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Die
Erfindung betrifft ein schneidendes Handwerkzeug – insbesondere
Schere, Zange und/oder Schneider unter besonderer Berücksichtigung
der Handhabbarkeit bei harten und/oder starken oder dicken zu schneidenden
Werkstücken oder Materialien.
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Gemäß dem
Stand der Technik sind eine Vielzahl schneidender Handwerkzeuge
sowie deren Mechanik bekannt. Schneidende Handwerkzeuge dienen zum
Abschneiden, Abkneifen, Ausklinken, Stanzen oder Spreizen von Material.
Besonders bei harten Werkstoffen müssen große
Hand- und Armkräfte aufgebracht werden; dasselbe gilt für
starke oder dicke Werkstücke. Entscheidend ist dabei das Hebelverhältnis
zwischen den kraftleitenden Griffen und den kraftwirkenden Schneiden
des Werkzeugs. Um die Kraftaufbringung zu verbessern, kommen Doppelhebel-
und Ratschenhebelwerkzeuge zum Einsatz.
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Doppelhebelschneider
verlangen große Öffnungsweiten der Griffe, so
daß nur armbetätigte Werkzeuge sinnvoll sind – wie
z. B. Astscheren oder Drahtschneider.
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Ratschenschneider
bedingen längere Schneidzeiten, weisen instabile Schneidklingen
auf und sind in der Handhabung ungenau.
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Ein
weiteres beim Entwurf zu berücksichtigendes Merkmal hinsichtlich
der Handhabbarkeit sind die im Verhältnis zueinander stehenden Öffnungsweiten
von Werkzeugmaul und Werkzeugschenkel. Während die Öffnungsweite
des Werkzeugmauls dem Verwendungszweck des Werkzeugs entsprechen
muß, ist die Öffnungsweite der Werkzeugschenkel
durch die Handhabbarkeit als Werkzeug für Handkraft oder
für Armkraft bestimmt.
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Die
Ausprägung des Schneidwerkzeugs – wie z. B. als
Amboß-Werkzeug oder als Bypass-Werkzeug – ist
dabei zunächst nicht von Bedeutung. Bei über Griffhebel
handbetätigte Scheren muß der Anwender meistens
erhebliche Kräfte aufwenden, wenn dickere Materialien zu
durchtrennen sind. Neben einfachen Scherenkonstruktionen, bei welchen
die Messer starr mit den Handgriffhebeln verbunden sind, sind auch
Ausführungen bekannt, bei denen ein oder beide Messer an
Scherenarmen gelenkig mit den Griffhebeln verbunden sind und über
weitere Gelenke, Hebelanordnungen oder Zahngetriebe eine Verbesserung
im Schneidverhalten angestrebt ist.
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Im
folgenden wird der Stand der Technik von schneidenden Handwerkzeugen – insbesondere
von Scheren, Zangen und/oder Schneider unter besonderer Berücksichtigung
der Handhabbarkeit bei harten und/oder starken oder dicken zu schneidenden Werkstücken – gewürdigt;
gemäß dem Stand der Technik sind, je nach Anwendungsbezug,
eine Vielzahl von Typen von schneidenden Handwerkzeugen bekannt
und/oder im Einsatz.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2006 019 552 stellt eine energiesparende
Schere vor – insbesondere eine Gartenschere mit Amboß und
Klinge zum Abtrennen oder Abschneiden von Ästen von Gewächsen;
eine Ausführung als By-pass-Schere wird ebenfalls beansprucht.
Amboßseitig ist die Schere durch ein Griffteil verlängert
und in einem mittleren Abschnitt mit einer zentralen Gelenkbohrung – hierüber
wird die drehbare Lagerung zur Klinge hergestellt – und
mit einer unterhalb angeordneten exzentrisch gelegenen Gelenkbohrung
versehen, wo das zweite Griffteil mündet, welches schwenkbeweglich
und verschiebbar mit der Verlängerung der Sekundärklinge so
verbunden ist, daß Sekundärklinge und zweites Griffteil
einen Hebel bilden, der ganz aufgefahren ein kleines Drehmoment
und ganz zugefahren ein großes Drehmoment aufweist. Mit
Betätigung der energiesparenden Schere von der Auf- in
die Zu-Stellung nimmt der manuelle Kraftaufwand ab. Ein ziehender Schnitt
ist nicht verwirklicht.
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Die
deutsche Patentschrift
DE 867
211 sowie die Weiterentwicklung europäische Patentschrift
EP 445 371 /deutsche Anmeldung
DE 690 00 875 /österreichische
Patentschrift
AT E 85 260 stellen
eine Schere zur Anwendung in der Textil- oder der Medizintechnik
vor, bei der ein Schenkel – z. B. der Unterschenkel – mit
Amboß oder Klinge aus einem Material durchgängig
eben verbunden sind und der z. B. Oberschenkel mit der Klinge durch
ein Gelenk – ggf. mit Langloch, auch als Gelenkviereck
ausgeführt – miteinander verbunden sind. Die spezielle
Gelenkausführung resultiert aus der Forderung, daß ein Schenkel
mit Amboß oder Klinge ausgeführt seine Lage beim
Schnitt nicht verändert, was sowohl bei textilen Zuschnitten
als auch bei medizinischen Gewebeschnitten von Bedeutung ist und
außerdem ergonomische Vorteile bietet.
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Bei
dieser Entwicklung ist die korrekte Führung der nicht sichtbaren
Klinge durch den feststehenden Schenkel mit Griff vordergründig.
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Die
deutsche Patentschrift
DE 15
53 692 'Schere oder ähnliches Werkzeug' sowie
die europäische Schrift
EP
421 108 /deutsche Anmeldung
DE
40 15 021 'Hand-Schere, insbesondere Ast-, Hecken- und/oder
Gartenschere' stellen Schneidwerkzeuge vor, wobei die beiden Handhebel
und die beiden Schneidelemente miteinander ein Viergelenk-System
bilden und die späteren Anmeldungen zusätzlichen
Benutzerkomfort bieten, wie die kontinuierliche Einstellung der
Kraftübersetzung nach zwei verschiedenen Verfahren. Drei
der Getriebeglieder im Vier-Gelenk-System haben eine gleichbleibende, also
unveränderliche Wirklänge, während ein
Getriebeglied sich in vorgegebenen Grenzen variieren läßt. Mit
dieser Verstellbarkeit, die sowohl stufenlos als auch rastend einstellbar
gestaltet werden kann, sind kleine und große Wirklängen
und damit große und kleine Kraftübersetzungsverhältnisse
nutzbar. Ist bei stufenweiser Nutzung die Schlitzführung
mit Rastmulden versehen und das Koppelgetriebeglied federnd gehalten,
ist durch Öffnen und Schließen der Hand-Schere
eine von der Öffnungsweite abhängige Stufen-/Krafteinstellung
möglich.
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Die
Zusatzfunktionalität 'Einstellbare Kraftübersetzung'
gewinnt nur bei großen Scheren an Bedeutung, wie Ast- oder
Drahtscheren.
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Die
Offenlegung
DE
10 2004 062 521 /internationale Schrift
WO 2006/072 309 stellt ein handbetätigtes
Schneidgerät vor – insbesondere eine Ast- oder
Heckenschere – mit einer Mehrgelenk-Anordnung, bei der
die Griffhebel in zueinander beabstandeten Hebelgelenken eines Brückenglieds
schwenkbar gelagert sind und zwischen den beiden Hebelgelenken mit
einander zuweisenden Verzahnungsflächen ineinandergreifen.
Scherenanordnungen mit Zahngetrieben sind an sich bekannt, wobei
typischerweise ein Verzahnungseingriff zwischen einem Griffhebel
und einer Klinge und somit eine andere Funktion der Verzahnung vorliegt.
Das Schneidgerät zeigt – insbesondere in der Ausführung
als Astschere mit großer Krafteinwirkung über
die Griffhebel – ein vorteilhaftes Schneidverhalten und
ist einfach und stabil aufgebaut.
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Ineinandergreifende
Verzahnungen der beiden Hebelgriffe haben deren symmetrische Führung in
allen Schneidpositionen zur Folge; die Mechanik eignet sich vornehmlich
für große arm kraftbetätigte Scheren.
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Die
deutsche Offenlegung
DE
10 2004 039 624 stellt ein armkraftbetätigtes
Schneidwerkzeug vor – insbesondere als Ast- oder Heckenschere
ausgeprägt – mit einer Getriebeanordnung zur Kraftübertragung,
bei der mindestens ein von zwei ineinandergreifenden Getriebeelementen
abschaltbar ist, so daß das Schneidwerkzeug entweder als
starre Hebelschere oder als Hebelschere mit unterschiedlicher Kraftübertragung
einsetzbar ist. Es ist für Ast- oder Heckenscheren bekannt,
zur Erhöhung der Schneidkraft ineinandergreifende Zahngetriebe
vorzusehen. Das vorgestellte Prinzip ist auf eine einhändig
zu bedienendes Schneidgerät nicht übertragbar,
da die Verbindung zwischen den Schenkeln und Klingen lose geführt
wird.
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Die
internationale Anmeldung
PCT/FR1994/000
967 /europäische Patentschrift
EP 708 590 /
deutsche Anmeldung 694 01 663 stellt
eine Astschere oder einen Baumschneider mit dezentriertem Hebel
vor, bei der/dem der Innenrand des Hakens eine konkave Auflagekante
bildet. Ein bewegliches Werkzeug, das über eine Drehachse
an dem Werkzeugkörper angelenkt ist, geht im Bereich der Drehachse
in einen Schwenkhebel über. Das Werkzeug hat eine Schneidkante
in Form eines konvexen Bogens. Das Werkzeugprinzip, welches einen
ziehenden Schnitt ausführt, ist auf einhandbetätigte Schneidwerkzeuge
nicht zu übertragen.
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Eine
bogenförmige Ausführungsform des Schneidwerkzeugs
weisen auch die Baumscheren nach der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2006 019 208 – mit Übertragungs-Zahnbereich – und
nach dem Gebrauchsmuster
DE 20 2005 018 787 auf.
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Die
deutsche Offenlegung
DE
40 23 559 stellt eine Schere vor – insbesondere
eine Ast- oder Gartenschere als Amboßschere mit ziehendem Schnitt
vor, die zur Betätigung der Schneidklingen ein Getriebe
mit ineinandergreifenden Verzahnungen besitzt. Diese Anmeldung stellt
eine Verbesserung der europäischen Patentanmeldung
EP 74 578 /deutsches Patent
DE 31 36 119 insofern dar,
da bei dieser Schere eine Hebelkraftunterstützung bei ziehendem Schnitt
vorgesehen ist, die jedoch mittels fünf Einzelgelenken – von
denen zwei als Schiebegelenk mit Langlochführung ausgebildet
sind – umgesetzt ist.
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Bei
der vorliegenden Anmeldung genügen drei Gelenke und eine
Getriebestufe, um über große Grenzen die Wahl
des Untersetzungsverhältnisses zwischen Betätigungsarm
und Scherenarm zuzulassen. Das Konstruktionsprinzip ist nur durch
zusätzliche Teile auf eine einhandbetätigte Schere
zu übertragen.
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Die
schweizerische Patentschrift
CH
533 413 stellt eine Baumschere vor, bei der mittels eines Hebelsystems
weniger Weg bei gleichem Kraftaufwand benötigt und mehr
Leistung erzielt wird. Die erfindungsgemäße Baumschere
weist zwei Griffe auf, wovon der erste Griff mit Lastarm und der
Verbindungslasche die Kraftübertragung zur oberen Schneidklinge übernimmt,
während ein Kraftarm der unteren Schneidklinge die Kräfte
des Lastarms des ersten Griffs aufnimmt und die Kraft auf die untere Schneidklinge überträgt.
Der zweite Griff und die beiden Klingen haben einen gemeinsamen
Lagerpunkt mit einem festsitzenden Bolzen in dem Griff. Der zweite
festsitzende, unterhalb des ersten angeordnete Bolzen nimmt drehbar
gelagert den Lastarm des ersten Griffs auf.
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Die
Lasche ist einseitig asymmetrisch ausgeführt; das Hebelsystem
liegt offen und birgt Verletzungsgefahr. Der Zahnformschluß zwischen
Lastarm des ersten Griffs und dem Kraftarm der unteren Klinge reibt;
es erfolgt kein ziehender Schnitt.
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Gebrauchsmusterschrift
DE 203 08 397 stellt eine
Baumschere als Ratschenschneider vor mit einer Einrichtung zur Durchführung
einer kontinuierlichen Schneidwirkung bei einem Einschnitt.
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Der
vorgestellte Ratschenschneider hat einen feststehenden Amboß und
bedingt eine Zwei-Hand-Bedienung.
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Ein
weiterer Ratschenschneider mit feststehendem Amboß für
die Zwei-Hand-Bedienung – Gartenschere, insbesondere kraftsparende
Gartenschere – wird durch das Gebrauchsmuster
DE 20 2007 012 524 offenbart.
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Eine
andere Ausprägung des Ratschenprinzips ist durch die Gartenschere
mit Zwei-Hand-Hebelkraftunterstützung und Mehrfachhub – deutsche Offenlegungsschrift
DE 197 12 170 – vorgestellt.
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Gebrauchsmuster
DE 202 05 276 stellt
eine Baumschere in Form einer Hebelschere vor mit der Besonderheit,
daß der Schnitthub eingestellt werden kann mittels einer über
den Lagerpunkt verlängerten Schneide, die über
einen langgestreckten Schlitz mit einer Vielzahl von Halteeinkerbungen
verfügt und zusammen mit einer Hebeleinrichtung ein durch
Federkraft rastbares verschiebbares Gelenk bildet und über
die jeweilige Rasteinstellung den Öffnungswinkel der Schere
begrenzt. Das Prinzip der öffnungswinkeleinstellbaren Baum-Hebelschere
ist nur bedingt auf die Ein-Hand-Bedienung zu übertragen.
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Eine
derartige Lösung – eine Baum-Ein-Hand-Schere mit Öffnungsgradeinstellelement – wird
durch die Offenlegungsschrift
DE 196 52 389 offenbart.
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Das
deutsche Gebrauchsmuster
DE
200 00 866 stellt eine Baumschere in Form einer Doppelhebelschere
vor. Der zweite Handgriff ist am Kopf des ersten Griffs unterhalb
der ausgeprägten Schneide lose drehbar gelagert und verfügt
unterhalb des Lagers über verschiebbares Gelenk, über
das die zweite Schneide – ebenfalls am Kopf des ersten
Griffs drehbar gelagert – bei Öffnen und Schließen
der beiden Handgriffe in Relation zur ersten Schneide öffnet und
schließt.
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Die
Doppelhebelschere ist für den Ein-Hand-Betrieb schlecht
geeignet.
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Die
internationale Anmeldung
PCT/EP1999/002
962 , europäische Patentschrift
EP 1 077 596 , deutsche Patentschrift
DE 198 21 924 stellt eine
Gartenschere mit einem Schneidblatt und einem hiermit zusammenwirkenden
Amboß derart vor, daß der Amboß zwecks
lichtspaltfreier Einstellung gegenüber dem ihn tragenden
Scherenschenkel über die Schwenkachse verstellbar ist.
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Die
deutsche Offenlegung
DE
10 2006 053 645 stellt eine Geflügelschere mit
einer ersten und einer zweiten Klinge vor, die relativ zueinander
beweglich angeordnet sind und von denen die erste fest und unbeweglich
mit einem ersten Griff verbunden ist, und einen zweiten Griff aufweist,
der relativ zum ersten Griff beweglich angeordnet ist. Der zweite
Griff und die zweite Klinge sind mittels eines Getriebes mechanisch
miteinander verkoppelt. Vorteilhaft wirkt sich aus, daß die
zweite Klinge und der diese bewegende Griff gleichzeitig von der
Arbeitsfläche weggerichtet sein können, während
die feststehende erste Klinge und der ihr zugeordnete, mit ihr fest
verbundene Griff keine Relativbewegung auf die Arbeitsfläche zu
oder von der Arbeitsfläche weg ausführen müssen,
was auch bei entsprechendem Arbeitsgerät aus dem Bereich
der Medizin von Bedeutung ist.
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Diese
Ein-Hand-Applikation führt keinen ziehenden Schnitt aus.
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Alle
vorgestellten Veröffentlichungen eignen sich nur bedingt
oder gar nicht für den spezifischen Einsatz als schneidendes
Handwerkzeug – insbesondere nicht als Schere, Zange und/oder
Schneider unter besonderer Berücksichtigung der Handhabbarkeit
bei harten und/oder starken oder dicken zu schneidenden Werkstücken
oder Materialien.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein schneidendes Handwerkzeug zu schaffen – insbesondere
wie Schere, Zange und/oder Schneider unter besonderer Berücksichtigung
der Handhabbarkeit bei harten und/oder starken oder dicken zu schneidenden
Werkstücken oder Materialien.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; auf vorteilhafte Ausgestaltungen
nehmen die Unteransprüche Bezug.
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Ziel
ist der prinzipielle Aufbau eines schneidenden Handwerkzeugs gemäß vorgegebenen
Bedingungen. Das schneidende Werkzeug betrifft ein Ein-Hand-Gerät,
also müssen die ergonomische Handhabung – Öffnungsweite
von Ober- und Unterschenkel betreffend – bei ausreichender
Maul-Öffnungsweite – harte und/oder starke oder
dicke zu schneidende Werkstücken oder Materialien betreffend – gewährleistet
sein. Neben der Öffnungsweite ist seitens der Ergonomie
die aufzubringende Kraft und somit das Übertragungsverhältnis
von besonderer Bedeutung unter Berücksichtigung des in
Frage kommenden Benutzerkreises.
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Das
Wirkprinzip des schneidenden Handwerkzeugs sollte übertragbar
sein, wie auf Ast-, Baum-, Blech-, Blumen-, Draht-, Floristen-,
Garten-, Geflügel-, Haushalt-, Hecken-, Knochen-, Rasen-, Rosen-,
Zweigschere, Blech-, Draht-, Kabel-, Profil-, Rohrschneider, Ausklink-,
Biege-, Brech-, Form-, Knabber-, Loch-, Quetschzange, o. ä.
Weiterhin ist die Applikation hinsichtlich der Schneidtechnik – wie Amboß-
oder By-pass-Werkzeug wie auch als Mitten-, Seiten-, Vornschneider – zu
untersuchen. Der Anwendungsbezug des Handwerkzeugs – wie
z. B. Textil- oder Medizintechnik – wirkt sich auf die
Gestaltung des Wirkprinzips aus, wie feststehende Schneide im nicht
sichtbaren Teil der Anwendung. Die Anzahl der einzusetzenden Einzelteile
sollte klein sein; ihre Herstellung sollte ressourcenschonenden
Richtlinien unterliegen. Bei Aufbau einer Produktfamilie sind Wiederverwendungsteile
zu berücksichtigen, um die Teilevielfalt gering zu halten.
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Verletzungsgefahren
am schneidenden Handwerkzeug sind weitgehend auszuschliessen, ggf.
Verkleidungen und/oder Schutzkappen vorsehen; die Reinigungsfähigkeit,
ggf. die Sterilisierbarkeit und damit verbunden die Zerlegbarkeit
des Werkzeugs sind je nach Anforderung zu gewährleisten.
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Das
Wirkprinzip des schneidenden Handwerkzeugs wird wie folgt zusammengefaßt.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein schneidendes
Werkzeug mit Kraft- und Maulweite-Übersetzung und weist
einen ziehenden Schnitt auf. Der Schneidvorgang wird realisiert
durch eine 5-Gelenk-Mechanik mit Zahn- und Hebelgetriebe; das schneidende
Handwerkzeug kann sowohl als Amboß- wie auch als By-pass-Werkzeug
aufgebaut werden; beispielhaft wird im folgenden vorrangig das Amboß-Handwerkzeug
behandelt.
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Das
Handwerkzeug besteht aus zwei hälftigen Wangen, die zugleich
Lagerschalen und Verkleidungen bilden, die je einseitig in einem
hälftigen als Handgriff ausgebildeten Oberschenkel münden.
Die Wangenseiten sind zu den Lagerorten hin sehr kräftig und
zur Griffseite hin dünnwandig ausgebildet. Der kräftige
Wangenteil trägt im oberen Bereich den Lastarm für
die asymmetrisch gelagerte Klinge und im unteren Bereich die Lagerung
des Ambosses, der an seinem griffseitigen Ende eine lagestarr angeformte Verzahnung
besitzt, sowie eine dritte Lagerung, den Drehpunkt und Kraftarm
des Unterschenkels, der zum Amboß hin wiederum als zur
Amboß-Verzahnung passend ausgebildet ist und denselben
treibt und zum anderen Ende hin als Handgriff geformt geprägt
ist.
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Griffseitig
beabstandet befindet sich im Bereich des Unterschenkels sowie im
Bereich der dünnwandigen Wange ein weiterer Kraftarm, der
die als Hebelgetriebe ausgebildete parallel arbeitenden Schubstangen
aufnimmt, die an ihrem anderen Ende über einen Lastarm
am griffseitigen Ende der Klinge befestigt sind und die die Drehbewegung
der Klinge steuern. Während – wie oben ausgeführt – Oberschenkel
und Wange feststehen, führt eine Krafteinleitung zwischen
Ober- und Unterschenkel über den Unterschenkel einerseits über
das Zahngetriebe auf den drehbar gelagerten Amboß und andererseits über
das Hebelgetriebe – die Schubstangen – auf die ebenfalls
drehbar gelagerte Klinge.
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Statt
eines kraft- bzw. reibungsschlüssigen Eingriffs der Getriebeglieder über
wenigstens einen Teil des Eingriffwegs ist in den meisten Anwendungsfällen
ein formschlüssiger Eingriff bevorzugt, wie er z. B. durch
ineinandergreifende Zahnsegmente einer wie auch immer gearteten
Verzahnung gegeben ist. Auch ist statt einer stirnseitigen Verzahnung
eine an einem Außenumfang liegende bzw. durch eine Umfangskante
gegebene Verzahnung zu bevorzugen, weil in diesem Fall die beiden
Getriebeglieder einer Getriebestufe raumsparend in einer gemeinsamen Ebene
liegen bzw. scheiben- oder plattenförmig im wesentlichen
durchgehend eben ausgebildet sein können.
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Die
Anordnung der Drehpunkte der 5-Gelenk-Mechanik bestimmt einerseits
die Öffnungsweite 'Hand' zwischen Ober- und Unterschenkel
für die händische Bedienung und andererseits die Öffnungsweite
'Maul' für die Werkstück-/Material-Aufnahme und
andererseits mit dem Zahn- und dem Hebelgetriebe die Drehmomente
und Kraftverteilungen. Der Aufbau der 5-Gelenk-Mechanik erfolgt
werkseitig verwendungszweckgebunden.
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Der
Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage
beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
weiter verdeutlicht. Es zeigen das
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schneidende Handwerkzeug in
perspektivischer Darstellung in
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1 in
geschlossener Stellung
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2 als
Explosionszeichnung und in Seitenansicht, halbseitig geöffnet,
in
-
3 in
geschlossener Stellung
-
4 in
geöffneter Stellung.
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Gleiche
und gleichwirkende Bestandteile der Ausführungsbeispiele
sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Beschreibung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird fortgesetzt anhand der Erläuterung der Figuren.
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Wie
aus 1 ersichtlich, besteht das schneidende Handwerkzeug
aus einem zweiteiligen Oberschenkel mit Wange und Griff 1, 2,
aus einem Unterschenkel mit einem zweiten Griff 3, der
einerseits über ein Zahngetriebe mechanisch mit einem Amboß 4 in
Verbindung steht und andererseits über eine Doppel-Schubstange 6, 7 (verdeckt
dargestellt) als Hebelgetriebe eine eingebrachte Kraft auf eine schneidende
Klinge 5 überträgt. Die Wange des Oberschenkels
dient einerseits als Verkleidung der Getriebe und bietet Schutz
für Eingriffe von außen, auch für den
Benutzer, und dient andererseits zur Aufnahme der Lagerung für
Unterschenkel, Amboß und Klinge.
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Der
Unterschenkel mit Griff ist in einem Lager 15, 25 aufgenommen.
Der Schenkel des Ambosses wird durch die Achse 42 in dem
Lager 24 geführt; während das Klingenblatt 51 mit
Schneide 52 durch die Achse 54 in dem Lager 23 drehbar
gelagert ist.
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2 zeigt
das schneidende Handwerkzeug in perspektivischer Darstellung als
Explosionszeichnung. Der obere Handgriff wird durch die beiden hälftigen
Oberschenkel 11 und 21 gebildet; die Griffhälften
gehen in die Wangenhälften 12 und 22 über.
Die Wangenhälften sind Verkleidung und Schutz zugleich;
sie bieten eine mittige Lagerung der Schneideinrichtung und somit
keine einseitige Kräfteverteilung und verhindern darüber
hinaus einen sonst möglichen manuellen Eingriff in die
Zahn- und Hebelgetriebe. Die Wangenhälften sind im Bereich
der Lager 13, 14, 15 und 23, 24, 25 als
kräftige Lagerschalen 16, 26 ausgeprägt
und im Bereich des Hebelgetriebes zur Aufnahme der Schubstangen 61, 71 als
Verkleidung 17, 27 dünnwandig ausgebildet.
Oberschenkel und Wangenhälften sind starr miteinander verbunden.
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Der
einstückige Unterschenkel 3 geht von dem Griff 31 in
den Kraftarm 32 über und endet mit einer formschlüssigen,
durch ineinandergreifende Zahnsegmente gebildeten Verzahnung 33,
die auf den Amboß 4 wirkt. Im Mittelpunkt der
Verzahnung ist eine starre Achse 34 angebracht, die mit
den Lagern 15, 25 den Drehpunkt für den
Unterschenkel bildet.
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Dem
gegenüber bildet spiegelsymmetrisch – bei einer
1:1-Zahnverbindung – eine Achse 42 den Drehmittelpunkt
einer weiteren Verzahnung 43 des Amboßschenkels 41 des
Ambosses 4.
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Weiterhin
ist – beabstandet von Unterschenkel-Achse 34 – eine
weitere starre Achse 35 angebracht, die die Aufnahme der
Lager 63, 73 der Schubstangen 61, 71 bildet.
Die Klinge 5 besteht aus dem Klingenblatt 51,
welches zur Amboßschneidfläche hin in einer Schneide 52 endet,
die zu dieser – bei geschlossenem Werkzeug – schnittkantenparallel verläuft.
Das der Schnittkante gegenüberliegende Ende des Klingenblatts
bildet mit den starr ausgeführten Achsen 54 und 55 den
Lastarm 53. Achse 54 bildet mit den Lagern 13, 23 der
Oberschenkel 1, 2 den Drehpunkt der Klinge. Von
diesem in Griffrichtung beabstandet, bildet die Achse 55 eine
bewegliche Aufnahme der Lager 62, 72 der Schubstangen 61, 71.
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Auf
den Unterschenkel aufgebrachte Kräfte wirken einerseits über
den Unterschenkel-Kraftarm und das Zahngetriebe auf den Amboß und
andererseits über die Schubstangen als formschlüssige
Verbindung und den Klingen-Lastarm auf die Klinge. Das Übersetzungsverhältnis
des Zahngetriebes ist öffnungsweitenbestimmend für
Amboß und Klinge – Maulöffnungsweite – sowie
für Ober- und Unterschenkel – Handöffnungsweite – während
das Übersetzungsverhältnis von Kraftarm zu Lastarm
des Hebelgetriebes bestimmend ist für die aufzubringende Handkraft
einerseits und die sich auswirkende Maulkraft andererseits.
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3 zeigt
das schneidende Handwerkzeug in Seitenansicht, halbseitig geöffnet,
in geschlossener Stellung; der hälftige Oberschenkel mit
Wange 2 2 ist um der Darstellung willen entfernt. Aus dem
Zusammenbau der Teile läßt sich in dieser und
der folgenden Figur das Wirkprinzip deutlich machen.
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Der
Oberschenkel und die Wange 1, 2 sind lagestarr
verbunden und nehmen die miteinander verbundenen beweglichen Teile
auf, wie Unterschenkel 3, Amboß 4, Klinge 5 sowie
die verbindenden Schubstangen 61, 71. In geschlossenem
Zustand ruht das Klingenblatt 51 mit seiner Schneide 52 bündig
und parallel auf der Amboßfläche; diese Parallelität
setzt sich in den Verläufen der Griffe 11, 21, 31 fort.
Der Abstand der Griffhälften/des Griffs 11, 21 und
des Griffs 31 müssen in geschlossenem und geöffnetem
Zustand ergonomisch ausgerichtet sein. Die maßliche Definition
des schneidenden Handwerkzeugs – wie Grifflängen
oder Amboß- und Klingendimensionierung – entspricht
dem Anforderungsprofil an das schneidende Handwerkzeug.
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4 zeigt
das schneidende Handwerkzeug in Seitenansicht, halbseitig geöffnet,
in geöffneter Stellung; der hälftige Oberschenkel
mit Wange 2 2 ist um der Darstellung willen entfernt.
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Der
Oberschenkel und die Wange 1, 2 sind lagestarr
verbunden und nehmen die miteinander verbundenen beweglichen Teile 3, 4, 5, 61, 71 auf. Das
schneidende Handwerkzeug kann bis zu einem Anschlag geöffnet
werden; die Funktion Öffnen kann zusätzlich durch
Federkraft unterstützt werden.
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Hand-
und Maulöffnungsweite sind anforderungsprofilgerecht und
handhabbar eingerichtet und ergeben sich auf Grund der Einstellungen
des Zahngetriebes. Die Figuren zeigen ein Übersetzungsverhältnis
der Zahnverbindung 33, 43 von 1:1, jeweils bezogen
auf die Abstände Drehpunkt Amboß 42 zu Verzahnung 43 und
Drehpunkt Unterschenkel 34 zu Verzahnung 33. Bei
einem Übersetzungsverhältnis von z. B. 2:1 ergibt
bei gleicher Handöffnungsweite eine geringere Maulöffnungsweite
und bei einem Übersetzungsverhältnis von z. B.
1:2 ergibt sich bei gleicher Handöffnungsweite eine größere
Maulöffnungsweite.
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Für
die Ausprägung der Kräfteverhältnisse ist
das Hebelgetriebe auszulegen. Dabei sind die Ausdehnung des Kraftarms
des Unterschenkels – Drehpunkt Achse Unterschenkel 34 bis
Drehpunkt Achse Schubstange 35, genannt Abstand A – zur Ausdehnung
des Lastarms der Klinge – Drehpunkt Achse Klinge 54 bis
Drehpunkt Achse Schubstange 55, genannt Abstand B – ins
Verhältnis zu setzen. Bei einem Längenverhältnis
von z. B. A:B = 1:2 ergibt sich eine Kraftreduzierung von 1:2 zwischen
Ober-/Unterschenkel und Amboß/Klinge.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird durch Gestaltung
von Zahn- und Hebelgetriebe das Wirkprinzip auf viele Anwendungen schneidender
Handwerkzeuge übertragen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform lassen sich die Hand- und Maul-Öffnungsweiten
durch das Zahngetriebe und die Kräfteverhältnisse
von Hand und Maul durch das Hebelgetriebe einstellen.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß durch die mittige Lagerung von Betätigungsgliedern
und Schneideinrichtungen verschleißfördernde Scherkräfte
vermieden werden.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß durch
die die Getriebe überragenden Wangen einerseits ein erhöhter
Bedienerschutz und andererseits ein Schutz gegen Verschmutzung gegeben
ist.
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Eine
weitere Ausprägungsform der erfinderischen Neuheit ist
dadurch gegeben, daß durch die Lagerung der Schneidelemente
in asymmetrischen, höheren Drehpunkten beim Schließen
derselben ein kreisförmiger Bewegungsablauf entsteht und
sich dadurch ein ziehender Schnitt ergibt.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung wird die Erfindung sowohl auf ein nach dem
Amboß-Prinzip arbeitenden Werkzeug als auch auf ein nach
dem By-pass-Prinzip beruhenden Werkzeug übertragen.
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Eine
weitere Ausprägung der Erfindung sieht vor, daß die
Schneide im Klingenblatt austauschbar oder -wechselbar gestaltet
ist.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß die kräfteaufnehmende Schubstange zweifach
ausgelegt ist.
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Ein
weiterer Aspekt der erfinderischen Neuheit sieht vor, daß mittels
Gestaltung der Getriebe das untere Werkzeugteil – wie z.
B. der Amboß – in geschlossener Stellung festgesetzt,
das Zahn-Getriebe entkoppelt wird und der Schneidvorgang über das
Hebel-Getriebe und das obere Werkzeugteil erfolgt.
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Geometrisch
separate Dreh- und Lagerpunkte für die Schneidwerkzeuge – Amboß/Klinge – wie 5-Gelenk-Mechanik,
senken den Bauteilverschleiß und erhöhen die Gestaltungsflexibilität
und den Anwendernutzen.
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Vorteilhaft
wirkt sich die Formschlüssigkeit von ineinandergreifenden
Zahnsegmenten gegenüber einem kraft- und/oder reibungsschlüssigen
Eingriff der Getriebeglieder aus.
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Auch
ist statt einer stirnseitigen Verzahnung eine an einem Außenumfang
liegende bzw. durch eine Umfangskante gegebene Verzahnung zu bevorzugen,
weil in diesem Fall die beiden Getriebeglieder einer Getriebestufe
raumsparend in einer gemeinsamen Ebene liegen bzw. scheiben- oder
plattenförmig im wesentlichen durchgehend eben ausgebildet
sein können.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Schenkel des
schneidenden Werkzeugs im geschlossenen Zustand gegen eine Federkraft
mechanisch verriegelt.
-
Vorteilhafte
Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche;
die zahlreichen Möglichkeiten und Vorteile der Ausgestaltung der
Erfindung spiegeln sich in der Anzahl der Schutzrechtsansprüche
wider.
-
- 1
- Oberschenkel
mit Wange 1, hälftig
- 11
- Griffhälfte 1
- 12
- Wangenhälfte 1
- 13
- Lager
Klinge 1
- 14
- Lager
Amboß 1
- 15
- Lager
Unterschenkel 1
- 16
- Wange 1,
Lagerschale
- 17
- Wange 1,
Verkleidung
- 2
- Oberschenkel
mit Wange 2, hälftig
- 21
- Griffhälfte 2
- 22
- Wangenhälfte 2
- 23
- Lager
Klinge 2
- 24
- Lager
Amboß 2
- 25
- Lager
Unterschenkel 2
- 26
- Wange 2,
Lagerschale
- 27
- Wange 2,
Verkleidung
- 3
- Unterschenkel
- 31
- Griff
- 32
- Kraftarm
- 33
- Verzahnung
- 34
- Achse
Unterschenkel
- 35
- Achse
Schubstange
- 4
- Amboß
- 41
- Amboßschenkel
- 42
- Achse
Amboß
- 43
- Verzahnung
- 5
- Klinge
- 51
- Klingenblatt
- 52
- Schneide
- 53
- Lastarm
- 54
- Achse
Klinge
- 55
- Achse
Schubstange
- 6
- Schubstange 1
- 61
- Stange 1
- 62
- Lager
Klinge 1
- 63
- Lager
Unterschenkel 1
- 7
- Schubstange 2
- 71
- Stange 2
- 72
- Lager
Klinge 2
- 73
- Lager
Unterschenkel 2
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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