EP2043818B1 - Handbetätigte zange mit kraftüberwachung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine handbetätigte Zange gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Zange geht beispielweise aus der FR 2 317 051 hervor.
• Klemmringe werden beispielsweise in der Autoindustrie zum Befestigen von flexiblen Schläuchen an starren Rohrnippeln oder zum Anbringen von Faltenbälge an Gelenkwellen eingesetzt. Zum Spannen derartiger Klemmringe werden in der Fertigung unter anderem pneumatische Zangen eingesetzt, wie sie aus EP 1 163 979 A1 bekannt sind. Mit solchen Zangen lassen sich die zum Schließen und Spannen der Klemmringe erforderlichen, zum Teil erheblichen Kräfte aufbringen. Zum Schutz sowohl der Klemmringe als auch der Bauteile, an denen sie angelegt werden, ist es üblich, die jeweils aufgebrachte Kraft zu überwachen und bei Erreichen einer für den jeweiligen Klemmentyp vorgegebenen Maximalkraft den Zangenantrieb abzuschalten. Eine derartige Kraftüberwachungs- und Steuereinrichtung ist beispielsweise aus EP 0 824 979 A1 bekannt.
• Außerhalb der industriellen Fertigung, beispielsweise in Reparaturbetrieben, werden zum Spannen von Klemmringen handbetätigte Zangen eingesetzt; vergl. EP 1 191 270 A1 . In diesem Fall hängt es vom Geschick und der Erfahrung des Monteurs ab, ob der Klemmring mit ausreichender, aber auch nicht übermäßiger Kraft gespannt wird.
• Aus FR 2 317 051 A ist eine handbetätigte Zange gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei Erreichen einer vorgegebenen Schießkraft überwindet eine federbelastete Kugel einen Nocken, so dass der in der Hand das Benutzers liegende Hebel plötzlich nachgibt.
• In US Re. 33,714 ist eine Zange mit einem Mechanismus beschrieben, der dem Benutzer fühlbar anzeigt, dass die Zangenbacken eine ausreichende Klemmkraft ausüben.
• WO 2006/062733 A1 offenbart eine Zange mit einem Vibrator, der signalisiert, dass sich die Zange in der Nähe eines spannungsführenden Gegenstands befindet.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine handbetätigte Zange anzugeben, die die Erzeugung einer vorgesehenen Kraft gewährleistet.
• Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben. Die danach vorgesehene Einrichtung signalisiert die Erzeugung einer vorgegebenen Schließkraft zwischen den Zangenbacken. Dadurch lässt sich etwa beim Spannen von Klemmringen sicherstellen, dass eine vorgegebene Kraft erreicht, aber nicht überschritten wird. Die bei Erreichen der vorgegebenen Schließkraft erzeugte Vibration wird ummittelbar auf die die Zange betätigende Hand des Benutzers übertragen und daher auf jeden Fall wahrgenommen. Anders als bei einem sicht- oder hörbaren Signal wird die Aufmerksamkeit des Monteurs nicht abgelenkt, und das Signal bleibt nicht unbemerkt. Da ferner die Hand bei Erreichen der vorgegebenen Kraft die Zange besonders fest umschließt, wird das fühlbare Signal entsprechend deutlich übertragen. Da die beiden den einen Zangenschenkel bildenden Hebel um das Gelenk der Zange selbst schwenkbar sind, ist die Zange in der Herstellung kostengünstiger.
• In der Weiterbildung nach den Ansprüchen 3 und 4 lässt sich die Zange so einstellen, dass das Signal bei einer an den jeweiligen Verwendungszweck, etwa den jeweils zu spannenden Klemmentyp, angepassten, individuell vorzugebenden Schließkraft erzeugt wird.
• Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 betrifft eine Maßnahme zur Sicherung der mechanischen Festigkeit der Zange.
• Die Gestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 ist insofern besonders günstig, als der vom Benutzer betätigte Hebel infolge seiner gehäuseartigen Form die Signaleinrichtung und die dieser zugeordneten Bauteile gegen Verschmutzung und Beschädigung schützt und gleichzeitig eine widerstandsfähige Form erhält.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1

eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Zange mit Signaleinrichtung und

Fig. 2

eine vergrößerte Darstellung der Signaleinrichtung zeigt.

• Die in der Zeichnung dargestellte Zange weist zwei Schenkel 10, 11 auf, die über einen Bolzen 12 gelenkig miteinander verbunden sind und jeweils einen Backen 13, 14 tragen. Der Schenkel 10 umfasst einen inneren Hebel 15 und einen äußeren Hebel 16, wobei der innere Hebel 15 mit dem Zangenbacken 14 einstückig ausgebildet ist. Der äußere Hebel 16 ist ebenfalls um den Bolzen 12 schwenkbar gelagert. Ein Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 ist gegenüber dem an dem Bolzen 12 gelagerten Teil des inneren Hebels 15 auf den Schenkel 11 zu versetzt, so dass sich zwischen dem Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 und dem äußeren Hebel 16 ein Raum 18 ergibt.
• Die in dem Raum 18 untergebrachten Bauteile sind in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Zu diesen Bauteilen gehören zwei Druckfedern 20, 21, deren jede auf einem am äußeren Hebel 16 befestigten Stift 22, 23 angeordnet sind und die beiden Hebel 15, 16 gegeneinander vorspannen.
• In das freie, gemäß Fig. 2 rechte Ende des Stiftes 22 greift eine Schraube 24 ein, die eine Bohrung in dem Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 durchsetzt, mit ihrem Kopf 25 an der dem Zangenschenkel 11 zugewandten Fläche des Endabschnitts 17 anliegt und dadurch den maximalen Abstand zwischen den beiden Hebeln 15 und 16 bestimmt.
• Das freie, gemäß Fig. 2 rechte Ende des Stiftes 23 steht der von dem Zangenschenkel 11 abgewandten Innenfläche des Endabschnitts 17 gegenüber und bildet mit dieser einen Anschlag zur Begrenzung des Mindestabstandes zwischen den Hebeln 15 und 16.
• In dem Raum 18 ist ferner eine insgesamt mit 30 bezeichnete Signaleinrichtung untergebracht, die einen Vibrator 31 und eine Batterie 32 umfasst. Der Vibrator 31 und die Batterie 32 sind in einem in Fig. 2 schraffiert dargestellten Kunststoffteil 33 untergebracht, das mittels einer Schraube 34 am äußeren Hebel 16 befestigt ist.
• In das Kunststoffteil 33 ist ferner eine Schraube 35 eingesetzt, deren Kopf ein erstes Kontaktelement 36 bildet. Der Endabschnitt 17 des inneren Hebels 15 wird von einer Madenschraube 37 durchsetzt, deren inneres Ende dem Kopf der Schraube 35 gegenübersteht und ein zweites Kontaktelement 38 bildet. Der Abstand zwischen den Kontaktelementen 36, 38 lässt sich durch Verdrehen der Madenschraube 37 verändern, wobei die jeweilige Lage der Madenschraube 37 durch eine Kontermutter 39 gesichert wird.
• Bei Benutzung umgreift die Hand die Zange derart, dass die Betätigungskraft auf den Zangenschenkel 11 und den äußeren Hebel 14 des Zangenschenkels 10 ausgeübt wird. Die auf den äußeren Hebel 16 einwirkende Kraft wird über die Druckfedern 20, 21 auf den inneren Hebel 15 und damit auf den Backen 14 übertragen.
• Schließen sich die Backen 13, 14 um den zusammenzudrückenden Gegenstand, so bewirkt ein weiterer Kraftaufwand, dass der äußere Hebel 16 gegen die Vorspannung der Druckfedern 20, 21 in Richtung des inneren Hebels 15 geschwenkt wird, bis die Kontaktelemente 36, 38 einander berühren. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, der von dem Kontaktelement 36 über einen Verbindungsdraht 40, den Vibrator 31, einen weiteren Verbindungsdraht 41, einen Kontaktstift 42, die Batterie 32, ein Kontaktblech 43 und die Metallteile der Hebel 15, 16 des Zangenschenkels 10 zu dem Kontaktelement 38 verläuft. Dadurch wird der Vibrator 31 mit Strom versorgt und bewirkt, dass der in der Hand des Benutzers liegende äußere Hebel 16 vibriert. Für den Benutzer ist dies ein Signal, das ihm zu erkennen gibt, dass eine vorgegebene Kraft erreicht ist. Diese Kraft lässt sich je nach dem Gegenstand, an den die Zange angesetzt wird, durch Ändern des Abstandes zwischen den Kontaktelementen 36, 38 einstellen.
• Der äußere Hebel 16 des Zangenschenkels 10 ist im Querschnitt U-förmig gestaltet und bildet somit ein Gehäuse, das den inneren Hebel 15, dessen Endabschnitt 17, die Druckfedern 20, 21 und das Kunststoffteil 33 mit den darin angeordneten Bauteilen auf drei Seiten, nämlich auf der in der Zeichnung linken Außenseite sowie den beiden zur Zeichenebene parallelen Seiten, umgibt. Auf diese Weise sind die Signaleinrichtung 30 und die zugehörigen Bauteile gegen mechanische Beschädigung und Verschmutzung geschützt. Die geschlossene Bauform vermeidet ferner Verletzungen an der Hand des Benutzers.

Claims (6)

1. Handbetätigte Zange, insbesondere zum Spannen von Klemmringen, mit einer Signaleinrichtung (30) zum Erzeugen eines für die Hand des Benutzers fühlbaren Signals bei Erreichen einer zwischen den Zangenbacken (13, 14) wirkenden vorgegebenen Schließkraft, wobei der mit der Signaleinrichtung (30) versehene Zangenschenkel (10) einen inneren Hebel (15), der einen der Zangenbacken (14) trägt, und einen gegenüber dem inneren Hebel (15) schwenkbaren äußeren Hebel (16) aufweist, der zusammen mit dem anderen Zangenschenkel (11) zum Betätigen der Zange dient und gegenüber dem inneren Hebel (15) federnd vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
   die Signaleinrichtung (30) einen in dem einen Zangenschenkel (10) angeordneten Vibrator (31) enthält und
   die beiden Hebel (15, 16) um das Gelenk der Zange schwenkbar sind.
2. Zange nach Anspruch 1, wobei die Federvorspannung aus zwei zwischen den beiden Hebeln (15, 16) parallel angeordneten Druckfedern (20, 21) stammt.
3. Zange nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den beiden Hebeln (15, 16) einander gegenüberstehende Kontaktelemente (36, 38) zum Schließen eines den Vibrator (31) speisenden Stromkreises angeordnet sind.
4. Zange nach Anspruch 3, wobei der Abstand zwischen den Kontaktelementen (36, 38) einstellbar ist.
5. Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Anschlag (23, 25) zur Begrenzung der maximalen Relativbewegung zwischen den beiden Hebeln (15, 16).
6. Zange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der äußere Hebel (16) als ein den inneren Hebel (15), die Druckfedern (20, 21), den Vibrator (31) und gegebenenfalls die Kontaktelemente (36, 38) auf drei Längsseiten umgebendes Gehäuse gestaltet ist.

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