WO2008022649A1 - Handbetätigte zange mit kraftüberwachung - Google Patents

Handbetätigte zange mit kraftüberwachung Download PDF

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Walter Streuli
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    • B25B7/00—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools
    • B25B7/12—Pliers; Other hand-held gripping tools with jaws on pivoted limbs; Details applicable generally to pivoted-limb hand tools involving special transmission means between the handles and the jaws, e.g. toggle levers, gears

Definitions

  • Clamping rings are used for example in the automotive industry for attaching flexible hoses to rigid pipe nipples or for attaching bellows to propeller shafts.
  • pneumatic tongs such as are known from EP 1 163 979 A1
  • EP 1 163 979 A1 are used in production, among other things.
  • pliers With such pliers, the necessary for closing and clamping the clamping rings, sometimes considerable forces apply.
  • To protect both the clamping rings and the components to which they are applied it is customary to monitor the force applied in each case and to switch off the tong drive when a maximum force predetermined for the respective terminal type is reached.
  • Such a force monitoring and control device is known, for example, from EP 0 824 979 A1.
  • the invention has for its object to provide a hand-operated pliers, which ensures the generation of an intended force.
  • the achievement of this object is specified in claim 1.
  • the device provided thereafter signals the generation of a predetermined closing force between the jaws.
  • the design of the invention according to claim 2 is particularly advantageous because the signal generated upon reaching the predetermined closing force is transmitted directly to the hand of the user pressing the pliers and therefore is perceived in any case. Unlike a visible or audible signal, the attention of the installer is not distracted, and the signal does not go unnoticed.
  • the pliers particularly tightly encloses the tactile signal is transmitted accordingly clear.
  • the signal generated is particularly clear to the user.
  • the pliers can be adjusted so that the signal is generated at a to the respective purpose, such as the respective exciting terminal type, adapted, individually predetermined closing force.
  • the development of the invention according to claim 10 relates to measures for securing the mechanical strength of the pliers.
  • the design of the invention according to claim 1 1 is particularly advantageous in that the lever operated by the user as a result of its box-like shape protects the signaling device and its associated components against contamination and damage while maintaining a resistant shape.
  • FIG. 1 is a partially sectioned side view of a pair of pliers with signaling device
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the signaling device.
  • the forceps shown in the drawing has two legs 10, 11, which are connected via a bolt 12 hinged together and one each
  • the leg 10 includes an inner lever 15 and an outer lever 16, wherein the inner lever 15 is formed integrally with the jaws 14.
  • the outer lever 16 is also pivotally mounted about the pin 12.
  • An end portion 17 of the inner lever 15 is opposite to the bearing on the bolt 12 part of the inner lever 15 on the leg
  • a space 18 results.
  • the accommodated in the space 18 components are shown in Fig. 2 enlarged. These components include two compression springs 20, 21, each of which are arranged on a pin 22, 23 attached to the outer lever 16 and bias the two levers 15, 16 against each other. In the free, as shown in FIG. 2 right end of the pin 22 engages a screw
  • a signal device which comprises a vibrator 31 and a battery 32.
  • the vibrator 31 and the battery 32 are housed in a plastic part 33 shown hatched in Fig. 2, which is fastened by means of a screw 34 on the outer lever 16.
  • a screw 35 is further inserted, the head of which forms a first contact element 36.
  • the end portion 17 of the inner lever 15 is penetrated by a grub screw 37, the inner end of which faces the head of the screw 35 and forms a second contact element 38.
  • the distance between the contact elements 36, 38 can be changed by turning the grub screw 37, wherein the respective position of the grub screw 37 is secured by a lock nut 39.
  • the hand grips the pliers such that the actuating force is exerted on the pliers limb 11 and the outer lever 14 of the pliers limb 10.
  • the force acting on the outer lever 16 is transmitted via the compression springs 20, 21 to the inner lever 15 and thus to the jaws 14.
  • the outer lever 16 of the pliers leg 10 is formed in cross-section U-shaped and thus forms a housing, the inner lever 15, the end portion 17, the compression springs 20, 21 and the plastic part 33 with the components arranged therein on three sides, namely the left in the drawing outside and the two sides parallel to the drawing, surrounds. In this way, the signaling device 30 and the associated components are protected against mechanical damage and contamination.
  • the closed design also avoids injury to the user's hand.

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Abstract

Zum Signalisieren der mit einer handbetätigten Zange ausgeübten Kraft ist einer der Zangenschenkel 10 aus einem inneren Hebel 15 und einem äußeren Hebel 16 aufgebaut, wobei der innere Hebel 15 einen der Zangenbacken 14 trägt und über Druckfedern 20, 21 gegenüber dem von der Hand des Benutzers erfassten äußeren Hebel 16 vorgespannt ist. Die beiden Hebel 15, 16 weisen Kontaktelemente 36, 38 auf, die einander gegenüberstehen und dann, wenn die gegen die Vorspannung der Druckfedem 20, 21 wirkende Betätigungskraft einen vorgegebenen Wert erreicht, einander berühren und einen in dem Zangenschenkel 10 untergebrachten Vibrator 31 aktivieren.

Description

Handbetätigte Zange mit Kraftüberwachung
Beschreibung
Klemmringe werden beispielsweise in der Autoindustrie zum Befestigen von flexiblen Schläuchen an starren Rohrnippeln oder zum Anbringen von Faltenbälgen an Gelenkwellen eingesetzt. Zum Spannen derartiger Klemmringe wer- den in der Fertigung unter anderem pneumatische Zangen eingesetzt, wie sie aus EP 1 163 979 A1 bekannt sind. Mit solchen Zangen lassen sich die zum Schließen und Spannen der Klemmringe erforderlichen, zum Teil erheblichen Kräfte aufbringen. Zum Schutz sowohl der Klemmringe als auch der Bauteile, an denen sie angelegt werden, ist es üblich, die jeweils aufgebrachte Kraft zu überwachen und bei Erreichen einer für den jeweiligen Klemmentyp vorgegebenen Maximalkraft den Zangenantrieb abzuschalten. Eine derartige Kraftüberwachungs- und Steuereinrichtung ist beispielsweise aus EP 0 824 979 A1 bekannt.
Außerhalb der industriellen Fertigung, beispielsweise in Reparaturbetrieben, werden zum Spannen von Klemmringen handbetätigte Zangen eingesetzt; vergl. EP 1 191 270 A1 . In diesem Fall hängt es vom Geschick und der Erfahrung des Monteurs ab, ob der Klemmring mit ausreichender, aber auch nicht übermäßiger Kraft gespannt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine handbetätigte Zange anzugeben, die die Erzeugung einer vorgesehenen Kraft gewährleistet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben. Die danach vorgesehene Einrichtung signalisiert die Erzeugung einer vorgegebenen Schließkraft zwischen den Zangenbacken. Dadurch lässt sich etwa beim Spannen von Klemmringen sicherstellen, dass eine vorgegebene Kraft erreicht, aber nicht überschritten wird. Die Gestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist besonders günstig, weil das bei Erreichen der vorgegebenen Schließkraft erzeugte Signal unmittelbar auf die die Zange betätigende Hand des Benutzers übertragen wird und daher auf jeden Fall wahrgenommen wird. Anders als bei einem sieht- oder hörbaren Signal wird die Aufmerksamkeit des Monteurs nicht abgelenkt, und das Signal bleibt nicht unbemerkt. Da ferner die Hand bei Erreichen der vorgegebenen Kraft die Zange besonders fest umschließt, wird das fühlbare Signal entsprechend deutlich übertragen. Wird gemäß der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 als Signaleinrichtung ein Vibrator verwendet, so ist das erzeugte Signal für den Benutzer besonders deutlich.
Die in den Ansprüchen 5 bis 8 angegebenen Gestaltungen betreffen Maß- nahmen, die die erfindungsgemäße Zange in der Herstellung kostengünstig und in der Handhabung zweckmäßig machen.
In der Weiterbildung nach Anspruch 9 lässt sich die Zange so einstellen, dass das Signal bei einer an den jeweiligen Verwendungszweck, etwa den jeweils zu spannenden Klemmentyp, angepassten, individuell vorzugebenden Schließ- kraft erzeugt wird.
Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 10 betrifft Maßnahmen zur Sicherung der mechanischen Festigkeit der Zange.
Die Gestaltung der Erfindung nach Anspruch 1 1 ist insofern besonders günstig, als der vom Benutzer betätigte Hebel infolge seiner gehäuseartigen Form die Signaleinrichtung und die dieser zugeordneten Bauteile gegen Verschmutzung und Beschädigung schützt und gleichzeitig eine widerstandsfähige Form erhält.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Zange mit Signaleinrichtung und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Signaleinrichtung zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Zange weist zwei Schenkel 10, 11 auf, die über einen Bolzen 12 gelenkig miteinander verbunden sind und jeweils einen
Backen 13, 14 tragen. Der Schenkel 10 umfasst einen inneren Hebel 15 und einen äußeren Hebel 16, wobei der innere Hebel 15 mit dem Zangenbacken 14 einstückig ausgebildet ist. Der äußere Hebel 16 ist ebenfalls um den Bolzen 12 schwenkbar gelagert. Ein Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 ist gegenüber dem an dem Bolzen 12 gelagerten Teil des inneren Hebels 15 auf den Schenkel
11 zu versetzt, so dass sich zwischen dem Endabschnitt 17 des inneren Hebels
15 und dem äußeren Hebel 16 ein Raum 18 ergibt. Die in dem Raum 18 untergebrachten Bauteile sind in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Zu diesen Bauteilen gehören zwei Druckfedern 20, 21 , deren jede auf einem am äußeren Hebel 16 befestigten Stift 22, 23 angeordnet sind und die beiden Hebel 15, 16 gegeneinander vorspannen. In das freie, gemäß Fig. 2 rechte Ende des Stiftes 22 greift eine Schraube
24 ein, die eine Bohrung in dem Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 durchsetzt, mit ihrem Kopf 25 an der dem Zangenschenkel 11 zugewandten Fläche des Endabschnitts 17 anliegt und dadurch den maximalen Abstand zwischen den beiden Hebeln 15 und 16 bestimmt. • Das freie, gemäß Fig. 2 rechte Ende des Stiftes 23 steht der von dem Zangenschenkel 11 abgewandten Innenfläche des Endabschnitts 17 gegenüber und bildet mit dieser einen Anschlag zur Begrenzung des Mindestabstandes zwischen den Hebeln 15 und 16..
In dem Raum 18 ist ferner eine insgesamt mit 30 bezeichnete Signalein- richtung untergebracht, die einen Vibrator 31 und eine Batterie 32 umfasst. Der Vibrator 31 und die Batterie 32 sind in einem in Fig. 2 schraffiert dargestellten Kunststoffteil 33 untergebracht, das mittels einer Schraube 34 am äußeren Hebel 16 befestigt ist.
In das Kunststoffteil 33 ist femer eine Schraube 35 eingesetzt, deren Kopf ein erstes Kontaktelement 36 bildet. Der Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 wird von einer Madenschraube 37 durchsetzt, deren inneres Ende dem Kopf der Schraube 35 gegenübersteht und ein zweites Kontaktelement 38 bildet. Der Abstand zwischen den Kontaktelementen 36, 38 lässt sich durch Verdrehen der Madenschraube 37 verändern, wobei die jeweilige Lage der Madenschraube 37 durch eine Kontermutter 39 gesichert wird.
Bei Benutzung umgreift die Hand die Zange derart, dass die Betätigungskraft auf den Zangenschenkel 11 und den äußeren Hebel 14 des Zangenschenkels 10 ausgeübt wird. Die auf den äußeren Hebel 16 einwirkende Kraft wird über die Druckfedern 20, 21 auf den inneren Hebel 15 und damit auf den Backen 14 übertragen.
Schließen sich die Backen 13, 14 um den zusammenzudrückenden Gegenstand, so bewirkt ein weiterer Kraftaufwand, dass der äußere Hebel 16 gegen die Vorspannung der Druckfedern 20, 21 in Richtung des inneren Hebels 15 geschwenkt wird, bis die Kontaktelemente 36, 38 einander berühren. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, der von dem Kontaktelement 36 über einen Verbindungsdraht 40, den Vibrator 31 , einen weiteren Verbindungsdraht 41 , einen Kontaktstift 42, die Batterie 32 ein Kontaktblech 43 und die Metallteile der Hebel 15, 16 des Zangenschenkels 10 zu dem Kontaktelement 38 verläuft. Dadurch wird der Vibrator 31 mit Strom versorgt und bewirkt, dass der in der Hand des Benutzers liegende äußere Hebel 16 vibriert. Für den Benutzer ist dies ein Signal, das ihm zu erkennen gibt, dass eine vorgegebene Kraft erreicht ist. Diese Kraft lässt sich je nach dem Gegenstand, an den die Zange angesetzt wird, durch Ändern des Abstandes zwischen den Kontaktelementen 36, 38 einstellen.
Der äußere Hebel 16 des Zangenschenkels 10 ist im Querschnitt U-förmig gestaltet und bildet somit ein Gehäuse, das den inneren Hebel 15, dessen Endabschnitt 17, die Druckfedern 20, 21 und das Kunststoffteil 33 mit den darin angeordneten Bauteilen auf drei Seiten, nämlich auf der in der Zeichnung linken Außenseite sowie den beiden zur Zeichenebene parallelen Seiten, umgibt. Auf diese Weise sind die Signaleinrichtung 30 und die zugehörigen Bauteile gegen mechanische Beschädigung und Verschmutzung geschützt. Die geschlossene Bauform vermeidet ferner Verletzungen an der Hand des Benutzers.
Bezugszeichenliste
10, 11 Schenkel
12 Bolzen
13, 14 Backen
15 innerer Hebel
16 äußerer Hebel
17 Endabschnitt
18 Raum
20, 21 Druckfeder
22, 23 Stift
24 Schraube
25 Kopf (von 24)
30 Signaleinrichtung
31 Vibrator 2 Batterie
33 Kunststoffteil 4 Schraube
35 Schraube 6, 38 Kontaktelement
37 Madenschraube 9 Kontermutter 0, 41 Verbindungsdraht 2 Kontaktstift 3 Kontaktblech

Claims

Patentansprüche
1. Handbetätigte Zange, insbesondere zum Spannen von Klemmringen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30) zum Signalisieren einer zwischen den Zangenbacken (13, 14) wirkenden vorgegebenen Schließkraft.
2. Zange nach Anspruch 1 , wobei die Signaleinrichtung (30) ein für die Hand des Benutzers fühlbares Signal erzeugt.
3. Zange nach Anspruch 2, wobei die Signaleinrichtung (30) einen Vibrator (31) enthält.
4. Zange nach Anspruch 3, wobei der Vibrator (31) in einem Schenkel (10) der Zange angeordnet sind.
5. Zange nach Anspruch 4, wobei der mit der Signaleinrichtung (30) verse- hene Zangenschenkel (10) einen inneren Hebel (15), der einen der Zangen- backen (14) trägt, und einen gegenüber dem inneren Hebel (15) schwenkbaren äußeren Hebel (16) aufweist, der zusammen mit dem anderen Zangenschenkel (11) zum Betätigen der Zange dient und gegenüber dem inneren Hebel (15) federnd vorgespannt ist.
6. Zange nach Anspruch 5, wobei die beiden Hebel (15, 16) um das Gelenk der Zange schwenkbar sind.
7. Zange nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Federvorspannung aus zwei zwischen den beiden Hebeln (15, 16) parallel angeordneten Druckfedern (20, 21) stammt.
8. Zange nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei an den beiden Hebeln (15, 16) einander gegenüberstehende Kontaktelemente (36, 38) zum Schließen eines den Vibrator (31) speisenden Stromkreises angeordnet sind.
9. Zange nach Anspruch 8, wobei der Abstand zwischen den Kontaktelemen- ten (36, 38) einstellbar ist.
10. Zange nach einem der Ansprüche 5 bis 9, mit einem Anschlägen (23, 25) zur Begrenzung der maximalen Relativbewegung zwischen den beiden Hebeln (15, 16).
11. Zange nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der äußere Hebel (16) als ein den inneren Hebel (15), die Druckfedern (20, 21), den Vibrator (31) und die Kontaktelemente (36, 38) auf drei Längsseiten umgebendes Gehäuse gestal- tet ist.
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