiale Hal­ tekraft der Halteeinrichtung stufenlos einstellbar, und zwar vorteilhaft manuell bzw. ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen wie Schraubendrehern, Schraubenschlüssel oder dergleichen. Eine stufenlose Einstellung ermöglicht eine feinfühlige Anpassung von Haltekraft und ggf. Spiel, insbesondere Radialspiel, für die jeweilige Anwendung. Bei werkzeugloser Einstellbarkeit wird die Einstellung schnell und einfach an jedem beliebigen Ort ohne weitere Vorbereitung ermöglicht.

Obwohl es möglich ist, die Aufnahme am Stiel vorzusehen, ist es in der Regel vorteilhaft, wenn die vorzugsweise im wesent­ lichen zylindrische Aufnahme an dem Arbeitsgerät und der kom­ plementäre Einsteckabschnitt an dem Stiel vorgesehen ist. Das ermöglicht eine sehr einfache Herstellung von geeigneten Stielen, die beispielsweise einfache handelsübliche Holz­ stiele oder massive oder rohrförmige Kunststoff- oder Metall­ stiele, beispielsweise aus Aluminium, sein können. Die Auf­ nahme kann an dem Arbeitsgerät, insbesondere an einem bei­ spielsweise aus bruchsicherem Kunststoff hergestellten Korpus des Arbeitsgerätes, in einem Arbeitsgang mit diesem, herge­ stellt werden. Aufnahme und Einsteckabschnitt sind vorteil­ haft konstruktiv so aufeinander abgestimmt, insbesondere in ihren Durchmesserdimensionen angepaßt, daß durch das Inein­ anderstecken schon eine im wesentlichen radial spielfreie Verbindung zustande kommt. Die vorzugsweise gegebene Verdreh­ sicherheit der Verbindung kann durch ausschließlich form­ schlüssig zusammenwirkende Eingriffsmittel an Aufnahme und Einsteckabschnitt geschaffen werden, beispielsweise durch einen im Bodenbereich der Aufnahme ausgebildeten Vorsprung, der in eine komplementäre Ausnehmung an der Stirnseite des Einsteckabschnittes eingreift.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Halteein­ richtung eine Rasteinrichtung zur rastenden Festlegung des Einsteck- bzw. Einschubabschnittes in der Aufnahme. Dies er­ möglicht die Festlegung einer exakten axialen Stellung zwi­ schen Einsteckabschnitt bzw. Stiel und Arbeitsgerät. Zudem bieten Rastelemente, die in entsprechend ausgebildete Ein­ griffe am anderen Teil eingreifen, einen gewissen, definier­ ten Rastwiderstand, der überwunden werden muß, um die Ein­ griffsmittel der Rasteinrichtung in Eingriff miteinander bzw. außer Eingriff zu bringen. Vorzugsweise ist der Rastwider­ stand für die Einführung des Einsteckabschnittes und/oder für das Herausziehen des Einsteckabschnittes einstellbar, insbe­ sondere per Hand und/oder stufenlos. Der Rastwiderstand zum Herausziehen ist vorteilhaft nicht, wie bei einer Sperrklin­ ke, unendlich groß, sondern kann so eingestellt werden, daß die Verbindung durch entsprechend kräftiges Auseinanderziehen von Arbeitsgerät und Stiel wieder gelöst werden kann, ohne daß beispielsweise eine gesonderte Entriegelung betätigt wer­ den muß. Die Rasteinrichtung kann also ausschließlich durch Einstecken bzw. Herausziehen des Einsteckabschnittes in die bzw. aus der Aufnahme betätigbar sein. Hierzu können Rastna­ sen oder dergleichen vorgesehen sein, die an beiden axialen Seiten Schrägflächen haben, beispielsweise im Querschnitt symmetrische, insbesondere wellenförmige Rastwülste, deren Flanken die Schrägflächen bilden.

Die Halteeinrichtung, insbesondere die Rasteinrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie von mehreren radialen Richtun­ gen, insbesondere symmetrisch zur Einsteckrichtung, wirkt so daß insoweit eine Verkantung bzw. radial ungleiche Belastung der Verbindung vermieden wird. Insbesondere kann die Halte­ einrichtung mindestens eine, vorzugsweise mehrere symmetrisch um den Umfang der Aufnahme verteilt angeordnete, durch axiale Längsschlitze getrennte axiale Federzungen haben, wobei vor­ zugsweise jede der Federzungen mindestens eine vorzugsweise radial nach innen gerichtete Rastnase der Rasteinrichtung trägt. Die Federzungen können in begrenztem Maße in radialer Richtung elastisch verformbar sein, so daß die Rastnasen ra­ dial federnd gelagert sind. Sie können zum Eingreifen in min­ destens eine am Umfang des Einsteckabschnittes vorgesehene Rastausnehmung ausgebildet sein, wobei die Rastausnehmung vorzugsweise eine den Umfang vollständig umgebende Ringnut ist. Beim Einstecken des Einsteckabschnittes durch den Kranz von Federzungen werden diese zunächst radial nach außen ge­ drängt, bis die Ringausnehmung in den Bereich der Rastnasen gelangt und diese in die Ausnehmung rastend eingreifen. Eine Rastnase kann auch an einem nicht als Federzunge ausgebil­ deten federelastischen Element vorgesehen oder durch dieses federbelastet sein und/oder es kann eine zugeordnete Rastaus­ nehmung elastisch federnd angeordnet sein, während ggf. Rast­ vorsprünge fest angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine, vorzugsweise manuell betätigbare, Einstelleinrichtung zur wahlweisen Er­ schwerung bzw. Erleichterung und/oder Begrenzung der radialen Bewegung, insbesondere Auswärtsbewegung der Rastnasen vorge­ sehen. Insbesondere kann eine die Federzungen außen umgeben­ de, axial bewegliche Hülse mit einer Innenfläche vorgesehen sein, die mit äußeren Gegenflächen der Federzungen zusammen­ wirkt. Durch die axiale Verstellung der vorzugsweise als Überwurfmutter ausgebildeten Hülse kann die radiale Bewe­ gungsfreiheit der Federzungen und der vorzugsweise an ihnen vorgesehenen Rastnasen erleichtert bzw. erschwert oder ggf. völlig begrenzt und entsprechend der Rastwiderstand einge­ stellt werden. Wenn die Rastnasen in Eingriff mit der zuge­ ordneten Ausnehmung der Rasteinrichtung sind, müssen sie zur Auflösung der Verbindung radial bewegt werden. Das wird be­ vorzugt ausschließlich durch Herausziehen des Einsteckab­ schnittes aus der Aufnahme herbeigeführt. Wird die Bewegungs­ freiheit durch die beispielsweise als Außenanschlag wirkende Hülse genommen, so ist eine in Auszugsrichtung vorwiegend formschlüssige Auszugssicherung mit einer für alle prakti­ schen Fälle ausreichend großen axialen Haltekraft geschaffen. Damit kann die Rasteinrichtung mit einstellbarem Rastwider­ stand gleichzeitig als Einrichtung zur im wesentlichen form­ schlüssigen Auszugssicherung des Einsteckabschnittes aus der Aufnahme wirken, wobei die Auszugssicherung wahlweise zu­ stellbar oder abstellbar ist und auch kraftschlüssige Anteile haben kann und normalerweise hat.

Durch die von der axial verstellbaren Hülse umgebenen Feder­ zungen, deren Federkraft einstellbar sein kann, ist auch eine vorzugsweise radialsymmetrisch wirkende Radial-Klemmeinrich­ tung zur spielfreien Festlegung des Einsteckabschnittes in der Aufnahme geschaffen, deren Haltekraft vorzugsweise stu­ fenlos einstellbar ist. Die Haltekraft kann vorwiegend durch Reibschluß mit variablem Klemmdruck bereitgestellt werden. Bei einer Halteeinrichtung mit Rasteinrichtung können auch formschlüssige Anteile der axialen Haltekraft zugestellt wer­ den, die insbesondere bei Eingreifen der Rastnasen in die zu­ geordnete Ausnehmung und radialer Festlegung der Rastnasen auch den kraftschlüssigen Beitrag überwiegen können. Durch eine ggf. stufenlos einstellbare Klemmeinrichtung ist es auch noch nach Jahren möglich, jederzeit eine spielfreie Verbin­ dung zwischen Arbeitsgerät und Stiel herzustellen, auch wenn sich die Dimensionen des Einsteckabschnittes bzw. des Stiels und/oder diejenigen der Aufnahme, beispielsweise durch Schrumpfen oder Verziehen von Holzteilen oder durch Fließen von Kunststoffteilen, im Laufe der Jahre so verändern, daß eine ursprüngliche gute Passung nicht mehr gegeben ist.

Gegenstand der Erfindung ist also insbesondere auch eine Be­ festigungseinrichtung, die mehrere Befestigungsarten erlaubt, zwischen denen durch einfache manuelle Verstellung eines vor­ zugsweise als handbetätigte Überwurfmutter ausgebildeten Ein­ stellgliedes gewählt werden kann. Auch Mischformen zwischen den Wirkmechanismen der einzelnen Befestigungsarten können eingestellt werden. In einem ersten Haltekraftbereich kann eine vorzugsweise verdrehsichere Steckverbindung hergestellt werden, bei der die Rasteinrichtung zum einen signalisiert und bestimmt, wann die richtige Einstecktiefe erreicht ist und bei der die Rasteinrichtung zum anderen eine gewisse Aus­ zugssicherung durch eine Mischung von kraftschlüssigen und formschlüssigen Anteilen schafft. Diese fast mühelos her­ stellbare und wieder auflösbare Verbindung ermöglicht eine reduzierte Handhabbarkeit des Gerätes, wobei ggf. noch ge­ ringfügiges Spiel zwischen Stiel und Arbeitsgerät vorhanden sein kann. Die Befestigungseinrichtung kann bis zu einem zweiten Haltekraftbereich verstellt werden, in der zum einen die vorzugsweise radialsymmetrische Klemmkraft so weit ver­ stärkt wird, daß Stiel und Arbeitsgerät spielfrei aneinander festgelegt sind, und bei der zum anderen eine Auszugssiche­ rung mit starken kraftschlüssigen Anteilen und ein Ausziehen absolut verhindernden formschlüssigen Anteilen geschaffen ist.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform in Verbindung mit der Zeichnung und den Unteran­ sprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform verwirklicht sein. Ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine Ausführungsform der Befestigungseinrichtung, mit der ein rohrförmiger Aluminium­ stiel an einem Schaufelblatt eines Schneeschiebers befestigt ist.

Der teilweise gebrochene Längsschnitt in Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrich­ tung 1, mit der ein im wesentlichen rundrohrförmiger Alumini­ umstiel 2 an einem Arbeitsgerät 3 befestigt ist, bei dem es sich im gezeigten Beispiel um ein Kunststoff-Schaufelblatt eines Schneeschiebers handelt. Am Korpus des Schaufelblattes 3 ist im Bereich der Hinterkante mittig zwischen den Seiten­ kanten eine Stielaufnahme 4 ausgebildet, die eine im wesent­ lichen zylindrische, zum Schaufelblatt hin geschlossene Ein­ schuböffnung 5 für den unteren Endabschnitt bzw. Einsteck­ abschnitt 6 des Stiels aufweist.

Der Stiel 2 besteht im Beispielsfall im wesentlichen aus einem runden, innen hohlen Aluminiumrohr 7, in dessen unte­ ren, hohlen Endabschnitt 8 ein als Führungskörper dienendes Stielendstück 9 verdrehsicher eingesetzt und durch eine in eine Nut 10 des Stielendstückes eingreifende, ringförmige Eindrückung 11 des Rohres 7 auszugssicher gehalten ist. Das als einstückiges Kunststoff-Spritzgußteil ausgebildete Stiel­ endstück 9 ragt mit einem Vorderabschnitt 12 über das Stiel­ ende hinaus und schafft somit die Möglichkeit, den Vorderbe­ reich des Einsteckabschnittes 6 bzgl. Form und/oder Dimension und/oder Material unabhängig von der Art und Herstellung des Stiels frei zu gestalten. Das Stielende wird durch das Ein­ satzstück 9 gegen Deformation und andere Beschädigungen ge­ schützt. Ein Eindringen von Verunreinigungen in das Stiel­ innere wird verhindert. Der durch das Stielendstück 9 gebil­ dete vordere Endbereich des Einsteckabschnittes 6 ist durch eine um den Rand der ebenen Stirnseite umlaufende Fase 13 konisch verjüngt. Die durch die Fase 13 geschaffene Verjün­ gung des in die Aufnahme einzuführenden Stielendes wirkt einerseits als Einführhilfe bzw. Zentrierhilfe und wirkt durch Vermeidung scharfer Kanten in diesem Bereich auch schonend für die Innenflächen der Einschuböffnung 5, die auch bei vielmaligem Einführen und Herausziehen eines Stiels kaum durch Materialabrieb oder dergleichen verschleißt.

Die zylinderabschnittförmigen Außenflächen des das Stielende überragenden Stielendstückabschnittes fluchten mit der zylin­ drischen Außenfläche des Aluminiumrohres 7, so daß der Ein­ steckabschnitt 6 insgesamt eine weitgehend zylindrische Au­ ßenkontur hat, die im wesentlichen paßgenau und seitenspiel­ frei in die zylindrische Einschuböffnung 5 der Aufnahme ein­ geführt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Relativverdrehung von Stiel und Aufnahme bei teilweise eingestecktem Stiel möglich. Es ist eine erst im Endstadium des Einsteckvorganges eingrei­ fende Verdrehsicherung mit im wesentlichen ausschließlich formschlüssig zusammenwirkenden Eingriffsmitteln an Aufnahme 4 und Einsteckabschnitt 6 vorgesehen. Ein im Inneren der Ein­ schuböffnung 5 im Bodenbereich der Aufnahme einstückig mit der Aufnahme ausgebildeter Vorsprung in Form eines Quersteges 16 ragt axial in die Einschuböffnung hinein und greift im wesentlichen spielfrei in eine formangepaßte, stirnseitige Ausnehmung des Formkörpers 9 ein, sobald der Stiel fast voll­ ständig in die Aufnahme eingeführt ist. Die Verdrehsicherung wird ausschließlich durch den Zusammensteckvorgang geschaf­ fen, wobei die zum Eingriff führende, richtige relative Dreh­ stellung zwischen Stiel und Arbeitsgerät für den Benutzer durch geeignete Markierungen und/oder durch die Stellung des nicht gezeigten, am anderen Stielende vorgesehenen Handgrif­ fes erkennbar ist. Eine Verdrehsicherung ist auch durch andere mechanische Mittel, die zwischen Stiel bzw. Einsteck­ abschnitt und Aufnahme ineinandergreifend ausgeführt sind, möglich, beispielsweise durch Nasen oder Längsrippen an der Aufnahme, die in Längsnuten am Umfang des Stieles eingreifen und/oder durch zusammenwirkende Stirnverzahnungen am Einführ­ abschnitt und dem Bodenbereich der Aufnahme. Die erst im End­ stadium des Einführens wirksame Verdrehsicherung erlaubt es, daß Stiel 2 und Werkzeug 3 zu Beginn des Einführens relativ zueinander hin- und hergedreht werden können, was die Einfüh­ rung durch Überwindung von Haftreibung erleichtert. Andere Ausführungsformen haben Stiele mit unrundem, beispielsweise mehreckigem, etwa quadratischem oder dreieckigem Querschnitt und entsprechend angepaßte Aufnahmen, wodurch ohne weitere Mittel eine Verdrehsicherung geschaffen ist.

Am äußeren Ende der Aufnahme befindet sich, in einem axialen Abstand von etwa dem Dreifachen des Stieldurchmessers, eine multifunktionale Halteeinrichtung 20 zum axialen und radialen Festhalten des Einsteckabschnittes bzw. des Stieles in der Aufnahme. Die beim Einstecken des Einsteckabschnittes durch diesen betätigbare Halteeinrichtung 20 hat auf seiten der Aufnahme 4 einen Kranz von beispielsweise vier, sechs oder acht sich axial erstreckenden Federzungen 21, die in Umfangs­ richtung durch axiale Längsschlitze getrennt sind, sich je­ weils paarweise diametral gegenüberliegen und symmetrisch um den Umfang verteilt sind. Jede der einstückig mit der Auf­ nahme bzw. dem Arbeitsgerät ausgebildeten Kunststoff-Feder­ zungen hat aufnahmeseitig am Grund der begrenzenden Längs­ schlitze ein festgehaltenes Ende 22 und ein äußeres, freies Ende 23 und ist in begrenztem Maße in radialer Richtung elastisch verformbar, so daß der durch die freien Enden der Federzungen begrenzte Querschnitt der Aufnahme 4 bzw. der Einschuböffnung 5 durch Verformung der Federzungen stufenlos einstellbar ist. Jede der Federzungen hat eine dem Quer­ schnitt des Stiels 7 angepaßte, im Beispiel im wesentlichen zylinderabschnittförmige, Innenfläche 24 und eine zwischen dem festgehaltenen Ende 22 und dem freien Ende 23 angeordne­ te, im Querschnitt wellenförmige Rastnase 25, die um etwa 10% des Innenradius der Aufnahme nach radial innen vorsteht. Eine Rastnase hat an beiden axialen Seiten zur Einsteckrich­ tungin einem Winkel von ca. 30 bis 45° angeschrägte Flanken, so daß eine Axialbewegung einer Rastnase relativ zum Stiel bzw. Einsteckabschnitt in eine Radialbewegung umgesetzt wer­ den kann. In der gezeigten Stellung mit vollständig einge­ stecktem Stiel greifen die Rastnasen 25 in eine formangepaß­ te, im Querschnitt flach U-förmige Rastausnehmung 26 in Form einer Ringnut am Außenumfang des Aluminiumrohres 7 ein.

Die Außenkontur der Aufnahme im Bereich der Federzungen 21 zeigt, von außen nach innen, eine Außenfase 26 am freien Ende, einen daran anschließenden, zylindrisch gekrümmten Ab­ schnitt 28, einen daran anschließenden, etwa mittig zwischen freiem und festem Ende angeordneten, sich zum festen Ende verdickenden, konisch gekrümmten Abschnitt 29 und daran an­ schließend einen zum festgehaltenen Ende 22 durchgehenden weiteren zylindrisch gekrümmten Abschnitt 30.

Die Halteeinrichtung 20 hat weiterhin ein hülsenförmiges, axial bewegliches Einstell- bzw. Verstellelement in Form einer die Federzungen außen umgebenden Überwurfmutter 35, die aufnahmeseitig ein Innengewinde 36 hat, das mit einem Außen­ gewinde 37 der Aufnahme zusammenwirkt. Die Kunststoff-Über­ wurfmutter 35 ist an ihrer Außenseite durch axiale Griffril­ len oder dergleichen gut greifbar gestaltet und kann auf das Außengewinde 37 mehr oder weniger weit aufgeschraubt werden, wodurch ihre axiale Stellung in Bezug auf die Aufnahme fein­ fühlig und stufenlos einstellbar ist. Die Überwurfmutter hat eine mit den Außenflächen 28, 29 der Federzungen zusammenwir­ kende, als Steuerfläche dienende, rotationssymmetrische In­ nenfläche mit einem äußeren, zylindrischen Innenabschnitt 38 und einem daran anschließenden, sich zum Arbeitsgerät erwei­ ternden, konischen Innenabschnitt 39, dessen Konuswinkel ca. 5° beträgt und mit dem Konuswinkel des konischen Außenab­ schnittes 29 der Federzungen im wesentlichen übereinstimmt.

Die als Einstellglied bzw. Einstelleinrichtung der Halteein­ richtung wirkende Überwurfmutter, die vollständig von der Aufnahme abnehmbar und/ oder verliersicher an dieser gesi­ chert sein kann, kann sich anfänglich, für eine besonders schnelle, einfache und wenig kraftaufwendige Verbindungsher­ stellung in der gezeigten Position mit nur geringem Gewinde­ eingriff der Gewinde 36, 37 und einem axialen Abstand zwi­ schen konischer Innenfläche 39 der Mutter und konischer Gegenfläche 29 der Federzungen befinden. Die Federzungen 21 können so ausgebildet sein, daß sie durch eine spreizende Vorspannung mit ihren zylindrischen Außenflächen 28 gegen die zylindrische Innenfläche 38 der Mutter drücken, so daß sie einerseits ihre maximale Öffnungsweite zeigen und zugleich die Überwurfmutter reibschlüssig bzw. klemmend halten und gegen unbeabsichtigte Verdrehung und/oder Herabfallen von der Aufnahme sichern.

Der Einsteckabschnitt 6 des Stiels kann in dieser Einstellung der Halteeinrichtung ohne Entfernen der Überwurfmutter 35 durch deren zentrale, zylindrische Einführöffnung und die Öffnung zwischen den freien Enden der Federzungen 21 paßgenau eingeschoben werden, wobei durch die umlaufende Fase 13 am Einsatz 9 eine Selbstzentrierung des Stielendes erreicht wird und eine Beschädigung, insbesondere der Federzungen und der Rastwülste 25, vermieden werden kann.

Die nach innen weisenden, ringwulstförmigen Auswölbungen 25 der Federzungen 21 verengen den Querschnitt für den einge­ führten Stiel. Sie werden aufgrund der radialen Verformbar­ keit der Federzungen in diesen Bereich von dem angefasten Stielende, das gegen öffnungsseitige Schrägflächen der Rast­ nasen drückt, nach radial außen gedrückt und greifen erst bei fast vollständig eingestecktem Stiel in die Ringsicke 26 des Stieles rastend ein. Vor dem Einrasten greift, kurz bevor der Stiel ganz eingeschoben ist, der Verdrehsicherungs-Quer­ steg 16 in die Stirn-Nut des Führungskörpers 9 ein. Gegebe­ nenfalls muß hierzu der Stiel gegen die Aufnahme geringfügig wenige Grad verdreht werden, bis Steg und Nut ineinandergrei­ fen können. Solange die Stirnseite des Stiels bzw. Einsteck­ abschnittes noch nicht auf Höhe des Steges 16 ist, kann der Stiel zur Erleichterung des Einführens in der zylindrischen Aufnahmeöffnung drehend hin- und herbewegt werden.

Eine ggf. durch einen gesonderten Mechanismus zu entriegeln­ de Verriegelung wie bei Sperrklinken findet nicht statt. Ein Herausziehen des Stieles in umgekehrter Richtung ist bei ent­ sprechendem Krafteinsatz möglich und bewirkt und erfordert eine radiale Verdrängung der wellenförmigen Auswölbungen 25 aus der Ringsicke 26. Dadurch ist ein gewisser Rastwiderstand gegen Herausziehen gewährleistet. Der Rastwiderstand ist bei der durch die Halteeinrichtung 20 mit Rastnasen 25 geschaf­ fene Rasteinrichtung durch Verdrehung der Überwurfmutter und damit deren axiale Verschiebung stufenlos einstellbar, indem die Federkraft des auf die Rastnasen wirkenden Federelemente einstellbar ist. Der Rastwiderstand nimmt ab, je weiter die Mutter herausgedreht wird und je größer damit der axiale Ab­ stand zwischen den Rastnasen 25 und dem Kontaktbereich der zusammenwirkenden Zylinderflächen 28, 38 wird. Umgekehrt wird der Rastwiderstand größer, je kürzer der radial nach außen bewegbare Bereich der Federzunge zwischen dem inneren Ende 22 und dem durch die Mutter gebildeten radialen Anschlag für die freien Enden der Federzungen wird. Entsprechend kann sowohl der durch die Rasteinrichtung bewirkte, beim Einstecken zu überwindende Widerstand, als auch der durch die Rasteinrich­ tung bewirkte Auszugswiderstand im wesentlichen stufenlos eingestellt werden. Solange nur die Zylinderflächen 28, 38 zusammenwirken, wird bei Einstellung des Rastwiderstandes die radiale Klemmkraft nicht verändert.

Der eingesetzte Stiel ist in der gezeigten Position der Über­ wurfmutter 35 mit mittlerer Haltekraft in der Aufnahme 4 gegen Ausziehen und auch bereits radial spielfrei oder spiel­ arm gehalten. Er kann ohne Abschrauben der Überwurfmutter durch entsprechenden Krafteinsatz ohne Zerstörung der zusam­ menwirkenden Teile der Halteeinrichtung unter erneuter Sprei­ zung der Federzungen 21 im Bereich der Rastnasen 25 wieder aus der Aufnahme entfernt werden. In dieser Stellung ist also die Verbindung besonders leicht herstellbar und entsprechend leicht wieder lösbar. Gleichzeitig ist eine eingeschränkte Handhabbarkeit mit geringer bis mittlerer Belastung des Ar­ beitsgerätes durchaus möglich. Die gezeigte Stellung der Überwurfmutter bietet sich insbesondere im Handel an, wo Arbeitsgeräte mit verschiedenen Stielen schnell und einfach kombiniert und deren Funktion vorgeführt werden soll.

Wird bei vollständig eingesetztem Stiel die Einstellmutter 35 weiter aufgeschraubt, so gelangt schließlich die Innenkonus­ fläche 39 der Mutter in Anlagekontakt mit den schrägen Gegen­ flächen 29 der Federzungen und drückt bei weiterem Einschrau­ ben die Federzungen nach innen gegen den Stiel. Dadurch wird dieser durch die als radialsymmetrische Radial-Klemmeinrich­ tung wirkende Halteeinrichtung 20 in der Aufnahme spielfrei gemacht und festgeklemmt. In dieser Position sind die Feder­ zungen 21, insbesondere im Bereich der Rastnasen 25, nicht mehr radial nachgebend, weil sich die Schrägflächen 29 am Innenkonus 39 abstützen. Damit ist der Stiel mit hoher Halte­ kraft gegen Ausziehen gesichert, wobei die Haltekraft durch die in die Ringnut 26 eingreifenden Rastnasen 25 einen beson­ ders wirksamen, formschlüssigen Anteil zusätzlich zum durch die Klemmwirkung geschaffenen kraftschlüssigen Anteil be­ kommt. Gleichzeitig kann durch die Klemmung der Federzungen und die dadurch bewirkte Einklemmung des Einsteckabschnittes ein zuvor eventuell noch vorhandenes geringes Spiel vollstän­ dig beseitigt werden. Eine bei längerem Einsatz des Gerätes nicht auszuschließende Lockerung des Stielsitzes, beispiels­ weise aufgrund von Fließen oder Schwinden des Materials von Aufnahme und/oder Einsteckabschnitt, kann vom Benutzer leicht durch weiteres Festdrehen der Überwurfmutter wieder korri­ giert werden. Damit bleiben sämtliche Vorteile der Befesti­ gungsvorrichtung dem Benutzer auch bei intensiv gebrauchten Geräten über Jahre voll erhalten.

Die zahlreichen Vorteile erfindungsgemäßer Befestigungsein­ richtungen können selbstverständlich auch erreicht werden, wenn der Bereich der Aufnahme nicht aus Kunststoff, sondern teilweise oder ganz aus Metall gefertigt ist. Weiterhin müs­ sen die Federzungen nicht einstückig mit den anderen Teilen der Aufnahme ausgebildet sein, sondern können beispielsweise an einem gesonderten Teil ausgebildet sein, das mit dem Rest der Aufnahme lösbar, beispielsweise durch Schrauben, oder un­ lösbar verbunden werden kann. Die Mutter, die auch teilweise oder ganz aus Metall gefertigt sein kann, kann auch durch einen axial verschiebbaren Schieber oder dergleichen ersetzt werden. Ein Stiel muß keinen gesonderten Stielendabschnitt nach Art des Kunststoffeinsatzes 9 haben und kann beispiels­ weise auch ganz oder teilweise aus Kunststoff oder aus Holz bestehen. Alternativ oder zusätzlich zu den die Einführöff­ nung der Aufnahme umschließenden Federzungen können federnde Elemente mit vorzugsweise einstellbarer Federkraft und Rast­ nasen oder dergleichen auch an anderer Stelle der Aufnahme, gegebenenfalls in der Tiefe der Aufnahme, entfernt von der äußeren Einstellöffnung, vorgesehen sein.

Claims (22)

1. Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung eines Arbeitsgerätes an einem Stiel, insbesondere für Garten- oder Haushalts-Stielgeräte, mit einer einem der zu ver­ bindenden Teile zugeordneten Aufnahme, in die ein dem anderen Teil zugeordneter Einsteckabschnitt einsteckbar ist und mit einer durch den Einsteckabschnitt beim Ein­ stecken betätigbaren Halteeinrichtung zum Festhalten des Einsteckabschnittes in der Aufnahme, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel (21, 25, 35) zur Einstellung des durch die Halteeinrichtung (20) auf den Einsteckab­ schnitt (6) in axialer und/oder radialer Richtung ausgeübten Haltekraft vorgesehen sind.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltekraft der Halteeinrichtung sowohl in axialer Richtung, als auch in radialer Richtung ein­ stellbar ist.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale und/oder radiale Halte­ kraft der Halteeinrichtung (20) stufenlos und/oder werk­ zeuglos einstellbar ist.

4. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrich­ tung (20) eine Rasteinrichtung zur rastenden Festlegung des Einsteckabschnittes (6) in der Aufnahme (4) umfaßt, wobei vorzugsweise der Rastwiderstand der Rasteinrich­ tung für Einführung des Einsteckeabschnittes und/oder für Herausziehen des Einsteckabschnittes, vorzugsweise stufenlos und/oder werkzeuglos, einstellbar ist.

5. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rasteinrichtung ausschließlich durch Einstecken bzw. Herausziehen des Einsteckabschnittes (6) in die bzw. aus der Aufnahme (4) betätigbar ist, wobei vorzugsweise Rastnasen (25) vorgesehen sind, die an beiden axialen Seiten schräg zur Einsteckrichtung ver­ laufende Schrägflächen haben.

6. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung mindestens eine, vorzugsweise mehrere um den Umfang der Aufnahme (4) ver­ teilte, radial federnd angeordnete Rastnasen (25) auf­ weist, die zum Eingreifen in mindestens eine am Umfang des Einsteckabschnittes (6) vorgesehene Rastausnehmung vorgesehen sind, wobei die Rastausnehmung vorzugsweise eine den Umfang vollständig umgebende Ringnut (26) ist.

7. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrich­ tung (20), insbesondere deren Rasteinrichtung, minde­ stens eine, vorzugsweise mehrere um den Umfang der Auf­ nahme (4) verteilt angeordnete, axiale Federzungen (21) aufweist, wobei vorzugsweise jede der Federzungen eine Rastnase (25) trägt.

8. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrich­ tung (20) eine, vorzugsweise manuell betätigbare, Ein­ stelleinrichtung zur wahlweisen Erschwerung bzw. Er­ leichterung und/oder Begrenzung der radialen Bewegung der Federzungen und/oder der Rastnasen aufweist, vor­ zugsweise mit einer die Federzungen (21) umgebenden, axial beweglichen Hülse (35) mit einer Innenfläche (38, 39), die mit äußeren Gegenflächen (28, 29) der Federzun­ gen (21) zusammenwirkt.

9. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung als Überwurf­ mutter (35) ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem Innengewinde (36), das mit einem Außengewinde (37) der Aufnahme (4) zusammenwirkt.

10. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (35) einen konischen Innenabschnitt (39) hat, der mit angeschräg­ ten, vorzugsweise konusabschnittförmigen Gegenflächen (29) der Federzungen zusammenwirkt.

11. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (35) einen zylindrischen Innenabschnitt (38) hat, der mit vorzugsweise zylinderabschnittförmigen Außenab­ schnitten (28) im freien Endbereich (23) der Federzungen (21) zusammenwirkt, vorzugsweise derart, daß bei Anlie­ gen der Federzungen (21) am zylindrischen Abschnitt (38) die Federzungen einen Querschnitt begrenzen, der im we­ sentlichen dem Querschnitt des Einsteckabschnittes (6) entspricht.

12. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (35) durch die Federzungen (21) festgehalten ist, vor­ zugsweise dadurch, daß die Federzungen (21) bei Anliegen an den zylindrischen Innenabschnitt (38) eine spreizende Vorspannung aufweisen.

13. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnasen (25) in einem axialen Bereich der Federzunge (21) zwischen einem an der Aufnahme befestigten Ende (22) und einem freien Ende (23) der Federzungen angeordnet sind, vorzugsweise im axialen Bereich der konischen Gegenflächen (29).

14. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrich­ tung (20) als Einrichtung zur formschlüssigen Auszugssi­ cherung des Einsteckabschnittes (6) aus der Aufnahme (4) einstellbar ist.

15. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrich­ tung (20) eine radialsymmetrische Radial-Klemmeinrich­ tung zur spielfreien Festlegung des Stiels (2) am Ar­ beitsgerät (3) umfaßt, insbesondere mit einer vorzugs­ weise stufenlos einstellbaren radialen Haltekraft.

16. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) an dem Arbeitsgerät (3) und der Einsteckabschnitt (6) an dem Stiel (2) vorgesehen ist.

17. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckab­ schnitt (6) mindestens teilweise durch ein an einem Stielende befestigbares, insbesondere in einen hohlen Endabschnitt eines Stiels (7) einsetzbares Stielendstück (9) gebildet ist, das vorzugsweise mit einem Abschnitt über das Stielende hinausragt.

18. Befestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine, vorzugs­ weise mit axialem Abstand von der Halteeinrichtung an­ geordnete, Verdrehsicherung (15) mit im wesentlichen ausschließlich formschlüssig zusammenwirkenden Ein­ griffsmitteln an Aufnahme (4) und Einsteckabschnitt (6) vorgesehen ist, insbesondere mit mindestens einem im Inneren der vorzugsweise mit einer zylindrischen Ein­ schuböffnung (5) versehenen Aufnahme vorgesehenen, vor­ zugsweise als Quersteg (16) im Bodenbereich der Ein­ schuböffnung ausgebildeten Vorsprung, der in eine form­ angepaßte, vorzugsweise stirnseitige Ausnehmung des Einsteckabschnittes (6) beim Zusammenstecken eingreift, vorzugsweise erst kurz vor dem vollständigen Einstecken.

19. Arbeitsgerät, an dem ein Stiel lösbar befestigbar ist, insbesondere zur Schaffung eines Garten- oder Haushalts- Stielgerätes, mit einer, vorzugsweise einstückig mit einem Korpus des Arbeitsgerätes ausgebildeten, Aufnahme (4), in die ein Einsteckabschnitt (6) des Stiels unter Betätigung einer der Aufnahme zugeordneten Halteeinrich­ tung (20) zum Festhalten des Einsteckabschnittes in der Aufnahme einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die axiale Haltekraft der Halteeinrichtung (20) einstellbar ist.

20. Arbeitsgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (20) mindestens eines der Merk­ male des kennzeichnenden Teils von einem der Ansprüche 2 bis 15 oder 18 hat.

21. Stiel zur lösbaren Befestigung an einem Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 19 oder 20, mit einem mit der Aufnahme (4) des Arbeitsgerätes zusammenwirkenden Ein­ steckabschnitt (6) mit mindestens einer umlaufenden Ringnut (26), und vorzugsweise einer stirnseitigen Aus­ nehmung, in die ein im Bodenbereich der Aufnahme ange­ ordneter Vorsprung zur Verdrehsicherung eingreifen kann, wobei vorzugsweise der Einsteckabschnitt des Stiels ein Stielendstück (9) gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 17 aufweist.

22. Garten- oder Haushalts-Stielgerät, bei dem das Arbeits­ gerät mittels einer Befestigungseinrichtung lösbar mit dem Stiel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.