DE4418102C2 - Motorisch angetriebene Heckenschere mit gegenläufigen Scherblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Heckenschere mit gegen­ läufigen Scherblättern, bei der der Kraftfluß vom Antrieb zum Abtrieb durch eine mittels wenigstens eines Betätigungselements auslösbare und auf einem Achsbolzen gelagerte Kupplung erfolgt, wobei diese Kupplung aus in einem Freiraum zwischen Antriebselement und Abtriebselement angeordneten Klemmkörpern besteht, die mit Auflaufflächen zusammenwirken und über ein auf ein Schaltelement ein­ wirkendes Verriegelungsglied die Kupplung auslösen sowie der Antrieb der Scherblätter durch einen von Exzenterscheiben gebildeten Doppelexzenter er­ folgt, dessen Exzenterscheiben in der Umkehrstellung der translatorisch be­ wegten Scherblätter derartig an den Augen der Scherblätter angreifen, daß sich deren Zähne gegenseitig überdecken.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (DE 40 05 133 A1) ist der als An­ triebsrad ausgebildete Antrieb mit einem als Abtriebshülse ausgelegten Ab­ trieb gekuppelt, wobei die achsbolzengelagerte Abtriebshülse mit einem Dop­ pelexzenter verbunden ist.

Die beiden den Doppelexzenter bildenden Exzenterscheiben sind dabei entlang ihrer Längsachsen versetzt und zusätzlich gegenüber der Antriebshülse ex­ zentrisch angeordnet, so daß sie die Scherblätter in bekannter Weise eine gegenläufige Bewegung zueinander ausführen lassen können. Das Antriebsrad weist am Umfang seiner Innenbohrung nach innen ragende Auflaufflächen auf, die mit den in axial verlaufenden Ausnehmungen in der Wandung der Abtriebs­ hülse befindlichen Rollkörpern klemmend zusammenwirken. Die Rollkörper stützen sich innenseitig an einer Schraubenfeder ab und liegen außenseitig an den Auflaufflächen des Antriebsrades derartig an, daß die durch die Klemmwirkung lagefixiert sind und der Antrieb mit dem Abtrieb gekuppelt ist. Auf der den Scherblättern abgewandten Seite des Antriebsrades ist ein drehbar auf dem Achsbolzen sitzendes Schaltelement vorgesehen, welches auch ein Ende einer Schraubenfeder aufnimmt. Am Schaltelement befindet sich eine Aussparung, mit der ein unter der Rückstellkraft einer Feder stehendes als Schaltbolzen ausgebildetes Verriegelungsglied zusammenwirkt. Das andere En­ de der Schraubenfeder ist an der Antriebshülse fixiert. Der Schaltbolzen steht in Wirkverbindung mit einer Wippe, so daß er bei deren Verschiebung in den Einschaltzustand (Betätigung der Zweihand-Sicherheitsbedienelemente) angehoben und daher außer Eingriff mit der Aussparung im Schaltelement kommt.

Zur Trennung des Antriebes vom Abtrieb durch Loslassen der Griffschale und/oder des Schalthebels gelangt das Verriegelungsglied durch die Rückstell­ kraft der Feder nach unten, bis es in die Aussparung des Schaltelementes eingreift. Dadurch wird das Schaltelement mit dem einen Ende der Schrauben­ feder fixiert, das Antriebsrad jedoch weiter angetrieben und auch die Abtriebshülse fortlaufend mitgenommen, so daß die Schraubenfeder mit Torsi­ onsenergie geladen wird. Dadurch verringert sich deren Durchmesser, wodurch die Rollkörper radiales Spiel erhalten und die Auflaufflächen am Umfang der Innenbohrung des Antriebsrades überspringen.

Somit ist der Kraftfluß zur Abtriebshülse unterbrochen und die vom Doppel­ exzenter getriebenen Scherblätter laufen unter Abbremsung aus, so daß der aus Sicherheitsgründen bei derartigen Geräten geforderte Schnellstopp der Scherblätter realisiert wird.

Eine weitere bekannte Lösung (WO 93/16585) dokumentiert eine Heckenschere, bei der zwischen Antriebselement (Zahnkranz) und Abtriebselement (Kurbel­ welle) eine schaltbare Freilaufkupplung vorgesehen ist. Diese wirkt mittels Klemmkörper als verkantbares Reibgesperre. Eine Unterbrechung der Kraft­ übertragung wird dabei durch Aufheben der Abstützkräfte zwischen den Klemmkörpern und dem Abtriebselement (Kurbelwelle) erreicht. Dazu sind die Klemmkörper in Schlitzen einer als Käfig dienenden Schalthülse angeordnet und werden über ein bandartiges elastisches Mittel (Zugfeder) in dieser Hülse gehalten.

Bei den bekannten Lösungen erfolgt die Trennung des Antriebes vom Abtrieb (Abtriebshülse/Scherblätter bzw. Kurbelwelle/Scher­ blätter) völlig undefiniert von einer zuordenbaren Stellung der Zähne des aus den beiden Scherblätter gebildeten Schersystems, so daß die Scherblätter nach ihrem relativ langen, vom noch vorhandenen Schwungmoment bestimmten Auslaufen/"Schnellstopp" regelmäßig in einer Position zum Still­ stand kommen, in der sich die Zähne des als ungeschärfter Scherkamm ausge­ bildeten ersten Scherblattes mit denen des als geschärftes Schermesser aus­ gelegten zweiten Scherblattes nicht überdecken bzw. eine Überdeckung einzig und allein dem Zufall zuzuschreiben ist.

Bei fehlender gegenseitiger Überdeckung der Zähne der Scherblätter nach dem Stillstand des Schersystems besteht die Gefahr, daß sich bei Berührung des Schermessers an dessen geschärften Zähnen Schnittverletzungen zugezogen werden können.

Eine Auslösung des Schnellstopps während der Durchführung von Schnittarbeiten mit der Heckenschere führt dazu, daß die im Auslaufen verminderte und lediglich aus dem verbliebenen Schwungmoment der Scherblätter resultierende Schnittkraft, das im Bereich der Scherblätter befindliche Schnittgut nur anschneidet, wodurch das Scher­ system im Schnittgut verhakt. Auch dies resultiert daraus, daß der letzte Arbeitshub beim Auslauf der Scherblätter nicht zwangsweise in einer die Zähne gegenseitig überdeckenden Stellung der Scherblätter beendet werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kupplung vorzuschlagen, die es gestattet, daß bei jedem Schnellstopp der nach Auslösung des Verriege­ lungselementes begonnene Arbeitshub der Scherblätter zwangsweise beendet werden kann, die Scherblätter immer in einer Position stillzusetzen, in der sich deren beiderseitigen Zähne überdecken und dabei das Auskuppeln in der Umkehrstellung der zueinander gegenläufig bewegten Scherblätter abzusi­ chern, in der die Scherblätter kein Schwungmoment beinhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß nach Auslösung des Verriege­ lungsglieds der begonnene Arbeitshub der Scherblätter immer zwangsweise seine Beendigung erfährt und damit ein Verhaken des Schersystems im Schnittgut verhindert, durch die gesicherte Stillsetzung der Scherblätter in einer Position, in der sich deren beiderseitigen Zähne gegenseitig über­ decken, Schnittverletzungen wirksam vermieden und infolge der Absicherung des Auskuppelns in der Umkehrstellung der zueinander gegenläufigen bewegten Scherblätter, in der die Scherblätter kein Schwungmoment beinhalten, ein schlagartiger Stillstand der Scherblätter ohne überhöhte Beanspruchung der Bauteile realisiert werden kann.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Heckenschere mit erfindungsgemäßer Kupplung,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Kupplung in Schnittdarstellung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht der das Schersystem bildenden Scherblätter in Verbindung mit den Exzenterscheiben des Doppelexzenters in einer der möglichen Schnellstoppstellungen.

In Fig. 1 ist eine Heckenschere dargestellt, die aus einem Gehäuse 1, wel­ ches zur Realisierung einer Zweihandsicherheitsbedienung eine Griffschale 2 und einen hinteren Griff 3 aufweist. Am Griff 3 ist ein Betätigungselement 4 in Form einer Taste vorgesehen, das in Verbindung mit einer über die Griffschale 2 in Wirkverbindung stehenden Wippe (nicht näher dargestellt) und ein Verriegelungsglied 5 in Form eines unter der Rückstellkraft einer Feder 6 stehenden Schaltbolzens einen elektrischen Schalter 7 betätigbar macht. Der Schalter 7 dient zur Inbetriebnahme eines im Gehäuse 1 angeord­ neten Motors 8, an dessen Ankerwelle 9 ein Ritzel 10 vorgesehen ist, wel­ ches mit einem Antriebsrad 11 im Eingriff steht. Das Antriebsrad 11 bein­ haltet über eine nicht dargestellte Überlastsicherung ein axial gesicher­ tes, als Antriebsbuchse ausgestaltetes Antriebselement 12, das seinerseits in einer Bohrung 13 eines Abtriebselements 14 geführt wird. Das Abtriebs­ element 14 ist dabei auf einem gehäusefesten Achsbolzen 15 gelagert und weist auf seiner den Scherblättern 16, 17 zugewandten Seite zwei Exzenter­ scheiben 18, 19 auf, die den Doppelexzenter zur Realisierung der zueinander gegenläufigen Bewegung der Scherblätter 16, 17, bilden. Das Abtriebselement 14 ist auf seiner den Scherblättern 16, 17 abgekehrten Seite mit drei tan­ gential zu dessen Umfang verlaufenden und auf diesem gleichmäßig verteilten Auflaufflächen 20 ausgestattet, wobei eine dieser Auflaufflächen (hier: Auflauffläche 20′) rechtwinklig zu den von den Exzenterscheiben 18, 19 ge­ bildeten Längsachsen 21, 22 verläuft - Fig. 2 / Fig. 3 -. Ebenso besteht die Möglichkeit nur zwei oder auch mehr als drei Auflaufflächen 20 vorzuse­ hen. Zwischen diesen Auflaufflächen 20 und einer Erweiterung 23 der Bohrung 13 des Antriebselementes 12 sind als Walzen ausgebildete Klemmkörper 24 an­ geordnet. Diese Klemmkörper 24 werden in Ausnehmungen 25 gehalten, die ei­ nen auf dem Abtriebselement 14 gelagerten und in den Freiraum zwischen Er­ weiterung 23 und Antriebselement 12 hineinragenden Käfig 26 zugeordnet sind. Die Ausnehmungen 25 sind beidseitig als radial offene Schlitze aus­ gebildet, wobei die Klemmkörper 24 geringfügig über die innere und äußere Kontur des Käfigs 26 hinausragen. Damit wird erreicht, daß sich die Klemm­ körper 24, indem sie auf den Auflaufflächen 20, 20′ auflaufen, zwischen der Erweiterung 23 und den Auflaufflächen 20 verklemmen, somit den Kraftfluß vom Antrieb zum Abtrieb realisieren und die Scherblätter 16, 17 über den Doppelexzenter antreiben können. In einstückiger Ausbildung mit dem Käfig 26 ist ein Schaltelement 27 vorgesehen, das zwei im Eingriffsbereich des als Schaltbolzen ausgeführten Verriegelungsgliedes 5 befindliche Anschläge 28, 29 beinhaltet. Dabei ist der zweite Anschlag 29 dem ersten Anschlag 28 gegenüberliegend, d. h., die Anschläge 28, 29 sind um 180° zueinander ver­ setzt, angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit nur einen dieser Anschläge 28, 29 vorzusehen.

Bei Gewährleistung der Zweihandsicherheitsbedienung durch die Bedienperson gelangt das Verriegelungsglied 5 außer Eingriff mit dem am Schaltelement 27 vorgesehenen Anschlag 28 oder 29, wodurch nachfolgend der elektrische Schalter 7 betätigt und der Motor 8 angetrieben wird. Dieser sichert sei­ nerseits über das Ritzel 10 und das Antriebsrad 11 den Antrieb des An­ triebselementes 12. Dabei wird auch der sich in der Erweiterung 23 des An­ triebselementes 12 befindliche und die Klemmkörper 24 in seinen Ausnehmun­ gen 25 haltende Käfig 26 in Drehrichtung mitgenommen, wodurch sich eine Re­ lativbewegung gegenüber dem noch stillstehenden Abtriebselement 14 voll­ zieht. In deren Ergebnis laufen die Klemmkörper 24 an den Auflaufflächen 20, 20′ auf, wodurch ihr radiales Spiel verloren geht, eine Verklemmung der Klemmkörper 24 zwischen Antriebselement 12 und Abtriebselement 14 erfolgt und letztlich sich die Kraftübertragung über den Doppelexzenter zu den Scherblättern 16, 17 ergibt.

Um den Antrieb vom Abtrieb zu trennen, muß die Griffschale 2 und/oder das als Taste ausgeführte Betätigungselement 4 von der Hand/den Händen der Be­ dienperson freigegeben werden, wodurch sich das Verriegelungsglied 5 unter Rückstellkraft der Feder 6 in den Bereich des Schaltelementes 27 begibt, dabei gleichzeitig der elektrische Schalter 7 in die AUS-Stellung bewegt wird und das Verriegelungsglied 5 mit einem der Anschläge 28, 29 in Ein­ griff gelangt. Dadurch wird der Käfig 26 mit den Klemmkörpern 24 festgehal­ ten, nahezu ohne Zeitversatz die Klemmung der Klemmkörper 24 zwischen Er­ weiterung 23 und Auflaufflächen 20, 20′ aufgehoben, da sich eine Relativ­ bewegung zwischen den Auflaufflächen 20, 20′ und dem Klemmkörper 24 voll­ zieht, in deren Ergebnis die Klemmkörper 24 radiales Spiel erhalten und so­ mit keine Kraftübertragung an das Abtriebselement 14 mehr realisieren kön­ nen. Das Verriegelungsglied 5 greift unabhängig davon, ob es mit dem An­ schlag 28 oder dem Anschlag 29 des Schaltelementes 27 in Kontakt gerät so an, daß die Achse 30 des Achsbolzens 15 mit der Längsachse 31 des Verriege­ lungsgliedes 5 eine gedachte Ebene bildet, die sich immer rechtwinklig durch die Auflauffläche 20′ erstreckt. Dies bewirkt, wenn die Kupplung wie oben beschrieben wirksam geworden ist, daß sich die Exzenterscheiben 18, 19 des Doppelexzenters in einer Stellung befinden, in der deren Längsachsen 21, 22 sich immer in Richtung der Längsachsen 32, 33 der Scherblätter 16, 17 erstrecken, dabei kann die Auflauffläche 20′ sowohl eine Stellung auf der den Scherblättern 16, 17 zugewandten als auch auf deren abgewandten Seite (nicht dargestellt) einnehmen. Auf jeden Fall sind dabei die in die Augen 34, 35 der Scherblätter 16, 17 eingreifenden Exzenterscheiben 18, 19 im Umkehrpunkt befindlich, wobei gleichzeitig die Scherblätter 16, 17 in der Umkehrstellung ihrer zueinander gegenläufigen Bewegung stehen, in der sich weiterhin auch die beiderseitigen Zähne der Scherblätter 16, 17 über­ decken - Fig. 4 -.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Griffschale
3 Griff
4 Betätigungselement
5 Verriegelungsglied
6 Feder
7 Schalter
8 Motor
9 Ankerwelle
10 Ritzel
11 Antriebsrad
12 Antriebselement
13 Bohrung
14 Abtriebselement
15 Achsbolzen
16 Scherblatt
17 Scherblatt
18 Exzenterscheibe
19 Exzenterscheibe
20 Auflaufflächen
20′ Auflauffläche
21 Längsachse
22 Längsachse
23 Erweiterung
24 Klemmkörper
25 Ausnehmungen
26 Käfig
27 Schaltelement
28 Anschlag
29 Anschlag
30 Achse
31 Längsachse
32 Längsachse
33 Längsachse
34 Auge
35 Auge

Claims (4)

1. Motorisch angetriebene Heckenschere mit gegenläufigen Scherblättern, bei der der Kraftfluß vom Antrieb zum Abtrieb durch eine mittels we­ nigstens eines Betätigungselements auslösbare und auf einem Achsbolzen gelagerte Kupplung erfolgt, wobei diese Kupplung aus in einem Freiraum zwischen Antriebselement und Abtriebselement angeordneten Klemmkörpern besteht, die mit Auflaufflächen zusammenwirken und über ein auf ein Schaltelement einwirkendes Verriegelungsglied die Kupplung auslösen sowie der Antrieb der Scherblätter durch einen von Exzenterscheiben gebildeten Doppelexzenter erfolgt, dessen Exzenterscheiben in der Um­ kehrstellung der translatorisch bewegten Scherblätter derartig an den Augen der Scherblätter angreifen, daß sich deren Zähne gegenseitig überdecken, gekennzeichnet dadurch, daß das Abtriebselement (14) mit mindestens zwei tangential zu dessen Umfang verlaufenden und auf diesem verteilten Auflaufflächen (20, 20′) versehen ist, wobei die Längsachse (31) des Verriegelungsgliedes (5) mit der Achse (30) des Achsbolzens (15) und dem darauf koaxial ange­ ordneten Abtriebselement (14) eine gedachte Ebene bildet, die sich beim Einwirken des Verriegelungsgliedes (5) auf das Schaltelement (27) rechtwinklig durch zumindest eine der Auflaufflächen (20′, 20) er­ streckt, am Antriebselement (12) eine Erweiterung (23) der Bohrung (13) vorgesehen ist, die Klemmkörper (24) in einem mit dem Schaltelement (27) verbundenen Käfig (26) gehalten sind, wobei sie geringfügig über die innere und äußere Kontur des Käfigs (26) hinausragen und das Schaltelement (27) wenigstens einen Anschlag (28, 29) für das Verriege­ lungsglied (5) aufweist.

2. Motorisch angetriebene Heckenschere nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auflaufflächen (20, 20′) gleichmäßig am Umfang des Abtriebsele­ mentes (14) verteilt ausgebildet sind.

3. Motorisch angetriebene Heckenschere nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Käfig (26) mit dem Schaltelement (27) einstückig ausgebildet ist.

4. Motorisch angetriebene Heckenschere nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Schaltelement (27) einen zweiten Anschlag (29) aufweist, der dem ersten Anschlag (28) gegenüberliegend angeordnet ist.