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System verschiedener Gartengeräte
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Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 26 17 621.6-23)) Das Hauptpatent
betrifft ein System verschiedener Gartengeräte, die aus Arbeitsgerät und Stiel bestehen,
wobei der Stiel lösbar an dem Arbeitsgerät angebracht ist.
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Im Hauptpatent ist dabei, um ein solches System zu schaffen, bei dem
weder Lager-- noch Transportprobleme auftreten, und das in wirtschaftlicher Weise
auch den Einsatz der jeweils optimalen Werkzeuge bei kleineren Gärten ermöglicht,
vorgeschlagen worden, einem Stiel zahlreiche gleiche oder vorzugsweise verschiedene
Arbeitsgeräte zuzuordnen und den Stiel und die Arbeitegeräte über eine manuell betätigbare
Schnellkupplun6iiteinander zu verbinden, wobei diese Schnellkupplung vorzugsweise
aus einer negativen Eupplungshülse mit einem beweglichen Halteglied und einem pes.tiven
Kupplungsnippel mit einer festen Angriffsfläche für das Halteglied besteht.
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Die Vorteile des Systems nach dem Hauptpatent sind insbesondere darin
zu sehen, daß alle zu diesem System gehörenden Arbeitsgeräte mit demselben Stiel
gekuppelt werden können, daß also - da davon auszugehen ist, daß jeweils nur eine
Person im Garten arbeitet - nur ein Stiel oder nur wenige Einzelstiele für eine
Vielzahl einzelner Arbeitsgeräte gebraucht wird bzw. werden und daß der benötigte
Stiel (bzw. die wenigen Einzelstiele) gesondert von den Arbeitsgeräten aufbewahrt,
beispielsweise flach an eine Wand gehängt und die einzelnen Arbeitsgeräte sehr platzsparend
auf einem Regal oder einem speziellen Halter angeordnet werden können. Durch das
System nach dem Hauptpatent wird auch der Transport vom Aufbewahrungsort zur Einsatz
stelle wesentlich erleichtert, da nicht eine Vielzahl von durch ihren Stiel sperrigen
Einzelgeräten transportiert zu werden brauchen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Schnellkupplung des
Systems nach dem Hauptpatent hinsichtlich ihres Aufbaues weiter zu vereinfachen,
ohne ihre Funktionsfähigkeit zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die Kupplungshülse
umfassende Spannhülse mit einer Schrägfläche vorgesehen ist, durch deren Relativbewegung
gegenüber der Kupplungshülse das Halteglied radial bewegbar ist. Eine so ausgebildete
Schnellkupplung erlaubt eine rasche und sichere Stiel/Arbeitsgeräte-Kupplung. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellkupplung steht deren
Halteglied unter radial nach außen wirkendem Federdruck, wodurch die Entkupplung
zwischen Stiel- und Arbeitsgerät erleichtert wird. Die Kupplungsteile sind unverlierbar
mit dem Stiel verbunden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprtichen
und der Beschreibung im Zusammenhang mit
der Zeichnung hervor, wobei
diese Merkmale einzeln oder in Kombination miteinander anwendbar sind. Einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Darstellung eines Stieles und mehrerer damit
kuppelbarer Gartengeräte, Fig. 2 einen IEngsschnitt durch eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schnellkupplung mit der der Stiel und die Arbeitsgeräte miteinander
verbindbar sind, und zwar während des Ein- oder Auskuppelns, Fig. 3 eine ähnliche
Darstellung der in Fig.2 dargestellten Schnellkupplung, bei der jedoch die Kupplung
Stiel und Gartengerät fest miteinander verbindet und der Kupplungsnippel ganz aus
Kunststoff besteht, -Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3, Fig.
5 einen Längs schnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellkupplung,
mit der der Stiel und die Arbeitsgeräte miteinander verbindbar sind, und zwar während
des Ein- oder Auskuppelns, Fig. 6 einen Langsschnit-t durch die in Fig. 5 dargestellte
Schnellkupplung, bei der jedoch die Kupplung Stiel und Gartengerät fest miteinander
verbindet und
Fig.7 und 8 jeweils einen dem in Fig.4 entsprechenden
Keil-Querschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellkupplung.
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In Fig.1 istein Gartengeräte-System gezeigt, zu dem ein Stiel 11 mit
einer Schnellkupplung 12 an seinem einen Ende und mehrere verschiedene Arbeitsgeräte
13, 14,15 gehören, die einen Kupplungsnippel 16 bzw. 16' aufweisen. Die Kupplungsnippel
16 sind fest und unlösbar mit den Arbeitsgeräten verbunden.Bei den dargestellten
Arbeitsgeräten handelt es sich um einen Rillenzieher 13, eine Hacke 14 und einen
ganz aus Kunststoff bestehenden Fächerbesen 15. Es können alle Arten von Gartengeräten,
die einen Stiel benötigen, in das System mit einbezogen werden, indem die Arbeitsgeräte
den entsprechenden Kupplungsnippel aufweisen.Es ist auch möglich, bei einem System
aus zahlreichen Gartengeräten verschieden ausgebildete und/ oder verschieden dimensionierte
Stiele in das System mit einzubeziehen. Dadurch ist es möglich, den Aufwand für
die Beschaffung und Unterbringung und den Transport der Gartengeräte wesentlich
zu senken. Bisher mußte jedes Gartengerät seinen eigenen Stiel haben, was bei der
Aufbewahrung auf kleinem Raum erhebliche Schwierigkeiten hervorrief. Insbesondere
für kleinere Gärten und solche, zu denen kein spezieller Geräteraum gehört, ermöglicht
es das beschriebene Gartengerätesystem,daß jeweils das geeignetste Arbeitsgerät
verwendet werden kann und trotzdem der Abstellraum dafür ausreicht,weil nur ein
Stiel erforderlich ist, um die Vielzahl der einfach aufzubewahrenden Arbeitsgeräte
zu benutzen. Wesentlich ist an der Schnellkupplung 12, daß sie eine problemlose
und schnelle Kupplung ermöglicht, gegen Druck,Zug und Verdrehung ausreichend sicher
und nicht anfällig für Verschmutzung ist.
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Dabei sollte insbesondere der Teil der Kupplung,der am Arbeitsgerät-~angebracht
ist, besonders einfach und unkompliziert aufgebaut sein, weil er in größeren Stückzahlen
hergestellt wird und einer Verschmutzung in noch stärkerem MaBe ausgesetzt
Abschnitt
der Schnellkupplung. Daher ist es vorteilhaft, wenn der positive Kupplungsnippel
sich am Arbeitsgerät befindet und das negative Kupplungsteil, d.h. die eigentliche
Schnellkupplung mit einem beweglichen Halteglied, an dem Stiel.
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In Fig. 2 ist die Schnellkupplung 12 aus Fig. 1 dargestellt.
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Der Stiel 11 kann entweder vollständig aus einem Rohr 17, vorzugsweise
Aluminiumrohr1 bestehen, wie das in den Fig.
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1 und 2 dargestellt ist, oder, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, aus
einem Holzstiel 18, auf dem ein Rohrabschnitt 17' befestigt ist.
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An dem dem Arbeitsgerät zugewandten Ende des Rohrs 17 ist in dieses
ein aus Kunststoff bestehender Ansatz 19 eingeschoben, der an dem Rohrende 20 mit
einem Flansch 21 anliegt. Der Einsatz 19 hat eine große zylindrische und zentrische
Öffnung 23, die sich von ihrer Mündung 22 am Ende des Stiels etwa um das zwei- bis
dreifache ihrer Durchmesserdimenionen ins Innere des Stiels hineinerstreckt.
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An diesen durch die Öffnung 23 gebildeten Einführungsabschnitt schließt
sich ein Festlegungsabschnitt 24 an, der im dt?rgestellten Beispiel durch eine Öffnung
mit unregelmäßig sechseckigem Querschnitt gebildet wird.
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Wie insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist, haben die Flächen dieses
Festlegungsabschnittes zwar die Winkel eines regelmäßigen Sechsecices (1200) gegeneinander,
jedoch sind die einzelnen FlachelyGnterschiedlic:h groß ausgebildet.
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Zwei breite Flächen 25 sind durch eine schmalere Flache 26 miteinander
verbunden. Auf den anderen Seiten der Flächen 25 schließen sich zwei noch schmalere
Verbindungsflächen 27 an, die durch eine Fläche 28 miteinander verbunden sind.
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Die Flächen 25, die einen Winkel von 600 zwischen sich einschließen,
bilden Andrückflächen. Der Festlegungsabschnitt ist gegenüber der Mittel-Längsachse
29 des Einsatzes und des Rohres 17 so weit nach einer Seite, und zwar in Richtung
auf die Bodenfläche 26 hin, exzentrisch angeordnet, daß zwischen der Fläche 28 und
der äußeren Begrenzung des Einsatzes ein relativ dickwandiger Wandungsabschnitt
30 gebildet wird, in dem der Schaft 272 eines ein Halteglied 31 bildenden, im wesentlichen
?-förmig ausgebildeten Metallbolzens geführt ist, dessen Kopf 273 unter radial nach
außen wirkendem Federdruck steht und durch diesen gegen die innere Wandung einer
Stellhülse 274 bzw.
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274' gedrückt wird-- in der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform
wird dieser Federdruck von einer sich gegen das Rohr 17 abstützenden Druckfeder
275 und in der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform von einer aus
dem Rohr 17 gestanzten, mit dieser jedoch noch einstückigen Federzunge 276 ausgeübt.
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Die den Feststellungsabschnitt 24 bildende Öffnung ist zum inneren
Ende 36 des Einsatzes 19 hin offen, so daß eventuell in den Einsatz eindringender
Schmutz nach dort hindurch-fallen kann. Bei starker Verschmutzung ist es auch möglich,
den Einsatz mit einem Wasserstrahl durchzuspülen.
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Im Bereich dieses inneren Endes 36 ist jedoch ein Quersteg 37 vorgesehen,
der quer über den Featlegungeabsohnitt 24 hinwegragt (vgl.auch die strichlierten
Linien in Fig.4) und der einen Anschlag in Druckrichtung für den Kupplungsnippel
16 bildet. Der Übergang zwischen der zylindrischen, zentrischen Öffnung 23 und dem
sechskantigen, exzentrischen Festlegungsabschnitt 24 ist zur Bildung einer Einführschräge
38 abgeschrägt.
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Der Kupplungsnippel 16 besteht im dargestellten Beispiel aus einem
über die Schweißung 39 mit dem Gartengerät 13 was
bundenen Sechskantstab
40, der einen regelmäßig sechseckigen Querschnitt aufweist, sowie aus einer mit
Preßsitz darüber geschobenen Kunststoffhülse 41, die einen Radialführungsabschnitt
bildet.
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Der Sechskantstab 40 hat in relativ kurzem Abstand vor seinem freien
Ende42 eine umlauf ende Ausnehmung, die eine Angriffsfläche 43 für das Halteglied
31 bildet. Die Angriffsfläche 43 ist zumindest so tief eingestochen, daß sich eine
umlaufende zylindrische Fläche bildet. Durch die Angriffsfläche 43 ist am freien
Ende 42 des Eupplungsnippels ein sechskantiger Kopf 44 abgegrenzt, dessen vordere
Begrenzung leicht abgeschrägt ist.
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Die Kunststoffhülse 41 ist in ihrem in die Öffnung 23 hineinragenden
Teil zweistufig erweitert, so daß die Einführung des Kunststoffnippels in die Öffnung
23 erleichtert ist. Ihre größere Stufe bildet eine Radialführungsfläche 45, die
mit der Wandung der Öffnung 23 zusammenwirkt. An diese, der Mündung 22 zugewandte
Radialführungsfläche 45 schließt sich eine nach außen gerichtete radiale Schulter
46 sowie ein Ringabschnitt 47 der Kunststoffhülse 41 an. An diesen wiederum schließt
sich unter Zwischenlage eines Eunststoffringes 48 ein konisches Übergangsstück 49
an, das über innere Rippen 50 auf dem Sechskantstab 40 geführt ist und sich an einen
Teil des Gartengerätes anschließt, so daß u.a. die Schweißnaht 39 überdeckt und
der Sechskantstab 40 in diesem hinteren Bereich vollständig abgedeckt ist.
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Der Kunststoffring 48 gehört zu einem Aufhänger, der über zwei im
Durchmesser stark verringerte Zapfenabschnitte 51 mit einem. aus Fig.1 zu erkennenden
Aufhängebügel 52 in Verbindung steht. Dieser Aufhängebügel ist als Kunststoffspritzteil
leicht herzustellen, weil er in der gleichen
Ebene gespritzt ist,
wie der Kunststoffring 48. Die dünnen Zapfenabschnitte 51 erlauben seine Drehung
um 900, so daß das Gerät daran aufgehängt werden kann. Falls dieser Aufhängebügel
bei der späteren Benutzung störend sein sollte, kann er durch Abreißen an den Zapfenabschnitten
51 leicht entfernt werden. Zur Ausstellung und zum Verkauf ist er jedoch sehr vorteilhaft,
weil er die Bezeichnung und Preisauszeichnung etc. aufnehmen kann.
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Die Ausführungsform nach Fig.3 unterscheidet sich von der nach Fig.
2 dadurch, daß der Kupplungsnippel 16' vollständig aus Kunststoff besteht. Die Formgestaltung
ist aber die gleiche, wie die in Fig.1 beschriebene, mit der einzigen Ausnahme,
daß die Angriffsfläche 43 nicht, wie bei der Metallausführung, aus einer zylindrischen,
durch eine Drehoperation hergestellten Nut besteht, sondern aus einer etwas eingelassenen,
jedoch in gleicher Weise sechskantigen Vertiefung 43' wie der übrige vordere Teil
des Kupplungsnippels. Die mit dem sechskantigen Vorderteil des Kuplungsnippels einstückigen
zylindrischen Stufen 53,45 sowie der anschließende Übergangsabsehnitt 54 können
zur Vermeidung von Materialhäufungen hohl ausgebildet sein. Der Übergangsabschnitt
54 ersetzt den Ringabschnitt, den Kunststoffring und das Übergangsstück. Der aus
Kunststoff bestehende Kupplungsnippel 16' ist insbesondere für aus Kunststoff bestehende
und nicht übermäßig harter Beanspruchung ausgesetzte Arbeitsgeräte gedacht und kann
vorzugsweise mit einer Dreh- Reibungsschweißung 55 mit dem Gartengerät 15 verbunden
werden.
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In Fig. 2 ist der Kupplungsnippel 16 während des Einführens in die
aus Rohr 17 und Einsatz 19 bestehende Kupplungshül se dargestellt. Es ist zu erkennen,
daß diese Einführung im wesentlichen gleichachsig erfolgen kann, d.h. die Mittel-
Längsachse
29 des Stiels stimmt mit der Mittel-längsachse 56 des Kupplungsnippels im wesentlichen
überein. Das Einführen des Kupplungsnippels ist sehr einfach, weil die Ausrichtung
stufenweise erfolgt. So ist beispielsweise der Kopf 44 in seinen Durchmesserabmessungen
wesentlich kleiner als die Öffnung 23. Im wesentlichen gleichzeitig trifft dann
der Kopf 44 auf die Einführschräge 38, wenn die kleinere Stufe 53 in den Bereich
der Mündung 22 kommt. Dadurch erfolgt eine axiale Vor-Ausrichtung. Der Festlegungsabschnitt
24 ist so bemessen, daß der sechskantige Abschnitt des Kupplungsabschnittes darin
zwar noch ein relativ großes Spiel in Drehrichtung hat, jedoch schon eine Vor-Ausrichtung
in der Drehlage erfolgt, so daß also der Kupplungsnippel nicht mehr frei herumgedreht
werden kann. Der Kopf 44 hat also ein erhebliches Spiel in dem Festlegungsabschnitt
24 und auch zwischen der dadurch in die Öffnung 23 einlaufenden Radialführungsfläche
45 der Kunststoffhülse 41 und der Wandung der Öffnung 23 ist noch ein gewisses,
jedoch genau vorbestimmtes Spiel vorhanden.
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Die Spannhülse 274, 274' weist eine innere Schrägfläche 277, 277'
auf, gegen die der Kopf 273 des Haltegliedes 31 durch den auf das Halteglied 31
ausgeübten Federdruck gedrückt wird. Die Schrägfläche 277, 277' liegt in einer Nut
278 und weist einen steileren Abschnitt 279, 279' und einen daran anschließenden
flacheren Abschnitt 280,280' auf. Vorgenannte Nut dient dem Kopf 273 des Haltegliedes
31 als Führung.
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Durch Betätigen der Spannhülse 274,274' läßt sich das Halteglied 31
aus der in der Fig.2 bzw. 5,in die in der Fig.3 bzw. 6 dargestellte Position bringen
- die in den Fig.2 und 3 dargestellte Spannhülse 274 ist hierzu zu drehen, die in
den Fig. 5 und 6 dargesillte Spannhülse 274' hierzu axial
in Richtung
des Pfeiles A zu verschieben. Dabei drückt der Schaft 272 des Haltegliedes 31 auf
die Angriffsfläche 43 und drückt den Kupplungsnippel mit zwei seiner Sechskantflächen
gegen die Andruckflächen 25. Dabei wird der Kupplungsnippel nunmehr endgültig gegen
Verdrehung und durch Kraftschluß auch in Zugrichtung gesichert, während für seine
Sicherung in Druckrichtung die Anlage zwischen der Stirnfläche 42 des Kupplungsnippels
und dem Steg 37 sorgt.
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Dabei wird der Kupplungsnippel innerhalb des Einsatzes etwas schräg
gestellt, d.h. seine Mittelachse 56 bildet mit der Mittelachse 29 des Stieles einen
kleinen Winkel von beispielsweise 1,5°. Wie aus Fig. 3 zu erkennen istr wird dabei
die Radialführungsfläche 45 in der Öffnung 23 so schräg gestellt, daß das vorher
vorhandene Spiel zwischen ihr und der Öffnung aufgehoben ist und nunmehr eine weitgehend
spielfreie Führung vorliegt. Das Spiel hängt,wie ersichtlich ist, von der axialen
Länge der Radialfahrungsflache und dem Schrägstellungswinkel ab. Die Sxzentrität
des Festlegungsabschnittes 24 hat außerdem den Vorteil, daß durch den damit entstehenden
dicken Wandungsabschnitt 30 die Führung des Schaftes 272 des Haltegliedes 31 länger
sein kann, so daß das Halteglied 31 auch größeren Beanspruchungen und häufiger Betätigung
gewachsen ist. Durch die sechskantige Ausbildung der Angriffsfläche 43' ist dafür
gesorgt, daß der Schaft bei dem etwas empfindlicheren Kunststoffnippel eine Flächenberührung
vorfindet.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen erfüllt das Halteglied 31
gleichzeitig eine weitere Funktion, nämlich die, den Einsatz 19 in dem Rohr 17,
17' zu halten. Es ist zu beachten, daß die Festlegung des Kupplungsnippels 16,16'
durch Kraftschluß erfolgt, daß jedoch eine Sicherung gegen Herausrutschen des Kupplungsnippels
durch die etwas vertieft liegende Angriffsfläche 43 geschaffen wird, wenn das Halteglied
31 nicht ganz festgespannt sein sollte. Die Tatsache,
daß sowohl
der Anschlag in Druckrichtung als auch die innere Radialführungsfiäche und die Angriffsfläche
43 für das Halteglied 31 im Bereich des freien Endes des Kupplungsnippels liegen,
wirkt sich auf die Funktion vorteilhaft aus, da das Halteglied von Biegekräften,
die auf die Kupplung wirken, kaum belastet wird, weil der Hebelarm zwischen der
im Bereich der Mündung 22 liegenden Radialführungsfläche 45 und den Radialführungsflächen
im Bereich des Kopfes 44 sehr groß ist.
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Die in einer Nut 278 liegende Schrägfläche 277,277' weist, wie bereits
dargelegt, einen steileren Abschnitt 279,279' und einen daran anschließenden flacheren
Abschnitt 280, 280' auf. Diesen beiden Schrägflächen-Abschnitten kommen unterschiedliche
Aufgaben zu. Der steilere Abschnitt ist dazu vorgesehen, möglichst rasch eine ein
Lösen zwischen Stiel und Arbeitsgerät verhindernde Verbindung zu schaffen, den Schaft
272 des Haltegliedes 1 also möglichst rasch in Wirkverbindung mit dem vorderen Stielende
zu bringen, während der sich daran anschließende flachere Abschnitt dazu vorgesehen
ist, für eine kraftschldssige Verbindung zwischen dem Halteglied und dem Geräte
stiel zu sorgen. Zwischen den beiden Schrägflächen kann eine, in der Zeichnung nicht
dargestellte, wulstartige Sicherungsrippe odei-Erhebung vorgesehen sein, die ein
ungewolltes Lösen des Haltegliedzapfens aus seiner Wirkverbindung mit dem vorderen
Stielende verhindert.
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Die erfindungsgemäße Spannhülse 274,274' besteht, wie bereits dargelegt,
vorzugsweise aus zwei miteinander verklebten bzw.
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verschweißten Teilen, wodurch ihre Herstellung, insbesondere die Herstellung
ihrer inneren Nut, wesentlich vereinfacht und verbilligt wird.
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Das Einsetzen des Haltegliedes 31 kann, was bei einer bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellkupplung der Fall ist (vgl.Fig.7 und
8), dadurch wesentlich erleichtert werden, daß im Rohr 17 der Kupplungshülse und
ggf. in deren Einsatz 19 eine Ausnehmung vorgesehen ist, die einerseits so ausgebildet
ist, daß in ihr ein Widerlager für die mit ihrem anderen Ende gegen den Kopf 273
des Haltegliedes31 wirkende Druckfeder 275 vorgesehen ist, und die andererseits
so bemessen ist, daB sie den Kopf 273 des Haltegliedes 31 und die zusammengedrückte
Feder 275 aufnehmen kann. Das Halteglied 31 läßt sich so vollständig radial nach
innen drücken (vgl.Fig.8), so daß die Spannhülse 274 widerstandslos auf die Kupplungshülse
geschoben werden kann. Durch weiteres Verschieben bzw. Verdrehen der Spannhülse
ist deren innere Nut 278 dann leicht mit dem Kopf 273 des Haltegliedes 31 in Wirkverbindung
bringbar. Um ein Verkanten des Haltegliedes 31 vor, währen und nach dessen Montage
zu verhindern, dient die ihrerseits in der vorerwähnten Ausnehmung geführte Druckfeder
275 dem Schaft 272 dieses Haltegliedes als Führung, d.h. ihr Innendurchmesser entspricht
vorzugsweise im wesentlichen dem Außendurchmesser des Schaftes 272 des Haltegliedes
31, dessen Kopf 273 vorzugsweise einen Durchmesser aufweist, der gleich oder geringfügig
kleiner ist, als der Außendurchmesser der Druckfeder275, wodurch ein die Haltegliedmontage
erleichterndes vollständiges Eindrücken des Haltegliedes gewährleistet ist.
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