DE4101284C2 - - Google Patents
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Bearbeiten
von Arbeitsgegenständen durch Druck, welches einen mehr als zwei
Hebelarmelemente aufweisenden Kniehebelmechanismus umfaßt, von
dem ein in einer geradlinigen Führung verschiebbares Stempelele
ment angetrieben wird.
Zu Geräten zum Druckbearbeiten von Arbeitsgegenständen
gehören bekannter Weise sowohl handbetätigte Zangen, wie motorisch
angetriebene Handgeräte oder stationäre Apparate, und jeweils
auch solche, die zum Verpressen (Crimpen) von Kabelschuhen dien
en. Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise zum Verpressen von
Kabelschuhen anwendbar, ist aber keineswegs auf dieses Gebiet be
schränkt.
In der europäischen Patentanmeldung 8 98 50 315.6
(Veröffentlichungsnummer 03 65 499) ist u. a. in Fig. 7 ein elekt
risch angetriebenes Handgerät zum Bearbeiten von Arbeitsgegen
ständen durch Druck, z. B. Crimpen von Kabelschuhen, dargestellt,
bei dem eine in einer geradlinigen Führung im Gerätekörper ver
schiebbare Arbeitsbacke von einem drei starre Hebelarmelemente
aufweisenden Kniehebelmechanismus angetrieben wird. Alle drei
Hebelarmelemente sind als Laschen gestaltet, und an einem ihrer
beiden Enden in einem gemeinsamen Gelenkpunkt gelenkig vereint.
Ihre anderen Enden sind in weiteren Gelenkpunkten an andere Be
standteile des Gerätes angelenkt.
So ist das andere Ende einer Lasche zwecks Antrieb des
Kniehebelmechanismus mit einer geradlinigen, translatorischen Be
wegung an ein Mitnehmerglied angeschlossen, das auf einer moto
risch angetriebenen, das Antriebsglied des Gerätes bildenden Vor
schubschraube aufgeschraubt ist, das andere Ende einer weiteren
Lasche ist in einem am Gerätekörper stationär angeordneten Ge
lenkpunkt an den Gerätekörper angeschlossen, und das andere Ende
der dritten Lasche ist als Abtriebsglied des Kniehebelmechanismus
an die Arbeitsbacke angelenkt.
Dieser vorbekannte Kniehebelmechanismus umfaßt somit
drei Hebelarmelemente und vier Gelenkpunkte oder -stellen. Ein
konventioneller Kniehebelmechanismus mit drei Hebelarmelementen
weist jedoch den Nachteil auf, daß der maximale Kraftumsatz,
d. h. das Verhältnis der am Abtriebsglied abgegebenen Kraft zu
der von diesem Abtriebsglied zurückgelegten Strecke erst in den
allerletzten Phasen des Arbeitsvorganges eintritt, wie nachfol
gend mit Hilfe des Diagramms Fig. 1 näher erläutert wird.
Hierbei ist auch zu beachten, daß bei manuellen Gerä
ten vom Zangentyp die beiden Handgriffe in Ausgangslage nicht
übermäßig weit voneinander entfernt sein dürfen, da sie mit den
Fingern einer Hand umfaßt werden müssen; die vom Antriebsglied,
dem Handgriff, zurückzulegende Strecke ist deshalb möglichst kurz
zu halten.
In der US-Patentschrift 40 05 516 ist eine mit einem
Sperrmechanismus versehene Crimpzange für Bandkabel dargestellt,
bei der die Kraftübertragung vom beweglichen Handgriff an das
Stempelelement mittels eines doppelten Kniehebelmechanismus er
folgt, so daß u. a. auch eine Person mit bloß durchschnittlicher
Kraft mit dem Gerät eine hohe Druckkraft entwickeln kann.
Die Konstruktion ist ziemlich kompliziert, denn der
doppelte Kniehebelmechanismus umfaßt insgesamt sechs Hebelarm
elemente bzw. -glieder, von denen das erste von einem Abschnitt
am beweglichen Handgriff des Gerätes gebildet ist, und bedarf es
zweier Paare von Führungsnuten im Handgriff bzw. im Gehäuse.
In der deutschen Patentschrift 31 34 311 ist ein pistolen
förmiges, zangenartiges Handgerät zum Abisolieren von Leiterenden
beschrieben, bei dem der eine Handgriff starr, und der andere ge
lenkig an den Gerätekörper angeschlossen ist. Der gelenkig ange
schlossene Handgriff ist anderweitig als mittels eines Kniehebel
mechanismus kinematisch mit einem Backenpaar verbunden, um dessen
beide Backen in einer geradlinigen Führung zu verschieben. Pisto
lenförmige Ausführung ist an und für sich auch bei anderen Hand
geräten bekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe ein
Gerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die am Ab
triebsglied abgegebene Kraft schon in früheren Abschnitten der
von diesem Abtriebsglied zurückgelegten Strecke bedeutend zu
steigen beginnt und hierbei eine einfachere Konstruktion als das
vorgenannte Gerät mit doppeltem Kniehebelmechanismus aufweist.
Diese Aufgabe wird mittels eines Gerätes gemäß
dem angeschlossenen Patentanspruch 1 gelöst, wobei in Unteran
sprüchen vorteilhafte Weiterentwicklungen angegeben sind. Das Lö
sungsprinzip kann so ausgedrückt werden, daß ein doppelter Knie
hebelmechanismus mit vier Hebelarmelementen und fünf Gelenkpunk
ten angewandt wird.
Die Erfindung soll nun an Hand von Ausführungsbeispie
len gemäß der schematischen Zeichnung näher erläutert
werden. Hierbei zeigt
Fig. 1 ein Diagramm über das Verhältnis zwischen der
Länge der vom Abtriebsglied zurückgelegten Strecke und der abge
gebenen Kraft bei einem konventionellen und bei einem erfin
dungsgemäßen Gerät, wenn beide mit der gleichen Kraft beauf
schlagt werden;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Gerät in einer ersten
Ausführungsform,
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Gerät in einer zweiten
Ausführungsform, und
Fig. 4 ein für die Geräte gemäß Fig. 2 und 3 gemeinsa
mes kinematisches Schema.
In Fig. 1 ist der Verlauf des oben angeführten Verhält
nisses beim Beaufschlagen des Antriebsgliedes (12, 12′ in Fig. 4)
mit 250 N bei einem Gerät mit einem konventionellen Kniehebelme
chanismus (Kurve A), und bei einem erfindungsgemäßen doppelten
Kniehebelmechanismus (Kurve B) dargestellt. Die Kurve C veran
schaulicht den tatsächlichen Kraftaufwand bei der erfindungsge
mäßen Zange. Auf der Abzissenachse ist die vom Abtriebsglied (25
in Fig. 4) zurückgelegte Strecke in Millimetern, und auf der Or
dinatenachse die von diesem Abtriebsglied abgegebene Kraft in
Newton aufgetragen. Die einzelnen Orte an den Kurven geben somit
die an der Crimpstelle abgegebene Kraft nach Zurücklegen der be
treffenden Strecke an.
Der für den Vergleich gewählte Antriebswert von 250 N
entspricht dem Wert, welcher bei andauernder Arbeit mit einer
Zange als wünschenswert angesehen wird.
Aus einem Vergleich der Kurven in Fig. 1 geht hervor,
daß die Kraft in der Endphase (ca. 7 mm) zwar in beiden Fällen
zureichend ist, aber daß der tatsächliche Verlauf des Kraftauf
wandes gemäß der Kurve B bedeutend vorteilhafter ist. So über
schreitet z. B. die abgegebene Kraft den Wert von 2000 N bei
der Kurve B bereits nach etwa 5,2 mm, zum Unterschied von etwa
6,6 mm bei der Kurve A, und in dieser Lage 6,6 mm würde es eines
weiteren Kraftaufwandes von etwa 500 N bedürfen, um von der Kurve
A zu der Kurve B zu gelangen.
Das erfindungsgemäße Gerät kann sowohl in Pistolenform
gemäß Fig. 2, als auch in gestreckter Form gemäß Fig. 3 herge
stellt werden.
Gemäß Fig. 2 bis 4 weist das erfindungsgemäße Gerät einen
mit einem festen Handgriff 11 bzw. 11′ zu einer starren Einheit
vereinten Gerätekörper 10 bzw. 10′ auf, an den in einem ersten
Gelenkpunkt 21, der sich an einem ersten stationären Ort des Ge
rätekörpers befindet, mittels eines ersten Zapfens 21a ein be
weglicher Handgriff 12 bzw. 12′, der das Antriebsglied des Gerä
tes bildet, angelenkt ist.
Im Gerätekörper 10, 10′ ist eine Aushöhlung oder Kammer
10a für den erfindungsgemäßen doppelten Kniehebelmechanismus,
und eine geradlinige Führungsbahn 10b für ein Stempelelement
(erster Backenträger od. dgl.) 13 vorgesehen. Am Stempelelement
13 ist, vorzugsweise austauschbar, eine erste Arbeitsbacke 13a,
und am äußeren Ende der Führungsbahn 10b, ebenfalls vorzugsweise
austauschbar, eine zweite Arbeitsbacke 14 angeordnet.
Die Schließbewegung des Handgriffes 12, 12′ im Sinne
des Pfeiles P1 bzw. P1′ (die also im Diagramm Fig. 1 als mit einer
Kraft von 250 N durchgeführt vorausgesetzt wird) wird mittels ei
nes erfindungsgemäßen Doppelkniehebelmechanismus zu einer
Schließbewegung des Stempelelementes 13 (Annäherungsbewegung an
die zweite Arbeitsbacke 14) im Sinne des Pfeiles P2 umgewandelt.
Der im wesentlichen in der Kammer 10a untergebrachte
erfindungsgemäße doppelte Kniehebelmechanismus umfaßt vier He
belarmelemente 31-34. Das erste Hebelarmelement 31 (Fig. 4) wird
von einer Strecke S (Fig. 2 und 3) am beweglichen Handgriff 12,
12′ gebildet, die sich zwischen dem ersten Zapfen 21a und einem
zweiten Zapfen 22a, 22a′ erstreckt, welcher am Handgriff 12, 12′ ange
ordnet ist, und einen zweiten Gelenkpunkt 22 (Fig. 4) bildet.
Das erste Hebelarmelement 31, S ist somit starr (dreh
fest) mit dem Antriebsglied 12, 12′ verbunden, und ist von diesem
um den ersten Gelenkpunkt 21 wie um einen am Gerätekörper 10, 10′
stationär angeordneten Drehpunkt herum verschwenkbar (Pfeil P3).
Im zweiten Gelenkpunkt 22 ist an das erste Hebelarmele
ment 31, S mittels eines zweiten Zapfens 22a ein zweites Hebel
armelement 32, welches von einer starren Lasche 32a gebildet ist,
mit seinem einen Ende angelenkt.
An einer zweiten stationären Stelle am Gerätekörper 10,
10′ ist in einem dritten Gelenkpunkt 23, der von einem dritten
Zapfen 23a gebildet ist, ein drittes Hebelarmelement 33, das von
einer starren Lasche 33a gebildet ist, an den Gerätekörper 10,
10′, angelenkt. Das zweite und das dritte Hebelarmelement 32 bzw.
32a und 33 bzw. 33a sind an ihren anderen Enden in einem vierten
Gelenkpunkt 24 mittels eines vierten Zapfens 24a gelenkig ver
eint.
Die genannten ersten und zweiten stationären Stellen am
Gerätekörper 10, 10′ befinden sich in einem quer zur Richtung der
Führungsbahn 10b verlaufenden Abstand A von einander entfernt.
Ein viertes Hebelarmelement 34, daß von einer starren
Lasche 34 gebildet ist, ist an einem Ende ebenfalls im gemeinsa
men vierten Gelenkpunkt 24, 24a erfaßt, und am anderen Ende mit
tels eines Zapfens 25a an das Stempelelement 13 gelenkig ange
schlossen. Der Zapfen 25a bildet somit das Abtriebsglied des dop
pelten Kniehebelmechanismus.
Es ist zu beachten, daß einerseits der Handgriff 12,
12′ mittels des Zapfens 21a, und die Lasche 33a mittels des Zap
fens 23a ausschließlich mit dem Gerätekörper 10, 10′, und ander
seits die Lasche 32a mittels des Zapfens 22a ausschließlich mit
dem Handgriff 12, 12′ verbunden sind.
In der pistolenförmigen Ausführung gemäß Fig. 2 ist
der verschwenkbare Handgriff 12 an seinem Anschlußende erwei
tert, und der zweite Zapfen 22a ist derart an diesem erweiterten
Teil untergebracht, daß die Strecke S im geöffneten Zustand des
Gerätes im wesentlichen in Richtung des vierten Hebelarmelementes
34, 34a und der Führungsbahn 10b verläuft.
In der gestreckten Ausführung gemäß Fig. 3 ist der
zweite Zapfen 22a′ auf einer Verlängerung 12′a des Handgriffes
12′ diesseits des ersten Gelenkpunktes 21, 21a angebracht und die
Strecke S verläuft auf dieser Verlängerung, die sich ebenfalls im
geöffneten Zustand des Gerätes im wesentlichen in Richtung des
vierten Hebelarmelementes 34, 34a und der Führungsbahn 10b er
streckt.
Die Lasche 34a kann vorzugsweise an ihrem in der Zeich
nung rechten ersten Ende einen kurzen Schlitz in der Mitte ihrer
Dicke aufweisen, und an ihrem in der Zeichnung linken Ende gabel
förmig gestaltet sein und mit den beiden Schenkeln des gabelför
migen Teiles das Stempelglied 13 beiderseits umfassen. In den
mittigen Schlitz in der Lasche 34a ist die Lasche 32a eingeführt,
während die Lasche 33a doppelt ausgeführt ist und mit ihren bei
den Teilen sowohl an die Lasche 34a, als auch an den Gerätekörper
10, 10′ jeweils von außen her anliegt.
Auch der Handgriff 12 ist in seinem oberen Teil 12a mit
Vorteil gabelförmig gestaltet und umfaßt mit seinen beiden
Schenkeln sowohl den Gerätekörper 10, als auch die Laschen 32a
und 33a des Kniehebelmechanismus. In Fig. 3 ist anschaulichkeits
halber der dem Betrachter zugewandte Schenkel des gabelförmigen
Teiles 12a des Handgriffes 12 weggelassen.
Es ist offensichtlich, daß auch das erste Hebelarmele
ment S von einer selbständigen Lasche gebildet sein kann, die vom
Handgriff 12, 12′ um den ersten Zapfen 21a herum verschwenkbar
ist, z. B. indem der Handgriff mit der Lasche entweder starr, oder
mittels einer Verzahnung verbunden ist. Wesentlich ist, daß der
Antrieb des ersten Hebelarmelementes, zum Unterschied z. B. vom
translatorischen Antrieb bei dem eingangs erwähnten vorbekannten
Gerät mit einfachem Kniehebelmechanismus, durch eine Drehbewe
gung, d. h. Anlegen eines Drehmomentes, erfolgt. Ein weiterer Un
terschied von dem eingangs erwähnten vorbekannten Kniehebelmecha
nismus, der drei Hebelarmelemente und vier Gelenkpunkte aufweist,
sind die vier Hebelarmelemente und fünf Gelenkpunkte der erfin
dungsgemäßen Lösung, wobei ferner am Gerätekörper nicht ein,
sondern zwei Gelenkpunkte stationär angeordnet sind.
Der erfindungsgemäße doppelte Kniehebelmechanismus kann
so aufgefaßt werden, daß er aus einem ersten Kniehebelmechanis
mus mit den Gliedern 31, 32, und einem zweiten Kniehebelmechanis
mus mit den Gliedern 33, 34 besteht, wobei beide Mechanismen im
"mittleren" Gelenkpunkt 24 des zweiten Mechanismus zusammengekop
pelt sind.
Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß das erste und
das vierte Hebelarmelement 31 (31a), 34 (34a) im wesentlichen pa
rallel sowohl miteinander, als auch mit der Führungsbahn 10b ver
laufen, während sich das zweite und das dritte Hebelarmelement 32
bzw. 32a und 33 bzw. 33a (in der in der Zeichnung dargestellten
offenen Lage des Gerätes) quer zu dieser Richtung erstrecken.
An den verschwenkbaren Handgriff 12 und/oder an das
erste Hebelarmelement kann drehfest eine an einem Segment 30a
angeordnete kreisbogenförmige Zahnreihe 30 angeschlossen, und am
Gerätekörper 10 ein federbelasteter, zusammenarbeitender Sperrha
ken 31 verschwenkbar angeordnet werden, die zusammen ein an und
für sich bekanntes Gesperre bilden, z. B. von einem der Typen, die
in EP-A-02 77 684 in den Fig. 14-17 dargestellt sind.
Ferner kann der verschwenkbare Handgriff 12, 12′ in an
sich bekannter Weise von Federkraft dauernd in die in der Zeich
nung dargestellte offene Lage gezwungen werden, was in der Zeich
nung nicht veranschaulicht ist.
Ebenfalls in an und für sich bekannter Weise kann einer
der Zapfen, z. B. der fünfte Zapfen 25a, zwecks Lageeinstellung
des Stempelelementes 13 mit einem exzentrischen Mittelteil herge
stellt werden, wie dies z. B. in DE-C-25 55 071 beschrieben ist.
Claims (9)
1. Gerät zum Bearbeiten von Arbeitsgegenständen durch
Druck, umfassend einen Gerätekörper (10, 10′) der mit einem ersten
Handgriff (11, 11′) zu einer starren Einheit vereint ist, ein in
einer im Gerätekörper (10, 10′) vorgesehenen geradlinigen Füh
rungsbahn (10b) verschiebbares Stempelelement (13), einen im Ge
rätekörper (10, 10′) in einer ersten stationären Stelle (21, 21a)
angelenkten zweiten Handgriff (12, 12′) und einen doppelten,
mehr als zwei Hebelarmelemente bzw. -glieder aufweisenden Kniehebel
mechanismus, wobei ein Abschnitt (S) des zweiten Handgriffes
(12, 12′), dessen eines Ende in der ersten stationären Stelle (22,
22a) liegt, ein erstes Hebelarmelement bzw. -glied (31) bildet,
und drei andere Hebelarmelemente bzw. -glieder (32, 32a; 33, 33a;
34, 34a) an ihren einen Enden in einem gemeinsamen Gelenkpunkt
(24, 24a) vereint sind, und eines (33, 33a) von ihnen an seinem
anderen Ende in einer zweiten stationären Stelle (23, 23a) an den
Gerätekörper (10, 10′), und ein anderes (34, 34a) an das Stempel
element (13) angelenkt ist, und wobei die genannte erste und
zweite stationäre Stelle (21, 21a; 23, 23a) in Richtung quer zur
Richtung der Führungsbahn (10b) im Abstand (A) voneinander ange
ordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere (32, 32a) der drei anderen Hebelarmelemente bzw.
-glieder im gemeinsamen Gelenkpunkt (24, 24a)
vereinte Hebelarmelement bzw. -glied
an seinem anderen Ende an das andere Ende des von einer Strecke
(S) am verschwenkbaren Handgriff (12, 12′) gebildeten ersten Hebel
armelementes bzw. -gliedes (31, S)
angelenkt ist (22, 22a, 22a′), und der doppelte Kniehebelmecha
nismus hierbei keine weiteren Hebelarmelemente bzw. -glieder aufweist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Hebelarmelement bzw. -glied (31) zumindest im offenen
Zustand der Handgriffe (11, 11′; 12, 12′) im wesentlichen in
Richtung der Führungsbahn (10b) verläuft.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß es pistolen
förmig gestaltet ist und der verschwenkbare Handgriff
(12) an seinem Anschlußende erweitert ist, um die ge
nannte Strecke (S) aufnehmen zu können.
4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß es eine gestreckte
Form aufweist und die genannte Strecke (S)
an einer Verlängerung (12′a) des Handgriffes (12′) dies
seits des ersten Gelenkpunktes (21, 21a) verläuft.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare
Handgriff (12) an seinem Anschlußende (12a) gabel
förmig gestaltet ist und mit seinen beiden Schenkeln
sowohl den Gerätekörper (10) als auch diejenigen Laschen
(32a, 33a) des Kniehebelmechanismus, welche das zweite
und das dritte Hebelarmelement (32, 33) bilden, umfaßt.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die das vierte Hebelarmelement (34) bildende
Lasche (34a) an ihrem einen Ende einen kurzen Schlitz in der Mitte
ihrer Dicke aufweist, in den die das zweite Hebelarmelement
(32) bildende Lasche (32a) eingeführt ist, und an ihrem anderen
Ende gabelförmig gestaltet ist und mit den Schenkeln des gabel
förmigen Teiles das Stempelglied (13) beiderseits umfaßt.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lasche (33a), welche das dritte Hebelarm
element (33) bildet, doppelt ausgeführt ist, und sowohl an der Lasche
(34a), welche das vierte Hebelarmelement bildet, als auch an
dem Gerätekörper (10, 10′) von außen her anliegt.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß an den beweglichen Handgriff (12, 12′) bzw.
an das erste Hebelarmelement (S, 31) drehfest eine Zahnreihe (30)
angeschlossen ist, die zusammen mit einem am Gerätekörper (10,
10′) angeordneten, federbelasteten Sperrhaken (31) ein an und für
sich bekanntes Gesperre bildet.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste und
vierte Hebelarmelement (31, 31a; 34, 34a) zumindest
in der offenen Lage des Gerätes im wesentlichen parallel
miteinander und mit der Führungsbahn (10b) verlaufen.
Priority Applications (1)
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DE19914101284 DE4101284A1 (de) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Mit einem kniehebelmechanismus versehenes geraet zum bearbeiten von arbeitsgegenstaenden durch druck |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WEIDMUELLER INTERFACE GMBH & CO, 4930 DETMOLD, DE |
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