DE2146190A1

DE2146190A1 - Gelenkmechanik für Werkzeuge u. dgl

Info

Publication number: DE2146190A1
Application number: DE19712146190
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P B25c5-12 ist
Original assignee: Rozmus, Walter J., Hubbardsville* N.Y. (V.StA.)
Priority date: 1970-09-17
Filing date: 1971-09-15
Publication date: 1972-04-27
Also published as: IT940912B; US3680212A; CA944140A; FR2106290A5

Description

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Dr. A. Menizel
DffJ.-lng. W. Dahlke 14. September 1971

P^ätäij Da.-W/K

J-ir;·

waiter J. Hozmus
Hubbardsville, U'ew lork (USA)

¹¹ G-elenkmeohanik für Werkzeuge u.dgl. "

Me Erfindung betrifft eine Gelenkmechanik für Werkzeuge und insbesondere ein Werkzeug in der Form einer Zange mit sioh nicht kreuzenden Backen, die durch gegeneinander bewegbare, sich nicht kreuzende Griffe bewegt werden.

Line der Bauptsciiwierigkeiten bei Werkzeugeil in Zangenausführung, ei.u, bei Kneifzangen, Drahtscheren u.dgl., rührt von den Verscnleißeigenschaften des gemeinsamen Drehbolzens her, der sich

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zwischen den sich kreuzenden Backen der Griffe erstreckt und sie schwenkbar mit einander "verbindet. Für den Fall einer Hochleistungsdrahtschere verschleißt der Drehbolzen, der sich zwischen die sich kreuzenden Backen erstreckt, häufig derart, daß schon nach einer geringen Betriebszeit die Schneiden nicht mehr einwandfrei zusammenpassen und damit die Schneidfunktion nicht mehr zufriedenstellend ausgeführt wird. Als Folge davon wird das Werkzeug normalerweise weggeworfen, da eine Reparatur und eine erneute Montage im allgemeinen unwirtschaftlich ist.

Die Erfindung sieht eine Drehmechanik für Werkzeuge in Zangenausführung vor, wobei die Drehmechanik den gemeinsamen Drehbolzen entfallen läßt und die Probleme beseitigt, die üblicherweise damit einhergehen, wobei für geringe Verschleißeigenschaften gesorgt wird, so daß eine besondere Anwendung in Präzisionsschneidwerkzeugen liegt. Allgemein verbindet die Drehmechanik zwei Elemente, beispielsweise Backen, zur Ausführung einer relativen Schwenkbewegung um eine Drehachse. Die Achse liegt im wesentlichen konzentrisch zu bogenförmigen Nuten, die in gegenüberliegenden Seiten der Schwenkelemente vorgesehen sind, derart, daß dann, wenn die Elemente, sich in der montierten Stellung befinden, die Nuten einen ersten und dann einen zweiten im wesentlichen durchgehenden Kanal bilden. In den Kanälen sitzen Ringe, um einen großen Lagerdurchmesser zu schaffen, der eine relativ große Lagefläche um die Dreh- · achse herum aufweist.

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Mn weiteres Merkmal der Erfindung besteht im Vorsehen einer Zange oder Schere, vorzugsweise einer Schere in zusammengesetzter Ausführung zur Schaffung einer erheblichen mechanischen Übersetzung, zur Schaffung einer einfachen Montierbarkeit und zur Beseitigung des üblichen Drehbolzens. Allgemein besteht dieses Werkzeug aus zwei seitlich nebeneinander liegenden Backen, zwei seitlich nebeneinander liegenden Griffen, Mittel zur schwenkbaren Verbindung der Backen zur Drehung um eine Achse, Mittel zur schwenkbaren Verbindung der Griffe zur Drehung um eine zweite Achse und Mittel zur Verbindung der Griffe und der Backen zum Halten des Verbandes in einem festen Zusammenhalt.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zange in einer Arbeitsstellung,

Pig. 2 eine Seitenansicht der in Pig. 1 gezeigten Zange,

Fig. 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 1 ,

Fig. 4 ein Schnitt an der Linie 4-4 der Fig. 1,

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Fig. 5 eine Einzelheit, die verschiedene konstruktive Merkmale der in Fig. 1 gezeigten Zange zeigt, und

Pig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung der

Backe, der Backendrehlagerung und der Halteplatte der in !ig* 1 gezeigten Zange.

Die Erfindung ist anhand einer Zange 1o dargestellt, die seitlich nebeneinander liegende, sich nicht kreuzende Schneidbacken 12 und 14 hat, die von Hand durch gegeneinander bewegbare, sich nicht kreuzende Griffe 16 und 18 bewegt werden, auf denen geeignete Kunststoffmantel sitzen. Die Griffe 16 und 18 sind in entgegengesetzter Richtung nach außen gebogen, um von Hand bewegt zu werden. Die Backen 12 und 14 und die Griffe 16 und 18 sind zu einem Verbund zusammengefaßt, und zwar durch Platten 2o und 22, die die gegenüberliegenden Flachseiten der Baken und 14 überlagern, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. Die Platten 2o und 22 sind mit Hilfe eines Niets 24 miteinander verbunden, der längs der Drehachse der Backen 12 und 14 liegt, ferner durch Nieten 26 und 28, die längs Drehachsen der Griffe 16 und 18 den Platten 2o und 22 gegenüber liegen. Die Griffe 16 und 18 sind gegeneinander um eine Achse verschwenkbar, die gleichweit von den Nieten 26 und 28 entfernt liegt, wobei diese Achse durch die Mittellinie eines Bolzens 3o gebildet ist. Die Backen 12 und 14 und die Griffe 16 und 18 sind in Fig. 1 und 5 in der

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geschlossenen Stellung gezeigt, aus der die Griffe 16 und 18 durch eine kleine Feder 32 nach außen gedrückt werden. Wenn mit den relativen Abmessungen gemäß Pig, 1 und 5 gearbeitet wird, entsteht eine Drahtschere mit einer mechanischen Übersetzung von 11 zu 1. Andere Verhältnisse sind erreichbar. Ferner ist die Drehmechanik des Werkzeugs 1o nicht entweder auf Verbund drehpunktwerkzeuge oder auf sich nicht kreuzende Werkzeuge begrenzt, vielmehr kann sie auch für einfache Spreizwerkzeuge verwendet werden, bei denen sich Elemente überkreuzen.

Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Einzelheit bestehen die Backen 12 und 14 des Werkzeugs 1o aus nach vorne zu laufenden Schneidpartien 34 und 36, die geschliffen oder sonstwie in symmetrischer Ausbildung geformt sind, um Schneidkanten zu bilden, die bei 38 zusammenpassen, wenn die Griffe 16 und 18 geschlossen sind, d.h. aufeinander zu gedrückt sind. Die Backen 12 und 14 haben einstückig angeformte, sich nach hinten erstreckende zulaufende Schenkel 38 und 4o mit divergierenden inneren Flächen 42 bzw. 44, die mit weniger stark divergierenden Flächen 58 und 6o in Verbindung stehen, die gemäß der Darstellung in Fig. 5 im Abstand voneinander liegen, wenn die Schneidkanten bei 38 aneinander anliegen, die jedoch in Anlage aneinander gelangen, um als mechanischer Anschlag zu fungieren, wenn die Schneidkanten durch die Wirkung der Vorspannfeder 32 auseinandergedrückt werden. Ein ergänzender mechanischer Anschlag ist durch die Flächen 61 und 63 vor den Öffnungen 54 und 56

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vorgesehen. Die Flächen 61 und 63 begrenzen das Maß des Schließens der Backen 12 und 14 und können dazu dienen, ein Stumpfwerden einer scharfen Schneidkante als Folge einer zu starken Kantenanlage beim Schneid- oder Schervorgang zu verhindern.

Die gegenüberliegenden, parallelen ebenen Flächen der Backen 12 und 14 weisen flache bogenförmige Nuten im wesentlichen rechteckigen Querschnitts auf, die konzentrisch um den !Niet 24 herum angeordnet sind. Die Backe 12 hat eine Nut 46, die in die obere ebene Fläche eingeformt ist, ferner eine gleiche Nut, die entgegengesetzt in die untere ebene Fläche eingeformt ist. Beide Nuten enden an den hinteren Enden an der Begrenzung der Fläche 58. Entsprechend weist die Backe 14 in der unteren ebenen Fläche eine Hut 48 und eine entsprechende Nut in der oberen ebenen Fläche auf. Beide Nuten enden hinten an der Begrenzung der Fläche 60. Um ein Drehlager großen Durchmessers zu bilden, das eine im wesentlichen große Lagerflache hat, sitzen Ringe 5o und 52 gleitend in den gegenüberliegenden Verbänden der Nuten in den Backen 12 und 14 und sind durch die Platten 2o und 22 in der vorgesehenen Lage gesichert. Die Ringe 5o und 52 sind vorzugsweise in beiden Backen gleitbar, sie können aber auch umgekehrt in einer Backe gleitbar und in der anderen feststehend vorgesehen sein.

Die Nuten 46 und 48 bilden zusammen mit den weiteren Nuten in den Backen 12 und 14 im wesentlichen durchgehende kreisrunde

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Kanäle, wenn die Backen in die seitlich angrenzende Lage gebracht' sind, die in Fig. 5 gezeigt ist. Die Unterbrechung in den kreisrunden Kanälen liegt zwischen den Flächen 58 und 6ο in Fig. 5j wenn die Griffe zusammengebracht werden, dagegen zwischen den Flächen 61 und 63, wenn die Griffe gespreizt sind. Die Ringe 5o und 52 können leicht geschmiert und so in die Nuten eingelegt sein, um eine gleitende Bewegung ausführen zu können. Alternativ kann der Hing 5o nur mit der Backe 12, der Ring 52 nur mit der Backe 14 verbunden sein. In einer weiteren Alternative können die Ringe 5o und 52 einstückig mit den Platten 22 bzw. 2o ausgebildet sein, um in den Nuten zu liegen, wenn die Montage erfolgt ist. In irgend einem dieser Ausführungsbeispiele werden die Backen 12 und 14 relativ zu einander derart verschwenkt, daß die sich nach hinten erstreckenden Schenkel 38 und 4o zusammengebracht werden, wie das in Fig. gezeigt ist, um die Schneidpartien 34 und 36 zu öffnen, und sie werden gespreizt, um die Schneidpartien 34 und 36 zu schließen. Es versteht sich, daß die Nuten und Ringe nicht notwendigerweise quadratisch oder rechteckig im Querschnitt sein müssen, sondern daß sie auch gegebenenfalls rund oder elliptisch sein können. Die Backen 12 und 14 weisen halbzylindrisehe Öffnungen 54 bzw. 56 auf, die konzentrisch zu den Drehnuten liegen, um den Niet 24 aufzunehmen, der die Halteplatten 2o und 22 miteinander verbindet, wie das in Fig. 6 gezeigt ist. Der Niet 24 dient nicht aie als der Drehbolzen für die Backen 12 und 14, und deshalb braucht keine enge Tolereanz in der Bildung der

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Nietverbindung den Öffnungen 54 und 56 gegenüber in der Herstellung des Werkzeugs 1o eingehalten zu werden. Gemäß Mg. 5 hat der Griff 16 am vorderen Seil eine vergrößerte Nabe 62, in deren Ende eine Kerbe 64 vorgesehen ist. Die Kerbe 64 nimmt das Ende des zulaufenden Schenkels 38 der Backe 12 auf. Entsprechend hat der Griff 18 eine vergrößerte Nabe 66, in der eine am Ende liegende Kerbe 68 vorgesehen ist, um das zulaufende Ende 4o der Backe 14 aufzunehmen. Ein Bolzen 3o sitzt zwischen den Griffen 16 und 18, um eine relative Drehung zwischen ihnen zu ermöglichen. Löcher 7o und 72 sind in den Halteplatten 2o und 22 vorgesehen, die über den Naben 62 und 66 der Griffe 16 und 18 liegen und zur Aufnahme und zum Durchgang der Nieten und 28 vorgesehen sind. Die Griffe 16 und 18 weisen ferner entsprechende Ausnehmungen 74 und 76 zur Aufnahme der Spannfeder 32 auf. Die Griffe 16 und 18 können identisch und lediglich zur Montage umgedreht werden. Um das Werkzeug 1o herzustellen, werden die Backen 12 und 14 und die Griffe 16 und 18 in geeigneter Weise hergestellt, beispielsweise durch Schmieden und Schleifen. Die Nuten 46 und 48 und die weiteren Muten werden in den gegenüberliegenden ebenen Flächen der Backen 12 und 14 eingeformt. Die Ringe 5o und 52 werden in die Wüten in den Backen 12 bzw. 14 eingelegt und leicht geschmiert. Die Ringe können mechanisch bearbeitet werden, um sie gegebenenfalls an gegenüberliegenden Backen drehfest zu sichern. Beispielsweise kann mit einer Stanze oder einer anderen Vorrichtung gearbeitet werden, um die Ringe 5o und 52 zu spreizen oder zu verformen,

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um eine drehfeste Verbindung zwischen dem Material des Rings und dem umgebenden Material der Backe zwischen dem Material des Kings und dem umgebenden Material der Backe zu erzeugen. Die Backen 12 und 14 werden dann in die seitlich angrenzende Orientierung gebracht, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, wobei der Hing 52 in die Nut 46 und der Ring 5o in die Nut 48 paßt. Die Griffe 16 und 18 werden in eine geeignete Verbindung mit den Schenkel 38 und 4o der Backen 12 bzw. 14 gebracht, die Halteplatten 2o und 22 werden in die vorgesehene Lage gebracht, und die Nieten 24, 26 und 28 werden angesetzt. Die Feder 32 kann entweder davor oder danach eingesetzt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Drehmechanik, gekennzeichnet durch

ein erstes (12) und ein zweites Element (H) mit gegenüberliegenden ebenen Flächen, mit bogenförmigen Nuten (46, 48^, die in den Flächen vorgesehen sind, und mit einem ersten (5o) und einem zweiten Ring (52), die in den Nuten (46, 48) sitzen, wobei der jeweilige Ring (5o, 52) durch eine Nut (46, 48) in jedem der Elemente (12, 14) geht und die Ringe (5o, 52) in mindestens einem der Elemente (12, 14) gleitbar sind, derart, daß für eine Schwenkbewegung der Elemente (12, 14) um eine Achse gesorgt ist, um die die Ringe (5o, 52) konzentrisch angeordnet sind.

2. Schwenkmeohanik nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (2o, 22, 24) zur Verbindung der

Elemente (12, 14) zwischen den Flächen zur VErhinderung einer Trennung der Ringe (5o, 52) von den gleitbaren Elementen (12, 14).

5. Schwenkmeohanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2o, 22, 24) Platten (2o, 22) sind, die auf den gegenüberliegenden Flächen liegen, ferner Befestigungsmittel (24), die sich zwischen den Platten (2o, 22) längs der Achse erstrecken.

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4. Werkzeug mit zwei nebeneinander liegenden Backen mit zusammenpassenden Kanten und gegenüberliegenden ebenen Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß bogenförmige luten (46, 48) in die jeweilige Fläche eingeformt sind, derart, daß ein erster und ein zweiter im wesentlichen durchgehender kreisförmiger Kanal gebildet wird, wenn die Backen nebeneinander liegen, daß ein erster und ein zweiter Hing (5o, 52) koaxial in den Kanälen sitzen und mindestens einem der Elemente (12, 14) gegenüber gleitbar sind, und daß Mittel (2o, 22, 24) zum Halten der Backen (12, 14) und der Ringe (5o, 52) in einem festen Zusammenhalt vorgesehen sind.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Griffe (16, 18),die in seitlich angrenzender Lage vorgesehen und gegeneinander um einen Punkt verschwenkbar sind, der von der Achse der Binge (5o, 52) entfernt liegt, wobei die Griffe (16, 18) an den Backen (12, 14) derart angreifen, daß die zusammenpassenden Kanten zusammengebracht und voneinander getrennt werden.

6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Halten der Backen (12, 14) und der Ringe (5o, 52) in einem festen Zusammenhalt durch zwei Platten (2o, 22), die über den Flächen liegen, und Mittel (24) zum Verbinden der Platten (2o,22) miteinander gebildet sind.

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7. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn z-eichnet, daß die jeweilige Backe (12, ■ 14) eine langgestreckte zulaufende Form hat, derart, -daß seitlich im Abstand angeordnete hintere Schenkel (58, 4o) gebildet sind, daß zwei Griffe (16, 18) seitlich nebeneinander liegend und nicht kreuzend vorgesehen sind, daß Mittel (2o, 22, 26, 28. 3o) zur schwenkbaren Verbindung der Griffe (16, 18) zur Ausführung einer Schwenkbewegung um eine Aohse herum vorgesehen sind, die im Abstand von der Achse der Ringe (5o, 52) liegt, wobei die Griffe (16, 18) Partien (62, 66) haben, die an den hinteren Schenkeln (38, 4o) derart angreifen, daß ein Zusammendrücken der Griffe (16, 18) in Richtung aufeinander zu zu einem Zusammenführen der zusammenpassenden Kanten der Backen (12, 14) führt.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffe (16, 18) entgegengesetzt gebogen sind.

9. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zusammenr halt zweie* Platten (2o, 22) aufweisen, die über den Flächen der Backen (12, 14) liegen und durch ein Befestigungselement (24) miteinander verbunden sind, daß sich zwischen ihnen längs der Achse der Ringe (5o, 52) erstreckt,

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wobei die Platten (2o, 22 bei 26, 28) schwenkbar mit dem jeweiligen Griff (16, 18) verbunden sind.

10. Werkzeug naoh Anspruch 9, gekennzeichnet durch Spannmittel (32) zum Auseinanderdrücken der Griffe (16, 18).

11. Verbundwerkzeug mit zwei seitlich nebeneinander liegenden, sich nicht überkreuzenden Backen und zwei seitlich nebeneinander liegenden, sich nicht überkreuzenden Griffen, gekennzeichnet durch ein erstes Drehlager (46, 48, 5o, 52) zur schwenkbaren Verbindung der Backen (12, 14) zur Drehung um eine erste Achse, durch ein zweites Drehlager (2o, 22, 26, 28, 3o) zur schwenkbaren Verbindung der Griffe (16, 18) zur Drehung um eine zweite Achse und durch Mittel (38, 4o, 64, 68) zum Halten der Backen (12, 14) in einem Eingriff mit den Griffen (16, 18).

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (12, 14) divergierende hintere Schenkel (38, 4o) aufweisen und daß die Griffe (16, 18) mit Kerben (64, 68) versehene vordere Partien ( 62, 66) aufweisen, die an den Schenkeln (38, 4o) angreifen.

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13. Schneid- oder Scherwerkzeug mit einem ersten und einem zweiten spiegel-symmetrischen Backenelement, das jeweils eine Schneidkante hat, die zur gegenüberliegenden paßt, gekennzeichnet durch ein Drehlager

(46, 48, 5o, 52, 2o, 22, 24) zur Verbindung der Elemente (12, H) in einer Lage Seite an Seite zur Ermöglichung eines öffnens und eines Schließens der Schneidkanten, wobei die Backenelemente (12, 14) zusätzliche zusammenpassende Flächen (61, 63) zur Bildung eines mechanischen Anschlages aufweisen, wenn ein Schließen der Schneidkanten erfolgt, derart, daß eine übermäßige Belastung der Schneidkanten verhindert wird.

14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenelemente (12, 14) sich nicht überkreuzen.

15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch g e kennz ei chnet, daß die Drehlagerung mindestens einen Satz (46, 48) im wesentlichen ineinander übergehender Kanäle aufweist, die in die Backenelemente( 12, 14) eingeformt sind, wobei ein Lagerring (5o, 52) gleitend gemeinsam in den Kanälen liegt.

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16. Werkzeug nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten spiegelsymmetrisch angeordneten Griff (16, 18), die jeweils in einer Wirkverbindung mit den "beiden Backenelementen (12, H) stehen, wobei eine zusätzliche Drehlagerung (2o, 22, 26, 28, 3o) zur Betätigung der Griffe (16, 18) vorgesehen ist.

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