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Expander und Verfaho~n zu seiner Hersteliunq Die Erfindung bezieht
sich auf einen Expander aus Gummi oder gummielastischem Material mit einem in sich
geschlossenen Ring, an dem an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Griffe unverschiebbar
angeordnet sind, wobei der Innenraum des Ringes frei gehalten ist, sowie auf ein
Verfahren zur Herstellung eines solchen Expanders.
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Expander sind bereits in den verschiedensten Bauarten vorgeschlagen
worden. Zumeist weisen sie zwei starre Handgriffe auf, die mit Ösen versehen sind,
in die eine oder mehrere Federn, zumeist Schraubenfedern, eingehängt werden, die
durch den Übenden gespannt werden.
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Diese Federn haben den Nachteil, daß sie bei unsachgemäßer Lagerung,
z.B.
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in feuchten Räumen, rosten, was insbesondere dann nicht bemerkt wird,
,Yorsz§uz
pSwei se etwa. 1 X 5: wie etwa 2 : 1 bis etwa 1,3 : erhaLt, wobei Griffe und Ring
im wesentlichen aus dem gleichen Material bestehen und-jeder Griff einstückig ausgebildet
ist. Durch den allmählichen Übergang der Griffe in den formstabilen Ring werden
Kerbwirkungen auf das Material des Ringes bzw. der Griffe und damit überraschende
Brüche vermieden.
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Die Einstückigkeit der Griffe erleichtert nicht nur deren Herstellung
und Befestigung am Ring, sondern sichert auch zusammen mit der angegebenen Relativstärke
von Griff zu Ring eine besonders günstige Wirkungsweise des Expanders. Die erfindungsgemäße
Ausbildung bietet nämlich einen vernünftigen Ko w omiß zwischen der Forderung, den
Griff steifer zu halten als den übrigen Expanderbereich (um das Ergreifen des Griffes
nicht zu behindern) und der Forderung, daß die Griffe an Es Formänderung des Expanders
teilnehmen sollen, insbesondere an dessen Längendehnung.
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Dadurch wird beim erfindungsgemäßen Expander die Kraft des Übenden
nicht nur zu einer Formänderung, sondern auch zu einer Längendehnung des Ringes
des Expanders herangezogen. Zur natürlichen Elastizität des Gummis bzw. gummielastischen
Materiales kommt also noch die Formänderungsarbeit hinzu. Am günstigsten liegen
diese Verhältnisse, wenn Griffe und Ring aus dem gleiche Material bestehen oder
zumindest im wesentlichen gleichartig hinsichtlich ihres Materiales sind, etwa durch
Verwendung verschieden harter Gummimischungen.
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Diese Vorteile ergeben sich bei den eingangs geschilderten bekannten
Konstruktionen nicht, da dort das verwendete Stahlmaterial lediglich eine Formänderungselastizität
zuläßt bzw. die Gummi schnur wiederum keine Formstabilität besitzt und dahor auch
nicht im gleichen Sinne wirkt wie der Ring nach der vorliegenden Erfindung. Außerdem
ist bei der zuletzt geschilderten bekannten Konstruktion der Griff von zwei voneinander
in Abstand liegenden Wülsten auf der Gummi schnur gebildet, wodurch sich scharfe
Kanten und die damit verbundene Rißgefahr ergeben, abgesehen von dem Nachteil, daß
bei der bekannten Konstruktion die Griffzone beim Dehnen der Schnur am stärksten
gebogen wird, was die Handhabung erschwert.
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Der Ring muß nicht unbedingt kreisförmig ausgebildet sein. Im Rahmen
der Erfindung ist z.B. die Ausbildung des Ringes als Oval durchaus günstig, wobei
die Griffe an den den kleineren Krümmungsradius aufweisenden Scheiteln
wenn
die Federn mit einem Überzug abgedeckt snd. Angerostete Federn neigen aber zum Bruch
und es kann durch die scharfkantigen Bruchstellen leicht zu Verletzungen kommen.
Außerdem zeigt die Erfahrung, daß die Federn nach dem Aushängen aus den Handgriffen
häufig verlegt werden.
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Andere bekannte Expanderkonstruktionen bestehen aus einem mit Griffen
versehenen, häufig schraubenlinienförmig gebogenen Stahlkörper, der durch die Kraft
des Übenden verformt sand. Auch solche Konstruktionen neigen infolge des verwendeten
Materiales zum Rosten und sind darüber hinaus sperrig und teuer.
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Aus der deutschen Patentschrift Nr. 372.309 ist ein Muskel stärker
aus federndem Baustoff bekanntgeworden, bei welchem auf einen federnden Ringkörper
verschiebbare und drehbare Handgriffe aufgebracht sind.
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Die Verschiebbarkeit der Griffe und ihre klobige Ausbildung bedingen,
daß ein solcher Expander nur unhandlich zu benützen ist.
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Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß durch die scharfen Kanten der
Höhlungen der Griffe, durch die der federnde Ringkörper hindurchgezogen ist, dieser
bei der Verschiebung der Griffe beschädigt wird, was zum Bruch des Expanders führen
kann.
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Gemäß einer anderen bekannten Konstruktion (österreichische Patentschrift
277.844) ist ein starrer Rahmen aus Metall an seinen Ecken mit Führungsrollen versehen,
über die ein elastisches Kabel geführt ist, das mit Wülsten versehen ist, die eine
Greifzone bilden und das durch den Übenden gedehnt wird. Ein solches Gerät ist sehr
schwer und unhandlich und darüber hinaus sehr teuer. Wohl besteht theoretisch die
Möglichkeit, das Kabel nach Abnahme von den Führungsrollen allein als Expander zu
verwenden, jedoch ist das Kabel schlaff, was seine Verwendung als Expander in Frage
stellt oder zumindest erschwert.
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Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, einen Expander der eingangs
geschilderten Art so zu verbessern, daß die oben beschriebenen Nachteile vermieden
sind und ein Expander geschaffen wird, der leicht und ungefährlich zu handhaben
ist und eine einfache Bauweise und daher niedrige Herstellungskosten aufweist. Die
Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß die Griffe allmählich
in den formstabilen Ring übergehen und daß sich die Stärke der Griffe zu jener des
Ringes
des Ovales angeordnet sind. Diese Scheitel sind besonders
einer Formveränderung im Sinne einer Biegung bei der Dehnung des Expanders unterworfen.
Dem gegenüber besteht aber der Wunsch, einen als Oval ausgebildeten Exnander mit
horizontal liegender längerer Achse des Ovales zu verwenden.
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Diese beiden Forderungen scheinen einander zu widersprechen, jedoch
ermöglicht es die Erfindung nun, beiden Forderungen genüge zu tun, ohne die sinngemäße
Handhabung des Expanders zu stören, da die verhältnismäßig steifen, aber immer noch
elastischen Griffe infolge ihrer Verstärkung die den kleineren Krümmungsradius aufweisenden
Schenkel des Ovales so weit versteifen, daß die Griffsicherheit des Übenden erhalten
bleibt.
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Die Herstellung des erfindungsgemäßen Expanders könnte z.B. so erfolgen,
daß der gesamte Expander in einem einzigen Formvorgang, z.B. durch einen Vulkanisiervorgang
in einer Formpresse erzeugt wird. Dies hätte aber den Nachteil verhältnismäßig großer
und sehr teurer Formen. Um diesen Nachteil zu vermeiden kennzeichnet sich das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Expanders dadurch1 daß zur Ausbildung
jedes Griffes ein Schlauch aus unvulkanisierter Kautschukmischung über einen vorgefertigten,vorzugsweise
extrudierten Strang aus Gummi oder gummielastischem Material gezogen wird, wobei
die Enden des Stranges im Inneren eines der Griffe zusammengelegt werden und daß
anschleßend die Griffe am Strang und die beiden Strangenden aneinander durch Vulkanisierung
befestigt werden. Die Verbindung der beiden Strangenden bildet nämlich sonst eine
scharache Stelle, welche nun aber durch die über diese Verbindungsstelle geschobene,
vom Griffschlauch gebildete Muffe abgedeckt ist.
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Der Griffschlauch ist ferner mit den beiden Strangenden verbunden,
so daß die Verbindungsstelle gleichsam überbnjckt ist. Außerdem wird durch die verhältnismäßig
steifen Ausbildung des Griffes infolge der gegenüber dem Strang wesentlich vergrößerten
Griffstärke vermieden, daß die Verbindungsstelle der beiden Strangenden wesentlich
auf Biegung undsZug beansprucht wird. Dadurch wird diese Verbindungsstelle entlastet.
Wciters ist an diesem Verfahren vorteilhaft, daß es ohne große und teure Formen
durchgeführt werden kann. Außerdem bringt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil,
daß in besonders einfacher Weise verschiedene Itingdurchmesser (Expanderdurchmesser)
erfaßt werden können, wobei zusätzliche Einrichttingen für verschiedene Expander9rößen
nicht notwendig sind.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
sowie eine zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Formvorganges dienende Form
schematisch dargestellt. Fig0 1 zeigt einen im wesentlichen kreisrunden Expander
in Draufsicht, während Fig0 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig, 1 darstellt.
Fig. 3 zeigt in Draufsicht einen ovalen Expander. Fig. 4 zeigt in Draufsicht eine
zur Anformung von Griffen an eine den Expanderring bildende Schnur dienende Form
in Draufsicht, wobei die obere Formhälfte abgehoben ist.
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Der Expander 1 besteht aus einem in sich geschlossenen Ring 2 aus
Gummi oder gummielastischem Material, der an zwei einander gegenüberliegenden Stellen
mit Griffen 3,4 versehen ist. Diese Griffe 3,4 sind von Verstärkungen des Materiales
des Ringes 2 gebildet und machen die Krümmung des Ringes 2 nicht oder nur in verringertem
Maße mit, so daß sie von einer menschlichen Hand bequem ergriffen werden können.
An den Übergangsstellen 5,6,7,8 gehen diese Griffe 3,4 allmählich in den Ring 2
über, so daß scharfe Kanten vermieden sind.
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Im Querschnitt gesehen, ist sowohl der Ring 2 als auch derj¢eilige
Griff 3 bzw. 4 annähernd kreisrund (Fig. 2) Bei der Ausführungsform nach Fig. 3
ist der Ring 2 oval ausgebildet, wobei die Griffe 3,4 an den den kleineren Krümmungsradien
des Ovales zugeordneten Scheiteln des Ovales angeordnet sind. Um }terialstauungen
an der Innenseite des Ringes zu vermeiden ist die Anordnung nach Fig. 3 so gewählt,
daß die Griffe 3,4 vom Ring 2 nach außen vorstehen.
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Als Material für den Ring 2 und die Griffe 3,4 dient Gummi oder gummielastisches
Material, z.B. Kunststoff, soferne es eine genügende Elastizitrat aufweist, die
eine für einen Expander genügende Rückstellfähigkeit gewährleistet.
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Bei einer praktischen Ausführungsform hatte der Ring 2 eine Stärke
von 8 mm und einen Umfang von 16ovo mma Die Griffe hatten eine maximale Stärke von
12 mm und je 15G mm Länge.
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Bei dem in Fig. 4 schematisch dargestellten Herstellungsverfahren
sind
in einer Form 10, von welcher lediglich die untere Hälfte dargestellt
ist, Höhlungen 11 für den vonteiner vorvulkanisierten Schnur gebildeten Ring 2 und
verbreiterte Höhlungen 12 zur Ausbildung der Griffe vorgesehen.
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Die den Ring 2 bildende Schnur wird se in die Höhlung 11, 12 eingelegt,
daß die Stoßstelle 13 der beiden Schnurenden in der Mitte einer der Höhlungen-12
liegt. Hierauf wird die obere Formhälfte aufgesetzt und der in den Höhlungen 12
freibleibende Raum im Preßverfahren, vorzugsweise jedoch im Einspritzverfahren,
mit einer Gummimasse oder einer Masse aus gummielastischem Material ausgefüllt9
wodurch die Griffe an die Schnur 2 angeformt werden Nach Aushärtung bzw. Ferti'gvulkanisation
der Griffe ist der Expander fertig.
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Es besteht die Möglichkeit, die Griffe 3,4 in einer anderen Farbe
als den Ring 2 auszubilden und es kann für das Material der Griffe 3,4 auch eine
härtere Gummimischung als für das Material der Schnur 2 verwendet werden.