RU2373690C2 - Scissors (versions) - Google Patents
Scissors (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373690C2 RU2373690C2 RU2007127357/02A RU2007127357A RU2373690C2 RU 2373690 C2 RU2373690 C2 RU 2373690C2 RU 2007127357/02 A RU2007127357/02 A RU 2007127357/02A RU 2007127357 A RU2007127357 A RU 2007127357A RU 2373690 C2 RU2373690 C2 RU 2373690C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knives
- movable
- cutting edges
- knife
- fixed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Scissors And Nippers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ручным переносным режущим инструментам, применяемым в садоводстве, преимущественно к ножницам для подстригания газонов, лужаек, цветников, и может быть использовано в секаторах для обрезки веток или стрижки живых изгородей.The invention relates to hand-held portable cutting tools used in horticulture, mainly to scissors for cutting lawns, lawns, flower beds, and can be used in secateurs for pruning branches or cutting hedges.
Широко известны ножницы, представляющие собой две пересекающиеся шарнирно установленные пластины, одна пара концов которых являются ножами (лезвиями), а вторая пара - рычагами (с кольцами, рукоятками, захватами) привода ножей. У таких ножниц (например, бытовых) режущие кромки ножей постоянно пересекаются между собой, а по мере выполнения рабочего хода точка их пересечения смещается от оси качания к свободным концам ножей, что создает неблагоприятные условия для резания материала по следующим причинам. Неразрезанный в самом начале рабочего хода материал выталкивается в зону свободных концов ножей, где неблагоприятное соотношение плеч рычагов требует приложения большего рабочего усилия на рукоятках привода. Необходимое рабочее усилие увеличивается дополнительно еще и за счет того, что в этой зоне режущие кромки смыкаются между собой, будучи почти параллельными, материал вынужден разрезаться сразу по всей ширине, а не поочередно, как это происходит при пересечении кромок под некоторым углом, причем в последнем случае передаточное отношение ножниц в этой части тем выше, чем ближе указанный угол к 90°. Неблагоприятные условия проявляются еще и в том, что составляющая силы резания, направленная параллельно оси качания ножей, пытается раздвинуть режущие кромки между собой, преодолевая жесткость ножей в этом направлении. Прогиб пластин в указанной неблагоприятной зоне является максимальным в силу соотношения плеч, и если зазор между кромками все же образуется, то величина его возрастает по мере удаления от оси качания, материал не разрезается, а «заминается» в образовавшемся зазоре. «Заминание» увеличивает усилие на рукоятках как при прямом, так и (особенно) при обратном ходе ножей, требует повтора цикла, что ухудшает эргономические показатели ножниц. В известных ножницах образование зазора частично компенсируется путем предварительного изгиба пластин ножей во встречных направлениях, заставляя, таким образом, режущие кромки смыкаться между собой с предварительным натягом. Последний полезен для устранения «заминания», но вреден в эргономическом отношении, т.к. требует увеличения усилия прямого и обратного хода для преодоления трения. Величина бесполезного трения тем меньше, чем меньше площадь контактирования между собой режущих кромок, но узел качания ножей известных ножниц (типа «заклепка») не способствует указанному, имеющиеся в нем (узле) люфты способствуют контактированию именно по плоскостям, а не по малому пятну. Кроме того, при реализации предварительного натяга путем изгиба ножей затруднительно оптимизировать его величины на всем протяжении циклограммы работы ножниц. Эта проблема не решается также в тех известных ножницах, в которых узел качания (типа «болт-гайка») позволяет предварительно регулировать усилие стяжки пластин между собой, т.к. параметры этой стяжки не меняются в процессе каждого цикла, а избыток усилия сверх действительно необходимого именно в данной фазе цикла ведет к потерям на трение. Низкая эргономичность известных ножниц кроме указанных факторов вызвана еще и тем, что основную нагрузку при работе ими несут либо пальцы одной руки (ножницы с кольцами), либо кисть одной руки (секаторы с возвратной пружиной, для преодоления усилия которой при рабочем ходе тратится дополнительная энергия). Ножницы с вытянутыми рукоятками (МПК A01G 3/04) позволяют работать двумя руками, но эргономичность таких ножниц (например, при подстригании газонов) снижается за счет того, что их приходится держать «на весу» и работать ими в согнутом положении тела. Отгиб вытянутых рукояток от земли имеет свои ограничения, и не может решить задачу работы ножницами в полный рост.The scissors are widely known, which are two intersecting pivotally mounted plates, one pair of ends of which are knives (blades), and the second pair - levers (with rings, handles, grips) of the knife drive. For such scissors (for example, household), the cutting edges of the knives constantly intersect with each other, and as the working stroke is completed, the point of their intersection shifts from the swing axis to the free ends of the knives, which creates unfavorable conditions for cutting the material for the following reasons. Uncut at the very beginning of the working stroke, the material is pushed into the area of the free ends of the knives, where the unfavorable ratio of the leverage of the levers requires the application of more working force on the drive handles. The required working force is further increased due to the fact that in this zone the cutting edges are joined together, being almost parallel, the material is forced to cut immediately across the entire width, and not alternately, as happens when the edges intersect at a certain angle, and in the latter In this case, the shear ratio in this part is the higher, the closer the specified angle to 90 °. Adverse conditions are also manifested in the fact that the component of the cutting force directed parallel to the swing axis of the knives tries to push the cutting edges together, overcoming the stiffness of the knives in this direction. The deflection of the plates in the indicated unfavorable zone is maximum due to the ratio of the shoulders, and if the gap between the edges is still formed, then its value increases with distance from the swing axis, the material is not cut, but “jammed” in the formed gap. “Jamming” increases the effort on the handles both with direct and (especially) with the reverse stroke of the knives, requires a repeat of the cycle, which worsens the ergonomic performance of the scissors. In known scissors, the formation of a gap is partially compensated by pre-bending the knife plates in opposite directions, causing the cutting edges to close together with a preload. The latter is useful for eliminating jamming, but ergonomically harmful, because requires an increase in forward and reverse motion to overcome friction. The value of useless friction is the smaller, the smaller is the contact area between the cutting edges, but the knot of the knives of known scissors (of the “rivet” type) does not contribute to the indicated, the loopholes in it (the knot) facilitate contact precisely on the planes, and not on the small spot. In addition, when realizing the preload by bending the knives, it is difficult to optimize its values throughout the cyclogram of the operation of the scissors. This problem is also not solved in those well-known scissors in which the swing unit (of the "bolt-nut" type) allows you to pre-adjust the force of the coupler plates together, because the parameters of this screed do not change during each cycle, and an excess of force beyond what is really necessary in this phase of the cycle leads to friction losses. The low ergonomics of the well-known scissors, in addition to these factors, are also caused by the fact that the main load when working with them is either the fingers of one hand (scissors with rings) or the hand of one hand (secateurs with a return spring, to overcome the force of which additional energy is spent during the working stroke) . Scissors with elongated handles (IPC
Задача, решаемая изобретением, - повышение эргономических показателей ножниц за счет устранения резких пиков в прилагаемом рабочем усилии, установление этого усилия в комфортном диапазоне величин и минимально достаточным для резания именно данного материала или именно выбранной ширины и длины захвата подстригаемой травы газона. Другими каналами повышения эргономичности должны стать минимизация потерь от бесполезного трения, возможность работы ножницами в удобном положении тела, снижение усилий для перемещения ножниц на новую позицию и удержания их при выполнении реза.The problem solved by the invention is to increase the ergonomic performance of scissors by eliminating sharp peaks in the applied working force, setting this force in a comfortable range of values and minimally sufficient to cut just this material or just the selected width and length of the grip of the cut grass of the lawn. Other channels for increasing ergonomics should be minimizing losses from useless friction, the ability to work with scissors in a comfortable position, reducing the effort to move the scissors to a new position and holding them when cutting.
В качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения приняты ножницы RU 15624 U1, A01G 3/02, 10.11.2000, содержащие подвижный и неподвижный ножи, выполненные с возможностью взаимного пересечения и плотного смыкания между собой их режущих кромок, узел качания подвижного ножа и привод перемещения ножей. Новым существенным признаком варианта ножниц по п.1 формулы является то, что ножи установлены из условия смещения точки пересечения между собой их режущих кромок после наступления этого пересечения от свободных концов ножей к оси качания по мере завершения рабочего хода. Указанное предопределяет то, что в момент начала резания режущие кромки пересекаются между собой под углом, значительно отличающимся от нуля, а это в свою очередь уменьшает усилие, которое необходимо приложить на приводных рукоятках. Кроме того, материал, сопротивляющийся разрезанию, соскальзывает по режущим кромкам (или может быть намеренно перемещен) ближе к оси качания, а в этой зоне более благоприятное для уменьшения рабочего усилия соотношение плеч рычагов. Режущие кромки в самом начале рабочего хода могут не пересекаться между собой, и в промежутке до начала реза подвижный нож можно разогнать и тем самым облегчить разрезание. Практическую реализацию указанному в п.1 формулы условию установки ножей обеспечивают выносы (п.2 формулы), при этом ножи на выносах установлены со значительным (до 35°) наклоном к оси качания (п.3 формулы), что увеличивает их жесткость в направлении опасного прогиба и обеспечивает пересечение режущих кромок с практически точечным контактом, а это в свою очередь при прочих равных условиях повышает режущую способность ножниц и способствует их самозаточке. Относительно тонкие пластины ножей выполнены из высококачественной стали, что позволяет сохранить остроту их режущих кромок и за счет этого повысить эргономичность. Заключение пластин в обоймы с отбортовкой позволяет компенсировать потерю жесткости и подойти к повышению эргономичности со стороны снижения массы (металлоемкости) ножниц.As the closest analogue of the claimed invention adopted scissors RU 15624 U1, A01G 3/02, 10.11.2000, containing movable and fixed knives made with the possibility of mutual intersection and tight closure of their cutting edges, the swing unit of the movable knife and the drive for moving knives . A new significant feature of the scissors option according to claim 1 is that the knives are set from the condition of the displacement of the point of intersection of their cutting edges after this intersection from the free ends of the knives to the swing axis as the working stroke is completed. The above determines that at the moment of the start of cutting, the cutting edges intersect at an angle significantly different from zero, and this in turn reduces the force that must be applied to the drive handles. In addition, the material that resists cutting slides along the cutting edges (or can be intentionally moved) closer to the swing axis, and in this zone the ratio of the lever arms is more favorable for reducing the working force. The cutting edges at the very beginning of the working stroke may not intersect each other, and in the interval before the start of the cut, the movable knife can be dispersed and thereby facilitate cutting. The practical implementation of the knives installation condition specified in paragraph 1 of the formula is provided by the outriggers (
Новым существенным признаком варианта ножниц по п.4 формулы является то, что свободные концы ножа оснащены устройством предотвращения размыкания между собой их режущих кромок. Именно в зоне свободных концов происходит (подобно консольно закрепленной балке) наибольший прогиб ножей от усилия резания. Устройство предотвращения размыкания выполнено (п.5 формулы) в виде желоба на неподвижном ноже и входящего в него скругления, выполненного на подвижном ноже. Для безударного вхождения округления в желоб на последнем выполнены отгибы (фаски-ловители). Смыкание концов ножей в желобе (подобно второй опоре для консольной балки) уменьшает величину прогиба и смещает зону наибольшего прогиба в среднюю часть длины ножей, а в этой зоне уже более благоприятное соотношение плеч и в части прогиба, и в части рабочего усилия. Конец подвижного ножа после сопряжения с желобом изгибается и пружинит, создавая тарированный предварительный натяг режущих кромок. После выхода из желоба скругления пластина ножа распрямляется, располагается над желобом и продолжает подниматься вверх в узле качания от взаимодействия с режущей кромкой нижнего ножа. При последующем обратном ходе подвижного ножа не возникает потерь на бесполезное трение, коэффициент полезного действия (КПД) ножниц повышается дополнительно и по этой причине.A new significant feature of the scissors option according to
Новым существенным признаком варианта ножниц по п.6 формулы является то, что узел качания ножей выполнен из условия программного осевого перемещения несвободного конца подвижного ножа в зависимости от угла поворота его по отношению к неподвижному ножу в процессе каждого цикла работы. Возможность именно в узле качания регулировать величину предварительного натяга и именно в зависимости от расположения точки пересечения режущих кромок от оси качания, позволяют оптимизировать эргономические показатели ножниц. При данной жесткости ножей, особенностях разрезаемого материала (в т.ч. при выбранной ширине захвата травы газона) можно установить предварительный натяг минимально необходимым, но гарантированно достаточным для выполнения реза. Конкретное исполнение узла качания (п.7 формулы) характеризуется неподвижной и подвижной втулками, скрепленными с соответствующими выносами (п.2 формулы). Программу осевого перемещения подвижной втулке в зависимости от угла поворота задает торцевой кулачок, взаимодействующий с неподвижным упором. Отсутствие больших люфтов в сопряжении втулок предотвращает разворот пластин ножей до прилегания их полностью по плоскостям с соответствующими потерями на бесполезное трение.A new significant feature of the scissors option according to
Новым существенным признаком варианта ножниц по п.8 является то, что их привод перемещения ножей выполнен из условия возможности работы в полный рост не сгибаясь и возможности фиксации неподвижного ножа относительно почвы. Конкретное исполнение привода характеризуется трубой и расположенным в ней штоком. Шток скреплен с неподвижной втулкой, которая в нижней своей части содержит ножной упор и наконечник, взаимодействующие с почвой. Эргономичность как снижение утомляемости в данном варианте реализуется через возможность работы в комфортном положении тела, в отсутствии необходимости во время работы держать ножницы «на весу», в том, что при рабочем ходе основную нагрузку несет только одна рука, а для фиксации неподвижного ножа относительно почвы может быть использована и нога, при этом освободившуюся руку можно использовать для выполнения попутных операций, например для удаления срезанных высоких стеблей. Комфортное значение рабочего (крутящего) усилия можно отрегулировать длиной рычага, связанного с трубой. Воздействуя на рукоятку этого рычага дополнительно вдоль оси трубы, можно увеличить предварительный натяг режущих кромок. Поскольку необходимость в этом возникает только в особых случаях (при попадании особо твердых стеблей), то общий кпд ножниц повышается за счет устранения излишнего трения в обычных условиях. Облегчить разрезание необычно твердых включений можно и смещением ножниц, приближая эти включения к оси качания (в том числе ногой). Регулировкой высоты наконечника можно установить эстетически приемлемую высоту травы скошенного газона.A new significant feature of the scissors option according to
На фиг.1 показаны ножницы вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 показана установка пластин ножей в обоймах на выносах, на фиг.4 показано устройство осевого перемещения подвижного ножа, на фиг.5 показаны основные детали устройства, предотвращающие размыкания между собой режущих кромок ножей.Figure 1 shows the scissors side view, figure 2 is a top view, figure 3 shows the installation of the knife plates in the clips on the outrigger, figure 4 shows the axial movement of the movable knife, figure 5 shows the main details of the device, preventing the cutting edges of the knives from opening together.
Ножницы (фиг.1, 2) содержат подвижный нож 1, совершающий качательное движение, и условно неподвижный (относительно почвы) нож 2. Ножи содержат пластины 3 (фиг.3) из высококачественной закаленной стали, заключенные в обоймы 4 с отбортовками 5, которые увеличивают жесткость ножей в направлении оси качания. Предотвращению разжима режущих кромок ножей способствует также наклонное (см. угол α на фиг.3) закрепление их на выносах 6 и 7, отходящих соответственно от подвижной втулки 8 и неподвижной втулки 9. Помимо увеличения жесткости, наклонное расположение пластин 3 в сочетании с безлюфтовым сопряжением втулок 8 и 9 между собой и с тем, что в момент начала реза режущие кромки ножей пересекаются между собой под углом, существенно отличным от нуля, - все это способствует почти что точечному контакту режущих кромок и тем самым увеличению кпд ножниц. В нижней части втулки 9 установлен ножной упор 10 и наконечник 11, которые позволяют зафиксировать неподвижный нож 2 относительно почвы. С верхней частью втулки 9 скреплен шток 12 с рукояткой 13, за которую ножницы переносят на новую позицию обработки газона. При этом центр тяжести ножниц совпадает с вертикалью от места удержания, так что предотвращаются потери энергии на преодоление разворота ножниц при переносе. Поскольку упор 10 выполнен в виде отростка, взаимодействующего с боковой частью обуви, и петли, охватывающей носок ступни, то перенос на соседнюю позицию можно производить не только рукой, но и ногой. Втулка 8 относительно втулки 9 совершает качательное движение и перемещается вдоль вертикальной оси. Программу осевого перемещения задают торцы 14 (фиг.4) кулачка, который образуется сухариками 15, скрепленными с наружной поверхностью втулки 8, последняя имеет (фиг.1) окна 16, сквозь который проходит упор 17, заканчивающийся роликом 18. Между отверстием 19 во втулке 9 и наружной поверхностью упора 17 имеется зазор, выбор которого позволяет резко увеличить жесткость и уменьшить изгиб упора 17 при сверхнормальной нагрузке на ролик 18. Такая ситуация может возникнуть, например, при попадании в число разрезаемых твердоствольных бурьянов. Таким образом умеренно мягкий режим предварительного натяга режущих кромок реагирует на особые обстоятельства. С верхней частью втулки 8 скреплена труба 20 (фиг.1), заканчивающаяся рычагом 21 с рукояткой 22. Предельные угловые положения этой рукоятки и соответственно ножа 1 определяются положением торцев 23 сухариков 15. Торцы же 14 этих сухариков, набегая при вращении трубы 20 на ролик 18, осаживают втулку 8, а с ней и нож 1, прижимают его режущую кромку 24 (фиг.2) к режущей кромке 25 ножа 2, создавая предварительный натяг. Смыкание режущих кромок между собой начинается после сближения свободных концов ножей, при этом свободный конец ножа 1, содержащий скругление 26, входит в желоб 27, установленный на свободном конце ножа 2. Отгибы 28 (фиг.5) желоба 27 обеспечивает безударность сопряжения. Детали 26, 27 и 28 образуют устройство предотвращения размыкания режущих кромок. Это устройство создает предварительный натяг режущих кромок со стороны свободных концов ножей. В середине акта реза после выхода скругления 26 из желоба 27 (на фиг.2 этот может быть показан тонкими линиями) точка 29 пересечения режущих кромок сместится от свободных концов ближе к оси качания, где прогиб ножей значительно меньше, а возможное размыкание их режущих кромок между собой от воздействия силы резания компенсируется предварительным натягом, создаваемым с другой стороны, а именно - торцами 14 и роликом 18 узла качания.Scissors (figures 1, 2) contain a movable knife 1, making a rocking motion, and conditionally stationary (relative to the soil)
Малые габариты ножниц в упаковке или при их хранении обеспечиваются за счет быстросъемности и легкой обратной установки отдельных узлов и деталей.The small dimensions of the scissors in the package or during their storage are ensured by the quick-detachability and easy re-installation of individual units and parts.
Подстригание газона с помощью ножниц производят следующим образом. Удерживая за рукоятку 13, ножницы переносят на новое место стрижки, при этом неподвижный нож 2 располагают на уже состриженной поверхности и фиксируют его относительно почвы, наступая ногой на упор 10. Вращая рычаг 21 за рукоятку 22, выполняют рез и обратным ходом возвращают рычаг в исходное положение. При обратном ходе скругление 26 проходит сверху над отгибом 28.Mowing the lawn with scissors is as follows. Holding the
Высокая эргономичность ножниц (технический результат) достигается:High ergonomics of scissors (technical result) is achieved:
- за счет того, что работу выполняют в удобном положении тела с опорой на грунт и с привлечением обеих рук и ноги;- due to the fact that the work is performed in a comfortable position of the body with support on the ground and with the involvement of both arms and legs;
- отсутствием больших усилий на приводной рукоятке за счет удачного перераспределения передаточного отношения реза от его начала до завершения;- the lack of great effort on the drive handle due to the successful redistribution of the gear ratio of the cut from its beginning to completion;
- возможностью первоначального разгона подвижного ножа;- the possibility of initial acceleration of the movable knife;
- малыми потерями на бесполезное трение при отсутствии «заминания» срезаемого материала;- small losses on useless friction in the absence of “jamming” of the material being cut;
- малой массой и отсутствием потерь на преодоление усилия возвратной пружины;- low weight and no loss to overcome the force of the return spring;
- первоначальной остротой и малой затупляемостью режущих кромок. - initial sharpness and low bluntness of the cutting edges.
Наибольший эффект ножницы показывают при обработке краев газонов, у бордюров, вокруг кустов и т.п. местах.Scissors show the greatest effect when processing the edges of lawns, near borders, around bushes, etc. places.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127357/02A RU2373690C2 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Scissors (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127357/02A RU2373690C2 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Scissors (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007127357A RU2007127357A (en) | 2009-01-27 |
RU2373690C2 true RU2373690C2 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=40543523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127357/02A RU2373690C2 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Scissors (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373690C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594233C1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-10 | Андрей Дмитриевич Клишин | Portable pyrotechnic cutters |
-
2007
- 2007-07-18 RU RU2007127357/02A patent/RU2373690C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594233C1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-10 | Андрей Дмитриевич Клишин | Portable pyrotechnic cutters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007127357A (en) | 2009-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5058277A (en) | Compound action cutting tool | |
EP2403687B1 (en) | Cutting tool with variable mechanical advantage | |
EP3090613B1 (en) | Lawn mower and hand pushed power tool | |
US8584368B2 (en) | Position restriction structure of scissors | |
US9769989B2 (en) | Ergonomic tool for cutting flowers and fruits | |
US20160113208A1 (en) | Pruning shears | |
CA2775512C (en) | Multiple cut zone blade assembly for a hand operated cutting tool | |
US20050188542A1 (en) | Pruning shears or corresponding cutters | |
JP2002066168A (en) | Cutter, especially hedge shears | |
RU2373690C2 (en) | Scissors (versions) | |
EP3829835B1 (en) | Hand operated shearing tool | |
EP1733612B1 (en) | Hedge trimmer | |
US7845082B2 (en) | Universal hand pruner with extendible handles | |
US6109013A (en) | Multipurpose gardening tool | |
DE60114975T2 (en) | hedge clippers | |
US20080115368A1 (en) | Gardening shears | |
WO2021024580A1 (en) | Reciprocating cutting blade device and brush cutter | |
EP1916074A1 (en) | Gardening shears | |
US3123964A (en) | Lawn edgers | |
TWI693992B (en) | Shears comprising a first and a second shear part | |
KR20240036885A (en) | Scissors for agriculture | |
EP4280859B1 (en) | Cutting tool | |
KR101011902B1 (en) | Support device for weed cutter | |
US2023029A (en) | Lawn mower | |
KR20110008301U (en) | Pruning shears |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120719 |