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Zange mit veränderbarer Greifweite.
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Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Zange, deren Greifweite
durch Verschieben des Drehgelenkes innerhalb des einen Zangenteils verändert werden
kann.
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Am bekanntesten sind Zangen dieser Art mit einer Verschiebung des
Gelenkes innerhalb des einen Zangenteils durch Gewinde, wie z.B. Rohrzangen oder
auch solche mit einem innerhalb eines Scbitzes geeigneter Form in Stufen versetzbaren
Gelenk, wie z.
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B. Wasserpumpenzangen.
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Wenn auch nicht als Zange bezeichnet, so kommt hier doch auch die
Schraubzwinge als dem Stand der Technik in diesem Zusammenhang zugehörig in Betracht,
die mit dem Erfindungsgegenstand insofern in Zusammenhang zu bringen ist, als sie
eine durch ein selbsthemmendes Schubgelenk stufenlos verstellbare Klemmweite aufweist,
die durch stark übersetzende zusätzliche Elemente, wie Gewinde oder Exzenter die
Umsetzung der Handkraft in erheblich größere Klesmkräfte erlaubt.
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Die vorliegende Erfindung weist eine stufenlose Veränderbarkeit der
Greifweite der Zange auf, wie sie getriebetechnisch auch bei einer Schraubzwinge
durch die Verwendung eines selbsthemmenden, exzentrisch belasteten Schubgelenkes
erzielt wird. Es kommen Jedoch Anforderungen hinzu, die mit der Anwendung als Zange
zusammenhängen und mit der Schraubzwinge nichts mehr zu tun haben.
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80 ist für die Wirksamkeit der Kräfte bei einer Zange die Distanz
zwischen den Handgriffen ausschlaggebend, da die menschliche lland nur dann eine
optimale Kraft zum Zusammendrucken der Griffhebel ausüben kann, wenn diese innerhalb
eines verhältnismäßig engen Distanzbereiches ergriffen werden können.
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Die Hebelübersetsung einer normalen Zange übersetzt auch den ganzen
Greifbereich in die Spreizung der Griffhebel, so daß ein.
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Gelenkverschiebung, wie sie bei ltohrzangen üblich ist, unerläßlich
wird, wenn die Spreizung der Griffhebel nicht die Reichweite der finger der mensclllichen
Hand übersc;treiten soll.
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ei der normalen Flaczng zeigt sich (ie Unzulnglicheit in der Greiffähigkeit
der Backen£lächen in zweifacher Hinsicht sehr deutlich. Je dicker der zu ergreifende
Gegenstand ist, um so weiter spreizen sich einerseits die Griffhebel auseinander
und erschweren das Festhalten in der Hand, wie oben bereits allgemein gesagt. Zum
anderen stellen sich die Backenflächen mit zunehmender Zangenöffnung in immer größerem
Winkel zueinander ein, so daß von einem Festhalten zwischen den Zangenbacken nicht
mehr die Rede sein kann und der Gegenstand bei der geringsten Belastung sich drehend
aus der Klammerung löst. Dieser Umstand macht die normale Flachzange derart funktionsunfähig,
daß sie ihren eigentlichen Verwendungszweck völlig verfehlt.
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Die Anbringung eines weiteren Drehgelenkes, das die Paralleleinstellung
eines Zangenbackens zum anderen ermöglicht, vermeidet zwar diesen Fehler, ändert
aber nichts an der beim Festhalten dickeren Materials auftretenden, zum Greifen
ungeeigneten,weiten Aufspreizung der Griffhebel.
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Die erfindungsgemäße Ausführung einer solchen Zange mit veränderbare
Greifweite vermeidet diese genannten Nachteile dadurch, daß die beiden Griffhebel
über eine Kombination eines Drehgelenkes mit einem Schub- oder Drehschubgelenk derart
miteinander verbunden sind, daß, von einer gewissen Winkellage der beiden Griffhebel
zueinander ausgehend, in Zangenschließrichtung Selbsthemmung des Schubgelenkes eintritt,
während außerhalb dieter Winkellage in Zangenöffnungsrichtung das Schubgelenk durch
einen Anschlag, der die Drehbewegung des mit dem Schubgelenk verbundenen Drehgelenkes
begrenzt, aus der selbsthemmenden Lage herausgedreht werden kann und im Zangenöffnungssinn
mit reichlichem Spiel im Schubgelenk eine leichte Verschiebung des Drehgelenkes
längs der Fuhrung des Schubgelenkes zuläßt.
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Ist der Gelenkmechanismus der Zange derart gestaltet, daß die Selbsthemmung
im Schubgelenk gerade dann eintritt, wenn die Zangenbackenflächen zueinander annähernd
parallel liegen, so ist die vervielfachende Hebelwirkung beim Zusammendrücken der
Griffhebel übet das Drehgelenk auf den eigentlichen Festhaltevorgang beschränkt,
während die unterschiedliche Dicke des zu greifenden Materials über das Schubgelenk
nur im Verhältnis 1 : 1 in die Distanz zwischen den Griffhebeln eingeht. Wird zusätzlich
eine Zangenbackenfläche leicht ballig geformt, so ist für jede Materialdicke innerhalb
des Greifbereiches die gleiche sichere Festhaltung gegeben.
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Von den vielen Variationsmögiichkeiten in der Anwendung der erfindungsgemäßen
Gelenkanordnung zeigen die Abbildungen folgende Beispiele: Fig.l zeigt eine Flachzange
in beispielsweiser Ausführung.
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Fig.2 zeigt dieselbe Zange im Schnitt A-A gemäß Fig.1.
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Fig.3 zeigt einen Nußknacker in erfindungsgemäßer beispielsweiser
Ausführung.
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Fig.4 zeigt die um 90 Grad gedrehte Ansicht des Nußknackers aus liga3
Schon in der gezeigten extremen Wahl der Anwendung der erfindungsgemäßen Gelenkanordnung
zeigt sich die vielfache SinseXbarkeit.
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Bei der ange gemäß Fig.1 ist der eine Griffhebel 1 über ein Drehgelenk
2 und ein exzentrisch dazu in dessen Lasche 3 angebrachtes Schubgelenk mit beispielsweise
ovaler Führungsstange 4 mit dem anderen Griffhebel verbunden. Die Führungsstange
4 sitzt fest im Griffhebel 5 und trägt am anderen Ende den Zangenbacken 6, der beispielsweise
leicht ballig in seiner Fläche gestaltet ist. Der Zangenbacken 7 ist planflächig
und mit dem Griffhebel 1 aus einem Stück. Die Lasche 3 wird durch eine Druckfeder
8 an die Fläche 9 des das Drehgelenk enthaltenden Griffhebels 1 angeflrückt.
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Bewegt man die beiden Griffhebel 1 und 5 der in Fig. 1. dargestellten
Zange
weiter auseinander, so gibt das Spiel innerhalb der Führung in der Lasche 3 die
Selbsthemmung am Führungsstab 4 frei und die Zangenbacken 6 und 7 können längs dieses
Schubgelenkes frei bewegt werden. Bewegt man die Griffhebel 1 und 5 aufeinander
zu, so dreht sich zunächst beim geringsten Widerstand zwischen den Backen 6 und
7, sich auf dem zwischen diesen liegenden Gegenstand abstützend, die Lasche 3 zusammen
mit dem Griffhebel 1'der Führungsstange 4 entlangschiebend,bis zur Selbsthemmung
dieses Schubgelenks. Ein weiteres Zusammendrücken der Griffhebel übersetzt bei feststehendem
Drehgelenk dann die Handkraft entsprechend dem Hebelverhältnis, wobei das Schubgelenk
nur noch fester in die Selbsthemmung gedrückt wird.
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Da gerade für diesen Vorgang noch etwas Weg längs der Führungsstange
zurückgelegt wird, und die lasche noch einen geringen Betrag weiterkipptymuß die
Schubgelenkführung so ausgebildet werden, daß die Selbsthemmung einen gewissen kleinen
Winkelbetrag vor der Parallellage der Zangenbacken einsetzt. Zudem wird der Zangenbacken
6 durch seine geringe Balligkeit eine gewisse Toleranz in der Winkelstellung beider
Zangenbacken zueinander überbrücken, so daß ein einwandfreies Erfassen und Klemmen
erreicht wird.
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Aus dieser eunktlonsbeschreibung ist klar zu erkennen, daß dem Anschlag
der tasche 3 an der Fläche 9 die entscheidende Bedeutung hinsichtlich des Greifens
der Zangenbacken in annähernd paralleler Winkellage zueinander zukommt. Es ist daher
für die praktische Ausführung zum Ausgleich unvermeidlicher lvertigungstoleranzen,
die sich auf die Winkellage der Selbsthemmung des Schubgelenkes auswirken, zweckmäßig,
die Lasche mit einer Druckschraub; git Gegenmutter zu versehen, damit das Einsetzen
der Selbsthemmung im Schubgelenk in der richtigen parallelen Lage der Zangenbacken
zueinander einjustiert werden kann. Auch einem eventuellen Verschleik des Schubgelenkes
kann mit dieser uustierscjiraube begegnet werden, da sich nach einer =V;ercinderung
stets wieder der ursprüngliche Zustand eiI;justieren läßt.
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Anstelle der Druckfeder8 utid diese voll ersetzend kann aucii
eine
Druckfeder zwischen die tasche 3 und. den Griffhebel b mit der Führungsstange 4
im Zentrum eingesetzt werden. Die Zangenbacken legen sich demzufolge aneinander
an und müssen nur bei der Benutzung der Zange auseinandergedrückt und nach dem Erfassen
des Gegenstandes zwischen den Zangenbacken wieder losgelassen werden. Der Vorgang
des Festhaltens ist dann derselbe wie bereits erläutert.
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Ein anderes tnwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zangenausführung
ist der in Fig.3 dargestellte Nußknacker.
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Versucht man mit einem normalen Hebelnußknacker verschieden dicke
Nüsse zu knacken, so stellt man fest, daß die Griffe nur für eine ganz bestimmte
Nußdicke eine optimale Lage zueinander einnehmen, die ein verhältnismäßig müheloses
Knacken erlaubt.
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Bei dickeren Nüssen spreizen sich die Griffe so weit auseinander,
daß nicht nur das Verhältnis der wirksamen Hebellänge zur Griffhebellänge ungünstig
wird, sondern es kommt die ungünstige Greifmöglichkeit der Hand noch hinzu, mit
welcher bei weit gespreizten Griffhebeln auch keine nennenswerte Kraft mehr ausgeübt
werden kann. Bei kleinen Nüssen besteht die Gefahr, daß die Griffhabbl von vorn
herein zu nahe beieinanderliegen und man sich wie auch bei zu großen Nüssen durch
das plötzliche Nachgeben der zerspringenden Nuß die Finger klemmt. Nehmen die Griffhebel
jedoch bei Jeder Nußgröße eine der Greifmöglichkeit der Hand angepaßte optimale
Lage ein, so ist auch die Verletzungsgefahr weitgehend ausgeschlossen.
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Der gemäß der Erfindung gestaltete Nußknacker (Fig.3) weist eine längs
eines beispielsweise runden Führungsstabes 12 in der Winkellage der beiden Griffhebel
13 und 14 nach Fig.1 a in Richtung des Führungsstabes 12 leicht parallel verschiebbare
Führungslasche 15 auf, die unsymmetrisch zu dieser Führung durch ein Drehgelenk
16 mit dem einen Griffhebel 13 verbunden ist.
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Der Führungsstab 12 ist bei dieser Ausführung fest mit dem anderen
Griffhebel 14 vernietet.
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Solange der Spreizwinkel zwischen den Griffhebeln 13 und 14 gleich
oder größer ist als in Fig. 3 a dagestellt, können die Zangenbacken 17 und 18 je
nach Größe der zwischen diese eingelegten IluB beliebig einander genahert oder voneinander
entfernt werden. Werden die Griffhebel bei eingelegter Nuß einander genähert, so
verringert sich der Spreizwinkel zwischen diesen Hebeln und von einer bestimmten
Winkelstellung an beginnt die Führungslasche 15 auf dem Fürunsstab 12 zu ecken.
Übt man weiterhin Druck auf die Griffhebel 13, 14 aus, so wird diese Kraft wie bei
einem lßknacker mit einfachem Drehgelenk auf die Nuß entsprechend dem Lebelverhältnis
vervielfacht ausgeübt und die beiden Griffhebel drehen sich relativ zueinander um
das Gelenk 16, das durch die Selbsthemmung der Lasche 15 am Führungsstab 12 ortfest
bleibt. Eine Feder 19, welche die Führungslasche 15 bei größerem Spreizwinkel gemäß
Fig. 3 a gegen eine Anschlagfläche 20 andrückt, ergibt bei der Verringerung des
Spreizwinkels die erforderliche wlorsnannung für das Ecken der Führungslasche 15
am Führungsstab 12, die bei rkraftausübung beim eigentlichen Knacken der Nuß noch
durch den ezentrischen Angriff der Reaktionskraft in Drehgelenkes 16 erheblich verstärkt
wird und damit ein Ausweichen des Gelenkes verhindert. Sobald der Spreizwinkel wieder
vergrößert wird, legt sich die Lasche 15 wieder gegen die Anschlagfläche 20 und
beide Griffhebel sind längs des Führungsstabes 12 wieder frei gegeneinander verschiebbar.
Die Bohrung in der Lasche 15, in welcher der Führungsstab gleitet, ist mit soviel
Spiel versehen, daß sich beim Auseinanderspreizen der Griffhebel in keinem Falle
Selbsthemmung ergibt. Das heißt, das Schubgelenk läßt durch größeres Spiel im Sinne
des weiteren AuSspreizens der Griffhebel auch eine Drehung des Griffhebels 13 zumindest
in der gleichen Drehebene wie die des Gelenkes 16 zu.