DE60106195T2 - Selbsteinstellende Zange - Google Patents

Description

• Selbstjustierende Zangen, wie sie in US-6101908 des Antragstellers und in US-A-6199459 beschrieben sind, sind bekannt.
• Bei den manuell betätigten Zangen muss der Benutzer die Klauen von Hand einstellen und dabei die für seinen jeweiligen Zweck optimal geeignete Position für den Klemmvorgang suchen.
• Dagegen vertraut der Benutzer bei den selbstjustierenden Zangen darauf, dass sich die Zange selbst die beste Klemmposition sucht, und es wäre dabei ein schwerwiegender Nachteil, wenn er feststellen sollte, dass die Zange das zu bearbeitende Bauteil nicht korrekt greift, beispielsweise ein Rohrstück, und dass die von der Zange gefundene Rastposition nicht die zweckgeeignete ist, so dass der Benutzer diese schließlich selbst nach Gefühl zu suchen hat.
• Der Antragsteller hat dieses Problem erkannt und dabei herausgefunden, dass die Quelle desselben in der Klinke der Zange zu finden ist, die nicht richtig in die Verzahnung eingreift. Zum Weiteren hat der Antragsteller herausgefunden, dass der ab dem Moment des Kontakts der Klauen der Zange mit dem zu bearbeitenden Werkstück und bis zum Eingreifen in die Verzahnung und schließlich bis zum endgültigen Fassen und Festhalten des Werkstücks von der Klinke von der Klinke zu bewältigende Längshub wesentlich zu groß ist und dass sich die angesprochenen Probleme mit dem Greifen und Halten der Werkstücke auf diesen Umstand zurückführen lassen.
• Der Antragsteller hat dieses Problem mit dem Einsatz einer zusätzlichen Feder gelöst, die für ein schnelles Drehen der Klinke im Moment der oben beschriebenen Kontaktaufnahme zwischen den Klauen der Zange und dem Werkstück sorgt und auf diese Weise den zu überwindenden Längshub verringert.
• Zum besseren Verständnis des Gegenstands der hier besprochenen Erfindung werden Zeichnungen einer vorzugsweisen Ausführung für eine praktische Realisierung vorgelegt, die zwar für Änderungen offen steht, welche aber nicht die Grundlagen der Erfindung an sich schmälern können.
• Die 1 zeigt eine Ansicht eines teilweisen Schnitts einer praktischen Ausführung einer herkömmlichen Zange mit einer herkömmlichen Klinke (14).
• Die 2 zeigt eine Ansicht der Zange in Ruhestellung vor der manuellen Betätigung der Griffe und Spannteile (6) bzw. (11) der Zange, und zwar sowohl der Klinke der 1 als auch der Klinke, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
• Die 3 zeigt eine Ansicht der von den 1 und 2 bekannten Klinke in der Eingriffsposition mit den das Werkstück (20) greifenden Klauen (10), (13).
• Die 4 zeigt eine Ansicht der den Gegenstand dieser Erfindung ausmachenden Klinke in der Eingriffsposition.
• Im Nachfolgenden wird beispielhaft eine praktische Ausführung beschrieben, die für die vorliegende Erfindung aber in keiner Weise beschränkend sein soll.
• Die Zange besteht in der herkömmlichen Weise aus einem männlichen Griffteil (6) mit der daran sitzenden oberen Klauenhälfte (7) mit innerer Verzahnung (10), in das ein Fenster (8) mit einer internen Verzahnung (9) eingebracht ist, aus dem weiblichen Griffteil (11) mit einer großen und den Weg der Klauenhälfte (7) des männlichen Griffteils (6) freigebenden Öffnung, dem Kopfstück mit der unteren und ebenfalls im Inneren verzahnten Klaue (13) sowie dem gezahnten Klinkenelement (14), welches wippend angebracht ist und in die Zähne (9) des Fensters (8) eingreifen soll.
• Die Anordnung ist so, dass der männliche Griffteil (6) und der weibliche Griffteil (11) über eine an ihren Enden schwenkbar an dem männlichen und weiblichen Griffteil (6) bzw. (11) angebundene Nocke (15) sowie mit Hilfe einer internen Feder (3) miteinander verbunden sind.
• Auf der 1 ist eine ebenfalls schwenkbar außen am Gehäuse (1) der Nocke (15) und auf der anderen Seite am weiblichen Griffteil (11) angebundene Druckfeder (5) zu sehen, deren Schwenkachse (C) vorzugsweise zwischen dem die Schwenkbewegung ermöglichenden Stift (A) des Außengehäuses (1) und der Schwenkachse (21) der Klinke (14) liegen soll.
• Die hier angesprochene Feder (5) hat die Tendenz, den männlichen (6) und weiblichen (11) Griffteil in der geöffneten Stellung zu halten.
• Die Klinke (14) ist frontal mit einer Verzahnung (17) versehen, die mit den Zähnen (9) der Klauenhälfte (7) des männlichen Griffteils (6) verrasten soll.
• Die angesprochene Druckfeder (5) hat die Tendenz, die rückwärtige Fläche (30) der Klinke (14) mit der der Verzahnung (9) gegenüber stehenden Fläche (31) (siehe 2 und 3) des Fensters (8) in Kontakt zu bringen.
• Die Klauen (10), (13) der Zange haben die Aufgabe, das Werkstück (20) so zu greifen, dass der Benutzer lediglich den männlichen und weiblichen Griffteil (6), (11) zusammendrücken muss. In dem Moment, in dem die Klauen (10), (13) den Kontakt mit dem Werkstück herstellen, ist die auf der 2 dargestellte Position gegeben.
• Da es sich im vorliegenden Fall um eine Zange vom Typ der selbstjustierenden Ausführungen handelt, hat sich der Benutzer derselben um die Stellung der Klinke (14) nicht zu kümmern und kann sich darauf beschränken, die Griffe zusammen zu drücken in dem Vertrauen darauf, dass die Zange die ihr zugeschriebene Funktion erfüllen wird.
• In der Praxis – und hier liegt das zu lösende Problem – sieht sich dieses Vertrauen enttäuscht, und die Klauen (10), (13) greifen und halten das Werkstück (20) nicht mit ausreichender Festigkeit. Warum? Die Klauen (10), (13) befinden sich bereits in Kontakt mit dem Werkstück (20), dürfen sich nicht öffnen und in dieser Stellung und diesem Moment muss das Anpressen erfolgen.
• Beim Betrachten der 2 (Stellung des Beginns des Andrückens) kann erwartet werden, dass der obere Zahn (17-1) der Klinke (14) direkt in die ihm gegenüber auf der Klauenhälfte (7) stehende Verzahnung (9-1) eingreift.
• Der Antragsteller hat dieses Phänomen studiert und ist dabei zu folgenden Findungen gekommen:
• In der Praxis (siehe 3) greift der obere Zahn (17-1) der Klinke in die Verzahnung (9-2) und damit in die unmittelbar neben der oben genannten liegenden und bei korrekter Funktionsweise entsprechende Verzahnung (9-1) ein.
• Die Drehmitte (O₁) der Achse (21) der Klinke (14) hat sich bis nach (O₂) (siehe 3) verschoben, und zwar auf einer kinematischen Strecke mit einem stark linear abfallenden Anteil O₁, O'₁ und einer leichten Drehung O'₁ O₂ (β).
• Die oben genannte lineare Komponente O₁ O'₁ ist Schuld daran, dass die Zähne (17) der Klinke (14) in die unmittelbar neben den ihnen entsprechenden und gegenüber liegenden Zähnen (9) eingreifen.
• Der Grund für diese Tatsache liegt nach den Untersuchungen des Antragstellers darin, dass beim Betätigen, d.h. Zusammendrücken der Griffteile (6), (11) durch den Benutzer der Zange die Federn (3), (5) des selbstjustierenden Mechanismus die Neigung zeigen, die rückwärtige Fläche (3) der Klinke (14) mit der den Zähnen (9) gegenüber stehenden Fläche (31) des Fensters (8) in Kontakt zu bringen (siehe 2 und 3), dass aber im Moment der Kontaktaufnahme zwischen den Klauenhälften (10) bzw. (13) mit dem Werkstück (20) die Wirkung der Federn (3) bzw. (5) durch die Druckbeaufschlagung des Benutzer der Zange ausgeglichen wird, und der Zusammenbau des weiblichen Griffteils (11) infolge dessen die Neigung zeigt, sich von dem männlichen Griffteil (6) wegzudrehen und mit ihm die Klinke (14) bis zu dem Moment, in dem die Zähne (17) der Klaue (14) in die Verzahnung (9) der Klaue (7) des männlichen Griffteils (6) eingreifen.
• Bei einer eingehenden Studie des Problems kann festgestellt werden, dass die kleine Drehung (β) O'₁ O₂ zum Erreichen des Ineinandergreifens der Zähne (17) bzw. (9) immer erforderlich ist, und dass das übermäßige Element in dem Fall die lineare Komponente O₁ O'₁ ist. Beide genannte Bewegungen laufen bis zum Moment der Verzahnung gleichzeitig und innerhalb der Zeitspanne (t₁) ab.
• Der Antragsteller hat das hier beschriebene Problem gelöst und dabei erreicht, dass der benötigte Zeitaufwand (t2) wesentlich unter dem oben betrachteten Zeitaufwand (t1) zu liegen kommt. Um dies zu erreichen, versieht er die Klinke (14) mit einer zusätzlichen Feder (5), welche den weiblichen Griffteil (11) mit der Nocke (15) verbindet (siehe 4).
• Die Wirkungsweise dieser zusätzlichen Feder (m) ist zwar kontinuierlich aber nicht festzustellen bis nicht die Klauenhälften (10) bzw. (13) mit dem Werkstück (20) in Kontakt getreten sind und der Kraftaufwand des Benutzers die Wirkung der Feder (5) überwunden hat, welche die Neigung hat, die Klinke (14) in die Ruhestellung, d.h. in die Nicht-Eingriffsstellung zu drücken. In dem Moment, in dem dieser Zeitpunkt gekommen ist, zeigt die zusätzlich installierte Feder (m) die Neigung, die Klinke (14) um ihren Drehpunkt (O₁) zu drehen, eine Wirkung, die der herkömmlichen Wirkung des Kraftaufwands der Benutzers auf die Griffteile (6) bzw. (11) hinzuzurechen ist, so dass unter dem Strich die folgende Ursache-Wirkungs-Kette angestoßen wird: Die kleine Drehbewegung (β) O"₁ O₃ wird sehr schnell erreicht, woraus sich ergibt, dass die lineare Komponente O₁ O"₁ sehr klein bleibt, und in deren Folge eine schnelle Verzahnung erreicht wird die bewirkt, dass die Zähne (17-1), (17-2) und (17-3) der Klinke (14) in die ihnen jeweils entsprechenden und gegenüber stehenden Zähne (9₁-1), (9-2), (9-3) der Klauenhälfte (7) eingreifen.
• Die zusätzliche Feder (m) wird unter Druck vorzugsweise in eine auf der rückwärtigen Seite eingebrachte Lochung der Klinke (14) in einem Bereich eingesetzt, der so weit wie möglich vom Drehpunkt (O₁) entfernt liegt und wirkt auf die den Zähnen (9) gegenüber liegende Fläche (31) des Fensters.

Claims (1)

1. Selbstjustierende Zange, bestehend aus einem männlichen Griff- und Spannteil (6) und einem weiblichen Griff- und Spannteil (11) mit ihrer jeweiligen gezahnten Klauenhälfte (10), (13) und einer für das Verschieben der beiden Hälften zueinander verantwortlichen Klinke (14), welche in die Verzahnung (9) eines in eine der beiden Klauenhälften eingebrachten Langloches (8) eingreift bzw. darüber läuft. Die genannten Griff- und Spannhälften (6) bzw. (11) sind über eine Kolbenstange (15) und eine diese mit einer der Griff- und Spannhälften (11) verbindenden Zugfeder (5) miteinander verbunden, wobei sich dieses System durch das Vorhandensein einer zusätzlichen und der genannten Öffnungsfeder (5) entgegen wirkenden, in die genannte Klinke (14) integrierten und gegen die der Verzahnung (9) des Langloches (8) gegenüber liegende Fläche (31) des Langloches (8) wirkenden Feder (m) auszeichnet.