-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Handschere für Gartenarbeiten und auf ein Verfahren zum Betreiben einer Handschere für Gartenarbeiten.
-
HINTERGRUND
-
Bekannt sind batteriebetriebene Handscheren für die Gartenarbeit. Eine Art dieser Scheren kann mit einem Schneidklingensatz zum Schneiden von Gras und mit einem anderen Schneidklingensatz zum Schneiden von Zweigen, wie z. B. in einem Strauch, verwendet werden. Das heißt, zwei Klingensätze sind austauschbar mit einem Gehäuse der Handschere verbunden.
-
Die Batterie der Handschere ist wiederaufladbar und versorgt einen in einem Gehäuse der Schere angeordneten Elektromotor mit elektrischer Energie. Der Elektromotor wiederum treibt den entsprechenden Schneidklingensatz an, der mit dem Gehäuse verbunden ist.
-
Die Betriebsdauer der batteriebetriebenen Handschere ist von Bedeutung. So wurden die Reibungskräfte zwischen den einzelnen Schneidklingen eines Schneidklingensatzes für solche Scheren reduziert, z. B. durch Auftragen einer Schicht aus PTFE oder geöltem Schwarzoxid auf die Oberflächen der einzelnen Schneidklinge. Außerdem wurde jeder anliegende Druck zwischen den Schneidklingen eines Schneidklingensatzes an die jeweilige Aufgabe eines bestimmten Schneidklingensatzes angepasst. Das heißt, bei einem Schneidklingensatz zum Mähen von Gras wird ein vergleichsweise hoher Anpressdruck verwendet, während bei einem Schneidklingensatz zum Mähen von Ästen ein relativ niedriger Anpressdruck oder kein Anpressdruck verwendet wird. So wird zumindest im Leerlauf, d. h. wenn die Schneidklinge nicht im Eingriff sind, weniger Energie verbraucht, wenn die Schneidklinge für das Schneiden von Zweigen mit der Schere verbunden sind, als wenn die Schneidklinge für den Grasschnitt mit der Schere verbunden sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es ist eine Aufgabe, batteriebetriebene Handschere für Gartenarbeiten bereitzustellen, bei denen die Betriebszeit verbessert wird.
-
Gemäß einem Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Handschere für Gartenarbeiten, umfassend: ein Gehäuse, einen Elektromotor, der im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, eine Batterie, die mit dem Elektromotor verbunden werden kann, und einen ersten Schneidklingensatz und/oder einen zweiten Schneidklingensatz. Der erste Schneidklingensatz und der zweite Schneidklingensatz sind nacheinander mit dem Gehäuse verbindbar, um von einer Antriebswelle des Elektromotors angetrieben zu werden. Die Handscheren sind konfiguriert, um eine erste maximale Geschwindigkeit einer ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes bereitzustellen, wenn der erste Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist, und um eine zweite maximale Geschwindigkeit einer ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes bereitzustellen, wenn der zweite Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist.
-
Da die Handscheren konfiguriert sind, um eine unterschiedliche maximale Geschwindigkeit einer Klinge bereitzustellen, je nachdem, welcher der ersten und zweiten Klingensätze mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden sind, wird der Energieverbrauch des Elektromotors aus der Batterie an den jeweiligen Schneidklingensatz angepasst, der mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden ist und somit an die jeweilige auszuführende Schneidaufgabe angepasst ist. Dementsprechend wird nur die für eine bestimmte Schneidaufgabe erforderliche Menge an elektrischer Energie aus der Batterie entnommen. Dadurch wird die oben genannte Aufgabe gelöst.
-
Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben einer batteriebetriebenen Handschere für Gartenarbeiten bereitzustellen, wobei die Betriebszeit der Handschere verbessert wird.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Handschere für Gartenarbeiten vorgesehen, wobei die Handschere ein Gehäuse, einen im Inneren des Gehäuses angeordneten Elektromotor, eine mit dem Elektromotor verbindbare Batterie, einen ersten Schneidklingensatz und einen zweiten Schneidklingensatz umfasst, wobei der erste und zweite Schneidklingensatz nacheinander mit dem Gehäuse verbindbar sind ,um von einer Antriebswelle des Elektromotors angetrieben zu werden, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Betreiben einer ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes mit einer ersten maximalen Geschwindigkeit, wenn der erste Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist, und
- - Betreiben einer ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes mit einer zweiten maximalen Geschwindigkeit, wenn der zweite Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist.
-
Da das Verfahren die Schritte umfasst: Betreiben einer ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes mit einer ersten maximalen Geschwindigkeit, wenn der erste Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist, und Betreiben einer ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes mit einer zweiten maximalen Geschwindigkeit, wenn der zweite Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist, wird der Energieverbrauch des Elektromotors von der Batterie an den entsprechenden Schneidklingensatz angepasst, der mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden ist und somit an die jeweilige auszuführende Schneidaufgabe angepasst ist. Dementsprechend wird nur die für eine bestimmte Schneidaufgabe erforderliche Menge an elektrischer Energie aus der Batterie entnommen. Dadurch wird die oben genannte Aufgabe gelöst.
-
Die Erfinder haben erkannt, dass die Verknüpfung einer maximalen Geschwindigkeit einer Klinge eines Klingensatzes mit einem relevanten Schneidklingensatz, der mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden ist, nur die Verwendung der notwendigen elektrischen Energie zur Erfüllung einer bestimmten Schneidaufgabe vorsieht, für die der entsprechende Schneidklingensatz vorgesehen ist. Dadurch kann die Betriebszeit der Batterie der Handschere im Vergleich zu einer herkömmlichen Handschere verlängert werden, bei der für alle Schneidaufgaben eine gemeinsame maximale Geschwindigkeit verwendet wird, wobei die Schneidaufgabe, welche die höchste Geschwindigkeit einer Klinge erfordert, die gemeinsame maximale Geschwindigkeit bestimmt.
-
Die Handschere kann für eine Reihe von verschiedenen Schneidvorgängen konfiguriert werden, die in einem Garten durchgeführt werden. Für die verschiedenen Schneidvorgänge können verschiedene Schneidklingensätze verwendet werden. Jeder der verschiedenen Schneidklingensätze kann für einen bestimmten Schneidvorgang, wie z. B. das Schneiden von Gras oder Sträuchern, ausgelegt werden. Ein Schneidklingensatz kann zwei nebeneinander angeordnete Schneidklinge umfassen. Mindestens eine Klinge des Schneidklingensatzes kann vom Elektromotor angetrieben werden, um z. B. eine Hin- und Herbewegung auszuführen. Zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und der mindestens einen angetriebenen Klinge des Schneidklingensatzes können eine oder mehrere Gestänge- und/oder Getriebeanordnungen angeordnet sein. Dementsprechend kann die mindestens eine angetriebene Klinge des Schneidklingensatzes indirekt durch den Elektromotor angetrieben werden. Wenn die mindestens eine Klinge des Schneidklingensatzes angetrieben wird, können die beiden Schneidklingen eine Scherbewegung ausführen. Jede der Schneidklingen des Schneidklingensatzes umfasst mindestens eine Schneidkante. Jede der Schneidklinge des Schneidklingensatzes kann eine Anzahl von Schneidkanten umfassen. Die Handschere kann konfiguriert werden, um, abhängig vom Schneidklingensatz, mit einer festen ersten maximalen Geschwindigkeit oder einer festen zweiten maximalen Geschwindigkeit betrieben zu werden. Alternativ kann die Handschere konfiguriert werden, um, abhängig vom Schneidklingensatz, mit einer oder mehreren Geschwindigkeiten bis zu einer maximalen Geschwindigkeit betrieben zu werden, die der ersten maximalen Geschwindigkeit oder der zweiten maximalen Geschwindigkeit entspricht. Die erste und zweite maximale Geschwindigkeit kann elektronisch oder mechanisch bereitgestellt werden.
-
Gemäß den Ausführungsformen kann der erste Schneidklingensatz für den Grasschnitt und der zweite Schneidklingensatz für den Strauchschnitt konfiguriert werden. Auf diese Weise können der erste und zweite Schneidklingensatz für zwei bestimmte Schneidaufgaben ausgelegt werden.
-
Da der Grasschnitt und der Strauchschnitt verschiedene Arten von Schneidklingen erfordern, die unter verschiedenen Betriebsbedingungen arbeiten, wurde von den Erfindern erkannt, dass die Verwendung der ersten maximalen Geschwindigkeit beim Schneiden von Gras mit dem ersten Schneidklingensatz und die Verwendung der zweiten maximalen Geschwindigkeit beim Schneiden von Sträuchern mit dem zweiten Schneidklingensatz elektrische Energie sparen kann. Genauer erfordert der Strauchschnitt für den zweiten Schneidklingensatz zum Schneiden von Zweigen eines Strauchs eine hohe kinetische Energie von einem Rotor des Elektromotors. Beim vergleichsweise kompakten und leichten Elektromotor eines Handwerkzeugs wird diese hohe kinetische Energie durch eine hohe Drehzahl des Elektromotors bereitgestellt. Die Erfinder erkannten, dass die Verwendung des Elektromotors bei einer so hohen Drehzahl beim Grasschnitt mit dem ersten Schneidklingensatz zu einem übermäßigen Einsatz von elektrischer Energie führte. Erstens erfordert der Grasschnitt nicht die gleiche kinetische Energie wie der Strauchschnitt. Zweitens sind im ersten Schneidklingensatz, der für den Grasschnitt konfiguriert ist, die Klingen so angeordnet, dass sie aneinanderstoßen. Somit beeinflussen Reibungskräfte die Bewegung der ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes. Dementsprechend kann durch die Verwendung einer niedrigeren ersten maximalen Geschwindigkeit für die erste Klinge des ersten Schneidklingensatzes elektrische Energie eingespart werden, während gleichzeitig eine gute Grasschneidefähigkeit gewährleistet ist.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Studium der beigefügten Ansprüche und der folgenden detaillierten Beschreibung.
-
Figurenliste
-
Verschiedene Aspekte und/oder Ausführungsformen der Erfindung, einschließlich ihrer besonderen Merkmale und Vorteile, sind aus den in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen und den dazugehörigen Zeichnungen, in denen sie enthalten sind, leicht zu verstehen:
- Die 1a - 1d veranschaulichen eine Handschere nach Ausführungsformen,
- Die 2a und 2b veranschaulichen zwei Schneidklingen eines ersten Schneidklingensatzes,
- Die 3a und 3b veranschaulichen zwei Schneidklingen eines zweiten Schneid kl ingensatzes,
- 4a zeigt eine Handschere mit geöffnetem Gehäuse,
- 4b zeigt einen Querschnitt durch eine Handschere,
- 5 veranschaulicht schematisch die Ausführungsformen eines Steuerungssystems einer Handschere und
- 6 veranschaulicht ein Verfahren zum Betreiben einer Handschere für die Gartenarbeit.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Aspekte und/oder Ausführungsformen der Erfindung werden nun näher beschrieben. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente. Bekannte Funktionen oder Konstruktionen werden aus Gründen der Knappheit und/oder Übersichtlichkeit nicht unbedingt im Detail beschrieben.
-
Die 1a - 1d veranschaulichen eine Handschere 2 gemäß den Ausführungsformen. Die Handschere 2 ist für die Gartenarbeit ausgelegt. Die Handschere 2 ist batteriebetrieben.
-
Die Handschere 2 umfasst ein Gehäuse 4 und einen ersten Schneidklingensatz 6 (wie in den 1a und 1b dargestellt) oder einen zweiten Schneidklingensatz 8 (wie in den 1c und 1d dargestellt). Der erste Schneidklingensatz 6 und der zweite Schneidklingensatz 8 sind nacheinander mit dem Gehäuse 4 verbindbar. Das Gehäuse 4 ist konfiguriert, um mit einem der ersten und zweiten Sätze der Schneidklinge 6, 8 verbunden zu werden. Die Handschere 2 kann einem Benutzer mit nur einem der ersten und zweiten Sätze der Schneidklinge 6, 8 bereitgestellt, z. B. an einen Benutzer verkauft, werden.
-
Alternativ kann die Handschere 2 auch den ersten Schneidklingensatz 6 und den zweiten Schneidklingensatz 8 umfassen. Das heißt, ein Schneidklingensatz kann das Gehäuse 4, den ersten Schneidklingensatz 6 (wie in den 1a und 1b dargestellt) und den zweiten Schneidklingensatz 8 (wie in den 1c und 1d dargestellt) umfassen. Auch hier sind der erste Schneidklingensatz 6 und der zweite Schneidklingensatz 8 nacheinander mit dem Gehäuse 4 verbindbar. Dementsprechend kann die Handschere 2 einem Benutzer als Schneidklingensatz bereitgestellt werden, z. B. an einen Benutzer verkauft werden, der sowohl den ersten als auch den zweiten Schneidklingensatz 6, 8 enthält.
-
Das Gehäuse 4 umfasst einen Griffabschnitt 10 und einen Verbindungsabschnitt 12. Der Griffabschnitt 10 ist zum Greifen durch einen Benutzer der Handschere 2 konfiguriert. Der Griffabschnitt 10 kann so konfiguriert werden, dass er nur von einer Hand ergriffen werden kann. Der Verbindungsabschnitt 12 ist konfiguriert, um den ersten oder zweiten Schneidklingensatz 6, 8 damit zu verbinden. Der erste Schneidklingensatz 6 umfasst einen ersten Befestigungsabschnitt 14 und zwei Schneidklingen 16, 16'. Der zweite Schneidklingensatz 8 umfasst einen zweiten Befestigungsabschnitt 18 und zwei Schneidklingen 20, 20'. Der erste und zweite Befestigungsabschnitt 14, 18 sind konfiguriert, um mit dem Verbindungsabschnitt 12 des Gehäuses 4 verbunden zu werden.
-
Es kann jeder geeignete Verbindungsmechanismus verwendet werden, um den ersten oder zweiten Schneidklingensatz 6, 8 lösbar mit dem Gehäuse 4 zu verbinden. In diesen Ausführungsformen umfasst der Verbindungsmechanismus vorstehende Elemente 22, die im Verbindungsabschnitt 12 angeordnet sind, und Aussparungen 24, die im ersten und zweiten Befestigungsabschnitt 14, 18 angeordnet sind. Die vorstehenden Elemente 22 greifen in die Aussparungen 24 ein, um den ersten oder zweiten Schneidklingensatz 6, 8 sicher mit dem Gehäuse 4 zu verbinden.
-
Die vorstehenden Elemente 22 sind federnd im Verbindungsabschnitt 12 des Gehäuses 4 angeordnet. Die vorstehenden Elemente 22 können mit einer oder mehreren Drucktasten 26 zumindest teilweise in das Gehäuse 4 eingezogen werden. Somit kann ein Benutzer die eine oder mehrere Drucktasten 26 betätigen, um einen Schneidklingensatz 6, 8 vom Gehäuse 4 zu trennen. Die Betätigung einer oder mehrerer Drucktasten 26 zieht die vorstehenden Elemente 22 aus ihrem Eingriff in die Aussparungen 24 heraus.
-
In den 1a und 1b sind Ausführungsformen eines ersten Schneidklingensatzes 6 dargestellt, die für den Grasschnitt konfiguriert sind. In den 1c und 1d sind Ausführungsformen eines zweiten Schneidklingensatzes 8 dargestellt, die für den Strauchschnitt konfiguriert sind. Natürlich können auch Klingensätze, die für andere Schneidzwecke entwickelt wurden, mit dem Gehäuse 4 verbunden werden.
-
Die 2a und 2b veranschaulichen zwei Schneidklingen 16, 16' des ersten Schneidklingensatzes 6 der 1a und 1b im Detail. 2a zeigt eine Draufsicht und 2b zeigt einen Querschnitt der beiden Schneidklingen 16, 16' entlang der Linie B - B in 2a.
-
Eine erste Klinge 16 der beiden Schneidklingen 16, 16' wird in bekannter Weise in Bezug auf eine zweite Klinge 16' der beiden Schneidklingen 16, 16' hin- und herbewegt. Die erste Klinge 16 bewegt sich in eine, wie durch Pfeil 28 angezeigte Richtung. Das heißt, die erste Klinge 16 bewegt sich in etwa senkrecht zu einer Längsrichtung 30 der Handschere. Die Längsrichtung 30 erstreckt sich entlang des Griffabschnitts 10 und der beiden Schneidklingen 16, 16' des ersten Schneidklingensatzes 6, siehe auch 1a.
-
Jede der beiden Schneidklingen 16, 16' ist mit einer Anzahl von Schneidkanten 32 versehen. Die Hin- und Herbewegung der ersten Klinge 16 bewirkt eine Scherbewegung zwischen den Paaren der Schneidkanten 32.
-
Der erste Schneidklingensatz 6 ist für den Grasschnitt konfiguriert, unter anderem durch die erste Klinge 16, die so an der zweiten Klinge 16' anliegt, dass die Schneidkanten 32 fest gegeneinander scheren.
-
Die 3a und 3b veranschaulichen zwei Schneidklingen 20, 20' des zweiten Schneidklingensatzes 8 in 1c und 1d im Detail. 3a zeigt eine Draufsicht und 3b zeigt einen Querschnitt der beiden Schneidklingen 20, 20' entlang der Linie B - B in 3a.
-
Eine erste Klinge 20 der beiden Schneidklingen 20, 20' wird in bekannter Weise in Bezug auf eine zweite Klinge 20' der beiden Schneidklingen 20, 20' hin- und herbewegt. Die erste Klinge 20 bewegt sich in eine, wie durch Pfeil 34 angezeigte Richtung. Das heißt, die erste Klinge 20 bewegt sich etwa entlang einer Längsrichtung 30 der Handschere. Die Längsrichtung 30 erstreckt sich entlang des Griffabschnitts 10 und der beiden Schneidklingen 20, 20' des zweiten Schneidklingensatzes 8, siehe auch 1c.
-
Jede der beiden Schneidklingen 20, 20' ist mit einer Anzahl von Schneidkanten 36 versehen. Die Hin- und Herbewegung der ersten Klinge 20 bewirkt eine Scherbewegung zwischen den Paaren der Schneidkanten 36.
-
Der zweite Schneidklingensatz 8 ist für den Strauchschnitt konfiguriert, unter anderem weil die erste Klinge 20 in einem geringen Abstand zur zweiten Klinge 20' angeordnet ist, so dass die erste Klinge 20 ohne Reibungseingriff mit der zweiten Klinge 20' frei hin- und herbewegt werden kann.
-
Die 4a und 4b veranschaulichen die Handschere 2 der 1a - 1d mit verbundenem ersten Schneidklingensatz 6. 4a zeigt die Handschere 2 mit geöffnetem Gehäuse 4 und einer teilweise durchsichtigen Ansicht mit gestrichelten Linien. 4b zeigt einen Querschnitt durch die Handschere 2.
-
Die Handschere 2 besteht aus einem Elektromotor 40, der im Inneren des Gehäuses 4 angeordnet ist, und einer Batterie 42, die mit dem Elektromotor 40 verbunden werden kann. In diesen Ausführungsformen ist die Batterie 42 über einen benutzerbedienbaren Schalter 44 mit dem Elektromotor 40 verbindbar. Um die Handschere 2 ein- und auszuschalten, betätigt ein Benutzer den benutzerbedienbaren Schalter 44. Der benutzerbedienbare Schalter 44 kann in Richtung einer Ausschaltstellung des Schalters 44 tendierend sein. Der Akku 42 kann wiederaufladbar sein.
-
Rein exemplarisch erwähnt, kann der Elektromotor 40 ein 50 Watt DC-Motor mit einer Nennspannung im Bereich von 3 - 12 Volt sein. Er kann eine maximale Drehzahl in einem Bereich von 12.000 - 22 000 U/min aufweisen.
-
Rein exemplarisch erwähnt, kann die Batterie 42 vom Typ Lithium-Ionen mit einer Nennspannung von 3,6 V und einer Kapazität von 2 - 3 Ah sein.
-
Der Elektromotor 40 umfasst eine Antriebswelle 46, die sich dreht, wenn elektrische Energie von der Batterie 42 an den Elektromotor 40 abgegeben wird. Das heißt, wenn ein Benutzer den benutzerbedienbaren Schalter 44 in seine Ein-Stellung bringt, wird elektrische Energie von der Batterie 42 an den Elektromotor 40 abgegeben.
-
Wenn sich der Elektromotor dreht, treibt die Antriebswelle 46 den entsprechenden Satz von mit dem Gehäuse 4 verbundenen Schneidklingen an, d. h. in der in den 4a und 4b dargestellten Situation den ersten Schneidklingensatz 6. Der erste und zweite Schneidklingensatz sind nacheinander mit dem Gehäuse 4 verbindbar, wie in den 1a - 1d dargestellt, um von der Antriebswelle 46 des Elektromotors 40 angetrieben zu werden.
-
Die Handschere 2 ist konfiguriert, um eine erste maximale Geschwindigkeit einer ersten Klinge 16 des ersten Schneidklingensatzes 6 bereitzustellen, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit der Antriebswelle 46 verbunden ist, und um eine zweite maximale Geschwindigkeit einer ersten Klinge 20 des zweiten Schneidklingensatzes 8 bereitzustellen, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit der Antriebswelle 46 verbunden ist. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wie im Folgenden näher erläutert wird.
-
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Handschere 2 konfiguriert werden, um, abhängig vom Satz der mit dem Gehäuse 4 verbundenen Schneidklinge 6, 8, mit festen Geschwindigkeiten, der ersten maximalen Geschwindigkeit oder der zweiten maximalen Geschwindigkeit, betrieben zu werden. Das heißt, die erste maximale Geschwindigkeit ist eine feste Geschwindigkeit, die einer festen Drehzahl des Elektromotors 40 entspricht. Wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist und der Elektromotor 40 eingeschaltet wird, dreht er bis zur festen Drehzahl hoch und liefert die feste erste maximale Geschwindigkeit der ersten Klinge 16 des ersten Schneidklingensatzes 6. Ebenso ist die zweite maximale Geschwindigkeit eine feste Geschwindigkeit, die einer festen Drehzahl des Elektromotors 40 entspricht. Wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist und der Elektromotor 40 eingeschaltet wird, dreht er bis zur festen Drehzahl hoch und liefert die feste zweite maximale Geschwindigkeit der ersten Klinge 20 des zweiten Schneidklingensatzes 8.
-
Die Handschere 2 kann eine Schaltvorrichtung zum Einstellen der ersten und/oder zweiten maximalen Geschwindigkeit umfassen. Die feste erste und/oder zweite maximale Geschwindigkeit kann auf verschiedene Stufen eingestellt werden, z. B. um verschiedene Betriebsarten der Handschere 2 bereitzustellen, wie beispielsweise einen Boost-Modus mit höherer ersten und/oder zweiten maximalen Geschwindigkeit und einen Economy-Modus mit niedrigerer ersten und/oder zweiten maximalen Geschwindigkeit.
-
Gemäß alternativen Ausführungsformen kann die Handschere 2 konfiguriert werden, um mit einer oder mehreren Geschwindigkeiten betrieben zu werden, bis zu einer maximalen Geschwindigkeit, die der ersten maximalen Geschwindigkeit oder der zweiten maximalen Geschwindigkeit entspricht, je nach dem Schneidklingensatz, der mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Das heißt, die erste Klinge 16 des ersten Schneidklingensatzes 6 kann stufenlos oder in mehreren Schritten bis zur ersten maximalen Geschwindigkeit betrieben werden. Dementsprechend kann der Elektromotor 40, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, stufenlos oder in mehreren Schritten betrieben werden, um unterschiedliche Geschwindigkeiten der ersten Klinge 16 des ersten Schneidklingensatzes 6 bis zur ersten maximalen Geschwindigkeit bereitzustellen. Ebenso kann die erste Klinge 20 des zweiten Schneidklingensatzes 8 stufenlos oder in mehreren Schritten bis zur zweiten maximalen Geschwindigkeit betrieben werden. Dementsprechend kann der Elektromotor 40, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, stufenlos oder in mehreren Schritten betrieben werden, um unterschiedliche Geschwindigkeiten der ersten Klinge 20 des zweiten Schneidklingensatzes 8 bis zur ersten maximalen Geschwindigkeit bereitzustellen.
-
Die erste maximale Geschwindigkeit ist eine Nenngeschwindigkeit, die erreicht wird, wenn die Spannung der Batterie 42 auf einer Nennspannung liegt. Ebenso ist die zweite maximale Geschwindigkeit eine Nenngeschwindigkeit, die erreicht wird, wenn die Spannung der Batterie 42 auf einer Nennspannung liegt. Im praktischen Einsatz der Handschere 2 ist die maximale Geschwindigkeit abhängig von der verfügbaren Spannung der Batterie 42. Eine frisch geladene Batterie liefert eine höhere Spannung und damit eine höhere maximale Geschwindigkeit als eine teilweise entladene Batterie. Außerdem können die maximalen Geschwindigkeiten nur dann verglichen und/oder bestimmt werden, wenn die Handschere 2 ohne Schneiden, d. h. ohne Last, betrieben wird. Die Belastung der Handschere 2 beim Schneiden mit der Handschere 2 variiert nämlich stark und beeinflusst natürlich auch die Geschwindigkeit einer Klinge 16, 20 eines Schneidklingensatzes 6, 8.
-
Gemäß den Ausführungsformen kann die erste maximale Geschwindigkeit niedriger sein als die zweite maximale Geschwindigkeit.
-
Gemäß den Ausführungsformen kann die erste maximale Geschwindigkeit eine erste maximale Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit der ersten Klinge 16 des ersten Schneidklingensatzes 6 und die zweite maximale Geschwindigkeit eine zweite maximale Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit der ersten Klinge 20 des zweiten Schneidklingensatzes 8 sein.
-
Die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit kann beispielsweise durch die Anzahl der Male gemessen werden, bei denen zwei Schneidkanten 32, 36 eines Schneidklingensatzes 6, 8 eine Scherbewegung pro Zeiteinheit ausführen.
-
Rein exemplarisch erwähnt, kann für den ersten Schneidklingensatz 6 die erste maximale Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit 800 Hin- und Herbewegungen/Minute und für den zweiten Schneidklingensatz 8 die zweite maximale Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit 1100 Hin- und Herbewegungen/Minute betragen. Wenn die Schneidklingensätze 6, 8 an gegenüberliegenden Seiten eines hin- und hergehenden Klingenabschnitts mit Schneidkanten 32, 36 versehen sind, wie in den z. B. in den 2a und 3a dargestellten Ausführungsformen, bietet jede Hin- und Herbewegung zwei Schnitte mit dem entsprechenden Schneidklingensatz 6, 8. Dementsprechend sieht das oben genannte Beispiel in solchen Ausführungsformen 1600 Schnitte/Minute für die erste maximale Geschwindigkeit und 2200 Schnitte/Minute für die zweite maximale Geschwindigkeit vor.
-
In den dargestellten Ausführungsformen werden der erste und zweite Schneidklingensatz 6, 8 indirekt von der Antriebswelle 46 angetrieben. Ein Getriebe 48 ist zwischen der Antriebswelle 46 des Elektromotors 40 und der ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes 6, wenn er mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, oder der ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes 8, wenn er mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, angeordnet.
-
In diesen Ausführungsformen umfasst das Getriebe 48 zwei Zahnräder 47, 49, ein kleines Zahnrad 47, das mit der Antriebswelle 46 verbunden ist, und ein großes Zahnrad 49, das mit einer Gestängeanordnung und der ersten Klinge des jeweiligen Schneidklingensatzes 6, 8 verbunden ist. Die Gestängeanordnung ist konfiguriert, um z. B. die Hin- und Herbewegung der ersten Klinge in bekannter Weise bereitzustellen.
-
Rein exemplarisch erwähnt, kann eine Übersetzung des Getriebes 48 15:1 oder 20:1 betragen.
-
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Handschere 2 eine mit dem Elektromotor 40 verbundene Steuereinheit 50 zum Steuern einer Drehzahl des Elektromotors 40 und seiner Antriebswelle 46 umfassen. Die Steuereinheit 50 kann konfiguriert werden, um den Elektromotor 40 mit einer niedrigeren Drehzahl zum Bereitstellen der ersten maximalen Geschwindigkeit und mit einer höheren Drehzahl zum Bereitstellen der zweiten maximalen Geschwindigkeit anzutreiben. Auf diese Weise kann die erste maximale Geschwindigkeit bereitgestellt werden, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, und die zweite maximale Geschwindigkeit, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist.
-
Die Handschere 2 kann einen Schalter 52 umfassen, der mit der Steuereinheit 50 verbunden ist. Der Schalter 52 kann konfiguriert werden, um der Steuereinheit 50 eine Eingabe zum Steuern der Drehzahl des Elektromotors 40 zwischen der niedrigeren Drehzahl und der höheren Drehzahl zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die erste maximale Geschwindigkeit durch die niedrigere Drehzahl des Elektromotors 40, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, und die zweite maximale Geschwindigkeit durch die höhere Drehzahl des Elektromotors 40, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, bereitgestellt werden.
-
In diesen Ausführungsformen ist der Schalter 52 ein manuell betätigbarer Schalter. Somit bedient ein Benutzer der Handschere 2 den Schalter 52, um die erste maximale Geschwindigkeit bereitzustellen, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, und die zweite maximale Geschwindigkeit, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist.
-
5 veranschaulicht schematisch die Ausführungsformen eines Steuerungssystems 54 einer Handschere 2. Die Handschere 2 kann eine Handschere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sein.
-
Das Steuerungssystem 54 umfasst die Steuereinheit 50, die in Form einer im Wesentlichen beliebigen Art von Prozessorschaltung oder Mikrocomputer ausgeführt werden kann, z. B. eine Schaltung zur digitalen Signalverarbeitung (digitaler Signalprozessor, DSP), eine Zentraleinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungsschaltung, einen Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Mikroprozessor oder eine andere Verarbeitungslogik, die Anweisungen interpretieren und ausführen kann. Das Steuerungssystem 54 kann eine Speichereinheit umfassen. Die Steuereinheit 50 ist mit der Speichereinheit verbunden, die die Steuereinheit 50 beispielsweise mit gespeichertem Programmcode und/oder gespeicherten Daten versorgt, die die Steuereinheit 50 benötigt, um Berechnungen durchführen zu können. Die Steuereinheit 50 kann auch angepasst werden, um Teil- oder Endergebnisse von Berechnungen in der Speichereinheit zu speichern. Die Speichereinheit kann eine physikalische Vorrichtung umfassen, die zum vorübergehenden oder dauerhaften Speichern von Daten oder Programmen, d. h. Befehlssequenzen, verwendet wird.
-
Die Steuereinheit 50 ist mit den Schaltern 44, 52, 52, 52' und dem Elektromotor 40 verbunden. Die Positionen der Schalter 44, 52 stellen eine Steueranweisung an die Steuereinheit 50 zum Steuern des Elektromotors 40 dar. Diese Kontrolle kann sich auf den oben beschriebenen Betrieb der Handschere 2 beziehen:
- - Ein- und Ausschalten des Elektromotors 40, wenn der Schalter 44 von einem Benutzer der Handschere 2 betätigt wird,
- - Umschalten zwischen der Einstellung der niedrigeren und der höheren Drehzahl bei Betätigung des Schalters 52, 52' und
- - Steuern der Drehzahl des Elektromotors 40, z. B. auf die niedrigere Drehzahl, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, oder die höhere Drehzahl, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch eine PWM-Steuerung des Elektromotors 40 erreicht werden.
Außerdem kann das Steuergerät 50 das Laden der Batterie 42 steuern.
-
Innerhalb der gestrichelten Linien von 5 ist eine alternative Ausführungsform des Steuerungssystems 54 dargestellt. In diesen Ausführungsformen wird der Schalter 52' durch den ersten Schneidklingensatz 6 betätigt, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, und/oder durch den zweiten Schneidklingensatz 8, wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Auf diese Weise werden die erste und zweite maximale Geschwindigkeit automatisch durch den entsprechenden Schneidklingensatz 6, 8, der den Schalter 52' betätigt, bestimmt. So kann beispielsweise der erste Schneidklingensatz 6 den Schalter 52' und der zweite Schneidklingensatz 8 den Schalter 53 nicht manipulieren oder umgekehrt. Eine andere Art von Schalter kann durch jeden der ersten und zweiten Klingensätze 6, 8 in unterschiedliche Positionen gebracht werden.
-
Gemäß alternativen Ausführungsformen können die erste und zweite maximalen Geschwindigkeit mechanisch bereitgestellt werden. In solchen Ausführungsformen ist das Getriebe 48 ein erstes Getriebe mit einer ersten Übersetzung, die mit der ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes 6 verbunden ist, und das Getriebe 48 ist ein zweites Getriebe mit einer zweiten Übersetzung, die mit der ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes 8 verbunden ist. Somit kann sich der Elektromotor mit der gleichen Drehzahl drehen, wenn der erste Schneidklingensatz 6 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist, wie wenn der zweite Schneidklingensatz 8 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist.
-
In solchen Ausführungsformen ist in jedem der ersten und zweiten Klingensätze 6, 8 mindestens ein Zahnrad des Getriebes 48 oder das gesamte Getriebe 48 angeordnet. Dadurch wird die Übersetzung zusammen mit dem Schneidklingensatz 6, 8 verändert.
-
6 veranschaulicht ein Verfahren 100 zum Betreiben einer Handschere für Gartenarbeiten, wie beispielsweise eine der oben in Verbindung mit den 1a - 5 beschriebenen Handscheren 2. Dementsprechend umfassen die Handscheren 2 ein Gehäuse, einen im Inneren des Gehäuses angeordneten Elektromotor, eine mit dem Elektromotor verbindbare Batterie, einen ersten Schneidklingensatz und einen zweiten Schneidklingensatz, wobei der erste und zweite Schneidklingensatz nacheinander mit dem Gehäuse verbindbar sind, um von einer Antriebswelle des Elektromotors angetrieben zu werden. Das Verfahren 100 umfasst die Schritte:
- - Betreiben 102 von einer ersten Klinge des ersten Schneidklingensatzes mit einer ersten maximalen Geschwindigkeit, wenn der erste Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist, und
- - Betreiben 104 von einer ersten Klinge des zweiten Schneidklingensatzes mit einer zweiten maximalen Geschwindigkeit, wenn der zweite Schneidklingensatz mit der Antriebswelle verbunden ist.
-
Es versteht sich, dass das Vorstehende verschiedene beispielhafte Ausführungsformen veranschaulicht und dass die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Ein Fachmann wird erkennen, dass die beispielhaften Ausführungsformen modifiziert werden können und dass verschiedene Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen kombiniert werden können, um andere als die hierin beschriebenen Ausführungsformen zu schaffen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
