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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Griff für ein Handwerkzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
Griff dieser Art ist aus der US-A-4 673 307 bekannt, welche eine
Waschbürste
mit verstellbarem Kopf betrifft, wobei der Kopf in eine Ebene, parallel
zu den freien Enden der Borsten der Bürste, drehbar ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Griff für ein handbetätigtes Werkzeug,
das einen verlängerten
Schaftbereich mit einem Griffende und einem Werkzeugende, bei welchem
eine gerade Linie, die durch das Griffende und das Werkzeugende
verläuft,
eine Längsachse
des Griffs definiert, einen Verbindungsbereich zur Verbindung mit
einem Werkzeugkopf und ein Drehgelenk zwischen dem Werkzeugende
des Schaftbereichs und dem Verbindungsbereich umfasst, wobei das
Drehgelenk zwei Verbindungselemente umfasst, die eine Drehachse für eine Relativbewegung
zueinander aufweisen und sich unter einem Winkel in Bezug zu der
Längsachse erstrecken
und Schwenkoberflächen
aufweisen, die im gegenseitigen Eingriff sind und während der
Drehung gegeneinander gleiten.
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Die
US-A-6 128 800 offenbart eine Bürste, bei
welcher der Griff mit dem Bürstenkopf
in einer derartigen Weise verbunden ist, dass der Griff von einer
Seite zu der anderen relativ zu dem Kopf schwingen kann, wobei der
Winkel zwischen der Längsachse
des Griffs und der Drehachse 90° beträgt. Eines der
Verbindungselemente weist Eingriffselemente in der Form einer Anzahl
von radialen Vertiefungen auf und das zweite Verbindungselement
weist Eingriffsmittel in der Form von radialen Rippen auf, die sich jeweils über den
gesamten Durchmesser erstrecken. Eine Schraube wird zum Klemmen
der zwei Verbindungselemente in einer gewählten gegenseitigen Winkelposition
verwendet. Zur Änderung
der Winkelposition wird die Schraube gelockert; der Griff und der
Bürstenkopf
werden per Hand getrennt und relativ zueinander gedreht, worauf
nachfolgend die Schraube wiederum angezogen wird.
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Die
US-A-4 901 392 offenbart eine Bürste, deren
Griff schwenkbar an der Seite des Bürstenkopfs mittels einer Schraube
montiert ist, die quer durch den Bürstenkopf sich erstreckt und
eine Drehachse bestimmt, wodurch der Winkel zwischen der Längsachse
des Griffs und der Drehachse ungefähr 50° ist. Mit Ausnahme der Reibung
zwischen den beweglichen Elementen, falls vorhanden, wird keine Verriegelungsvorrichtung
zur Beibehaltung der gegenseitigen Position von Kopf und Griff erwähnt. Ein Getriebemechanismus
am Bürstenkopf
wird in einigen Ausführungsbeispielen
zur Anpassung des Winkels zwischen dem Griff und dem Kopf verwendet. Die
Bewegung dieser zwei Elemente wird nicht verhindert und es ist ein
Ziel darauf ausgerichtet, dass die Bürste sich dreht, falls sie
während
der Verwendung einen festen Gegenstand trifft. Auf der einen Seite
scheint es nicht besonders praktisch, dass zur Winkeländerung
zwischen Griff und Kopf die Bürste angehoben
werden muss und der Winkel durch Drehen an einem Getrieberad angepasst
werden muss, auf der anderen Seite ist es nicht besonders praktisch,
dass es nicht manchmal möglich
ist, einen kraftvollen Drall von dem Bürstengriff auf den Kopf oder
umgekehrt zu übertragen.
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Die
US-A-3 273 192 offenbart einen Farbroller mit einem Schaft mit einem
Drehgelenk, das eine Drehachse aufweist, die relativ zur Längsachse
des Schafts um 90° abgewinkelt
ist. Das Drehgelenk umfasst zwei scheibenartige gezahnte Schwenkoberflächen und
einen Nut-Bolzen-Mechanismus zur Verriegelung des Gelenks in einer
gewünschten
Position oder Freigabe des Gelenks zur Einstellung.
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Die
US-A-S 860 902 offenbart einen Farbroller mit einem Schaft mit einem
oder mehreren Drehgelenken, die Drehachsen aufweisen, die schräg relativ
zur Längsachse
des Schafts sind. Die Gelenke umfassen scheibenartige, möglicherweise
gezahnte Schwenkoberflächen
und Nut-Bolzen-Mechanismen für
sowohl die Freigabe der Verbindungen zur Einstellung oder Verriegelung
der Verbindungen, um durch die Einstellung erhaltene Positionen
beizubehalten.
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Zusammenfassung
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Griff bereit zu stellen, welcher
ein Handwerkzeug, wie z.B. einen Kehrbesen, einen Rechen, einen
Laubrechen, eine Schiebehacke, eine Jäthacke oder irgendein anderes
Handwerkzeug, insbesondere ein Haushalts- oder Gartenwerkzeug mit
einem vorzugsweise langen Handgriff, flexibler und einfacher zu
handhaben macht.
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Unter
einem Werkzeug mit einem langen Griff, d.h. einem langgriffigen
Werkzeug, ist im Allgemeinen ein Werkzeug mit einem langen Griff
zu verstehen, das es einem Benutzer, der den Griff hält, ermöglicht,
seine Hände
in einem wesentlichen Abstand von dem Werkzeugkopf zu halten.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Griff nach der Art, der in der Einleitung beschrieben
worden ist, und der durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Anspruchs 1 charakterisiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis
11 definiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Drehgelenk bzw. die Schwenkverbindung einen Mechanismus
mit Vertiefungen, der Eingriffsmittel auf einem der Verbindungselemente
umfasst, wobei die Eingriffsmittel angepasst sind, um in entsprechende
Eingriffselemente auf dem zweiten Verbindungselement einzugreifen,
um eine Vielzahl von diskreten gegenseitigen Winkelpositionen in
Bezug auf die zwei Verbindungselemente zu bestimmen, wobei die Eingriffsmittel
Eingriffsflächen
umfassen, die in einer derartigen Weise schräg sind, dass der Eingriff durch
Einwirken von entgegengesetzt gerichteten Drehkräften auf die zwei Verbindungselemente, die
eine definierte Größe überschreiten,
gelöst
werden kann und wobei zumindest ein Federelement vorhanden ist,
um die Eingriffsmittel der zwei Verbindungselemente in Richtung
des gegenseitigen Eingriffs zu bewegen. Durch Kombination des schrägen Winkels
und des Mechanismus mit Vertiefungen in dem Drehgelenk wird erreicht,
dass ein Werkzeug durch eine aktive Verdrehung des Griffs auf einen
definierten Winkel zwischen dem Kopf und dem Griff eingestellt werden
kann und dass der gewählte
Winkel dann so lange beibehalten wird, wie die Kräfte, die
auf das Werkzeug einwirken, eine bestimmte Größe nicht überschreiten.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Eingriffsmittel von einer der Schwenkoberflächen von
einem der Drehgelenke durch Vertiefungen oder Erhöhungen mit
Flächenbereichen
gebildet, die sich im wesentlichen radial erstrecken und schräg in Richtung
des Bodens der einzelnen Vertiefung oder zur Spitze der individuellen
Erhöhungen
relativ zu einer Richtung, die parallel mit der Drehachse ist, konvergieren
und wobei die Federmittel eine Feder zum gegenseitigen Vorspannen
der zwei Verbindungselemente ist. Die schrägen Oberflächen der Eingriffsmittel stellen
sicher, dass ein aufgebrachtes Drehmoment auf die zwei Verbindungselemente
sie relativ zueinander dazu bringt, dass sie voneinander weg gleiten,
und zwar gegen die Kraft der Feder, um den Eingriff zu lösen. Wenn
das Drehmoment nach einer gewünschten
Drehung gelockert wird, wird die Feder die beiden Verbindungselemente
wieder einander in Richtung eines neuen Eingriffs zwischen den Eingriffsmitteln
bringen.
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Die
Eingriffsmittel sind vorzugsweise eng beabstandet und äquidistant.
Hierdurch wird eine erhöhte
Anzahl von Einstellungsmöglichkeiten
erreicht und es wird sichergestellt, dass ein neuer Eingriff zwischen
den Eingriffsmitteln immer erzeugt wird, wenn einen Eingriff brechendes
Drehmoment gelockert wird.
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Die
Eingriffsmittel können
dann in adäquater Weise
Zähne und
dazwischen liegende Vertiefungen sein. Jeder Zahn weist vorzugsweise
einen dreiecksförmigen
Querschnitt in einer Ebene parallel mit der Drehachse und senkrecht
zu dem Radius von der Drehachse zu dem Zahn auf. Darüber hinaus
weisen die Zähne
vorzugsweise einen Scheitelwinkel von 80° bis 120°, vorzugsweise 90° bis 110° auf. Dies
liefert einen guten Eingriff zwischen den Verbindungselementen zur
Beibehaltung einer definierten Einstellung, während ein adäquates Drehmoment
auf den Griff um seine Längsachse
die Einstellung ändern wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Drehgelenk einen Stift, der in einem der Verbindungselemente
festgehalten ist und durch das andere Verbindungselement sich koaxial
mit der Drehachse erstreckt, wobei der Stift mit einem Klemmelement
verbunden ist, wodurch eine gegenseitige Drehung des letzteren und
des Stifts sie in eine gegenseitige Position bringt, in welcher
sie den zwei Verbindungselementen ermöglichen, sich entlang der Drehachse
gegen den Einfluss der Feder voneinander wegzubewegen, während durch
Drehung auf eine zweite gegenseitige Position sie eine derartige Bewegung
verhindern. Auf diese Weise wird es möglich, den Griff und den Kopf
in einer gewählten
gegenseitigen Position zu verriegeln. Der Stift und das dazu relativ
drehbare Element können
eine Schraube oder eine Mutter wie in der US-A-6 128 800 sein.
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Das
Klemmelement umfasst jedoch vorzugsweise einen exzentrischen Bereich,
der schwenkbar um eine Achse senkrecht zur Drehachse ist. Auf diese
Weise wird eine besonders einfache und schnell handhabbare Verriegelungsmöglichkeit
bereitgestellt.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Feder eine Schraubenfeder, die koaxial um den Stift zwischen
dem zweiten Verbindungselement und dem Klemmelement angeordnet ist,
wobei ein ringförmiges
Element koaxial um den Stift zwischen der Feder und dem Klemmelement
angeordnet ist und einen U-förmigen
Querschnitt entlang der Drehachse aufweist, wobei die Feder an dem
Boden des U anschlägt
und wobei die Schenkel des U an dem zweiten Verbindungselement anschlagen,
wenn das Klemmelement in der zweiten Position ist.
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Der
verlängerte
Schaftbereich kann geradlinig sein, wobei in diesem Fall die Längsachse
mit der Mittelachse des Schaftbereichs übereinstimmen wird. Alternativ
kann der Schaftbereich gekrümmt oder
S-förmig
sein, wie es an sich bekannt ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Detail an Hand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen beschrieben, bei welchen
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1 eine
Seitenansicht einer Bürste
mit einem Griff gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
Explosionsdarstellung des Drehgelenks aus 1 ist.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten und anderer beispielhafter Ausführungsformen.
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1 zeigt
eine Bürste
mit einem Bürstenkopf 1 mit
Borsten und einem geradlinigen Schaftbereich 3 mit einem
Griffende 3a und einem Werkzeugende 3b. Der Bürstenkopf 1 ist
mit dem Werkzeugende 3b des Schaftbereichs mittels eines
Drehgelenks 4 verbunden, wobei der Bürstenkopf 1 relativ
zu dem Schaftbereich 3 und seiner Längsachse 5 um eine
Drehachse 6, die sich unter einem Winkel α von ungefähr 45°, wie durch
den Pfeil 7 angegeben, erstreckt, drehbar ist. Die gegenseitige
Position des Bürstenkopfs
und des Schaftbereichs 3 kann mittels eines Drehgriffs 24 verriegelt
werden. Eine detaillierte Erläuterung
wird nachfolgend gegeben.
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2 zeigt
das Drehgelenk 4 in einer Explosionsdarstellung mit einem
ersten Verbindungselement 8 zur Verbindung mit dem Bürstenkopf 1 und
einem zweiten Verbindungselement 9 zur Verbindung mit dem
Werkzeugende 3b des Schaftbereichs 3. Die Verbindungselemente 8, 9 weisen
jeweils eine Schwenkoberfläche 10 mit
Eingriffsmitteln in der Form von Zähnen 11 und dazwischen
angeordneten Vertiefungen 12 auf. Die Zähne weisen einen dreieckförmigen Querschnitt
mit einem Scheitelwinkel von ungefähr 100° auf. Die Vertiefungen haben
einen entsprechenden Querschnitt. Der Höhenunterschied zwischen den
Spitzen der Zähne
und den Senken der Vertiefungen beträgt ungefähr 2 mm.
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In
der Mitte, in Bezug auf die Schwenkoberfläche 10 und senkrecht
dazu ist das erste Verbindungselement mit einem kreisförmigen zylindrischen Stift 13 mit
einer Durchgangsöffnung 14 an
seinem freien Ende vorgesehen.
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Durch
Zusammenbau des Drehgelenks 4 werden die zwei Verbindungselemente 8 und 9 zusammengebracht,
wobei der Stift 13 durch eine Durchgangsöffnung 15 in
dem zweiten Verbindungselement 9 hindurchragt, wodurch
die zwei Schwenkoberflächen 10 in
Anschlag gegeneinander gebracht werden, wobei ihre jeweiligen Zähne 11 und Vertiefungen 12 in
gegenseitigem Eingriff sind. Der Stift wird weiterhin durch eine
Schraubenfeder 16, ein Ringelement 17 mit U-förmigem Querschnitt,
eine Unterlegscheibe 18 und in ein Klemmelement 19 mit eine
Durchgangsöffnung 20 in
einer derartigen Weise gesteckt, dass die Öffnung 14 des Stifts 13 mit
der Öffnung 20 fluchtend
ist. Ein Verriegelungsstift 21 ist in die zwei Öffnungen 14 und 20 gepresst,
um das Drehgelenk zusammengebaut zu halten.
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Das
Klemmelement 19 besteht aus einem exzentrischen Bereich 23 und
dem Griff 24 und kann mittels des Griffs 24 um
den Verriegelungsstift 21 zwischen einer Öffnungsposition,
die in 1 durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist und
der Verriegelungsposition, die durch ein punktstrichlierte Linie gezeigt
ist, gedreht werden.
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Die Öffnung 15 in
dem zweiten Verbindungselement 9 weist an ihrem zu dem
ersten Verbindungselement 8 nächsten Ende einen Durchmesser entsprechend
dem Durchmesser des Stifts 13 mit einem geeigneten Spielraum
zur Vermeidung von Reibung auf. An dem entgegen gesetzten Ende weist
die Öffnung
eine größeren Durchmesser
auf und die Seitenwände
der Öffnung
sind dort mit axialen Rippen 25 versehen, die mit Vertiefungen 26 in
der Oberfläche
des Ringelements 17 in einer derartigen Weise zusammenwirken,
dass letzteres nicht um die Drehachse drehen kann, wenn es in der Öffnung 15 aufgenommen
worden ist.
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Eine
radial sich erstreckende Schulter 27 bildet einen Übergang
zwischen den zwei Enden mit unterschiedlichem Durchmesser in der Öffnung 15. Diese
Schulter 27 bildet eine Anschlagfläche für das Ringelement 17 und
die Schraubenfeder 16.
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Das
Ringelement 17 hat einen inneren Durchmesser, der es ermöglicht,
die Schraubenfeder 16 aufzunehmen. Das Ringelement weist
aufgrund seines U-förmigen
Querschnitts einen ringförmigen Flansch 28 auf,
der sich um den Stift 13 erstreckt, wenn das Drehgelenk 4 zusammengebaut
wird, wobei ein geeignetes Spiel zwischen dem Stift 13 und dem
ringförmigen
Flansch 28 zur Vermeidung von Reibung vorgesehen wird.
Der ringförmige
Flansch 28 bildet den Boden des U und bildet einen Anschlag für die Schraubenfeder 16.
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Das
Ringelement 17 ist an seiner Endoberfläche 29, die mit den
freien Enden der Schenkel des U korrespondiert, mit einer zweiteiligen
Schraubenfläche
versehen, wie in 2 zu sehen ist und die Schulter 27 ist
entsprechend gestaltet. Durch gegenseitiges Drehen des Verbindungselements 9 und
des Ringelements 17 wird eine Einstellung des Abstands zwischen
der Schulter 27 und des ringförmigen Flansches 28 vorgenommen,
wenn das Ringelement 17 im Anschlag gegenüber der
Schulter 27 ist. Das kann für die Kompensation von Herstellungstoleranzen und
die Einstellung eines Anschlagdrucks in einer verriegelten Position
verwendet werden, was nachfolgend im Detail beschrieben wird. Die
Zweiteilung der Schraubenfläche
stellt sicher, dass immer ein gegenseitiger symmetrischer Anschlag
zwischen den Schraubenflächen
um die Drehachse 6 vorliegt.
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Der
exzentrische Bereich 23 des Klemmelements 19 ist
mit einer Anschlagoberfläche 30 versehen,
die exzentrisch relativ zu der Öffnung 20 sich
erstreckt. Somit ist der Abstand von der Öffnung 20 und folglich
des Verriegelungsstifts 21 zum Anschlagpunkt gegenüber der
Unterlegscheibe und konsequenterweise des Ringelements 17 kleiner,
wenn das Klemmelement 19 in seiner gelösten Position ist, als wenn
das Klemmelement 19 in der Verriegelungsposition ist.
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Wenn
das Klemmelement 19 in der Verriegelungsposition ist, sind
alle Elemente des Drehgelenks bzw. der Schwenkverbindung 4 festgeklemmt,
d.h. die Eingriffsmittel der Schwenkoberflächen 10 sind vollständig im
Eingriff, das Ringelement 17 ist im Anschlag gegen die
Schulter 27, die Unterlegscheibe 18 ist im Anschlag
gegen das Ringelement 17 und die Anschlagoberfläche 30 des
Klemmelements 19 ist im Anschlag gegen die Unterlegscheibe 18.
Es ist deshalb für
die Eingriffsmittel 11, 12 auf den beiden Schwenkoberflächen nicht
möglich,
gelöst
zu werden, so dass das Drehgelenk 4 in seiner Position
verriegelt ist.
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Wenn
das Klemmelement 19 zur Öffnungsposition bewegt wird,
wird der Abstand von der Schulter 27 zu der Anschlagoberfläche 30 vergrößert und
deshalb wird die Schraubenfeder 16 das Ringelement ein
bisschen in eine Richtung aus der Öffnung 15 herausschieben,
wodurch ein Spiel zwischen dem Ringelement 17 und der Schulter 27 bereit
gestellt wird. Die Schraubenfedern stellen sichern, dass eine gewisse
Spannung bei den übrigen
der oben erwähnten
Anschläge
aufrecht erhalten bleibt.
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In
der letzteren Position ist es für
die zwei Verbindungselemente 8 und 9 möglich, voneinander zurückzuweichen,
falls beispielsweise eine Person, die die Bürste benutzt, diese mit einem
festen Griff am Schaftbereich 3 um die Längsachse 5 verdreht und
somit das Drehgelenk 4 einem Drehmoment aussetzt. Falls
die Bürste
in einer normalen Gebrauchsposition mit dem Griff schräg in Bezug
auf die Arbeitsoberfläche
gehalten wird, wird diese Oberfläche über den
Bürstenkopf
Widerstand gegen die Drehbewegung erzeugen. Dann gleiten die schrägen Oberflächen der
Zähne 11 auf
den beiden Schwenkoberflächen 10 gegeneinander
und schieben die Drehelemente 8 und 9 voneinander
weg, bis der gegenseitige Eingriff der Verbindungselemente 8 und 9 gelöst ist und
die zwei Drehelemente 8 und 9 relativ zueinander
gedreht sind, bis die Zähne 11 in
der nächsten Vertiefung 10 in
Position gehen. Somit werden die zwei Drehelemente 8 und 9 schrittweise
relativ zueinander gedreht, bis der Nutzer die Verdrehung des Schaftbereichs 3 beendet.
Die Bürste
kann in der neuen Position verwendet werden, bis eine bestimmte
Drehmoment liefernde Last angelegt wird. Falls diese Last überschritten
wird und falls es gewünscht ist,
die Position beizubehalten, kann das Drehgelenk 4 mittels
des Griffs 24 verriegelt werden.
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Der
Nutzer kann den Griff 24 durch seine Füße steuern bzw. kontrollieren.
Die Bürste
und ihre Einstellung kann somit ohne die Notwendigkeit für den Benutzer
stattfinden, seine aufrechte Arbeitsposition zu verlassen und ohne
die Bürste
aufnehmen zu müssen.
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Das
erste Drehelement 8, das zur Verbindung mit dem Bürstenkopf
vorgesehen ist, weist vorzugsweise einen Stift 31, der
nicht im Detail gezeigt ist, zur Verbindung mit dem Bürstenkopf
auf. Dieser Stift 31 kann in derselben Weise wie ein bekanntes Griffende
konstruiert sein, wodurch der beschriebene Griff einen bekannten
Griff, nicht nur einer Bürste sondern
alternativ eines Rechens, eines Laubrechens, eines Bodenschrubbers,
einer Jäthacke
und in allen anderen Fällen,
wo ein Griff mit den beschriebenen Drehfunktionen gewünscht wird, ersetzen kann.
Es ist ebenfalls möglich,
den Stift 31 und somit das erste Drehgelenk 8 integral
mit dem fraglichen Werkzeugkopf auszulegen.