DE10008854C2 - Einseitiges Gewerbe zur gelenkigen Verbindung eines im wesentlichen aus einem Festteil und einem Losteil bestehenden Werkzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein einseitiges Gewerbe zur gelenkigen Verbindung eines im wesentlichen aus einem Festteil und einem Losteil bestehenden Werk­ zeuges zur Übertragung großer Schneidkräfte/-momente, insbesondere Zangen, Astscheren, Kabel-, Drahtschneider, Kunststoff-Profil-Schneider od. dgl., mit einem am Festteil in einer Befestigungsbohrung angeordneten, als Drehachse fungierenden Bolzen, welcher das Losteil im Bereich einer weiteren Bohrung durchgreift und mit einer Mutter gekontert wird, wobei das Losteil zumindest mittelbar im Bereich einer durch eine Laibung der Bohrung gebildeten Führungsfläche drehbar am Bolzen gelagert ist, dass die Führungsfläche beabstandet vom Bolzen zwischen einer Außenumfangsfläche eines auf dem Bolzen drehfest angeordneten, zumindest das Losteil durchdringenden Distanzelementes und der Laibung der im Losteil vorhandenen Bohrung angeordnet ist, während die durch Befestigung der auf dem Bolzen angeordneten Kontermutter entstehenden Axialkräfte im wesentlichen unter Umgehung des Losteiles über das Distanzelement direkt in das Festteil eingeleitet werden.

Derartige Drehlager sind in vielfältiger Ausbildung aus dem nicht druckschriftlich belegbaren Stand der Technik bekannt. Alle diese Lösungen haben den technischen Nachteil, dass sich der als Drehachse wirkende Bolzen zur Befestigung von Festteil und Losteil mit der Zeit durch quer zur Bolzenachse wirkende Scherkräfte selbst bei guter Passgenauigkeit der zusammenwirkenden Teile lockert und sich dadurch die Funktion der Drehlagerung verschlechtert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein neues einseitiges Gewerbe zur gelenkigen Verbindung eines im wesentlichen aus einem Festteil und einem Losteil bestehenden Werkzeuges zur Übertragung großer Schneidkräfte/-momente zu schaffen, welches eine langanhaltende gleichbleibende Funktion der Drehlagerung bei gleichzeitig definierter Gängigkeit des Gewerbes aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach das Distanzelement aus einer stoffschlüssig mit dem Festteil verbundenen, die Befestigungsbohrung zur Aufnahme des Bolzens umgebende Ringwulst mit Innengewinde und einem auf einer Außenumfangsfläche der Ringwulst angeordneten Lagerring gebildet wird, dessen Außenumfangsfläche als Führungsfläche für das Losteil wirkt.

Das erfindungsgemäße Gewerbe hat den wesentlichen Vorteil, dass die bei Einsatz des Werkzeuges, der Zange oder einer Schere entstehenden Scherkräfte sich auch auf Dauer nicht negativ auf die Lagerungsverhältnisse auswirken. Dies liegt daran, dass die axialen Haltekräfte bei der erfindungsgemäßen Lösung unter Umgehung des Losteiles vom Bolzen und der Kontermutter aufgebracht werden während die durch Einsatz beispielsweise der Schere entstehenden Scherkräfte von der Führungsfläche des sich am Festteil abstützenden Distanzelementes sicher aufgenommen werden. Durch diesen auf der Trennung von Axial- und Scherkräften beruhenden erfindungsgemäßen Aufbau des Gewerbes ergibt sich dadurch eine langanhaltende gleichbleibende Funktion der Lagerung. Dies gilt insbesondere auch für Schneidgeräte, mit denen große Schneidkräfte/-momente übertragen werden, da die stoffschlüssige Verbindung von Festteil und Distanzelement in Form des Ringwulstes die Verbindung stabilisiert.

Des weiteren weist das erfindungsgemäß Gewerbe den Vorteil einer defi­ nierten Gängigkeit des Losteils gegenüber dem Festteil auch bei festem Anzug der Kontermutter auf.

Aus dem heterogenen, nicht gattungsgemäßen Stand der Technik ist das DE-GM 296 19 179 bekannt. Darin ist eine Schraubverbindung zum Verbinden zweier Teile eines mechanischen Instrumentes oder Werkzeuges beschrieben, bei dem die Scherenhälften über eine Gewindeschraube gelenkig miteinander verbunden sind. Die Gewindeschraube ist jedoch mit ihrem Gewindeteil nur in der unteren Scherenhälfte eingeschraubt, während in einer kreisförmigen Öffnung der oberen Scherenhälfte ein Rollenlager eingesetzt ist. Hierbei werden sämtliche Kräfte und Momente von der Gewindeschraube aufgenommen, weil keine gegenseitige Durchdringung der beiden Scherenhälften ansonsten vorhanden ist.

Des weiteren ist aus dem heterogenen Stand der Technik auch das DE-GM 82 36 421.4 bekannt, in welchem ebenfalls eine Schere mit zwei durch einen Gelenkbolzen verbundenen Scherenteilen dargestellt ist. Hierbei wird die Schere durch den Gelenkbolzen zusammengehalten, wobei im Scherenteil um den Gelenkbolzen herum in einer Ausnehmung ein ringförmiger, elastischer Einsatz angeordnet ist, der als Drehlager dient. Auch hier müssen sämtliche Kräfte und Momente von dem Gelenkbolzen aufgenommen werden.

Letztlich ist aus dem DE-GM 73 44 295 ein Schneidwerkzeug für faseriges Material bekannt, bei dem ebenfalls die Schneidwerkzeughälften durch eine Gewindeschraube miteinander verbunden sind, wobei ähnlich wie bei dem vorgenannten Stand der Technik im Bereich der einzelnen Schneidwerkzeughälften die Gewindeschraube von einer Buchse umgeben ist, die die Funktion eines Abstandshalters zwischen den Werkzeughälften aufweist und den Vorteil haben soll, dass dadurch eine Schmierung des Schneidwerkzeuges nicht erforderlich ist.

Im Zusammenhang mit vorgenannter Lösung ist darüber hinaus ein modifi­ ziertes Ausführungsbeispiel von Interesse, bei der der Lagerring bei Anlage an das Festteil zur Kontermutter weisend aus der Kontur des Losteils herausragt und als zumindest mittelbares Widerlager für die Kontermutter dient. Dadurch ist auf vorteilhafte Weise sichergestellt, dass die axialen Haltekräfte im wesentlichen unter Umgehung des Losteils in das Distanzelement eingeleitet werden.

Des weiteren ergibt sich die Lösung der vorgenannten Aufgabe auch aus den Merkmalen des Nebenanspruches 3, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach das Distanzelement aus einer Buchse mit Ansatzbauteil und einem Innengewinde zur Aufnahme des Bolzens gebildet wird, und dass die Buchse der Laibung der Bohrung des Losteils gegenüberliegend eine Führungsfläche aufweist.

Dieses erfindungsgemäße Gewerbe hat neben den zum Gegenstand des Anspruchs 1 genannten Vorteilen zusätzlich den Vorteil, dass während der Fertigung des Festteils und im Falle einer Nachbearbeitung beispielsweise einer Gartenschere nach langandauernden Gebrauch das Distanzelement vom Festteil demontiert werden kann, so dass es die Bearbeitung der Planfläche an der Festseite nicht behindert.

Bei der letztgenannten Ausführungsform ist es auch möglich, dass sich die Buchse mit einer ringförmigen Schulterfläche am Festteil abstützt und aus der Kontur des Losteils herausragend als zumindest mittelbares Widerlager für die Kontermutter dient.

Bei der vorgenannten Ausführungsform ist es grundsätzlich möglich, den Bolzen lediglich mit einer Kontermutter einschließlich Unterlegscheibe zu kontern, wobei dann zwischen der Unterfläche der Unterlegscheibe und der Oberfläche des Losteiles bei Festanzug der Kontermutter ein vorbestimmbares Spiel verbleibt. Bei dieser Ausführungsform, der sogenannten ungebremsten Lagerung, bleibt das Losteil völlig unbelastet von den entstehenden Axialkräfte.

Darüber hinaus ist jedoch auch denkbar, dass die vorgenannten Ausfüh­ rungsformen zusätzlich mindestens eine Tellerfeder aufweisen, die zwischen der Oberfläche des Losteiles und der Unterlegscheibe angeordnet ist. Nach dem Festanzug der Kontermutter ergibt sich dann ein partieller Kontakt zwischen der Unterfläche der Tellerfeder und der Oberfläche des Losteils. Diese Art der Lagerung wird als gebremste Lagerung bezeichnet, wobei hier ein geringer, definierter Teil der axialen Haltekräfte in das Losteil eingeleitet werden.

Letztlich ist darauf hinzuweisen, dass sämtliche vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung den Vorteil haben, dass einerseits preiswerte Normteile (Schrauben und Muttern) verwendet werden können und dass andererseits die für das Gewerbe notwendigen Teile (Buchse und Lagerring) einfach und kostengünstig herzustellende Drehteile darstellen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Gewerbes einer Gartenschere mit Ringwulst,

Fig. 2 eine weitere Explosionsdarstellung eines Gewerbes einer Garten­ schere mit Buchse einschließlich Ansatz,

Fig. 3 eine Teilschnittdarstellung des Fig. 1 dargestellten Gewerbes im Zu­ sammenbau und

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung des in Fig. 2 dargestellten Gewerbes im Zusammenbau.

In den Zeichnungen ist eine Gartenschere insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.

Die Gartenscheren 10 gemäß Fig. 1 und 2 weisen ein Festteil 11 und ein Losteil 12 auf. Das Festteil 11 ist gemäß Fig. 1 mit einer Befestigungsbohrung 13 versehen, aus welcher in Richtung Losteil 12 eine Ringwulst 14 herausgearbeitet wurde. Die Befestigungsbohrung 13 einschließlich Ringwulst 14 ist mit einem Innengewinde 15 zur Aufnahme eines Gewindebolzens 16 mit Bolzenkopf 17 und aufgeschobener Unterlegescheibe 18 vorgesehen. Der Ringwulst 14 ist von einem Lagerring 19 umgeben, der nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben wird.

Eine vom Festteil 11 wegweisende Fläche 20 des Losteils 12 ist in der Umgebung einer Bohrung 21 mit einer Einsenkung 22 zur Aufnahme einer Unter­ legescheibe 23 sowie einer Tellerfeder T versehen, welche beim Zusammenbau des Gewerbes mittels einer Kontermutter 24 auf dem Gewindebolzen 16 befestigt wird.

Der Grundaufbau der Gartenschere 10 gemäß Fig. 2 ist im wesentlichen identisch mit der gemäß Fig. 1. Im Unterschied zur Lösung gemäß Fig. 1 weist das Festteil 11 lediglich eine Befestigungsbohrung 25 ohne Innengewinde auf, in die eine Buchse 26 mit ihrem Ansatzteil 27 eingesetzt wird. Die Buchse 26 ein­ schließlich Ansatzteil 27 weist ein Innengewinde 28 auf.

Im einzelnen sind die beiden vorgenannten Lösungen in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

In der Fig. 3 ist in vergrößerter Teilschnittdarstellung das Gewerbe gemäß Fig. 1 zu erkennen. Zunächst ist zu sehen, dass der Gewindebolzen 16 ein­ schließlich Bolzenkopf 17 unter Mitnahme der Unterlegscheibe 18 in das Innen­ gewinde 15 der Befestigungsbohrung 13 sowie des Ringwulstes 14 eingeschraubt worden ist. Des weiteren ist der Lagerring 19 unter Anlage an eine zum Losteil 12 weisende Fläche F auf den Ringwulst 14 aufgeschoben. In diesem Zusammen­ hang erkennt man, dass der Lagerring 19 aus der Kontur des Losteils 12 heraus­ ragt, weil die Stärke B des Losteiles 12 geringer ist als die Höhe H des Lagerrin­ ges 19. Auch ist zu sehen, dass eine Höhe h des Ringwulstes 14 geringer als die Höhe H des Lagerringes 19 ist.

Nach dem Aufschieben der Tellerfeder T und der Unterlegscheibe 23 sowie der Befestigung der Kontermutter 24 ergibt sich nun die Situation, dass sich die Kontermutter 24 indirekt über die Unterlegscheibe 23 auf dem Lagerring 19 ab­ stützt, wobei zwischen einer Unterseite 29 der Unterlegscheibe 23 und einer Oberfläche 30 der Einsenkung 22 (s. Fig. 1) die Tellerfeder T angeordnet ist, die zumindest partiell an der Oberfläche 30 anliegt und bezogen auf das Losteil 12 eine Bremsfunktion aufweist. Dadurch ergibt sich die Situation, dass die axialen Haltekräfte im wesentlichen unter Umgehung des Losteil 12 direkt in den sich am Festteil 11 abstützenden Lagerring 19 eingeleitet werden.

Der Lagerring 19 weist darüber hinaus eine Außenumfangsfläche 31 auf, welche als Führungsfläche dient und einer Laibung 32 der Bohrung 21 des Los­ teils 12 gegenüberliegt.

In der Fig. 4 ist dagegen die in Fig. 2 dargestellte Lösung in vergrößerter Teilschnittdarstellung gezeichnet. Hierbei wurde in eine Befestigungsbohrung 25, die kein Innengewinde aufweist, die Buchse 26 eingesetzt, welche sich im Bereich einer ringförmigen Schulter 33 an der Fläche F des Festteiles 11 abstützt und mit dem stoffschlüssig angeformten Ansatzteil 27 weitestgehend in die Befestigungs­ bohrung 25 hineinragt. Die Buchse 26 einschließlich Ansatzteil 27 ist mit dem Innengewinde 28 versehen, welches für den Gewindebolzen 16 vorgesehen ist. So ist es nach dem Einsetzen der Buchse 26 in die Befestigungsbohrung 25 mög­ lich, den Gewindebolzen 16 unter Mitnahme der Unterlegscheibe 18 in die Buchse 26 einschließlich Ansatzteil 27 einzuschrauben, wobei nach Anlage der Unterlegescheibe 18 an einer Unterfläche 34 des Festteils 11 eine Verspannung der Buchse 26 zwischen dem Bolzenkopf 17 des Gewindebolzens 16 und der ringförmigen Schulter 33 erreicht wird. Hierbei ist zu beachten, dass zwischen dem Ansatzteil 27 und der Unterlegescheibe 17 ein Spiel ist S₁ verbleibt.

Nach dem Aufschieben des Losteil 12 auf die Buchse 26 erkennt man, dass auch die Buchse 26 aus der Kontur des Losteiles 12 herausragt, so dass nach Aufschieben einer Unterlegescheibe 23 auf den Gewindebolzen 16 sowie der Befestigung der Kontermutter 24 ein Spiet S₂ zwischen der Unterfläche 29 der Unterlegescheibe 23 und der Oberfläche 30 des Losteiles 12 bei gleichzeitiger Anlage der Unterlegescheibe 23 an der Buchse 26 verbleibt. Bei dieser Ausfüh­ rungsform liegt der Laibung 32 der Bohrung 21 des Losteils 12 eine als Füh­ rungsfläche dienende Außenumfangsfläche 35 der Buchse 26 gegenüber.

Grundsätzlich ist möglich, dass beide in den Fig. 3 und 4 besonders herge­ hobene Varianten entweder nur mit einer Unterlegscheibe 23 - also als unge­ bremste Variante - oder mit einer zusätzlichen Tellerfeder T als gebremste Vari­ ante verwendet werden.

Darüber hinaus bleibt ebenfalls zu bemerken, dass grundsätzlich auch eine Umkehrung des Gewindebolzens 16 erfolgen kann, so dass letztlich der Bolzen­ kopf 17 des Gewindebolzens 16 dem Losteil 12 gegenüber und die Kontermutter 24 dem Festteil 11 gegenüberliegend angeordnet ist.

Letztlich ist es grundsätzlich auch möglich, dass das Festteil 11 aus zwei aufeinander angeordneten, plattenartigen Elementen gebildet wird.

Claims (6)

1. Einseitiges Gewerbe zur gelenkigen Verbindung eines im wesentli­ chen aus einem Festteil und einem Losteil bestehenden Werkzeuges zur Übertragung großer Schneidkräfte/-momente, insbesondere Zangen, Astscheren, Kabel-, Drahtschneider, Kunststoff-Profil-Schneider od. dgl., mit einem am Festteil in einer Befestigungsbohrung angeordneten, als Drehachse fungierenden Bolzen, welcher das Losteil im Bereich einer weiteren Bohrung durchgreift und mit einer Mutter gekontert wird, wobei das Losteil zumindest mittelbar im Bereich einer durch eine Laibung der Bohrung gebildeten Führungsfläche drehbar am Bolzen gelagert ist, dass die Fügungsfläche beabstandet vom Bolzen zwischen einer Außenumfangsfläche eines auf dem Bolzen drehfest angeordneten, zumindest das Losteil durchdringenden Distanzelementes und der Laibung der im Losteil vorhandenen Bohrung angeordnet ist, während die durch Befestigung der auf dem Bolzen angeordneten Kontermutter entstehenden Axialkräfte im wesentlichen unter Umgehung des Losteiles über das Distanzelement direkt in das Festteil eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (14, 19) aus einer stoffschlüssig mit dem Festteil (11) verbundenen, die Befestigungsbohrung (13) zur Aufnahme des Bolzens (16) umgebende Ringwulst (14) mit Innengewinde (15) und einem auf einer Außenumfangsfläche der Ringwulst (14) angeordneten Lagerring (19) gebildet wird, dessen Außenumfangsfläche (31) als Führungsfläche für das Losteil (12) wirkt.

2. Einseitiges Gewerbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (19) bei Anlage an dem Festteil (11) zur Kontermutter (24) weisend aus der Kontur des Losteiles (12) herausragt und als zumindest mit­ telbares Widerlager für die Kontermutter (24) dient.

3. Einseitiges Gewerbe zur gelenkigen Verbindung eines im wesentli­ chen aus einem Festteil und einem Losteil bestehenden Werkzeuges zur Übertragung großer Schneidkräfte/-momente, insbesondere Zangen, Astscheren, Kabel-, Drahtschneider, Kunststoff-Profil-Schneider od. dgl., mit einem am Festteil in einer Befestigungsbohrung angeordneten, als Drehachse fungierenden Bolzen, welcher das Losteil im Bereich einer weiteren Bohrung durchgreift und mit einer Mutter gekontert wird, wobei das Losteil zumindest mittelbar im Bereich einer durch eine Laibung der Bohrung gebildeten Führungsfläche drehbar am Bolzen gelagert ist, dass die Führungsfläche beabstandet vom Bolzen zwischen einer Außenumfangsfläche eines auf dem Bolzen drehfest angeordneten, zumindest das Losteil durchdringenden Distanzelementes und der Laibung der im Losteil vorhandenen Bohrung angeordnet ist, während die durch Befestigung der auf dem Bolzen angeordneten Kontermutter entstehenden Axialkräfte im wesentlichen unter Umgehung des Losteiles über das Distanzelement direkt in das Festteil eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (26, 27) aus einer Buchse (26) mit Ansatzbauteil (27) und einem Innengewinde (28) zur Aufnahme des Bolzens 16 gebildet wird, und dass die Buchse (26) der Laibung der Bohrung (21) des Losteils (12) gegenüberliegend eine Führungsfläche aufweist.

4. Einseitiges Gewerbe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Buchse (26) mit einer ringförmigen Schulterfläche (33) am Fest­ teil (11) abstützt und aus der Kontur des Losteiles (12) herausragend als zumin­ dest mittelbares Widerlager für die Kontermutter (24) dient.

5. Einseitiges Gewerbe nach einer der vorangehenden Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, dass zwischen dem (der) aus der Kontur des Losteils (12) herausragenden Lagerring (19)/Buchse (26) und der Kontermutter (24) eine Unterlegscheibe (23) angeordnet ist, zwischen deren Unterfläche (29) und der Oberfläche (30) des Losteils (12) bei Festanzug der Kontermutter (24) ein vorbestimmbares Spiel (S₂) verbleibt.

6. Einseitiges Gewerbe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem (der) aus der Kontur des Losteiles (12) herausragenden Lagerring (19)/Buchse (26) und der Kontermutter (24) wenigstens eine Tellerfeder (T) angeordnet ist, welche sich bei Festanzug der Kontermutter (24) partiell an die Oberfläche (30) des Losteiles (12) anlegt.