EP0286837B1 - Messereinsatz - Google Patents

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Publication number
EP0286837B1
EP0286837B1 EP88103837A EP88103837A EP0286837B1 EP 0286837 B1 EP0286837 B1 EP 0286837B1 EP 88103837 A EP88103837 A EP 88103837A EP 88103837 A EP88103837 A EP 88103837A EP 0286837 B1 EP0286837 B1 EP 0286837B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting element
knife
cutting surface
blade insert
bore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88103837A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0286837A1 (de
Inventor
Winfried D. Wittek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chicago Pneumatic Tool GmbH
Original Assignee
Chicago Pneumatic Tool GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chicago Pneumatic Tool GmbH filed Critical Chicago Pneumatic Tool GmbH
Publication of EP0286837A1 publication Critical patent/EP0286837A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0286837B1 publication Critical patent/EP0286837B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G3/00—Attaching handles to the implements
    • B25G3/34—Attaching handles to the implements by pressing the handle on the implements; using cement or molten metal, e.g. casting, moulding, by welding or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B7/00—Hand knives with reciprocating motor-driven blades

Definitions

  • the invention relates to a knife insert for tools with an oscillating head, preferably of the type used for the separation of rubber or adhesive beads on windshields, with a cutting surface which is delimited by one or more cutting edges, the knife being perpendicular to its cutting surface Is angled in an L-shape, the cutting surface forms a first L-leg and the second L-leg, which extends essentially vertically from the cutting surface, has a connecting element for connection to an actuating tool.
  • Knives of this type generally have a flat, possibly slightly spherical cutting surface and, in operation, are attached to an oscillating head which carries out very rapidly oscillating rotary movements over a small angular range.
  • the knife is attached to a spindle serving as a tool holder, which in turn is attached to the head of the tool or drive assembly so as to be rotatable about the small angular range mentioned.
  • Knives are known which are either Z-shaped or U-shaped in the side view, one leg of the U or the Z forming the cutting surface or cutting edge, while the knife is fastened to the tool carrier or the spindle with the other leg has been.
  • the intermediate piece connecting the two legs and extending essentially perpendicular to them serves above all to be able to use the knife even in inaccessible places, such as for car windscreens between the support surface in the window frame and the windshield itself.
  • the connection area was also made of the shaft correspondingly complex and expensive and it was generally used for the manufacture of the shaft much more material than for the manufacture of the cutting part of the knife.
  • the material properties mentioned, which are important for the cutting edge are only of minor importance for the shaft. Only a certain strength is required for small construction measures, since the knife is exposed to considerable loads during operation.
  • the axis of rotation is far away from the shaft part which extends perpendicularly from the cutting edge.
  • This part also performs the oscillatory rotary movements with a stroke of a few mm.
  • this creation part lies exactly between the edge of the windshield and the vehicle frame. The oscillating rotary movements of this shaft part can damage the vehicle frame and / or the windshield.
  • a knife insert of the type described in the introduction is known from US-A-4,215,475.
  • the invention is based on this.
  • this known knife insert proves to be disadvantageous in various respects. Due to the screw connection to the drive shaft, the knife is only laborious and time-consuming to change using two screws.
  • the drive shaft, which sets the knife in oscillatory motion is of relatively large volume due to the screw connection and impairs accessibility to the workpiece, in particular when cutting rubber or adhesive beads in the corner areas of the windshields.
  • the problem may arise that the screw fastening loosens over time at the relatively high oscillation frequencies of the knife insert, and problems arise with regard to the safety and functionality of the known device.
  • the knife insert should be inexpensive to manufacture by using different materials for the knife and the connecting element.
  • the object of the invention is to further develop the known knife insert in such a way that an improvement in the properties of use and the functionality is ensured while at the same time being inexpensive to produce
  • the large-area welding has the advantage of sufficient strength of the connection between the L-shaped knife and the connecting element. This connection is exposed to considerable loads during the operation of the tool.
  • the tool oscillates very quickly, for example at 25,000 strokes per minute. Simply because of the inertia of the L-shaped knife, enormous acceleration forces then occur at the fastening point, which could lead to the breaking of a welded joint along a running weld seam.
  • the dynamic loads are therefore extremely high, especially since, in addition to the inertial forces, the resistance of the knife, which very quickly penetrates into an adhesive bead, has to be overcome during the oscillating movements of the knife insert.
  • the large-area welding also represents a considerably more permanent and safe way of connecting the knife to the connecting element than is possible by screwing. Due to the high oscillation frequency, there is a risk of loosening the screw connections in the known knife insert, whereby the functionality but also the functional reliability can be extremely impaired.
  • the connecting element can be made very tapered.
  • the possibility of a tapering of the drive shaft is limited by the fact that the drive shaft must have a plurality of threaded holes for fastening the knife by means of screws.
  • the drive shaft of the known arrangement does not in itself constitute a connecting element to the actuating tool, but is part of the actuating tool.
  • a connecting element is provided at all, which has a bore or a groove, the groove or bore extending substantially perpendicular to the direction of insertion of the knife insert in the tool holder, the possibility is created of the knife insert in the case replace the wear very quickly.
  • the connecting element is welded to the second L-leg by friction welding.
  • connection is very durable and can be made in a matter of seconds.
  • a material can be selected for the connecting element which is much easier to process than the material from which the knife edge and knife shaft are made, and which can nevertheless be easily welded to the knife shaft.
  • the connecting element is a part with a polygonal cross section. Such a part can be easily non-positively and positively attached to a corresponding receptacle on the tool carrier or the spindle of the device which drives the knife.
  • a four- or six-sided shape of the connecting element is preferred.
  • Four- and six-sided forms are used as standard for the power transmission, so that appropriately prepared raw material can be procured and processed at low prices.
  • one of the surfaces of the connecting element in the connecting region with the shaft can optionally be made larger, so that the usual, regular cross-sectional shape no longer results, but rather the connecting element at least in the region in which it welds to the shaft of the knife is asymmetrically shaped.
  • the octagonal or twelve-sided shape or a wave shape of the surface of the connecting element have proven to be expedient.
  • the polygonal elements need not be regular polygonal shapes.
  • a square can also have two narrow and two wide sides, that is to say the cross section of a sheet metal strip.
  • the second L-leg of the knife insert itself can also form the connecting element 4.
  • this can also be inserted into receptacles of a spindle, which is otherwise provided for regular polygonal shapes, the two narrow sides of the connecting element respectively resting in opposite corners of the polygonal receptacle.
  • a screw connection can also be provided between the connecting element and the tool carrier.
  • the connecting element itself can be designed as a screw which can be screwed into a corresponding thread of the tool carrier or the spindle.
  • the symmetrical polygonal connectors have the advantage that the knife insert can be inserted into the spindle rotated by fixed angular amounts. With a regular twelve-sided connection, for example, this angle is 30 °. In the case of a screw connection, the orientation of the knife is generally not so well defined, but can optionally be set as desired using additional holder elements such as lock nuts or the like.
  • the connecting element has a bore or a groove which extends substantially perpendicular to the direction of insertion of the connecting element into the tool carrier.
  • a groove can, for example, be arranged at a fixed axial height along the entire circumference of the connecting element, so that an axial holding of the connecting element by parts engaging in the groove is independent of the orientation in which the knife insert or the connecting element is inserted into the spindle .
  • a locking pin to be guided through a suitable bore in the tool carrier can be inserted into the groove or bore.
  • the knife insert is secured against axial displacement by a locking pin being passed through a bore in the tool carrier, which is at the same axial height as the groove of the inserted connecting element.
  • the bore in the tool carrier and the groove or a corresponding bore in the connecting element are arranged relative to one another such that the locking pin also engages in the groove or the bore of the connecting element.
  • the locking pin can in turn be secured against slipping out of the bore by spring elements.
  • the axial securing of the knife is particularly necessary because the drive elements for the knife perform up to 25,000 strokes per minute and a knife slipping out could be thrown at high speed and could injure people.
  • the connecting element is attached to the second L-leg at a distance from the cutting surface.
  • the connecting element which, for example as a square or hexagonal pin, has a significantly larger cross section than the knife shank or the second L-leg, cannot be easily fitted into narrow gaps or slots, e.g. insert between the windshield and the body, so that it is advantageous if the connecting element is attached to the shaft at a distance from the cutting surface, so that the remaining free shaft part allows the knife to be inserted into the inaccessible areas mentioned.
  • connection element tapers in the direction of the cutting surface.
  • the connecting element can additionally be attached to the shaft at a distance from the cutting surface or not.
  • the tapered part then allows a better insertion of the knife and the knife shaft and possibly also parts of the connecting element into the inaccessible areas mentioned.
  • a connecting element is preferred according to the invention, which can be positively inserted into an adapter provided with a screw connection.
  • the plug-in knife inserts can also be attached to a conventional spindle with a screw thread.
  • the new, plug-in knife inserts therefore do not require the replacement of entire drive units, but the conventional drive units can continue to be used, with either only the spindle being replaced or the one mentioned Adapter is screwed onto the conventional spindle by means of a clamping screw.
  • FIG. 1 shows a knife insert 1 with a cutting surface 2 and a shaft 3 to which a connecting element 4 is welded.
  • the connecting element 4 is mounted at a distance from the cutting surface 2 on the shaft 3 and bevelled at its lower left corner, so that it tapers in the direction of the cutting surface 2. In this way, additional space is gained in order to be able to work with the knife in corner areas and similar places that are difficult to access.
  • the connecting element 4 has in its upper third a circumferential, semi-cylindrical groove 5 and, moreover, has the shape of a square rod, as can best be seen in FIG. 2a.
  • the connecting element 4 is not arranged exactly above the cutting surface 2, but is slightly offset.
  • the axis of rotation around which the Knife executes torsional vibrations in operation essentially coincides with the axis of symmetry 8 of the square rod.
  • the knife is balanced overall with respect to the axis of rotation 8, that is to say that the axis of rotation 8 runs through the center of gravity of the knife insert 1. This contributes to a particularly smooth running during the operation of the cutting device.
  • Figure 2b differs from that of Figure 2a only in that the connecting element 4 is arranged over the rear end of the cutting surface 2 and is not laterally offset.
  • 2c, d and e show further knife shapes, the cross section of the connecting element 4 appearing in FIG. 2e in the form of a regular hexagon.
  • a corner of the hexagon is completely milled or ground away, so that the hexagon in the connecting area can be welded to the shaft 3 over a larger area.
  • the knives shown can have cutting edges either only on one side or also on both sides.
  • a spindle 6 can be seen in FIG. 3, which performs rotary movements oscillating about an axis of rotation 9 during operation.
  • the maximum angle of rotation for these movements is generally less than 20 °.
  • the spindle 6 consists of a multiply graduated cylindrical structure, the lower cylinder parts having an enlarged diameter being designed to accommodate a knife insert. It became conventional for the well-known knives a fastening by means of a screw is provided in the thread 10, but the screw was not firmly connected to the knife insert, but merely fixed the knife in a certain position.
  • the spindle 6 described here still leaves such an attachment option open, since in addition to the receptacle 11 with a star-shaped cross section, the thread 10 is provided inside the spindle 6.
  • a conventional knife comes with its fastening part either on the lower surface of the disc 13 or the hexagonal disc 14 to the plant.
  • the hexagon washer 14 also serves to hold the spindle 6 with the aid of a wrench or the like when fastening a knife insert or in other work on the spindle 6.
  • the receptacle 11 for the plug-in knife insert 1 is star-shaped with eight right-angled outer corners, as can best be seen in the view from below shown in FIG. In this way, it is also possible to insert a four-sided connecting element 4, as shown in FIGS. 1 and 2a to 2d, into the receptacle 11.
  • the corners of the square engage in every second corner of the octagonal star 11.
  • the octagonal cross section of the receptacle 11 makes it possible to insert the knife insert 1 into the receptacle 11 rotated by a fixed angle of 45 ° or a multiple thereof.
  • the arrangement of the knife insert 1 can thus be optimally adapted to the given space and working conditions.
  • the knife movement itself is not influenced by the orientation of the connecting element 4 in the receptacle 11, since the axis of symmetry 8 of the connecting element 4 coincides with the axis of rotation 9 of the spindle 6.
  • the disc 13 at the lower end of the spindle 6 also has a bore 7 through which a locking pin 15 can be inserted.
  • the distance of the bore 7 to the upper end face of the receptacle 11, to which the connecting element 4 of the knife insert 1 strikes when inserted, corresponds essentially to the distance of the groove in the connecting element 4 from its upper edge or upper side, which strikes the end face of the receptacle 11.
  • locking pin 15 is inserted into the bore 7 after the connecting element 4 has been inserted into the receptacle 11, the securing pin lies in the groove 5 of the connecting element 4 and thus prevents the connecting element 4 from moving axially or slipping out of the receptacle 11
  • Figure 5 shown locking pin is available in the illustrated embodiment as a ring spring pin in standardized sizes.
  • the second leg 16 of the locking pin 15 engages in a groove 12 provided on the outer edge of the disk 13, the curvature of the second leg 16 also being adapted to the curvature of the disk 13.
  • the leg 16 of the locking pin 15 presses against the outer edge of the groove 12, while the leg 17 of the locking pin 15 is received in the bore 7 of the washer 13 and in the groove 5 of the connecting element 4. In this way, the locking pin 15 cannot slip out of the bore 7 and the groove 5, so that the connecting element 4 or the knife insert 1 are held securely.
  • the bore 7 can be arranged in any manner in the disk 13, as long as only its part lying radially on the inside with respect to the disk 13 is aligned with the groove 5 of an inserted connecting element 4.
  • the spindle 6 shown can thus be used either for the fastening of the hitherto known knives or knife inserts which are U-shaped in side view, as well as for the new plug-in knife inserts 1 according to the present invention.
  • a great advantage of the plug-in knife inserts in combination with the corresponding spindle lies in the fact that the knife inserts can be released very quickly by pulling out the locking pin 15 and removing the connecting element 4 from the receptacle 11 and, if necessary, exchanging them. Especially when work is constantly changing, for example when removing windshields of different types of cars in a repair shop, the possibility of a quick knife change is very advantageous.
  • the thread 10 can be dispensed with
  • the receptacle 11 can have a hexagonal or twelve-sided cross section
  • the connecting element 4 can also be secured in another way against axial displacement, e.g. by a circlip, a snap coupling or the like.
  • the connecting element 4 is arranged on the outside, ie on the side of the second L-leg 3 facing away from the cutting surface.
  • the connecting element 4 could also have a slot in its lower part, the L-leg 3 being received in the slot 3 and being welded there.
  • the axis of rotation 9 can run through the L-leg 3, so that the oscillatory rotary movements of the L-leg 3 thereby have a minimal Have hub.
  • an adapter 20 is shown in a side view.
  • the adapter 20 has a slot 21 for receiving a leg 3 of an L-shaped knife insert 1.
  • the leg 3 of the knife insert 1 can be fastened with a screw in the slot 21 of the adapter 20 in that the screw into the thread 23 of the Bore 22 is screwed in and thereby clamps the leg 3.
  • the leg 3 can have a suitable bore through which such a screw is passed.
  • the leg 3 of the knife insert 1 could also be held in the slot 21 by other clamping elements, in particular the slot could also be formed between a movable part of the adapter 20 and the rest of the adapter part.
  • the adapter 20 is fastened to the spindle 6 with the aid of a screw, the screw being screwed into the thread 10 of the spindle 6.
  • the adapter 20 has a screw head receptacle 24 and a through hole 25.
  • the adapter 20 has a recess 26 for receiving the hexagon washer 14 so that it can be connected to the spindle 6 in a rotationally fixed manner.
  • the adapter 20 can be attached both to the conventional spindles and to the spindles 6, which according to the invention has a receptacle for insertable knife inserts.
  • the adapter 20 is chamfered on the side opposite the slot 21.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Messereinsatz für Werkzeuge mit Schwingkopf, vorzugsweise von der Art, wie sie für das Auftrennen von Gummi- oder Klebwülsten an Windschutzscheiben verwendet werden, mit einer Schneidfläche, welche durch eine oder mehrere Schneidkanten begrenzt ist, wobei das Messer senkrecht zu seiner Schneidfläche L-förmig abgewinkelt ist, die Schneidfläche einen ersten L-Schenkel bildet und der von der Schneidfläche sich im wesentlichen senkrecht erstreckende zweite L-Schenkel ein Verbindungselement zur Verbindung mit einem Betätigungswerkzeug aufweist.
  • Derartige Messer weisen im allgemeinen eine ebene, gegebenenfalls leicht ballige Schneidfläche auf und sind im Betrieb an einem Schwingkopf angebracht, welcher sehr schnell oszillierende Drehbewegungen über einen kleinen Winkelbereich ausführt. Das Messer ist dabei an einer als Werkzeugträger dienenden Spindel angebracht, welche ihrerseits am Kopf des Werkzeuges bzw. Antriebsaggregates um den erwähnten kleinen Winkelbereich drehbar angebracht ist.
  • Es sind Messer bekannt, die in der Seitenansicht entweder Z- oder U-förmig ausgebildet sind, wobei jeweils ein Schenkel des U oder des Z die Schneidfläche bzw. Schneidkante bildet, während das Messer mit dem anderen Schenkel an dem Werkzeugträger bzw. der Spindel befestigt wurde. Das die beiden Schenkel verbindende und sich im wesentlichen senkrecht zu diesen erstreckende Zwischenstück dient vor allem dazu, das Messer auch an unzugänglichen Stellen einsetzen zu können, wie z.B. bei Autowindschutzscheiben zwischen der Auflageflache im Fensterrahmen und der Windschutzscheibe selbst.
  • Diese bekannten Ausführungsformen haben mehrere Nachteile gemeinsam. Zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität sind die bekannten Messer einstückig aus demselben Material hergestellt worden, da der sich von der Schneide aus zum Werkzeugträger hin erstreckendeTeil des Messers, welcher im folgenden kurz als Schaft bezeichnet wird, schmal und dünn ausgeführt wurde, um die erwähnten unzugänglichen Stellen mit der Messerschneide sicher erreichen zu können.
  • Da die Messer jedoch aus einem speziell legierten Material bestehen, welches zäh, federnd und schwer zu bearbeiten ist, war auch die Herstellung des Verbindungsbereiches des Schaftes entsprechend aufwendig und teuer und es wurde für die Herstellung des Schaftes im allgemeinen wesentlich mehr Material verbraucht, als für die Herstellung des Schneidenteiles des Messers. Andererseits sind jedoch die genannten Materialeigenschaften, welche für die Schneide wichtig sind, für den Schaft nur von untergeordneter Bedeutung. Lediglich eine gewisse Festigkeit bei kleinen Baumaßnahmen ist erforderlich, da das Messer im Betrieb erheblichen Belastungen ausgesetzt ist.
  • Weiterhin ist bei den bekannten Messern die Drehachse weit von dem Schaftteil entfernt, welcher sich senkrecht von der Schneidkante aus erstreckt. Damit führt auch dieser Teil die oszillatorischen Drehbewegungen mit einem Hub von einigen mm aus. Bei knapp in den Fahrzeugrahmen eingepaßten Windschutzscheiben liegt beim Betrieb eines solchen Werkzeuges dieser Schaffteil genau zwischen der Kante der Windschutzscheibe und dem Fahrzeugrahmen. Durch die osziliatorischen Drehbewegungen dieses Schaftteiles können also der Fahrzeugrahmen und/oder die Windschutzscheibe beschädigt werden.
  • Ein Messereinsatz der eingangs bezeichneten Art ist durch die US-A-4,215,475 bekannt geworden. Von diesem geht die Erfindung aus. Dieser bekannte Messereinsatz erweist sich jedoch in verschiedener Hinsicht als nachteilig. Das Messer ist aufgrund der Verschraubung mit der Antriebswelle mittels zweier Schrauben nur umständlich und zeitraubend zu wechseln. Der Antriebsschaft, der das Messer in oszillatorische Bewegung versetzt, ist aufgrund der Schraubverbindung relativ großvolumig ausgebildet und beeinträchtigt die Zugänglichkeit zum Werkstück, insbesondere beim Auftrennen von Gummi- oder Klebewülsten in den Eckbereichen der Windschutzscheiben. Weiterhin kann das Problem auftreten, daß sich bei den relativ hohen Oszillationsfrequenzen des Messereinsatzes die Schraubbefestigung im Laufe der Zeit löst und Probleme hinsichtlich der Sicherheit und Funktionsfähigkeit des bekannten Gerätes auftreten. Schließlich soll der Messereinsatz durch Verwendung verschiedener Materialien für das Messer und das Verbindungselement kostengünstig herstellbar sein.
  • Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Messereinsatz dahingehend weiterzubilden, daß eine Verbesserung der Gebrauchseigenschäften und der Funktionsfähigkeit bei gleichzeitiger kostengünstiger Herstellbarkeit gewährleistet ist
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Messereinsatz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Verbindungselement mit dem zweiten L-Schenkel großflächig verschweißt und das Verbindungselement sich in Richtung auf die Schneidfläche verjüngend ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement eine Bohrung oder eine Nut in seiner Oberfläche aufweist und sich die Nut oder die Bohrung im wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung des Messereinsatzes in den Werkzeugträger erstreckt.
  • Die großflächige Verschweißung weist den Vorteil einer ausreichenden Festigkeit der Verbindung zwischen dem L-förmigen Messer und dem Verbindungselement auf. Diese Verbindung ist beim Betrieb des Werkzeuges erheblichen Belastungen ausgesetzt. So oszilliert das Werkzeug sehr schnell mit beispielsweise 25.000 Hüben pro Minute. Allein aufgrund der Trägheit des L-förmigen Messers treten dann an der Befestigungsstelle enorme Beschleunigungskräfte auf, die zum Reißen einer Schweißverbindung entlang einer auslaufenden Schweißnaht führen könnten.
  • Beim Erfindungsgegenstand sind daher die dynamischen Belastungen extrem hoch, zumal zusätzlich zu den Trägheitskräften auch noch der Widerstand des sehr schnell in einen Klebewulst eindringenden Messers bei den Oszillationsbewegungen des Messereinsatzes überwunden werden muß.
  • Erst eine großflächige Verschweißung, die man beispielsweise mit einem Reibschweiß verfahren erzielen kann, führt zu einer ausreichenden Festigkeit der Verbindung zwischen L-förmigem Messerund Verbindungselement.
  • Die großflächige Verschweißung stellt darüberhinaus einen erheblich dauerhafteren und sicheren Weg zur Verbindung des Messers mit dem Verbindungselement dar, als es durch eine Schraubung möglich ist. Aufgrund der hohen Oszillationsfrequenz besteht die Gefahr einer Lockerung der Schraubverbindungen bei dem bekannten Messereinsatz, wodurch die Funktionsfähigkeit aber auch die Funktionssicherheit äußerst beeinträchtigt werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Verbindungselement stark verjüngend ausgebildet sein kann. Bei dem bekannten Messereinsatz, von dem die Erfindung ausgeht, sind der Möglichkeit einer Verjüngung des Antriebsschaftes dadurch Grenzen gesetzt, daß dieser mehrere Gewindebohrungen zur Befestigung des Messers mittels Schrauben aufweisen muß. Im übrigen stellt der Antriebsschaft der bekannten Anordnung an sich kein Verbindungselement zum Betätigungswerkzeug dar, sondern ist ein Teil des Betätigungswerkzeuges. Dadurch, daß im Fall der Erfindung überhaupt ein Verbindungselement vorgesehen ist, welches eine Bohrung bzw. eine Nut aufweist, wobei sich die Nut bzw. Bohrung im wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung des Messereinsatzes in den Werkzeugträger erstreckt, wird die Möglichkeit geschaffen, den Messereinsatz im Falle des Verschleißes sehr schnell auszuwechseln.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungselement mit dem zweiten L-Schenkel durch Reibschweißung verschweißt.
  • Eine solche Verbindung ist sehr haltbar und läßt sich in Sekundenschnelle herstelle. Insbesondere kann für das Verbindungselement ein Material gewählt werden, welches sich wesentlich leichter verarbeiten läßt als das Material, aus welchem Messerschneide und Messerschaft bestehen, und welches dennoch ohne weiteres mit dem Messerschaft verschweißbar ist.
  • Dabei sieht die Erfindung vor, daß das Verbindungselement ein im Querschnitt mehrkantiges Teil ist. Ein derartiges Teil kann leicht kraft- und formschlüssig in eine entsprechende Aufnahme am Werkzeugträger bzw.der Spindel des Gerätes, welches das Messer antreibt, angebracht werden.
  • Dabei wird eine vier- oder sechskantige Form des Verbindungselementes bevorzugt. Vier-und sechskantige Formen werden standardmäßig für die Kräftübertragung verwendet, so daß sich entsprechend vorbereitetes Rohmaterial zu günstigen Preisen beschaffen und bearbeiten läßt. Um die Schweißverbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Schaft bzw. dem zweiten L-Schenkel des Messers mit größtmöglicher Festigkeit zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungselement und der Schaft großflächig aufeinanderliegen. Bei Vierkantmaterial ist dieses leicht zu erreichen. Bei Sechs- oder Mehrkantmaterial kann gegebenenfalls eine der Flächen des Verbindungselementes im Verbindungsbereich mit dem Schaft größer ausgestaltet werden, so daß sich nicht mehr die übliche, regelmäßige Querschnittsform ergibt, sondern das Verbindungselement zumindest in dem Bereich, in welchem es mit dem Schaft des Messers verschweißt ist, asymmetrisch geformt ist.
  • Neben der erwähnten Vier- oder Sechskantform erweisen sich insbesondere die Acht- oder Zwölfkantform oder eine Wellenform der Oberfläche des Verbindungselementes als zweckmäßig.
  • Bei den Mehrkantelementen muß es sich nicht um regelmäßige Mehrkantformen handeln. So kann insbesondere ein Vierkant auch zwei schmale und zwei breite Seiten haben, also den Querschnitt eines Blechstreifens aufweisen. Gegebenenfalls kann auch der zweite L-Schenkel des Messereinsatzes selbst das Verbindungselement 4 bilden. Bei geeignet gewählter Breite eines solchen Vierkant-Verbindungselementes in Form eines Streifens bzw. einer Platte, kann dieses auch in Aufnahmen einer Spindel eingesteckt werden, die ansonsten für regelmäßige Mehrkantformen vorgesehen ist, wobei die beiden Schmalseiten des Verbindungselementes jeweils in gegenüberliegenden Ecken der Mehrkantaufnahme anliegen.
  • Anstelle der vorgenannten Formen, bei welchen das Verbindungselement kraft- und formschlüssig einfach in eine entsprechend geformte Aufnahmeöffnung des Werkzeugträgers bzw. der Spindel eingeführt wird, kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch eine Schraubverbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Werkzeugträger vorgesehen sein. Insbesondere kann das Verbindungselement selbst als Schraube ausgebildet sein, welches in ein entsprechendes Gewinde des Werkzeugträgers bzw. der Spindel einschraubbar ist.
  • Die symmetrischen Mehrkant-Steckverbindungen haben den Vorteil, daß der Messereinsatz jeweils um feste Winkelbeträge verdreht in die Spindel eingesetzt werden kann. Bei einer regelmäßigen Zwölfkantverbindung beispielsweise beträgt dieser Winkel 30°. Bei einer Schraubverbindung ist die Ausrichtung des Messers im allgemeinen nicht so gut definiert, kann jedoch durch zusätzliche Halterelemente wie Kontermuttern oder dergleichen gegebenenfalls beliebig eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verbindungselement eine Bohrung oder eine Nut aufweist, welche sich im wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung des Verbindungselementes in den Werkzeugträger erstrecken. Eine Nut kann beispielsweise in einer festen axialen Höhe entlang des gesamten Umfanges des Verbindungselementes angeordnet sein, so daß ein axiales Festhalten des Verbindungselementes durch in die Nut eingreifende Teile unabhängig von der Orientierung ist, in welcher der Messereinsatz bzw. das Verbindungselement in die Spindel eingesetzt ist.
  • Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß ein durch eine passende Bohrung im Werkzeugträger zu führender Sicherungsstift in die Nut oder Bohrung einführbar ist.
  • Nachdem also das Verbindungselement in eine entsprechende Aufnahme der Spindel eingesteckt oder gegebenenfalls auch eingeschraubt worden ist, wird der Messereinsatz gegen axiale Verschiebung gesichert, indem ein Sicherungsstift durch eine Bohrung im Werkzeugträger hindurchgeführt wird, welche auf gleicher axialer Höhe wie die Nut des eingesteckten Verbindungselementes liegt. Dabei sind die Bohrung im Werkzeugträger und die Nut bzw. eine entsprechende Bohrung im Verbindungselement relativ zueinander so angeordnet, daß der Sicherungsstift auch in die Nut oder die Bohrung des Verbindungselementes eingreift. Der Sicherungsstift kann dabei seinerseits durch Federelemente gegen ein Herausrutschen aus der Bohrung gesichert sein. Die axiale Sicherung des Messers ist vor allem auch deshalb erforderlich, weil die Antriebselemente für das Messer bis zu 25.000 Hübe pro Minute ausführen und ein Herausrutschendes Messer unter Umständen mit hoher Geschwindigkeit fortgeschleudert werden und Menschen verletzen könnte.
  • Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn bei der vorliegenden Erfindung das Verbindungselement im Abstand von der Schneidfläche am zweiten L-Schenkel angebracht ist.
  • Das Verbindungselement, welches beispielsweise als Vier- oder Sechskantstift einen deutlich größeren Querschnitt als der Messerschaft bzw. der zweite L-Schenkel aufweist, läßt sich nicht ohne weiteres in schmale Spalte oder Schlitze z.B. zwischen Windschutzscheiben und Karosserie einführen, so daß es von Vorteil ist, wenn das Verbindungselement im Abstand von der Schneidfläche am Schaft angebracht ist, so daß der verbleibende freie Schaftteil ein Einführen des Messers in die genannten unzugänglichen Bereiche erlaubt.
  • Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei welcher das Verbindungselement sich in Richtung auf die Schneidfläche verjüngend ausgebildet ist. Dabei kann das Verbindungselement wie zuvor zusätzlich im Abstand von der Schneidfläche am Schaft angebracht sein oder nicht. Der sich verjüngende Teil erlaubt dann ein besseres Enführen des Messers und des Messerschaftes und gegebenenfalls auch von Teilen des Verbindungselementes in die erwähnten unzugänglichen Bereiche.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verbindungselement bevorzugt, welches formschlüssg in einen mit Schraubanschluß versehenen Adapter einsetzbar ist.
  • Auch an einer herkömmlichen Spindel mit Schraubgewinde können so die steckbaren Messereinsätze angebracht werden.
  • Die neuen, steckbaren Messereinsätze erfordern daher nicht den Austasch ganzer Antriebsaggregate, sondern die herkömmlichen Antriebsaggregate können weiterhin benutzt werden, wobei entweder nur die Spindel ausgetauscht wird oder der erwähnte Adapter mittels einer Spannschraube an der herkömmlichen Spindel angeschraubt wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Messereinsatz mit Verbindungselement in der Seitenansicht,
    Figur 2a
    das Messer aus Figur 1 in der Draufsicht von oben,
    Figuren 2b-e
    je eine Ansicht entsprechend Figur 2a für verschiedene Typen von Messereinsätzen,
    Figur 3
    eine Seitenansicht auf eine Spindel, in welche Messereinsätze einsteckbar sind,
    Figur 4
    eine Ansicht der Spindel nach Figur 3 von unten,
    Figur 5
    eine Ansicht entsprechend Figur 4 mit in die Spindel eingestecktem Sicherungsstift,
    Figur 6
    einen Adapter zum Anbringen eines L-förmigen Messers an eine Spindel und
    Figur 7
    die Ansicht auf den Adapter nach Figur 6 von unten.
  • In Figur 1 erkennt man einen Messereinsatz 1 mit einer Schneidfläche 2 und einem Schaft 3, an welchen ein Verbindungselement 4 angeschweißt ist. Das Verbindungselement 4 ist im Abstand von der Schneidfläche 2 am Schaft 3 angebracht und an seiner linken unteren Ecke abgeschrägt, so daß es sich in Richtung auf die Schneidfläche 2 hin verjüngt. Auf diese Weise gewinnt man zusätzlichen Raum, um mit dem Messer in Eckbereichen und ähnlichen, schwer zugänglichen Stellen arbeiten zu können.
  • Das Verbindungselement 4 weist in seinem oberen Drittel eine umlaufende, halbzylindrische Nut 5 auf und hat im übrigen die Form eines Vierkantstabes, wie man am besten in Figur 2a erkennt. In Figur 2a erkennt man weiterhin, daß das Verbindungselement 4 nicht genau über der Schneidfläche 2 angeordnet, sondern leicht versetzt ist. Die Drehachse, um welche das Messer im Betrieb Drehschwingungen ausführt, fällt im wesentlichen mit der Symmetrieachse 8 des Vierkantstabes zusammen. Durch geeignete Wahl des Maßes der Abschrägung der linken unteren Ecke, sowie der Abmessungen der Schneidfläche 2 und des Messerschaftes 3 kann man erreichen, daß das Messer insgesamt bezüglich der Drehachse 8 ausgewuchtet ist, daß also die Drehachse 8 durch den Schwerpunkt des Messereinsatzes 1 verläuft. Dies trägt zu einem besonders ruhigen Lauf während des Betriebes des Schneidgerätes bei.
  • In Figur 2a erkennt man, daß die Schneidfläche 2 zu beiden Seiten säbelförmig gekrümmte Schneidkanten 19 aufweist.
  • Die Ausführungsform der Figur 2b unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 2a nur dadurch, daß das Verbindungselement 4 über dem hinteren Ende der Schneidfläche 2 angeordnet und nicht seitlich versetzt ist. In den Figuren 2c, d und e sind weitere Messerformen dargestellt, wobei in Figur 2e der Querschnitt des Verbindungselementes 4 in der Form eines regelmäßigen Sechseckes erscheint. Dabei ist im unteren Bereich des Verbindungselementes, wie durch eine gestrichelte Linie angedeutet, eine Ecke des Sechskantes vollständig weggefräst oder -geschliffen, so daß der Sechskant im Verbindungsbereich mit dem Schaft 3 auf einer größeren Fläche verschweißt werden kann.
  • Die dargestellten Messer können entweder nur auf einer Seite oder aber auch auf beiden Seiten Schneidkanten aufweisen.
  • In Figur 3 ist eine Spindel 6 zu erkennen, welche im Betrieb um eine Drehachse 9 oszillierende Drehbewegungen ausführt. Der maximale Drehwinkel beträgt bei diesen Bewegungen im allgemeinen weniger als 20°.
  • Die Spindel 6 besteht aus einem mehrfach abgestuften zylindrischen Aufbau, wobei die unteren Zylinderteile mit erweitertem Durchmesser für die Aufnahme eines Messereinsatzes ausgebildet sind. Konventionell wurde für die bekannten Messer eine Befestigung mittels einer Schraube in dem Gewinde 10 vorgesehen, wobei die Schraube jedoch nicht fest mit dem Messereinsatz verbunden war, sondern das Messer lediglich in einer bestimmten Position fixierte.
  • Die hier beschriebene Spindel 6 läßt eine solche Befestigungsmöglichkeit nach wie vor offen, da zusätzlich zu der im Querschnitt sternförmigen Aufnahme 11 im Innern der Spindel 6 das Gewinde 10 vorgesehen ist. Dabei kommt ein konventionelles Messer mit seinem Befestigungsteil entweder an der Unterfläche der Scheibe 13 oder der Sechskantscheibe 14 zur Anlage. Die Sechskantscheibe 14 dient im übrigen zum Festhalten der Spindel 6 mit Hilfe eines Schraubenschlüssels oder dergleichen beim Befestigen eines Messereinsatzes oder bei anderen Arbeiten an der Spindel 6.
  • Die Aufnahme 11 für den steckbaren Messereinsatz 1 ist sternförmig mit acht rechtwinkeligen Außenecken ausgebildet, wie man am besten in der in Figur 4 dargestellten Ansicht von unten erkennt. Auf diese Weise ist es möglich, auch ein vierkantiges Verbindungselement 4, wie es in den Figuren 1 und 2a bis 2d dargestellt ist, in die Aufnahme 11 einzustecken. Dabei greifen die Ecken des Vierkants in jede zweite Ecke des achteckigen Sternes 11 ein. Durch den achteckigen Querschnitt der Aufnahme 11 ist es möglich, den Messereinsatz 1 um jeweils einen festen Winkel von 45° oder ein Vielfaches davon verdreht in die Aufnahme 11 einzustecken. Die Anordnung des Messereinsatzes 1 kann also den gegebenen Platz- und Arbeitsverhältnissen optimal angepaßt werden. Die Messerbewegung selbst wird von der Orientierung des Verbindungselementes 4 in der Aufnahme 11 nicht beeinflußt, da die Symmetrieachse 8 des Verbindungselementes 4 mit der Drehachse 9 der Spindel 6 zusammenfällt.
  • Die Scheibe 13 am unteren Ende der Spindel 6 weist noch eine Bohrung 7 auf, durch welche ein Sicherungsstift 15 hindurchgesteckt werden kann. Der Abstand der Bohrung 7 zu der oberen Stirnfläche der Aufnahme 11, an welche das Verbindungselement 4 des Messereinsatzes 1 beim Einstecken anschlägt, stimmt dabei im wesentlichen mit dem Abstand der Nut in dem Verbindungselement 4 zu dessen Oberkante bzw. Oberseite überein, welche an die Stirnfläche der Aufnahme 11 anschlägt. Wird nach dem Einschieben des Verbindungselementes 4 in die Aufnahme 11 der Sicherungsstift 15 in die Bohrung 7 eingeführt, so liegt der Sicherungsstift in der Nut 5 des Verbindungselementes 4 und verhindert so eine axiale Verschiebung oder ein Herausrutschen des Verbindungselementes 4 aus der Aufnahme 11. Der in Figur 5 dargestellte Sicherungsstift ist in der dargestellten Ausführungsform als Ringfederstift in genormten Größen erhältlich. Dabei greift der zweite Schenkel 16 des Sicherungsstiftes 15 in eine am Außenrand der Scheibe 13 angebrachte Nut 12 ein, wobei zusätzlich die Krümmung des zweiten Schenkels 16 der Krümmung der Scheibe 13 angepaßt ist. Wegen der Ausbildung des Sicherungsstiftes als Ringfederelement, drückt der Schenkel 16 des Sicherungsstiftes 15 gegen den Außenrand der Nut 12, während der Schenkel 17 des Sicherungsstiftes 15 in der Bohrung 7 der Scheibe 13 und in der Nut 5 des Verbindungselementes 4 aufgenommen ist. Auf diese Weise kann der Sicherungsstift 15 nicht aus der Bohrung 7 und der Nut 5 herausrutschen, so daß das Verbindungselement 4 bzw. der Messereinsatz 1 sicher gehalten werden. Die Bohrung 7 kann in der Scheibe 13 beliebig angeordnet sein, solange nur ihr bezüglich der Scheibe 13 radial innen liegender Teil mit der Nut 5 eines eingesteckten Verbindungselementes 4 fluchtet.
  • Es können auch mehrere derartige und sich gegebenenfalls auch kreuzende Bohrungen 7 in der Scheibe 13 vorgesehen sein.
  • Die dargestellte Spindel 6 kann also wahlweise sowohl für die Befestigung der bisher bekannten und in der Seitenansicht U-förmigen Messer bzw. Messereinsätze verwendet werden, wie für die neuen steckbaren Messereinsätze 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • En großer Vorteil der steckbaren Messereinsätze in Verbindung mit der entsprechenden Spindel liegt darin, daß die Messereinsätze sehr schnell durch Herausziehen des Sicherungsstiftes 15 und Herausnahme des Verbindungselementes 4 aus der Aufnahme 11 gelöst und gegebenenfalls ausgetauscht werden können. Insbesondere bei ständig wechselnden Arbeiten, beispielsweise beim Heraustrennen von Windschutzscheiben verschiedener Autotypen in einem Reparaturbetrieb, ist die Möglichkeit des schnellen Messerwechsels sehr von Vorteil.
  • Zusätzlich vermeidet man wegen der Nähe des zweiten L-Schenkels 3 zur Drehachse 9 ein unbeabsichtigtes Anschlagen dieses Messerschenkels in Engstellen zwischen Karosserie und Windschutzscheibe.
  • Selbstverständlich sind neben den beschriebenen Ausführungsformen auch andere Ausführungsformen des Messereinsatzes und der zugehörigen Spindel denkbar, wie sie teilweise auch schon erwähnt wurden. Beispielsweise kann man auf das Gewinde 10 verzichten, die Aufnahme 11 kann im Querschnitt sechs- oder zwölfeckig ausgebildet sein und das Verbindungselement 4 kann auch auf andere Weise gegen ein axiales Verschieben gesichert werden wie z.B. durch einen Sicherungsring, eine Schnappkupplung oder ähnliches.
  • Bei der in Figur 2d dargestellten Ausführungsform ist im Gegensatz zu den übrigen Ausführungsformen das Verbindungselement 4 auf der Außenseite, d.h. auf der der Schneidfläche abgewandten Seite des zweiten L-Schenkels 3 angeordnet. Das Verbindungselement 4 könnte auch in seinem unteren Teil geschlitz ausgeführt sein, wobei der L-Schenkel 3 in dem Schlitz 3 aufgenommen und dort verschweißt ist. Bei einer solchen Ausführungsform oder auch bei der Ausführungsform nach Figur 2e, bei welcher das Verbindungselement 4 im unteren Bereich einseitig abgefräst ist, kann die Drehachse 9 durch den L-Schenkel 3 verlaufen, so daß hierdurch die oszillatorischen Drehbewegungen des L-Schenkels 3 einen minimalen Hub haben.
  • In Figur 6 ist ein Adapter 20 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Adapter 20 weist einen Schlitz 21 auf zur Aufnahme eines Schenkels 3 eines L-förmigen Messereinsatzes 1. Der Schenkel 3 des Messereinsatzes 1 kann mit Hilfe einer Schraube in dem Schlitz 21 des Adapters 20 dadurch befestigt werden, daß die Schraube in das Gewinde 23 der Bohrung 22 eingeschraubt wird und dabei den Schenkel 3 festklemmt. Der Schenkel 3 kann zu diesem Zweck eine passende Bohrung aufweisen, durch die eine solche Schraube hindurchgeführt wird. Der Schenkel 3 des Messereinsatzes 1 könnte auch durch andere Klemmelemente in dem Schlitz 21 festgehalten werden, insbesondere könnte der Schlitz auch zwischen einem beweglichen Teil des Adapters 20 und dem übrigen Adapterteil ausgebildet sein.
  • Der Adapter 20 wird mit Hilfe einer Schraube an der Spindel 6 befestigt, wobei die Schraube in das Gewinde 10 der Spindel 6 eingeschraubt wird. Der Adapter 20 weist dabei eine Schraubenkopfaufnahme 24, sowie eine Durchgangsbohrung 25 auf.
  • Weiterhin hat der Adapter 20 eine Aussparung 26 zur Aufnahme der Sechskantscheibe 14, so daß er mit der Spindel 6 drehfest verbunden werden kann.
  • Der Adapter 20 kann sowohl an den herkömmlichen Spindeln als auch an den Spindeln 6, welche erfindungsgemäß eine Aufnahme für einsteckbare Messereinsätze aufweist, angebracht werden.
  • Um möglichst viel Freiraum oberhalb der Schneidfläche des Messereinsatzes 1 zu haben, ist der Adapter 20 an der dem Schlitz 21 gegenüberliegenden Seite abgeschrägt.

Claims (8)

  1. Messereinsatz für Werkzeuge mit Schwingkopf, vorzugsweise von der Art, wie sie für das Auftrennen von Gummi- oder Klebwülsten an Windschutzscheiben verwendet werden, mit einer Schneidfläche, welche durch eine oder mehrere Schneidkanten begrenzt ist, wobei das Messer senkrecht zu seiner Schneidfläche (2) L-förmig abgewinkelt ist, die Schneidfläche (2) einen ersten L-Schenkel bildet und der von der Schneidfläche (2) sich im wesentlichen senkrecht erstreckende zweite L-Schenkel (3) ein Verbindungselement (4) zur Verbindung mit einem Betätigungswerkzeug (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) mit dem zweiten L-Schenkel (3) großflächig verschweißt und das Verbindungselement (4) sich in Richtung auf die Schneidfläche (2) verjungend ausgebildet ist, wobei das Verbindungselement (4) eine Bohrung oder eine Nut (5) in seiner Oberfläche aufweist und sich die Nut (5) oder die Bohrung im wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung des Messereinsatzes (1) in den Werkzeugträger (6) erstreckt.
  2. Messereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungselement (4) und zweiter L-Schenkel (3) eine Reibschweißverbindung aufweisen.
  3. Messereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) ein im Querschnitt mehrkantiges Teil ist.
  4. Messereinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) zumindest teilweise als Vierkant oder Sechskant ausgebildet ist.
  5. Messereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) mit dem Werkzeugträger (6) verschraubbar ist.
  6. Messereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine passende Bohrung (7) im Werkzeugträger (6) zu führender Sicherungsstift in die Nut (5) oder Bohrung des Verbindungselementes (4) einführbar ist.
  7. Messereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) im Abstand von der Schneidfläche (2) am zweiten L-Schenkel (3) angebracht ist.
  8. Messereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (3, 4) formschlüssig in einen an eine Spindel (6) anschraubbaren Adapter (20) einsetzbar ist.
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