-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine motorisch betriebene
Schere, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, die zum Beispiel bei Gartenarbeiten wie etwa beim
Ausasten oder Schneiden von Sträuchern
und Bäumen
benutzt werden kann.
-
In
der japanischen offengelegten Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 63-281680 A ist eine motorbetriebene Baumschere bekannt, die
ein feststehendes Blatt und ein bewegliches Blatt enthält. Diese
Schere ist derart betreibbar, daß das bewegliche Blatt an einer
gewünschten
Zwischenposition zwischen der geöffneten
Position und der geschlossenen Position angehalten werden kann,
indem eine Betätigungseinrichtung
in eine vorbestimmte Position gedrückt oder gezogen wird. Wenn
ein Astschneidvorgang in einem beengten Bereich wie etwa in einem
Bereich, in dem Zweige und Blätter
sehr eng gewachsen sind, ausgeführt
werden soll, kann der Benutzer folglich den Schneidvorgang in einer
Position beginnen, bei der sich das bewegliche Blatt in einer mittleren
Position anstatt in einer vollständig
geöffneten
Stellung befindet.
-
Damit
das bewegliche Blatt in der Zwischenposition angehalten wird, sind
bei der in dieser Druckschrift offenbarten Schere ein mit Gewinde
versehener Schaft und eine Mut ter vorgesehen, die mit dem mit Gewinde
versehenen Schaft in Eingriff steht und als eine Betätigungseinrichtung
für das
bewegliche Blatt dient. Das bewegliche Blatt ist hierbei mit der Mutter
verbunden, so daß sich
das bewegliche Blatt zusammen mit der Mutter bewegt, wenn der Motor den
mit Gewinde versehenen Schaft antreibt. Das Betätigungselement (Trigger oder
Auslöser)
ist schwenkbar an der Mutter angebracht, und es wird der. Motor
als Reaktion auf das Drücken
des Auslösers
angetrieben. Da der Auslöser
jedoch bei dieser Betätigungseinrichtung
schwenkbar an der Mutter montiert ist, bewegt sich die Schwenkachse
des Auslösers,
wenn der Benutzer den Auslöser
zieht bzw. betätigt.
Daher ist die Betätigbarkeit
des Auslösers oder
die subjektive Empfindung bei der Betätigung des Auslösers nicht
präzise.
-
-
Dabei
löst eine
Betätigung
des Betätigungselements
eine Verschiebung eines Magneten aus, die durch ein Hall-Element
in einen entsprechenden elektrischen Impuls umgesetzt wird, der
wiederum den Motor der Schere steuert.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte,
motorisch betriebene Schere zu schaffen, mit der die Probleme von
bekannten Einrichtungen überwunden
werden können.
-
Diese
Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Mit
der Erfindung wird eine motorisch betriebene Schere geschaffen,
die derart ausgelegt ist, daß die
Betätigung
des Betätigungselements
(Auslöser)
exakt ist und bei der der Benutzer eine genaue Steuerung des Abstands
der Blätter
ausführen
kann. Der Benutzer kann deshalb die Startposition der Blätter in
komfortabler und exakter Weise einstellen, bevor er einen Schneidvorgang
oder Scherenbetrieb beginnt, und kann dann den Schneidvorgang beenden,
indem er das Betätigungselement
noch weiter drückt.
Vorzugsweise ist ein Sensor in der motorisch betriebenen Schere
vorhanden, damit die Position der Blätter erfaßt und ein Signal erzeugt werden kann,
das zu einem Prozessor oder zu einer Mikrosteuereinheit bzw. einer
Mikrokontrollereinheit abgegeben wird. Der Prozessor oder der Mikrokontroller kann
die Bewegung der Blätter
und damit den Schneidbetrieb steuern.
-
Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
-
1 zeigt
eine teilweise ausgebrochen dargestellte Draufsicht auf ein erstes
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen motorisch
betriebenen Schere,
-
2 zeigt
eine teilweise ausgebrochen dargestellte Ansicht der motorisch betriebenen
Schere bei Betrachtung in Richtung des in 1 dargestellten
Pfeils II,
-
3 zeigt
eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der motorisch betriebenen
Schere bei Betrachtung in Richtung des in 1 dargestellten Pfeils
III,
-
4 zeigt
eine Schnittansicht, die denjenigen Abschnitt der motorisch betriebenen
Schere veranschaulicht, der sich in der Nähe eines in der Schere befindlichen
Sensors befindet,
-
5 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die die Betätigung
eines Betätigungselements
und eines beweglichen Blatts veranschaulicht, wobei sich das Betätigungselement
in einer Ruhestellung befindet und das bewegliche Blatt in der geöffneten
Position angeordnet ist,
-
6 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die gleichartig ist wie die in 5 gezeigte
Ansicht, wobei in 6 jedoch eine Betätigungsstellung
dargestellt ist, bei der das Betätigungselement
in eine mittlere Position verschwenkt ist, das bewegliche Blatt
jedoch noch nicht in Richtung zu der geschlossenen Stellung verschwenkt
ist,
-
7 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 6 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch eine Betriebsstellung gezeigt ist, bei der das bewegliche
Blatt in eine Zwischenposition verschwenkt worden ist,
-
8 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 5 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand gezeigt ist, bei dem das Betätigungselement
das Ende seines Schwenkbereichs (vollständig gedrückte Position) erreicht hat, das
bewegliche Blatt jedoch noch nicht aus der Zwischenposition in die
geschlossene Stellung verschwenkt worden ist,
-
9 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 8 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand gezeigt ist, bei dem das bewegliche Blatt
in die geschlossene Stellung verschwenkt worden ist,
-
10 zeigt
eine Ausführungsform
einer Steuerschaltung für
eine derartige, motorisch betriebene Schere,
-
11 zeigt
eine teilweise ausgebrochene Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen, motorisch
betriebenen Schere,
-
12 zeigt
eine teilweise ausgebrochen dargestellte Draufsicht der motorisch
betriebenen Schere bei Betrachtung in der Richtung eines in 11 dargestellten
Pfeils XII,
-
13 zeigt
eine teilweise ausgebrochen dargestellte Darstellung bei Betrachtung
in der Richtung eines in 11 dargestellten
Pfeils XIII,
-
14 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, in der die Betätigung
eines Betätigungselements
und eines beweglichen Blatts dargestellt sind, wobei sich das Betätigungselement
in der Ruheposition befindet, und das bewegliche Blatt in einer
offenen Position steht,
-
15 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 14 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand gezeigt ist, bei dem das Betätigungselement
in eine mittlere Position verschwenkt worden ist, sich das bewegliche
Blatt jedoch noch nicht in Richtung zu der geschlossenen Position
verschwenkt hat,
-
16 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 15 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand gezeigt ist, bei dem das bewegliche Blatt
in eine Zwischenposition verschwenkt worden ist,
-
17 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 14 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand veranschaulicht ist, bei dem das Betätigungselement
das Ende seines Schwenkbewegungsbereichs erreicht hat, das bewegliche
Blatt jedoch noch nicht aus der Zwischenposition in die geschlossene
Stellung verschwenkt worden ist,
-
18 zeigt
eine erläuternde
Ansicht, die ähnlich
ist wie die in 17 dargestellte Ansicht, wobei
jedoch ein Betriebszustand veranschaulicht ist, bei dem sich das
bewegliche Blatt in die geschlossene Position verschwenkt hat, und
-
19 zeigt
eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Steuerschaltung
für eine solche
motorisch betriebene Schere.
-
Mit
der Erfindung wird eine motorisch betriebene Schere gelehrt, die
mindestens zwei Blätter oder
Klingen, einen Motor und eine Sensor/Steuereinheit umfaßt. Der
Motor kann ein Blatt oder beide Blätter antreiben, wobei die Blätter hierbei
derart betrieben werden, daß ein
Schneidvorgang ausgeführt wird.
Die Sensor/Steuereinheit kann die Trennung bzw. den Öffnungszustand
der Blätter überwachen und
die gegenseitige Relativbewegung der Blätter in Abhängigkeit von einer Eingabe
seitens des Benutzers steuern. Vorzugsweise wird die Eingabe, das heißt die Information
für die
Steuereinheit, mit Hilfe eines variablen Widerstands bereitgestellt,
wobei der variable Widerstand in bevorzugter Ausgestaltung durch
ein Element in Form eines Triggers oder eines Betätigungselements
gesteuert wird, das durch den Benutzer der motorisch betriebenen
Schere bequem gesteuert werden kann.
-
Erfindungsgemäß enthält die motorisch
betriebene Schere ein Gehäuse,
ein feststehendes Blatt, das in seiner Position relativ zu dem Gehäuse festgelegt
ist, und ein bewegliches Blatt, das schwenkbar derart montiert ist,
daß es
mit dem feststehenden Blatt zur Ausführung eines Schnittvorgangs
zusammenwirkt. Ein Motor kann das bewegliche Blatt antreiben, indem
er beispielsweise das bewegliche Blatt um einen Schwenkpunkt dreht.
Ein Betätigungselement
(Trigger bzw. Betätigungshebel)
ist in bevorzugter Ausge staltung an dem oder um das Gehäuse an einer
Position angeordnet, bei der es durch den Benutzer bequem betätigbar ist.
Das Betätigungselement
wird zur Steuerung der Trennung bzw. Öffnung der Blätter in
Verbindung mit dem Motor, einem Sensor und einer Steuereinheit benutzt. Das
Betätigungselement
ist um eine Achse schwenkbar, deren Position relativ zu dem Gehäuse festgelegt
ist. Ein Sensor erfaßt
die Schwenkbewegung des Betätigungselements
und eine Steuereinrichtung oder ein Prozessor kann den Motor auf
der Grundlage eines von dem Sensor abgegebenen Ausgangssignals steuern,
und zwar derart, daß der
Motor das bewegliche Blatt um einen Winkel verschwenkt, der einem
Schwenkwinkel des Betätigungselements
entspricht.
-
Einer
der Vorteile einer in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung aufgebauten, motorisch betriebenen Schere
besteht darin, daß das
bewegliche Blatt an einer Vielzahl von Zwischenpositionen, die zwischen
einer vollständig
geöffneten
Position und einer vollständig
geschlossenen Position liegen, in Abhängigkeit von der Schwenkposition
des Betätigungselements
angehalten werden kann. Da die Schwenkachse des Betätigungselements
in ihrer Position relativ zu dem Gehäuse festgelegt ist, kann ferner
der Benutzer das Betätigungselement
bequem ziehen bzw. drücken
oder betätigen,
so daß eine
exakte Betätigbarkeit
des Betätigungselements
erzielbar ist.
-
Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel kann
der Sensor so ausgelegt sein, daß er eine winkelmäßige Verlagerung
des Betätigungselements
relativ zu dem beweglichen Blatt erfaßt.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform
speichert die Steuereinrichtung vorzugsweise einen Referenzwert,
der mit dem von der Sensoreinrichtung abgegebenen Ausgangssignal
zu vergleichen ist. Die Steuereinrichtung erzeugt als Reaktion auf
ein Ausgangssignal, das sich von dem Referenzwert unterscheidet,
ein Signal zum Starten des Betriebs des Motors derart, daß das bewegliche
Blatt in einer Richtung verschwenkt wird. Die Steuereinrichtung bewirkt
demzufolge einen derartigen Betrieb, daß die Differenz zwischen dem
Ausgangssignal und dem Referenzwert auf Null gebracht wird. Die
Steuereinrichtung kann ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuereinheit
bzw. ein Mikrokontroller, eine CPU, eine Zustandsmaschine oder eine
beliebige andere elektrische Verarbeitungseinheit sein, die Signale
von dem Sensor aufnehmen und geeignete Signale zur Steuerung des
Betriebs des Motors erzeugen kann.
-
Bei
einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schere
kann der Sensor in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein erstes
Sensorelement und ein zweites Sensorelement enthalten. Beispielsweise
kann das erste Sensorelement zusammen mit dem Auslöser bzw.
Betätigungselement
gedreht werden, und es kann sich das zweite Sensorelement zusammen
mit dem beweglichen Blatt um die gleiche Achse wie das erste Sensorelement
drehen. Ein Ausgangssignal des Sensors ändert sich vorzugsweise derart,
daß eine
geeignete Darstellung oder Angabe des winkelmäßigen Versatzes zwischen dem
ersten und dem zweiten Sensorelement bereitgestellt wird. Der Sensor
kann vorzugsweise auch einen variablen Widerstand umfassen, der
ein als das Ausgangssignal dienende Spannungssignal abgibt.
-
Bei
einer zweiten Ausführungsform
kann der Sensor tatsächlich
zwei Sensoren umfassen, tatsächlich
einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor. Der erste Sensor gibt
erste Ausgangssignale ab, die die winkelmäßige Position des Betätigungselements
repräsentieren.
Der zweite Sensor gibt zweite Ausgangssignale ab, die die winkelmäßige Position des
beweglichen Blatts repräsentieren.
Die Steuereinrichtung kann dann den Motor auf der Grundlage der
ersten und der zweiten Ausgangssignale steuern. Bei dieser zweiten
Ausführungsform
berechnet die Steuereinrichtung einen ersten Differenzwert zwischen
den ersten und den zweiten Ausgangssignalen und subtrahiert diesen
ersten Differenzwert von einem Referenzwert, der in der Steuereinrichtung
gespeichert ist, so daß sie
hierdurch einen zweiten Differenzwert berechnet. Die Steuereinrichtung
treibt dann den Motor so an, daß das
bewegliche Blatt in einer solchen Richtung verschwenkt wird, daß die zweite
Differenz zu Null wird.
-
Vorzugsweise
weist der erste Sensor einen ersten Stift auf, der mit dem Betätigungselement
verbunden ist und der als Reaktion auf eine Schwenkbewegung des
Betätigungs elements
linear beweglich ist, derart, daß der erste Sensor als das
erste Ausgangssignal ein Signal abgibt, das die Position des ersten
Stifts repräsentiert.
Der zweite Sensor enthält einen
zweiten Stift, der mit dem beweglichen Blatt verbunden ist und als
Reaktion auf eine Schwenkbewegung des beweglichen Blatts linear
beweglich ist, so daß der
zweite Sensor als das zweite Ausgangssignal ein Signal abgibt, das
die Position des zweiten Stifts repräsentiert. In bevorzugter Ausgestaltung weisen
der erste und der zweite Sensor einen ersten bzw. einen zweiten
variablen Widerstand auf, die Spannungssignale abgeben, die als
das erste bzw. das zweite Ausgangssignal dienen.
-
Jedes
der zusätzlichen
Merkmale und jeder der Verfahrensschritte, die vorstehend und/oder nachfolgend
offenbart sind, können
separat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Verfahrensschritten
zur Schaffung einer verbesserten, motorisch betriebenen Schere sowie
von Verfahren zur Herstellung einer solchen Schere benutzt werden. Nachfolgend
werden einige Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung beschrieben, bei denen viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Verfahrensschritte gemeinsam zum Einsatz kommen.
-
In
den 1 bis 10 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen, motorisch betriebenen
Schere 1 in größeren Einzelheiten
dargestellt. Der Aufbau von Teilen, die in einem aus zwei Gehäusehälften 2 und 3 bestehenden
Gehäuse
angeordnet sind, ist in den 1 bis 4 dargestellt. Die
Gehäusehälften 2 und 3 umfassen
vorzugsweise jeweils Abschnitte 2a bzw. 3a, die
zusammen einen Griffabschnitt bilden können, innerhalb dessen ein Motor 4 angeordnet
ist, der als Einrichtung zum Antreiben der kraftbetätigten Schere
dient. Die von dem Motor 4 erzeugte Drehungsenergie kann
auf eine Ausgangswelle 5 mit Hilfe von zwei Planetengetriebezügen bzw.
Planetengetrieben 12 und 13 übertragen werden. Ein schmales
Kegelrad 6 ist vorzugsweise fest an der Ausgangswelle 5 angebracht,
und kann mit einem großen
Kegelrad 7 in Eingriff treten, das fest an einer Zwischenwelle 8 angebracht
ist. Die Zwischenwelle 8 kann an einem Getriebegehäuse 11 mit
Hilfe von Lagern 9 und 10 drehbar gelagert sein. Das
Getriebegehäuse 11 ist
vorzugsweise hinsichtlich seiner Position zwischen den oder durch
die Gehäusehälften 2 und 3 festgelegt.
-
Ein
Ausgangsgetriebe oder Ausgangszahnrad bzw. Abtriebszahnrad 14 kann
an einem Ende der Zwischenwelle 8 fest angebracht sein
und kann mit einem Sektorzahnrad 17a in Eingriff stehen.
Ein bewegliches Blatt 17 und ein feststehendes Blatt 18 können an
einem vorderen Abschnitt des Getriebegehäuses 11 beispielsweise
mit Hilfe eines Bolzens oder eines Lagerzapfens bzw. Lagerstifts 16 angebracht
sein. Schrauben 19 und der Lagerstift 16 können dazu
benutzt werden, das feststehende Blatt 18 in einer Position
relativ zu dem Getriebegehäuse 11 in
der Drehrichtung anzubringen und zu halten. Das bewegliche Blatt 17 kann
um den Lagerzapfen 16 zwischen einer vollständig geöffneten
Position und einer vollständig
geschlossenen Position relativ zu dem feststehenden Blatt 18 gedreht
werden. Das Sektorzahnrad 17a kann an dem rückseitigen
Abschnitt des beweglichen Blatts 17 ausgebildet werden.
Zwischen dem Motor 7 und dem beweglichen Blatt 17 ist
somit eine Kraftübertragungsstrecke
gebildet. Genauer gesagt, wird dann, wenn der Motor 4 mit
der Drehung beginnt, die von dem Motor 4 erzeugte Drehenergie
mit einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis untersetzt und wird dann
auf das Abtriebszahnrad 14 übertragen, so daß das bewegliche
Blatt 17 zwischen der offenen und der geschlossenen Position
um den Lagerzapfen 16 herum gedreht wird. Wenn sich das
bewegliche Blatt 17 in die geschlossene Position dreht,
kann ein Objekt (wie beispielsweise ein Baumast) zuerst zwischen
dem beweglichen Blatt 17 und dem feststehenden Blatt 18 eingeklemmt
und dann durchtrennt werden.
-
Ein
Betätigungselement
(bzw. Auslöser
oder Trigger) 20 ist vorzugsweise schwenkbar zwischen den
Gehäusehälften 2 und 3 mit
Hilfe einer Schraube oder eines Stützstifts bzw. eines Lagerzapfens 20a angebracht.
Das Betätigungselement 20 ist
durch eine Federeinrichtung, die vorzugsweise als Torsionsspulenfeder
oder Torsionsschraubenfeder 21 ausgebildet ist, normalerweise
in Richtung zu der ausgeschalteten Position vorgespannt (diese Richtung
entspricht in 2 der zur Zeichnungsoberseite gerichteten
Richtung). Ein Koppelarm 20c geht vorzugsweise von einem
Ende des Betätigungselements 20 aus
und ist in dem Gehäuse
angeordnet. Ein Eingriffsstift 20b kann an einem Ende des
Koppelarms 20c angebracht sein und kann eine Achse aufweisen,
die parallel zu der Achse des Lager zapfens 20a verläuft. Der
Eingriffsstift 20b ist vorzugsweise mit einem Sensor 30 verkoppelt.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung erfaßt der Sensor 30 die winkelmäßige Verlagerung
des Betätigungselements 20.
Jedoch kann der Sensor 30 auch so angeordnet sein, daß er andere
Eingangsbedingungen oder physikalische Beziehungen detektiert. Der
die winkelmäßige Verlagerung
oder Stellung erfassende Sensor 30 kann einen variablen
Widerstand, einen zylindrischen Körper 31 und einen
Stil bzw. Schaft oder Zapfen 32 umfassen. Der Zapfen 32 kann
sich von einem Ende des Körpers 31 axial
nach außen
erstrecken und kann vorzugsweise relativ zu dem Körper 31 verdrehbar
sein. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist der Körper 31 drehbar
an einer Montage- bzw. Halterungsbasis 11a angebracht,
die integral mit dem Getriebegehäuse 11 ausgebildet
ist. Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Gesichtspunkt kann der Körper 31 einen Gewindeabschnitt 31a auf
der gleichen Seite wie der Zapfen 32 aufweisen. Der Gewindeabschnitt 31a kann
einen Durchmesser aufweisen, der kleiner ist als der Körper 31,
und kann in ein Lagerloch 11b eingeführt sein, das in der Halterungsbasis 11a ausgebildet
ist. Eine Mutter 33, die einen Flansch 33a aufweist,
ist auf den Gewindeabschnitt 31a aufgeschraubt und kann
ebenfalls in das Lagerloch 11b derart eingeführt sein,
daß die
Mutter 33 in dem Lagerloch 11b gedreht werden
kann, und daß der Flansch 33a auf
der Halterungsbasis 11a aufliegen kann. Folglich kann der
Körper 31 mit
der Mutter 33 relativ zu der Halterungsbasis 11a gedreht
werden, ist jedoch relativ zu dieser nicht in der axialen Richtung
(das heißt
in der nach oben und unten weisenden Richtung gemäß der Darstellung
in 4) beweglich.
-
Ein
Koppelarm 34, der ein gabelförmig zweigeteiltes Ende 34a aufweist,
kann auf den Gewindeabschnitt 31a des Körpers 31 passend aufgebracht sein
und kann zwischen der unteren Oberfläche der Halterungsbasis 11a und
der oberen Oberfläche
des Körpers 31 angeordnet
sein. Der Koppelarm 34 wird gegen die obere Oberfläche des
Körpers 31 durch das
untere Ende der Mutter 33 gedrückt, so daß der Koppelarm 34 zusammen
mit dem Körper 31 drehen kann.
Das gegabelte Ende 34a steht vorzugsweise mit dem Eingriffszapfen 20b des
Betätigungselements 20 in
Eingriff. Wenn der Benutzer das Betätigungselement 20 zieht
oder drückt,
um hierdurch das Betätigungselement 20 zu
verschwenken, wird diese Schwenkkraft daher auf den Körper 31 des
Sensors 30 mittels des Koppel arms 34 übertragen,
so daß sich
der Körper 31 dreht,
wenn das Betätigungselement 20 verschwenkt
wird. Wenn der Benutzer die auf das Betätigungselement 20 ausgeübte Zugkraft beendet,
kehrt das Betätigungselement 20 aufgrund der
von der Torsionsschraubenfeder 21 ausgeübten Kraft in seine ursprüngliche
Ruheposition zurück,
so daß der
Körper 31 in
der entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Ein Koppelarm 35,
der ein gabelförmig
zweigeteiltes Ende 35a aufweist, kann an dem Schaft 32 des
Sensors 30 angebracht sein, wobei dieser Schaft 32 bei
einem Bereich 32a vorzugsweise derart mit einer Abfasung
versehen ist, daß der Schaft 32 im
Querschnitt gesehen im wesentlichen die Form eines D besitzt. Der
Koppelarm 35 kann daher zusammen mit dem Schaft 32 gedreht
werden. Der Koppelarm 35 erstreckt sich vorzugsweise in seitlicher
Richtung weg von dem Schaft 32, wobei das gegabelte Ende 35a des
Koppelarms 35 folglich mit einem Eingriffstift bzw. Eingriffszapfen 17b in
Eingriff steht, der an dem beweglichen Blatt 17 ausgebildet
ist. Der Zapfen 32 dreht sich somit aufgrund der Wirkung
des Koppelarms 35, wenn das bewegliche Blatt 17 verschwenkt
wird.
-
Wie
vorstehend erläutert,
kann sich der Körper 31 des
Sensor 30 bei diesem ersten Ausführungsbeispiel relativ zu dem
Getriebegehäuse 11 drehen,
wobei auch der Schaft 32 des Körpers 31 relativ zu
dem Körper 31 gedreht
werden kann. Der Sensor 30 kann hierbei in vorteilhafter
Ausgestaltung einen Referenzspannungsanschluß 30a, einen Ausgangsanschluß 30b und
einen Masseanschluß bzw. Massepotentialanschluß 30c aufweisen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schere 1 kann
das bewegliche Blatt 17 an einer Vielzahl von gewünschten
Zwischenpositionen angehalten werden, indem die schwenkmäßige bzw.
winkelmäßige Lagebeziehung
zwischen dem Betätigungselement 20 und
dem Gehäuse 1,
das heißt
die Verschwenkung des Betätigungselements 20 gegenüber dem Gehäuse 1,
justiert wird. Wenn der Benutzer das Betätigungselement 20 verschwenkt
oder drückt,
wird folglich der Körper 31 des
Sensors 30 gedreht, so daß eine winkelmäßige Verlagerung
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 auftritt. Eine Steuereinrichtung wie etwa
eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 52 in einer Steuereinheit 50 erzeugt
dann ein Signal zum Starten des Motors 4, um hierdurch
das bewegliche Blatt 17 zu verschwenken. Die Steuerschaltung 50 wird
im weiteren Text noch in größeren Einzelheiten
erläutert.
Wenn der winkelmäßige Versatz
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 wieder zu Null wird, erzeugt die CPU 51 ein
Signal zum Anhalten des Motors 4. Dies bedeutet, daß die Steuereinheit 50 eine
Servosteuerung des Motors 4 ausführen kann. Das bewegliche Blatt 17 kann
folglich an einer gewünschten
Zwischenposition in Abhängigkeit
von der verschwenkten Stellung oder der Größe der Winkelbewegung des Betätigungselements 20 angehalten
werden.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Steuerschaltung 50 ist in größeren Einzelheiten in 10 gezeigt und
weist hauptsächlich
eine Schaltschaltung auf. In vorteilhafter Ausgestaltung wird eine
mit Pulswellen- oder Pulsbreitenmodulation arbeitende Schaltschaltung
(PWM-Schaltschaltung)
verwendet, die vier Schalter oder Transistoren (mit Schutzschaltungen) 52 bis 54 enthält. Wenn
an die Transistoren 52 und 53 eine ihre Einschaltung
bewirkende Vorspannung angelegt ist, wird ein Signal erzeugt, und
es dreht sich der Motor 4 in der normalen Richtung oder
der Vorwärtsrichtung.
Dies bedeutet, daß sich
der Motor 4 in einer Richtung dreht, die dazu führt, daß sich die Blätter in
Richtung zu der verschlossenen Position bewegen, und daß die Schere
einen Schneid- oder Trennvorgang ausführt. Wenn auf der anderen Seite aber
an die Transistoren 54 und 55 eine solche Vorspannung
angelegt wird, daß diese
eingeschaltet werden, wird ein zweites Signal erzeugt und es dreht sich
der Motor 4 in der entgegengesetzten Richtung. Dies bedeutet,
daß sich
der Motor 4 nun in einer Richtung dreht, die dazu führt, daß sich die
Blätter
in Richtung zu der geöffneten
Stellung bewegen, und daß die
Schere in eine Stellung gebracht wird, in der sie den nächsten Schneid-
oder Trennvorgang ausführen
kann. Eine weitere Erläuterung
des Aufbaus der mit Pulsbreitenmodulation arbeitenden Schaltschaltung
und auch der Servosteuerfunktion des Motors 4, die durch
diese mit Pulsbreitenmodulation arbeitende Schaltschaltung erreicht
wird, ist nicht notwendig, da solche Schaltungen an sich im Stand
der Technik bekannt sind.
-
Es
wird nun auf die 4 und 10 Bezug genommen.
Die CPU 51 empfängt
in bevorzugter Ausgestaltung einen Eingangsstrom I von dem Ausgangsanschluß 30B des
Sensors 30 über
einen Spannungs/Stromwandler 56 (siehe hierzu insbesondere
auch 10), der eine an dem Ausgangsanschluß 30b auftretende
Ausgangsspannung V in den Eingangsstrom I umwandelt. Die Umwandlung
der Spannung in einen Strom wird bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
vorgenommen, um die Auswirkungen von externen Störungen oder von ähnlichen unerwünschten
Effekten zu beseitigen oder diese zumindest in erheblichem Umfang
zu verringern. Die Ausgangsspannung V kann jedoch auch in jede andere
beliebige Art von Signalen umgewandelt werden, beispielsweise in
ein Frequenzsignal, damit dieser optimale Zweck erreicht wird. Die
CPU 51 vergleicht vorzugsweise den Eingangsstrom I mit
einem Referenzstromwert I0, der vorab in der CPU 51 gespeichert
ist, und berechnet einen Stromdifferenzwert ΔI (I – I0). Auf der Grundlage dieses
Stromdifferenzwerts ΔI
steuert die CPU 51 die Schaltschaltung hinsichtlich des
Startens und des Anhaltens des Motors 4 und auch hinsichtlich
der Ermittlung der Drehrichtung und auch der Drehzahl des Motors 4.
Folglich führt
die CPU 51 letztendlich die Steuerung der Bewegung des
beweglichen Blatts 17 aus. Wie vorstehend erläutert, wird
die von dem Motor 4 erzeugte Drehenergie dann vorzugsweise
auf das bewegliche Blatt 17 über die Planetengetriebezüge 12 und 13, das
kleine Kegelrad 6, das große Kegelrad 7, das
Abtriebszahnrad 14 und das Sektorzahnrad 17a übertragen.
-
Die
Steuerschaltung 50 kann weiterhin einen Spannungsquellenschalter 57 für eine Batterie 60 enthalten.
Alternativ kann die motorisch betriebene Schere auch mit Wechselstrom
betrieben werden. Wenn der Benutzer den Spannungsquellenschalter 57 einschaltet,
kann eine bei Bedarf vorgesehene Anzeigelampe oder eine Leuchtdiode
LED 58 angesteuert werden, damit sie Licht aussendet, und
es kann die Schere 1 in einen Warte- oder Bereitschaftszustand
versetzt werden, bei dem sie zur Ausführung von Schneidvorgängen bereit
ist. Ein Temperatursensor oder ein Thermistor 61 kann vorzugsweise
ebenfalls mit der CPU 51 verbunden sein, und kann in dem
Gehäuse
an einer geeigneten Position angeordnet sein. Wenn die Temperatur
in dem Gehäuse
einen vorbestimmten Temperaturwert überschreitet, was durch eine übermäßige, auf
den Motor 4 ausgeübte
Belastung hervorgerufen werden kann, kann der Temperatursensor 61 ein
Signal an die CPU 51 abgeben, durch das diese zum Anhalten
des Motors 4 veranlaßt
wird. Strommesser (Amperemeter) 62 und 63 können vorgesehen
sein, um den zu dem Motor 4 fließenden Strom zu messen, wenn
sich der Motor 4 in der normalen Richtung bzw. in der entgegengesetzten
Richtung dreht. Der gemessene Stromwert wird dann an die CPU 51 zur
Erzielung einer Rückkopplungssteuerung,
das heißt
einer Regelung, angelegt.
-
Eine
vorteilhafte Betriebsweise bei diesem vorstehend erläuterten,
ersten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schere
wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 9 erläutert. In
diesen 5 bis 9 ist die Beziehung zwischen
der jeweiligen Schwenkstellung des Betätigungselements 20 und
der Position des bewegbaren Blatts 17 dargestellt. 5 zeigt
einen anfänglichen
Zustand oder einen Bereitschaftszustand der motorisch betriebenen
Schere 1, wobei dieser Zustand dem auch in den 2 und 3 dargestellten
Zustand entspricht. In diesem Zustand kann der Benutzer das Betätigungselement 20 aktivieren
bzw. betätigen. Diese
Position stellt eine Referenzposition des Körpes 41 relativ zu
dem Schaft 32 dar. In dieser Position ist der winkelmäßige Versatz
zwischen dem Körper 41 und
dem Schaft 32 gleich Null. Die CPU 51 speichert
hierbei den von dem Sensor 30 bei diesem Anfangszustand
bzw. Bereitschaftszustand abgegebenen, gegebenenfalls umgewandelten
Eingangsstromwert I als einen Referenzstromwert I0 ab. In diesem
anfänglichen
Bereitschaftszustand ist der Stromdifferenzwert ΔI folglich gleich Null. Die
CPU 51 befiehlt deshalb dem Motor 4 nicht, zu
starten. Wenn der Benutzer das Betätigungselement 20 zieht
oder drückt,
so daß dieses
ausgehend von der in 5 gezeigten Position um einen
gewünschten
Winkel in der Uhrzeigerrichtung verschwenkt wird, wird der Körper 31 des
die Winkeldifferenz erfassenden Sensors 30 um einen Winkel α, ausgehend
von der Referenzposition, in der Gegenuhrzeigerrichtung gedreht, wie
dies in 6 dargestellt ist. Diese Drehung
des Körpers 31 erfolgt
aufgrund des Eingriffs zwischen dem Eingriffsstift 20b und
dem Koppelarm 34. Als Ergebnis ändert sich der Widerstandswert
des die Winkeldifferenz erfassenden Sensors 30, so daß ein Stromdifferenzwert ΔI (I – I0) erzeugt
wird. Dieser Stromdifferenzwert ΔI
wird an die CPU 51 angelegt, und es erzeugt die CPU 51 somit
ein Signal, durch das die Transistoren 52 und 53 der
mit Pulsbreitenmodulation arbeitenden Schaltschaltung in den Einschaltzustand
vorgespannt werden. Dieser Vorgang führt dazu, daß sich der
Motor 4 in der normalen Richtung zu drehen beginnt.
-
Wenn
der Motor 4 in der normalen Richtung dreht, wird die von
dem Motor 4 erzeugte Drehungsenergie auf das bewegliche
Blatt 17 über
die Planetengetriebezüge 12 und 13,
das kleine Kegelrad 6, das große Kegelrad 7, das
Abtriebszahnrad 14 und das Sektorzahnrad 17a übertragen,
so daß sich
das bewegliche Blatt in Richtung zu der geschlossenen Position bewegt
(das heißt
in Uhrzeigenichtung bei der Darstellung in den 5 bis 9).
Wenn sich das bewegliche Blatt 17 dreht, wird der Schaft 32 des die
Winkeldifferenz erfassenden Sensors (Winkeldifferenzsensor) 30 in
der Gegenuhrzeigerrichtung mittels des Eingriffsstifts 17b und
des Koppelarms 35 gedreht. Wenn der Schaft 32 um
einen Winkel gedreht wird, der gleich groß ist wie der Winkelversatz, das
heißt
der Verlagerungswinkel α,
wird der winkelmäßige Versatz
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 zu Null, so daß die CPU 51 ein Signal
erzeugt, durch das die mit Pulsbreitenmodulation arbeitende Schaltschaltung
abgeschaltet wird. Als Ergebnis dessen wird der Motor 4 angehalten,
und es wird das bewegliche Blatt 17 angehalten, wie dies
in 7 dargestellt ist. 7 zeigt
einen Zustand, bei dem das bewegliche Blatt 17 in einer
gewünschten Zwischenposition,
der zwischen der vollständig
geöffneten
und der vollständig
geschlossenen Position liegt, gehalten wird, was das Ergebnis der
Verschwenkung des Betätigungselements 20 um
eine geeigneten Winkel ist.
-
Wenn
das Betätigungselement 20 weiter
in Richtung zu seinem Schwenkende, das heißt Ende des Schwenkbereichs,
verschwenkt wird, dreht sich der Körper 31 erneut in
der Gegenuhrzeigenichtung, so daß ein winkelmäßiger Versatz β zwischen
dem Körper 31 und
dem Schaft 32 hervorgerufen wird. Als Ergebnis dessen wird
in der gleichen Weise wie bereits vorstehend beschrieben, die mit
Pulsbreitenmodulation arbeitende Schaltschaltung eingeschaltet, und
der Motor 4 erneut in der normalen Richtung gedreht. Daher
dreht sich das bewegliche Blatt 17 in Richtung zu der geschlossenen
Position, und es dreht sich der Schaft 32 in der Gegenuhrzeigenichtung.
Der Schaft 32 wird um einen Winkel gedreht, der gleich
groß ist
wie der winkelmäßige Versatz β, bis das
bewegliche Blatt 17 die geschlossene Position erreicht,
wie dies in 9 gezeigt ist. Als Ergebnis dessen
wird der winkelmäßige Versatz
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 zu Null, so daß der Stromdifferenzwert ΔI (I – I0) zu
Null wird. Die CPU 51 erzeugt daher ein Signal zur Abschaltung
der mit Pulsbreitenmodulation arbeitenden Schaltschaltung, und es
wird der Motor 4 angehalten.
-
Wenn
der Benutzer das Betätigungselement 20 freigibt,
nachdem das bewegliche Blatt 17 die geschlossene Position
erreicht hat, kehrt das Betätigungselement 20 aufgrund
der Wirkung der Torsionsschraubenfeder 21 wieder in der
Gegenuhrzeigenichtung zu der anfänglichen
Bereitschaftsposition zurück,
wobei der Gegenuhrzeigersinn hier auf die Darstellung gemäß den 5 bis 9 bezogen
ist. Dieser Bewegung des Betätigungselements 20 nachfolgend,
kehrt auch das bewegliche Blatt 17 in Richtung zu der offenen
Position zurück,
so daß der
winkelmäßige Versatz
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 auf Null verringert wird. Damit das bewegliche
Blatt 17 in Richtung zu der geschlossenen Position wird,
erzeugt die CPU 51 ein Signal, durch das die Transistoren 54 und 55 der
mit Pulsbreitenmodulation arbeitenden Schaltschaltung in den Einschaltzustand
vorgespannt, das heißt
angesteuert werden, so daß der
Motor 4 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.
In der gleichen Weise wie bereits vorstehend erläutert, kann das bewegliche
Blatt 17 während
des Ablaufs der Bewegung in Richtung zu der offenen Position an
einer gewünschten
Zwischenposition dadurch angehalten werden, daß das Betätigungselement 20 an
einer gewünschten
Position gehalten wird.
-
Wie
vorstehend erläutert,
wird das bewegliche Blatt 17 in Abhängigkeit von einem winkelmäßigen Versatz
zwischen dem Körper 31 und
dem Schaft 32 oder in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Betätigung des
Betätigungselements 20 so
bewegt, daß der
winkelmäßige Versatz
auf Null verringert wird. Das bewegliche Blatt 17 kann
daher an jeder gewünschten
mittleren Position dadurch angehalten werden, daß die Schwenkbewegung des Betätigungselements 20 beendet
wird. Zusätzlich
kann das bewegliche Blatt 17 dann in die geschlossene Position,
ausgehend von einer solchen gewünschten
mittleren Position verschwenkt werden, indem das Betätigungselement 20 weiter
gedrückt
wird. Folglich kann ein Schneiden eines Baumastes oder eines anderen ähnlichen
Materials selbst in begrenzten räumlichen
Verhältnissen
bequem ausgeführt
werden. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel tritt ferner keine
Bewegung oder Verschiebung der Schwenkachse des Betätigungselements 20 oder
des Lagerstifts 20a, um den herum das Betätigungselement 20 schwenkt,
relativ zu dem Gehäuse
während
der Betätigung
des Betätigungselements 20 auf.
Daher zeichnet sich die Schere 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
durch ein präzises
bzw. präzis
arbeitendes oder verlagerbares Betätigungselement 20 aus.
Dieses Ausführungsbeispiel
läßt sich
in unterschiedlicher Weise abändern.
Beispielsweise wird die Bewegung des beweglichen Blatts 17 bei
diesem ersten Ausführungsbeispiel
in Abhängigkeit
von dem winkelmäßigen Versatz
zwischen dem Körper 31 und dessen
Schaft 32 gesteuert, die Bestandteile des den Winkelversatz
erfassenden Sensors 30 sind, wobei hierzu eine einzige
Einrichtung zum Einsatz kommt. Jedoch kann das Ausmaß der Betätigung oder
der Schwenkwinkel des Betätigungselements 20 und
der Schwenkwinkel des beweglichen Blatts 17 beispielsweise
auch unabhängig
voneinander erfaßt
werden, wobei diese beiden Größen unter
Einsatz zweier Sensoren detektiert werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die 11 bis 10 wird
nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schere
beschrieben, bei dem zwei Sensoren zum Einsatz kommen. In den 11 bis 19 sind
gleiche Elemente wie diejenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Schere 100 dieses
Ausführungsbeispiels
enthält
einen ersten Sensor 101 und einen zweiten Sensor 102,
die an die Stelle des bei dem ersten Ausführungsbeispiels vorgesehenen
Sensors 30 treten. Sowohl der erste Sensor 101 als
auch der zweite Sensor 102 enthalten vorzugsweise jeweils
einen variablen Widerstand des linear verschieblichen Typs, und
enthalten vorzugsweise einen in ihnen eingebauten Spannungs/Strom-Wandler.
Der erste Sensor 101 und der zweite Sensor 102 können weiterhin
Eingriffsstifte 101a und 102a enthalten, die linear
entlang des ersten bzw. des zweiten Sensors 101 bzw. 102 bewegt werden
können.
Der Eingriffsstift 101a des ersten Sensors 101 kann
in gleitverschieblicher Weise mit einem langgestreckten Schlitz 103a in
Eingriff stehen, der in einem Koppelarm 103 ausgebildet
ist, der sich von dem einen Ende des Betätigungselements 20 auf
der dem Lagerzapfen 20a zugeordneten Seite erstreckt, so
daß sich
der Eingriffsstift 101a relativ zu dem ersten Sensor 101 linear
bewegt, wenn das Betätigungselement 20 verschwenkt
wird. In Abhängigkeit
von der Position des oder der Eingriffsstifte 101a ändert sich
der Widerstands wert des ersten Sensors 101, so daß sich auch
ein Ausgangsstrom I1 ändert, der
für den
Sensor 101 erzeugt wird.
-
Auf
der anderen Seite kann der Eingriffsstift 102a des zweiten
Sensors 102 mit einem langgestreckten Schlitz 104,
der in dem beweglichen Blatt 17 ausgebildet ist, in gleitverschieblichen
Eingriff treten, so daß sich
der Eingriffsstift 102a linear relativ zu dem zweiten Sensor 102 bewegt,
wenn sich das bewegliche Blatt 17 verschwenkt. In Abhängigkeit
von der Position des Eingriffsstifts 102a ändert sich
der Widerstandswert des zweiten Sensors 102, so daß sich ein
Ausgangsstrom I2 ändert,
der von dem Sensor 102 erzeugt wird. Der erste Sensor 101 und
der zweite Sensor 102 sind miteinander derart korreliert, daß ein Referenzdifferenzwert ΔI0 zwischen
den Ausgangsströmen
I1 und I2 erzeugt wird, wenn das Betätigungselement 20 nicht
betätigt
ist oder wenn sich das bewegliche Blatt 17 in der offenen
Position befindet. Der Referenzdifferenzwert ΔI0 kann in der CPU 51 einer
Steuerschaltung 110 (siehe auch 19) gespeichert
werden.
-
Eine
als Beispiel dienende Ausgestaltung der Steuerschaltung 110 ist
in 19 dargestellt. Die Steuerschaltung 110,
oder die CPU 51, kann die von dem ersten und dem zweiten
Sensor 101 und 102 stammenden Eingangsströme I1 und
I2 überwachen. Die
CPU 51 berechnet dann einen ersten Stromdifferenzwert ΔI (= I1 – I2) und
vergleicht diesen Wert mit dem Referenzdifferenzwert ΔI0 und berechnet
dann nachfolgend einen zweiten Stromdifferenzwert zwischen ΔI und ΔI0. Falls
der zweite Differenzwert (ΔI – ΔI0) nicht
gleich Null ist, wird die mit Pulsbreitenmodulation arbeitende Schaltschaltung
eingeschaltet, um hierdurch den Motor 4 in der normalen
oder in der umgekehrten Richtung in Abhängigkeit von einem solchen
zweiten Differenzwert anzusteuern. Bei diesem Beispiel kann die
CPU 51 eine Tastverhältnissteuerung
der Drehzahl des Motors 4 in Abhängigkeit von dem Pegel bzw.
der Größe des zweiten
Differenzwerts ausführen.
-
Die
Arbeitsweise dieses zweiten Ausführungsbeispiels
der Schere 100 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 14 bis 18 näher erläutert. 14 zeigt
die unbetätigte,
anfängliche
Position des Betätigungselements 20.
Wenn sich das Betätigungselement 20 in dieser
anfänglichen
Position befindet, befindet sich der Eingriffsstift bzw. Eingriffszapfen 101a in
einer Position, die von einem Ende seines Bewegungshubs, mit dem
er sich entlang des ersten Sensors 101 bewegt, um eine
Strecke "a" beabstandet ist
(diese Position wird im folgenden auch als "Position a" bezeichnet). Auf der anderen Seite
befindet sich das bewegliche Blatt 17 in der offenen Position,
und es befindet sich der Eingriffsstift 102a in einer Position,
die von einem Ende seines Bewegungshubs, mit dem er sich entlang
des zweiten Sensors 102 bewegt, um eine Strecke "a'" beabstandet
ist (diese Position wird im folgenden auch als "Position a'" bezeichnet).
Wenn der Benutzer das Betätigungselement 20 in
eine gewünschte Schwenkposition
verschwenkt und das Betätigungselement 20 in
dieser Position hält,
wie dies in 15 gezeigt ist, bewegt sich
der Eingriffsstift 102a von der Position a zu einer Position,
die von einem Ende des Bewegungshubs um eine Strecke "b" beabstandet ist (diese Position wird
im folgenden auch als "Position b" bezeichnet), so
daß sich
der Widerstandswert des Sensors 101 und auch der Ausgangsstrom
I1 ändern. Als
Ergebnis dessen ändert
sich der erste Stromdifferenzwert ΔI, so daß der zweite Stromdifferenzwert oder
die Differenz zwischen dem ersten Stromdifferenzwert ΔI und dem
Referenzstromdifferenzwert ΔI0 erzeugt
wird. Die Transistoren 52 und 53 der mit Pulsbreitenmodulation
arbeitenden Schaltschaltung werden dann eingeschaltet, so daß der Motor 4 gestartet
und in seiner normalen Richtung (bzw. normalen Drehrichtung) angetrieben
wird. Wenn der Motor 4 folglich angesteuert wird, wird
das bewegliche Blatt 17 in Richtung zu der geschlossenen
Position verschwenkt.
-
Wenn
sich das bewegliche Blatt 17 in Richtung zu der geschlossenen
Position verschwenkt, wird der Eingriffsstift 102a des
zweiten Sensors 102 zu einer Position bewegt, die von dem
einen Ende des beweglichen Hubs um eine Strecke "b'" entfernt liegt (diese
Position wird im folgenden auch als "Position b'" bezeichnet),
wie dies in 16 gezeigt ist, so daß sich der
Widerstandswert des zweiten Sensors 102 ändert. Wenn
der Eingriffsstift 102a die Position b' erreicht, stimmt der erste Stromdifferenzwert ΔI mit dem
Referenzstromdifferenzwert ΔI0 überein, so
daß die
Transistoren 52 und 53 der mit Pulsbreitenmodulation
arbeitenden Schaltschaltung abgeschaltet werden, um hierdurch den
Motor 4 anzuhalten. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schere kann
somit das bewegliche Blatt 17 an einer gewünschten
Zwischenposition angehalten werden, wie dies auch bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Fall ist.
-
Wenn
der Benutzer das Betätigungselement 20 weiter
zu seinem Schwenkende, das heißt
zum Ende des Schwenkbereichs des Betätigungselements 20,
verschwenkt, bewegt sich der Eingriffsstift 101a zu einer
Position, die von dem einen Ende des Hubs um die Strecke "c" entfernt liegt (diese Position wird
im folgenden auch als "Position
c"' bezeichnet), wie
dies in 17 dargestellt ist, so daß sich der
Widerstandswert des ersten Sensors 101 noch weiter ändert. Es
wird dann der zweite Differenzwert erzeugt, das heißt es wird
die Differenz zwischen dem ersten Stromdifferenzwert ΔI und dem
Referenzstromdifferenzwert ΔI0
generiert, so daß die
Transistoren 52 und 53 der mit Pulsbreitenmodulation
arbeitenden Schaltschaltung eingeschaltet werden, um hierdurch den
Motor 4 erneut zu starten. Als Ergebnis dessen wird das
bewegliche Blatt 17 erneut in Richtung zu der geschlossenen
Position verschwenkt, und es wird der zweite Differenzwert ΔI und ΔI0 verringert,
während
sich das bewegliche Blatt 17 verschwenkt. Wenn das bewegliche
Blatt 17 die geschlossene Position erreicht, wie dies in 18 dargestellt
ist, erreicht der Eingriffsstift 102a des zweiten Sensors 102 eine
Position, die von einem Ende des Hubs um eine Strecke "c'" entfernt
liegt (diese Position wird im folgenden auch als "Position c'" bezeichnet). Der zweite Differenzwert
zwischen ΔI
und ΔI0 wird
dann zu Null, so daß die
Transistoren 54 und 55 abgeschaltet werden. Als
Ergebnis dessen wird der Motor 4 angehalten.
-
Wenn
der Benutzer das Betätigungselement 20 freigibt,
nachdem das bewegliche Blatt 17 die geschlossene Position
erreicht hat, kehrt das Betätigungselement 20 unter
der Einwirkung der durch die Torsionschraubenfeder 21 ausgeübten Vorspannkraft
in die anfängliche
Position zurück.
Der Eingriffsstift 101a des ersten Sensors 101 kehrt
folglich in die Position a zurück.
Es wird dann der zweite Differenzwert zwischen ΔI und ΔI0 erzeugt, so daß die Transistoren 54 und 55 der
mit Pulsbreitenmodulation arbeitenden Schaltschaltung eingeschaltet
werden, um hierdurch den Motor 4 zu starten und diesen
in der umgekehrten Richtung anzutreiben. Als Ergebnis dessen wird
das bewegliche Blatt 17 in Richtung zu der offenen Position
bewegt, so daß sich
der Eingriffsstift 102a des zweiten Sensors 102 in
Richtung zu der anfänglichen
Position a' bewegt.
Folglich wird der zweite Referenzwert zwischen ΔI und ΔI0 verringert und wird dann
zu Null, wenn das bewegliche Blatt 17 die offene Position
erreicht, oder wenn der Eingriffsstift 102a die anfängliche
Position a' erreicht. Die
Transistoren 54 und 55 der mit Pulsbreitenmodulation
arbeitenden Schaltschaltung werden dann abgeschaltet, um hierdurch
den Motor 4 anzuhalten.
-
Wie
vorstehend beschrieben, ist es auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Schere 100 möglich,
das bewegliche Blatt 17 an einer gewünschten Zwischenposition anzuhalten,
die dem Schwenkwinkel des Betätigungselements 20 entspricht.
Zusätzlich
kann das bewegliche Blatt 17 ausgehend von der Zwischenposition
weiter verschwenkt werden. Darüber
hinaus bewegt sich die Schwenkachse des Betätigungselements 20 oder
der Lagerstift 20a, um den herum das Betätigungselement 20 verschwenkt wird,
nicht, und verschiebt sich auch nicht relativ zu dem Gehäuse während der
Betätigung
des Betätigungselements
bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
Die
beschriebene Motorschere enthält
ein feststehendes Blatt, dessen Position relativ zum Gehäuse festliegt,
und ein bewegliches Blatt, das mit dem feststehenden Blatt verschwenkbar
gekoppelt ist, mit diesem zusammenwirkt und durch einen Motor gesteuert
wird. Ein manuell betätigbares
Betätigungselement
ist um eine relativ zum Gehäuse
festliegende Achse verschwenkbar, wobei die Schwenkbewegung des
Betätigungselements
durch einen Sensor erfaßt
wird. Der Motor wird durch eine Steuerschaltung in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen des Sensors so gesteuert, daß der Motor
das bewegliche Blatt um einen Winkel verschwenkt, der dem Schwenkwinkel
des Betätigungselements
entspricht.