DE69921259T2

DE69921259T2 - S-förmige Feder für Werkzeuge

Info

Publication number: DE69921259T2
Application number: DE69921259T
Authority: DE
Inventors: Conny Jansson
Original assignee: Kapman AB
Current assignee: Kapman AB
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2019-08-26
Also published as: SE9803077D0; US6109143A; TW402553B; EP0985846A1; DE69921259D1; EP0985846B1; SE9803077L; SE515916C2

Description

Hintergrund
Bei verschiedenen Arten von Werkzeugen, wie zum Beispiel Zangen, werden Rückholfedern verwendet, um das Werkzeug zwischen den Betriebsmomenten zu öffnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die wiederholte Benutzung des Werkzeuges weniger erschöpfend ist, wenn die Federkraft nicht linear steigt, wenn das Werkzeug geschlossen wird, sondern statt dessen relativ konstant ist oder sich langsam verringert, und zu diesem Zweck sind S-förmige Federn geeignet, wie in den Patenten US-4,801,019 und SE 506068 entsprechend der WO 95/11112 beschrieben ist. Eine Einstellung der Federkraft auf die Wünsche der Benutzer ist dann durch die Anordnung der Enden der Feder in verschiedenen Positionen längs der Zangengriffe möglich.
Einfache S-förmige Federn mit konstantem Querschnitt haben jedoch einige Nachteile infolge der sich stark verringernden Kraft, wenn die Deformation zunimmt, und infolge einer unstabilen Position für eine stark zusammengedrückte Feder, wobei es dieser erlaubt wird, zwischen zwei Gleichgewichtspositionen aufzufedern, bei welcher die Krümmung an dem einen oder dem anderen Ende stärker ist. Bei solchen Federn kann es notwendig sein, speziell steife Verbindungen mit den Zangengriffen zu verwenden, wie zum Beispiel mit Schlüssellochform, wie in der US-4,801,019 erwähnt ist oder wie bei dem nächstliegenden Stand der Technik, SE 506068 beschrieben ist, welche in Verbindung mit 3 weiter diskutiert ist und die den im Oberbegriff des Anspruches 1 offenbarten Stand der Technik repräsentiert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feder mit mehr konstanter Kraft und einer stabilen Gleichgewichtsposition, wobei die Verbindungen zu den Handgriffen nicht deformiert werden und es leichter ist, kleine, empfindliche Gegenstände zu handhaben.
Beschreibung
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, in denen 1 eine Zange mit S-förmiger Rückholfeder zeigt, 2 eine S-förmige Feder nach der Erfindung und 3 eine stark zusammengedrückte Feder mit konstantem Querschnitt.
Eine Zange mit S-förmiger Rückholfeder ist in 1 gezeigt und weist zwei Schenkel (11, 12) auf, die an einem Gelenk (13) verbunden sind. Zwischen den Schenkeln ist eine S-förmige Rückholfeder (14) angeordnet, welche die Zange öffnet, wenn der Bedienungsmann die Kraft seiner Finger auf die Zangengriffe verringert. Beim Halten kleiner oder empfindlicher Gegenstände bei elektronischen oder medizinischen Anwendungen ist es wichtig, daß die Kraft, welche notwendig ist, um gegen die Rückholfeder zu wirken, klein ist, ziemlich konstant und eindeutig definiert ist, so daß ein Wechsel der Gleichgewichtsposition der Feder nicht ein Herunterfallen oder Deformieren des Gegenstandes verursacht. Die Feder sollte so sein, daß die Kraft der Finger schon beim Beginn des Schließens der Zange merklich ist, dann aber kaum zunimmt. Weil sich die Richtung der Federkraft ändert, wenn die Griffe gedrückt werden, ist es akzeptabel, daß die Federkraft etwas zunimmt.
Eine einfache S-förmige Feder mit konstantem Querschnitt, wie zum Beispiel aus einem gebogenen Metallband hergestellt, hat eine Federkraft, die zuerst mit steigender Deformation schart zunimmt, dann ein flaches Maximum erreicht und schließlich scharf abfällt. Wenn die Federkraft abnimmt, wird die Gestalt der Feder gemäß Darstellung in 3 unstabil, wobei der mittlere Teil versucht, die Symmetrielinie zu verlassen, um die Feder wie ein normales oder umgekehrtes J (31) aussehen zu lassen statt der symmetrischen S-Form (32). Wenn das bei der Benutzung der Zange passiert, kann die Feder plötzlich gegen die Finger schnappen und sie gegen den Griffteil des Schenkels drücken. Der Abstand (15) zwischen dem mittleren Teil der Feder und dem Schenkel sollte also relativ konstant gehalten werden. Die Instabilität kann auch eine plötzliche Verringerung der Federkraft hervorrufen, wobei ein größerer Teil der Federkraft auf den gehaltenen Gegenstand wirken gelassen wird, wodurch zerbrechliche Gegenstände beschädigt werden können. In solchen Fällen kann es wünschenswert sein, die Enden der Feder an den Schenkeln ohne Winkelbeweglichkeit mittels schlüssellochförmiger Schlitze anzubringen, wie in der SE 506068 gezeigt ist.
Solche Schlitze sind schwierig mit ausreichender Präzision herzustellen, und sie machen es schwierig, die Feder wieder so anzuordnen, um die Kraft auf individuelle Präferenzen einzustellen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine S-förmige Feder, bei welcher ein ungleichmäßiger Querschnitt eine Positionsstabilität sichert und ein entsprechend verringertes Risiko sicherstellt, gegen die Finger zu schnappen, ein einfacheres Einstellen der Kraft, eine einfachere Herstellung der Anbringschlitze und kleineres Beschädigungsrisiko für kleine, empfindliche Gegenstände sicherstellt.
Um die Instabilität zu vermeiden, soll der Querschnitt gemäß Darstellung in 2 im Mittelabschnitt (21) eine größere Dicke haben und zu den Enden (22, 23) hin allmählich dünner werden. Eine typische Dicke beträgt 1,8 mm in der Mitte, auf 1,25 mm an den Enden reduziert. Eine Feder mit einer solchen Dickenveränderung hat ein stabiles Gleichgewicht selbst dann, wenn sie kräftig zusammengedrückt wird.
Eine Feder mit gleichmäßigem Querschnitt kann die Stabilität auch durch Verformung aus der ursprünglichen Biegeebene heraus verlieren. Hierdurch wird bei der Benutzung bei einer Zange ein Risiko hervorgerufen, daß sie von den Griffen gelöst wird und davonfliegt. Eine Feder gemäß der Erfindung ist vorzugsweise mit erhöhter Breite (24) mindestens an einem Ende hergestellt, gepaart mit einem entsprechend breiteren Schlitz in einem Schenkel.
Eine Feder mit einem dickeren Mittelabschnitt und einer entsprechend stabilen Deformation kann so hergestellt werden, daß sie zu einer bevorzugten Seite dadurch abweicht, daß der gekrümmte Abschnitt nahe einem ersten Ende (23) länger gemacht ist als nahe dem zweiten Ende (22). Die Deformation der Feder kann dann auf die Gestalt des Schenkels angepaßt werden, so daß ein zunehmendes Verbiegen des ersten Endabschnittes (23), wenn die Zange geschlossen wird, zwischen dem Mittelabschnitt (21) und dem ersten Schenkel (11) einen grundsätzlich konstanten Abstand (15) mit genug Platz für einen Finger beläßt.
Wenn der erste Endabschnitt einen grundsätzlich konstanten Abstand zu dem ersten Schenkel hat, muß der zweite Endabschnitt (22) seinen Winkel relativ zu dem zweiten Schenkel (12) verändern. Das zweite Ende kann dann vorzugsweise mit einer Klaue (25) versehen sein, welche den Schenkel ergreift, wenn die Zange geöffnet wird und die Kraft klein ist, um ein Herausziehen aus dem Schlitz im Schenkel zu vermeiden. Wenn die Zange geschlossen wird, erzeugt die Federkraft ausreichend Reibung, um die Feder in dem Schlitz zu halten, aber die Klaue (25) ist dann nicht wirksam, und die Feder kann für den Austausch oder das Verlegen von Hand zur Seite gestoßen werden.
Eine Feder gemäß der Erfindung mit ungleichförmigem Querschnitt kann aus vielen unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, metallischen wie auch nicht-metallischen. Wegen der komplizierten Gestalt ist es jedoch bevorzugt, sie aus faserverstärktem Polymer herzustellen.

Claims

Zangenartiges Werkzeug mit einer Rückholfeder (14) und zwei Schenkeln mit Anbringschlitzen für die Rückholfeder, wobei die beiden Schenkel von der Rückholfeder auseinandergestoßen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder an dem Schenkel mit Winkelbeweglichkeit angebracht ist und die Rückholfeder (14), wenn sie frei ist, S-förmig ist, die Rückholfeder eine größte Dicke an einem Mittelabschnitt (21) und geringere Dicke an den Endabschnitten hat sowie einen ersten Endabschnitt (23) hat, der in eine erste Richtung gekrümmt ist, wobei der erste Endabschnitt länger ist als ein zweiter Endabschnitt (22), der in eine zweite Richtung gekrümmt ist, so daß die Rückholfeder selbst dann ein stabiles Gleichgewicht hat, wenn sie stark zusammengedrückt wird.
Zangenartiges Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder an einem ersten Endabschnitt eine größere Breite (24) hat als an dem Mittelabschnitt.
Zangenartiges Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder an dem zweiten Endabschnitt mit einer Klaue (25) versehen ist.