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Die Erfindung bezieht sich auf ein
pneumatisch betätigbares,
von Hand bedienbares Schneid-, Klemm- oder Preßwerkzeug der im Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 näher
bezeichneten Art.
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Als Werkzeuge dieser Art sind Baumscheren bekannt,
die auch als "Hochentaster" bezeichnet werden.
In einfacher Ausführung
wird die Schneidvorrichtung der Schere mittels eines Seilzugs von Hand
betätigt,
entsprechend müssen
die Schneidkräfte
mit menschlicher Kraft aufgebracht werden. Zur Erzielung höherer Schneidkräfte sind
Baumscheren bekannt, deren Schneidwerkzeuge pneumatisch oder hydraulisch
angetrieben sind. Als pneumatischer Aktor wird hierbei ein Druckluftzylinder
eingesetzt, der im unteren Endstück
der das Schneidwerk tragenden Stange angeordnet ist. Ein derartiger Druckluftzylinder
ist ein relativ schweres Bauteil, weshalb dessen Anordnung am unteren
Stangenende zwecks Erleichterung der Handhabung des gesamten Gerätes erforderlich
ist. Mittels einer Zugstange wird die Schneidkraft vom Druckluftzylinder auf
das Scherenblatt der Schneidvorrichtung übertragen, dieses entlang der
das Schneidwerk haltenden Stange angeordnete Bauteil sorgt für eine zusätzliche
Gewichtserhöhung.
Außerdem
macht dieses Kraftübertragungsglied
eine Längenverstellbarkeit der
Stange nicht möglich. Ähnliche
Probleme bestehen auch bei hydraulischer Betätigung der Schneidvorrichtung,
hinzu kommt noch, daß im
Falle von Leckagen beträchtliche
Umweltbeeinträchtigungen
vorkommen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
pneumatisch betätigbares
Werkzeug der gattungsgemäßen Art
zu schaffen, bei dem ein pneumatischer Aktor vorgesehen wird, der
bezogen auf seine Baugröße sehr
hohe Zugkräfte
erzeugen und der an der die Arbeitsvorrichtung tragenden Stange
günstiger
plaziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem pneumatisch betätigbaren
Werkzeug der gattungsbildenden Art nach der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Für
die Erfindung ist von Bedeutung, daß mit dem an sich bekannten
Zugaktor, der als Zugelement die dehnfähige, schlauchförmige Membran
aufweist, ein muskelähnlicher
Krafterzeuger zur Verfügung steht,
der einen geringen baulichen Aufwand aufweist und gegenüber einem
Druckluftzylinder gleichen Durchmessers eine um ein Vielfaches höhere Anfangskraft
aufbringen kann und somit für
die Betätigung
eines Scheren-, Zangen- oder Preßwerkzeugs besonders gut geeignet
ist. Das relativ geringe Gewicht ermöglicht es, den Zugaktor nahe
der Arbeitsvorrichtung, also an demjenigen Ende der Stange anzuordnen,
das bei üblicher
Handhabung nach oben hin angehoben werden muß. Dadurch wird nur ein kurzer
Weg der Kraftübertragung
zwischen dem Zugaktor und der Arbeitsvorrichtung benötigt und
man ist insbesondere hinsichtlich der Gestaltung der Stange im übrigen Bereich
frei, weswegen die Stange insbesondere als verlängerbare Stange ausgeführt werden
kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung an Ausführungsbeispielen
noch näher
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 ein
pneumatisch betätigbares Schneidwerkzeug
in Gestalt einer Baumschere in teilgeschnittener Seitansicht,
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2 eine
vergrößerte, teilgeschnittene
Ansicht des oberen Bereichs der Baumschere mit der Schneidvorrichtung
und dem zugehörigen
Antrieb,
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3 einen
Längsschnitt
durch einen Abschnitt der die Schneidvorrichtung der Baumschere tragenden
Stange,
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4 einen
Längsschnitt
durch das untere Endteil der die Schneidvorrichtung tragenden Stange der
Baumschere,
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5 eine
der 1 entsprechende
Seitansicht einer Baumschere in zweiter Ausführung,
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6 eine
teilgeschnittene Ansicht des oberen Bereichs der Baumschere gemäß 5,
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7 einen
Längsschnitt
durch einen Abschnitt der die Schneidvorrichtung der Baumschere gemäß 5 tragenden Stange und
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8 einen
Längsschnitt
durch das untere Endteil der die Schneidvorrichtung der Baumschere nach 5 tragenden Stange.
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Die Baumschere, die in 1 in ihrer Gesamtheit dargestellt
ist, weist eine Stange 1 auf, die auch als Gerätestiel
bezeichnet werden kann. Die Stange 1 hat ein unteres Endteil 2,
an dem das Gerät entweder
von Hand getragen in einen Tragegurt eingesteckt oder auf einen
Untergrund aufgesetzt werden kann, um beim Halten des Gerätes in die
notwendige Richtung die vorzusehenden Schneidarbeiten, wie das Hochentasten
oder Leitungsdurchtrennen, durchführen zu können.
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An dem in der üblichen Gebrauchslage nach oben
hin weisenden Ende trägt
die Stange 1 eine Schneidvorrichtung 3, die aus
einem fest mit der Stange 1 verbundenen ersten Scherenblatt
und aus einem zweiten, beweglichen Scherenblatt 5 besteht, welches
an dem ersten Scherenblatt 4 um eine Achse 6 schwenkbar
gelagert ist. Die Schneidvorrichtung 3 ist in ihrer Offenstellung
gezeigt, in die sich das bewegliche Scherenblatt 5 selbsttätig zurückschwenkt, sofern
zwecks Auslösung
des Schneidvorganges auf das Scherenblatt 5 eine in die
Schneidkraft umzusetzende Schwenkkraft nicht ausgeübt wird.
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Zur Durchführung des Schneidvorganges der
Schneidvorrichtung 3 ist ein Zugaktor 8 vorgesehen,
der mittels eines Zuggliedes 7 an einem Anlenkpunkt 16 des
schwenkbaren Scherenblattes 5 angreift. Das Zugglied 7 ist
am oberen Ende des Zugaktors 8 fest angesetzt, und das
zweite aixale Ende des Zugaktors 8 ist mittels eines Halters 9 an
der Stange 1 festgelegt. Von dem Unterende des Zugaktors 8 führt eine
Druckluftleitung 10 zu einem Betätigungsventil 11,
welches im unteren Endteil 2 der Stange 1 angeordnet
ist.
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In Ergänzung zu 1 zeigt 2 das Oberende
der Baumschere mit der Schneidvorrichtung 3 und dem Zugaktor 8 in
vergrößerter Darstellung.
Das wesentliche Element des Zugaktors 8 ist eine schlauchförmige Membran 12,
die ein Kontraktionssystem darstellt, indem sie sich bei Einbringen
eines Überdrucks
in das Membraninnere unter radialer Ausdehnung zusammenzieht. Die
schlauchförmige Membran 12 ist
an ihrem Oberende mittels einer Verschraubung 13 verschlossen,
und diese Verschraubung 13 befindet sich an dem hubausführenden Ende
der Membran 12 bzw. des Zugaktors 8 An der oberen
Verschraubung 13 der Membran 12 ist das die Zugkraft
auf das bewegliche Scherenblatt übertragende
Zugglied 7 befestigt. Weiter weist die Membran 12 eine
untere Verschraubung 14 auf, die an dem erwähnten Halter 9 festsitzend
angeordnet ist. Bei dem Halter 9 handelt es sich um eine
Konsole, die schwenkbar an der Stange 1 angeordnet ist,
was an der in 2 dargestellten
Schwenkachse 15 zu erkennen ist. Dadurch kann sich der
gesamte Zugaktor 8 einschließlich dem Zugglied 7 in
axialer Richtung auf den Anlenkpunkt 16 an dem beweglichen Scherenblatt 5 ausrichten,
dessen Abstand zur Achsrichtung der Stange 1 sich mit der
Schwenkung des Scherenblattes 5 ändert. Für den Anschluß der Druckluftleitung 10 (1) ist ein Nippel 17 in
axialer Verlängerung
an der unteren Verschraubung 14 der Membran 8 vorgesehen,
um über
die Druckluftleitung 10 das Innere der Membran 8 zwecks
radialer Ausdehnung und entsprechender axialer Verkürzung mit Druckluft
versorgen zu können.
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Wie aus 1 weiter hervorgeht, kann die die Schneidvorrichtung 3 tragende
Stange 1 aus mehreren Rohrabschnitten 18 bestehen,
von denen einer in 3 wiedergegeben
ist. Ein solcher Rohrabschnitt 18 hat an seinen Stirnenden
Steckverbinder 19, die jeweils an ihrer einen Stirnseite
einen zylinderischen Ansatz 20 und an ihrer gegenüberliegenden
Stirnseite eine hohlzylindrische Aufnahme 21 aufweisen.
Der Ansatz 20 ist mit seinem Außendurchmesser an den Innendurchmesser
der Rohrabschnitte 18 und die hohlzylindrische Aufnahme 21 an den
Außendurchmesser
der Rohrabschnitte 18 angepaßt.
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Das untere Endteil 2 der
Stange 1, wie es bereits in 1 dargestellt
ist, ist in 4 vergrößert wiedergege ben.
Es hat eine Rohrwandung 22, die den gleichen Durchmesser
wie die Rohrabschnitte 18 der Stange 1 hat. Die
Rohrwandung 22 umschließt eine Druckluftspeicherkammer 23,
in die der durch die Rohrwandung 22 hindurchgeführte Druckluftanschluß 31 mündet. Am
Oberende des Endteils 2 sitzt ein Kopfstück 24,
in welchem das Betätigungsventil 11 angeordnet
ist. Bei seitlich an der Stange 1 verlegter Druckluftleitung 10 ist
entsprechend der notwendige Anschluß 36 für die Druckluftleitung 10 seitlich
aus dem Kopfstück 21 herausgeführt. Das Betätigungsventil 11 wird über einen
Betätigungshebel 25 gesteuert,
der außen
an dem Endteil 2 der Stange 1 freiliegt. Zum einen
kann über
das Betätigungsventil 11 die
von einem externen Aggregat über den
Druckluftanschluß 31 und über die
Druckluftspeicherkammer 23 gelieferte Druckluft über die
Druckluftleitung 10 zu dem Zugaktor 8 hinleiten
und von dort auch wieder freigeben, damit sich im letzteren Fall
der Zugaktor entspannt und entsprechend bei radialem Zusammenziehen
wieder längt.
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Um ein unbeabsichtigtes Niederdrücken oder
Ziehen des Betätigungshebels 25 zu
vermeiden, ist eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen, die einen
den Betätigungshebel 25 blokkierenden
Sperrstift 26 aufweist. Der Sperrstift 26 kann
von dem Eingriff in den Betätigungshebel 25 zurückgezogen
werden, indem ein am Unterende des Endteils 2 befindlicher
Entsicherungsdrücker 29 in
axialer Richtung zum Kopfstück 24 des
Endteils 2 hin eingedrückt wird. Über einen
Umlenkhebel 28 wird daraufhin der Sperrstift 26 in
achsparalleler Richtung entgegengesetzt der Schubstange 27 bewegt
und rückt
vom Betätigungshebel 25 ab.
Die Schubstange 27 ist durch ein stirnseitiges, unteres
Verschlußstück 35 der Rohrwandung 22 hindurchgeführt, und
der fest mit der Schubstange 27 verbundene Entsicherungsdrücker 29 stützt sich
an diesem Verschlußstück 35 mittels
einer Rückstellfeder 30 ab.
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5 zeigt
eine Baumschere in ähnlicher Ausführung wie
die nach den 1 bis 4, jedoch sind hier der Zugaktor 8 und
die Druckluftleitung 10 koaxial im Inneren der Stange 1 angeordnet.
Soweit es die übereinstimmenden
Merkmale betrifft, sind für
diese Baumschere die gleichen Bezugsziffern verwendet wie für die Baumschere
nach den 1 bis 4.
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Die Baumschere nach 5 hat eine ebenfalls aus mehreren Rohrabschnitten 18 bestehende Stange 1,
die als oberen, die Schneidvorrichtung 3 tragenden Abschnitt
ein rohrförmiges
Gehäuse 32 aufweist,
welches den gleichen Durchmesser wie die Rohrabschnitte 18 hat.
In diesem Gehäuse 32 ist
koaxial der Zugaktor 8 angeordnet, und am Oberende des
Gehäuses 32 ist
zunächst
das Zugglied 7 koaxial herausgeführt und wird über eine
Umlenkrolle 33 zu dem Anlenkpunkt 16 hin abgelenkt,
der sich an dem beweglichen Scherenblatt befindet. Dies geht im
einzelnen auch aus der vergrößerten Darstellung
von 6 hervor. Die obere
Verschraubung 13 der Membran 12 des Zugaktors 8 ist
im Inneren des rohrförmigen
Gehäuses 32 geführt, so
daß die
Hubausführung dieser
Verschraubung 13 nicht behindert ist.
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Wie weiter in 5 dargestellt ist, hat jeder der Rohrabschnitte 18 der
Stange 1 einen koaxial sich hindurcherstreckenden Abschnitt
(101–n )
der Druckluftleitung 10. Dies erfordert im Bereich der Steckverbinder 19, über die
die Rohrabschnitte 19 aneinander angesteckt sind, Leitungskupplungen 34, die,
wie 7 deutlich macht,
aus Stecknippeln 341 und aus Steckbuchsen 342 bestehen. Daran sind die Abschnitte
der Druckluftleitung 10 jedes Rohrabschnittes 18 angeschlossen,
womit beim Zusammenstecken benachbarter Rohrabschnitte 18 die
darin befindlichen Abschnitte der Druckluftleitung 10 durchgängig verbunden
sind.
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Das Endteil 2 der Stange 1 des
Gerätes
nach 5 ist im wesentlichen
gleich aufgebaut wie das Endteil 2 der Baumschere gemäß 1. Die Anpassung besteht
hier lediglich darin, daß im
Kopfstück 24 des
Endteils 2 ein koaxial angeordnetes Kupplungsstück 37 für den Anschluß der Druckluftleitung 10 des angrenzenden
Rohrabschnittes 18 der Stange 1 vorgesehen ist.
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Die Baumscheren können auch zu anderweitigen
Zwecken als Schneidwerkzeuge verwendet werden. So kommt im Bedarfsfall
das Durchtrennen elektrischer Leitungen in Betracht, und hierfür wird insbesondere
vorgesehen, die Stange 1 elektrisch zu isolieren. So kann
zumindest einer der Rohrabschnitte 18 und/oder der Steckverbinder 19 aus
einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen, um bei Kontakt
der Schneidvorrichtung 3 mit einer elektrischen Leitung
die Spannung nicht bis zu demjenigen Teil der Stange 1 zu
führen,
der bei der Bedienung von Hand angefaßt wird.
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Anders als in der Zeichnung dargestellt,
kann die Stange 1 auch so ausgeführt sein, daß sie Abschnitte
mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Insbesondere kann der
obere Abschnitt 18 der Stange 1, sofern er den
Zugaktor 8 aufnimmt, einen größeren Durchmesser als die übrigen Stangenabschnitte
haben, falls der Zugaktor 8 mit entsprechender Leistung
dies erfordern sollte. Gleiches gilt grundsätzlich auch für das untere
Endteil 2 der Stange 1, welches ebenfalls Funktionsteile
aufnimmt.
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Anstelle der Schneidvorrichtung 3 kann
ein anderes vom Zugaktor 8 betätigtes Werkzeug am Oberende
der Stange 1 vorgesehen werden. Hierfür kommen Zangen- oder Preßwerkzeuge
in Betracht, die einen ähnlichen
Aufbau wie die Schneidvorrichtung 3 haben, indem sie zum
einen eine feststehende Zangen- oder Preßbacke und zum anderen eine
bewegliche Zangen- oder Preßbacke
aufweisen.