DE202015006438U1

DE202015006438U1 - Abgreifzange

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Publication number: DE202015006438U1
Application number: DE202015006438.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2025-09-10

Abstract

Abgreifzange aus zwei an einem Gelenk schwenkbar gelagerten, im geöffnetem Zustand gegeneinander elektrisch isolierten Zangenhälften mit jeweils einem Betätigungsschenkel, einem im Bereich des Gelenks liegenden Zwischenabschnitt und einem Klemmschenkel, der mit Federkraft die Zangenhälften gegeneinander drückt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zangenhälften (6) aus geradem, einstückigem, im Querschnitt rechteckförmigem Metallprofil, mit schmalen Profilseiten (7) und breiten Profilseiten (8) bestehen, dass die beiden Zangenhälften (6) mit ihren schmalen Profilseiten (7), im Gelenkbereich (4) zwischen den Bundstegen (2.3) einer Gelenkrolle (2) eingesetzt sind, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren breiten Profilseiten (8), im Klemmschenkelbereich (3) eine Aussparung für ein Messeranschliffprofil (6.5) besitzen, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren schmalen Profilseiten (7), im Klemmschenkelbereich (3) einen stirnseitigen Keilwinkel (6.9) der Aussparung des Messeranschliffprofiles (6.5) besitzen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgreifzange aus zwei an einem Gelenk schwenkbar gelagerten, im geöffnetem Zustand gegeneinander elektrisch isolierten Zangenhälften mit jeweils einem Betätigungsschenkel, einem im Bereich des Gelenks liegenden Zwischenabschnitt und einem Klemmschenkel, der mit Federkraft die Zangenhälften gegeneinander drückt. Derartige Abgreifzangen dienen der elektrisch leitenden und lösbaren Klemmverbindung von elektrisch leitenden Kabeln, Seilen, Drähten, Crimpverbindungen, Anschlussteilen von elektrischen Bauelementen und dergleichen für Widerstandsmessungen im Ohm- bis Microohm-Bereich mit Messgenauigkeiten bis zu 0,02% und geringer. Hierbei wird bei Messungen im Niederohmbereich die Kelvin- oder Vierleitermessmethode angewendet, mit jeweils zwei Kontakten für den Strompfad und zwei Kontakten für den Spannungsmesspfad. Bei dieser Messmethode sind zwei solche oben genannten Abgreifzangen notwendig, um an einem Prüfling vier Kontakte zu platzieren. Dabei sind die Zangenhälften oder die Kontaktelemente der Abgreifzzangen immer gegeneinander gerichtet und müssen zueinander isoliert sein.
In vielen Anwendungen und Fällen, insbesondere bei kleinen Anschlussteilen z. B. Crimphülsen mit nur 2,5 mm Länge und Durchmessern von 1 mm oder schwer zugänglichen Anschlüssen z. B. in Schaltschränken, Schaltanlagen, Verbund-blocks von Hochstrom-Akkumulatoren, bei kompakten Sammelschienenverteilern oder bei grossen Anschlussteilen z. B. an Hochstrom-Crimphülsen für Kabelquerschnitte bis > 100 mm² und Durchmessern bis 20 mm und grösser oder an Schweissnähten und Schweisspunkten, steht der Anwender häufig vor dem Problem einer genauen Anpassung der Vierleiterkontaktierung an seine Messaufgabe. Um nur den Übergangswiderstand einer Verbindung zu messen, besteht seine Messaufgabe darin, die Messkontakte seiner Prüfeinrichtung möglichst direkt an der Verbindungsstelle der Verbindungspartner zu platzieren. Somit müssten z. B. bei kleinen Crimphülsen mit Längen 2,5 mm, jeweils beidseitig zwei, gegegeneinander isolierte Kontakte innerhalb der Crimplänge angeordnet sein. Bei grossen Crimpverbindungen mit Durchmessern z. B. 20 mm sollten jeweils beidseitig, zwei oder besser vier, gegegeneinander isolierte Kontakte innerhalb der Crimphülsenlänge angeordnet sein. Der Markt bietet dafür keine Kontakt- oder Abgreifzangen an.
Weiter wäre es vorteilhaft, wenn eine einzige Abgreifzange einen weiten Öffnungsbereich besitzt, der die o. g. Durchmesserbereiche umfasst. Besonders messtechnisch und mechanisch grenzwertig sind Kontakt- und Messanwendungen an z. B. massiven Sammelschienen oder Hochstrom-Verbindungen aus Kupfer, mit extrem niedrigen Durchgangswiderständen im Micro- bis Nanoohmbereich. Um hier die Messausbeute/Messauflösung der Vierleitermessmethode zu optimieren, sollten die Abstände der Strom- und Spannungspfade der Abgreifzangenkontakte im Zehntel Millimeterbereich liegen. Der Markt bietet dafür keine Kontakt- oder Abgreifzangen an.
Bekannt und üblich ist jedoch eine Widerstandsmessung von elektrischen Verbindungen z. B. einer Crimpverbindung, wobei von der Crimpstelle zum Kabelende gemessen wird. Infolge des hohen Widerstandswertes des Kabels liegt dabei der Gesamtwiderstand immer um Zehnerpotenzen höher als der eigentliche Übergangswiderstand, etwa von Kabel zu Crimphülse, von Stecker zu Buchse oder von Sammelschiene zu Sammelschiene. Dieses Messverhältnis gilt sowohl für kleine als auch für grosse elektromechanische Verbindungen. Eine elektrische Gütebewertung der Verbindungsstelle ist so nicht möglich.
Zur Gut- oder Fehlerbewertung einer elektrischen Verbindung muss daher der Widerstand der Kabellänge eliminiert werden und immer möglichst direkt an den Füge- oder den Verbindungspartnern kontaktiert und gemessen werden. Daher ist vorgesehen, dass die Bauform der Abgreifzangen sowohl eine eng nebeneinander benachbarte Positionierung von zwei einreihigen oder zwei zweireihigen Kontaktbügeln mit Isolationsabstand von etwa 0,5 mm es ermöglicht, an einem kleinen Prüfobjekt eine vierfache Kontaktierung zu erzielen. Bei Verwendung für große und größte Crimphülsen soll ebenfalls eine vierfache oder besser eine achtfache Kontaktierung mit gleichzeitig großer Öffnungsweite der Kontaktschenkel möglich sein. Da bei Hochstromanschlüssen eine hochgenaue, reproduzierbare, extreme Niederohmmessung durchgeführt werden muss, müssen die Zangenhälften der Abgreifzange in ihrem Gelenk sehr präzise geführt werden, um an ihrer Klemmseite eine reproduzierbare, Punkt- oder liniengenaue Kontaktaktierung zu gewährleisten.
Die bekannten Messzangen, wie auch die Anmeldungen DE 19703896C1 , DE 19703898C1 oder angereihte Federkontakte sind dafür nicht geeignet, da zum einen die fehlende Robustheit etwa für Werkstattbetrieb und ihre Baugrösse ein Anbringen an kleinen Messobjekten verhindert, bei grossen Messobjekten ihre Öffnungsweite zu gering ist und keine Abrutschsicherung und Selbstzentrierung für die Prüfobjekte vorhanden ist und zum anderen ihre Kontaktflächen zu breit sind und infolge ihrer Flächenberührung keinen definierten Kontaktpunkt anbieten. Die Normung EN DIN 3615 fordert z. B. für zerstörungsfreie, elektrische Crimp-Prüfungen eine Kelvin-/Vierleitermessung. Der Markt bietet keine Lösung dafür an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgreifzange bereitzustellen, bei der zwei oder vier gegeneinander gerichtete Kontaktbügel, mit schmaler Bauform und spielarmer Führung auf einer gemeinsamen Isolierrolle montiert sind. Zur fachgerechten Messung nach der Kelvinmessmethode sind also entweder zwei einreihige Abgreifzangen mit jeweils gegeneinander gerichteten Kontaktbügeln zu verwenden oder eine zweireihige Abgreifzange mit jeweils zwei gegeneinander gerichteten Kontaktbügeln. Die Lösung der Aufgabe soll bei einfachem, kostengünstigen Aufbau und leichter Handhabung eine zuverlässige Kontaktierung bieten, mit grosser Öffnungsweite im Kontaktbereich, mit Punktkontaktierung am Prüfobjekt, mit schmaler Bauform, um in engen Bauräumen zwei Abgreifzangen eng parallel nebeneinander zu platzieren mit Selbstzentrierung und Abrutschensicherheit der Prüfobjekte. Um an grossen Prüfobjekten z. B. an Hochstromcrimphülsen mit der Vierleitermethode eine möglichst grosse Messausbeute/Messauflösung zu erzielen, müssen die Kontaktbügel der Strom- und Spannungspfade so eng wie möglich nebeneinander angeordnet sein. So soll eine Variante der Abgreifzange derart ausgeführt sein, dass auf jeweils einer Messzange zwei mal zwei gegeneinander gerichtete schmale Kontaktbügelpaare auf einer gemeinsamen Isolierrolle montiert sind. Das bedeutet, dass hierfür zwei Abgreifzangen mit insgesamt acht Kontaktbügeln und zwei isolierenden Gelenkrollen notwendig sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist also vorgesehen, dass die beiden Zangenhälften aus flachen Metallprofilteilen bestehen. Dadurch ist der Aufbau einfach, separate Kontaktelemente für die Klemmschenkel sind nicht erforderlich. Für den einfachen und kostengünstigen Aufbau und guter Funktion sind die Massnahmen vorteilhaft, dass die beiden Zangengenhälften einstückig und im Querschnitt aus rechteckförmigem, flachem Metallprofil bestehen, mit einer schmalen und einer breiten Profilseite und mit einer dünnen, harten, kratzfesten Isolierschicht aus Pulverlack versehen sind, die im Kontaktbereich metallisch blank sind. Die Zangenhälften besitzen jeweils einen Betätigungsschenkel, einem im Bereich des Gelenks liegenden Zwischenabschnitt und einen Klemmschenkel. Besonders erfindungsgemäss vorteilhaft ist, dass die schmale Profilseite im Bereich des Klemmschenkels der Kontaktierung dient und zu dem Prüfobjekt hin gerichtet ist, dass eine Gelenkrolle aus Kunststoff einen beidseitigen, unterschiedlich breiten Bund aufweist, mit einem Aussendurchmesser und einem Innendurchmesser, daß in die dadurch entstehende umlaufende Ringnut die Zangenhälften eingesetzt und im Gelenkbereich geführt sind und daß das Metallprofil im Gelenkbereich eine Aussparung in Form eines Kreisbogens besitzt, der dem Innendurchmesser der Gelenkrolle angepasst ist.
Die Bewegungsrichtung von rechteckig profilierten Kontaktbügeln einer Mess- oder Abgreifzange ist immer senkrecht zur Achse eines z. B. rundprofilierten Prüfobjektes gerichtet. Dabei berühren die schmalen, kontaktierenden Stirnflächen der schmalen Profilseiten das Prüfprofil nur als Fläche mit nicht definierten Berührpunkten. Bei exakten Niederohmmessungen entstehen hier Messfehler durch die nicht definierte Flächenberührung. Diese Messfehler sind größer als der zu messende Fehler im Prüfobjekt.
Um daher im Klemmbereich der Kontaktbügel eine rechtwinklig zur Prüfprofilachse, exakte, gegenüberliegende und punktgenaue Kontaktierung an z. B. rundprofilierten Prüfobjekten mit Durchmessern von 1 mm bis grösser 20 mm zu erzielen, ist die Massnahme besonders vorteilhaft, dass die schmalen Profilseiten im vorderen Bereich der Klemmschenkel jeder Abgreifzange, mit einem jeweils gegengleichen, schrägen, keilförmigen Messeranschliff zur Kontaktseite hin versehen sind. Diese keilförmigen Kontaktflächen treffen dabei vorteilhaft, mit Winkel 90°, als Kontaktlinie z. B. auf ein Rundprofil eines Drahtes, Leitung oder Prüfobjektes punktgenau und beidseitig. Damit wird auch ermöglicht, dass zwei Abgreifzangen z. B. auf einer kleinen Crimphülse mit minimalem Kontaktabstand eng aneinandergereiht werden können.
Zur abrutschsicheren Kontaktierung, Selbszentrierung und universellen Verwendbarkeit an kleinen oder grossen Prüflingsdurchmessern, ist erfindungsgemäss vorteilhaft, dass der Verlauf der keilförmigen, gegengleichen Messeranschliffe an beiden Kontaktbügeln nicht parallel zu den breiten Bügelprofilseiten gerichtet ist, sondern in einem Anstellwinkel ausgeführt ist. Damit verbreitert sich die Öffnungsweite der gegengleichen Messeranschliffe nach innen zum Gelenkbereich. Zum Zweck der Isolation und Berührschutz sind vorteilhafterweise die Kontaktbügel mit Pulverlack beschichtet, nur an dem Messeranschliffbereich bleiben diese metallisch blank und tragen zu einer sicheren elektrischen Kontaktierung an metallischen Prüfobjekten bei. Damit wird ein Abrutschen der Durchmesser der Prüfobjekte nach aussen verhindert und ermöglicht vorteilhaft einen sicheren Formschluss mit Selbstzentrierung, sowie die Aufnahme und Kontaktierung von kleinen bis grossen Prüflingsdurchmessern. Eine einfacher mit der Gelenkrolle verbundener, verstellbarer Höhenanschlag, ermöglicht besonders vorteilhaft eine Einstellung für verschiedene Durchmesser der Prüfobjekte innerhalb der Länge des Messeranschliffes.
Da die Zangenhälften einstückig sind und aus flachen, schmalen Metallteilen bestehen, wird dadurch ein einfacher und leichter Aufbau erzielt, sowie eine Messung sowohl an dünnen, als auch dickeren Drähten und Objekten und schwer zugänglichen Stellen ermöglicht.
Ein einfacher Aufbau zum Erzeugen der Federkraft, wobei isolierende Teile verwendet werden, besteht darin, dass die Federkraft als Spannkraft von mindestens einem um den hinteren Bereich der Klemmschenkel geschobenen O-Ring aus Gummi oder elastischen Kunststoff gebildet ist. Diese Massnahme trägt ebenfalls, wie auch die vorhergehend genannten Massnahmen, zur einfachen Montage bei. Werden mehrere parallele O-Ringe verwendet, so kann nicht nur die Spannkraft erhöht werden, sondern es wird auch die Zuverlässigkeit gesteigert und die Führung der Klemmschenkel begünstigt. Für einen guten Sitz ist weiter vorteilhaft, dass der oder die O-Ringe in seitliche Aussparungen der Klemmschenkel eingelegt sind. Die O-Ringe tragen ebenfalls zur Isolierung der Zangenhälften und nebeneinander angeordneter Abgreifzangen bei. Eine gute Kontaktgabe bei einfacher Herstellung wird dadurch begünstigt, dass die Zangenhälften aus Messing bestehen.
Der Schwerpunkt der Erfindung, gemäss Hauptanspruch 1 und Folgenden, liegt in der Bereitstellung einer Abgreifzange mit klemmbaren Kontaktbügeln, mit den Ansprüchen: dass einstückige, rechteckige, mit Pulverlack isolierte Messing-Profile verwendet sind, die an den schmalen Profilseiten zu einem Prüfobjekt gerichtet sind und im Klemmbereich angeschrägte, metallisch blanke Messerprofile besitzen, welche definierte Punktkontaktierungen an einem Rundprofil von Prüflingen ermöglichen, dass die metallischen Kontaktbügel mit einer Isolierschicht versehen und in einer Kunststoffrolle gelagert und spielarm geführt sind, dass auch mehrere Kontaktbügel auf einer Gelenkrolle nebeneinander isolierend platzierbar sind. So können z. B. zwei Abgreifzangen mit je zwei gegengleichen Kontaktbügeln eine 4-polige Kontaktierung bieten, oder zwei Abgreifzangen mit 4 Kontaktbügeln eine 8-polige Kontaktierung bieten. Solche Anwendung sind besonders für mobile Handzangen mit variabler Kabellänge, für Prüffeld und Labormessungen geeignet. Die Öffnungsweiten der Abgreifzangen reichen im weitem Bereich von Durchmessern 1 mm bis grösser 20 mm. Die Messgenauigkeit ist dabei hoch, die Reproduzierbarkeit ist von der Handkontaktierung abhängig.
Um Abgreifzangen mit exakt reproduzierbaren und variablen Kontaktabständen anzubieten, ist es erfindungsgemäss besonders vorteilhaft, wenn die Abgreifzangen mit ihren Kontaktbügeln und Gelenkrollen auf einer gemeinsamen Achse fein verstellbar montiert sind und entweder als einfache Vorrichtung für ein mobiles Handzangenpaar ausgeführt oder in einer stationären Kontakt- oder Prüfvorrichtung integriert sind. Die erfindungsgemässe Wirkungsweise einer solchen Träger- und Verstelleinrichtung stellt ein modifiziertes Schraubengetriebe mit Schraube und Mutter dar, welches in den Ansprüchen zu Ausgestaltung beschrieben ist. Die Ausgestaltung der Abgreifzangen mit ihren Gelenkrollen und Kontaktbügeln mit Messeranschliff, Profil und Punktkontaktierung ist sowohl für eine mobile Handzangenversion als auch für eine stationäre Vorrichtungsversion bezüglich der Wirkelemente und der schätzenswerten Ansprüche dieselbe.
Eine solche Einrichtung ermöglicht vorteilhaft eine enge, verstellbare Anreihung von zwei mobilen Greifzangen.
Diese ist ausgeführt als eine gemeinsame Achse, als Gewindestange mit Aussengewinde als Feingewinde z. B. Mf8 und mit Innengewinde z. B. M4. An dieser gemeinsamen Achse wird von rechts ein Rändelrad mit M4-Gewinde zusammen mit einer rechten Gelenkrolle fest fixiert und stellt die „Schraube” eines Schraubengetriebes dar. Die „Mutter” stellt dabei die linke Gelenkrolle dar, die in ihrer Mitte ebenfalls ein Innengewinde als Feingewinde z. B. Mf8 besitzt und wird von links auf die gemeinsame Achse aufgeschraubt Durch Verdrehen der Rändelschraube kann eine weite oder eine engste Anreihbarkeit beider Gelenkrollen erreicht werden. Damit ist vorteilhaft erreicht, dass alle Achsen von Gewindestange und Gelenkrollen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und die Kontaktaktpositionen mit hoher Abstandsgenauigkeit positioniert werden können.
Nach der Montage der O-Ringe auf den Kontaktbügeln kann ein Prüfling zwischen den Messeranschliffprofilen eingelegt werden. Diese zentrieren dabei den Prüfling positionssicher im Kontaktbereich der Messerprofile. Durch Drehen des Handrades kann nun der Abstand der Drehrollen und damit auch der Messerkontakte spielfrei, selbsthemmend und feinst verstellt werden mit exakt reproduzierbaren Messpositionen. Eine solche Greifzangenvorrichtung ermöglicht einen Einsatz in Labor und Fertigung für Klein- und Grossserien. Sie kann als Hand- oder auch als Automatikantrieb ausgeführt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Abgreifzange (1.1) in Vorderansicht und in Draufsicht
2 eine Zangenhälfte (6) der Abgreifzange (1.1) in Vorderansicht und in Draufsicht
3 zwei gegengleiche Zangenhälften (6.1) und (6.2) der Abgreifzange (1.1) in Draufssicht
4 eine Gelenkrolle (2) in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht
5 eine Abgreifzange (1.1) in Vorderansicht mit Schnittdarstellung (A-A) im Messeranschliffbereich (6.5)
6 die minimale Anreihbarkeit (20) von zwei 2-poligen Abgreifzangen (1.1) und (1.2) an einem kleinem Prüfobjekt (40) in Draufsicht
7 die minimale Anreihbarkeit (20) von zwei 4-polige Abgreifzangen (1.3) und (1.4) an einem grossen Prüfobjekt (40) mit minimalen Isolationsabstand (30) zwischen zwei Kontaktbügeln (6) in Draufsicht
8 eine Abgreifzange (1.1) mit Auflageverstellung (15) für grosse Prüflinge (40)
9 eine Abgreifzange (1.1) mit Auflageverstellung (15) für kleine Prüflinge (40)
10 zeigt die Anwendung von zwei Abgreifzangen (1.3) und (1.4) als Funktionseinheit (22) auf einer gemeinsamen Achse (24), für mobilen und stationären Einbau geeignet
Bezugszeichenliste

1.1: Abgreifzange, allgemein, mindestens (2-polig)
1.2: 2. Abgreifzange (2-polig)
1.3: 1. Abgreifzange, (4-polig)
1.4: 2. Abgreifzange (4-polig)
2: Gelenkrolle
2.1: Aussendurchmesser der Bundstege
2.2: Innendurchmesser der Gelenkrolle
2.3: Bundsteg
2.31: schmaler Bundsteg
2.32: breiter Bundsteg
2.4: Innenabstand der Bundstege 2.3
2.41: breiter Innenabstand der Bundstege 2.3
2.5: Mittenbohrung
2.6: Führungsnut
2.7: Gewinde
2.8: Linke Gelenkrolle
2.9: Rechte Gelenkrolle
3: Klemmschenkelbereich
4: Gelenkbereich
5: Betätigungsbereich
6: Kontaktbügel, Zangenhälften
6.1: rechter Kontaktbügel/Zangenhälfte
6.2: linker Kontaktbügel/Zangenhälfte
6.3: Gelenk
6.31: kreisbogenförmige Aussparung für 2.2
6.4: Aussparung für O-Ringe 14
6.5: Aussparung mit Messeranschliffprofil
6.6: Anstellwinkel für Längsverlauf des Messeranschliffs 6.5
6.7: Länge des Messeranschliffes 6.5
6.8: maximale Öffnungsweite des Messeranschliffes 6.5
6.9: Keilwinkel des Messeranschliffes 6.5 stirnseitig an schmaler Profilseite 7
7: schmale Profilseite von 6
8: breite Profilseite von 6
9: Punktberührung
14: O-Ringe
15: Auflageverstellung
16: Anschlussleitungen
17: Strom-Messpfad
18: Spannungs-Messpfad
20: minimaler Anreihabstand von 1.1 zu 1.2 und 1.3 zu 1.4
21: Gewindestange
22: Versteileinrichtung, als Funktionseinheit aus 2, 6, 21, 23, 24, 25, 27
23: Handrad oder automatisch
24: gemeinsame Achse
25: Fixierung der Gelenkrolle 2
27: Feingewinde
30: minimaler Isolationsabstand zwischen zwei Kontaktbügeln 6
40: Prüfling
50: Prüfeinrichtung

1 zeigt eine Abgreifzange (1.1) mit zwei Zangenhälften (6), die an einem Gelenk (6.3) schwenkbar festgelegt sind. Wie insbesondere auch in 2 dargestellt, besitzen die Zangenhälften (6), bestehend aus einem einstückigen, rechteckigen Messingprofil von 2 × 8 mm, einem Betätigungsbereich (5), einem im Bereich des Gelenks (6.3) angeordneten Zwischenabschnitt (4), sowie einem vor dem Gelenk (6.3) ausgebildeten Klemmbereich (3). Die Zangenhälften (6) besitzen jeweils auf ihren Innenseiten (vgl. 2) zum Innendurchmesser (2.2) der Gelenkrolle (2) (siehe 4) angepasste, kreisbogenförmige Aussparungen (6.31) und im vorderen Bereich eine Aussparung mit Messeranschliff (6.5), sowie auf ihren Aussenseiten im Bereich der Klemmschenkel (3) Aussparungen (6.4), in die mehrere nebeneinanderliegende, isolierende O-Ringe (14) geschoben sind, mit denen eine Federkraft bzw. Spannkraft zum Festlegen der Abgreifzange (1.1) an einem Prüfling (40) (vgl. 5 bis 9) erzeugt wird. Die in den seitliche Aussparungen (6.4) eingelegten O-Ringe sind somit vorteilhaft fixiert. Die mit einer Pulverlackschischicht isolierten Zangenhälften (6.1) und (6.2) sind in der isolierenden Gelenkrolle (2) mit beidseitigen Bundstegen (2.3) eingesetzt und mit geringem Spiel bewegbar. Eine Verwendung der Abgreifzange (1.1) in engen Bauräumen wird durch die geringen Abmessungen bezüglich ihrer geringen Breite ermöglicht. Die gesamte Baulänge beträgt beispielsweise weniger oder gleich 80 mm, die Stärke der schmalen Profilseite (7) der Kontaktbügel (6) beträgt 2 mm oder weniger, z. B. 1,5 mm, die Stärke der breiten Profilseite (8) der Kontaktbügel (6) beträgt 8 mm, so dass sich bei einfacher Ausbildung sehr geringe Abmessungen insbesondere im vorderen Klemmbereich (3) erzielen lassen. Damit können die Messpunkte bei Verwendung zweier Abgreifzangen (1.1) und (1.2) eng nebeneinander gewählt werden. Der leichte Aufbau der Abgreifzangen lässt zu, dass auch Prüflinge von Durchmessern 1 mm bis grösser 20 mm infolge der Ausgestaltung des Messeranschliffs (6.5) abrutschsicher und punktgenau kontaktiert werden können.
2 zeigt eine Zangenhälfte (6) der Abgreifzange (1.1) in seitlicher Ansicht und in Draufsicht mit einer kreisbogenförmigen Aussparung (6.31), die dem Innendurchmesser (2.2) der Gelenkrolle (2) angepasst ist, mit einer seitlichen Aussparung (6.4), die der Aufnahme der O-Ringe (14) dient und diese fixiert, sowie mit einer Aussparung für den Messeranschliff (6.5). (siehe auch 3)
3 zeigt zwei gegengleiche Zangenhälften (6.1) und (6.2) der Abgreifzange (1.1) jeweils in Draufsicht mit Aussparungen (6.31) zur Lagerung an der Gelenkrolle (2), mit Aussparungen (6.4) zur Aufnahme und Fixierung der O-Ringe und mit Aussparungen der metallisch blanken Messeranschliffe (6.5). All diese Aussparungen sind am Kontaktbügel (6.2) und am Kontaktbügel (6.1) in gleicher Weise ausgeführt. Die Kontaktbügel oder Zangenhälften (6.1) und (6.2) besitzen jedoch unterschiedliche, gegengleiche Anstellwinkel (6.6) des Verlaufes des Messeranschliffes (6.5). (siehe auch 5 und 10) Die Ausführung des Messeranschliffes (6.5) wird hier verdeutlicht. Der Messeranschliff (6.5) beginnt am vorderen Ende des Klemmbereiches (3) und verläuft jeweils mit einem Anstellwinkel (6.6) nach innen zum Gelenkbereich (4), mit einer Länge (6.7), kontinuierlich gerade, ohne Zacken oder Abstufungen und verbreitert sich dort auf eine maximale Öffnungsweite (6.8). Mit einer einfachen Auflageverstellung (15), an der Gelenkrolle (2) fixiert und geführt (siehe 8 und 9), sind damit Prüflinge (40) mit Durchmessern von 1 mm bis grösser 20 mm innerhalb des Messeranschliffs (6.5) variabel positionierbar und kontaktierbar. Der Anstellwinkel (6.6) verhindert ein Abrutschen der Durchmesser der Prüfobjekte nach aussen und ermöglicht vorteilhaft einen sicheren Formschluss, sowie die Aufnahme und Kontaktierung von kleinen bis grossen Prüfungsdurchmessern.
Die beiden Zangenhälften (6.1) und (6.2) bestehen jeweils aus einem im Querschnitt rechteckförmigen, im Vergleich zu ihrer Breite flachen, einstückigen Profilabschnitt, z. B. aus Messing. Die Zangenhälften besitzen eine schmale Profilseite (7) und eine breite Profilseite (8), wobei die Ausrichtung der Profile in der Gelenkrolle (2) der Abgreifzange (1.1) so gestaltet ist, dass die schmalen Profilseiten (7) zur Kontaktierung und Klemmung am Prüfling (40) gegeneinander gerichtet auf der Gelenkrolle (2) montiert sind und damit eine enge Anreihbarkeit von zwei Abgreifzangen (1.1) an einem Rundprofil eines Prüflings (40) ermöglichen. Die beiden Zangenhälften (6.1) sind einstückig. Dies ergibt bei einfacher Herstellung auch eine zuverlässige, stabile Kontaktierung.
4 zeigt eine Gelenkrolle (2) bestehend aus Kunststoff. Sie besitzt einen Aussendurchmesser (2.1) der Bundstege (2.3), einen Innendurchmesser (2.2) der Gelenkrolle (2), eine Mittenbohrung (2.5), zwei Bundstege (2.3), einen schmalen Bundsteg (2.31) und einen breiten Bundsteg (2.32), sowie einem Innenabstand (2.4) der Bundstege. Der Innenabstand (2.4) besitzt zu den schmalen Profilseiten (7) des linken und rechten Kontaktbügels (6.1) und (6.2) ein leichtes Übermass, so dass die schmalen Profilseiten (7) der Kontaktbügel (6) mit leichter Spielpassung in den Innenabstand (2.4) einsetzbar und bewegbar sind. Der Aussendurchmesser (2.1) der Bundstege (2.3) ist etwa doppelt so gross wie der Innendurchmesser (2.2) der Drehrolle (2), so dass die breiten Profilseiten (7) im Gelenkbereich (4) überdeckend durch die Bundstege (2.3) seitlich geführt sind. Dadurch wird erreicht, dass die Kontaktbügel einen genauen Sitz mit geringem Führungsspiel besitzen. Hierbei ist es erfindungsgemäss vorteilhaft, dass die Breiten der Bundstege (2.3) unterschiedlich sind. Die breiteren Bundstege (2.32) mit etwa 5 bis 6 mm besitzen eine Nut (2.6) und ein Gewinde (2.7) und dienen dem Höhenverstellen und Fixieren der Auflageverstellung (15). (siehe 8 und 9). Die schmale Bundstegbreite (2.31) von etwa 1 mm, dient als Gegenhalt und Führung der Kontaktbügel und begrenzt eng die minimale Anreihbarkeit (20) von zwei Abgreifzangen (1.1) und (1.2). (siehe 6 und 7) Die Montage der Kontaktbügel (6) innerhalb der Rolle (2) ist immer so ausgeführt, dass die Messeranschliffe (6.5) mit der Spitze ihrer Keilwinkel (6.9) zur schmalen Bundstegseite (2.31) ausgerichtet sind. (siehe 6 und 7) Dadurch wird ermöglicht, dass zwei Abgreifzangen (1.1) und (1.2) gegeneinander isoliert und eng nebeneinander angereiht werden können. Somit wird der minimale Anreihabstand (20) durch die Schnurbreite der beiden O-Ringe (14) bestimmt. (siehe 6 und 7)
5 zeigt die Vorderansicht mit einer Schnittdarstellung A-A im Klemmbereich (3) einer Abgreifzange (1.1) im Querschnitt der Messeranschliffe (6.5), die an einem Prüfling (40) kontaktiert sind. Es ist erkennbar, dass die Kontaktbügel (6.1) und (6.2) mit ihren schmalen Profilseiten (7), mit einem Messeranschliffwinkel (6.9) beidseitig auf der Aussenkontur eines Prüflings (40) mit einer Punktberührung (9) auftreffen. (siehe auch 6 und 7)
6 zeigt in Draufsicht und Seitenansicht die minimale Anreihbarkeit von zwei 2-poligen Abgreifzangen (1.1) und (1.2) an einem kleinem Prüfobjekt (40), z. B. einer kleinen Crimphülse, mit einem minimalen Kontaktabstand (20). Dabei sind die Kontaktbügel (6) und mit den Spitzen ihrer Keilwinkel (6.9) immer zu den schmalen Bundstegen (2.31) der Gelenkrollen (2) einmontiert. Mit einer Breite der schmalen Profilseite (7) der Kontaktbügel (6) von 2 mm und einer Isolationschichtstärke von 0,25 mm und den Breiten der schmalen Bundstege (2.31) von etwa 1,25 mm, kann bezüglich der Anreihbarkeit ein minimaler seitlicher Anreihkontaktabstand (20) bei zwei 2-poligen Abgreifzangen (1.1) und (1.2), von 2,5 mm erreicht werden.
7 zeigt in Draufsicht und Seitenansicht die minimale Anreihbarkeit (20) von zwei 4-poligen Abgreifzangen (1.3) und (1.4) an einem grösseren Prüfobjekt (40), z. B. einer grösseren Crimphülse mit Ringöse, mit den minimalen Isolationsabstand (30) zwischen zwei Kontaktbügeln (17) und (18). Hierbei sind auf jeder Gelenkrolle (2) insgesamt vier Kontaktbügel (6) angeordnet. Diese sind dabei paarweise, gegengleich auf jeder Seite der Gelenkrollen (2) zwischen den Bundstegen (2.3) eingesetzt. Dabei sind bei jedem Bügelpaar die Messerprofile mit ihren Kontaktseiten gegeneinander gerichtet. (siehe auch 6) Mit einer dünnen, schlagfesten Isolationsbeschichtung von ca. 0.25 mm, kann ein Isolationsabstand (30) zwischen den eng parallelen, isolierten Kontaktbügelpaaren von ca. 0,5 mm erreicht werden. Mechanisch, geometrisch ist damit der Abstand des Strompfades (17) zum Spannungspfad (18) auf ein konstruktiv minimales Mass optimiert. Bezüglich der Anreihbarkeit (20) können damit minimale Kontaktabstände bei zwei 4-poligen Abgreifzangen (1.3) und (1.4) von 7 mm erreicht werden. Die eng parallelen Kontaktbügelpaare stellen elektrisch den Spannungspfad (18) und dem Strompfad (17) dar. Diese werden am Ende des Betätigungsbereiches (5) mit den Anschlussleitungen (16) verlötet. (1) Elektrisch und messtechnisch bedeutet das für die Anwendung und Messungen an extrem niederohmigen Prüflingen mit der Kelvin oder 4-Leitermessmethode, dass mit dem minimal möglichen und isolierten Abstand der Strom-Spannunnungskontakte von 0.5 mm, eine extrem hohe Messauflösung bzw. Messausbeute erzielt werden kann. Bekannte Standardmesszangen oder robuste Federkontakt-Arrays erreichen hierzu 5 bis 10 mm oder grösser.
8 zeigt in Vorderansicht und Draufsicht eine Abgreifzange (1.1) mit Auflageverstellung (15) für grosse Prüflinge (40). Hier ist die Auflageverstellung (15) soweit zurückgeschoben, dass der grosse Durchmesser des Prüflings (40) etwa bis zum hinteren Bereich der Messerkontakt-Anschliffstelle (6.5) reicht. Dort kann er in mit maximaler Öffnungsweite (6.8) kontaktiert werden.
9 zeigt eine Abgreifzange (1.1) mit Auflageverstellung (15) für kleine Prüflinge (40). Dort ist die Auflageverstellung (15) soweit vorgeschoben, dass der kleine Durchmesser des Prüflings (40) etwa bis zum vorderen Bereich der Messerkontakt-Anschliffstelle (6.5) reicht. Dort kann er mit einer kleinen Öffnungsweite kontaktiert werden.
10 zeigt in Vorderansicht, Seitenansicht und zwei Schittdarstellungen die Anwendung von zwei Abgreifzangen (1.1), hier z. B. die (1.3) und (1.4). mit einer Verstelleinrichtung (22) zur Erzielung exakt reproduzierbaren Kontaktpositionen, um Positionierungsfehler durch Handbedienung zu vermeiden. Die Ausgestaltung der Verstellung (22) stellt im Prinzip ein modifiziertes Schraubgetriebe mit „Schraube” und „Mutter” dar. Die Abgreifzangen (1.1) und die Verstelleinrichtung (22) bilden damit eine Funktionseinheit, bei der auf einer gemeinsamen Achse zwei Abgreifzangen spielfrei, präziese und variabel verstellbar kombiniert sind. Dies kann zum einen als mobiler, präzise kontaktierender Handprüfadapter, bestehend aus zwei Abgreifzangen (1.1), genutzt werden z. B. für Labormessungen, ebenso kann eine solche Verstelleinrichtung (22) auch in einer stationären Prüfeinrichtung eingebaut werden. Hierzu sind die Gelenkrollen (2) auf einer gemeinsamen Achse (24) fein verstellbar angeordnet. Die „Schraube” ist die gemeinsame Achse (24), die als Gewindestange (21) mit Feingewinde (27) z. B. M8 fein, ausgeführt ist und rechtsseitig ein Handrad (23) trägt. (Draufsicht) Die Gelenkrollen (2) der Abgreifzangen (1.3) und (1.4) besitzen ein Innengewinde mit Feingewinde (27), z. B. M8 fein. Die rechte Gelenkrolle (2.9) der Abgreifzange (1.4) ist auf der Feingewindestange (21) am Handrad (23) fest fixiert (25), wie im Schnitt B-B dargestellt. Die „Mutter” ist als linke Gelenkrolle (2.8) der Abgreifzange (1.3) auf der Feingewindestange (21) im Abstand beweglich montiert. Durch Drehung des Handrades (23) können die Abstände (20) der Kontaktbügel (6), bzw. der Gelenkrollen (2.9) und (2.8) gegeneinander, variabel eingestellt werden. Nach der Montage der Kontaktbügel (6) und der O-Ringe (15) kann ein Prüfling (40) eingelegt werden. Alle Messeranschliffe (6.5) zentrieren dabei den Prüfling (40) positionssicher. Dabei sind die Kontaktbügel (6) jeweils paarig auf jeder Gelenkrolle (2) positioniert und mit den Spitzen ihrer Keilwinkel (6.9) gegeneinander gerichtet, wie im Schnitt Schnitt A-A dargestellt. Bezüglich der Anreihbarkeit (20) können damit minimale Kontaktabstände von 7 mm erreicht werden. Zwischen den eng parallelen Kontaktbügelpaaren kann ein Isolationsabstand (30) von ca. 0,5 mm erreicht werden (siehe auch 7). Damit kann nun vorteihafterweise der Abstand der Drehrollen und damit auch der Kontaktabstand der Kontaktbügel (6) variabel, spielfrei, selbsthemmend und fein verstellt werden für beliebige, exakt reproduzierbaren Messpositionen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19703896 C1 [0006]
DE 19703898 C1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN DIN 3615 [0006]

Claims

Abgreifzange aus zwei an einem Gelenk schwenkbar gelagerten, im geöffnetem Zustand gegeneinander elektrisch isolierten Zangenhälften mit jeweils einem Betätigungsschenkel, einem im Bereich des Gelenks liegenden Zwischenabschnitt und einem Klemmschenkel, der mit Federkraft die Zangenhälften gegeneinander drückt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zangenhälften (6) aus geradem, einstückigem, im Querschnitt rechteckförmigem Metallprofil, mit schmalen Profilseiten (7) und breiten Profilseiten (8) bestehen, dass die beiden Zangenhälften (6) mit ihren schmalen Profilseiten (7), im Gelenkbereich (4) zwischen den Bundstegen (2.3) einer Gelenkrolle (2) eingesetzt sind, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren breiten Profilseiten (8), im Klemmschenkelbereich (3) eine Aussparung für ein Messeranschliffprofil (6.5) besitzen, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren schmalen Profilseiten (7), im Klemmschenkelbereich (3) einen stirnseitigen Keilwinkel (6.9) der Aussparung des Messeranschliffprofiles (6.5) besitzen.
Abgreifzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren breiten Profilseiten (8), im Klemmschenkelbereich (3) ein metallisch blankes Messeranschliffprofil (6.5) mit einen Anstellwinkel (6.6), einer Länge (6.7), einer maximalen Öffnungsweite (6.8) besitzen, dass die beiden Zangenhälften (6) an ihren breiten Profilseiten (8), im Gelenkbereich (4), eine kreisbogenförmige Aussparung (6.31) und gegenüber der Aussparung (6.31), zwischen dem Gelenkbereich (4) und dem Klemmschenkelbereich (3), eine Aussparung (6.4) besitzen.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Profilseiten (7) der rechten und der linken Zangenhälften (6.1) und (6.2) im Bereich des Messeranschliffes (6.5) zueinander gerichtete, gegengleiche Keilwinkel (6.9) besitzen.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Zangenhälften (6) mit Ausnahme des Messeranschliffes (6.5) mit einer dünnen, kratzfesten Beschichtung aus Pulverlack versehen sind, dass die Zangenhälften (6) aus Messing bestehen.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkrolle (2) aus Kunststoff besteht, dass die Gelenkrolle (2) einen schmalen Bundsteg (2.31), einen breiten Bundsteg (2.32), einen Innenabstand der Bundstege (2.4), eine Mittenbohrung (2.5) und zur Aufnahme der Aufnahmeverstellung (15) eine Führungsnut (2.6) und ein Gewinde (2.7), besitzt, dass die schmalen Profilseiten (7) der Zangenhälften (6) im Gelenkbereich (4) von den Bundstegen (2.3) überdeckt und seitlich geführt sind, dass die Gelenkrolle (2) einen breiten Innenabstand (2.41) der Bundstege (2.3) besitzt.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft als Spannkraft von mindestes einem um dem hinteren Bereich der Kontaktbügel (6) geschobenen Gummiring oder elastischen Kunststoffring (14) gebildet ist, dass ein oder zwei O-Ringe (14) in die Aussparungen (6.4) der Kontaktbügel (6) eingelegt sind.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkrollen (2) der Abgreifzangen (1.3) und (1.4) in ihrer Mitte ein Innengewinde als Feingewinde 27 besitzen, dass die Gelenkrollen (2) der Abgreifzangen (1.3) und (1.4) mit ihren Innengewinden auf der gemeinsamen Achse (24) der Gewindestange (21) mit Feingewinde (27) montiert sind, dass die rechte Gelenkrolle (2.9) der Abgreifzange (1.4) an dem Handrad (23) fest fixiert ist und die linke Gelenkrolle (2.8) der Abgreifzange (1.3) auf einer Gewindestange (21) mit Feingewinde (27) frei drehbar ist.
Abgreifzange nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestange (21) ein Aussengewinde besitzt, das als Feingewinde 27 ausgeführt ist, dass die Gewindestange (21) aus Metall oder Kunststoff besteht.