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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine tragbare Motorschere, die als Werkzeug beim
Beschneiden bei landwirtschaftlichen Arbeiten verwendbar und mit zwei
austauschbaren Backen versehen ist, die sich in entgegengesetzten
Richtungen aus einer Öffnungs- in
eine Schließposition
und umgekehrt bewegen können,
was eine sehr leichtgewichtige und kompakte Ausgestaltung der Schere
ermöglicht.
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Stand der Technik
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Im
Stand der Technik sind verschiedene tragbare Scheren bekannt, die
durch einen batteriestromversorgten Elektromotor angetrieben sind,
der entweder in die Schere selbst integriert ist oder meist eher
von der Bedienperson getragen wird, wobei die Schere mit einem Griff
versehen ist, der ihre einhändige
Benutzung ermöglicht.
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Im
Einklang damit offenbart
EP 0
291 431 ein tragbares Elektrowerkzeug, wie beispielsweise
eine Tafelschere oder eine Schere zum Beschneiden, das ein bewegbares
Arbeitsteil, wie beispielsweise ein Bit, aufweist, das am vorderen
Ende eines leeren Körpers
angeordnet ist, wobei ein Teil desselben einen Griff des Werkzeugs
bildet. Innerhalb des leeren Körpers
sind ein Elektromotor und ein Reduktionsgetriebe angeordnet, dessen
Auslaß mittels
eines Getriebesystems mit einem bewegbaren Antriebsteil dem bewegbaren
Arbeitsteil zugeordnet ist. Das Werkzeug weist einen von außerhalb
des Körpers zugänglichen
Auslöser
und eine von dem Auslöser angetriebene
elektrische Steuervorrichtung auf. Sowohl der Auslöser als
auch die elektrische Steuervorrichtung werden von dem sich bewegenden
Antriebsteil des sich bewegenden Antriebsteils gesteuert, dessen
Bewegungen sie folgen, und sie können
verschiedene Relativpositionen einnehmen. Bei diesem elektrischen
Schneidwerkzeug ist nur eine der Backen bewegbar, während die
andere an dem Trägerkörper feststeht.
Dies hat einerseits den Nachteil, daß die Schnitte asymmetrisch
sind, was nicht sehr or dentlich ist, und daß beim Beschneiden die feststehende
Backe oder der Gegenhalter dazu neigt, den Ast zu quetschen, wobei
er beschädigt
wird. Andererseits muß sich
die feststehende Backe zwischen der Öffnungs- und der Schließungsposition
bewegen und daher benötigt
ihr Antrieb einen relativ großen
und schweren Mechanismus, der sehr nahe am Schneidbereich sehr sperrig
ist, was ebenfalls ein Nachteil ist. Ferner erfolgt der Antrieb
mittels einer Schneckenvorrichtung mit einer geringen mechanischen
Effizienz, so daß ein
Teil der Motorleistung fehlt, was zu einem relativ hohen Energieverbrauch
führt,
was für den
Fall, daß das
Werkzeug von Batterien gespeist wird, die eine beschränkte Ladungskapazität haben und
vom Benutzer mitgeführt
werden, nachteilig ist.
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DE 34 46 802 offenbart ein
weiteres motorgetriebenes Werkzeug, das speziell als Schere ausgelegt
ist und bei dem nur eine der beiden Backen bewegbar ist, während die
andere feststeht. Dieses Modell zeigt ungefähr dieselben Nachteile wie
die oben beschriebenen.
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DE 35 24 443 offenbart eine
Schere mit zwei Backen, von denen nur eine bewegbar ist, während die
andere feststehend ist. Bei diesem Modell ist die bewegbare Backe
in bezug auf eine Achse angelenkt und weist auf der in bezug auf
die Gelenkachse dem Schneidbereich gegenüberliegenden Seite einen Hebelarm
auf, der in einem Segment eines Zahnrads endet, das mit einem Ritzel
eines mit einem Elektromotor verbundenen Reduktionsgetriebeantriebs
zusammengreift. Das Getriebe zwischen dem Zahnrad und dem Ritzel
ist ein zylindrisches Getriebe mit einer parallelen Achse. Dadurch
wird der Durchmesser des Ritzels zu dem Radius des kreisförmigen Segments
in Längsrichtung
der Schere hinzuaddiert, wodurch der Motor weit von dem Schneidbereich
entfernt ist und sich ein sehr langes Werkzeug ergibt. Außerdem weist
der Untersetzungsantrieb andere zylindrische und konische Abstufungen
auf, die noch sperriger sind und den Bereich zwischen dem Motor und
den Backen noch schwerer machen, was einen starken Nachteil darstellt.
Auch in diesem Fall ergibt sich aus der Tatsache, daß es ein
sich bewegendes Blatt, das gegen ein anderes feststehendes Blatt
als Gegenhalter andrückt,
ein asymmetrischer Schnitt, der bei Verwendung der Schere zum Beschneiden von
Bäumen
z.B. dazu führt,
daß der
Schnittbereich des Teils des Asts, der mit dem Baum verbunden ist, abgehackt
werden muß,
was eine starke Beeinträchtigung
darstellt.
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Das
Gebrauchsmuster ES 1006938 offenbart eine motorgetriebene und batteriebetriebene Schere,
bei der beide Backen sich symmetrisch bewegen. Die Backen sind einer
Vorrichtung mit gebogenen Hebeln zugeordnet, die ein angelenktes
Viereck bilden, wobei ein Scheitelpunkt an dem Gelenkpunkt der Backen
an dem Rahmen befestigt ist, und ein bewegbarer gegenüberliegender
Scheitelpunkt von einem Endlosschneckenmechanismus angetrieben ist.
Diese Vorrichtung weist eine sehr große Länge auf und ist von einer elastischen
Hülle,
wie beispielsweise einer Wellgummihülse, umschlossen, die durch
allmähliches
Erweitern verformt wird, wenn die Backen sich durch die Wirkung
der Entfaltung ihrer gebogenen Hebel ihrer Schließungsposition
nähern, bis
sie ein Vorsprungsniveau erreichen, bei dem beim Beschneiden der
Zugang zu Teilen eines Baums versperrt ist, was außerdem für die Bedienperson
in beengten Verhältnissen
sogar gefährlich
sein könnte. Außerdem hat
dieser Mechanismus keine gleichmäßige Schließgeschwindigkeit,
sondern die Geschwindigkeit verringert sich beim Schließen der
Backen.
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Erläuterung
der Erfindung
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Die
Erfindung schafft eine Motorschere, die die oben erläuterten
Nachteile überwindet,
indem sie zwei sich bewegende Backen mit symmetrischen Verschiebungen
vorsieht, die von einem kleinformatigen leichtgewichtigen Mechanismus
angetrieben werden, der eine hohe mechanische Effizienz hat, um
die verbrauchte Energie zu optimieren und damit die Betriebszeit
der Batterieladung im Falle ihrer Verwendung zu verlängern.
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Zu
diesem Zweck sieht die Erfindung eine tragbare Motorschere mit einer
Halterung vor, die mit einem Abtrieb eines Motors in Verbindung
steht, und einer Schneidöffnung
mit zwei Backen, von denen mindestens eine eine Arbeitsschneidbacke
ist, die an der Halterung drehbar gelagert und mit dem Ausgang des
Abtriebs über
einen Getriebeantrieb zur Ausführung
einer Öffnungs-Schließungs-Bewegung
bezüglich
der anderen Backe kinetisch verbunden ist. An der Halterung ist
ein Griff vorhanden oder daran befestigt, mit dem eine Einrichtung
zur Steuerung des Werkzeugbetriebs verbunden ist. Die mindestens eine
Arbeitsschneidbacke ist an einem Leistungsantriebsteil befestigt,
der um eine auf einer Halterung gelagerte Achse drehbar ist, wobei
der Leistungsantriebsteil mit einem Hebelarm versehen ist, an dessen
Ende ein Segment eines Kranzrads angeordnet ist, das in ein Ritzel
eingreift, das mit einer Achse des Abtriebs verbunden ist und den
Getriebeantrieb darstellt.
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Eine
wesentliche und unterschiedliche Eigenschaft der Schere dieser Erfindung
besteht darin, daß die
Drehachse des Leistungsantriebsteils mit der Ritzeldrehachse einen
vorgegebenen Winkel bildet. Vorzugsweise ist die Drehachse des Leistungsantriebsteils
mit der Drehachse des Ritzels verbunden und der vorgegebene Winkel
ist ein gestreckter Winkel. Nach dem bevorzugtesten Ausführungsbeispiel ist
das Getriebe zwischen dem Ritzel und dem Zahnradsegment ein Außenkegelradgetriebe
mit einer gerade durchgehenden Achse.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist nur eine Backe eine Arbeitsbacke, während die andere an der Halterung
befestigt ist. Diese einzelne Arbeitsbacke wird von dem oben offenbarten
Kegelradgetriebe angetrieben. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel
sind beide Backen Arbeitsbacken und jeweils an einem entsprechenden
Leistungsantriebsteil in einer beiden Leistungsantriebsteilen gemeinsamen
Gelenkbefestigung bezüglich
der Achse befestigt. Die Leistungsantriebsteile weisen jeweils einen der
Hebelarme mit einem entsprechenden Segment des Kranzrads auf, das
in zu dem Ritzel diametral gegenüberliegende
Bereiche eingreift, so daß bei
Drehen des Ritzels beide Leistungsantriebsteile und die jeweiligen
Backen sich um denselben Winkel in entgegengesetzter Richtung bezüglich der
Achse drehen, wobei sie jeweils den halben Verfahrweg der Öffnungs-Schließungs-Bewegung
zurücklegen.
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Diese
Anordnung hat den Vorteil, daß der Durchmesser
des Ritzels sich nicht zum Radius des Abschnitts des Zahnrads in
Längsrichtung
der Schere addiert, wodurch eine kompaktere Ausgestaltung erzielt
wird. Außerdem
wird durch das Ausführungsbei-
spiel, in dem beide Backen Arbeitsbacken sind, eine gleichmäßigere und übergangslo se
Schneidwirkung erzielt, da sich beide Backen symmetrisch um den
zu schneidenden Gegenstand schließen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
einer Doppelarbeitssäge
weist die tragbare Motorschere einen Halterungskörper und zwei an entsprechenden Leistungsantriebsteilen
befestigte Backen auf. Beide Leistungsantriebsteile mit ihren integrierten
jeweiligen Backen sind angelenkt und können sich in bezug auf den
Halterungskörper
um eine gemeinsame Achse drehen. Von den Leistungsantriebsteilen
gehen Hebelarme ab, die sich in bezug auf die Drehachse an der Schneidöffnung gegenüberliegenden
Seiten befinden. Die Hebelarme tragen die jeweiligen Zahnradsegmente,
die in Bereiche eingreifen, die dem Ritzel diametral gegenüberliegen,
welches einen Getriebeantrieb bildet, der an dem Ausgang eines mit
einem Antriebselektromotor verbundenen Reduktionsgetriebe angeordnet
ist.
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Vorteilhafterweise
ist das Getriebe zwischen den Ritzel- und den Zahnradsegmenten ein
Außenkegelradgetriebe,
so daß der
Durchmesser des Ritzels sich nicht zum Radius der Zahnradsegmente
der Backen in der Scherenlängsrichtung
hinzuaddiert, sondern das Ritzel bleibt weiterhin zwischen die die Zahnradsegmente
tragenden Hebelarme eingeschoben. Da außerdem die Winkelverschiebungen
der Hebelarme nur die Hälfte
der Breite zwischen den Öffnungs-
und Schließungspositionen
der Backen betragen, kann dieser Antrieb im wesentlichen in einem
Zylinder enthalten sein, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser
einer Motorgruppe mit einem damit verbundenen Planetenradreduktionsgetriebe vergleichbar
ist. Andererseits weist das Kegelgetriebe zusammen mit dem Planetenradreduktionsgetriebe
eine sehr hohe mechanische Effizienz auf, die für ein Optimum hinsichtlich
maximaler Motorleistung und Energieverbrauch sorgt, was eine längere Betriebszeit
mit derselben Batterieladung ermöglicht. Die
Schere kann Backen aufweisen, deren Kanten so geformt sind, daß eine Optimierung
der Motorleistung möglich
ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
mit einer Arbeitsbacke ist die Halterung der tragbaren Schere einstückig und
weist einen Abschnitt zum Kuppeln mit dem Leistungsabtrieb und einen
nach vorne verlängerten
Seitenarm auf, an dem zwei Backen, eine Arbeits backe und eine Festbacke,
befestigt sind, die die Schneidöffnung
bilden. An der Halterung ist eine Aussparung für das Ritzel oder das Kegelradgetriebe für den Antrieb
der Arbeitsbacke vorgesehen.
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Der
Motor ist mit einem Reduktionsgetriebe gekoppelt, dessen Ausgang
den Leistungsabtrieb bildet, und mit einer Einrichtung zum Befestigen
der Motor- und Reduktionsgetriebegruppe an dem Halterungskupplungsabschnitt
versehen. An einer der Innenflächen
des stützenden
Seitenarms ist die Festbacke blockiert und daran angrenzend ist
die Arbeitsbacke befestigt. In dem Kupplungsabschnitt befindet sich
ein Durchgang, durch den sich ein an der Leistungsabtriebsachse
befestigtes konisches Ritzel in einen Bereich des Arms nahe dem
Kupplungsabschnitt bewegt; an dem sich eine Aussparung befindet,
die wenigstens teilweise Platz für
das konische Ritzel bietet, an dem letzteres in das Segment des Kranzrads
eingreift, das in dem der Arbeitsbacke zugeordneten Leistungsantriebsteil
angeordnet ist.
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Das
Ausführungsbeispiel
einer einzelnen Arbeitsbacke zieht Nutzen aus den Vorteilen der
Verwendung eines Kegelradgetriebes mit einfacheren Mechanismen,
was zu einer Senkung der Produktionskosten führt, und daß es an einer mit einem Seitenarm
versehenen Halterung befestigt ist, macht diese Mechanismen zugänglicher,
so daß die
Montage, Demontage und Wartung einfacher ist.
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Sowohl
in dem Ausführungsbeispiel
mit der Doppelarbeitsbacke als auch in dem mit der Einzelarbeitsbacke
ist die Drehung des Ritzels von einem Radiallager geführt und
abgestützt,
das außen
auf einem zylindrischen Bereich der Halterung sitzt, und die Drehung
jeder Arbeitsbacke ist von einem Radiallager und einem Axiallager
geführt
und abgestützt. Bei
einer Doppelbewegungsbacke ist ein einzelnes Axiallager zwischen
den beiden Backen angeordnet. Die Radiallager sind vorzugsweise
einfache Kugellager, und das Axiallager ist vorzugsweise ein Nadellager,
und um zu verhindern, daß Schmutz
zwischen die beiden Backen bis zu dem Axiallagerbereich vordringt,
weist das Werkzeug ein elastisches ringförmiges Dichtelement, wie beispielsweise
einen O-Ring, auf, der zwischen der Fest- und der Arbeitsbacke eingeschlossen
ist und das Axiallager umgibt.
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Wahlweise
sind auf dem Boden des das Axiallager aufnehmenden Rücksprungs
mehrere metallische oder synthetische Paßscheiben in einer oder mehreren
Stärken
angeordnet, die zusammen mit einer vorgegebenen Vorspannlast der
Achse die Öffnungs-Schließungs-Bewegung
der Arbeitsbacke einstellen.
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Das
erfindungsgemäße Werkzeug
weist ein an der Halterung befestigtes Gehäuse auf, in das ein Griff integriert
ist und das mit Steuereinrichtungen verbunden ist. Die Steuereinrichtungen
sind so angeordnet, daß sie
mit den Fingern derselben Hand bedient werden können, die auch den Griff hält, und weisen
wenigstens einen Antriebsdruckknopf des Motors zur Steuerung einer Öffnungs-Schließungs-Bewegung
der Arbeitsbacke in bezug auf die Festbacke sowie wenigstens eine
einer Sicherheitsvorrichtung zugeordnete Bedienung auf.
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Wahlweise
weist das Werkzeug einen elektronischen Überlastregler auf, der bei
Erkennen einer höheren
Stromstärke
als der einem vorgegebenen Schwellenwert entsprechenden den Öffnungs-Schließungs-Zyklus
der Arbeitsbacke anhält und
sie wieder in die geöffnete
Position bringt.
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Wenn
beide Backen Arbeitsbacken sind, können sie zwei Bits oder ein
Bit und ein Gegenhalter sein. Ist nur eine Backe eine Arbeitsbacke,
ist dies vorzugsweise ein Bit und die Festbacke ist ein Gegenhalter,
obwohl es auch umgekehrt sein könnte oder
die Arbeitsbacke und die Festbacke beide Bits sein könnten.
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Kurze Erläuterung
der Zeichnungen
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Diese
und andere Vorteile gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen hervor, welche zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Kopfs einer erfindungsgemäßen Motorschere;
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2 eine
perspektivische Ansicht des zusammengefügten Kopfs von 1;
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3 und 4 eine
Seitenansicht bzw. eine Draufsicht des Kopfs von 2;
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5 eine
zentrale längsgeschnittene
Ansicht des Kopfs von 3 mit einem vergrößerten Detail;
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6a und 6b Draufsichten
einer Variation des Kopfs von 2 mit einem
Modell der Backen in der Öffnungs-
bzw. der Schließungsposition;
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7a und 7b Draufsichten
derselben Variation von 6a und 6b mit
einem anderen Modell der Backen in der Öffnungs- bzw. der Schließungsposition;
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8 eine
Ansicht der rechten Seite der tragbaren Motorschere, bei der die
gestrichelten Linien das Profil des den Griff bildenden Gehäuses andeuten;
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9 eine
Ansicht der linken Seite, bei der die gestrichelten Linien das Profil
des den Griff bildenden Gehäuses
andeuten;
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10 eine
Draufsicht in Richtung des Pfeils X von 9, bei der
die gestrichelten Linien das Profil des Gehäuses andeuten;
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11 eine
vergrößerte Längsschnittansicht entlang
einer zur Schneidebene senkrecht verlaufenden Mittelebene;
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12 eine
vergrößerte, entlang
der Ebene XII-XII von 8 geschnittene Ansicht; und
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13 eine
perspektivische Ansicht der Halterung von 1 bis 5.
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Wie
zunächst
aus 1–5 hervorgeht, weist
die tragbare Motorschere dieser Erfindung gemäß einem Ausführungsbeispiel
einen Kopf auf, der im wesentlichen von einer Halterung 1 gebildet
ist, welche zwei sich bewegende Backen hält, in die die Backen 3a,3b eingebaut
sind. Zwar könnten
die Backen mit den Backen einstückig
ausgebildet sein, aber es ist bevorzugt, daß die Backen, wie am besten in 1 zu
erkennen, von den Leistungsantriebsteilen 6a,6b gebildet
sind, an denen die Backen 3a,3b befestigt sind,
welche unabhängig
sind und unterschiedliche Ausgestaltungen annehmen können, wobei
Verankerungsmittel zur Befestigung der Backen 3a, 3b an
dem entsprechenden Leistungsantriebsteil 6a, 6b vorgesehen
sind. Beide von den Leistungsantriebsteilen 6a,6b gebildeten
Backen mit den eingebauten Backen 3a,3b sind angelenkt
und um eine gemeinsame Achse 6 in bezug auf die Halterung 1 drehbar,
und die Leistungsantriebsteile gehen auf gegenüberliegenden Seiten des Schneidbereichs
in bezug auf die Achse 7 davon ab, wobei die Hebelarme 8a,8b jeweils
die Zahnradsegmente 9a,9b tragen, die in diametral
gegenüberliegende
Bereiche desselben Ritzels 10 eingreifen, das zu einem
Zahnradantrieb am Ausgang eines mit einem (nicht gezeigten) Elektromotor 73 verbundenen
Getriebeantriebs gehört.
Vorzugsweise schneidet die Drehachse des Ritzels 10 die
Drehachse 7 der Backen und entsprechenden Backen 3a,3b und
Hebel 8a,9a;8b,9b orthogonal.
Bei Drehung des Ritzels 10 drehen sich bei dieser Anordnung
beide Backen und die entsprechenden Backen 3a,3b in
bezug auf die Achse 7 unter demselben Winkel in entgegengesetzte
Richtungen, wobei sie jeweils den halben Verfahrweg zwischen einer Öffnungs-
und einer Schließungs-Position
und umgekehrt zurücklegen.
Die Schere weist eine Steuerungseinrichtung des Motors 73 zum
Bewegen der angelenkten Backen zwischen einer Öffnungs-Position und einer
Schließungs-Position
und umgekehrt auf, wobei die Anordnung in einem Gehäuse untergebracht
ist, in welches ein mit einem (nicht gezeigten) Bedienauslöser versehener
Griff integriert ist.
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Vorteilhafterweise
ist das Reduktionsgetriebe 84 ein Reduktionsgetriebe mit
Planetenrädern, deren
Eintrittswelle koaxial zu ihrer Austrittswelle und der Drehachse 10 ist,
und das Getriebe zwischen dem Ritzel 10 und dem Zahnradsegment 9a,9b ist ein
ex ternes Kegelradgetriebe, so daß der Durchmesser des Ritzels 10 nicht
zum Radius der Segmente des Zahnrads 9a,9b der
Backen in Längsrichtung
der Schere hinzuaddiert wird. Zusammen mit der Tatsache, daß jede Backe
nur die Hälfte
des Gesamtverfahrwegs zurücklegt,
ermöglicht
dies eine extrem kompakte und leichtgewichtige Ausgestaltung, sowohl
in der Breite als auch in der Länge,
des Kopfs der tragbaren Motorschere gemäß der Erfindung.
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Zu
ihrer Befestigung weisen sowohl die Leistungsantriebsteile 6a,6b als
auch die Backen 3a,3b jeweils zueinander koaxiale
Durchgangsbohrungen 1,2 für die Achse 7 auf
und die erwähnten
Mittel zur Verankerung der Backen 3a,3b an den
Leistungsantriebsteilen 6a,6b weisen zusätzlich zu
den Durchgangsbohrungen 1,2 für die Achse 7 mindestens
einen Befestigungspunkt auf. Vorzugsweise weist die Schere der Erfindung
wenigstens zwei und lieber drei Verankerungspunkte auf, die winklig
um die Durchgangsbohrungen 1,2 für die Achse 7 verteilt
sind. Wie am deutlichsten aus den Einzelheiten in 5 zu
erkennen, weisen die Verankerungspunkte jeweils eine außen zylinderförmige Zentrierbuchse 24 auf,
die durch die jeweiligen zueinander koaxialen Bohrungen 36,37 des
Leistungsantriebsteils 6a,6b und der Backe 3a,3b geführt ist,
wobei die Zentrierbuchse 24 mit einem Kopf 25 versehen
ist, der in einem äußeren Rücksprung
der Backen 3a,3b untergebracht ist, und mit einer
mittigen Gewindebohrung 26, in die eine mit einem Kopf 27 versehene
Schraube 21 eingeschraubt ist, die in einem äußeren Rücksprung
des Leistungsantriebsteils 6a,6b untergebracht
bleibt, ohne über
dessen Außenfläche hinauszuragen.
Obwohl das Vorhandensein der Zentrierbuchse 24 für eine sehr
genaue Zentrierung der Backen 3a,3b in bezug auf
die Leistungsantriebsteile 6a,6b sorgt, schützt sie
aber auch gleichzeitig das Gewinde der Schraube 21 für den Fall,
daß beide
Teile rutschen; auch eine einfachere Befestigung wäre möglich, wobei
dann die Schrauben 21 direkt in die Gewindebohrungen des
Leistungsantriebsteils eingeschraubt werden.
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Das
Ritzel 10 ist an einer Welle 11 befestigt, die
von einem Lager 31 gelagert wird, das in einem Rücksprung 30 der
Halterung 1 untergebracht ist, wobei aus deren einem Ende
eine Gabel 12 nach vorne herausragt, die die Drehachse 7 der
Leistungsantriebsteile 6a,6b und der jeweiligen
Backen 3a,3b trägt, wobei die Gabel 12 zwei Arme
aufweist, die auf Seiten angeordnet sind, die dem sie enthaltenden Ritzel 10 diametral
gegenüberliegen.
An dem anderen Ende der Halterung 1 ist ein (nicht gezeigtes)
Reduktionsgetriebe 84 des Motors 73 befestigt.
Zwischen den beiden Armen der Gabel 12 sind zwei Leistungsantriebsteile 6a,6b gehalten,
wobei die jeweiligen Backen 3a,3b daran befestigt
sind und aneinander anliegen, wobei sie ein Axiallager 13 festhalten,
das zur Hälfte
in jeweiligen Rücksprünge 32 der Backen 3a,3b untergebracht
ist, und axial gegen einen O-Ring 33 andrücken, der
die Umfänge
der Rücksprünge verschließt. Vorzugsweise
ist das Axiallager 13 ein Nadellager, das die Böden der
Rücksprünge 32 als
Gewindebahn nutzt. Auf dem Boden wenigstens eines der Rücksprünge 32 kann
jedoch wenigstens eine Paßscheibe 34 untergebracht
sein, um mögliche
Höhenunterschiede
auszugleichen, wobei es in diesem Fall notwendig sein kann, zusätzlich eine
Stützunterlegscheibe 13a für das Lager 13 zur Verfügung zu
haben. Offensichtlich könnte
das Lager 13 in einer vereinfachten Ausführungsform
weggelassen werden.
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Obschon
nicht zwingend erforderlich, weist die erfindungsgemäße Schere
jeweilige Lager 14 auf, die in Rücksprüngen 38 der Außenflächen der Leistungsantriebsteile 6a,6a untergebracht
sind, wobei das Lager durch o-Ringe 35 geschützt ist,
die axial von Abdeckungen oder vergrößerten Enden der Arme der Gabel 12 hinuntergedrückt werden,
an deren Enden sich Bohrungen 20 für die Achse 7 befinden,
die sich durchgehend durch die Leistungsantriebsteile 6a,6b und
die jeweiligen Backen 3a,3b erstreckt. Die Figuren
stellen die Lager 14 als Radialkugellager dar, es könnte jedoch
auch ein anderer Typ von Lager oder eine Reibbüchse sein.
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Wie
am deutlichsten in 5 zu erkennen, weist die Achse 7 zur
Erleichterung ihrer Montage und guten Funktionsfähigkeit eine Buchse 15 auf,
die mit einem Kopf 16 und einer zylindrischen Endfläche 11 versehen
ist, an die die Bohrungen 20 der Arme der Gabel 12 und
die Lager 14 und eine zentrale Gewindebohrung 17 innen
angepaßt
sind, wobei deren Kopf 16 in Arbeitsposition an der Außenfläche eines der
Arme der Gabel 12 anliegt, während ein Kopf 18 einer
in die zentrale Bohrung 17 eingeschraubten Schraube 19 an
der Außenfläche des
anderen Arms der Gabel 12 anliegt.
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Wie
nunmehr aus 8, 9 und 10 hervorgeht,
weist die tragbare Motorschere dieser Erfindung gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
eine Halterung 5, die mit einem Abtrieb 42 eines Motors 43 in
Verbindung steht, und eine Schneidöffnung 44 mit zwei
Schneidbacken 3a,3b auf, von denen eine eine Arbeitsschneidbacke 3a ist,
die an der Halterung 5 drehbar gelagert ist und mit dem
Ausgang des Abtriebs 42 über ein Kegelradgetriebe 47 zur
Ausführung
einer Öffnungs-Schließungs-Bewegung
bezüglich
der anderen Backe 3b verbunden ist, welche feststeht. An
der Halterung 5 ist ein Gehäuse 46 (in den Figuren
durch gestrichelte Linien dargestellt) vorhanden oder daran befestigt,
das einen Griff 48 definiert, mit dem Einrichtungen zur
Steuerung des Werkzeugs gekoppelt sind. Der Motor 43 ist
mit einem Reduktionsgetriebe 54 verbunden, das mit einem
zylindrischen Ausgangsende versehen ist, aus dem eine Achse 11 hinausragt,
die den Abtrieb 42 bildet.
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Zwar
ist das in 1 bis 7b dargestellte Ausführungsbeispiel
mit Doppelarbeitsbacke ohne Motor und Griff dargestellt, aber die
Anordnung aus Motor 43, Reduktionsgetriebe 54,
Gehäuse 54,
Griff 48 usw. könnte
daran angebracht werden, wie dies in bezug auf das in 8 bis 13 dargestellte
Ausführungsbeispiel
einer einzelnen Arbeitsbacke offenbart ist.
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Die
Halterung 5, die in 13 separat
gezeigt ist, ist einstückig
und weist einen Kupplungsabschnitt 57 zur Verbindung mit
dem Abtrieb 42 und einen nach vorne verlängerten
Seitenarm 60 auf, an dem die Schneidöffnung 44 und der
Mechanismus zu deren Steuerung befestigt sind.
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Der
Kupplungsabschnitt 57 ist im wesentlichen zylindrisch und
weist einen glasförmigen
hohlen Endbereich 65 auf, in dem eine erste Befestigungsanordnung
in Form eines Innengewindes 58 angeordnet ist, das in einer
zweiten Befestigungsanordnung in Form eines Außengewindes 62 befestigt,
verbunden und an dem zylindrischen Ausgangsende des Reduktionsgetriebes 54 angeordnet
ist.
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An
einer Innenfläche 64 des
Arms 60 ist die Festbacke 3b befestigt, und daneben
ist die Arbeitsbacke 3a montiert. Durch den Kupplungsabschnitt 57 erstreckt
sich ein Durchgang 66, damit das an der Achse 11 des
Abtriebs 42 befestigte konische Ritzel 10 sich
in einen Raum bewegen kann, der vor einem Bereich liegt, von dem
aus der Arm 60 beginnt und in dem das konische Ritzel 10 in
das mit der Arbeitsbacke 5 einstückig verbundene Segment des
Kranzrads 9 eingreift. Das Ritzel 10 und der Kranz 9 bilden ein
Kegelradgetriebe 47, das vorzugsweise eine geradlinige
Verzahnung und eine sich orthogonal hindurch erstreckende Achse
aufweist. Wie in 11 gezeigt, ist in einem Innenbereich
des Durchgangs 66 des Kupplungsabschnitts 57 ein äußerer Sitz
für ein
Radiallager 30 definiert, das innen auf einem zylindrischen
Bereich einer Nabe des konischen Ritzels 10 sitzt. Deswegen
werden die Radialbelastungen der Achse 11 von dem Lager 30 auf
die Halterung 5 übertragen,
wodurch eine Beschädigung
des Innenlagers des Ausgangs des Reduktionsgetriebes 54 verhindert
wird. Das Radiallager 30 ist vorzugsweise ein einfaches
Kugellager.
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Wie
am deutlichsten in 13 zu erkennen, weist die Innenfläche 64 des
Arms 60 einen flachen Endbereich mit kreisförmiger Kontur
auf, in dessen Mitte sich ein Loch 67 zur Befestigung einer
Achse befindet, die, wie nachfolgend im einzelnen offenbart, durch
die Festbacke 3b verläuft
und als Führung
für die
Drehbewegung der Arbeitsbacke 3b wirkt. In einem mittleren
Bereich der Innenfläche 64 sind
Vorsprünge 69 zur
Befestigung an den Seiten der Festbacke 3b vorgesehen,
wobei die Vorsprünge 69 eine Höhe aufweisen,
die im wesentlichen gleich der Dicke der Festbacke 3b ist.
In dem dargestellten Beispiel befinden sich in dem Bereich zwischen
den Vorsprüngen 69 zwei
Löcher
für Schrauben 70 zur
Befestigung der Festbacke 3b, obwohl wenigstens eine ausreichen
würde.
In einem Bereich des Arms 60 nahe des Kupplungsabschnitts 57 ist
eine Aussparung 61 angeordnet, die wenigstens einen Teil
des Raums für
das konische Ritzel 10 bietet, in dem es in das Kranzradsegment 9a eingreift.
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Zur Übertragung
der Kraft des Getriebes 47 auf die Arbeitsbacke 3a weist
das Werkzeug einen Leistungsantriebsteil 6 auf, der mit
einem im wesentlichen kreisförmigen
Abschnitt versehen ist, der an der Außenfläche der Arbeitsbacke 3a anliegt
und durch dessen zentralen Bereich die Achse 7 verläuft. Von
dem im wesentlichen kreisförmigen
Bereich steht ein Hebelarm 8a ab, an dem die Verzahnung des
Kranzrads 9a endet. An diesem Kraftantriebsteil 6 ist
ein Loch 73 vorgesehen (siehe 12), das
ei nem entsprechenden Loch der Arbeitsbacke 3a zur Unterbringung
eines Mitnehmerstifts 74 dazwischen zugewandt bleibt. In
Abhängigkeit
von den Anforderungen der Ausgestaltung könnten jedoch zwei oder mehr
Mitnehmerstifte in entsprechenden, einander zugewandten Lochpaaren
an dem Antriebsteil 6a und der Arbeitsbacke 3a untergebracht
sein.
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Die
Achse 7 durchquert nacheinander den Leistungsantriebsteil 6a,
die Arbeitsbacke 3a, die Festbacke 3b und den
Arm 60 der Halterung 5, wobei sie als Gelenkachse
der Anordnung aus Kraftantriebsteil 6 und Arbeitsbacke 3a,
als Positionierstift der Festbacke 3b und als Dichtungs-
und Befestigungselement bei der Montage des Arms 60 der
Halterung 5 wirkt. Aus diesem Grund und, wie am besten in 12 zu
erkennen, weist die Achse 7 auf: an einem Ende einen breiten
und flachen Kopf, der ein in einer Aussparung einer Außenfläche des
Kraftantriebsteil 6 untergebrachtes Radiallager 14 festhält; in einem
mittleren Bereich einen zylindrischen Abschnitt 83, auf
dem sich die Anordnung aus Kraftantriebsteil 6a und Arbeitsbacke 3a dreht
und der als Positionierstift für
die Festbacke 3b dient; und am gegenüberliegenden Ende einen Gewindebereich 76, der
an einer Mutter 77 befestigt ist, die in einer Außenfläche des
Arms 60 der Halterung 5 eingebettet bleibt. Zwischen
der Arbeits- und der Festbacke 3a und 3b ist ein
Axiallager 13 angeordnet, das in einer Aussparung der Festbacke 3b eingebettet
bleibt. Das Axiallager 13 wird durch ein ringförmiges Dichtelement 33,
wie beispielsweise einen elastischen O-Ring, der zwischen der das
Axiallager 13 umgebenden Arbeits- und Festbacke 3a und 3b festgehalten
ist, vor Schmutz geschützt.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Radiallager 14 ein einfaches Kugellager und das Axiallager 13 ein
Nadellager. Die Einstellung der Öffnungs-
und Schließungsbewegung
der Arbeitsbacke 3a in bezug auf die Festbacke 3b wird
mittels einer Kombination aus einer oder mehrerer Paßscheiben 34,
die auf dem Boden der Aussparung der Festbacke 3b angeordnet
sind, in der das Axiallager 13 untergebracht ist, und einer
vorgegebenen Vorlast der Achse 7, die mittels ihres Gewindebereichs 76 angezogen
wird, ausgeführt.
Die Paßscheiben 34 können aus
metallischem oder synthetischem Material bestehen, und falls mehr
als eine vorhanden ist, können sie
alle dieselbe Stärke
oder unterschiedliche Stärken
haben.
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Das
Gehäuse 46,
das in 8 bis 10 in gestrichelten Linien gezeigt
ist und auf das zu Beginn dieser Beschreibung Bezug genommen wurde,
ist vorzugsweise an der Halterung 5 befestigt, obwohl es auch
einstückig
damit ausgebildet sein könnte.
In das Gehäuse 46 sind
der Griff 48 und die Steuerungsmittel 49,50 integriert,
die üblicherweise
einen Druckknopf 49 zum Antreiben des Motors 43 und
eine einer Sicherheitsvorrichtung zugeordnete Bedienung 50 aufweisen.
Bei jeder Betätigung
des Druckknopfs 49 startet eine Abfolge von Bewegungen
des Motors 43, was eine schnelle Öffnungs-Schließungs-Bewegung der
Arbeitsbacke 3a in bezug auf die Festbacke 3b zur
Folge hat. Die tragbare Schere der Erfindung weist wahlweise auch
einen elektronischen Überlastregler
auf, der bei Erkennen einer höheren
Stromstärke
als der einem vorgegebenen Schwellenwert entsprechenden den Öffnungs-Schließungs-Zyklus der
Arbeitsbacke 3a anhält
und sie wieder in die geöffnete
Position bringt.
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Zwar
ist in dem in den Figuren darstellten Ausführungsbeispiel die Arbeitsbacke 3a tatsächlich eine
Backe und die Festbacke 3b tatsächlich ein Gegenhalter, aber
in Abhängigkeit
von der gewünschten Anwendung
wäre auch
die umgekehrte Anordnung möglich
oder eine Anordnung, bei der die Arbeitsbacke 3a und die
Festbacke 3b Bits sind.
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Die
allen Ausführungsbeispielen
gemeinsamen funktionellen Eigenschaften der Motorschere dieser Erfindung
sind mit Bezug auf 6a,6b und 7a,7b gezeigt,
in denen der dargestellte Kopf in jeder Hinsicht analog zu dem in 1–5 gezeigten
ist, außer
im Hinblick auf eine andere Verteilung der die Backen 3a,3b an
den Leistungsantriebsteilen 6a,6b um die Achse 7 verankernden
Punkte.
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Wie
nun konkret aus 6a,6b hervorgeht,
zeigt der Kopf eine Variation der beiden Backen 3a,3b,
die jeweils einen konkave Schneide 28a,28b aufweisen,
wobei die Konkavitäten
im Betrieb einander zugewandt bleiben und während des Schneidvorgangs dazu
neigen, den zu schneidenden Gegenstand 4 in einer Position
festzuhalten, die der Achse 7 so nahe wie möglich ist,
wobei auf diese Weise die Hebelarme der Schere und damit der Energieverbrauch
bei jedem Schnitt optimiert werden, was zu einer Verlängerung
der Lebensdauer der Batterie beiträgt. Bei diesem Backenmodell
ist es wesentlich, daß ein
Sensorsystem zur Steuerung des Betriebs des Motors 73,
beispielsweise der Stärke
des von dem Motor 73 verbrauchten Stroms, zur Verfügung steht.
Wenn der zu schneidende Gegenstand 4 so hart ist, daß die normale
Verfahrbewegung der Backen 3a,3b und das Fortschreiten
des Schneidens nicht möglich
ist, überschreitet
der Stromverbrauch des Motors 73 einen vorgegebenen Schwellenwert, wobei
der Verbrauch von dem Sensorsystem erkannt wird, das das Abschalten
des Stroms oder die Umkehr der Drehrichtungen des Motors 73,
wobei weder er noch die Getriebeantriebe beschädigt werden, anordnet.
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In 7a,7b zeigt
der Kopf 9 der Schere der Erfindung eine andere Variation
der beiden Backen 3a,3b, wobei eine von ihnen
eine konkave Schneide 29a aufweist, während die andere eine konvexe
Schneide 29b aufweist, so daß im Betrieb die Konkavität der ersteren
der Konvexität
der zweiten zugewandt ist. Diese Art der Schneiden bewirkt, daß, wenn
der sich auf dem Grund der Öffnung
zwischen den Backen 3a,3b befindende zu schneidende Gegenstand 4 zu
hart ist, dieser dazu neigt, sogar bis zum Ausgestoßenwerden
nach außen
zu rutschen, wobei der Mechanismus geschützt wird, obschon auch das
mittels Stärkesensoren
Schutz bietende erwähnte
System verwendet werden kann.
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Eine
weitere Eigenschaft zur Optimierung des Energieverbrauchs besteht
aus Hubendesensoren, üblicherweise
Sensoren mit Halleffekt, die erfindungsgemäß den Motor 73 während eines
vorgegebenen Zeitraums, bevor die Leistungsantriebsteile 6a, 6b und
entsprechenden Backen 3a, 3b ihr mechanisches
Hubende erreichen, als Vorsichtsmaßnahme für die danach stattfindenden
trägheitsbedingten
Bewegungen während
der Momentanbewegungen beim Anhalten abschalten. Wenn also das Ende
des Hubs des Schließens
der Vorrichtung erreicht ist, kehrt er nicht die Drehrichtung des
Motors 73 um, wenn dieser noch trägheitsbedingt gegenläufig dreht,
wodurch ein Höchstbetrag
an Energie verbraucht wird, sondern während der Zeit, in der der Motor 73 trägheitsbedingt
dreht, wird dieser abgeschaltet und erst im entgegengesetzten Sinn
eingeschaltet, wenn er bereits angehalten hat.
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Als
letztes sei darauf hingewiesen, daß die offenbarten und in den
Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
rein veranschaulichend sind und den durch die angefügten Ansprüche begrenzten
Umfang der Erfindung nicht einschränken.