DE4422247A1 - Führungs- und Haltegriff für handgeführte Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Führungs- und Haltegriff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der besonders günstig ergonomisch an verschiedene Arbeitsaufgaben, Körpergrößen und räumliche Verhältnisse anpaßbar ist.

Handgriffe an bekannten Geräten sind in der Regel so gestaltet, daß sie zwar ein Arbeiten bei eingeengten Raumverhältnissen ermöglichen, es jedoch nicht mög­ lich ist, die in den benannten Gefahrensituationen auftretenden Kräfte in der Weise zu beherrschen, daß eine Gefahr für Leib und Leben, sowie umliegende Ge­ genstände nicht ausgeschlossen werden können. So kön­ nen beispielsweise durch den Werker nicht die erfor­ derlichen Kräfte aufgebracht werden, um in einem sol­ chen Fall das Gerät sicher zu halten, um dadurch Ver­ letzungen bzw. Beschädigungen zu verhindern werden können.

Ein weiterer an solchen Geräten häufig auftretender Nachteil ist der, daß es nicht immer möglich ist, insbesondere den vorderen Griff für das Halten und Führen des Gerätes so zu gestalten und so anzuordnen, daß auch bei verschiedenen Bearbeitungsarten, also auch bei veränderlichen Arbeitsrichtungen, eine opti­ male ergonomisch abgestimmte Arbeitshaltung eingenom­ men werden kann. Weiterhin ist es bisher nicht üb­ lich, an solchen Geräten eine Anpassung an unter­ schiedliche Abstände der Haltemöglichkeiten solcher Geräte vorzusehen, wodurch eine Anpassung an ver­ schiedene Größenverhältnisse der bedienenden Personen bisher ausgeschlossen ist.

Bei bekannten Geräten, wie beispielsweise Winkel­ schleifern, bei denen das Werkzeug mit einer Schutz­ einrichtung abgedeckt ist, muß diese relativ häufig entsprechend der Arbeitsaufgabe verstellt und ange­ paßt werden. Eine Verstellung derartiger Schutzhauben je nach Winkellage des Gerätes erfolgt bei derzeit verfügbaren Winkelschleifern in der Regel durch Lösen einer Klemmschraube. Es gibt auch Geräte, bei denen der Schutz durch entsprechenden Reibschluß fixiert ist, und der Anwender nur durch Aufwendung einer ent­ sprechenden Kraft die Verstellung vornehmen kann. Bei allen diesen bekannten Geräten muß jedoch vor der Verstellung des Schutzes das Gerät ausgeschaltet sein und der der Stillstand des Werkzeuges abgewartet wer­ den. Außerdem ist eine Einhandverstellung nicht mög­ lich, so daß das Gerät auch noch abgesetzt werden muß, um den Schutz einzustellen, was zusätzlich dazu führen kann, daß nachträglich eine Korrektur der Ver­ stellung nach Probieren am Werkstück erfolgen muß.

Eine Lösung für eine Griffverstellung ist beispiels­ weise aus EP 0267 472 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Griffgestaltung für ein tragbares, motorbe­ triebenes Werkzeug, insbesondere einer tragbaren Ket­ tensäge. Diese Kettensäge verfügt neben dem Handha­ bungsgriff über einen bügelförmigen Vordergriff, der um die Längsachse des Kettensägeblattes verdrehbar ist. Mit dieser Verdrehmöglichkeit des vorderen Grif­ fes besteht die Möglichkeit, auch für diesen vorderen Haltepunkt eine Anpassung an verschiedene Arbeits­ richtungen des Werkzeuges (Kettensägeblatt) vorzuneh­ men. Der verdrehbare Haltegriff kann, je nach er­ wünschter Sägeblattstellung radial ausgerichtet wer­ den. Dies führt gemeinsam mit denen aus DE 41 02 838 und DE 41 02 421 vorbekannten Lösungen dazu, daß das Werkzeug bezüglich seiner Arbeitsrichtung ausgerich­ tet wird. Bei den letztgenannten vorbekannten Lösun­ gen wird der hintere Führungsgriff ebenfalls gegen­ über der Längsachse des Werkzeuges verschwenkt, um eine verbesserte Handhaltung am Griff zu ermöglichen. So führt jedoch auch die Kombination der vorbekannten Verstellmöglichkeiten von Griffen an solchen Geräten nicht dazu, daß sämtliche Schwierigkeiten behoben sind. Es kann zwar in einem relativ weiten Bereich eine ergonomisch günstige Arbeitshaltung eingenommen werden, jedoch hat dies insbesondere bei sehr großen bzw. sehr kleinen Bedienpersonen häufig seine Gren­ zen, da eine Anpassung an unterschiedliche Hebelver­ hältnisse nicht möglich ist. So haben die bekannten Geräte den Nachteil, daß es sehr schwer ist, sich schnell aufbauende Kräfte, wie sie beim Verklemmen vorkommen können, sicher allein durch die Armkraft abzufangen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Griffgestal­ tung derartiger Geräte so zu verbessern, daß eine optimale Anpassung an unterschiedliche Körpergrößen und Körperhaltungen des Bedienpersonals neben der Anpaßbarkeit an unterschiedliche Arbeitsaufgaben und Arbeitsumgebungen erreicht werden kann. Zusätzlich soll auch eine Anpassung von Schutzeinrichtungen an verschiedene Griffeinstellungen entsprechend der Ar­ beitsaufgabe auf einfache, sichere Art möglich sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Ausgestaltungsformen und Weiterbil­ dungen des erfindungsgemäßen Griffes ergeben sich aus den in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmalen.

Eine der wesentlichsten Voraussetzungen für die Ge­ staltung von Handgriffen an solchen Geräten ist die Berücksichtigung der Bewegungsmöglichkeiten des Hand- Arm-Systems. Dieses System besteht neben der Hand, aus den Fingern, dem Unter- und Oberarm und dem Schultergürtel. Das Arbeitsgerät und das Hand-Arm- System bilden eine kinematische Gelenkkette, deren Gelenke sich in ihren verschiedenen Freiheitsgraden unterscheiden. Der mögliche Bewegungsumfang der Ge­ lenke hängt von anatomischen physiologischen Gesetz­ mäßigkeiten ab. Daher sind absolute und relative Ge­ lenkhemmungen zu unterscheiden, die einmal durch die Knochenanschläge und zum anderen die Weichteile und benachbarte Glieder bestimmt werden. Für die Gestal­ tung solcher handgeführter Geräte ist der Hinweis auf die relative Hemmung von Bedeutung, da sonst durch die Orientierung an absoluten Werten lediglich theo­ retische Lösungen entstehen können, die nicht reali­ sierbar sind. Beispielsweise sind Aussagen über den physiologischen Greifraum bei gestreckten Armen nur in Bezug auf eine definierte Arbeitshöhe brauchbar, da beispielsweise bei einer niederen Arbeitshöhe die relative Hemmung der Oberarme durch Anschlag an den Körper den Arbeitsraum stark einschränken. So erfolgt der Einsatz der einzelnen Gelenke in einer solchen kinematischen Kette dergestalt, daß sie nacheinander in Aktion treten, wenn die Bewegungsmöglichkeiten des davorliegenden Gelenks ausgeschöpft sind. Reicht dann das Zusammenspiel der Gelenke innerhalb dieser kine­ matischen Kette nicht mehr aus, der Bewegung des Ge­ rätes zu folgen, so sind Rumpfbewegungen des Bedie­ ners erforderlich. Diese Rumpfbewegungen führen dann in der Regel dazu, daß sehr ungünstige Arbeitshaltun­ gen eingenommen werden müssen.

Bei beidhändigen Tätigkeiten spricht man in Fachkrei­ sen von einer geschlossenen kinematischen Kette, weil der "Schluß" zwischen der Gelenkkette des linken und rechten Arms über das Arbeitsgerät erfolgt. Je klei­ ner dieser so entstandene Ring ist, desto kleiner ist die dem Bediener zur Verfügung stehende Bewegungsmög­ lichkeit. So soll, entsprechend dieser Erkenntnis, natürlich der Ring, der durch die beiden Arme und das Arbeitsgerät gebildet wird, größtmöglich ausgebildet sein, um die Bewegungsmöglichkeiten zu maximieren. Außerdem muß die Möglichkeit bestehen, die Handgelen­ ke in Normallage zu bringen, dies ist dann der Fall, wenn der Greifabstand dem Abstand der Schultergelenke entspricht und eine vorher beschriebene geschlossene kinematische Kette zwischen linker und rechter Hand vorhanden ist. In allen Fällen muß sich das Handge­ lenk zum Schultergelenk hin ausrichten und behindert dadurch die Bewegungsmöglichkeit.

Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Griffes ist es möglich, durch einfaches Verschwenken um beide Achsen Einfluß auf diese Verhältnisse zu nehmen. So kann ein Verschwenken dieses in der Nähe des Werkzeu­ ges angeordneten Griffes in Richtung auf den hinteren Führungsgriff bei kleineren Bedienern und ein Ver­ schwenken in der entgegengesetzten Richtung bei grö­ ßeren Bedienern die vorgenannten Verhältnisse ent­ sprechend beeinflussen. Genauso zweckmäßig ist auch eine solche Lageanpassung bei verschiedenen Bearbei­ tungsrichtungen.

In vorteilhafter Weise erfolgt die Einstellung der Schwenkstellung des erfindungsgemäßen Griffes durch formschlüssigen Eingriff von Arretierungselementen. Diese sind bevorzugt direkt am Griffelement ange­ bracht und müssen von diesem ver- und entriegelt wer­ den können.

Die Arretiermöglichkeit wird bei der erfindungsgemä­ ßen Lösung in beiden Schwenkebenen realisiert. Die Schwenkebenen sind bevorzugt einmal die radial um die Antriebsachse des Werkzeuges, bzw. der Hauptachse des Gerätes, also die orthogonal dazu gerichtete und zum anderen eine weitere, die sich zwischen Antriebsachse und dieser orthogonalen Ebene befindet.

Dabei sind zumindest für eine Schwenkebene stufenför­ mig angeordnete Gestaltungselemente am Gerät vorhan­ den, in die beispielsweise ein Stift formschlüssig eingreifen kann, der die weitere Bewegung des Griffes sperrt und nach einer Freigabebewegung eines solchen Stiftes aus einer solchen Aussparung eine Veränderung der Griffstellung von Hand vorgenommen werden kann, bis die gewünschte Stellung erreicht ist und der Stift in eine dort angeordnete Aussparung zum form­ schlüssigen Sperren eingreift. Der Stift kann vor­ teilhaft mit einer Feder vorgespannt sein und von außen direkt vom Griff aus bedient werden.

Die Aussparungen, die die Endanschläge, also die je­ weils maximalen Verstellstellungen des Griffes reprä­ sentieren, sind so angeordnet, daß in dieser Stellung der Griff gegen am Gerätegehäuse angebrachte Endan­ schläge gedrückt und nahezu spielfrei gehalten wird.

Bevorzugt können die für die formschlüssige Arretie­ rung vorgesehenen Aussparungen in einem Führungsele­ ment für die Verschwenkung des Griffes integriert sein. Dieses Führungselement kann ringförmig und gleichzeitig für die Aufnahme eines Schutzelementes ausgebildet sein.

In einer besonderen Ausführungsform sind das Führungselement und die Schutzeinrichtung so aufein­ ander abgestimmt, daß eine Verdrehung des Schutzele­ mentes um das Führungselement möglich wird und in beiden aufeinander abgestimmte Öffnungen, Durchbrüche oder Aussparungen vorhanden sind, durch die bzw. in die ein Arretierungselement, das ein Stift, wie vor­ beschrieben sein kann, greifen kann, um eine Bewegung zu sperren. Das Arretierelement kann dann für eine gemeinsame Bewegung aus dem Sperrbereich entfernt werden. Besonders günstig ist es, wenn die Be­ wegungsmöglichkeit des Arretierelementes so ausgelegt wird, daß einmal eine Verschwenkmöglichkeit nur für den Griff bei stillstehendem Schutzelement und einmal nur der Griff weiterbewegt werden kann.

Nachfolgend soll die Erfindung an Ausführungsbeispie­ len näher beschrieben werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 bis 4 mögliche Positionen eines er­ findungsgemäßen Halte- und Füh­ rungsgriffes;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines mehrachsig verschwenkbaren Grif­ fes an einem Winkelschleifer und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines mit einer Schutzeinrichtung kombi­ niert verschwenkbaren Griffes an einem Winkelschleifer.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein beispielsweise an ei­ nem Winkelschleifer angebrachter in zwei Ebenen ver­ schwenkbarer Führungs- und Haltegriff in verschiede­ nen Handhabungsstellen dargestellt. Der Griff kann selbstverständlich auch an anderen Geräten angebracht werden, bei denen gleiche ergonomische Probleme auf­ treten.

Der Griff läßt sich dabei in erster Linie um die An­ triebsachse des Werkzeuges drehen und kann beliebige Positionen radial von dieser Achse gesehen einnehmen. Dabei wird eine Ebene aufgespannt, die parallel zur Wirkebene des angetriebenen Werkzeuges liegt, und in der der Griff verschiedene Positionen auf einer Halb­ kugelfläche einnehmen kann, indem er ausgehend von der aufgespannten Bezugsebene verschwenkt wird.

In der Stellung des Griffes, wie er in der Fig. 1 wiedergegeben ist, ist dieser in Gerätelängsrichtung ausgerichtet und der Abstand zum am Gehäuse ange­ brachten bzw. dort vorgesehenen Griffpunkt ist am größten.

Bei einem Arbeitseinsatz unter beengten Raumverhält­ nissen läßt sich der Griff um die Antriebsachse nach hinten schwenken (Fig. 2). Große Bewegungsmöglichkei­ ten durch eine große erforderliche kinematische Kette sind hier nicht möglich. Wie aus der Darstellung er­ kennbar ist eine einfache Anpassung für Rechts- und Linkshänder möglich.

Die Fig. 3 und 4 geben bevorzugte Griffstellungen für das Betreiben von Winkelschleifern in ihren typi­ schen Arbeitspositionen wieder. Dadurch wird eine günstigere Handhabung mit entsprechend kleineren Handgelenkauslenkungen, der diesen Griff umfassenden Hand erreicht.

Fig. 5 stellt eine Ausführung eines in zwei Ebenen verschwenkbaren Gerätegriffes 1 dar. Über einen in Längsrichtung im Inneren des Griffs 1 beweglich an­ geordneten Stift 2, der vom Bediener von außen trans­ latorisch mit einem Stellteil 9 gegen die Kraft einer im Inneren des Griffs 1 abgestützten Feder 6, bewegt werden kann, wird es möglich, den in einer bestimmten Stellung arretierten Griff 1 zu lösen. Er kann dann in zwei Achsen (relativ zur Werkzeugachse 10 und re­ lativ zu einer tangential am Umfang angelegten Achse) entsprechend des dargestellten Pfeils geschwenkt wer­ den und anschließend durch Loslassen des Stellteiles 9 in der dann erreichten und vom Bediener gewünschten Position wieder arretiert werden.

Hierzu befindet sich ein konzentrisch zur Werkzeug­ achse 10 fest mit dem Gerätegehäuse 7 verbundener Ring 4, auf dem in mehreren Lagen, über den Umfang des Ringes 4 verteilt liegende Aussparungen 5 vorhan­ den sind. In diese Aussparungen greift das vordere Ende des Stiftes 2 bedingt durch die Federkraft ein und es wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Griff 1 und Gerätegehäuse 7 hergestellt.

Der Griff 1 selbst wird dabei auf einem zweiten Ring 8 so befestigt, daß er sich relativ zu diesem Ring 8 um eine Achse schwenken läßt. Dieser zweite Ring 8 kann dabei um die Werkzeugachse 10 gedreht werden und wird über das ebenfalls formschlüssig wirkende Ele­ ment 11 gehalten.

Die Fig. 6 zeigt eine Variante mit einer Zusatzfunk­ tion. Hierbei wird über einen in Längsrichtung im Inneren des Griffs 1 beweglichen Stift 17, eine am Gerät vorhandene Schutzeinrichtung 3, wie z. B. eine Schutzhaube an einem Winkelschleifer, von ihrer Arre­ tierung gelöst und kann ebenfalls verstellt werden. Eine solche Verstellung ist beispielsweise bei Win­ kelschleifern sehr häufig erforderlich, um je nach Winkellage des Gerätes, Lage des zu bearbeitenden Werkstückes und Körperhaltung bzw. Hand-Arm-Stellung die Schutzhaube entsprechend auszurichten.

Bei der in der Fig. 6 dargestellten Lösung ist an der Oberseite der Schutzhaube 3 ein Ring 12 mit gleichmäßig am Umfang verteilten Aussparungen 13 an­ gebracht. Ein zusätzlicher zweiter Ring 14 ist kon­ zentrisch im Inneren des ersten Ringes 12 fest mit dem Gerätegehäuse 7 verbunden und gleichzeitig kon­ zentrisch zur Werkzeugachse 10 angeordnet. Auch der zweite Ring 14 besitzt gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Aussparungen, so daß sich verschiedene Win­ kelstellungen von Griff 1 relativ zum Gehäuse 7 ein­ stellen lassen.

Die Aussparungen sind so angeordnet, daß bei bestimm­ ten Verdrehwinkeln zwischen innerem Ring 14 und äuße­ rem Ring 12 diese Aussparungen zur Überdeckung kom­ men, so daß die Möglichkeit besteht, den äußeren Ring 12 relativ zum inneren Ring 14 durch geeignete form­ schlüssige Elemente, wie den bereits genannten Stift, zu fixieren. Bei der hier beschriebenen Lösung wird durch Niederdrücken des im Griff 1 angebrachten, in Längsrichtung verschiebbaren, mit einer Feder 16 vor­ gespannten Stiftes 17, die formschlüssige Verbindung zwischen innerem Ring 14, äußerem Ring 12 und der ringförmig um den äußeren Ring verlaufenden Griff- Trägerplatte 18 ganz oder teilweise aufgehoben.

Dazu ist im Inneren der Griff-Trägerplatte 18 eine spezielle Umlenkeinrichtung 20, ein über eine Achse drehbarer Hebelarm vorgesehen, an dessen einer Seite der vom Griffende betätigte Teil des Stiftes 17 und an dessen anderer Seite der Teil des Stiftes 17, der formschlüssig in die Aussparungen eingreift, ange­ bracht. Mit Hilfe dieser Einrichtung läßt sich die Wirkrichtung der Stiftbewegung verändern, um bei ver­ schiedenen Winkelstellungen des Griffs 1 relativ zur Griff-Trägerplatte 18 den Formschluß des Stiftes 17 in den Aussparungen 13 zu lösen oder wieder herstel­ len zu können. Dazu kann ein Teil 21 des Stiftes 17 elastisch ausgebildet sein. Hierfür kommt z. B. ein Einsatz aus Federstahl oder ein Gelenk in Frage.

Mit einer solchen Gestaltung ist es möglich, bei nur halb gedrücktem Stift 17 die gesamte Einheit, beste­ hend aus Schutzhaube 3 mit äußerem Ring 12 und Griff- Trägerplatte 18 relativ zur Werkzeugachse 10 zu ver­ drehen. Dagegen kann bei ganz in den Griff 1 einge­ drücktem Stift 17 lediglich die Griff-Trägerplatte 18, dann auch relativ zur Schutzhaube 3 verdreht wer­ den. Damit im letzteren Fall die Schutzhaube nicht versehentlich mitgedreht wird, befindet sich ein ringförmiges Reibelement 19 zwischen äußerem Ring 12 und dem feststehenden, mit dem Gehäuse 7 des Gerätes verbundenen inneren Ring 14. Der Griff 1 ist zusätz­ lich um eine Achse zur Griff-Trägerplatte 18 schwenk­ bar angebracht. Die Arretierung kann in diesem Fall z. B. durch kraftschlüssig wirkende Elemente, wie eine Klemmschraube, erfolgen.

Claims (10)

1. Führungs- und Haltegriff für handgeführte Gerä­ te, wie Winkelschleifer, Bohrgeräte, Kreis- und Stichsägen, Oberfräsen, Küchengeräte u.ä., der in der Nähe des Werkzeuges verstellbar angeord­ net ist, dadurch gekennzeichnet, daß er in zwei Ebenen schwenkbar und in verschiedenen Stellungen arre­ tierbar ist.

2. Griff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er radial um die Antriebsachse (10) des Werkzeuges, orthogonal zu dieser Antriebsachse (10) und in einer weiteren zwischen Antriebsach­ se und dieser orthogonalen Ebene liegenden Rich­ tung schwenkbar ist

3. Griff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in zumindest einer Ebene mittels einer formschlüssig wirkenden Einrichtung (2, 4, 5, 12, 13, 14, 17) arretierbar ist.

4. Griff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er stufenförmig verschwenk- und arretierbar ist.

5. Griff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkbewegung des Griffes (1) durch Endanschläge begrenzt ist.

6. Griff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (2, 17) zumindest teilweise im Griff (1) integriert ist.

7. Griff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Inneren des Griffes (1) angeordneter mit einer Feder (6, 16) vorgespannter Stift (2, 17) zur Arretierung in eine Aussparung (5, 13) eines mit dem Gerät verbundenen Führungselemen­ tes (4, 14) eingreift.

8. Griff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (5) im Führungselement (4) in mehreren parallelen Ebenen angeordnet sind.

9. Griff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung einer Schutzeinrichtung (3) mit der Verschwenkbewegung des Griffes in zumindest einer Ebene gekoppelt ist.

10. Griff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung des Griffes (1) und der Schutzeinrichtung (3) mit der Arretiereinrich­ tung (17, 20) freigegeben werden kann.