DE3617529C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Handzange für Montagezwecke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Eine Zange dieser Art ist bekannt, z. B. aus der DE-OS 28 51 282.

Nach einem bekannten System zum unlösbaren Verbinden von metallischen Rohren können zwei Rohrenden entweder unmittelbar durch Einschieben eines Rohrendes in einen aufgeweiteten Abschnitt des anderen Rohrendes oder durch Zuhilfenahme eines Kupplungsstückes, z. B. eine Hülse, in welches die Enden der zu verbindenen Rohre eingeschoben werden, miteinander verbunden werden. In beiden Fällen wird der Verbindungsprozeß, der auf einer elastischen und gegebenenfalls auch plastischen Verformung der ineinandergeschobenen Rohrteile beruht, durch einen Klemmring bewirkt, der durch axiales Verschieben in eine vorgesehene Endstellung die gewünschte Verformung der vom Klemmring umschlossenen Rohrabschnitte bewirkt.

Das hierzu notwendige axiale Aufpressen des Klemmrings erfordert relativ hohe Druckkräfte, die bei kleineren Rohren mit Hilfe einer handbetätigten Montagezange oder sonst mit einem druckmittelbetriebenen Montagegerät aufgebracht werden können.

Mit einem druckmittelbetriebenen Montagegerät sind zwar höhere Spannkräfte erreichbar, jedoch ist ein solches Montagegerät nicht überall einsetzbar. Zunächst wird für ein solches Montagegerät eine entsprechende Energiequelle benötigt, die an manchen Einsatzorten nicht zur Verfügung steht. Hinzu kommt, daß bei beengten Einbauverhältnissen, wie sie häufig bei Verwendung solcher Rohrverbindungen in Klima- und Kühlanlagen oder in Geräten für die Raumfahrt vorkommen, ein druckmittelbetriebenes Montagegerät wegen seiner größeren Abmessungen nur unter erschwerten Bedingungen oder nicht einsetzbar ist.

Um in solchen Fällen mit einer handbetätigten Montagezange arbeiten zu können, ist man bei der vorerwähnten Montagezange gemäß der DE 28 51 282 A1 dazu übergegangen, die Schenkel mit den Handgriffen wesentlich länger als die vorderen Schenkel, die die Montagebacken halten, auszubilden. Das hierbei erreichbare Übersetzungsverhältnis beträgt etwa 1 : 12. Die mit einer solchen Montagezange erzielbare größte Spannkraft bleibt jedoch begrenzt und reicht beispielsweise nicht aus für das unlösbare Verbinden von Rohren aus im Vergleich zu Kupfer oder Aluminium härteren Werkstoffen wie Messing oder Stahl.

Bei einem in der DE 27 42 635 A1 beschriebenen handbetätigten Ein- und Auspreßwerkzeug für Scharnierstifte an Kraftfahrzeugfenstern ist zur Erzielung einer möglichst hohen Spannkraft ebenfalls ein großes Übersetzungsverhältnis zwischen den Griffschenkeln und den vorderen Schenkeln gewählt. Um dabei den Öffnungswinkel der Griffschenkel klein zu halten, wird die bewegliche Backe gegenüber der feststehenden Backe mit Hilfe einer in eine Verzahnung eingreifenden Schubklinke schrittweise in Schließrichtung bewegt.

Die DE 34 27 990 A1 zeigt einen handbetätigten Bolzenschneider, bei dem zum Zwecke der Kraftübersetzung beide Griffschenkel unterteilt sind und die so gebildete zweite Gelenkverbindung nockenförmige, aufeinander sich abwälzende paarweise wirkende Kurbelteile eines Koppelgetriebes bilden. Bei diesem Bolzenschneider ist zwar ein hohes Übersetzungsverhältnis gegeben, jedoch führen die Schenkel mit den Schneidbacken eine Schwenkbewegung nach Art einer üblichen Handzange mit relativ kleinem Öffnungswinkel aus. Das hier vorliegende Prinzip einer mehrhebeligen Zange ist somit für eine Montagezange, bei der gefordert ist, daß die eigentlichen Arbeitsbacken parallel verschiebbar sind und eine relativ weite Offenstellung einnehmen können, nicht geeignet.

Bekannte, von Hand bedienbare Hebelpressen benutzen für das Erreichen einer hohen Kraftübersetzung ein Klinkenrad, welches in ein entsprechendes Gegenrad oder eine Zahnstange eingreift und dadurch das Schließen von Klemmbacken bewirkt (DE-AS 24 43 883; US 18 97 511). Die DE 35 36 136 A1 zeigt schließlich ein Spannwerkzeug, mit einer ein zu verdrehendes Werkstück umgebenden Rollenkette, welche an einem Ende mit einem Handhebel an einer Halterung verbunden ist, die ein mehrere Zähne enthaltendes Kettenradsegment aufweist, welches durch Bewegen des Handhebels ein Zusammenziehen der Kettenschlinge ermöglicht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Handzange für Montagezwecke der eingangs beschriebenen Art zu verbessern und so zu gestalten, daß unter Beibehaltung der üblichen Außenabmessungen ein wesentlich größeres Übersetzungsverhältnis und somit auch eine entsprechend größere Montagekraft erzielbar ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Handzange für Montagezwecke durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Gestaltungsmerkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Bei einer Handzange nach der Erfindung, deren Abmessungen etwa denen einer bekannten Handzange entsprechen, können die Hebelarme an der zweiten Gelenkverbindung hinsichtlich ihrer wirksamen Länge ohne weiteres so gewählt werden, daß ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1 : 6 oder mehr erzielbar ist. Zusammen mit dem Übersetzungsverhältnis der Zange an sich von etwa 1 : 12 ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung damit ein Gesamtübersetzungsverhältnis von etwa 1 : 72. Mit einer solchen Handzange kann im Vergleich zu einer üblichen Handzange bei gleichem manuellen Kraftaufwand an den Backen eine etwa sechsmal größere Montagekraft erzeugt werden. In den Fällen, in denen eine so hohe Montagekraft nicht benötigt wird, verringert sich die von der Bedienungsperson aufzubringende Handkraft auf ein Sechstel im Vergleich zu einer üblichen Handzange. In der Handhabung besteht gegenüber der bekannten Handzange grundsätzlich kein Unterschied. Abweichend ist lediglich, daß beim Öffnen der Handzange der durch eine zweite Gelenkverbindung unterteilte Griffschenkel weiter ausschwenkbar ist.

Die Griffteile der Handzange bestehen vorteilhafterweise aus U-förmig gebogenen Blechprofilen, die mit ihren offenen Seiten einander zugewandt sind. Dabei ist es zweckmäßig, den äußeren Griffteil an seinem Verbindungsende als Gabel auszubilden, so daß die Gabelschenkel das Verbindungsende des inneren Griffteils zwischen sich (oder versetzt) aufnehmen können.

Um bei Beginn einer Endphase der Öffnungsbewegung des äußeren abwinkelbaren Griffteils ein selbsttätiges Abheben der Mitnehmerklinke aus der Eingriffsstellung am Klinkenrad zu bewirken, ist es zweckmäßig, am inneren Griffteil an seinem Verbindungsende eine Auflaufnase vorzusehen, an der die Innenfläche der Mitnehmerklinke bei Erreichen der vorgegebenen Stellung des äußeren Griffteils zur Anlage kommt. Vor dem Erreichen der vorgenannten Schwenkstellung des äußeren Griffteils nimmt die Mitnehmerklinke selbsttätig die Eingriffsstellung ein. Bewirkt wird dies durch eine an der Mitnehmerklinke angreifende Druck- oder Zugfeder.

Von der Laschenkette bleibt jeweils das vom Kettenrad ausgehende und im äußeren Griffteil verlaufende Ende auch während der Spannbewegung der Handzange unbelastet. Um diesen Teil der Laschenkette stets straff zu halten, ist es zweckmäßig, sein Ende mit Hilfe einer Zugfeder mit dem äußeren Griffteil zu verbinden.

Der wesentliche Vorteil, der mit der Erfindung erzielt wird, ist darin zu sehen, daß durch eine einfache konstruktive Veränderung einer herkömmlichen Handzange für Montagezwecke die Möglichkeit geschaffen wird, entweder erheblich größere Montagekräfte aufzubringen oder den manuellen Kraftaufwand der Bedienungsperson entsprechend zu verringern. Infolgedessen kann eine solche Handzange auch für das Verbinden von metallischen Rohren, die aus härteren Werkstoffen wie Messing oder Stahl bestehen, eingesetzt werden, wofür eine herkömmliche Handzange wegen ihrer begrenzten Montagekraft nicht einsetzbar ist. Die für die Praxis hieraus resultierenden Vorteile sind leicht einsehbar. So ist zunächst eine Handzange leichter zu handhaben als ein Montagegerät mit einem Druckmittelantrieb und darüber hinaus auch bei beengten Einbauverhältnissen noch ohne Schwierigkeiten einsetzbar. Somit können auch in solchen Fällen Rohrverbindungen dieser Art schnell und kostengünstig ausgeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Handzange gemäß der Erfindung in der Schließstellung,

Fig. 2 eine weitere Seitenansicht der Handzange in einer Zwischenstellung, bei der zunächst nur der äußere Griffteil ausgeschwenkt ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Handzange in der Offenstellung in einem größeren Maßstab und

Fig. 4 einen Querschnitt der Handzange im Bereich der zweiten Gelenkverbindung in der Ebene der Linie I-I der Fig. 1 ebenfalls in einem größeren Maßstab.

Die abgebildete Handzange enthält zwei durch eine Gelenkverbindung zusammengehaltene Zangenteile, die je einen Griffschenkel (1 bzw. 2) aufweisen. Bestandteil der Gelenkverbindung ist ein Bolzen (3), um dessen Achse die Zangenteile schwenkbar sind. Gebildet sind die beiden Zangenteile aus U-förmig gebogenen Blechprofilen, die mit ihren offenen Seiten einander zugewandt sind. Im Kopfteil sind die Blechprofile gabelartig ausgebildet, wobei die Schenkel (4) der Gabel, die vom Griffschenkel (2) ausgeht, die Schenkel (5) der Gabel des anderen Griffschenkels (1) zwischen sich aufnehmen. Der Gelenkbolzen (3) ist in fluchtenden Bohrungen der Gabelschenkel (4, 5) axial unbeweglich gehalten. Dabei ist wenigstens ein Paar Gabelschenkel (4 oder 5) auf dem Gelenkbolzen (3) drehbar gelagert.

Jedes der beiden Gabelpaare dient zum Halten einer Montagebacke (6 bzw. 7), die an ihren freien Enden ihrerseits gabelartig ausgebildet sind und zum Erfassen der nicht dargestellten Rohrverbindungsteile dienen.

Jede Montagebacke (6 bzw. 7) ist in dem zugehörigen Schenkelpaar (4 bzw. 5) mit Hilfe je eines Tragbolzens (8 bzw. 9) gehalten. Während der Öffnungs- und Schließbewegung der Handzange führen die Montagebacken (6, 7) Parallelverschiebungen aus. Um dies zu bewirken, enthält jede Montagebacke (6, 7) eine rückwärtige Leiste (10 bzw. 11) mit einer inneren gradlinigen Stützfläche (12 bzw. 13). Jede dieser Stützflächen (12 bzw. 13) liegt an einem Zapfen (14 bzw. 15) als Gegenlager an. Dabei ist der Zapfen (14) mit den Schenkeln (4) und der Zapfen (15) mit den Schenkeln (5) verbunden. Die Zapfen (14, 15) sind ebenso wie die Tragbolzen (8, 9) achsparallel zur Achse des Gelenkbolzens (3) und im übrigen spiegelbildlich in bezug auf den Gelenkbolzen (3) angeordnet. Dies bedeutet, daß die Zapfen (14, 15) beim Öffnen bzw. Schließen der Zange stets die gleiche Bewegung wie die Tragbolzen (8, 9) ausführen. An den freien Enden der Leisten (10, 11) greift an diesen eine Zugfeder (16) an, die die Aufgabe hat, die Leisten (10, 11) bei den Bewegungen der Handzange in der Anlagestellung an den Zapfen (14, 15) zu halten.

Die vorstehend beschriebene Ausbildung und Lagerung der Montagebacken (6, 7) ist bekannt.

Während der Griffschenkel (1) durchgehend ausgebildet ist, ist der andere, in seiner Form mit dem Griffschenkel (1) übereinstimmende Griffschenkel (2) in der Nähe des Kopfes der Handzange unterteilt in einen inneren Griffteil (17) und einen äußeren Griffteil (18), die durch eine zweite Gelenkverbindung miteinander verbunden sind. An den einander gegenüberstehenden Enden der Griffteile (17 und 18) ist der äußere Griffteil (18) als Gabel ausgebildet, wobei die Gabelschenkel (19) das äußere Ende des inneren Griffteils (17) zwischen sich aufnehmen. Zur Gelenkverbindung gehört ein Gelenkbolzen (20), der in Bohrungen in den Schenkeln (19) und in Bohrungen des inneren Griffteils (17) axial unbeweglich gehalten ist (vgl. Fig. 4).

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Gelenkbolzen (20) zugleich auch Lagerbolzen für ein Kettenrad (21) und ein mit diesem drehfest verbundenes Klinkenrad (22) mit Außenverzahnung. Kettenrad (21) und Klinkenrad (22) sitzen auf einer Büchse (23), die sich in ihrer axialen Länge mit geringem Spiel zwischen den Schenkeln (24) des inneren Griffteils (17) erstreckt. Soweit eine axial unbewegliche Befestigung der Büchse (23) auf dem Gelenkbolzen (20) vorgesehen ist, z.B. durch einen Preßsitz, sind zusätzliche Sicherungen zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des Gelenkbolzens (20) entbehrlich.

Über das Kettenrad (21) ist eine Kette (24), vorzugsweise eine Laschenkette, geführt, die mit einem Ende am Griffschenkel (1) an einem Zapfen (25) befestigt ist. Nach der anderen Seite verläuft die Kette (24) im Inneren des U-förmig gebogenen äußeren Griffteils (18), wobei ihr Ende mit einer Zugfeder (26) verbunden ist, die an ihrem anderen Ende am Griffteil (18) angeschlagen ist. Die Zugfeder (26) dient der Straffung des vom Kettenrad (21) ausgehenden Abschnitts der Kette (24), der unbelastet bleibt.

Am Fuße der Gabel des äußeren Griffteils (18) ist in Bohrungen seiner Schenkel (27) ein Klinkenbolzen (28) gelagert, der in geeigneter Weise gegen Axialverschiebungen gesichert ist. Dieser Klinkenbolzen (28) trägt in der Ebene des Klinkenrades (22) eine Mitnehmerklinke (29), die mit einer Nase (30) in die Außenverzahnung (31) des Klinkenrades (22) eingreifen kann. An der Mitnehmerklinke (29) greift eine Rückstellfeder (32) an, die die Mitnehmerklinke in der Eingriffsstellung mit dem Klinkenrad (22) zu halten sucht. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Rückstellfeder eine Schraubendruckfeder (32).

Wie Fig. 2 zeigt, kann der äußere Griffteil (18) aus seiner Ruhestellung gegenüber dem inneren Griffteil (17) nach außen in eine Endstellung geschwenkt werden, die durch einen Anschlag begrenzt ist. Bewirkt wird dieser Anschlag durch das Anstoßen der Stirnfläche (33) des Steges des U-förmigen Profils des äußeren Griffteils (18) an den Steg des U-förmigen Profils des inneren Griffteils (17). Vor dem Erreichen der in Fig. 2 dargestellten Endlage der Schwenkbewegung wird die Mitnehmerklinke (29) selbsttätig aus der Eingriffsstellung abgehoben. Hierzu ist am Steg des inneren Griffteils (17) eine Auflaufnase (34) angeformt. Mit dieser Auflaufnase (34) kommt eine innere Gleitfläche (35) der Mitnehmerklinke (29) bei Beginn einer Endphase der Schwenkbewegung in Druckberührung (vgl. Fig. 2).

Bei der Öffnungsbewegung der Handzange schwenkt zunächst der äußere Griffteil (18) in die in Fig. 2 dargestellte Endstellung ein. Erst danach findet eine Spreizbewegung der Zangenteile und damit ein Auseinanderrücken der Montagebacken (6, 7) statt. Umgekehrt werden beim Schließen der Handzange zunächst die Zangenteile gegeneinandergedrückt bis die Montagebacken (6, 7) an den Rohrverbindungsteilen zur Anlage kommen. Hiernach setzt die Schwenkbewegung des äußeren Griffteils (18) ein, wobei die Mitnehmerklinke (29) freigegeben wird und somit mit ihrer Nase (30) in die Verzahnung (31) des Klinkenrades (22) eingreifen kann. Mit der Weiterbewegung des äußeren Griffteils (18) werden zugleich das Klinkenrad (22) und damit auch das Kettenrad (21) - bezogen auf die Darstellung in Fig. 3 - im Uhrzeigersinn gedreht. Infolge der Drehung des Kettenrades (21) rollt dieses an der Laschenkette (24) ab, wodurch der Kettenabschnitt zwischen der Verankerung (25) und dem Kettenrad (21) auf Zug belastet wird. Es entsteht somit eine auf den Griffschenkel (1) und den inneren Griffteil (17) einwirkende Zugkraft, die die beiden Teile im Sinne einer Schließbewegung der Handzange gegeneinanderdrückt.

Bei der vorstehend beschriebenen Schließbewegung des äußeren Griffteils (18) ist in Verbindung mit dem gespannten Kettenabschnitt ein zweiarmiger Hebel wirksam, von dem der eine Arm, nämlich der Arm zwischen der Schwenkachse des Gelenkbolzens (20) und dem Teilkreis des Kettenrades (21), verhältnismäßig kurz und der andere Arm, der sich von der Schwenkachse bis zum Griffende des Griffteils (18) erstreckt, wesentlich länger ist. Bei einer Handzange mit üblichen Abmessungen kann das Verhältnis dieser wirksamen Hebelarme z.B. 1 : 6 oder mehr betragen. Dementsprechend vergrößert sich die an den Montagebacken erzeugbare Montagekraft gegenüber einer herkömmlichen Handzange um das vorstehend erwähnte Übersetzungsverhältnis, d.h. um das 6-fache oder mehr.

Es sei darauf hingewiesen, daß in einer Handzange, wie sie vorstehend beschrieben wurde, anstelle von Montagebacken ebensogut Schneidbacken eingesetzt werden können. Man erhält dann eine Schneidzange, bei der man sich entweder den verringerten manuellen Kraftaufwand zu Nutze machen kann oder die für Schneidzwecke einsetzbar ist, bei der für das Schneiden besonders hohe Schneidkräfte erforderlich sind, wie beispielsweise beim Schneiden von elektrischen Leitungen mit großem Querschnitt, Kabeln, Drahtseilen und dergleichen.

Claims (6)

1. Handzange für Montagezwecke, insbesondere zum unlösbaren Verbinden von metallischen Rohren mit Hilfe eines Klemmringes, der durch axiales Verschieben auf die zu verbindenden Rohrteile aufgepreßt wird, mit zwei durch eine erste Gelenkverbindung zusammengehaltenen Zangenteilen, von denen jedes aus einem vorderen Schenkel zum Halten einer Montagebacke und einem mehrfach längeren rückwärtigen Griffschenkel gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Griffschenkel (1, 2) unterteilt ist in einen inneren kürzeren (17) und einen äußeren längeren (18) Griffteil, die mittels einer zweiten Gelenkverbindung mit einem zur ersten Gelenkverbindung (3) achsparallelen Gelenkbolzen (20) gelenkig miteinander verbunden sind, daß auf dem Gelenkbolzen (20) axial nebeneinander ein Kettenrad (21) und ein drehfest mit diesem verbundenes Klinkenrad (22) mit Außenverzahnung drehbar gelagert sind, daß das Kettenrad (21) in eine Kette (24), z.B. eine Laschenkette, eingreift, die mit einem Ende am gegenüberliegenden Griffschenkel (1) befestigt ist, von hier außen um das Kettenrad (21) herumgeführt ist, längs des äußeren Griffteils (18) weiter verläuft und mit ihrem anderen Ende mit einer Zugfeder (26) verbunden ist, die mit ihrem anderen Ende am äußeren Griffteil (18) befestigt ist, und daß am äußeren Griffteil (18) an dem der zweiten Gelenkverbindung benachbarten Ende eine in das Klinkenrad (22) eingreifbare, unter der Einwirkung einer Feder (32) stehende Mitnehmerklinke (29) derart gelagert ist, daß diese nach einer voraufgegangenen Öffnungsbewegung des äußeren Griffteils (18) bei der anschließenden Schließbewegung in das Klinkenrad (22) eingreift und während der Schließbewegung des äußeren Griffteils (18) eine Drehung des Klinkenrades (22) und somit die Schließbewegung der Zange bewirkt.

2. Handzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame kleinere Hebelarm an der zweiten Gelenkverbindung einen Bruchteil, z.B. ein Sechstel oder mehr, der Länge des wirksamen längeren Hebelarms dieser Gelenkverbindung ausmacht.

3. Handzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffschenkel (1, 2) aus U-förmig gebogenen Blechprofilen bestehen, die mit ihren offenen Seiten einander zugewandt sind.

4. Handzange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere (oder innere) Griffteil (18) an seinem Verbindungsende als Gabel ausgebildet ist und daß die Gabelschenkel (19) das Verbindungsende des inneren (äußeren) Griffteils (17) zwischen sich aufnehmen.

5. Handzange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerklinke (29) auf einem Bolzen (28) gelagert ist, dessen Enden in Bohrungen des äußeren Griffteils (18) axial unbeweglich gehalten sind.

6. Handzange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Griffteil (17) am Verbindungsende eine Auflaufnase (34) vorgesehen ist, die bei Beginn einer Endphase der Öffnungsbewegung des äußeren Griffteils (18) ein Abheben der Mitnehmerklinke (29) aus der Eingriffsstellung bewirkt.