DE102010016296B4

DE102010016296B4 - Hilfskraftbetätigte Handschere und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102010016296B4
Application number: DE201010016296
Authority: DE
Inventors: Dr. Chang Doo-Bong; Dr. Schweinberger Dirk
Original assignee: Ar & T Applied Robot & Technologies Ug Haftungsbeschraenkt; Ar&t Applied Robot & Technologies Ug (haftungsbeschrankt)
Current assignee: CHANG, DOO-BONG, DR. DIPL.-ING., DE; DOO-BONG CHANG, DE
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: DE102010016296A1; WO2011120515A1

Abstract

Handschere (1) mit zwei um ein Drehgelenk (5) begrenzt verdrehbar zueinander angeordneten Scherenhälften (2, 3) mit Handgriffen (6, 7) und einander zugewandten Klingen (8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem sich an einer Scherenhälfte (2) abstützenden Elektromotor (11) und einem nachgeschalteten, die andere Scherenhälfte (3) antreibenden Getriebe (12) gebildeter, von einer Akkumulatoreinheit (13) gespeister elektrischer Antrieb (10) und zur Erfassung einer zwischen den Handgriffen (6, 7) wirksamen Handkraft eine Sensoreinrichtung (16) und eine Steuereinrichtung (36) zur Betätigung des elektrischen Antriebs (10) abhängig von Signalen der Sensoreinrichtung (16) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handschere und ein Verfahren zum Betrieb dieser mit zwei um ein Drehgelenk begrenzt verdrehbar zueinander angeordneten Scherenhälften mit Handgriffen und einander zugewandten Klingen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9.
Handscheren sind in vielerlei Formen und Ausstattungen bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 20 2009 004 875 U1 eine Gartenschere mit zwei um ein Gelenk begrenzt verdrehbar zueinander angeordneten Scherenhälften mit Handgriffen und einander zugewandten Klingen bekannt. Infolge hoher auftretender Schneidkräfte sind teilweise große Handkräfte aufzubringen, die insbesondere beim Dauereinsatz der Handschere zu einer zu hohen Belastung des Anwenders führen.
Um einen Dauereinsatz von Schneidwerkzeugen zum Schneiden von Schnittgut zu ermöglichen werden Scheren vorgeschlagen, die komplett umkonstruiert sind. Beispielsweise ist aus der WO 2007/059544 A1 eine Schere bekannt, die anstatt Handgriffen ein Scherengehäuse aufweist. Die Betätigung des Getriebemotors erfolgt mittels eines Steuerhebels, der entgegen der Wirkung einer Rückstellhebels verlagerbar ist. Eine Steuereinrichtung erfasst den Stellweg des Steuerhebels und startet abhängig von diesem Stellweg den Getriebemotor. Durch die für eine Handschere unübliche Handhaltung und den entsprechend zu dosierenden Stellweg ist ein Schneidvorgang gewöhnungsbedürftig und vermittelt kein Gefühl für die aufzuwendende Schneidkraft. Vielmehr müssen alle Schneidvorgänge unabhängig von der aufzuwendenden Schneidkraft durch den elektrischen Antrieb geschnitten werden, so dass der elektrische Antrieb einschließlich der Umsetzungsmechanik und der dazugehörige Energiespeicher zur Versorgung des Antriebs entsprechend groß ausgelegt werden müssen, so dass die Handschere schwer und daher mühsam handzuhaben ist. Wenn der elektrische Antrieb ausfällt, weil beispielsweise der Energiespeicher erschöpft ist, kann mit derartigen Handscheren nicht mehr gearbeitet werden.
Es ergibt sich daher die Aufgabe eine Handschere vorzuschlagen, die den an eine übliche Handhabung einer Handschere gewöhnten Anwender insbesondere bei großen aufzuwendenden Schneidkräften unterstützt.
Die Aufgabe wird durch eine Handschere mit zwei um ein Drehgelenk begrenzt verdrehbar zueinander angeordneten Scherenhälften mit Handgriffen und einander zugewandten Klingen gelöst, wobei ein aus einem sich an einer Scherenhälfte abstützenden Elektromotor und einem nachgeschalteten, die andere Scherenhälfte antreibenden Getriebe gebildeter, von einer Akkumulatoreinheit gespeister elektrischer Antrieb und zur Erfassung einer zwischen den Handgriffen wirksamen Handkraft eine Sensoreinrichtung und eine Steuereinrichtung zur Betätigung des Antriebs abhängig von Signalen der Sensoreinrichtung vorgesehen sind. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Betrieb der vorgeschlagenen Handschere gelöst, wobei mittels der Sensoreinrichtung eine auf die Handgriffe wirksame Handkraft ermittelt und der elektrische Antrieb abhängig von der anliegenden Handkraft gesteuert wird.
Durch eine derartige Handschere bleibt der Aufbau der Handschere im Wesentlichen vorhanden, indem der Anwender wie gewohnt durch Aufwendung einer Handkraft auf die beiden Handgriffe das Schneidgut schneidet und abhängig von einer mittels der Sensoreinrichtung erfassten Handkraft der elektrische Antrieb zugeschaltet wird. Dadurch können alle Schneidvorgänge in üblicher Weise ausgeführt werden. Die Handkraft kann dabei schonend eingesetzt und gegebenenfalls durch den elektrischen Antrieb unterstützt werden, so dass ein ermüdungsfreies, natürlichen Bewegungen folgendes Arbeiten ermöglicht wird. Durch die Zusammenarbeit von Muskelkraft und elektrischer Unterstützung kann der elektrische Antrieb und der Energiespeicher, beispielsweise eine im Bereich eines Handgriffs oder zwischen den beiden Handgriffen angeordnete Batterie oder ein aufladbarer Akkumulator, beispielweise ein oder mehrere leicht als Akkumulatoreinheit oder einzeln auswechselbare Akkumulatorelemente wie Li-Ionen-Akkumulatoren klein ausgelegt werden, so dass eine Handschere entsprechend leicht ausfällt. Die an sich durch eine derartige Handschere vorgegebene Funktion kann im Wesentlichen beibehalten werden. Die Schneidfunktion der vorgeschlagenen Handschere bleibt selbst bei schwachem oder ausgefallenem Energiespeicher erhalten, so dass ohne Hilfskraftunterstützung weitergeschnitten werden kann.
In den Unteransprüchen 2 bis 8 sind besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Handschere nach Anspruch 1, in den Unteransprüchen 10 und 11 besonders vorteilhafte Ausgestaltungen eines Verfahrens zum Betrieb einer Handschere angegeben.
Gemäß einem einfachen Ausführungsbeispiel einer Handschere kann deren Steuereinrichtung derart ausgelegt sein, dass in dieser eine einstellbare Kraftschwelle als Einschaltpunkt des Antriebs vorgesehen ist, so dass bei einer die Kraftschwelle überschreitenden Handkraft der elektrische Antrieb zugeschaltet wird. Die Kraftschwelle kann insbesondere abhängig von einer gewünschten Handkraft, bei der der elektrische Antrieb zugeschaltet werden soll, einstellbar ausgestaltet sein, indem beispielsweise an einer von außen zugänglichen Einstellvorrichtung, beispielsweise ein Drehpotentiometer, ein Taster oder dergleichen vorgesehen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Steuereinrichtung abhängig von einer zunehmenden von der Sensoreinrichtung erfassten Handkraft den elektrischen Antrieb mit zunehmender Antriebskraft steuern, indem beispielsweise eine entsprechende Steuerungsroutine zur Steuerung einer Antriebskraft des Antriebs zunehmend mit der Handkraft vorgesehen ist. Die Antriebskraft kann linear, degressiv oder in bevorzugter Weise progressiv zur erfassten Handkraft eingestellt und angewendet werden. Hierbei kann die Steuerung des elektrischen Antriebs, beispielsweise eines mittels Bürsten oder bürstenlos elektronisch kommutierten Elektromotors durch Erhöhung der Betriebsspannung oder bei einer Ansteuerung mittels einer Pulsweitenmodulation mittels verlängerter Pulsweiten erfolgen. Entsprechend kann der Elektromotor bezüglich seiner Leistung und damit der dieser folgenden Antriebskraft zurückgefahren werden, wenn die Handkraft abgesenkt wird, beziehungsweise abgeschaltet werden, wenn die Kraftschwelle der Handkraft unterschritten wird. Zur Abschaltung des elektrischen Antriebs kann alternativ oder zusätzlich ein Endlagenschalter vorgesehen sein, wenn die Klingen der Handschere vollständig geschlossen sind beziehungsweise die Scherenhälften einen vorgegebenen Winkel unterschreiten. Bezüglich eines zu erfassenden Winkels zwischen den Scherenhälften kann ein Inkrementwinkelsensor dienen, der zwischen den beiden Scherenhälften wirksam, das heißt, entsprechende Winkelinkremente messend angeordnet ist. Beispielsweise kann ein im Elektromotor des elektrischen Antriebs zur elektronischen Kommutierung vorgesehener Inkrementwinkelsensor unter Berücksichtigung einer Übersetzung zwischen Rotor und Verdrehwinkel der Sensorhälften verwendet werden.
Zur Herstellung der Sensoreinrichtung kann zumindest einer der Handgriffe elastisch ausgebildet sein, wobei die Sensoreinrichtung aus einem in dem zumindest einen elastisch ausgebildeten Handgriff angeordnet ist. Diese ist beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, so dass die mit zunehmender Handkraft elastische Verformung des elastischen Handgriffs erfasst wird. Es versteht sich, dass die Elastizität des Handgriffs an die auftretenden Schneidkräfte der Handschere angepasst ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sensoreinrichtung Drucksensoren wie beispielsweise Piezo-Elemente umfassen, die einen Druck der Hand auf einen Handgriff erfassen oder zwischen geteilten Griffelementen eines Handgriffs angeordnet sind und den Druck des einen, von der Hand beaufschlagten Griffelements gegenüber dem anderen erfassen. In gleicher Weise kann eine Sensoreinrichtung mittels einer zwischen den beiden Handgriffen wirksam vorgesehenen Druckvorrichtung gebildet oder ergänzt werden.
Der elektrische Antrieb kann direkt zwischen den beiden Scherenhälften wirksam angeordnet werden, in dem beispielsweise das Gehäuse wie Stator mit einer Scherenhälfte und der Rotor mit der anderen Scherenhälfte wirksam verbunden wird. Hierzu bedarf es eines Langsamläufers mit einem entsprechend hohen Drehmoment. Es hat sich daher als vorteilhaft erwiesen, den elektrischen Antrieb aus einem sich an einer Scherenhälfte abstützenden Elektromotor und einem nachgeschalteten, die andere Scherenhälfte antreibenden Getriebe zu bilden. Durch eine entsprechend hoch gewählte Übersetzung kann der Elektromotor als kostengünstiger, kleiner Schnellläufer vorgesehen werden. Dabei kann beispielsweise der Elektromotor nach dem erfinderischen Gedanken an der Klinge, an dem Handgriff oder bezüglich seiner Rotorachse koaxial zur Drehachse der Scherenhälfte angeordnet werden, wobei das Eingangsteil des Getriebes von der Rotorachse angetrieben wird und das Ausgangsteil die andere Klinge oder den anderen Handgriff im Rahmen der begrenzt gegeneinander verdrehbaren Scherenhälften drehantreibt.
Das Getriebe kann dabei fest auf der Scherenhälfte des Elektromotors oder auf der anderen Scherenhälfte angeordnet sein. Das Getriebe kann bezüglich seiner Getriebeachse achsparallel zur Rotorachse angeordnet sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bezüglich einer Gewichtsverteilung der Handschere und des Bauraums eine besonders vorteilhafte Anordnung erzielt werden kann, wenn der Elektromotor und das Getriebe bezüglich ihrer Drehachsen koaxial zueinander angeordnet werden. Hierbei ist unter der Drehachse des Elektromotors die Drehachse der Rotorwelle und unter der Drehachse des Getriebe zumindest die Drehachse der Getriebeeingangswelle zu verstehen. In vorteilhafter Weise wird das Getriebe so ausgebildet, dass Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle koaxial zueinander angeordnet sind. Elektromotor und Getriebe können dabei eine Baueinheit bilden, die bezüglich der Drehachse der Scherenhälften axial auf einer Seite der Scherenteile angeordnet sind, wobei der Elektromotor oder das Getriebe den Scherenhälften benachbart angeordnet sein kann. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn Getriebe und Elektromotor jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten der Scherenhälften angeordnet werden, so dass beidseitig vor der Hand beziehungsweise die Handgriffe umgreifenden Finger entlang der Drehachse der Scherenhälften und damit im Wesentlichen quer zu den Handgriffen ein Schutz aufgebaut ist. Bei entsprechender Auslegung des elektrischen Antriebs kann damit eine Anordnung vorgeschlagen werden, die bezüglich ihrer Breite die Breite der Hand nicht wesentlich überschreitet.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken wird das Getriebe als Planetengetriebe mit mehreren hintereinander geschalteten, um eine gemeinsame Achse angeordneten Planetensätzen ausgebildet. Ein derartiges Getriebe kann bei großer Übersetzung mit kleinen äußeren Dimensionen ausgelegt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Getriebestruktur erwiesen, bei der die Rotorwelle des Elektromotors mit der von diesem entferntesten Übersetzungsstufe antreibend verbunden ist und die dazwischen liegenden Übersetzungsstufen durchgreift. Beispielsweise treibt die Rotorwelle das Sonnenrad der entfernten Übersetzungsstufe an, wobei das Hohlrad dieser mit dem Hohlrad einer mittleren Übersetzungsstufe verbunden ist. Deren Sonnenrad treibt wiederum das Sonnenrad der dem Elektromotor benachbarten, dritten Übersetzungsstufe an, deren Hohlrad die den Elektromotor nicht aufnehmende Scherenhälfte antreibt.
Der Antrieb dieser Scherenhälfte kann beispielsweise mittels eines form- oder reibschlüssigen Drehantriebs erfolgen, wobei ein reibschlüssiger Antrieb mittels eines Reibrads erfolgen kann, so dass gleichzeitig eine Rutschkupplung vorgesehen werden kann. Der formschlüssige Antrieb kann mittels eines Zahnradantriebs oder in bevorzugter Weise mittels einer Gelenkverbindung erfolgen, wobei ein radial zur Drehachse der Getriebeausgangswelle beabstandeter Hebelpunkt einen radial zur Drehachse der Scherenhälften angeordneten Anlenkpunkt der angetriebenen Scherenhälfte drehantreibt. Hierzu kann zur Bildung der Gelenkverbindung an dem Ausgang des Getriebes ein Hebel angeordnet sein, der mit einem Hebel der angetriebenen Scherenhälfte gelenkig verbunden ist. Im Kraftpfad zwischen Rotorwelle und angetriebener Scherenhälfte, vorzugsweise zwischen dem an der Getriebeausgangswelle befestigten Hebel und der Getriebeeingangswelle kann eine Rutschkupplung vorgesehen sein.
Die vorgeschlagene Handschere ist universell einsetzbar und kann beispielsweise im Landschaftsbau und Gartenbau als Gartenschere, Astschere, Rebschere und dergleichen oder in der Industrie als Blechschere, Kabelschere, Seitenschneider oder dergleichen eingesetzt werden.
Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigen:
1 eine geöffnete hilfskraftunterstützte Handschere in Schrägansicht,
2 eine Seitenansicht der Handschere der 1 bei abgenommenem Getriebe,
3 eine Aufsicht auf die Handschere der 1 und 2 und
4 einen Schnitt durch den elektrischen Antrieb der Handschere der 1 bis 3.
Die 1 zeigt die hilfskraftunterstützte Handschere 1 in Schrägansicht im geöffneten Zustand mit den beiden Scherenhälften 2, 3, die um die Drehachse 4 des Drehgelenks 5 beschränkt in Höhe eines Öffnungswinkels der Handschere 1 gegeneinander verdrehbar sind und jeweils einen Handgriff 6, 7 und eine Klinge 8, 9 aufweisen.
Im Wesentlichen quer zu den beiden Scherenhälften 2, 3 und zwischen den Griffbereichen der Handgriffe 6, 7 und dem Drehgelenk 5 ist der elektrische Antrieb 10 angeordnet, der aus dem Elektromotor 11 und dem Getriebe 12 gebildet ist. Der elektrische Antrieb 10 erstreckt sich bezüglich seiner nicht einsehbaren Drehachsen achsparallel zu der Drehachse 4 des Drehgelenks 5 und ist beidseitig der Scherenhälfte 2 an dieser aufgenommen, indem der Elektromotor 11 rechts und das Getriebe 12 links in Blickrichtung von den Handgriffen 6, 7, zu den Klingen 8, 9 an der Scherenhälfte angeordnet und der elektrische Antrieb durch diese geteilt wird, wodurch eine ausgeglichene Gewichtsverteilung erzielt wird.
Der Elektromotor wird durch die Akkumulatoreinheit 13 gespeist, die aus mehreren Akkumulatorelementen, beispielsweise Li-Ionen-Akkumulatorelementen gebildet sein kann. Die Akkumulatoreinheit 13 ist ergonomisch neutral an dem Handgriff 6 zwischen diesem und dem Handgriff 7 angeordnet und ist abnehmbar in die gehäuseseitige Aufnahme 14 des elektrischen Antriebs 10 abnehmbar aufgenommen und an dem Handgriff 6 endseitig abgestützt.
An dem Ausgang des Getriebes 12 ist die lediglich teilweise einsehbare Gelenkverbindung 15 vorgesehen, die bei Bestromung des elektrischen Antriebs 10 die beiden Handgriffe 7, 6 gegeneinander zieht und damit die Hand während eines Schneidevorgangs der Klingen 8, 9 unterstützt. Die Bestromung des elektrischen Antriebs erfolgt dabei abhängig von der auf die Handgriffe 6, 7 aufgebrachten Handkraft. Hierzu ist die Sensoreinrichtung 16 vorgesehen, die aus dem in Kraftrichtung elastisch ausgebildeten Handgriff 7 und dem an diesem angeordneten Dehnungsmessstreifen 17 gebildet ist. Bei Aufwendung einer Handkraft auf die beiden Handgriffe bleibt der vergleichsweise steife Handgriff 6 unverändert, während der elastisch ausgebildete Handgriff 7 leicht in Richtung des Handgriffs 6 elastisch verformt wird, wodurch sich der Widerstand des Dehnungsmessstreifens 17 ändert und eine entsprechende Auswerteschaltung ein der Handkraft entsprechendes Signal ermittelt. Durch Vorgabe einer entsprechenden Kraftschwelle der Handkraft kann in einer Routine einer integrierten Steuereinrichtung ein Einschaltpunkt des elektrischen Antriebs ermittelt werden, so dass bei Überschreiten oder Erreichen einer vorgebbaren Handkraft dieser zugeschaltet wird. Um diese Kraftschwelle an verschiedene Anwendungssituationen und/oder Anwender anpassen zu können ist das Drehpotentiometer 18 vorgesehen, mittels dessen die Auswertschaltung entsprechend abgestimmt und auf eine anpassbare Kraftschwelle eingestellt werden kann.
Die Handschere 1 kann mittels der Wirkung eines mechanischen einsehbaren Energiespeichers wie Blattfeder, Spiralfeder, Schlingenfeder oder dergleichen im nicht belasteten Zustand geöffnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei nicht über der Kraftschwelle liegender Handkraft der elektrische Antrieb durch Umpolung zumindest mit geringer Kraft die Handschere 1 öffnen.
2 zeigt die Handschere 1 von der Seite bei abgenommenem Getriebe mit Blick auf die Rotorwelle 19 des Elektromotors 11, der mittels der Schrauben 20 an die Scherenhälfte 2 geschraubt ist. Die Rotorwelle ist koaxial zu der Drehaufnahme 21 der Gelenkverbindung 15 angeordnet, mittels der diese mit der Getriebeausgangswelle des Getriebes verbunden wird. Durch Verdrehung der Drehaufnahme 21 wird der getriebeseitige Hebel 22 von dem Getriebe bei bestromtem Elektromotor verdreht. Dieser nimmt mittels des Bolzens 23 den Hebel 24 in einer ziehenden Bewegung mit, so dass dieser mittels der an seinem anderen Ende mit der Scherenhälfte 3 verbundenen Bolzenverbindung 25 die beiden Scherenhälften 2, 3 zusammenzieht und damit die Klingen 8, 9 schließt.
In der Darstellung der 2 ist die Akkumulatoreinheit 13 abgenommen, so dass der Rasthaken 26 zu deren Aufnahme, die elektrischen Kontakte 27 sowie ein Akkumulatorelement 28 sichtbar sind. Mittels der Abstützung 29 stützt sich die Akkumulatoreinheit 13 an dem Handgriff 6 ab.
3 zeigt die Handschere 1 von oben mit der Scherenhälfte 2 und dem von dieser in den Elektromotor 11 und das Getriebe 12 aufgeteilten elektrischen Antrieb 10. Das Drehpotentiometer 18 ist auf der Getriebeseite angeordnet. Mittels der Schraube 30 wird der obere Gehäuseteil 31 mit dem nicht einsehbaren unteren Gehäuseteil verbunden.
4 zeigt die Handschere 1 im Schnitt durch den elektrischen Antrieb 10. Dieser ist durch die Scherenhälften 2, 3 in den Elektromotor 11 und das Getriebe 12 getrennt, wobei diese gemeinsam in dem zweiteiligen Gehäuse 32 mit den Gehäuseteilen 31, 33 aufgenommen sind. Der mittels der Steuereinrichtung 36 gesteuerte Elektromotor 11 mit dem im Gehäuse fest aufgenommenen Stator 34 und dem im Gehäuse 32 verdrehbar aufgenommenen Rotor 35 treibt mittels der Rotorwelle 19 die Getriebeeingangswelle 37 an, die sich axial durch die Planetensätze 38, 39 erstreckt und ein Drehlager für diese bildet. An der der Rotorwelle 19 gegenüberliegenden Seite ist die Getriebeeingangswelle 37 in dem Gehäuse 32 drehgelagert. Die Getriebeeingangswelle 37 treibt die Planetenräder 41 der ersten Übersetzungsstufe 40 an. Der Planetenträger 42 kämmt auf kleinem Durchmesser mit den Planetenrädern 43 der zweiten Übersetzungsstufe 39, die gleichzeitig mit dem fest mit dem Gehäuse 32 verbundenen Hohlrad 44 kämmen, so dass der Planetenträger 45 der zweiten Übersetzungsstufe 39 auf kleinem Durchmesser die Planetenräder 46 der dritten Übersetzungsstufe 38 antreibt, die wiederum mit dem Hohlrad 44 kämmen. Der Planetenträger 47 der dritten Übersetzungsstufe 38 treibt auf kleinem Durchmesser die ebenfalls mit dem Hohlrad 44 kämmenden Planetenräder 48 des Drehantriebs 49 an, der wieder die Gelenkverbindung 15 antreibt. Durch die mehrstufige Ausbildung des Getriebes 12 mittels der Übersetzungsstufen 38, 39, 40 wird eine so grolle Übersetzung erzielt, dass mehrere Umdrehungen der Rotorwelle 19 des Elektromotors 11 in eine Teilumdrehung des Hebels der Gelenkverbindung 15 gewandelt wird und damit nicht nur ein kleiner Auslenkwinkel erzielt sondern zusätzlich das Drehmoment der Gelenkverbindung 15 erhöht wird.
Bezugszeichenliste

1: Handschere
2: Scherenhälfte
3: Scherenhälfte
4: Drehachse
5: Drehgelenk
6: Handgriff
7: Handgriff
8: Klinge
9: Klinge
10: elektrischer Antrieb
11: Elektromotor
12: Getriebe
13: Akkumulatoreinheit
14: Aufnahme
15: Gelenkverbindung
16: Sensoreinrichtung
17: Dehnungsmessstreifen
18: Drehpotentiometer
19: Rotorwelle
20: Schraube
21: Drehaufnahme
22: Hebel
23: Bolzen
24: Hebel
25: Bolzenverbindung
26: Rasthaken
27: elektrischer Kontakt
28: Akkumulatorelement
29: Abstützung
30: Schraube
31: Gehäuseteil
32: Gehäuse
33: Gehäuseteil
34: Stator
35: Rotor
36: Steuereinrichtung
37: Getriebeeingangswelle
38: Übersetzungsstufe
39: Übersetzungsstufe
40: Übersetzungsstufe
41: Planetenrad
42: Planetenträger
43: Planetenrad
44: Hohlrad
45: Planetenträger
46: Planetenrad
47: Planetenträger
48: Planetenrad
49: Drehantrieb

Claims

Handschere (1) mit zwei um ein Drehgelenk (5) begrenzt verdrehbar zueinander angeordneten Scherenhälften (2, 3) mit Handgriffen (6, 7) und einander zugewandten Klingen (8, 9), dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem sich an einer Scherenhälfte (2) abstützenden Elektromotor (11) und einem nachgeschalteten, die andere Scherenhälfte (3) antreibenden Getriebe (12) gebildeter, von einer Akkumulatoreinheit (13) gespeister elektrischer Antrieb (10) und zur Erfassung einer zwischen den Handgriffen (6, 7) wirksamen Handkraft eine Sensoreinrichtung (16) und eine Steuereinrichtung (36) zur Betätigung des elektrischen Antriebs (10) abhängig von Signalen der Sensoreinrichtung (16) vorgesehen sind.
Handschere (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (36) eine einstellbare Kraftschwelle als Einschaltpunkt des elektrischen Antriebs (10) bei Überschreiten dieser vorgesehen ist.
Handschere (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebskraft des elektrischen Antriebs (10) zunehmend mit der von der Sensoreinrichtung (16) ermittelten Handkraft vorgebbar ist.
Handschere (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Handgriffe (7) elastisch ausgebildet ist und die Sensoreinrichtung (16) aus einem in dem zumindest einen elastisch ausgebildeten Handgriff angeordneten Dehnungsmessstreifen (17) gebildet ist.
Handschere (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (12) aus mehreren hintereinander geschalteten, um eine gemeinsame Drehachse angeordneten Übersetzungsstufen (38, 39, 40) gebildet ist.
Handschere (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf eine Drehachse (4) der Scherenhälften (2, 3) auf einer Seite der Scherenhälften (2, 3) der Elektromotor (11) und auf der anderen Seite das Getriebe (12) angeordnet ist.
Handschere (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotorwelle (19) des Elektromotors (11) mit der von diesem entferntesten Übersetzungsstufe (40) antreibend verbunden ist und die dazwischen liegenden Übersetzungsstufen (38, 39) durchgreift.
Handschere (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehantrieb (49) des Getriebes (12) mittels einer Gelenkverbindung (15) mit der angetriebenen Scherenhälfte (3) verbunden ist.
Verfahren zum Betrieb einer Handschere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensoreinrichtung (16) eine auf die Handgriffe wirksame Handkraft ermittelt und der elektrische Antrieb (10) abhängig von der anliegenden Handkraft gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten einer vorgebbaren Kraftschwelle der Handkraft der elektrische Antrieb (10) zugeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebskraft des elektrischen Antriebs (10) zunehmend mit der Handkraft vorgegeben wird.