DE3240556A1

DE3240556A1 - Langbacken-handspannwerkzeug, insbesondere gripzange

Info

Publication number: DE3240556A1
Application number: DE19823240556
Authority: DE
Inventors: Christian 68341 DeWitt Nebr. Petersen
Original assignee: Petersen Manufacturing Co Inc
Current assignee: Petersen Manufacturing Co Inc
Priority date: 1982-03-02
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1983-09-15
Also published as: ES8400689A1; DK159601C; BE894914A; DK492682A; NL192727B; PT76021A; IE822649L; JPS6311285A; CH649245A5; PH20021A; IT8249428A0; AU8982882A; ZA827642B; IE53846B1; DE3240556C2; AT389072B; SE457068B; ES517469A0; NO823692L; BR8206422A

Description

U.Z. 851.49

PETERSEN MANUFACTURING CO/ Inc. DeWitt, Nebraska

68341
V.St.A.

LANGBACKEN-HAND.SP ANNWERKZEUG;INSBESONDERE GRIPZANGE

Die Erfindung betrifft ein Handspannwerkzeug, z.B. eine Gripzange, und insbesondere eine Langbacken-Gripzange mit Verstellmöglichkeit und in Form, einer Kipphebelsperre.

Nach dem Stand der Technik sind praktisch alle Gripzangen von der Art, die im wesentlichen "Großmaul"-Backen für allgemeine Anwendungen aufweisen, obgleich die übliche Gesamtlänge des Werkzeugs zwischen kleinen und großen Abmessungen, z.B. 127 - 254 mm (5-10") schwanken kann. Daneben weisen andere Spezialtypen von Handspannwerkzeugen geänderte Backenformen, z.B. C-förmige Backen, gerade Backen, Kneifkantenbacken, längliche flache, plattenähnliehe Backen für Blechbearbeitung, Schweißklammerbacken oder bewegliche Backen auf, die mit einer Kettenspannvorrichtung verbunden sind, so daß ein Werkzeug wie z.B. ein Rohr wirksam eingespannt werden kann«

Folgende US-PSen betreffen Spannwerkzeuge nach dem Stand der Technik, die verschiedene Backenarten verwenden und auch im allgemeinen Handgriffe enthalten, einschließlich einer Kipphebelbetätigung zum Festklemmen eines

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Werkstücks zwischen zwei Backen einer Gripzange. Es sind dies die US-PSen Nr. 1 489 458, 2 201 918, 2 229 454, 2 280 005, 2 341 489, 2 417 013, 2 563 267, 2 590 031, 2 641 149, 2 711 663, 3 192 804, 3 585 704, 3 590 669.

Einige der obigen, der Petersen Manufacturing Co. erteilten Patente sind Vorläufer derzeitiger Handspannwerkzeuge, die seit Jahren von der Petersen Manufacturing Co., Inc. in DeWitt,Nebraska· 68341 vertrieben werden. Ein allgemeiner Katalog von 1981 liefert zusätzliches Beschreibungsmaterial und zeigt die verschiedenen Modelle von Petersen Gripzangen und anderen Handspannwerkzeugen, die übrigens bis heute durch eine oder mehrere "Vise-Grip"-Schutzmarken der Petersen Manufacturing Co., Inc. geschützt sind.

Zusätzlich zu den oben genannten Patentschriften beschreiben die US-PSen Nr. 1 141 786, 1 442 083, 1 504 401, 2 847.889 Zangen einer mehr herkömmlichen Art.

Typisch für neuartige Zangen der herkömmlichen Art, die weitgehend Verwendung in zahlreichen neueren Industriezweigen wie Elektronik und Computeranwendungen gefunden haben, sind Zangen mit langen Backen, Nadelbacken und ; sonstige SpezialZangen, wie sie auf den Seiten 105 und 110 eines Proto-Werkzeugkatalogs und auf Seite 12 eines Mathias-Klein-Werkzeugkatalogs beschrieben sind.

Eine Langbacken-Gripzange nach dem Stand der Technik ist in der US-PS Nr. 3 600 9 86 beschrieben. Dieses Handspannwerkzeug ist auch unter der Markenbezeichnung

"· Lever Wrench" , einer eingetragene Marke der Leverage Tools, Inc. in Glenvil, Nebraska, 68941, bekannt. Dieses dem Stand der Technik entsprechende Werkzeug der Leverage Company (Modell Nr. 1-8) ist eine selbstjustierende Langbacken Kipphebel-Spannzange, die schwer zu betätigen und noch schwieriger auf den gewünschten Druck einzustellen ist. Daneben ist der "Lever Wrench" plump und schwerfällig bei der Benützung als Gripzange, da beim Auswärts-

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drücken des beweglichen Griffhebels zum Lösen des Werkzeugs die Backen sich nicht sofort bewegen, sondern es notwendig ist, den Griffhebel weiter um einen beträchtlichen Bogen nach außen zu' bewegen, bevor die Backen tatsächlich beginnen, auseinanderzugehen, mit dem Ergebnis, daß ein großer Bewegungsverlust entsteht und man die Hand zu weit öffnen muß, um die Backen auseinanderzubringen. Ein weiterer Nachteil des "Lever Wrench"-Werkzeugs liegt darin, daß es einsatzgehärtet ist, d.h. der Kern ist weich, und nur eine dünne Außenhaut oder Schale ist gehärtet. Typische Härtemessungen der Backenoberflächen an einer derartigen Langbacken-Gripzange zeigen eine Rockwellhärte von ca. 58-60 (HRC), wobei die Außenhaut oder Schale eine maximale Dicke von 0,13 mm (0,005") aufweist.

Die Messungen am Kern ergeben eine Rockwellhärte von ca. 28-- 30. (HRC). Obgleich die Außenhaut oder Schale eine für Langbacken-Gripzangen geeignete Härte aufweist, bringt es die Verwendung von Stählen von naturbedingt niedriger Qualität mit sich,.daß die Backen unter erheblichem Druck beim Festspannen eines Werkstücks sich leicht nach außen durchbiegen und eine Dauerverbiegung nach außen erleiden, ohne zurückzufedern, so daß es unmöglich wird, die Backen in ihre spannungsfreie Ausgangslage zurückzubringen, selbst wenn diese Wirkung innerhalb der Elastizitätsgrenzen des verwendeten Stahls liegt.

Zu den oben genannten Langbacken-Gripzangen hat die Anmelderin in vielen Ländern Anmeldungen zur Erzielung eines entsprechenden Schutzes als Geschmacksmuster auf der Grundlage der US-Patentanmeldung Nr. 943 180 (nunmehr US-P,Des 261 096, erteilt am 6. Oktober 1981) vorgenommen, und eine Zahl entsprechender Geschmacksmusteranmeldungen wurde seither erteilt und eingetragen.

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Einer der wichtigsten Nachteile der obengenannten Spannwerkzeuge liegt darin, daß sie im allgemeinen für verschiedene Anwendungsgebiete konstruiert sind und daß ihre Formgebung und ihre konstruktiven Bestandteile, insbesondere die speziell geformten Backen,zu plump, zu kurz oder zu dick sind, um kleine oder enge Stellen zu erreichen, und daß sie ganz allgemein an engen Arbeitsstellen und für viele feinfühlige Arbeiten ungeeignet oder unpraktisch sind. Bei der neuartigen Langbacken-Gripzange gemäß der Erfindung kann jeder beliebige gewünschte Druck aufgewandt werden, um kleine oder zerbrechliche Gegenstände wie Edelsteine, elektronische Bauteile, kleine Federn, Splinte etc. mit feinem Fingerspitzengefühl festzuhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Langbacken-Gripzange zu schaffen, welche die Nachteile der Spannwerkzeuge nach dem Stand der Technik ausschaltet, die zwei leicht elastische Backen besitzt, die beim Loslassen aus dem gespannten Zustand zurückfedern können, solange die Elastizitätsgrenze des Metallwerkzeugs nicht überschritten wird, die aus einem in geeigneter Weise gehärteten Stahl hergestellt und in der gesamten Masse gehärtet ist, die sich zum Festhalten und Anheften von Nägeln an engen Stellen eignet, an denen zu wenig Platz für die Verwendung von herkömmlichen Werkzeugen vorhanden ist, die ein besseres Verhältnis der Abmessungen und einen geeigneten Härtebereich aufweist, um in Verbindung mit den Merkmalen des verwendeten Stahls den Backen der Langbacken-Gripzange die gewünschte Elastizität zu verleihen, die aus ölgehärtetem Feder- und Werkzeugstahl mit verhältnismäßig hohem Silizium- und Mangangehalt hergestellt ist, mit einem Elastizitätsverhältnis, das als Funktion des Verhältnisses der Gesamtbackenlänge zur mitt-5 leren Backenhöhe oder auch des Verhältnisses der Gesamtlänge des geraden gezahnten Teils der Backen zur mittleren Backenhöhe ausgedrückt wird.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Langbacken-Gripzange mit zwei gegenüberliegenden Backen, einem festen Griff und einem beweglichen Griff und einer dazwischenliegenden Hebelsperre zur Erzeugung einer Kippgelenkverbindung zwischen den Backen in geschlossener Stellung, dadurch gelöst, daß jede der Backen eine Profilform mit einem Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe von ca, 6,5 bis 11,5 aufweist, mit einer durchgehenden Rockwellhärte der Backenim Bereich von ca. 53 bis 57 (HRC), wobei die Backen aus einem legierten Federstahl hergestellt sind und im gespreizten Zustand eine parallele Backenöffnung von nicht mehr als 6,4 mm (1/4") aufweisen, so daß die Backen das Festspannen von Werkstücken zwischen den im wesentlichen parallelen Backenflächen ermöglichen.

Eine andere Ausführungsform einer Langbacken-Gripzange mit zwei einander gegenüberliegenden Backen, einem festen Griff mit einer Verstellschraube und einem beweglichen Griff sowie einer dazwischenliegenden Hebelsperre zur Erzeugung einer Kippgelenkverbindung zwischen den Backenflächen der Backen im geschlossenen Zustand, zeichnet sich dadurch aus,daß der feste Griff eine gerade Anschlagfläche besitzt und eine Achse aufweist, die durch 5 die Anschlagfläche verläuft und die Richtung einer auf das Werkzeug übertragbaren Kraftlinie bestimmt, und daß die beiden Backen eine Mittellinie festlegen, die durch den Winkel der Backen gebildet wird, wenn sie gegen ein dazwischengespanntes Werkstück anliegen, wobei der Winkel zwischen diesen Achsen weniger als 5 beträgt, wenn die Spannschnäbel der Backen sich in allgemein berührender oder geschlossener Stellung befinden.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen Seitenriß der Langbacken-Gripzange gemäß

der Erfindung, wobei einige nicht sichtbare Teile gestrichelt gezeichnet sind.

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Backen der Gripzange, wobei ein Teil der oberen Backe weggelassen ist, um die ganze untere Backe sichtbar zu machen;

Fig.3 eine Draufsicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig.4 einen stark vergrößerten Teil-Seitenriß des in einer Abwicklungskurve verlaufenden gezahnten Teils einer Backe.

Wie" am besten aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Langbacken-Gripzange allgemein mit 10 bezeichnet und umfaßt einen Griff 12 und einen beweglichen Spannteil oder eine untere Backe 14. Der Griff 12 ist mit einem feststehenden Klemmteil oder einer oberen Backe 16 versehen. Ein Kipphebelmechanismus umfaßt einen länglichen Griffteil 18 und ein Kipphebelgelenk 20, das in herkömmlicher Weise um den Stift 22 eingesetzt ist. Das andere (gestrichelt gezeich-5 nete) freie Ende des Kipphebelgelenks 20 liegt gegen den Griff 12 und insbesondere gegen das (ebenfalls gestrichelt gezeichnete) Anschlagende einer Einstellschraube 24 an, . die mit einem entsprechenden Gewinde am Ende des Griffs 12 angesetzt ist. Das vordere Ende des Griffteils 18 ist vorzugsweise gegabelt, und ein Eckstück des beweglichen Spannteils 14 ist in geeigneter Weise zwischen der Gabel oder zwischen den Gabelarmen mittels eines Gelenkzapfens 19 angeordnet. Der Griff 12 weist vorzugsweise einen U-förmigen Querschnitt auf und nimmt ein weiteres Eckstück des 5 beweglichen Spannteils 14 auf, das ebenfalls in geeigneter Weise mit einem Gelenkzapfen 17 daran befestigt ist.

Eine Feder 26, vorzugsweise in Form einer Schrauben-Zugfeder, ist zwischen dem Griff 12 und dem beweglichen Spannteil 14 bzw. der unteren Backe befestigt, um den Spannteil 14 vom feststehenden Spannteil wegzuziehen, wenn die Bakken geöffnet sind.

Ein länglicher Auslösehebel 28 ist in geeigneter Weise mit einem Stift 30 schwenkbar an der Innenseite des Griffteils 18 befestigt und mit einem sich nach vorne erstrekkenden (gestrichelt gezeichneten) Teil versehen und gegen einen Vorsprung 32 des kipphebelartigeη Teils 20 anlegbar, der gegen den Griffteil 18 zu verläuft. Beim Schwenken des Auslösehebels 28 um den Stift 30 entfernt sich der Griff 12 vom Griffteil 18.

Es ist erkennbar, daß die hier beschriebene Gripzange und 'der Kipphebelmechanismus mit Ausnahme der langen Backen im wesentlichen der Konstruktion entspricht, die in der US-PS Nr. 1 489 458 beschrieben ist. Weiterhin ist dieser Aufbau, die Betätigung und die besondere Funktionsweise des Auslösehebels klar in der US-PS Nr. 3 192 804 dargelegt. Wie in diesen früheren Patentschriften erläutert, erfolgt das Spannen einer Gripzange mit einer Kipphebeleinrichtung dadurch, daß der bewegliche Griff-

25' teil 18 gegen den festen Griff 12 bewegt wird. Diese Bewegung zwingt das obere Ende des kipphebelartigen Teils 20 zu einer Einwärtsbewegung gegen den Griff 12. Der Gelenkzapfen 22 bewegt sich ebenfalls nach innen, und wenn dieser Gelenkzapfen den Mittelpunkt überschreitet, ist die Gripzange in verriegelter Stellung gespannt.

Wie in Fig. 2-3 dargestellt, enthält jeder Backenteil 14, 16 einen geraden vorderen Teil 34 mit querverlaufender Zahnung und einen in einer umgekehrten Abwicklungskurve verlaufenden Teil 36 mit ebenfalls querverlaufenden Zähnen am hinteren Teil der Backen. Ein herkömmlicher

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Drahtschneider rait einer unteren Klinge 38 ist am inneren Teil der Arbeitsfläche der beweglichen Backe 14 vorgesehen, und eine obere Schneidkante 40 ist am inneren Teil der Arbeitsfläche der feststehenden Backe 16 angebracht. Die Klinge 38 ist vorteilhaf terweisel nach herkömmlicher Art auf beiden Seiten abgeschrägt. Am äußersten vorderen Ende bzw. am Spitzenteil der Backen 14 und 16 sind geeignete Spannbereiche in Form einer Kordelung 4 6 über eine Länge von ca. 6,4 mm (1/4") bis ca. 12,7 mm (1/2") anstelle der querverlaufenden Zahnung vorgesehen. Die in Form einer Abwicklungskurve gekrümmtem Teile der Backen gestatten es, sowohl runde als vieleckige Teile wie Sechskantmuttern, Schraubenköpfe und dergleichen dergestalt festzuhalten, daß gegenüberliegende ebene Flächen derselben im wesentlichen über den gesamten Bereich dieser Flächen berührt werden, so daß sich ein festerer Halt an der Mutter oder dem Schraubenkopf ergibt. Fig, 4 zeigt deutlich die umgekehrte Abwicklungskurvenform des gebogenen Teils, die den durch die strichpunktiert gezeichneten Radien angedeuteten Weg verfolgt.

Zum besseren Verständnis der gebogenen Backen wird auf die US-PS Nr. 2 563 267 verwiesen, die weiter oben zum Stand der Technik angeführt wurde.

Wie am besten aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die Teile der Backenflächen 42, 44 breiter als die Hauptmasse der Bakken 14, 16 und verlaufen allgemein um einige Grad konisch vom breitesten Punkt am Ende des kurvenförmig gebogenen Teils 36 zur schmälsten Stelle, die eine dünne Backenspitze 46 an den Enden jeder Backenfläche 42, 44 der Gripzange gemäß der Erfindung darstellt. Vorzugsweise beträgt im Beispielsfall einer Langbacken-Gripzange mittlerer Größe mit nomineller Gesamtlänge von 152 mm (6") die Backenbreite an den Spitzen ca. 3,2 mm (1/8") und an der Wurzel ca. 7,9 mm (5/16"). Zu beachten ist auch daß, wie in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet, die Backenteile in paralleler Lage in einem

Abstand von ca. 4,8 mm (3/16") voneinander liegen. Diese Backenflächen 42, 44, die vorzugsweise über eine Länge von ca. 32 mm (1 1/4") gerade verlaufen (bei einer Gesamtlänge von ca. 44,5 mm ^!(1 3/4")), sind, wenn sie voneinander weg geschwenkt sind, parallel zueinander in der vorbestimmten Abstandsstellung, die gemäß der Erfindung bei einem Nennabstand von ca. 4.8 mm (3/16") liegt, was bei einer Langbacken-Gripzange mittlerer Größe vorzuziehen ist, da die meisten Anwendungsgebiete für Langbacken-Gripzangen unterhalb eines Abstandes von 4,8 mm (3/16") liegen, ob es sich nun um die Bearbeitung oder den Einbau kleiner Teile, das Ausziehen oder Biegen von Stiften, Drähten Schlüsseln etc., die Zurückgewinnung von Angelhaken, das Festspannen von Teilen oder das Ab— schneiden eines Stücks harten Federdrahts oder eines dünnen Monofil—Wickelmaterials handelt. Auch können die meisten kleinen Gegenstände oder Teile festgespannt werden, wobei ein wesentlicher Teil derselben flach auf dem Backen liegt, anstatt nur an den Spitzen der Backen eingeklemmt zu werden, wie z.B. dies bei der Verwendung von herkömmlichen Langbacken-Zangen erfolgt, deren Backen im wesentlichen in der NuIlage parallel sind, jedoch eine einfache Scherwirkung ausüben, wenn ein Teil zwischen den Backen eingeklemmt wird. Die Backeneinstellung erlaubt allerdings eine Öffnung auf ca.57,2 mm (2 1/4") an den Spitzen und bis 2 5,4 mm (1") an der Wurzel als Höchstwert. Wenn jedoch ein Werkstück größer als 4,8 mm (3/16") ist," können die Backenflächen keine Parallellage erreichen, wenn das Werkstück dazwischengespannt ist, aber bei einer Langbacken-Gripzange mit größeren Abmessungen kann in Ausübung der Erfindung eine Nennweite der parallelen Öffnung von ca.6,4 mm (1/4") verwendet werden.

Mit den Backen gemäß der Erfindung wird eine parallele Öffnung aufrechterhalten, wenn ein Teil dazwischen ein-

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geklemmt ist, solange die Werkstückgröße innerhalb der Nennweite der parallelen Öffnung liegt. Daher federn selbst bei einem sehr dünnen Teil mit 1,6 mm (1/16") oder weniger, und unabhängig von der Größe der Langbacken-Gripzange, die schmalen Enden der Backen, sobald sie über dem Teil gespannt sind, bis auf die Dicke des Teils zurück und halten somit den Teil in paralleler Backenführung fest. Die langen Backen sind derart ausgebildet, daß ihnen eine gewisse Elastizatät verliehen wird, damit eine parallele Lage erzielt werden kann, wenn die Backen auf das Werkzeug gespannt und gepreßt werden.Die konstruktiv bedingte Backenelastizität ermöglicht es den Backenteilen, auf die Größe des eingespannten Werkstücks durchzufedern. Somit entspricht die tatsächliche parallele öffnung zwischen den Backen bei der Verwendung der wirk-' liehen Dicke des eingespannten Teils. Allerdings, wie bereits-oben erwähnt, ergibt sich die tatsächlich parallele Öffnung der Backenteile von der parallelen Nennöffnungsweite an, sei sie nun 3,4 mm (3/32"), 4,8 mm (3/16") oder selbst 6,4 mm (1/4"), nur im darunterliegenden Bereich oder bei kleineren Abmessungen, da ein derartiger Parallelismus zwischen den Backen nicht erzielbar ist, wenn ein Werkstück festgespannt wird, das größer ist als die parallele Nenn-Öffnungsweite.

Die langen Backenteile sind daher kritisch in ihrem Aufbau, und ihr Profil ist insofern wichtig, als jeder Backenteil vorzugsweise eine Formgebung der Backenfläche mit einem Verhältnis der Gesamtbackenlänge Lt zur mittleren Backenhöhe Ha von ca. 6,5 mm bis 11,5 und mit einer Rockwellhärte der Backen von ca. 53 - 57 (HRC) aufweist, wobei die Backenteile aus einem legierten Stahl mit den gewünschten Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften sowie der erforderlichen Elastizität hergestellt sind. Die mittlere Backenhöhe Ha ist dabei der Mittelwert der Mindestbackenhöhe an der Spitze und der Backenhöhe am letzten geraden Zahn, der sich an den gebogenen Teil 36 anschließt.

Fig. 2 stellt diese Abmessungsverhältnisse am besten dar, zusammen mit den Abmessungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Backenfläche für eine Langbacken-Gripzange mit einer nominellen'Länge von 152,4 mm (6") beschreiben, was als mittlere Größe gilt, bei der das Verhältnis der Länge des geraden flachen Backenteils Lst zur mittleren Backenhöhe Ha zwischen ca. 4,5 und 6,5 liegt.

Ein noch vorteilhafterer Bereich des Verhältnisses des geraden flachen Backenteils Lst zur mittleren Backenhöhe Ha liegt zwischen ca. 5 und 6, wobei das vorteilhafteste Verhältnis ca. 5,5 beträgt.

Ein besonders bevorzugter Bereich des Verhältnisses der Gesamtbackenlänge Lt zur mittleren Backenhöhe Ha liegt zwischen 7 und 8, wobei das vorteilhafteste Verhältnis ca. 7,5 beträgt.

Ein besonders bevorzugter Bereich der Rockwellhärte der Backen liegt andererseits zwischen ca. 54 und 55 (HRC), unter Verwendung eines ölgehärteten legierten Feder- und Werkzeugstahls mit im Verhältnis zu anderen gewöhnlichen Kohlenstoffstählen oder legierten Stählen hohem Silizium- und Mangangehalt. Unterhalb einer Rockwellhärte von 53 ist der Stahl zu weich, und über einer Rockwellhärte von 57 könnte der Stahl brechen.

Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, besitzt der gerade Griff eine Anschlagfläche (gerade flache Oberfläche des gekordelten Endknopfes der Verstellschraube 24) sowie eine Achse 50, die durch die Anschlagfläche verläuft und die Richtung einer auf die Gripzange übertragbaren Kraftlinie festlegt.

Diese durch Bezugszahl 50 gekennzeichnete Achse verläuft von der Spannspitze oder Endkante der feststehenden Bakkenfläche etwa durch die Mittellinie der Einstellschraube 24 und legt die auf das Wetrkzeug übertragbare Kraftlinie fest, wie sie sich z.B. ergibt, wenn man auf den flachen Kopf der Einstellschraube 24 mit einem Hammer schlägt. Di« durch die gerade Anschlagfläche verlaufende Achse bildet mit dieser geraden Anschlagfläche einen Winkel von ca. 87^C bis 93 , und die Achse verläuft auch durch die Spannspitze oder die Endkante der feststehenden Backenfläche. Eine andere Achse 52 legt eine Mittellinie fest, die durch den Winkel der Backen in geschlossenem und gegen ein Werkstück gespanntem Zustand gebildet wird. Der Winkel zwischen diesen zwei Achsen der Langbacken-Gripzange gemaß der Erfindung ist kleiner als ca. 5 , wenn die Spannspitzen oder die Backenteile geschlossen sind oder sich allgemein berühren. Mit einem derart kleinen Winkel zwischen den beiden Achsen kann ein Nagel z.B. ein Drahtstift, der mit den Backenspitzen am Kopf gehalten wird, wobei die Nagelachse längs der Mittellinie 52 verläuft, leicht durch einfaches Klopfen auf den Kopf der Einstellschraube 24 angeheftet werden. Hier verläuft die Kraftlinie des Schlags auf den Schraubenkopf, die im wesentlichen parallel zum Körper der Gripzange verläuft, so, daß die Kraftübertragung buchstäblich entlang der Nagelachse erfolgt, und nicht etwa unter einem bestimmten Winkel, was zum Anheften des Nagels weniger wirksam wäre, da der Schlag die Tendenz hätte, den Nagel zu biegen, da die Kraft oder der Schlag nicht längs der Nagelachse verläuft. Bei dem Aufbau der Gripzange gemäß der Erfindung kann auch kein Drehmoment um den Nagel auftreten, da die übertragene Kraft im wesentlichen auf die Achse des anzuheftenden Nagels ausgerichtet ist.

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Es ist leicht einzusehen, daß die Elastizität der Backen mit zunehmender Backendicke abnimmt,.demnach erfolgt der größte Teil der elastischen Wirkung und die Biegung an den vorderen Enden der Backen, die schlanker sind. Somit ist die Elastizität der Backen eine Funktion des Verhältnisses L/H, und je höher dieses Verhältnis ist, desto größer ist die Elastizität bei gegebener oder konstanter Breite und Verwendung des gleichen Werkzeugstahls. Es ist daher eine kritische Bedingung, daß die Spitzen der Backen im Querschnitt dünn sind, da, wenn sie eine zu große Dicke aufweisen, keine Biegung oder Federwirkung erfolgen kann, wenn ein Werkstück (innerhalb der parallelen Nenn-Öffnungsweite) zwischen den Backen eingespannt wird. Andererseits würde eine Ausführungsform mit langen schlanken nadelähnlicheη Backen zu Mißerfolgen führen, da deren Spitzen sehr schwach wären und beim geringsten Druck auf eine Gripzange abbrechen würden.

Wenngleich die parallele Nenn-Öffnungsweite nicht kritisch ist, so ist sie doch unsofern wichtig, als bei größeren Abmessungen über 6,4 mm (1/4"), 9,5 mm (3/8") oder 12,7 mm (1/2") eine Bedienperson nicht stark genug wäre, um die Backen gegen die Federkraft so weit zu bewegen, daß eine parallele Lage um ein Werkstück erzielt würde, außer bei einem Gegenstand, der ungefähr die gleiche Größe aufweist wie die parallele Nennweite der Backenöffnung. Bei einer parallelen Nennweite der Backenöffnung von nicht mehr als 6,4 mm (1/4") hat man jedoch ohne weiteres genügend Kraft, um einen kleinen Teil mit einer Größe von 6,4 mm (1/4") oder darunter "parallel" festzuspannen, und mit derart verschieden dimensionierten Langbacken-Grifzangen gemäß der Erfindung würden die meisten feinfühligen Arbeiten, die ein Langbacken-Werkzeug erfordern, im allgemeinen in diesen niedrigen Bereich fällen.

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Selbstverständlich würde man mit größeren Gegenständen nicht die Verwendung einer LangbackenrGripzange in Betracht ziehen.

Die folgenden Backenabmessungen gelten als Beispiele für (große, mittlere bzw. kleine) Langbacken-Gripzangen gemäß der Erfindung.

Lt = 60,3 mm (2 3/8") Lst = 38,1 mm (1 1/2") h_spitze = 2,175 mm (1/8") h_Ende = 9,5 mm

^hWurzel oder letzter Zahn ^{= 12}'^{7 1}^*^{1 (1}/2") Backendicke: 4,8 mm (3/16") an der Spitze

2,4 mm (3/32") an der Wurzel

Backeneinstellung: öffnet sich auf ca. 76,2 mm (3")

an den Spitzen,

auf ca. 44,5 ram (1 3/4 an der Wurzel.

Bereich des Verhältnisses Lt/Ha: 8,0 - 11,0 Bereich des Verhältnisses Lt/Ha: 5-7 Parallele Nenn-Öffnungsweite = 6,4 mm (1/4") Gesamtlänge: Nennwert 228,6 mm (9")

Lt = 44,5 mm (1 3/4") Lst = 31,8 mm (1 1/4")

^hSpitze = ²'⁴ ™ <³/^{32II) h}Ende = ⁹ '⁷ ^hWurzeloder letzter Zahn ^{= 11}'^{1 1}^ ⁽⁷/¹⁶"^} Backendicke: 3,2 mm (1/8") an den Spitzen,

7,9 mm (5/16") an der Wurzel Backeneistellung: öffnet sich auf ca. 57,2 mm (2 1/4"

an den Spitzen,

auf Ca. 25,4 mm (1") an der Wurzel.

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Bereich des Verhältnisses Lt/Ha: 6,5 - 8,5 Bereich des Verhältnisses Lst/Ha: 4,5 - 6,5 Gesamtlänge: Nennwert 152,4 mm (6") Parallele Nenn-öffnungsweite = 4,8 mm (3/16")

Lt = 33,3 mm (1 5/16") Lst = 22,2 mm (7/8")

^hSpitze = ¹'² ™ (³Z⁶⁴") ■ ^hEnde ⁼⁶'⁴

^hWurzeloder letzter Zahn ^{= 7}'^{1 1}^ <⁹/³²") Backendicke: 2,4 mm (3/32") an den Spitzen,

5,6 mm (7/32") an der Wurzel

Backeneinstellung: öffnet sich auf ca. 28,6 mm (1 1/8")

an den Spitzen, auf ca. 19,1 mm (3/4") an der Wurzel Bereich des Verhältnisses von Lt/Ha: 7,5 - 10,5 Bereich des Verhältnisses Lst/Ha: 5-7 Parallele Nenn-öffnungsweite: 2,4 mm (3/32") Gesamtlänge: Nennwert 114,3 mm (4 1/2")

Wenn bei einer Ausführungsform der Erfindung die nominelle Länge der Langbacken-Gripzange sich einem Wert von ca. 229 mm (9") nähert, sind die Zähne der Backenteile etwa über die ersten 19 mm (3/4") von der Backenspitze nach innen paral-IeI, wobei die restlichen "geraden" Teile der Zähne unter einem Radius von ca. 152 mm (6") auseinandergebogen sind, und wobei die Kurven der Backen konvex von den Enden der parallelen Teile zu den nach einer Abwicklungskurve gebogenen Backenteilen hin verlaufen.

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Leerseite

Claims

bipl. Ing. Klaus Westphal \.· \.^: .!. .", * ^;§eft.-i$ne.ipp-Strasse14

br. rer. nat. Bernd MuSSgjnug D-7730 VS-VILLINGEN

Or. rer. nat. Otto Buchner Fipssmannstrasse· 30 a

Patentanwälte D-8000 MÜNCHEN 60

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Telefon 07721-55343 Telegr. Westbuch Villingen Telex 5213177 webud

Telefon 089-832446 Telegr. Westbuch München Telex 5213177 webud

PATENTANS PRÜCHE

U.Z. 851.49

,Langbacken-Handspannwerkzeug mit zwei gegenüberliegenden Backen, einem festen Griff und einem beweglichen Griff und einer dazwischenliegenden Hebelsperre zur Erzeugung einer Kippgelenkverbindung zwischen den Backen in geschlossener Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Backen eine Profilform mit einem Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe von ca. 6,5 bis 11,5 aufweist, mit einer durchgehenden Rockwellhärte der Backen im Bereich von ca. 53 bis 57 (HRC), wobei die Backen aus einem legierten Federstahl hergestellt sind und im gespreizten Zustand eine parallele Backenöffnung von nicht mehr als 6,4 mm (1/4") aufweisen, so daß die Backen das Festspannen von Werkstücken bei parallelen Backenflächen dadurch ermöglichen, daß sie im geschlossenen Zustand in die parallele Lage schnappen und beim

Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

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Loslassen des Spanndrucks in ihren spannungsfreien Ausgangszustand zurückkehren.
2. Vorrichtung nach Anspruch ί , dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mittlerer Größe jede Backenfläche

einen geraden flachen Backenteil und einen gebogenen Backenteil aufweist, wobei das Verhältnis der Länge des geraden flachen Backenteils zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 4,5 und ca. 6,5 liegt.
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Backenflächen mit einer Querzahnung versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß sie einen Drahtschneider.mit einer Klinge und einer festen Schneidkante an den Backen aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Backen einen gebogenen Teil aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gebogene Teil der Backenflächen eine zurückgeschweifte Abwicklungskurve enthält.
5 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Auslösehebel enthält, der schwenkbar am beweglichen Griff befestigt ist und mit dem Kipphebel der Backen zum Auseinanderspreizen derselben zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge des geraden, flachen Backenteils zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 5 und 6 liegt.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge des flachen geraden Backenteils zur mittleren Backenhöhe ca. 5,5 beträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mittlerer Größe das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe ca. 7 bis 8 beträgt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe ca. 7,5 beträgt
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Rockwellhärte zwischen ca. 54 und 55 (HRC) liegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie an den äußeren Endteilen der Backenflächen einen gekordelten Teil enthält.
14. Langbacken Handspannwerkzeug mit zwei einander gegenüberliegenden Backen, einem festen Griff mit einer Verstellschraube und einem beweglichen Griff sowie einer dazwischenliegenden Hebelsperre zur Erzeugung einer Kippgelenkverbindung zwischen den Backenflachen der Backen im geschlossenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Griff eine gerade Anschlagfläche besitzt und eine Achse aufweist, die durch die Anschlagfläche verläuft und die Richtung einer auf das Werkzeug übertragbaren Kraftlinie bestimmt, und daß die beiden Backen eine Mittellinie festlegen, die durch den Winkel der Backen gebildet wird, wenn sie gegen ein dazwischengespanntes Werkstück anliegen, wobei der Winkel zwischen diesen Achsen

weniger als 5 Grad beträgt, wenn die Spannschnäbel der Backen sich in allgemein berührender oder geschlossener Stellung befinden.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Backenauslegung ein Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe von 6,5 bis ca. 11,5 aufweist, mit einer Rockwellhärte der Backen im Bereich von ca. 53 bis 57 (HRC), wobei die Backen aus legiertem Federstahl hergestellt sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mittlerer Größe jede Backenfläche einen geraden flachen Teil und einen gebogenen Teil aufweist, und daß das Verhältnis der Länge des • - geraden flachen Backenteils zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 4,5 und 6,5 liegt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des geraden flachen Backenteils zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 5 und 6 liegt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des flachen geraden Backenteils 5 zur mittleren Backenhöhe ca. 5,5 beträgt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mittlerer Größe das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe zwisehen ca. 7 und 8 liegt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe ca. 7,5 beträgt.

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21. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche gerade ist und einen Bestandteil der Verstellschraube darstellt.und daß die durch die gerade Anschlagflache verlaufende Achse einen Winkel mit der geraden Anschlagfläche von ca, 87° - 93° bildet, wobei diese Achse im wesentlichen auch durch das Ende des Spannschnabels oder der Kante der feststehenden Backenfläche verläuft.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mit großen Abmessungen das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 8 und 11 liegt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Werkzeug mit kleinen Abmessungen das Verhältnis der Gesamtbackenlänge zur mittleren Backenhöhe zwischen ca, 7,5 und 10,5 liegt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Backenflächen einen geraden flachen Backenteil und einen nach einer Abwicklungskurve gebogenen Backenteil aufweist, und daß das Verhältnis der Länge des geraden flachen Backenteils zur mittleren Backenhöhe zwischen ca. 5 und 7 liegt.
25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gripzange mit kleinen Abmessungen die Nennweite der parallelen Öffnung ca. 2,4 mm (3/32¹¹) beträgt.
26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gripzange mit mittleren Abmessungen die Nennweite der parallelen Öffnung ca. 4,8 mm (3/16") beträgt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gripzange mit großen Abmessungen die Nennweite der parallelen Öffnung ca. 6,35 mm (1/4")

beträgt.

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