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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein handbedientes elektrisches
Schneidwerkzeug, wie z. B. eine Schere zum Beschneiden von Ästen und
für andere
Landwirtschafts- und Gartenarbeiten, oder eine Blechschere, usw.,
das mit einer Vorrichtung ausgestattet ist, um die aufgrund des
Kabelgewichts verursachten starken Biegungen innerhalb eines, nahe
an einem Anschlussende des Schneidwerkzeuges befindlichen Bereiches
des Anschlusskabels zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
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Stand der Technik
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In
der Technik kennt man, vorwiegend aus einem verlängerten Hohlkörper bestehende
Schneidwerkzeuge, der sich in seiner Form der Hand anpassen und
in deren Hohlraum die Antriebseinheit untergebracht ist, die einerseits
aus einem Elektro- oder Hydraulik- oder Pneumatikmotor und generell
auch einem Untersetzungsgetriebe oder Pneumatik- oder Hydraulikzylinder
besteht. Am vorderen Teil dieses verlängerten Hohlkörpers befindet
sich ein aus zwei Messern bestehender Schneidkopf, von denen mindestens
eines beweglich und durch eine Transmission mit einer aus der erwähnten Antriebseinheit
herausragenden Welle verbunden ist, um das bewegliche Messer in
Bezug auf das andere Messer hin zu bewegen. Am hinteren Teil des
verlängerten
Hohlkörpers
befindet sich eine Anschlussvorrichtung, die so ausgelegt ist, um
ein an eine Leistungsquelle angeschlossenes Anschlusskabel anzuschließen. Unter Umständen können im
Anschlusskabel auch Prüfanschlüsse für den Anschluss
an eine Prüfvorrichtung
integriert sein. Das Schneidwerkzeug weist zumindest ein normalerweise
in Form eines Drückers ausgeführtes Bedienungselement
auf, das sich an einer Stelle des verlängerten Hohlkörpers befindet,
die dafür
geeignet ist, den Drücker
mit mindestens einem Finger der umschließenden Hand zu betätigen, um damit
den Motorantrieb zu steuern und somit das bewegliche Messer schließen und öffnen zu
lassen.
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Die
Dokumente ES-A-2245217, ES-A-1050293 und ES-A-2243778 beschreiben
diesbezüglich
einige Beispiele für
Schneidwerkzeuge mit dem oben aufgeführten Aufbau.
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Im
Allgemeinen wird bei dieser Art von Schneidwerkzeug eine kompakte,
länglich
ausgebildete Antriebseinheit verwendet, die in Längsrichtung des verlängerten,
in Form eines Handgriffes ausgebildeten Hohlkörpers eingebaut ist. Die am
hinteren Teil des verlängerten
Hohlkörpers
befindliche erwähnte
Anschlussvorrichtung ist so ausgelegt, um das Anschlusskabel in
einer vorgegebenen Richtung aufzunehmen, die mit der erwähnten Längsrichtung des
verlängerten
Hohlkörpers übereinstimmt.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass das Gewicht des Anschlusskabels
zusammen mit seiner relativen Biegefestigkeit das Kabel nach unten
zieht, während
der Grundkörper
vom Anwender bei der Arbeit in verschiedenen Positionen gehalten
wird, so dass es durch wiederholtes Biegen in einem, am Ende des verlängerten
Hohlkörpers
befindlichen Bereich des Anschlusskabels aufgrund der Materialermüdung zu einem
Kabelbruch an dieser Stelle kommen kann. Obwohl das Schneidwerkzeug
für gewöhnlich eine flexible
Verstärkungsmanschette
aufweist, die den am Ende des verlängerten Hohlkörpers anliegenden Bereich
des Anschlusskabels umhüllt,
pflegt das Kabel auf die Dauer an dieser Stelle zu brechen. Zudem beeinflusst
das Gewicht des Anschlusskabels in Verbindung mit seiner relativen
Biegefestigkeit die Position des verlängerten Hohlkörpers des
Werkzeugs und zwingt den Anwender zu zusätzlichen Anstrengungen, um
das Werkzeug für
verschiedene Arbeitspositionen auszurichten, was wiederum zu Ermüdungserscheinungen,
insbesondere im Bereich des Handgelenks des Anwenders führen kann.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung trägt
dazu bei, die vorher erwähnten
Ermüdungserscheinungen
und andere Nachteile zu mildern, indem sie ein handbetriebenes elektrisches
Schneidwerkzeug bereitstellt, dass aus den folgenden Komponenten
besteht: einem verlängerten
Hohlkörper,
der dafür
ausgelegt ist, mit mindestens einer Hand umfasst zu werden und in dessen
Innern sich eine Antriebseinheit befindet; ein am vorderen Ende
des verlängerten Hohlkörpers befindlicher,
mit zwei Messern ausgestatteter Schneidkopf, von denen mindestens
eines beweglich und mit der erwähnten
Antriebseinheit verbunden ist, um es in Bezug auf das andere Messer
hin zu bewegen; eine am hinteren Teil des verlängerten Hohlkörpers befindliche
Anschlussvorrichtung zur Aufnahme eines Anschlusskabels, und mindestens
ein Bedienungselement, das sich an einer Stelle des verlängerten
Hohlkörpers
befindet, um es mit mindestens einem Finger der umschließenden Hand
zu betätigen.
Das Schneidwerkzeug der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das genannte Anschlusskabel durch einen Kugelgelenkmechanismus
mechanisch mit dem verlängerten
Hohlkörper
verbunden ist.
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Der
Kugelgelenkmechanismus weist einem Anschlusskörper auf, der sich einerseits
aus einem Kugelteilstück
und andererseits aus zwei Aufnahmeteilstücken zusammensetzt, die so
geformt sind, dass sie die Kugel umfassen und ihr eine vorbestimmte
Bewegungsfreiheit ermöglichen.
Die mechanische Verbindung des Anschlusskabels kann entweder direkt
an einen Anschlusskörper
erfolgen, der in Form eines Kugelteilstückes einen Teil des erwähnten Kugelgelenkmechanismus
bildet oder über
eine Steckerbuchse, die an einem im Anschlusskörper befestigten Stecker angeschlossen
wird.
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Der
Kugelgelenkmechanismus erlaubt die aufgrund des Gewichts und der
relativen Biegefestigkeit des Anschlusskabels verursachten Biegungen eines
nahe am hinteren Ende des verlängerten
Hohlkörpers
befindlichen Bereiches des Anschlusskabels zu reduzieren bzw. zu
vermeiden und ermöglicht
dadurch dem verlängerten
Hohlkörper,
eine Vielzahl von Positionen einzunehmen, was gleichzeitig zu einer
Reduzierung der Materialermüdung
und Verlängerung
der Lebensdauer des Anschlusskabels führt. Zudem verringert oder
beseitigt der Kugelgelenkmechanismus die aufgrund des Gewichts und
relativen Biegefestigkeit des Kabels hervorgerufenen Ermüdungserscheinungen
im Handgelenk des Anwenders.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
vorher genannten und auch weitere Vorteile und Eigenschaften werden
anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines handbedienten elektrischen Schneidwerkzeuges
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Teilansicht im Querschnitt durch die in 1 mit II-II
markierte Linie,
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3 eine
Teilansicht im Längsschnitt durch
die in 2 mit III-III markierte Linie,
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4 eine
Teilansicht im Längsschnitt ähnlich wie
in 3, wobei jedoch das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt wird,
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5 eine
Seitenansicht eines handbedienten elektrischen Schneidwerkzeuges
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, und
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6 eine
Teilansicht im Längsschnitt ähnlich wie
in 3, wobei das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung im Detail dargestellt wird.
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Detaillierte Beschreibung
einiger Ausführungsbeispiele
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Das
in 1 dargestellte handbetriebene elektrische Schneidwerkzeug
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht aus einem, in Form eines Handgriffs ausgebildeten und für das Umfassen mit
einer Hand vorgesehenen, verlängerten
Hohlkörper 1,
wobei im Falle von großen
Schneidwerkzeugen dieser verlängerte
Hohlkörper 1 auch
so ausgelegt sein kann, dass er mit beiden Händen umfasst werden muss. Der
verlängerte
Hohlkörper 1 besteht aus
zwei gegenüberliegenden
Halbschalen, die mit den Schrauben 24 so zusammengefügt sind,
dass ein Hohlraum im Innern des verlängerten Hohlkörpers 1 gebildet
wird, in dem eine Antriebseinheit untergebracht ist, die in diesem
Ausführungsbeispiel aus
einem Elektromotor 2 (teilweise in 3 abgebildet)
und einem Untersetzungsgetriebe besteht.
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Am
vorderen Teil dieses verlängerten
Hohlkörpers 1 befindet
sich ein mit zwei Messern 5 und 6 ausgestatteter
Schneidkopf 4. Im in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist eines der Messer 5 beweglich auf einer Achse 25 gelagert und
durch eine Transmission mit einer Welle des Untersetzungsgetriebes
verbunden, um das bewegliche Messer 5 in Bezug auf das
andere Messer, das Gegenmesser 6, hin zu bewegen. Die Anordnung
des Schneidkopfes 4 und der mechanischen Transmission sind
jedoch nicht Bestandteil dieser Erfindung und können von einem Fachmann auf
dem Gebiet komplett anders ausgeführt werden. Im unteren Bereich des
verlängerten
Hohlkörpers 1 befindet
sich ein in Form eines Drückers
ausgeführtes
Bedienungselement 7, das mit dem Zeigefinger der, den verlängerten
Hohlkörper 1 umfassenden
Hand bedient werden kann. Ein im Werkzeug eingelassener Schutzbügel 26 schützt sowohl
das Bedienungselement 7 als auch den Zeigefinger. Im oberen
Bereich des verlängerten
Hohlkörpers
befindet sich ein zweites Bedienungselement 8, das mit
dem Daumen der, den verlängerten
Hohlkörper 1 umfassenden
Hand bedient werden kann. Im Innern des verlängerten Hohlkörpers 1 ist
ein Schaltkreis für
die Elektrokomponenten, also Elektromotor 2 und Bedienelemente 7 und 8,
untergebracht.
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Am
hinteren, dem Schneidkopf 4 gegenüberliegenden Ende des verlängerten
Hohlkörpers 1 befindet
sich eine, mit einem Kugelgelenkmechanismus 9 ausgestattete
Anschlussvorrichtung. Ein aus Leistungs- und evt. Kontrollleitungen
für die
Elektrokomponenten bestehendes Anschlusskabel 3 ist mechanisch
durch den erwähnten
Kugelgelenk-Mechanismus 9 mit dem verlängerten Hohlkörper 1 verbunden, so
dass ein Teil des am hinteren Ende des verlängerten Hohlkörpers 1 anliegenden
Anschlusskabels 3 eine Vielzahl von Positionen in Bezug
auf den verlängerten
Hohlkörper 1 einnehmen
kann, ohne dass dieser Bereich des Anschlusskabels 3 einer
Biegung ausgesetzt ist. Die erwähnte
Positionsvielfalt des Anschlusskabels 3 in Bezug auf den
verlängerten
Hohlkörper 1 ist
in 1 als gestrichelte Linie dargestellt, wobei dies
so zu verstehen ist, dass im dreidimensionalen Raum diese Positionsvielfalt
jede beliebige, räumliche
Lage innerhalb eines um die zentrale Längsachse des Anschlusskabels
gedachten Kegels einnehmen kann.
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Wie
in 2 und 3 dargestellt wird, enthält der Kugelgelenkmechanismus 9 einen
Anschlusskörper 10,
der mechanisch mit dem Anschlusskabel 3 verbunden ist.
Dieser Anschlusskörper 10 besteht
aus einem Kugelteilstück 13 und
einem zylindrischen, mit Außengewinde
versehenen Teilstück 28.
Am hinteren Teil des verlängerten
Hohlkörpers 1 ist
ein erstes, kugelförmig
konkaves Aufnahmeteilstück 11 ausgebildet,
und eine an dem genannten verlängerten
Hohlkörper 1 befestigte
Spannhülse 14 bildet
ein zweites, kugelförmig
konkaves Aufnahmeteilstück 12.
Diese Spannhülse 14 ist
mit einem Innengewinde versehen, so dass sie an dem mit einem Außengewinde
versehenen hinteren Teil des verlängerten Hohlkörpers 1 aufgeschraubt
werden kann. Wenn die Spannhülse 14 auf
dem verlängerten
Hohlkörper 1 aufgeschraubt
ist, so umschließen
die erwähnten
Aufnahmeteilstücke 11 und 12 das
Kugelteilstück 13 des
Anschlusskörpers 10 und ermöglichen
diesem dadurch eine bestimmte Bewegungsfreiheit.
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Gemäß einem
alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel und unter Ausnutzung, dass
der verlängerte
Hohlkörper 1 aus
zwei zusammengefügten
gegenüberliegenden
Halbschalen besteht, können
das erste und zweite Aufnahmeteilstück jeweils als hinteres Ende
der beiden Halbschalen ausgebildet und so geformt sein, um das Kugelteilstück 13 des
Anschlusskörpers 10 zu
umschließen,
unabhängig
davon, wie dieser Anschlusskörper 10 aufgebaut
ist. Auch wenn die erwähnten Schrauben 24 für den Zusammenhalt
der beiden Halbschalen ausreichend wären, ist die Aufnahme einer
in den 1 bis 3 dargestellten Spannhülse 14 – auch ohne
dem zweiten Aufnahmeteilstück 12 – hier angebracht,
um die hinteren Ende der beiden zusammengefügten Halbschalen zu fixieren.
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Das
Anschlusskabel 3 verläuft
durch den Anschlusskörper 10,
wobei eine flexible Verstärkungsmanschette 22 einen
an dem Anschlusskörper 10 anliegenden
Bereich des Anschlusskabels 3 umhüllt. Diese Verstärkungsmanschette 22 ist
fest mit dem Kabelmantel des Anschlusskabels 3 verbunden
und weist an ihrem oberen, breiteren Ende 27 ein Innengewinde
auf, so dass sie mit dem, einem Außengewinde versehenen, zylindrischen
Teilstück 28 des Anschlusskörpers 10 verschraubt
werden kann. Die aus dem Ende des Anschlusskabels 3 geführten Leitungen 17 sind
durch einen freiliegenden Steckverbinder 18 mit den Elektrokomponenten
des Werkzeuges verbunden. Ein am Ende des Anschlusskabels 3 mit
dem Kabelmantel fest verbundener Flansch 30 dient dabei
als Anschlag, um das Kabel gegen Zug zu entlasten. Die Leitungen 17 haben Überlänge und sind
zugfrei in einem, zwischen dem Kugelgelenkmechanismus 9 und
dem Elektromotor 2 befindlichen Zwischenraum 31 des
verlängerten
Hohlkörpers 1 untergebracht,
damit bei Bewegungen des Kugelgelenkmechanismus 9 keine
Spannungen sowohl an den Leitungen 17 selbst als auch an
ihren entsprechenden Kontakten auftreten.
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Der
Kugelgelenkmechanismus 9 des Schneidwerkzeuges dieser vorliegenden
Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung, um eine undefinierte Drehung
des in den Aufnahmeteilstücken 11 und 12 befindlichen
Kugelteilstückes 13 zu
vermeiden, was zu einer unerwünschten
Verdrehung des Anschlusskabels 3 führen und sich somit negativ
auf die Leitungen 17 und deren Anschlüsse zu den Elektrokomponenten
auswirken könnte.
Aus diesem Grund verfügt der
Kugelgelenkmechanismus 9 über einen oder mehrere Ausbuchtungen 15,
die aus der kugelförmigen,
konkaven Oberfläche
des ersten Aufnahmeteilstückes 11 hervorstehen
und in entsprechende Aushöhlungen 16 des
Kugelteilstückes 13 hineinreichen. Jede
dieser Aushöhlungen 16 ist
so geformt, dass sie zusammen mit ihrer entsprechenden Ausbuchtung 15 die
Bewegungen des Kugelteilstückes 13 in
Bezug auf das erste Aufnahmeteilstück 11 begrenzt und somit
auch die Bewegungsfreiheit des Anschlusskabels 3 in Bezug
auf den verlängerten
Hohlkörper 1 des
Werkzeuges einschränkt.
Für einen
Fachmann auf diesem Gebiet erscheint es einleuchtend, dass diese
zur Bewegungsbegrenzung des Kugelteilstückes 13 vorgesehene
Vorrichtung auch umgekehrt ausgebildet sein könnte, d. h. mit den Aushöhlungen in
einem der Aufnahmeteilstücke
und den Ausbuchtungen im Kugelteilstück, was zum gleichen Resultat führen würden.
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Im 4 ist
im Längsschnitt
ein zweites Ausführungsbeispiel
des für
die vorliegende Erfindung vorgestellten Schneidwerkzeuges dargestellt. In
diesem zweiten Ausführungsbeispiel
entsprechen der Aufbau des verlängerten
Hohlkörpers
und die Anordnung des Anschlusskörpers 10 mit
seinem, zwischen dem ersten und zweiten Aufnahmeteilstück 11 und 12 liegenden
Kugelteilstück 13 genau
dem in den 1 bis 3 beschriebenen
Schema mit ebenfalls der gleichen Nummerierung für identische oder ähnliche
Teile. Der Unterschied besteht hier darin, dass der Anschlusskörper 10 nicht
das zylindrische Teilstück, sondern
an dessen Stelle einen Hohlraum aufweist, in dem sich ein Stecker 20 befindet,
der durch Leitungen 21 mit den Elektrokomponenten des Werkzeuges
verbunden ist. Diese Leitungen 21 haben Überlänge und
sind zugfrei in einem, zwischen dem Kugelgelenkmechanismus 9 und
dem Elektromotor 2 befindlichen Zwischenraum 31 des
verlängerten
Hohlkörpers 1 untergebracht,
damit bei Bewegungen des Kugelgelenk-Mechanismus 9 keine Spannungen
sowohl an den Leitungen 21 selbst als auch an ihren entsprechenden
Kontakten auftreten.
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Der
Stecker 20 ist durch eine Öffnung im Anschlusskörper 10 zugänglich und
weist ein Außengewinde
auf, so dass er in das entsprechende Innengewinde des Anschlusskörpers 10 eingeschraubt
werden kann. Das Anschlusskabel 3 endet in einer Steckerbuchse 19,
die an den Stecker 20 angeschlossen werden kann. Wie in
solchen Fällen üblich, ist
die Steckerbuchse 19 mit einer flexiblen Verstärkungsmanschette 23 verbunden,
die einen, an der Steckerbuchse 19 anliegenden Bereich
des Anschlusskabels 3 umhüllt. Diese Anordnung ermöglicht eine
einfache und schnelle mechanische und elektrische Trennung des Anschlusskabels 3 vom
verlängerten Hohlkörper 1 des
Werkzeuges. Zudem verfügt
der Stecker 20 über
eine bestimmte Bewegungsfreiheit, welche durch die in Bezug auf
das erste Ausführungsbeispiel
genannten Ausbuchtungen 15 und Aushöhlungen 16 begrenzt
wird.
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Auf
den 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
des für
die vorliegende Erfindung vorgestellten Werkzeuges dargestellt,
bei dem der hauptsächliche
Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen darin liegt,
dass ein am hinteren Ende des verlängerten Hohlkörpers 1 befindliches
Teilstück
eine Krümmung
oder einen Bogen 32 beschreibt, so dass der Kugelgelenkmechanismus 9 in
seiner neutralen, zentralen Position einen Winkel mit der Längsachse
des verlängerten
Hohlkörper 1 bildet.
Diese Krümmung
bzw. dieser Bogen 32 bringt den Kugelgelenkmechanismus 9 in
eine geeignete Lage und reduziert dadurch die im hinteren Bereich des
verlängerten
Hohlkörpers 1 aufgrund
des Gewichts und der relativen Biegefestigkeit des Kabels hervorgerufenen
Spannungen des Anschlusskabels 3. Die Richtung, in die
der Kugelgelenkmechanismus 9 weist, und der zur Längsachse
des verlängerten Hohlkörpers 1 gebildete
Winkel können
sich je nach der für
das Schneidwerkzeug vorgesehenen Anwendung ändern. Im Ausführungsbeispiel
der 5 und 6 ist der Kugelgelenkmechanismus 9 nach
hinten und nach unten gerichtet, und bildet einen relativ kleinen
Winkel zur Längsachse
des verlängerten Hohlkörpers 1.
Für andere
Anwendungen kann der Kugelgelenkmechanismus 9 jedoch auch
seitlich und nach oben ausgerichtet sein und/oder einen relativ großen Winkel
zur Längsachse
des verlängerten Hohlkörpers 1 bilden,
wobei er nahezu rechtwinklig ausfallen kann.
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Wie
in 6 dargestellt entspricht bei diesem dritten Ausführungsbeispiel
der Aufbau des verlängerten
Hohlkörpers 1 und
die Anordnung des Anschlusskörpers 10 mit
seinem, zwischen dem ersten und zweiten Aufnahmeteilstück 11 und 12 umschlossenen
Kugelteilstück 13 sowie
die Anordnung des Steckers 19 und der Steckerbuchse 20 genau
der im zweiten Ausführungsbeispiel
in 4 dargestellten Konstruktion, wobei auch hier
die gleiche Nummerierung für
identische oder gleichwertige Elemente verwendet wird. Es ist jedoch
einleuchtend, dass ein Schneidwerkzeug mit verlängertem Hohlkörper 1 und einer
Krümmung
oder einem Bogen 32, wie in 5 dargestellt,
mit einem Kugelgelenkmechanismus gemäß dem ersten, in den 2 und 3 beschriebenen
Ausführungsbeispiel
ausgestattet sein kann, was deshalb auch innerhalb des Schutzumfangs
der vorliegenden Erfindung ist.
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Das
hier anhand der dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
vorgestellte Schneidwerkzeug verfügt zudem über eine Einrichtung, um das
Eindringen von Staub und Schmutz durch den Kugelgelenkmechanismus
in das Innere des verlängerten
Hohlkörpers 1 zu
verhindern. Zu diesem Zweck ist im zweiten Aufnahmeteilstück 12 der
Spannhülse 14 eine
Nut ausgebildet, in der sich eine O-Ring-Dichtung 29 befindet,
die gegen die Außenfläche des
Kugelteilstückes 13 des
Anschlusskörpers 10 drückt. Der
Pressdruck dieser zwischen der Nut und dem Kugelteilstück 13 befindlichen O-Ring-Dichtung 29 muss
zweckmäßig so ausgelegt werden,
dass der Kugelgelenkmechanismus 9 sich bereits durch das
Eigengewicht des Anschlusskabels 3 bewegen lässt. Alternativ
kann die O-Ring-Dichtung 29 auch
durch einen aus Pelzsamt oder ähnlichem,
geeigneten Material bestehen, um die Reibung gegen das Kugelteilstück 13 zu
verringern.
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Dem
Fachmann auf dem Gebiet wird es kein Problem sein, Abweichungen
und Änderungen
an den hier geschilderten Ausführungsbeispielen
durchzuführen,
ohne jedoch dabei vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
wie er in den nachfolgenden Ansprüchen festgelegt ist.