DE69324685T2

DE69324685T2 - Einstellbare greifvorrichtung

Info

Publication number: DE69324685T2
Application number: DE69324685T
Authority: DE
Inventors: Edward Boris Srhoj
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2013-06-22
Also published as: DE69324685D1; CA2138400C; EP0652815A4; JPH07507969A; US5540124A; KR100287360B1; CN1084444A; WO1994000276A1; CN1049172C; ATE179353T1; EP0652815B1; EP0652815A1; AU2121192A; CA2138400A1; AU630855B3

Description

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine regulierbare bzw. einstellbare Greifvorrichtung, die gemäß einem besonderen Aspekt in der Form einer einstellbaren Hülse ausgebildet ist.

Stand der Technik

Hülsensätze bzw. Steckhülsensätze sind ein übliches Werkzeug, welches zum Betätigen von Schraubenbolzen und Muttern verwendet wird. Normalerweise umfassen derartige Hülsensätze mehrere Hülsen in unterschiedlichen Größen, um für verschieden große Muttern oder Bolzen verwendet werden zu können. Der Gebrauch derartiger Hülsen bzw. Steckhülsen ist häufig dort unzulänglich, wo beispielsweise viele unterschiedlich große Muttern oder Schraubenbolzen zusammentreffen, da verschiedene Steckhülsen erforderlich sind, wobei jeweils eine der Hülsen von dem Betätigungswerkzeug oder dem Schraubenschlüssel abgenommen und eine Hülse mit zutreffender Größe wieder angebracht werden muß, um mit der speziellen Größe einer zu betätigenden Mutter oder eines zu betätigenden Bolzen übereinzustimmen. Ungünstige Situationen entstehen häufig auch dann, wenn eine spezielle Größe einer Hülse nicht sofort verfügbar ist.
In der Vergangenheit sind einige einstellbare Steckhülsen vorgeschlagen worden, um die vorstehenden Probleme zu beseitigen. Jedoch besitzen die bekannten, einstellbaren Steckhülsen eine Reihe von Nachteilen. Beispielsweise sind derartige einstellbare Steckhülsen im allgemeinen verhältnismäßig kompliziert, wobei sie einige integrierte Federn aufweisen, um die Greifklauen vorzuspannen. Die Verwendung von Federn führt häufig zu Schwierigkeiten bei der Herstellung und im Gebrauch. Andere einstellbare Steckhülsen, wie sie in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/US 86/01 319 (WIPO Nr. WO87/07864) offenbart sind, weisen neben der Tatsache, daß sie aus einer Vielzahl von Bauteilen hergestellt und verhältnismäßig kompliziert in ihrer Handhabung sind, einen eingeschränkten Öffnungsbereich auf, so daß ihr Einsatz begrenzt ist. Weiterhin besitzen einstellbare Steckhülsen Außenabmessungen, die sie unbrauchbar für die Verwendung in engen Räumen machen. Eine einstellbare Greifvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus dem US-Patent Nr. 1,413,444 bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, durch Vorsehen einer regulierbaren bzw. einstellbaren Steckhülse, welche einen einfachen Aufbau besitzt, damit sie einfach hergestellt werden kann, eine oder mehrere der vorstehend erwähnten Nachteile zu beseitigen oder zumindest abzumildern. Die vorliegende Erfindung zielt weiterhin darauf ab, eine regulierbare bzw. einstellbare Greifvorrichtung bereitzustellen, die so konstruiert sein kann, daß sie verhältnismäßig kleine Gesamtabmessungen besitzt, wodurch sie in die Lage versetzt wird, in engen Räumen verwendet zu werden. Die vorliegende Erfindung hat weiterhin zur Aufgabe, eine regulierbare bzw. einstellbare Greifvorrichtung zu schaffen, in der der Bereich der Klemmbackenöffnung verhältnismäßig groß ist, um so das Ergreifen von Elementen in unterschiedlichen Größen zu erleichtern. Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zutage treten.
Die vorliegende Erfindung stellt eine regulierbare bzw. einstellbare Greifvorrichtung bereit, die enthält: einen Körper, eine Einstelleinrichtung, die an dem Körper befestigt und relativ dazu um eine zentrale Achse des Körpers drehbar ist, eine Führung, die mit der Einstelleinrichtung zusammenwirkt und entlang der zentralen Achse verläuft, wobei die Führung eine Vielzahl von gekrümmten Führungsflächen aufweist, und eine Vielzahl von Klemmbacken, die in einem Abstand um die zentrale Achse angeordnet und zur Bewegung relativ zu dem Körper gestützt sind, wobei die Klemmbacken gekrümmte Flächen aufweisen, die zu den entsprechenden gekrümmten Flächen auf der Führung komplementär sind, wobei die Klemmbacken entlang der entsprechenden Führungsflächen verschiebbar sind und jede der Klemmbacken einen frei endenden Greifteil aufweist, wobei die Einstelleinrichtung mit den Klemmbacken zusammenwirkt und so eingerichtet ist, daß beim Drehen die Klemmbacken radial nach innen oder nach außen relativ zu der zentralen Achse bewegt werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede der Klemmbacken wenigstens einen Teil aufweist, der zwischen den entsprechenden Führungsflächen und der Einstelleinrichtung, die die Führung umgibt, liegt und ein Innengewinde eines Wälzkreises aufweist, der im Durchmesser in Längsrichtung der zentralen Achse zunimmt, wobei das Gewinde in einen oder mehrere Zähne an den Klemmbacken so eingreift, daß die Drehung der Einstelleinrichtung die Klemmbacken so zur Bewegung entlang der gekrümmten Führungsflächen veranlaßt, daß sich jeder der Greifteile relativ zu der zentralen Achse radial nach innen oder außen bewegt.
Vorzugsweise sind die gekrümmten Flächen der Führung durch längsverlaufende Rippen getrennt, wobei bei jeder der Klemmbacken wenigstens ein Teil zwischen den entsprechenden Rippen liegt.
Bevorzugt verlaufen bzw. erstrecken sich die Klemmbacken durch Schlitze, welche zwischen der Führung und der Einstelleinrichtung definiert bzw. ausgebildet sind. Weiterhin vorzugsweise weist die Einstelleinrichtung ein hohles Element mit dem Gewinde auf, daß sich innen an dessen einem Ende befindet.
Weiter bevorzugt, besitzt das hohle Element an seinem dem Gewinde gegenüberliegenden Ende eine Einrichtung zum Eingreifen in den Körper, damit sich die Einstelleinrichtung relativ zu dem Körper um die zentrale Achse bewegen läßt.
Darüber hinaus sind weiterhin vorzugsweise die Greiferteile jeweils zueinander nach innen geneigt, wenn die Klemmbacken sich in der geschlossenen Position befinden.
Außerdem weist der Körper bevorzugt eine Einrichtung zum Ankoppeln an ein Antriebswerkzeug auf, wobei die bevorzugte Einrichtung zum Ankoppeln eine Buchse in einem Ende des Körpers besitzt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren

Um die Erfindung leichter zu verstehen und praktisch anwenden zu können, wird nun auf die beigefügten Zeichnungsfiguren Bezug genommen, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben. Hierbei ist:
Fig. 1 eine halbgeschnittene Längsansicht einer einstellbaren bzw. regulierbaren Greifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Klemmbacken zurückgezogen sind;
Fig. 2 eine Stirnansicht in Richtung X der in Fig. 1 wiedergegebenen Vorrichtung;
Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung Y der in Fig. 1 wiedergebenen Vorrichtung;
Fig. 4, 5 Darstellungen einer typischen Klemmbacke, die bei der Greifvorrichtung der Erfindung einsetzbar ist;
Fig. 6 eine Wiedergabe einer typischen Führung für die Klemmbacken der einstellbaren Greifvorrichtung der Erfindung;
Fig. 7 eine halbgeschnittene Längsansicht der einstellbaren Greifvorrichtung der Erfindung, bei der die Klemmbacken in einer ausgefahrenen Position angeordnet sind; und
Fig. 8 eine Stirnansicht der Vorrichtung, bei der die Klemmbacken ausgefahren sind.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Es wird nun auf die Zeichnungsfiguren und zunächst auf die Fig. 1 bis 6 Bezug genommen. In diesen ist eine einstellbare bzw. regulierbare Greifvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergegeben, die einen Körper 11 mit einer zentralen Achse 12 aufweist und an einem Ende mit einer mittigen, quadratischen Ausnehmung 13 versehen ist, die dazu vorgesehen ist, in Eingriff mit einen Mitnehmer eines Betätigungswerkzeuges oder eines Schraubenschlüssels zu gelangen. An dem Körper 11 ist eine Führung 14 befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet, welche sich entlang der Achse 12 in Längsrichtung des Körpers 11 erstreckt.
Die Führung 14 besitzt, wie dies aus Fig. 6 ersichtlich ist, an ihrem Ende benachbart dem Körper 11 einen im wesentlichen dreiecksförmigen Querschnitt, um einen Schaft 15 zu bilden, welcher mit dem Körper 11 verbunden ist. An ihrem gegenüberliegenden Ende bildet die Führung 14 drei sich längserstreckende, gekrümmte Gleitwege oder Gleitoberflächen 16. Wie dies ersichtlich ist, sind die Gleitwege 16 um die Achse 12 mit benachbarten Gleitwegen 16 so angeordnet, daß sie in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sind, und sind voneinander durch sich längserstreckende Rippen 17 getrennt, wobei die Rippen 17 an dem freien Ende der Führung 14 äußere gekrümmte Oberflächen besitzen, die auf die Achse 12 zentriert sind. Sowohl die Gleitwege 16 als auch die Rippen 17 weiten sich in Richtung des freien Endes der Führung 14 auf, um entlang von Bögen zu liegen, die um eine Achse 18 zentriert und mit einem Radius R von der Achse 18 angeordnet sind, welche außerhalb der Gleitwege 16 angeordnet ist und sich senkrecht zu der zentralen Achse 12 des Körpers 11 sowie der Führung 14 erstreckt.
Für das Zusammenwirken mit der Führung 14 sind drei Klemmbacken 19 vorgesehen, von denen jede an einem Ende einen gekrümmten Schaft 20 besitzt, welche eine innenliegende Oberfläche 21 aufweist, die komplementär zu den gekrümmten Oberflächen der Gleitwege 16 ist. Jeder Schaft 20 ist innerhalb eines entsprechenden Gleitweges 16 so aufgenommen, daß er längs des Gleitweges 16 gleiten kann, während er sich in Lagerkontakt bzw. in Anlage mit diesem befindet. Jede Klemmbacke 19 besitzt darüber hinaus an ihrem gegenüberliegenden freien Ende einen Greifabschnitt 22, welcher geneigt oder in einem stumpfen Winkel zu dem Schaft 12 verläuft bzw. sich so erstreckt, daß es den Klemmbacken 19 ermöglicht wird, einen Gegenstand in allen Positionen zu erfassen, wie dies nachstehend erläutert werden wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Abschnitte nach innen in Richtung zueinander in die geschlossene Position der Vorrichtung 10 geneigt. Der Schaft 20 jeder Klemmbacke 19 besitzt darüber hinaus an seiner Außenseite mehrere Zähne 23, welche längs des Schaftes voneinander beabstandet angeordnet sind und welche zum Zusammenwirken mit einer Einstelleinrichtung 24 in der Lage sind.
Die Einstelleinrichtung 24 ist an dem Körper 11 und der Führung 14 für eine Drehung um die zentrale Achse 12 angebracht. Die Einstelleinrichtung 24 besitzt eine Rohr- oder Hülsenform und enthält an einem Ende einen kreisförmigen Ring 25, welcher innerhalb einer entsprechend geformten, kreisförmigen Nut 26 in dem Ende des Körpers 11 angeordnet ist, um dadurch eine Drehbewegung der Einstelleinrichtung 24 gegenüber dem Körper 11 zu ermöglichen. An ihrem gegenüberliegenden Ende ist die Einstelleinrichtung 24 bei 27 mit einem innenliegenden, spiralförmigen Gewinde versehen, wobei das Gewinde 27 mit einem zunehmenden Flankendurchmesser von seinem inneren axialen Ende zu seinem äußeren axialen Ende ausgebildet ist, um eine glockenförmige Ausgestaltung zu bekommen, wodurch sie mit der Krümmung der Gleitwege 16 und der Schäfte 20 übereinstimmt. Die Zähne 23 der entsprechenden Schäfte 20 befinden sich in Eingriff mit dem spiralförmigen Gewinde 27, um die Einstellbewegung der Klemmbacken 19 zu ermöglichen, wie dies nachstehend erläutert wird. Wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, wirkt die Einstelleinrichtung 24 mit den Rippen 17 so zusammen, daß die offenen äußeren Seiten der Gleitwege 16 verschlossen sind und Schlitze 28 ausgebildet sind, durch die die Schäfte 20 der Klemmbacken 19 hervorstehen. Die Klemmbackenschäfte 20 werden auf diese Weise im Gebrauch zu einer Bewegung entlang der Gleitwege 16 und zwischen den entsprechenden Rippen 17 gezwungen.
Bei der Drehung der Einstelleinrichtung 24 in entgegengesetzte Richtungen veranlaßt das Zusammenwirken zwischen den Gewinden 27 und Zähnen 23 an der Einstelleinrichtung 24 bzw. dem Klemmbackenschäften 20 eine Bewegung der Klemmbacken 19 in Längsrichtung der zentralen Achse 12 der Vorrichtung 10 zwischen der in Fig. 1 gezeigten Position und der in Fig. 7 gezeigten Position. Darüber hinaus veranlaßt das Zusammenwirken zwischen den entsprechenden gekrümmten Oberflächen der Gleitwege 16 und den gekrümmten Oberflächen 21 der Klemmbackenschäfte die Klemmbacken, sich radial einwärts und auswärts relativ zu der Achse 12 zu bewegen, da die Schäfte 20 in Längsrichtung des Körpers 11 und der Führung 14 bewegt werden.
Daher sind in der geschlossenen Position, die in Fig. 1 und 3 gezeigt ist, die Klemmbackenschäfte 20 vollständig zurückgezogen und die Greifabschnitte 22 der Klemmbacken 19 benachbart zueinander angeordnet, um die minimale Greifgröße zu bilden, d. h. um die sechseckige Mutter oder den sechseckigen Schraubenbolzenkopf 29 zu erfassen, die bzw. der mit unterbrochenen Außenlinien wiedergegeben ist. In der vollständig ausgefahrenen Position der Klemmbackenschäfte 20 sind die Greifabschnitte 22 in eine Position geöffnet, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, um das Ergreifen eines hexagonalen Kopfes 30, der mit unterbrochenen Außenlinien wiedergegeben ist, zu ermöglichen. Es ist daher erkennbar, daß die beschriebene Anordnung einen großen Öffnungsumfang der Klemmbacken 19 ermöglicht, wodurch das Ergreifen eines umfangreichen Größenbereiches von Schraubenbolzen oder Muttern verwirklicht wird.
Die Greifvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet, als eine einstellbare bzw. regulierbare Hülse bzw. Steckhülse zum Ergreifen hexagonaller Muttern oder Schraubenbolzenköpfe verwendet zu werden. Die Vorrichtung 10 der Erfindung kann jedoch auch beim Ergreifen anderer Gegenstände, wie beispielsweise quadratische Köpfe von Muttern oder Schraubenbolzen eingesetzt werden. Bei einer solchen Konfiguration kann die Vorrichtung 10 mit zwei gegenüberliegenden Klemmbacken oder vier oder mehr Klemmbacken vorgesehen werden, die um die Achse 12 der Vorrichtung 10 angeordnet sind.
Der Greifabschnitt 22 der Klemmbacken 19 kann, falls dies gewünscht wird, an seinen Innenflächen mit einer Endbearbeitung der Flächen versehen sein, die eine Erhöhung des Grips bzw. Reibbeiwertes erzeugt, beispielsweise einer Bearbeitung mit Nuten, um ein Rutschen zu vermeiden. Bei einer alternativen Ausgestaltung können die innenliegenden Greifflächen der Greifabschnitte 22 eine konvexe Gestaltung im Querschnitt aufweisen, um einen zu ergreifenden Gegenstand entlang der Spitze der konvexen Form zu ergreifen. Die äußere Oberfläche der Einstelleinrichtung 24 kann darüber hinaus in geeigneter Weise mit einer Rändelung oder mit anderen Oberflächenbearbeitungen versehen sein, um das Ergreifen und Festhalten von Hand zu erleichtern, oder Gestaltungen besitzen, die ein Festhalten unter Verwendung eines separaten Werkzeuges ermöglicht. Die Einstelleinrichtung 24 kann darüber hinaus eine nach außen sich öffnende Form besitzen, um die Dicke der Wand um dem Kopf 27 zu vergrößern und ein leichtes Ergreifen zu ermöglichen. Obwohl der Körper 11 der Vorrichtung 10 in der Weise beschrieben worden ist, daß er eine büchsenförmige, quadratische Ausnehmung 13 besitzt, kann er mit anderen Gestaltungen versehen sein, um mit einem Betätigungswerkzeug oder einem Schlüssel zusammenzupassen. Alternativ kann der Körper 1 l mit einer steckerförmigen Ausgestaltung, wie beispielsweise hexagonalen Flächen an seiner Außenoberfläche oder einem hexagonalen Bolzen ausgestattet sein, um das Ergreifen durch ein geeignetes Werkzeug zu erleichtern. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann der Körper 1 l einstückig mit einem Schraubenschlüssel oder einem Hebelarm ausgebildet oder mit diesen, beispielsweise durch ein Kardangelenk verbunden sein.
Darüber hinaus können die Zähne 23 an den Klemmbacken 19 in einer weiteren alternativen Ausgestaltung eliminiert sein, wie die Gewinde 27 an der Einstelleinrichtung 24. Die Längsbewegung der Klemmbacken 19 kann dann durch andere Betätigungsmittel erreicht werden, die beispielsweise an den hinteren Enden der Klemmbacken 19 angreifen oder mit diesen verbunden sind, um die Längsbewegung zu bewirken. Derartige Mittel können ein Element mit einem Gewinde enthalten, dessen Drehbewegung in entgegengesetzte Richtungen die Längsbewegung der Klemmbacken 19 hervorruft. Die Klemmbacken 19 in dieser Ausgestaltung würden sich selbstverständlich entlang eines gekrümmten Weges bewegen, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
Die Vorrichtung 10 der Erfindung kann darüber hinaus durch einen Motor betätigt oder angetrieben werden. Beispielsweise kann der Körper 11 mit einem motorgetriebenen Betätigungswerkzeug verbunden werden oder die Einstelleinrichtung 24 kann drehbar in gegenüberliegende Richtungen durch einen Antriebsmotor oder Antriebsmittel beliebiger Form zum Ergreifen eines Gegenstandes beispielsweise zur Verwendung bei Herstellvorgängen angetrieben werden. Darüber hinaus kann der Körper 1 l in der vorstehend beschriebenen Form in einigen Ausgestaltungen eliminiert sein und die Führung 14 an einer alternativen Form des Werkzeugs angebracht oder enthalten sein.
Obwohl das Vorstehende im Wege eines illustrativen Ausführungsbeipiels wiedergegeben worden ist, können Modifikation und Variation innerhalb des Umfangs der Erfindung ausgeführt werden, wie dies durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Regulierbare Greifvorrichtung (10), die folgendes umfaßt:

einen Körper (11);

Einstelleinrichtung (24), die an dem Körper befestigt und relativ dazu um eine zentrale Achse (12) des Körpers (11) drehbar ist;

eine Führung (14) die mit der Einstelleinrichtung (24) zusammenwirkt und entlang der zentralen Achse (12) verläuft, wobei die Führung (14) eine Vielzahl von gekrümmten Führungsflächen (16) aufweist; und

eine Vielzahl von Klemmbacken (19), die in einem Abstand um die zentrale Achse (12) angeordnet sind und zur Bewegung relativ zu dem Körper (11) gestützt sind, wobei die Klemmbacken (19) gekrümmte Flächen (21) aufweisen, die zu den entsprechenden gekrümmten Flächen (16) auf der Führung (14) komplementär sind, wobei die Klemmbacken (19) entlang der entsprechenden Führungsflächen (16) verschiebbar sind und jede der Klemmbacken (19) einen frei endenden Greiferteil (22) aufweist;

wobei die Einstelleinrichtung (24) mit den Klemmbacken (19) zusammenwirkt und so eingerichtet ist, daß beim Drehen die Klemmbacken (19) radial nach innen oder nach außen relativ zu der zentralen Achse (12) bewegt werden;

dadurch gekennzeichnet, daß jede der Klemmbacken (19) wenigstens einen Teil aufweist, der zwischen den entsprechenden Führungsflächen (16) und der Einstelleinrichtung (24), die die Führung (14) umgibt, liegt und ein Innengewinde (27) eines Wälzkreises aufweist, der im Durchmesser in Längsrichtung der zentralen Achse (12) zunimmt, wobei das Gewinde in einen oder mehrere Zähne (23) an den Klemmbacken (19) so eingreift, daß die Drehung der Einstelleinrichtung (24) die Klemmbacken (19) so zur Bewegung entlang der gekrümmten Führungsflächen (16) veranlaßt, daß sich jeder der Greifteile (22) relativ zu der zentralen Achse (12) radial nach innen oder außen bewegt.

2. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die gekrümmten Flächen (16) der Führung (14) durch längsverlaufende Rippen (17) getrennt sind, wobei bei jeder der Klemmbacken (19) wenigstens ein Teil zwischen den entsprechenden Rippen (17) liegt.

3. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei zwischen der Führung (14) und der Einstelleinrichtung (24) Schlitze definiert sind, durch die die Klemmbacken (19) verlaufen.

4. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Einstelleinrichtung (24) ein hohles Element mit dem Gewinde (27) aufweist, das sich innen an dessen einem Ende befindet.

5. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei das hohle Element an seinem, dem Gewinde (27) gegenüberliegenden Ende eine Einrichtung zum Eingreifen in den Körper (11) aufweist, damit sich die Einstelleinrichtung (24) relativ zu Körper (11) um die zentrale Achse (12) bewegen läßt.

6. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Greiferteile (22) jeweils zueinander nach innen geneigt sind, wenn die Klemmbacken (19) sich in der geschlossenen Position befinden.

7. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Körper (11) eine Einrichtung zum Ankoppeln an ein Antriebswerkzeug aufweist.

8. Regulierbare Greifvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei die Einrichtung zum Ankoppeln eine Buchse (13) an einem Ende des Körpers (11) aufweist.