EP3208044A1 - Zange mit einem kniehebeltrieb - Google Patents
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- EP3208044A1 EP3208044A1 EP16156231.9A EP16156231A EP3208044A1 EP 3208044 A1 EP3208044 A1 EP 3208044A1 EP 16156231 A EP16156231 A EP 16156231A EP 3208044 A1 EP3208044 A1 EP 3208044A1
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- H01R43/0421—Hand tools for crimping combined with other functions, e.g. cutting
Definitions
- the present invention relates to a pair of pliers of any type in which a toggle lever drive is used.
- the pliers may be crimping pliers, tube crimping pliers, fitting crimping pliers or cutting pliers.
- the pliers can be designed as a manually operated hand tool with hand levers. It is also possible that the pliers is actuated by a particular electric, hydraulic or pneumatic drive, wherein the pliers for the use of an electric drive can also be equipped with an accumulator for power supply.
- a toggle lever insert is used, which are interposed between drive elements (especially hand lever) and jaws.
- drive elements especially hand lever
- the drive movement of the drive elements is translated to the movement of the jaws.
- the translation of the toggle lever drive can be dimensioned so that with normal hand forces an operation of hand levers over a larger swing angle causes a smaller movement of the jaws with increased translation due to the forces on the forceps jaws to act on a arranged between the jaws workpiece.
- a modified transmission of the toggle lever drive can result over the working stroke, resulting in a maximum gear ratio as the knee angle approaches the extended position.
- the present invention has for its object to provide a pair of pliers, in which the two jaws are actuated via a new toggle lever drive.
- a toggle lever drive with two toggle levers is formed, each of which is designed as a train or pressure-loaded toggle bars or toggle levers (which may also be acted upon in addition to a bending moment).
- the invention proposes that a first toggle lever of the toggle lever drive with two as a separate Components trained toggle components is formed. During the power stroke of the pliers, these two toggle components change their relative position, with the toggle assemblies moving relative to one another along contours of contact.
- This "multi-piece" training of the first toggle lever opens up new opportunities on the one hand for the structural design of the toggle lever drive and thus the pliers and on the other hand for the design of the drive mechanism and its space conditions.
- a first toggle lever and a second toggle lever are not physically present, singular, rod-shaped or tab-like components. Rather, they are fictitious toggle levers formed by one or more components.
- a toggle lever components integrally also forms the second toggle lever.
- the toggle lever components of the first toggle lever and the second toggle lever are formed by a one-piece rigid component and there is only an imaginary knee joint.
- This imaginary knee joint corresponds to the center of curvature of the contact contour of the toggle lever component of the first toggle lever at the contact surface of the two contact contours.
- a production of the contact contours of the toggle lever components can be done in any way.
- at least one contact contour of the toggle lever components is produced by stamping, wherein a punch contour corresponding to the contact contour, in particular a punching tool, can be used. While quite a post-processing can still be done after punching, even the direct production of the contact contour by punching is possible (which under certain circumstances after punching a vibratory grinding takes place in order to eliminate any existing after punching burrs without a change in the Contact contour is made).
- the two contact contours can be produced with a single punching tool, but then punching the two contact contours for the two interacts with one another passing Toggle components for a toggle lever component from the front and for the other toggle lever component from the back. It is even possible that in such an orientation of the two toggle lever components and a juxtaposition of the toggle lever components, the punching of the contact contours is carried out with a single punching operation with the same punch.
- the toggle device may be plate-like with a thickness in the range of 1 mm to 4 mm, preferably 1.5 mm to 3 mm or 1.8 mm to 2.5 mm.
- any contact contours are possible, wherein on the design of the contact contours further influence on the kinematics of the toggle lever drive can be taken.
- the shape of the contact contour during the passage of the power stroke the effective length of the first toggle lever, which is formed with the at least two toggle lever components are changed.
- the contact contours are formed in a circular arc.
- Such circular-arc-shaped contact contours result in good guidance of the toggle lever components abutting one another in the region of the contact contours during the working stroke.
- a circular transmission of the force between the contact contours and thus the toggle lever components can be ensured via circular-arc-shaped contact contours.
- the toggle lever drive can be integrated in any manner in the pliers, which then may result in different articulations of the jaws to each other or to components of the pliers.
- the two jaws may be hinged together in the region of a pliers head.
- a forceps body integrally or rigidly forms a fixed forceps jaw and a fixed hand lever.
- the movable jaw is hinged to the tong body in the region of the fixed hand lever.
- the movable jaw is articulated in the end remote from the pliers head end of the fixed hand lever.
- This embodiment of the invention is based on the finding that during a pivoting movement of the two jaws relative to each other a movement of a die, a blade or other tool is not a pure translational closing movement, but rather the closing movement and a superimposed pivoting of the dies, cutting or tools for Episode has. This pivoting movement may be detrimental to the workpiece to be machined.
- pivoting movement leads to a deteriorated rolling behavior of crimping claws of a connector to be crimped or to a torque applied to the connector.
- a reduction of this undesired pivotal movement can be achieved by shifting the articulation location of the two forceps jaws away from each other from the dies, cutting or working tools into the (end) region of the hand lever.
- a toggle lever component is a pressure body.
- the pressure body has two contact contours. About the two contact contours of the pressure body is in each case interacting with a contact contour of the other two toggle lever components.
- the pressure body allows a relative movement between the other two toggle lever components, despite this relative movement of the pressure body is used to transmit a compressive force between the other toggle lever components.
- one of the pressure body actuated toggle component is rotatably mounted or even fixed to a movable jaw or is formed by this.
- the pliers according to the invention can have at least one arbitrary opening spring, which automatically returns the pliers to an open position after the generation of the closing movement.
- at least one opening spring can act over the entire working stroke.
- the approach to the closed position with a reaching of the extended position of the toggle lever drive is problematic.
- the at least one opening spring can be integrated in any way in the drive mechanism of the pliers.
- the pressure body can be acted upon by an opening spring, which makes use of this configuration that the pressure body during the power stroke its angular position relative to the fixed jaw, the fixed hand lever or the pliers body, the this trains, changes.
- a spring base of the opening spring may thus be supported on the fixed jaw, the fixed hand lever or the tong body, while the other spring base of the opening spring may be supported on the pressure body.
- the opening spring For the structural design of the opening spring there are many possibilities. For example, a torsion spring, a compression or tension spring, a leg spring u. ⁇ . Be used.
- the opening spring is formed as a leaf or spiral spring, which is subjected to bending.
- the leaf or spiral spring can extend approximately parallel to a hand lever.
- approximately parallel means any orientation and arrangement of the leaf spring or bending spring for which the leaf or bending spring is integrated into the hand lever or does not substantially protrude from it, regardless of the position in the working stroke.
- leaf spring or bending spring is fastened in the end region of the hand lever facing away from the forceps head, so that under some circumstances the leaf spring or bending spring has a considerable length and is for example greater than half the longitudinal extension of the forceps.
- a toggle lever component is rigidly connected to the movable hand lever (directly or indirectly).
- a toggle lever component is rigidly or rotatably connected to the fixed hand lever (directly or indirectly).
- the invention also proposes that the movable hand lever is formed by a tong body.
- This pliers body can be used multifunctional by this also integrally or rigidly) the second toggle lever, a toothing of a Zwangsgesperres, a stop for specifying a closed position and / or a contact contour is formed.
- the toggle lever drive can be arranged at any point of the pliers.
- the toggle lever drive between the hand levers and the dies is arranged.
- the dies, the toggle-lever drive and the hand levers follow one another in this order in the direction of the longitudinal axis or even directly adjoin one another.
- the toggle lever drive does not extend into a region laterally of the dies, as in particular according to the document US 6,161,416 B is the case. According to the invention, thus, the lateral dimension of the pliers head can be reduced, so that the pliers can be used even in cramped conditions.
- the angle of the Pliers jaws during the working stroke by less than 5 °, preferably less than 4 ° or even less than 3.5 °, whereby the exercise of an undesirable torque on the workpiece can be at least reduced.
- the length of the pliers can be less than 250 mm.
- the height of the pliers may be less than 60 mm despite the integration of the constraining mechanism and / or the thickness of the pliers may be less than 15 mm.
- all the aforementioned geometric conditions are met on a pair of pliers, whereby deviations of plus / minus 20% or plus / minus 10% are possible.
- At least one opening spring is formed integrally by a toggle lever component, wherein this opening spring is preferably formed by an elastic spring arm, extension or an elastic web of the toggle lever component.
- this opening spring is preferably formed by an elastic spring arm, extension or an elastic web of the toggle lever component.
- the pliers are a pipe crimping pliers, a crimping tool or a cutting pliers.
- Fig. 1 and 2 show a pair of pliers 1 in training as a crimping tool 2, in which on jaws 3, 4 dies 7, 8 are held for pressing a workpiece such as a plug in a Gesenkage 7.
- the pliers 1 is formed in plate construction, wherein plates are connected to each other via fixing bolts or pivot pins.
- the pliers 1 has a fixed hand lever 8 rigidly connected to a fixed jaw 3 and a movable hand lever 9 drivingly connected to a movable jaw 4.
- the hand levers 8, 9 have handles 10, 11 made of plastic.
- the forceps 1 has a pliers head 12. In the region of the pliers head 12, the dies 5, 6 and a drive mechanism including a toggle lever drive 13 are arranged.
- the pliers 1 further comprises an actuating part 14, in the region of which the hand lever 8, 9 are arranged.
- the pliers head 12 and the actuating part 14 close in the direction of a longitudinal axis of the pliers 1 to each other.
- the fixed jaw 3 and the fixed hand lever 8 are formed by a tong body 15 having two cover plates 16a, 16b extending in parallel to form a gap with drive mechanism and toggle mechanism 13 disposed in the gap. Accordingly, the jaw 4 is provided with two jaw plates 17a, 17b formed, in the space between the die 6 extends.
- Fig. 3 shows the pliers according to Fig. 1 in a closed position in a plan view, in which case the cover plate 16b and the pliers jaw plate 17b and the handles 10, 11 are dismantled.
- cover plates 16 is attached to the die 7 via a bolt extending through fastening holes 18 bolt.
- a pivot pin extending through bearing bores 19 forms a pivot bearing 20 in which a pliers body 21 (cf. Fig. 8 ) is pivotally supported on the tong body 15.
- Another by a bearing bore 22 extending pivot pin forms a pivot bearing 23, in the region of a pliers jaw plate 24, which in Fig. 9 is shown, is pivotally supported on the tong body 15.
- the pivot bearing 23 is in this case arranged in the end region of the hand lever 8 facing away from the forceps head 12, preferably in the range of 2 cm to 7 cm away from the end region of this hand lever 8.
- About mounting holes 25, 26, 27 and thereby extending fastening bolts are on the forceps jaw plate 24, the jaw plates 17 a, 17 b, in Fig. 10 are shown, and a toggle device 28, which in Fig. 11 is shown attached.
- the forceps jaw carrier plate 24, the jaw plates 17 and the toggle lever component 28 together form a tong body 29.
- the relative movement of the forceps body 15, 21, 29 can be seen, while further moving components of the forceps 1 inside the Pliers 1, namely in the space between the cover plates 16a, 16b, are arranged.
- the toggle element 28 serves on the one hand to stiffen the pliers body 29 in the large-acting forces. Furthermore, the toggle lever component 28 forms a contact contour 30, which is circular segment-shaped here and is arranged concentrically to the fastening bore 27.
- the pivotable about the pivot bearing 20 tong body 21 forms on the one hand a hand lever plate 31.
- the pliers body 29 is cranked with an offset relative to the hand lever plate 31 extension 32, the longitudinal axis to the longitudinal axis of the hand lever plate 31 forms an obtuse angle.
- the pivot bearing 20 is arranged in the region of the crank of the tong body 29.
- the contact contour 33 is also formed corresponding to a circular segment, wherein the radius of this contact contour 33 is preferably greater than the radius of the contact contour 30.
- the center of curvature 34 of the contact contour 33 is not arranged in the region of the pivot axis of the pivot bearing 20, but rather arranged between the pivot axis of the pivot bearing 20 and the contact contour 33.
- toggle lever component 35 Between the extension 32 of the tong body 21 and the toggle lever component 28 acts a toggle lever component 35, which is designed as a pressure body 36 (see also Fig. 13 ).
- This toggle element 35 forms contact contours 37, 38 on opposite sides.
- the contact contour 37 of the toggle lever component 35 corresponds to the contact contour 30 of the toggle lever component 28.
- the contact contour 38 of the toggle lever component 35 corresponds to the contour 33 of the extension 32 of the tong body 21.
- the respectively associated contact contours 37, 30 and 38, 33 are inverted to each other, so that one of said contact contours 30, 33 convex and the associated other contact contour 37, 38 is concave.
- the pliers body 21 forms a toothing 39 in a peripheral region around the pivot bearing 20.
- a spring-loaded locking and locking element 40 of a forced locking 41 engages a spring-loaded locking and locking element 40 of a forced locking 41.
- Zwangsgesperres 41 ensures in a conventional manner that during the power stroke an intermediate position once reached is secured and an opening of the forceps 1 is only possible when the power stroke is completed.
- the cover plates 16 Adjacent to the bearing bore 22, the cover plates 16 have a mounting hole 42.
- An opening spring 43 here a leaf or bending spring 44 (see. Fig. 12 ), is fixed on the cover plates 16 via a fastening bolt extending through the fastening bore 42 and the bolts extending through the bearing bore 22.
- the blade or bending spring 44 extends parallel to the hand lever 8 into the region of the pliers head 12.
- the attachment to the cover plates 16 opposite end portion of the blade or bending spring 44 interacts with an extension 45 of the toggle lever component 35 such that a pivoting of the toggle lever component 35, which will be described in more detail below, with the passage of the power stroke of the open position according to Fig. 4 leads in the closing direction to a loading of the blade or bending spring 44 counterclockwise.
- the leaf or spiral spring can cause a reverse opening movement of the toggle lever member 35 to restore the open position.
- the cover plates 16 and the pliers jaw plates 17 have, for example, a thickness of 3 mm.
- the distance of the cover plates 16 and the pliers jaw plates 17 is 6 mm.
- the toggle member 28, the toggle member 35, the leaf or bending spring 44 and the pliers body 21 are arranged in the same plane of the pliers and have the same thickness, namely a thickness of 2 mm. On both sides of this plane extend jaw backing plates 24, each having a thickness of 2 mm.
- the hand lever 8, 9 form a maximum opening angle and the jaws 3, 4 with the dies 5, 6 have a maximum distance, which preferably form an angle of ⁇ 4 ° due to the pivotable mounting in the region of the pivot bearing 23. If, starting from this open position, the working stroke passes in the closing direction, the pivoting of the movable hand lever 9 in the direction of the fixed hand lever 8 leads to a pivoting of the extension 32 with the contact contour 33. This has the consequence that the contact contour 33 is a relative movement to the contact contour 38 of the toggle lever component 35 performs.
- Fig. 5 shows the toggle lever 13 formed in this way in a detail in the open position
- Fig. 6 shows the toggle lever drive 13 with appropriate representation in the closed position
- Fig. 5 and 6 are the centers of curvature 34, 67 of the contact contours 33, 30 marked.
- a first toggle lever 47 is formed in the region of the connecting axis of the center of curvature 34 of the contact contour 33 with the center of curvature 67 of the contact contour 30, which here corresponds to the axis of the mounting hole 27.
- An imaginary knee joint 48 is formed at the center of curvature 34.
- a second toggle 49 of the knee lever drive 13 results in the region of the connecting axis between the pivot axis 46 of the pivot bearing 20 and the center of curvature 34.
- a knee angle 50 is slightly> 90 °, for example in the range of 95 ° to 120 °.
- Fig. 6 shows the toggle lever drive 13 in the closed position, in which the knee angle 50 has approximated the extended position.
- the knee angle 50 is between 165 ° and 178 °, for example between 170 ° and 175 °.
- the toggle lever 39 is formed by the material region of the extension 32 between the center of curvature 34 and the pivot axis 46.
- the contact contour 30 of the toggle lever component 28 formed by a cylindrical pin 52.
- the toggle lever component 35 or the pressure body 36 in this case has an inner bore 53, which forms the contact contour 37 in this case.
- another opening spring 54 is present. This is integrally formed by the toggle lever component 35 in the form of a spring arm 55. With the pivoting of the toggle lever component 35 via the working stroke of the spring arm 55 comes to rest on a stop not shown here. The spring arm 55 is elastically deformed with further closing movement. It is possible that the opening spring 43 is acted upon during the entire working stroke, while the opening spring 54 is acted upon only in the end region of the closing movement with approach to the closed position or extended position of the toggle 13 and only serves to jamming or blocking the toggle 13 with reaching the To avoid closed position.
- the forceps jaw carrier plate 24 a stop 56, here in the form of a bolt which acts on the opening spring 43 with the pivoting of the forceps jaw carrier plate 24.
- the stop 56 is formed by the knee lever component 28. Furthermore, the toggle lever component 28 forms an opening spring 57, here with a spring arm 58. In particular, in the end region of the closing movement of the spring arm 58 comes under increasing load to rest on the toggle lever component 35th
- the pliers body 21 is not formed in one piece. Rather, here forms a pliers body part 59, the hand lever plate 31, a bearing bore 19 and the teeth 39 of the Zwangsgesperres 41.
- a second forceps body part 60 forms the extension 32, the bearing bore and the contact contour 33.
- the forceps body parts 59, 60 are then as in Fig. 15 can be seen overlapping and rigidly connected to each other over the extending through the bore 19 bearing and fastening bolts and another, extending through a mounting hole 61 mounting bolts.
- Fig. 16 1 shows an embodiment in which the toggle lever component 35 is rectangular in a rough approximation with contact contours 37, 38 formed in the region of the opposite shorter sides.
- the toggle lever component 28 has a pin 52, opposite which a further toggle lever element Component 62, namely a sliding ring, is rotatably mounted. The sliding ring then rolls during the working stroke with its lateral surface on the contact contour 37.
- the toggle element 35 is rotatably mounted on a pin 52 of the toggle lever component 28, wherein here also the pin 52 with its lateral surface forms the contact contour 30. From the spatial view according to Fig. 18 you can see that here the dies 5, 6 are not formed as Crimpgesenke, but have cutting 63, 64, so that here the pliers 1 forms a cutting pliers 65.
- Fig. 19 to 23 show a pair of pliers 1 in training as a tube crimping pliers 66.
- a pliers body 15 is formed with a fixed hand lever 8 and rigid fixed thereto fixed jaw 3 with associated die 5.
- the hand lever 8 and the jaw 8 are formed in two pieces and connected to each other via fastening bolts.
- the die 5 may be rigidly attached to the tong body 15 or be interchangeable.
- the pivot bearing 23 is arranged for the movable jaw 4 in the region of the pliers head 12.
- the movable jaw 4 carries a die 6.
- the dies 5, 6 form for the tube pressing tool 66 a receptacle 7 for the compression of fittings for a pipe joint.
- the pliers body 21 via the hand lever plate 31, the bearing bore 19 for the formation of the pivot bearing 20, the extension 32, the contact contour 33 and the teeth 39.
- the pliers body 21 is not cranked. Rather, the extension 32 extends substantially in extension of the hand lever plate 31 via the pivot bearing 20 also.
- On the opposite side of the contact contour 37 of the toggle lever component 35 is directly in contact with a contact contour 30, which of the movable jaw 4th is trained.
- Fig. 19 shows the tube crimping pliers 66 in the closed position shows
- Fig. 20 shows the pipe crimping pliers in the open position.
- Fig. 21 and 22 is the toggle lever 13 shown, namely in Fig. 21 for the closed position, in which the knee angle 50 has approximated the extended position, preferably with a knee angle of 165 ° to 175 °, and in Fig. 22 in the open position, in which the knee angle is> 90 °, preferably in the range of 90 ° to 100 °.
- Fig. 23 shows the pipe crimping tool 36 in the closed position in a three-dimensional view.
- the pliers body 21 forms a stop 68, via which the closed position is predetermined.
- the stop 68 which is arranged here in the region of the hand lever plate 31, come to bear against a corresponding stop 69, the forceps jaw carrier plate 24.
- the pliers are preferably a panel construction in which no bent or milled parts are present. Rather, only punched parts are used, wherein the number of stampings is reduced or minimized by the inventive design.
- the punched parts and plates used for the drive mechanism, in particular the toggle lever drive, are preferably all arranged in one plane. Due to the relatively large diameter of the contact contours results in a low surface pressure in the contact areas despite the high transmitted forces, so that may thin plates (especially with a thickness of less than 3.0 mm, 2.5 mm or even 2.0 mm ) can be used for power transmission.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Zange (1), bei welcher es sich um eine Crimpzange (2), eine Schneidzange oder eine Rohrpresszange handeln kann. Bei der Zange (1) sind Zangenbacken (3, 4) von Handhebeln (8, 9) über einen Kniehebeltrieb (13) angetrieben. Dieser ist nicht mit Kniehebelstangen oder Kniehebellaschen gebildet. Vielmehr sind die imaginären Kniehebel mit mehreren Kniehebel-Bauelementen (35) gebildet, welche entlang Kontaktkonturen (30, 37; 33, 38) relativ zueinander bewegbar sind.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zange beliebiger Bauart, in welcher ein Kniehebeltrieb Einsatz findet. Um lediglich einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen, kann es sich bei der Zange um eine Crimpzange, eine Rohrpresszange, eine Presszange für Fittings oder eine Schneidzange handeln. Hierbei kann die Zange als manuell betätigte Handzange mit Handhebeln ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass die Zange über einen insbesondere elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb betätigt wird, wobei die Zange für den Einsatz eines elektrischen Antriebs auch mit einem Akkumulator zur Energieversorgung ausgestattet sein kann.
- In bekannten Zangen findet ein Kniehebeltrieb Einsatz, welcher zwischen Antriebselemente (insbesondere Handhebel) und Zangenbacken zwischengeschaltet sind. Über den Kniehebeltrieb wird die Antriebsbewegung der Antriebselemente übersetzt zu der Bewegung der Zangenbacken. Beispielsweise kann die Übersetzung des Kniehebeltriebs so bemessen werden, dass mit üblichen Handkräften eine Betätigung von Handhebeln über einen größeren Schwenkwinkel eine kleinere Bewegung der Zangenbacken mit infolge der Übersetzung vergrößerten Kräften an den Zangenbacken zur Einwirkung auf ein zwischen den Zangenbacken angeordnetes Werkstück herbeiführt. Je nach einem zwischen zwei Kniehebeln gebildeten, sich über den Arbeitshub verändernden Kniewinkel kann sich über den Arbeitshub eine veränderte Übersetzung des Kniehebeltriebs ergeben, wobei sich mit der Annäherung des Kniewinkels an die Strecklage eine maximale Übersetzung ergibt. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, dass mit der Schließbewegung der Zangenbacken eine Annäherung an die Strecklage erfolgt, so dass zunächst mit Beginn der Schließbewegung mit einer Bewegung der Antriebselemente zunächst eine verhältnismäßig große Schließbewegung der Zangenbacken herbeigeführt wird, womit verhältnismäßig kleine Kräfte an den Zangenbacken herbeigeführt werden. Gegen Ende der Schließbewegung, für welche größere Kräfte an den Zangenbacken erforderlich sind, kann dann eine Annäherung an die Strecklage erfolgen, so dass am Ende der Schließbewegung eine entsprechende Bewegung der Antriebselemente zu einer kleineren Schließbewegung der Zangenbacken mit größeren an den Zangenbacken erzeugbaren Kräften führt. Beispiele für derartige Zangen mit einem Kniehebeltrieb sind insbesondere aus den Druckschriften
EP 2 905 848 A1 ,EP 2 672 581 A1 ,EP 2 305 428 A1 ,EP 1 724 101 A1 ,DE 10 2008 012 011 B3 ,DE 10 2008 005 472 B3 ,DE 10 2008 007 303 B4 ,DE 10 2007 001 235 B4 ,DE 103 46 241 B3 ,DE 101 40 270 B4 ,DE 101 32 413 C2 ,DE 100 56 900 C1 ,DE 199 63 097 C1 ,DE 199 24 087 C2 ,DE 199 24 086 C2 ,DE 197 09 639 A1 ,DE 197 13 580 C2 ,DE 44 27 553 C2 ,DE 43 03 180 C1 ,DE 37 08 727 C2 undUS 6,161,416 bekannt. Die vorgenannten Druckschriften beinhalten Beispiele dafür, für welche unterschiedlichen Typen von Zangen ein Kniehebeltrieb Einsatz finden kann und auf welche unterschiedliche Weise ein Kniehebeltrieb in den Antriebsmechanismus einer Zange integriert werden kann. Des Weiteren kann dem eingangs genannten Stand der Technik ein Hinweis auf Ausführungsformen entnommen werden, bei welchen eine bewegliche Zangenbacke translatorisch gegenüber einer festen Zangenbacke bewegt wird. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zange vorzuschlagen, bei welcher die beiden Zangenbacken über einen neuen Kniehebeltrieb betätigbar sind.
- Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
- Gemäß dem Stand der Technik ist ein Kniehebeltrieb mit zwei Kniehebeln ausgebildet, die jeweils als auf Zug oder Druck beanspruchte Kniehebelstangen oder Kniehebellaschen ausgebildet sind (wobei diese auch ergänzend mit einem Biegemoment beaufschlagt sein können). Hingegen schlägt die Erfindung vor, dass ein erster Kniehebel des Kniehebeltriebs mit zwei als separate Bauteile ausgebildeten Kniehebel-Bauelementen gebildet ist. Während des Arbeitshubs der Zange verändern diese beiden Kniehebel-Bauelemente ihre relative Lage, wobei sich die Kniehebel-Bauelemente entlang Kontaktkonturen relativ zueinander bewegen. Diese "mehrstückige" Ausbildung des ersten Kniehebels eröffnet neue Möglichkeiten einerseits für die konstruktive Gestaltung des Kniehebeltriebs und damit auch der Zange und andererseits für die Gestaltung des Antriebsmechanismus und dessen Bauraumbedingungen. Im Rahmen der Erfindung stellen ein erster Kniehebel und ein zweiter Kniehebel nicht physikalisch vorliegende, singuläre, stangen- oder laschenartige Bauelemente dar. Vielmehr handelt es sich um fiktive von einem oder mehreren Bauelementen ausgebildete Kniehebel.
- Für eine weitere Ausgestaltung der Zange bildet ein Kniehebel-Bauelemente, mit dem der erste Kniehebel gebildet ist, einstückig auch den zweiten Kniehebel aus. Somit ist kein physikalisches Kniegelenk vorhanden - vielmehr sind das Kniehebel-Bauelemente des ersten Kniehebels und der zweite Kniehebel von einem einstückigen starren Bauelement ausgebildet und es ist lediglich ein imaginäres Kniegelenk vorhanden. Dieses imaginäre Kniegelenk entspricht dem Krümmungsmittelpunkt der Kontaktkontur des Kniehebel-Bauelements des ersten Kniehebels an der Kontaktfläche der beiden Kontaktkonturen. Erfindungsgemäß kann somit ein Gelenk zwecks Bildung eines physikalischen Kniegelenks eingespart werden. Es können/kann sich daher erfindungsgemäß eine vereinfachte Konstruktion des Kniegelenks, eine verbesserte Bauraumgestaltung, eine Vermeidung eines Spiels im Bereich eines physikalischen Kniegelenks und/oder eine Verringerung der Bauteilvielfalt ergeben.
- Eine Fertigung der Kontaktkonturen der Kniehebel-Bauelemente kann auf beliebige Weise erfolgen. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung ist zumindest eines Kontaktkontur der Kniehebel-Bauelemente durch Stanzen hergestellt, wobei ein der Kontaktkontur entsprechendes Stanzwerkzeug, insbesondere ein Lochstanzwerkzeug, verwendet werden kann. Während durchaus nach dem Stanzen noch eine schleifende Nachbearbeitung erfolgen kann, ist sogar die unmittelbare Herstellung der Kontaktkontur durch ein Stanzen möglich (wobei unter Umständen nach dem Stanzen noch ein Gleitschleifen erfolgt, um etwaige nach dem Stanzen vorhandene Grate zu beseitigen, ohne dass eine Veränderung der Kontaktkontur erfolgt). Sollen zwei miteinander in Wechselwirkung tretende gleiche Kontaktkonturen als "Positiv- und Negativkontur" hergestellt werden, kann für einen besonderen Vorschlag der Erfindung die Herstellung der beiden Kontaktkonturen mit einem einzigen Stanzwerkzeug erfolgen, wobei dann aber das Stanzen der beiden Kontaktkonturen für die beiden miteinander in Wechselwirkung tretenden Kniehebel-Bauelemente für ein Kniehebel-Bauelement von der Vorderseite und für das andere Kniehebel-Bauelement von der Rückseite erfolgt. Möglich ist sogar, dass bei derartiger Ausrichtung der beiden Kniehebel-Bauelemente und einem Aufeinanderlegen der Kniehebel-Bauelemente das Stanzen der Kontaktkonturen mit einem einzigen Stanzvorgang mit demselben Stanzwerkzeug erfolgt. Hierbei kann für das Stanzen das Kniehebel-Bauelement plattenartig ausgebildet sein mit einer Dicke im Bereich von 1 mm bis 4 mm, vorzugsweise 1,5 mm bis 3 mm oder 1,8 mm bis 2,5 mm.
- Grundsätzlich sind beliebige Kontaktkonturen möglich, wobei über die Gestaltung der Kontaktkonturen weiterer Einfluss auf die Kinematik des Kniehebeltriebs genommen werden kann. So kann beispielsweise durch die Formgebung der Kontaktkontur während des Durchlaufens des Arbeitshubs die wirksame Länge des ersten Kniehebels, der mit den mindestens zwei Kniehebel-Bauelementen gebildet ist, verändert werden. Für eine erfindungsgemäße Zange sind die Kontaktkonturen kreisbogenförmig ausgebildet. Derartige kreisbogenförmige Kontaktkonturen haben eine gute Führung der im Bereich der Kontaktkonturen aneinander anliegenden Kniehebel-Bauelemente während des Arbeitshubs zur Folge. Andererseits kann über kreisbogenförmige Kontaktkonturen eine flächige Übertragung der Kraft zwischen den Kontaktkonturen und damit den Kniehebel-Bauelementen gewährleistet werden.
- Wie insbesondere aus dem eingangs genannten Stand der Technik ersichtlich ist, kann der Kniehebeltrieb auf beliebige Weise in die Zange integriert sein, woraus sich dann auch unterschiedliche Anlenkungen der Zangenbacken aneinander oder an Bauelementen der Zange ergeben können. So können beispielsweise die beiden Zangenbacken im Bereich eines Zangenkopfs aneinander angelenkt sein. Für eine besondere Ausgestaltung der Zange bildet ein Zangenkörper einstückig oder starr eine feste Zangenbacke und einen festen Handhebel aus. In diesem Fall ist die bewegliche Zangenbacke an dem Zangenkörper im Bereich des festen Handhebels angelenkt. Vorzugsweise ist die bewegliche Zangenbacke in dem dem Zangenkopf abgewandten Endbereich des festen Handhebels angelenkt. Dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer Schwenkbewegung der beiden Zangenbacken relativ zueinander eine Bewegung eines Gesenks, einer Schneide oder eines anderweitigen Werkzeugs keine reine translatorische Schließbewegung ist, sondern vielmehr die Schließbewegung auch eine überlagerte Verschwenkung der Gesenke, Schneiden oder Werkzeuge zur Folge hat. Diese Schwenkbewegung kann nachteilig für das zu bearbeitenden Werkstück sein.
- So führt beispielsweise eine derartige Schwenkbewegung zu einem verschlechterten Einrollverhalten von Crimpkrallen eines zu vercrimpenden Steckers oder zu einem auf den Stecker aufgebrachten Drehmoment. Eine Reduzierung dieser unerwünschten Schwenkbewegung kann durch Verlagerung des Anlenkorts der beiden Zangenbacken aneinander weg von den Gesenken, Schneiden oder Arbeitswerkzeugen in den (End-)Bereich des Handhebels erzielt werden.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung weist der erste Kniehebel drei Kniehebel-Bauelemente auf. Hierbei ist ein Kniehebel-Bauelement ein Druckkörper. Der Druckkörper besitzt zwei Kontaktkonturen. Über die beiden Kontaktkonturen steht der Druckkörper jeweils in Wechselwirkung mit einer Kontaktkontur der beiden anderen Kniehebel-Bauelemente. Hierbei ermöglicht der Druckkörper eine Relativbewegung zwischen den beiden anderen Kniehebel-Bauelementen, wobei trotz dieser Relativbewegung der Druckkörper einer Übertragung einer Druckkraft zwischen den anderen Kniehebel-Bauelementen dient. Möglich ist hierbei, dass ein von dem Druckkörper betätigtes Kniehebel-Bauelement drehbar oder sogar fest an einer beweglichen Zangenbacke montiert ist oder von dieser ausgebildet ist.
- Die erfindungsgemäße Zange kann über mindestens eine beliebige Öffnungsfeder verfügen, welche nach der Erzeugung der Schließbewegung automatisch die Zange wieder in eine Öffnungsstellung zurückführt. Hierbei kann mindestens eine Öffnungsfeder über den gesamten Arbeitshub wirken. Problematisch ist unter Umständen auch die Annäherung an die Schließstellung mit einer Erreichung der Strecklage des Kniehebeltriebs. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, wenn eine Öffnungsfeder erst am Ende des Schließhubs zur Wirkung kommt, welche dann ausschließlich dafür verantwortlich ist, nach dem Durchlaufen des Schließhubs den Kniehebeltrieb wieder von der Strecklage weg ein gewisses Stück zu öffnen, um ein Verklemmen oder eine Blockade des Kniehebeltriebs zu vermeiden. Hierbei kann die mindestens eine Öffnungsfeder beliebig in den Antriebsmechanismus der Zange integriert sein. Ist in der Zange der erste Kniehebel mit dem Druckkörper gebildet, kann der Druckkörper von einer Öffnungsfeder beaufschlagt werden, wobei sich diese Ausgestaltung zu Nutze macht, dass der Druckkörper während des Arbeitshubs seine Winkelstellung gegenüber der festen Zangenbacke, dem festen Handhebel oder dem Zangenkörper, der diese ausbildet, ändert. Ein Federfußpunkt der Öffnungsfeder kann somit an der festen Zangenbacke, dem festen Handhebel oder dem Zangenkörper abgestützt sein, während der andere Federfußpunkt der Öffnungsfeder an dem Druckkörper abgestützt sein kann.
- Für die konstruktive Ausgestaltung der Öffnungsfeder gibt es vielfältige Möglichkeiten. So kann beispielsweise eine Torsionsfeder, eine Druck- oder Zugfeder, eine Schenkelfeder u. ä. eingesetzt sein. Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung ist die Öffnungsfeder als Blattoder Biegefeder ausgebildet, welche auf Biegung beansprucht wird. Hierbei kann sich die Blattoder Biegefeder ungefähr parallel zu einem Handhebel erstrecken. Unter "ungefähr parallel" wird in diesem Zusammenhang jede Ausrichtung und Anordnung der Blatt- oder Biegefeder verstanden, für welche die Blatt- oder Biegefeder unabhängig von der Stellung in dem Arbeitshub noch in den Handhebel integriert ist oder nicht wesentlich aus diesem heraussteht. Möglich ist hierbei, dass die Blatt- oder Biegefeder in dem dem Zangenkopf abgewandten Endbereich des Handhebels befestigt ist, so dass die Blatt- oder Biegefeder unter Umständen eine beträchtliche Länge besitzt und beispielsweise größer ist als die halbe Längserstreckung der Zange.
- In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zange ist ein Kniehebel-Bauelement starr mit dem beweglichen Handhebel (unmittelbar oder mittelbar) verbunden. Alternativ oder kumulativ möglich ist, dass ein Kniehebel-Bauelement starr oder verdrehbar mit dem festen Handhebel (unmittelbar oder mittelbar) verbunden ist.
- Die Erfindung schlägt auch vor, dass der bewegliche Handhebel von einem Zangenkörper ausgebildet ist. Dieser Zangenkörper kann multifunktional genutzt werden, indem dieser auch einstückig oder starr) den zweiten Kniehebel, eine Verzahnung eines Zwangsgesperres, einen Anschlag zur Vorgabe einer Schließstellung und/oder eine Kontaktkontur ausbildet.
- Grundsätzlich kann der Kniehebeltrieb an einer beliebigen Stelle der Zange angeordnet sein. Für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zange ist der Kniehebeltrieb zwischen den Handhebeln und den Gesenken angeordnet. Anders gesagt folgen die Gesenke, der Kniehebeltrieb und die Handhebel in dieser Reihenfolge in Richtung der Längsachse aufeinander oder schließen sogar unmittelbar aneinander an. Vorzugsweise erstreckt sich hierbei der Kniehebeltrieb auch nicht in einen Bereich lateral von den Gesenken, wie dies insbesondere gemäß der Druckschrift
US 6,161,416 B der Fall ist. Erfindungsgemäß kann somit die laterale Abmessung des Zangenkopfs reduziert werden, womit die Zange auch in beengten Verhältnissen genutzt werden kann. - Hinsichtlich der geometrischen Gestaltung der Außenabmessungen der Zange und der kinematischen Bedingungen für die Nutzung derselben gibt es im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten. Für eine erfindungsgemäße Ausgestaltungsform ändert sich der Winkel der Zangenbacken während des Arbeitshubs um weniger als 5°, vorzugsweise weniger als 4° oder sogar weniger als 3,5°, womit die Ausübung eines unerwünschten Drehmoments auf das Werkstück zumindest reduziert werden kann. Die Länge der Zange kann weniger als 250 mm betragen. Die Höhe der Zange kann weniger als 60 mm betragen trotz der Integration des Zwangsgesperres und/oder die Dicke der Zange kann weniger als 15 mm betragen. Vorzugsweise sind an einer Zange sämtliche vorgenannten geometrischen Bedingungen erfüllt, wobei auch Abweichungen von plus/minus 20% oder plus/minus 10% möglich sind.
- Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung ist zumindest eine Öffnungsfeder integral von einem Kniehebel-Bauelement ausgebildet, wobei diese Öffnungsfeder vorzugsweise von einem elastischen Federarm, Fortsatz oder einem elastischen Steg des Kniehebel-Bauelements ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Kniehebel-Bauelement multifunktional genutzt werden und eine weitere Reduktion der Zahl der Bauteile erfolgen. Hierbei kann die integral von dem Kniehebel-Bauelement ausgebildete Öffnungsfeder über den gesamten Arbeitshub wirksam sein oder nur im Umgebungsbereich der Schließstellung.
- Vorzugsweise handelt es sich bei der Zange um eine Rohrpresszange, eine Crimpzange oder eine Schneidzange.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
- Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einer Öffnungsfeder die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Öffnungsfeder, zwei Öffnungsfedern oder mehr Öffnungsfedern vorhanden sein kann/können. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
- Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- Fig. 1 und 2
- zeigen in räumlicher Darstellung eine Zange in einer Schließstellung (
Fig. 1 ) und in einer Öffnungsstellung (Fig. 2 ). - Fig. 3 und 4
- zeigen in einer Draufsicht die Zange gemäß
Fig. 1 und2 mit einer demontierten Deckplatte und einer demontierten Zangenbacke in der Schließstellung (Fig. 3 ) sowie in der Öffnungsstellung (Fig. 4 ). - Fig. 5 und 6
- zeigen in einem Detail den Kniehebeltrieb der Zange gemäß
Fig. 1 bis 4 in der Öffnungsstellung (Fig. 5 ) sowie in der Schließstellung (Fig. 6 ). - Fig. 7 bis 13
- zeigen in einer Draufsicht plattenförmige Bauelemente der Zange gemäß
Fig. 1 bis 6 . - Fig. 14 bis 18
- zeigen weitere Ausführungsformen einer Presszange mit einer demontierten Deckplatte und einer demontierten Zangenbacke.
- Fig. 19 und 20
- zeigen in einer Draufsicht eine Zange in Ausbildung als Rohrpresszange mit einer demontierten Deckplatte in einer Schließstellung (
Fig. 19 ) und in einer Öffnungsstellung (Fig. 20 ). - Fig. 21 und 22
- zeigen in einem Detail den Kniehebeltrieb der Zange gemäß
Fig. 19 und20 in der Schließstellung (Fig. 21 ) sowie in der Öffnungsstellung (Fig. 22 ). - Fig. 23
- zeigt in einer räumlichen Ansicht die Zange gemäß
Fig. 19 bis 22 in der Schließstellung. -
Fig. 1 und2 zeigen eine Zange 1 in Ausbildung als Crimpzange 2, bei welcher an Zangenbacken 3, 4 Gesenke 7, 8 zum Verpressen eines Werkstücks wie eines Steckers in einer Gesenkaufnahme 7 gehalten sind. Die Zange 1 ist in Plattenbauweise ausgebildet, wobei Platten über Fixierbolzen oder Schwenkbolzen miteinander verbunden sind. - Die Zange 1 verfügt über einen mit einer festen Zangenbacke 3 starr verbundenen festen Handhebel 8 sowie einen mit einer beweglichen Zangenbacke 4 antriebsmäßig verbundenen beweglichen Handhebel 9. Die Handhebel 8, 9 verfügen über Handgriffe 10, 11 aus Kunststoff. Die Zange 1 weist einen Zangenkopf 12 auf. Im Bereich des Zangenkopfes 12 sind die Gesenke 5, 6 und ein Antriebsmechanismus einschließlich eines Kniehebeltriebs 13 angeordnet. Die Zange 1 weist des Weiteren ein Betätigungsteil 14 auf, im Bereich dessen die Handhebel 8, 9 angeordnet sind. Der Zangenkopf 12 und der Betätigungsteil 14 schließen in Richtung einer Längsachse der Zange 1 aneinander an.
- Die feste Zangenbacke 3 und der feste Handhebel 8 werden von einem Zangenkörper 15 ausgebildet, der zwei Deckplatten 16a, 16b aufweist, welche sich parallel unter Ausbildung eines Zwischenraums erstrecken mit in dem Zwischenraum angeordnetem Antriebsmechanismus und Kniehebeltrieb 13. Entsprechend ist die Zangenbacke 4 mit zwei Zangenbackenplatten 17a, 17b gebildet, in deren Zwischenraum sich das Gesenk 6 erstreckt.
-
Fig. 3 zeigt die Zange gemäßFig. 1 in einer Schließstellung in einer Draufsicht, wobei hier die Deckplatte 16b und die Zangenbackenplatte 17b sowie die Handgriffe 10, 11 demontiert sind. An den inFig. 7 dargestellten Deckplatten 16 ist über einen sich durch Befestigungsbohrungen 18 erstreckenden Bolzen das Gesenk 7 befestigt. Ein sich durch Lagerbohrungen 19 erstreckender Schwenkbolzen bildet ein Schwenklager 20, in dem ein Zangenkörper 21 (vgl.Fig. 8 ) verschwenkbar an dem Zangenkörper 15 gehalten ist. Ein weiterer sich durch eine Lagerbohrung 22 erstreckender Schwenkbolzen bildet ein Schwenklager 23, im Bereich dessen eine Zangenbackentragplatte 24, welche inFig. 9 dargestellt ist, verschwenkbar an dem Zangenkörper 15 gehalten ist. Das Schwenklager 23 ist hierbei in dem dem Zangenkopf 12 abgewandten Endbereich des Handhebels 8 angeordnet, vorzugsweise im Bereich von 2 cm bis 7 cm von dem Endbereich dieses Handhebels 8 entfernt. Über Befestigungsbohrungen 25, 26, 27 und sich hierdurch erstreckende Befestigungsbolzen sind an der Zangenbackentragplatte 24 die Zangenbackenplatten 17a, 17b, die inFig. 10 dargestellt sind, und ein Kniehebel-Bauelement 28, welches inFig. 11 dargestellt ist, befestigt. Somit bilden die Zangenbackentragplatte 24, die Zangenbackenplatten 17 und das Kniehebel-Bauelement 28 gemeinsam einen Zangenkörper 29. Für den Benutzer der Zange 1 ist vorrangig die Relativbewegung der Zangenkörper 15, 21, 29 zu sehen, während weitere bewegte Bauelemente der Zange 1 im Inneren der Zange 1, nämlich im Zwischenraum zwischen den Deckplatten 16a, 16b, angeordnet sind. - Das Kniehebel-Bauelement 28 dient einerseits zur Versteifung des Zangenkörpers 29 bei den großen wirkenden Kräften. Des Weiteren bildet das Kniehebel-Bauelement 28 eine Kontaktkontur 30 aus, welche hier kreissegmentförmig ist und konzentrisch zu der Befestigungsbohrung 27 angeordnet ist.
- Der um das Schwenklager 20 verschwenkbare Zangenkörper 21 bildet einerseits eine Handhebelplatte 31 aus. Der Zangenkörper 29 ist gekröpft mit einem gegenüber der Handhebelplatte 31 gekröpften Fortsatz 32, dessen Längsachse zu der Längsachse der Handhebelplatte 31 einen überstumpfen Winkel bildet. Das Schwenklager 20 ist im Bereich der Kröpfung des Zangenkörpers 29 angeordnet. Der dem Schwenklager 20 abgewandte Endbereich des Fortsatzes 32 bildet eine Kontaktkontur 33. Hier ist die Kontaktkontur 33 auch entsprechend einem Kreissegment ausgebildet, wobei der Radius dieser Kontaktkontur 33 vorzugsweise größer ist als der Radius der Kontaktkontur 30. Der Krümmungsmittelpunkt 34 der Kontaktkontur 33 ist aber nicht im Bereich der Schwenkachse des Schwenklagers 20 angeordnet, sondern vielmehr zwischen der Schwenkachse des Schwenklagers 20 und der Kontaktkontur 33 angeordnet.
- Zwischen dem Fortsatz 32 des Zangenkörpers 21 und dem Kniehebel-Bauelement 28 wirkt ein Kniehebel-Bauelement 35, welches als Druckkörper 36 ausgebildet ist (vgl. auch
Fig. 13 ). Dieses Kniehebel-Bauelement 35 bildet auf gegenüberliegenden Seiten Kontaktkonturen 37, 38 aus. Hierbei entspricht die Kontaktkontur 37 des Kniehebel-Bauelements 35 der Kontaktkontur 30 des Kniehebel-Bauelements 28. Die Kontaktkontur 38 des Kniehebel-Bauelements 35 entspricht der Kontur 33 des Fortsatzes 32 des Zangenkörpers 21. Die jeweils einander zugeordneten Kontaktkonturen 37, 30 sowie 38, 33 sind aber zueinander invertiert, so dass eine der genannten Kontaktkonturen 30, 33 konvex und die zugeordnete andere Kontaktkontur 37, 38 konkav ausgebildet ist. - Der Zangenkörper 21 bildet in einem Umfangsbereich um das Schwenklager 20 eine Verzahnung 39 aus. In die Verzahnung 39 greift ein federbeaufschlagtes Rast- und Sperrelement 40 eines Zwangsgesperres 41 ein. Mittels des Zwangsgesperres 41 wird in an sich bekannter Weise gewährleistet, dass während des Arbeitshubs eine einmal erreichte Zwischenstellung gesichert wird und eine Öffnung der Zange 1 nur möglich ist, wenn der Arbeitshub vollständig durchlaufen ist.
- Benachbart der Lagerbohrung 22 weisen die Deckplatten 16 eine Befestigungsbohrung 42 auf. Eine Öffnungsfeder 43, hier eine Blatt- oder Biegefeder 44 (vgl.
Fig. 12 ), ist über einen sich durch die Befestigungsbohrung 42 erstreckenden Befestigungsbolzen und den sich durch die Lagerbohrung 22 erstreckenden Bolzen an den Deckplatten 16 fixiert. Von dieser Befestigung im Endbereich des Handhebels 8 erstreckt sich die Blatt- oder Biegefeder 44 parallel zu dem Handhebel 8 bis in den Bereich des Zangenkopfs 12. Der der Befestigung an den Deckplatten 16 gegenüberliegende Endbereich der Blatt- oder Biegefeder 44 tritt in Wechselwirkung mit einem Fortsatz 45 des Kniehebel-Bauelements 35 derart, dass eine Verschwenkung des Kniehebel-Bauelements 35, die im Folgenden noch näher beschrieben wird, mit dem Durchlaufen des Arbeitshubs von der Öffnungsstellung gemäßFig. 4 in Schließrichtung zu einer Beaufschlagung der Blatt- oder Biegefeder 44 gegen den Uhrzeigersinn führt. Mit Freigabe der Handhebel 8, 9 nach dem Durchlaufen des Arbeitshubs kann die Blatt- oder Biegefeder eine umgekehrte Öffnungsbewegung des Kniehebel-Bauelements 35 zur Wiederherstellung der Öffnungsstellung herbeiführen. - Die Deckplatten 16 und die Zangenbackenplatten 17 weisen beispielsweise eine Dicke von 3 mm auf. Der Abstand der Deckplatten 16 und der Zangenbackenplatten 17 beträgt 6 mm. In dem derart vorgegebenen Zwischenraum erstrecken sich die Gesenke 5, 6, welche eine Dicke von 6 mm aufweisen. Das Kniehebel-Bauelement 28, das Kniehebel-Bauelement 35, die Blatt- oder Biegefeder 44 und der Zangenkörper 21 sind in derselben Zangenebene angeordnet und weisen dieselbe Dicke, nämlich eine Dicke von 2 mm auf. Auf beiden Seiten von dieser Ebene erstrecken sich Zangenbackentragplatten 24, die jeweils eine Dicke von 2 mm aufweisen.
- Befindet sich die Zange 1 in der Öffnungsstellung gemäß
Fig. 2 und4 , bilden die Handhebel 8, 9 einen maximalen Öffnungswinkel und die Zangenbacken 3, 4 mit den Gesenken 5, 6 haben einen maximalen Abstand, wobei diese vorzugsweise infolge der verschwenkbaren Lagerung im Bereich des Schwenklagers 23 einen Winkel von < 4° bilden. Wird ausgehend von dieser Öffnungsstellung der Arbeitshub in Schließrichtung durchlaufen, führt die Verschwenkung des beweglichen Handhebels 9 in Richtung des festen Handhebels 8 zu einer Verschwenkung des Fortsatzes 32 mit der Kontaktkontur 33. Dies hat zur Folge, dass die Kontaktkontur 33 eine Relativbewegung zu der Kontaktkontur 38 des Kniehebel-Bauelements 35 ausführt. Da der Krümmungsmittelpunkt der Kontaktkontur 33 nicht mit der Schwenkachse 46 des Schwenklagers 20 übereinstimmt, hat dies zur Folge, dass sich das Kniehebel-Bauelement 35 inFig. 4 im Uhrzeigersinn relativ zu der Kontaktkontur 30 des Kniehebel-Bauelements 28 bewegt. Infolge der Vergrößerung des Abstands der Schwenkachse 46 des Schwenklagers 20 von der Kontaktkontur 30 des Kniehebel-Bauelements 28 und damit von dem Krümmungsmittelpunkt 67 der Kontaktkontur 30 kommt es zu einer Verschwenkung des Zangenkörpers 29 in Schließrichtung. Die Schwenkbewegung des Kniehebel-Bauelements 35 hat zur Folge, dass ausgehend von der Öffnungsstellung inFig. 4 mit zunehmendem Durchlaufen des Arbeitshubs zunehmend die Blatt- oder Biegefeder 33 beaufschlagt wird. Die sich am Ende der Schließbewegung ergebende Betriebsstellung der Zange 1 ist inFig. 1 und3 dargestellt. -
Fig. 5 zeigt den auf diese Weise gebildeten Kniehebeltrieb 13 in einem Detail in der Öffnungsstellung, währendFig. 6 den Kniehebeltrieb 13 bei entsprechender Darstellung in der Schließstellung zeigt. InFig. 5 und6 sind die Krümmungsmittelpunkte 34, 67 der Kontaktkonturen 33, 30 gekennzeichnet. Ein erster Kniehebel 47 ist im Bereich der Verbindungsachse des Krümmungsmittelpunkts 34 der Kontaktkontur 33 mit dem Krümmungsmittelpunkt 67 der Kontaktkontur 30, welcher hier der Achse der Befestigungsbohrung 27 entspricht, gebildet. Ein imaginäres Kniegelenk 48 ist an dem Krümmungsmittelpunkt 34 gebildet. Ein zweiter Kniehebel 49 des Kniehebeltriebs 13 ergibt sich im Bereich der Verbindungsachse zwischen der Schwenkachse 46 des Schwenklagers 20 und dem Krümmungsmittelpunkt 34. InFig. 5 ist zu erkennen, dass in der Öffnungsstellung der Zange 1 ein Kniewinkel 50 geringfügig > 90° ist, beispielsweise im Bereich von 95° bis 120°. -
Fig. 6 zeigt den Kniehebeltrieb 13 in der Schließstellung, in welcher sich der Kniewinkel 50 der Strecklage angenähert hat. Vorzugsweise beträgt der Kniewinkel 50 zwischen 165° und 178°, beispielsweise zwischen 170° und 175°. - In
Fig. 5 und6 ist zu erkennen, dass die Kniehebel 47, 49 keine physikalischen, als singuläre Bauelemente ausgebildeten laschen- oder stangenförmigen Kniehebel bilden. Die imaginären Kniehebel 47, 49 könnten aber in jeder spezifischen Betriebsstellung des Kniehebeltriebs 13 durch echte laschen- oder stangenförmigen Kniehebel ersetzt werden, womit sich dann derselbe Kraftfluss und dieselbe Kinematik ergeben würde. Das imaginäre Kniegelenk 48 dem Krümmungsmittelpunkt 34. Der erste Kniehebel 47 ist hier mit drei separaten Bauelementen, die relativ zueinander bewegt werden während des Durchlaufens des Arbeitshubs, gebildet, nämlich - dem Kniehebel-Bauelement 28,
- dem Kniehebel-Bauelement 35 und
- einem Kniehebel-Bauelement 51, welches von dem Materialbereich des Fortsatzes 32 zwischen der Kontaktkontur 33 und dem Krümmungsmittelpunkt 34 gebildet ist.
- Hingegen ist der Kniehebel 39 von dem Materialbereich des Fortsatzes 32 zwischen dem Krümmungsmittelpunkt 34 und der Schwenkachse 46 gebildet.
- Für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 14 ist (bei ansonsten entsprechender Ausgestaltung) die Kontaktkontur 30 des Kniehebel-Bauelements 28 von einem zylindrischen Zapfen 52 ausgebildet. Das Kniehebel-Bauelement 35 bzw. der Druckkörper 36 weist in diesem Fall eine Innenbohrung 53 auf, die in diesem Fall die Kontaktkontur 37 bildet. - Als eine weitere Option ist eine weitere Öffnungsfeder 54 vorhanden. Diese ist integral von dem Kniehebel-Bauelement 35 ausgebildet in Form eines Federarms 55. Mit der Verschwenkung des Kniehebel-Bauelements 35 über den Arbeitshub kommt der Federarm 55 zur Anlage an einen hier nicht dargestellten Anschlag. Der Federarm 55 wird mit weiterer Schließbewegung elastisch verformt. Möglich ist, dass die Öffnungsfeder 43 während des gesamten Arbeitshubs beaufschlagt wird, während die Öffnungsfeder 54 lediglich im Endbereich der Schließbewegung mit Annäherung an die Schließstellung oder Strecklage des Kniehebeltriebs 13 beaufschlagt wird und lediglich dazu dient, ein Verklemmen oder Blockieren des Kniehebeltriebs 13 mit Erreichen der Schließstellung zu vermeiden.
- Des Weiteren trägt für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 14 die Zangenbackentragplatte 24 einen Anschlag 56, hier in Form eines Bolzens, welcher mit der Verschwenkung der Zangenbackentragplatte 24 die Öffnungsfeder 43 beaufschlagt. - Für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 15 ist der Anschlag 56 von dem Kniehebel-Bauelement 28 ausgebildet. Des Weiteren bildet das Kniehebel-Bauelement 28 eine Öffnungsfeder 57, hier mit einem Federarm 58 aus. Insbesondere im Endbereich der Schließbewegung kommt der Federarm 58 unter zunehmender Beaufschlagung zur Anlage an das Kniehebel-Bauelement 35. - Für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 15 ist der Zangenkörper 21 nicht einstückig ausgebildet. Vielmehr bildet hier ein Zangenkörperteil 59 die Handhebelplatte 31, eine Lagerbohrung 19 und die Verzahnung 39 des Zwangsgesperres 41 aus. Ein zweites Zangenkörperteil 60 bildet hingegen den Fortsatz 32, die Lagerbohrung und die Kontaktkontur 33 aus. Die Zangenkörperteile 59, 60 sind dann wie inFig. 15 ersichtlich überlappend angeordnet und über den sich durch die Bohrung 19 erstreckenden Lager- und Befestigungsbolzen sowie einen weiteren, sich durch eine Befestigungsbohrung 61 erstreckenden Befestigungsbolzen starr miteinander verbunden. -
Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Kniehebel-Bauelement 35 in grober Näherung rechteckig ausgebildet ist mit im Bereich der gegenüberliegenden kürzeren Seiten ausgebildeten Kontaktkonturen 37, 38. In diesem Fall weist das Kniehebel-Bauelement 28 einen Zapfen 52 auf, gegenüber welchem ein weiteres Kniehebel-Bauelement 62, nämlich ein Gleitring, drehbar gelagert ist. Der Gleitring wälzt dann während des Arbeitshubs mit seiner Mantelfläche an der Kontaktkontur 37 ab. - Auch gemäß
Fig. 17 und18 ist das Kniehebel-Bauelement 35 drehbar an einem Zapfen 52 des Kniehebel-Bauelements 28 gelagert, wobei auch hier der Zapfen 52 mit seiner Mantelfläche die Kontaktkontur 30 ausbildet. Aus der räumlichen Ansicht gemäßFig. 18 ist zu erkennen, dass hier die Gesenke 5, 6 nicht als Crimpgesenke ausgebildet sind, sondern Schneiden 63, 64 aufweisen, so dass hier die Zange 1 eine Schneidzange 65 bildet. -
Fig. 19 bis 23 zeigen eine Zange 1 in Ausbildung als Rohrpresszange 66. Auch hier ist ein Zangenkörper 15 mit einem festen Handhebel 8 und starr hieran befestigter fester Zangenbacke 3 mit zugeordnetem Gesenk 5 ausgebildet. Allerdings sind hier der Handhebel 8 und die Zangenbacke 8 zweistückig ausgebildet und über Befestigungsbolzen miteinander verbunden. Auch das Gesenk 5 kann starr an dem Zangenkörper 15 befestigt sein oder auswechselbar sein. Für diese Ausführungsform ist das Schwenklager 23 für die bewegliche Zangenbacke 4 im Bereich des Zangenkopfs 12 angeordnet. Die bewegliche Zangenbacke 4 trägt ein Gesenk 6. Die Gesenke 5, 6 bilden für das Rohrpresswerkzeug 66 eine Aufnahme 7 für das Verpressen von Fittings für eine Rohrverbindung. Auch für dieses Ausführungsbeispiel verfügt der Zangenkörper 21 über die Handhebelplatte 31, die Lagerbohrung 19 für die Bildung des Schwenklagers 20, den Fortsatz 32, die Kontaktkontur 33 und die Verzahnung 39. Allerdings ist der Zangenkörper 21 nicht gekröpft ausgebildet. Vielmehr erstreckt sich der Fortsatz 32 im Wesentlichen in Verlängerung der Handhebelplatte 31 über das Schwenklager 20 hinaus. Über die Kontaktkontur 33 steht der Zangenkörper 21 in Kontakt mit dem Kniehebel-Bauelement 35 im Bereich von dessen Kontaktkontur 38. Auf der gegenüberliegenden Seite steht die Kontaktkontur 37 des Kniehebel-Bauelements 35 unmittelbar in Kontakt mit einer Kontaktkontur 30, die von der beweglichen Zangenbacke 4 ausgebildet wird. - Während
Fig. 19 die Rohrpresszange 66 in der Schließstellung zeigt, zeigtFig. 20 die Rohrpresszange in der Öffnungsstellung. InFig. 21 und22 ist der Kniehebeltrieb 13 dargestellt, nämlich inFig. 21 für die Schließstellung, in welcher sich der Kniewinkel 50 der Strecklage angenähert hat, vorzugsweise mit einem Kniewinkel von 165° bis 175°, und inFig. 22 in der Öffnungsstellung, in welcher der Kniewinkel > 90° ist, vorzugsweise im Bereich von 90° bis 100° liegt. -
Fig. 23 zeigt die Rohrpresszange 36 in der Schließstellung in einer räumlichen Ansicht. - Möglich ist, dass der Zangenkörper 21 einen Anschlag 68 ausbildet, über welchen die Schließstellung vorgegeben ist. Beispielsweise kann in der Schließstellung gemäß
Fig. 3 der Anschlag 68, der hier im Bereich der Handhebelplatte 31 angeordnet ist, zur Anlage an einen entsprechenden Anschlag 69 die Zangenbackentragplatte 24 kommen. - Vorzugsweise handelt es sich bei der Zange um eine Plattenbaukonstruktion, in welcher keine Biege- oder Frästeile vorhanden sind. Vielmehr finden lediglich Stanzteile Einsatz, wobei durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch die Zahl der Stanzteile reduziert oder minimiert ist. Die für die Antriebsmechanik, insbesondere den Kniehebeltrieb verwendeten Stanzteile und Platten sind hierbei vorzugsweise sämtlich in einer Ebene angeordnet. Infolge der verhältnismäßig großen Durchmesser der Kontaktkonturen ergibt sich eine geringe Flächenpressung in den Kontaktbereichen trotz der hohen übertragenen Kräfte, so dass unter Umständen dünne Platten (insbesondere mit einer Dicke von weniger als 3,0 mm, 2,5 mm oder sogar 2,0 mm) für die Kraftübertragung verwendet werden können.
- Der erfindungsgemäße Kniehebeltrieb und die weiteren Aspekte der Erfindung können für Zangen in beliebiger Ausgestaltung verwendet werden. So kann die Integration der erfindungsgemäßen Merkmale auch in Zangen gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik erfolgen. Um lediglich einige nicht beschränkende Beispiele hierfür zu nennen kann anstelle des Kniehebeltriebs gemäß
- einer Crimpzange gemäß
DE 100 56 900 C1 mit einem O-förmigen Zangenkopfrahmen und translatorisch zueinander bewegten Gesenken, - einer Kabelschneidzange gemäß
DE 43 03 180 C1 , - einer Rohrpresszange gemäß
DE 103 46 241 B3 , bei welcher in einen Handhebel ein Ratschengetriebe integriert ist, so dass ein Schließen der Zangenbacken über mehrere Schließhübe der Handhebel herbeigeführt werden kann, - einer Crimpzange mit C-förmigem Zangenkopfrahmen,
- einer Rohrpresszange mit einem Handhebel mit zwei Handhebelteilen, welche in zwei unterschiedliche Winkelstellungen zueinander bringbar sind,
- einem Spreizwerkzeug entsprechende
DE 10 2008 007 303 B4 oder - einem Crimpwerkzeug entsprechend
DE 10 2008 012 011 B3 oderEP 2 672 581 A1 oder - einer Presszange zum Verpressen von Aderendhülsen mit mehr als zwei radial betätigten Gesenken, welche über einen mit dem Kniehebeltrieb angetriebenen Schwenkring betätigt werden,
-
- 1
- Zange
- 2
- Crimpzange
- 3
- feste Zangenbacke
- 4
- bewegliche Zangenbacke
- 5
- Gesenk
- 6
- Gesenk
- 7
- Gesenkaufnahme
- 8
- fester Handhebel
- 9
- beweglicher Handhebel
- 10
- Handgriff
- 11
- Handgriff
- 12
- Zangenkopf
- 13
- Kniehebeltrieb
- 14
- Betätigungsteil
- 15
- Zangenkörper (starrer Handhebel)
- 16
- Deckplatte
- 17
- Zangenbackenplatte
- 18
- Befestigungsbohrung
- 19
- Lagerbohrung
- 20
- Schwenklager
- 21
- Zangenkörper (bewegl. Handhebel)
- 22
- Lagerbohrung
- 23
- Schwenklager
- 24
- Zangenbackentragplatte
- 25
- Befestigungsbohrung
- 26
- Befestigungsbohrung
- 27
- Befestigungsbohrung
- 28
- Kniehebel-Bauelement
- 29
- Zangenkörper (bewegliche Zangenbacke)
- 30
- Kontaktkontur
- 31
- Handhebelplatte
- 32
- Fortsatz
- 33
- Kontaktkontur
- 34
- Krümmungsmittelpunkt
- 35
- Kniehebel-Bauelement
- 36
- Druckkörper
- 37
- Kontaktkontur
- 38
- Kontaktkontur
- 39
- Verzahnung
- 40
- Rast- und Sperrelement
- 41
- Zwangsgesperre
- 42
- Befestigungsbohrung
- 43
- Öffnungsfeder
- 44
- Blatt- oder Biegefeder
- 45
- Fortsatz
- 46
- Schwenkachse
- 47
- erster Kniehebel
- 48
- imaginäres Kniegelenk
- 49
- zweiter Kniehebel
- 50
- Kniewinkel
- 51
- Kniehebel-Bauelement
- 52
- Zapfen
- 53
- Innenbohrung
- 54
- Öffnungsfeder
- 55
- Federarm
- 56
- Anschlag
- 57
- Öffnungsfeder
- 58
- Federarm
- 59
- Zangenkörperteil
- 60
- Zangenkörperteil
- 61
- Befestigungsbohrung
- 62
- Kniehebel-Bauelement
- 63
- Schneide
- 64
- Schneide
- 65
- Schneidzange
- 66
- Rohrpresszange
- 67
- Krümmungsmittelpunkt
- 68
- Anschlag
- 69
- Anschlag
Claims (14)
- Zange (1) mit zwei Zangenbacken (3, 4), die über einen Kniehebeltrieb (13) mit zwei Kniehebeln (47, 49) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Kniehebel (47) mit zumindest zwei Kniehebel-Bauelementen (28, 35, 51) gebildet ist, die entlang Kontaktkonturen (30, 37; 33, 38) relativ zueinander bewegbar sind.
- Zange (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kniehebel-Bauelement (51) des ersten Kniehebels (47) auch den zweiten Kniehebel (49) ausbildet, wobei das imaginäre Kniegelenk (48) dem Krümmungsmittelpunkt (34) der Kontaktkontur (33) dieses Kniehebel-Bauelements (51) an der Kontaktfläche mit einer anderen Kontaktkontur (38) entspricht.
- Zange (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktkontur (30, 37; 33, 38) der Kniehebel-Bauelemente (28, 35, 51) durch Stanzen hergestellt ist.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkonturen (30, 37; 33, 38) kreisbogenförmig ausgebildet sind.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) ein Zangenkörper (15) eine feste Zangenbacke (3) und einen festen Handhebel (8) ausbildet, undb) eine bewegliche Zangenbacke (4) an dem Zangenkörper (15) im Bereich des festen Handhebels (8) angelenkt ist.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kniehebel (47) drei Kniehebel-Bauelemente (28, 35, 51) aufweist, wobei ein Kniehebel-Bauelement (35) ein Druckkörper (36) ist, der jeweils über eine Kontaktkontur (37, 38) mit einer Kontaktkontur (30, 33) der beiden anderen Kniehebel-Bauelemente (28, 51) in Wechselwirkung steht.
- Zange (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkörper (36) eine Öffnungsfeder (43) beaufschlagt.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder die Öffnungsfeder (43) als Blatt- oder Biegefeder (44) ausgebildet ist, die sich ungefähr parallel zu einem Handhebel (8) erstreckt.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kniehebel-Bauelement (35) integral eine Öffnungsfeder (54) ausbildet.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) ein Kniehebel-Bauelement (51) starr mit dem beweglichen Handhebel (9) verbunden ist und/oderb) ein Kniehebel-Bauelement (28) starr oder verdrehbar mit einem festen Handhebel (8) verbunden ist.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zangenkörper (21), der den beweglichen Handhebel (9) ausbildet, einstückig aucha) den zweiten Kniehebel (49),b) eine Verzahnung (39) eines Zwangsgesperres (41),c) einen Anschlag (68) zur Vorgabe einer Schließstellung und/oderd) eine Kontaktkontur (33)ausbildet.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebeltrieb (13) zwischen den Handhebeln (8, 9) und den Gesenken (4, 5) angeordnet ist.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassa) sich der Winkel der Zangenbacken (3, 4) während des Arbeitshubs um weniger als 5° ändert,b) die Länge der Zange (1) weniger als 250 mm beträgt,c) die Höhe der Zange (1) weniger als 60 mm beträgt und/oderd) die Dicke der Zange (1) weniger als 15 mm beträgt.
- Zange (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Ausgestaltung als Rohrpresszange (66), Crimpzange (2) oder Schneidzange (65).
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