DE3544078A1

DE3544078A1 - Elektrisches messer

Info

Publication number: DE3544078A1
Application number: DE19853544078
Authority: DE
Inventors: Gregory E. Oxford Conn. Moores
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1986-07-10
Also published as: GB2169538B; JPS61118569U; FR2575690A1; GB8530258D0; IT1214496B; GB2169538A; US4631827A; IT8523409A0

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Messer und insbesondere auf Antriebseinrichtungen für derartige Messer.

Bekannte elektrische Messer haben komplizierte Antriebseinrichtungen, die im allgemeinen ein Schneckenradgetriebe aufweisen, um die Drehbewegung eines Motors in eine lineare Hin- und Herbewegung der Messer umzuwandeln. Derartige Messer sind teuer, schwierig zu montieren, erfordern eine große Anzahl von Teilen mit voneinander abhängigen Toleranzen und sind wegen der vielen Einzelteile störanfällig. Darüber hinaus haben Schneckenradgetriebe einen relativ schlechten Wirkungsgrad und führen zu hohen Leistungsanforde-

¹⁵rungen, so daß im allgemeinen kein kleiner Elektromotor und kein Batterieantrieb verwendet werden kann. Beispiele für derartige Messer finden sich in den US-PS 3 152 398, 3 300 857, 3 303 563, 3 337 954, 3 357 102 und 3 306 216.

²⁰Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden und ein elektrisches Messer mit einer einfachen, wirksamen Antriebseinrichtung zu schaffen, die wenige Teile aufweist.

²⁵Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein elektrisches Messer mit einem Gehäuse, in dem sich eine Antriebseinheit und ein Paar Messerhalter befinden, erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß im Gehäuse ein von der Antriebseinheit angetriebenes, um eine Antriebsachse drehbares Antriebsgetriebe vorgesehen ist, das in kämmendem Eingriff mit einem im Gehäuse befindlichen Untersetzungsgetriebe steht, das um eine parallel zur Antriebsachse verlaufende Ausgangsachse drehbar ist, und daß eine vom Untersetzungsgetriebe angetriebene in Eingriff mit den Messerhaltern stehende Nockeneinrichtung

³⁵zur Erzeugung einer unabhängigen, entgegengesetzten linearen Hin- und Herbewegung der Messerhalter vorgesehen ist.

Vorzugsweise besteht die Antriebseinheit aus einem Elektromotor mit einer Antriebswelle, und das Antriebsgetriebe hat ein auf der Antriebswelle befestigtes Stirnrad. Das Untersetzungsgetriebe kann ein innen verzahntes Stirnrad aufweisen, das in kämmendem Eingriff mit dem Stirnrad auf der Antriebswelle steht, um um eine Ausgangsachse parallel zur Antriebsachse gedreht zu werden.

Die Nockeneinrichtung enthält vorzugsweise einen zylinder ischen Nocken, der vom Untersetzungsgetriebe um die Augangsachse gedreht wird und koaxial zu dieser liegt, sowie ein Nockenelement an jedem Messerhalter, die um 180 versetzt in Wirkeingriff mit den Nocken stehen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bilden der zylindrische Nocken und das innen verzahnte Zahnrad eine einzige Einheit.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt.

Figur 2 zeigt in einem Schnitt entlang der Linie II-II aus Figur 1 die Antriebseinrichtung.

Figur 3 zeigt im Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel.

Figur 4 zeigt in einem Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Figur 3 die Antriebseinrichtung.

Figur 5 zeigt in einer schematischen Darstellung die Nockeneinrichtungen des Ausführungsbeispiels aus

Figur 3.
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In den Figuren 1 bis 5 sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen, elektrischen Messers dargestellt, wobei in beiden Ausführungsbeispielen für entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. 5

Das elektrische Messer 10 beider Ausführungsbeispiele hat ein Gehäuse 12, ein um eine Antriebsachse D drehbares, im Gehäuse angeordnetes Antriebsgetriebe 18 und eine Antriebseinrichtung 14 zur wahlweisen Drehung des Antriebsgetriebes.

Die Antriebseinrichtung enthält einen im Gehäuse 10 untergebrachten Elektromotor 14 und hat eine Antriebswelle 16 zur Drehung um die Antriebsachse D. Das Antriebsgetriebe besteht im wesentlichen aus einem Stirnrad 18, das auf der Antriebswelle 16 mit dieser um die Antriebsachse D drehbar befestigt ist.

Das elektrische Messer 10 weist ferner ein im Gehäuse befindliches Untersetzungsgetriebe auf, das um eine Ausgangsachse O, die parallel zur Antriebsachse D verläuft, drehbar ist und in kämmendem Eingriff mit dem Antriebsgetriebe steht. Wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt ist, enthält das Untersetzungsgetriebe ein innen verzahntes Stirnrad 20, das zur Drehung um die Ausgangsachse 0 in kämmendem Eingriff mit dem Stirnrad 18 steht. Vorzugsweise ist das innen verzahnte Stirnrad 20 drehbar auf einer Ausgangswelle 22, die koaxial zur Ausgangsachse O verläuft, drehbar befestigt. Die Ausgangswelle 22 bildet einen einstückigen Vorsprung an einem Flansch 24, der am Elektromotor 14 befestigt ist. Durch diese Anordnung wird die Lagebeziehung von Stirnrad 18 und innen verzahntem Stirnrad 20 festgelegt.

Im Gehäuse 12 befinden sich benachbart und an gegenüberliegenden Seiten der Ausgangsachse 0 ein Paar unabhängig voneinander und parallel zur Ausgangsachse O linear bewegbarer Messerhalter 30, 32. Die Messerhalter 30, 32 sind, wie erwähnt, unabhängig voneinander bewegbar, und vorzugsweise

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hat jeder Messerhalter 30, 32 ein erstes Ende 34, 36 zum lösbaren Eingriff mit einem Messer 38, 40 und ein zweites Ende 42, 44.

Das elektrische Messer enthält ferner eine vom Untersetzungsgetriebe 20 angetriebene Nockeneinrichtung, die zur Erzeugung unabhängig voneinander verlaufender, entgegengesetzter, linearer Hin- und Herbewegungen der Messerhalter 38, 40 in

Eingriff mit diesen steht.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2 hat die Nockeneinrichtung einen zylindrischen Nocken 50, der koaxial zur Ausgangsachse 0 angeordnet ist und vom innen verzahnten Stirnrad 20 um diese gedreht wird. Eine rohrförmige Verlänge-

^⁵rung 52 ist einstückig mit dem innen verzahnten Stirnrad 20 ausgebildet und erstreckt sich koaxial von diesem. Die Ausgangswelle 22 ist axial verlängert, um als Lagerfläche für die Drehung der rohrförmigen Verlängerung 52 mit dem innen verzahnten Stirnrad 20 zu dienen. Durch die Ausbildung des Untersetzungsgetriebes bzw. des innen verzahnten Stirnrades 20 einstückig mit der rohrförmigen Verlängerung 52, auf der der Nocken 50 ausgebildet ist, ist die Lagebeziehung zwischen innen verzahntem Stirnrad 20 und Nocken festgelegt und die Anzahl der Einzelteile verringert. Mit der drehbaren

²⁵Anordnung der einstückigen Einheit von Untersetzungsgetriebe und Nocken auf der Ausgangswelle 20 ist die Lage des Nockens bezüglich der Antriebswelle 16 bestimmt. Die Nockeneinrichtung enthält ferner ein einteilig mit jedem Messerhalter ausgebildetes Nockenelement. In dem Ausführungsbeispiel

³⁰gemäß Figuren 1 und 2 handelt es sich um die Nockenelemente 54 und 56, die als radiale Vorsprünge einteilig an den zweiten Enden 42, 44 der Messerhalter 30, 32 vorgesehen sind. Die Nockenelemente 54, 56 stehen in um 180° versetzten Stellungen in verschiebbarem Eingriff mit dem Nocken 50, so

³⁵daß eine Drehung des innen verzahnten Stirnrades 20 und des Nockens 50 unabhängige, entgegengesetzte, geradlinige Hin-

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und Herbewegungen der Messerhalter 30, 32 bewirkt. Der Nocken 50 wird vorzugsweise von einem Schlitz an der Außenfläche der rohrförmigen Verlängerung 52 gebildet.

In dem zweiten, in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält die Nockeneinrichtung einen zylindrischen Nocken 60, der koaxial zur Ausgangsachse 0 angeordnet ist und vom innen verzahnten Stirnrad 20 um diese gedreht wird. Der Nocken 60 hat einen in koaxialem Eingriff mit dem innen verzahnten Zahnrad 20 stehenden, rohrförmigen Vorsprung 62. Der rohrförmige Vorsprung 62 erstreckt sich verschiebbar in eine axiale Bohrung 64 des innen verzahnten Stirnrades 20. Ein Teil der benachbarten Flächen der Bohrung 64 und des VorSprungs 62 sind so geformt, daß sie zusammenwirkend eine Drehung von innen verzahntem Stirnrad 20 und Vorsprung 62 relativ zueinander verhindern. In einer anderen Ausgestaltung kann der rohrförmige Vorsprung 62 in der Bohrung 64 festgelegt sein. Der Vorsprung 62 mit dem an einem Ende vorgesehenen Nocken 60 und dem am anderen Ende vorgesehenen, innen verzahnten Stirnrad 20 ist drehbar auf der Ausgangswelle 22 angeordnet. Er enthält eine radial vorspringende Rippe 60, die eine im wesentlichen zykloidische oder sinusförmige Bahn festlegt. Die Nockenelemente bestehen aus einem Paar im axialen Abstand voneinander angeordneter

²⁵Rollen 68, 70, die sich von den zweiten Enden 42, 44 der Messerhalter 30, 32 radial nach innen erstrecken. Die Rollen, die vorzugsweise aus Sintermetall bestehen, sind drehbar an Stiften befestigt, die an den zweiten Enden 42, 44 der Messerhalter 30, 32 angebracht sind, und sie befinden

³⁰sich in einem solchen paarweisen Abstand, daß sie mit der Rippe 66 in einem um 180 versetzten Eingriff stehen, wodurch eine Drehung des Nockens 60 eine lineare Hin- und Herbewegung der Messerhalter 30, 32 bewirkt. Die Rippe 66 kann eine zykloidische Bahn festlegen, um die Beschleuni-

^⁵gungskräfte an den Punkten maximaler und minimaler Bewegung oder an den Punkten der Umkehr der Bewegungsrichtung der

Messerhalter 30, 32 zu verringern. Die Rippe 66 kann durch Verdünnen der stellen Abschnitte des Nockens verändert werden, um so das freie Spiel zwischen den Rollen und dem Nocken an seinen hohen und seinen niedrigen Punkten zu

^ verringern. Dieser strukturelle Zusammenhang ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Die Rollen 68 befinden sich im festen Abstand 72 voneinander, und die Rippe 66 hat an den hohen und den niedrigen Punkten (180° und 360°) eine Dicke 74, die im wesentlichen ein freies Spiel zwischen den Rollen

^ 68 verhindert. Diese Dicke 74 verjüngt sich zu einer verringerten Dicke 76 zwischen den hohen und den tiefen Punkten des Nockens, um einen freien Durchgang dieser Bereiche des Nockens zwischen den Rollen 68 zu ermöglichen.

In den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen haben die zylindrischen Nocken 50, 56 vorzugsweise eine Steigung, die entweder sinusförmig oder zykloidisch ist.

Im Betrieb der beiden Ausführungsbeispiele wird der Motor 14 wahlweise von einer Schalteranordnung 80 (Figur 3) aktiviert, um die Antriebswelle 16 und das Stirnrad 18 zu drehen. Die Drehung des Stirnrades 18 bewirkt eine Drehung des innen verzahnten Stirnrades 20 und des Nockens 50 bzw. 60 mit verringerter Geschwindigkeit. Die Nockenelemente 54, 56 bzw. 68, 70, die in Eingriff mit dem zylindrischen Nocken stehen, werden in entgegengesetzten Richtungen axial hin- und herbewegt, wodurch eine lineare Hin- und Herbewegung der Messerhalter 30, 32 stattfindet. Wenn die Messer 38, 40 an den Enden 34, 36 der Messerhalter 30, 32 befestigt sind, ^® führen diese Messer lineare Hin- und Herbewegungen in entgegengesetzten Richtungen aus, um die übliche Schneidwirkung eines elektrischen Messers hervorzurufen.

Man erkennt somit, daß eine Antriebseinrichtung für ein elektrisches Messer geschaffen wurde, die wesentlich einfacher aufgebaut ist, als die bisherigen Antriebseinrichtungen und die den Vorteil eines wirksameren Stirnradgetriebes aufweist. Dadurch kann das elektrische Messer mit einem kleineren, von Batterien angetriebenen Elektromotor arbeiten.

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Claims

1. Elektrisches Messer mit einem Gehäuse (12), in dem sich eine Antriebseinheit (14) und ein Paar Messerhalter (30, 32) befinden, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (12) ein von der Antriebseinheit (14) angetriebenes, um eine Antriebsachse (D) drehbares Antriebsgetriebe (18) vorgesehen ist, das in kämmendem Eingriff mit einem im Gehäuse (12) befindlichen Untersetzungsgetriebe (20) steht, das um eine parallel zur Antriebsachse (D) verlaufende Ausgangsachse (O) drehbar ist, und daß eine vom Untersetzungstriebe (20) angetriebene, in Eingriff mit den Messerhaltern (30, 32) stehende Nockenexnrxchtung (50; 60) zur Erzeugung einer unabhängigen, entgegengesetzten linearen Hin- und Herbewegung der Messerhalter (30, 32) vorgesehen ist.

2. Elektrisches Messer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit von einem Elektromotor (14) gebildet ist, dessen Antriebswelle (16) ein Stirnrad (18) des Antriebsgetriebes trägt.

3. Elektrisches Messer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe ein innen verzahntes Stirnrad (20) aufweist, das koaxial zur Ausgangsachse (0) drehbar auf einer Ausgangswelle (22) befestigt ist.

4. Elektrisches Messer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (22) von einem einstückigen Vorsprung eines Flansches (24) gebildet ist, der mit der Antriebseinheit (14) verbunden ist.

5. Elektrisches Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerhalter (30, 32) jeweils ein erstes Ende (34; 36) zur lösbaren Befestigung eines Messer (38; 40) und ein zweites Ende (42; 44) zum Wirkeingriff der Nockeneinrichtung (50; 60) aufweisen.

6. Elektrisches Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung einen zylindrischen Nocken (50; 60), der koaxial bezüglich der Ausgangsachse (O) angeordnet und vom Untersetzungsgetriebe (20) um diese drehbar ist, sowie an jedem Messerhalter (30, 32) ein Nockenelement (54, 56; 68, 70) aufweist, das in um 180° bezüglich des jeweils anderen Nockenelementes (56, 54; 70, 68) versetztem Wirkeingriff mit dem Nocken (50; 60) steht.

7. Elektrisches Messer nach Anspruch 6 sowie einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das innen verzahnte Stirnrad (20) und der Nocken (50; 60) einstückig ausgebildet sind.

8. Elektrisches Messer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (50) eine koaxiale, rohrförmige Verlängerung (52) des innen verzahnten Stirnrades (20) aufweist und daß die Verlängerung (52) in ihrer Oberfläche eine Nut enthält.

9. Elektrisches Messer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenelement jedes Messerhalters (30, 32) am zweiten Ende (42, 44) einen einstückig ausgebildeten Vorsprung (54, 56) trägt, der in verschiebbarem Eingriff mit der Nut steht.

10. Elektrisches Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung (60) eine sich normal zur und drehbar um die Ausgangsachse (O) erstreckende Rippe (66) und ein Paar sich radial von jedem Messerhalter (30, 32) erstreckender Rollen (68, 70) aufweist, von denen jedes Paar sich im axialen Abstand befindet und in Eingriff mit der Rippe (66) steht, so daß eine Drehung der Rippe eine linere Hin- und Herbewegung der Messerhalter (30, 32) bewirkt.

11. Elektrisches Messer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der Rollen (68* 70) konstant ist und daß die Dicke der Rippe (66) an den Stellen am größten ist, an denen die Messerhalter (30, 32) ihre Bewegungsrichtung umkehren.

12. Elektrisches Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung (50? 60) eine sinusförmige Nockenbahn festlegt.

13. Elektrisches Messer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockeneinrichtung (50; 60) eine zykloidische Nockenbahn festlegt.