2 AT 501 590 B12 AT 501 590 B1
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schere mit einem einen Handgriff bildenden Scherengehäuse, das ein gehäusefestes Messer und ein um eine Achse schwenkbar gelagertes bewegliches Messer trägt, wobei das bewegliche Messer über einen Lenker mit einem durch einen elektrischen Getriebemotor antreibbaren Spindelhubgetriebe verbunden ist, das 5 eine Kugelgewindespindel und eine mit der Kugelgewindespindel zusammenwirkende Kugelgewindemutter umfaßt.The invention relates to an electric scissors with a scissors housing forming a handle, which carries a knife fixed to the housing and a movable knife pivotally mounted about an axis, wherein the movable knife is connected via a link to a screw driven by an electric gear motor, the 5th a ball screw and a ball screw cooperating with the ball screw spindle comprises.
Zum Antreiben einer elektrischen Schere für den Wein-, Obst- und Gartenbau ist es bekannt (EP 0291431 B1), ein Spindelhubgetriebe vorzusehen, das aus einer Kugelgewindespindel und io einer Kugelgewindemutter besteht, wobei die Kugelgewindespindel mit der Abtriebswelle eines elektrischen Getriebemotors verbunden ist, der in einem als Handgriff für die Schere ausgebildeten Scherengehäuse lagert. Die auf der Kugelgewindespindel vorgesehene Kugelgewindemutter ist über einen Lenker mit einem im Gehäuse schwenkbar gelagerten Messer verbunden, das mit einem gehäusefesten Messer scherenartig zusammenwirkt. Der Lenker greift dabei 15 nicht unmittelbar an der Kugelgewindemutter, sondern an einem die Kugelgewindemutter formschlüssig aufnehmenden Kopf an, auf dem zusätzlich ein Steuerhebel gelagert ist, mit dessen Hilfe der Getriebemotor über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem Steuerprogramm betätigt werden kann. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist vor allem, daß die Kugelgewindemutter über den Verbindungslenker zum beweglichen Messer drehfest abgestützt 20 werden muß und die Kugelgewindespindel nur einseitig gelagert werden kann, was ungünstige Belastungsverhältnisse mit sich bringt, die trotz einer Spindellagerung zwischen der Kugelgewindemutter und dem Getriebemotor über radiale und axiale Wälzlager zu einem frühzeitigen Verschleiß führen, zumal die Anlenklager des Verbindungslenkers über die Kugelgewindemutter mit einem Drehmoment um eine quer zur Anlenkachse verlaufende Achse beaufschlagt 25 werden.For driving an electric scissors for viticulture, horticulture and horticulture, it is known (EP 0291431 B1) to provide a Spindelhubgetriebe, which consists of a ball screw and io a ball screw nut, wherein the ball screw is connected to the output shaft of an electric gear motor, the stored in a designed as a handle for the scissors scissors housing. The provided on the ball screw ball screw nut is connected via a link with a pivotally mounted in the housing knife, which cooperates like a scissor with a housing-fixed knife. The handlebar engages 15 not directly on the ball screw nut, but on a ball screw nut positively receiving head on which a control lever is additionally mounted, by means of which the geared motor can be actuated via a control device in response to a control program. The disadvantage of this known construction is, in particular, that the ball screw nut over the connecting link to the movable knife rotatably supported 20 and the ball screw can only be stored on one side, which brings unfavorable load conditions with it, despite a spindle bearing between the ball screw nut and the gear motor over Radial and axial bearings lead to premature wear, especially since the Anlenklager of the connecting link via the ball screw nut with a torque applied to an axis extending transversely to the pivot axis 25 are applied.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schere der eingangs geschilderten Art mit einfachen konstruktiven Mitteln so auszugestalten, daß die auftretenden Schnittkräfte vorteilhaft abgetragen und eine hohe Standzeit erreicht werden kann. 30The invention is therefore the object of an electric scissors of the type described with simple structural means in such a way that the occurring cutting forces can be advantageously removed and a long service life can be achieved. 30
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Kugelgewindemutter des Spindelhubgetriebes mit der Abtriebswelle des Getriebemotors über eine Hohlwelle antriebsverbunden ist, die die am Lenker des beweglichen Messers angelenkte Kugelgewindespindel umschließt, daß die Hohlwelle im Bereich der Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle des Getriebemotors in 35 einem an den Getriebemotor angeschlossenen Lagergehäuse durch Wälzlager gelagert ist, die sich an der Hohlwelle über Kugelflächen eines Kugelgelenkes abstützen, und daß die Kugelgewindespindel im Bereich ihres über die Kugelgewindemutter vorstehenden, am Lenker des beweglichen Messers angelenkten Endes seitliche Führungsansätze zur drehfesten Abstützung auf Gleitbahnen des Scherengehäuses aufweist. 40The invention solves this problem by the fact that the ball screw nut of the screw jack is drivingly connected to the output shaft of the gear motor via a hollow shaft which surrounds the articulated to the handlebar of the movable blade ball screw that the hollow shaft in the drive connection with the output shaft of the gear motor in a 35 mounted on the geared motor bearing housing is supported by rolling bearings, which are supported on the hollow shaft via spherical surfaces of a ball joint, and that the ball screw in the region of the ball screw nut above, articulated on the handlebar of the movable blade end lateral guide lugs for rotationally fixed support on slides of the scissors housing , 40
Zufolge dieser Maßnahmen wird die Kugelgewindespindel einerseits in der Kugelgewindemutter gelagert und anderseits über seitliche Führungsansätze an Gleitbahnen des Gehäuses drehfest abgestützt, was eine vorteilhafte Aufnahme der beim Schnitt auftretenden Querkräfte mit dem Ergebnis erlaubt, daß nicht nur ein geringer Verschleiß, sondern auch eine genaue Schnittfüh-45 rung über die Standzeit der Schere gewährleistet werden kann. Die Lagerung der Kugelgewindemutter auf einer die Kugelgewindespindel umschließenden Hohlwelle, die über Kugelflächen mit Hilfe von Wälzlagern in einem Lagergehäuse gehalten wird, stellt ja einen Ausgleich von Winkelfehlern sicher und vermeidet Zwangskräfte zufolge einer Querbelastung der Kugelgewindespindel. Die drehbare, aber axial unverschiebbare Halterung der Kugelgewindemutter stellt so darüber hinaus eine wesentliche Voraussetzung für eine platzsparende, kompakte Anordnung dar, weil für die im Durchmesser gegenüber der Kugelgewindespindel größere Kugelgewindemutter kein axialer Stellweg innerhalb des Gehäuses vorgesehen zu werden braucht.According to these measures, the ball screw spindle is mounted on the one hand in the ball screw nut and on the other hand rotatably supported on lateral guides on slideways of the housing, which allows an advantageous absorption of the transverse forces occurring during the cut with the result that not only a low wear, but also a precise Schnittfüh- 45 can be ensured over the life of the scissors. The bearing of the ball screw nut on a hollow shaft enclosing the ball screw, which is held by ball surfaces by means of rolling bearings in a bearing housing, yes ensures a balance of angular errors and avoids constraining forces due to a transverse load of the ball screw. The rotatable but axially non-displaceable mounting of the ball screw nut is thus an essential prerequisite for a space-saving, compact arrangement, because for the larger diameter compared to the ball screw spindle ball nut no axial travel within the housing needs to be provided.
Damit bei der Antriebsverbindung zwischen der Abtriebswelle des Getriebemotors und der 55 Hohlwelle deren kugelige Lagerung im Lagergehäuse in einfacher Weise konstruktiv berück- 3 AT 501 590 B1 sichtigt werden kann, kann die Abtriebswelle des Getriebemotors eine mit bombierten Umfangsflächen versehene Sechskantmutter tragen, die formschlüssig in eine stirnseitige Sechskantaufnahme der Hohlwelle eingreift. Durch die Bombierung ihrer Umfangsflächen kann die Sechskantmutter innerhalb der Sechskantaufnahme um Querachsen verschwenkt werden, so daß 5 bezüglich solcher Querachsen keine Drehmomente auf die Abtriebswelle abgetragen werden.Thus, in the drive connection between the output shaft of the geared motor and the hollow shaft 55 whose spherical bearing in the bearing housing in a simple manner constructively berück- 3 AT 501 590 B1 can be considered, the output shaft of the geared motor can carry a provided with cambered peripheral hex nut, the form-fitting in one Frontal hexagonal recess of the hollow shaft engages. By the crowning of their peripheral surfaces, the hexagon nut can be pivoted about transverse axes within the hexagonal socket, so that no torques on the output shaft are removed with respect to such transverse axes.
Beim Schnitt treten neben radialen Belastungen auch axiale Belastungen der Kugelgewindespindel und über die Kugelgewindespindel auch der Kugelgewindemutter auf. Die Abtragung dieser Belastungen über das Lagergehäuse auf das Scherengehäuse wird vorteilhaft dann io sichergestellt, wenn die das Kugelgelenk bildenden Kugelflächen einerseits an einem Radiallager und anderseits an einem Axiallager abgestützt werden, was eine voneinander weitgehend unabhängige Auslegung der jeweiligen Wälzlager in Abhängigkeit von den zu erwartenden radialen und axialen Kräften erlaubt. 15 Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in weiterer Folge, wenn die Anlenkachse zwischen dem Lenker und der Kugelgewindespindel seitlich über die Kugelgewindespindel vorsteht und die seitlichen, an den Gleitbahnen des Gehäuses abgestützten Führungsansätze bildet oder trägt, so daß hiefür an der Kugelgewindespindel keine baulichen Änderungen vorgenommen werden müssen. 20When cutting occur in addition to radial loads and axial loads on the ball screw on the ball screw and the ball screw nut. The removal of these loads on the bearing housing on the scissors housing is advantageously then io ensured when the ball joint forming spherical surfaces are supported on one hand on a radial bearing and on the other hand on a thrust bearing, which is a largely independent interpretation of the respective rolling bearings in response to the expected radial and allowed axial forces. 15 Particularly simple construction conditions result in a further consequence, when the pivot axis between the handlebar and the ball screw projecting laterally beyond the ball screw and the lateral, supported on the slides of the housing guide lugs forms or carries, so that there are no structural changes made to the ball screw have to. 20
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenIn the drawing, the subject invention is shown, for example. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße elektrische Schere ausschnittsweise im Bereich des Schneidkopfes in einem vereinfachten Längsschnitt und 25 Fig. 2 diese Schere in einem Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1.1 shows an inventive electric scissors fragmentary in the region of the cutting head in a simplified longitudinal section and Fig. 2 shows these scissors in a section along the line II - II of FIG. 1st
Die dargestellte elektrische Schere weist ein Scherengehäuse 1 auf, das aus einem Gehäuseunterteil 2 und einem Gehäuseoberteil 3 zusammengesetzt ist. Dieses Scherengehäuse 1 bildet einen einen elektrischen Getriebemotor 4 aufnehmenden Handgriff und einen Schneidkopf 5, 30 der ein gehäusefestes, unbewegliches Messer 6 und ein mit diesem unteren Messer 6 scherenartig zusammenwirkendes oberes Messer 7 trägt, das um eine Achse 8 schwenkbar gelagert ist. Das bewegliche Messer 7 ist mit einem Betätigungsansatz 9 versehen, der über einen aus zwei Schenkeln bestehenden Lenker 10 mit einem Spindelhubgetriebe 11 antriebsverbunden ist. Das Spindelhubgetriebe 11 umfaßt eine Kugelgewindespindel 12 und eine Kugelgewinde-35 mutter 13. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Kugelgewindemutter 13 mit Hilfe einer Hülse 14 drehfest mit einer Hohlwelle 15 verbunden ist, die mit dem Getriebemotor 4 in Antriebsverbindung steht. Zur Lagerung der Hohlwelle 15 ist ein Lagergehäuse 16 mit dem Getriebemotor 4 verbunden, das ein radiales Wälzlager 17 sowie ein axiales Wälzlager 18 aufnimmt. Diese Wälzlager 17, 18 stützen sich an ein Kugelgelenk bildenden Kugelflächen 19 der Hohl-40 welle 15 ab, so daß die Hohlwelle 15 allseits verschwenkbar im Lagergehäuse 16 gehalten wird. Der Antrieb der Hohlwelle 15 durch die Abtriebswelle 20 des Getriebemotors 4 erfolgt über eine Sechskantmutter 21, die auf der Abtriebswelle 20 aufgeschraubt ist und in eine Sechskantaufnahme 22 der Hohlwelle 15 formschlüssig eingreift. Da die Umfangsflächen der Sechskantmutter 21 bombiert sind, kann die Hohlwelle 15 gegenüber der Sechskantmutter ver-45 schwenkt werden, und zwar um den Drehpunkt des durch die Kugelflächen 19 gebildeten Kugelgelenkes, ohne die sichere Drehmitnahme durch die Abtriebswelle 20 zu gefährden.The electric scissors shown has a scissors housing 1, which is composed of a lower housing part 2 and a housing upper part 3. This scissors housing 1 forms an electric gear motor 4 receiving handle and a cutting head 5, 30 of a housing fixed, immovable knife 6 and a scissor-like cooperating with this upper knife 6 upper knife 7 carries, which is pivotally mounted about an axis 8. The movable blade 7 is provided with an actuating lug 9, which is drivingly connected to a spindle lifting gear 11 via a link 10 consisting of two limbs. The spindle lifting gear 11 comprises a ball screw 12 and a ball screw 35 nut 13. The arrangement is made such that the ball screw nut 13 by means of a sleeve 14 is rotatably connected to a hollow shaft 15 which is in driving connection with the geared motor 4. For supporting the hollow shaft 15, a bearing housing 16 is connected to the geared motor 4, which receives a radial roller bearing 17 and an axial rolling bearing 18. These bearings 17, 18 are based on a ball joint forming spherical surfaces 19 of the hollow shaft 40 from 15 so that the hollow shaft 15 is held on all sides pivotable in the bearing housing 16. The drive of the hollow shaft 15 through the output shaft 20 of the geared motor 4 via a hex nut 21 which is screwed onto the output shaft 20 and engages positively in a hexagonal socket 22 of the hollow shaft 15. Since the peripheral surfaces of the hex nut 21 are cambered, the hollow shaft 15 can be pivoted relative to the hex nut ver-45, namely about the pivot point of the ball joint formed by the spherical surfaces 19 without jeopardizing the safe rotational drive through the output shaft 20.
Die Kugelgewindespindel 12 ist in der Kugelgewindemutter 13 gelagert und stützt sich gegenüber einer Verdrehung gemäß der Fig. 2 über seitliche Führungsansätze 23 an Gleitbahnen 24 so des Gehäuseunterteils 2 ab, gegen die die Kugelgewindespindel 12 während der Schneidbewegung des oberen Messers 7 durch den Lenker 10 gedrückt wird. Die Anlenkachse 25 zwischen dem Lenker 10 und dem zugehörigen Ende der Kugelgewindespindel 12 steht seitlich vor und trägt die Führungsansätze 23, die vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sind, um die Gleitreibung niedrig zu halten. Es ist aber auch möglich, die Anlenkachse 25 selbst als Führungsan-55 Sätze 23 zu nützen, insbesondere bei Scherengehäusen 1 aus Kunststoff. Die FührungsansätzeThe ball screw 12 is mounted in the ball screw nut 13 and is supported against a rotation as shown in FIG. 2 on lateral guide lugs 23 on slideways 24 so of the housing base 2 against which pressed the ball screw 12 during the cutting movement of the upper blade 7 by the handlebar 10 becomes. The pivot axis 25 between the link 10 and the associated end of the ball screw 12 protrudes laterally and carries the guide lugs 23, which are preferably made of plastic, to keep the sliding friction low. But it is also possible to use the pivot axis 25 itself as Führungsungsan-55 sets 23, especially in scissor housings 1 made of plastic. The management approaches