[0001] Die Erfindung betrifft einen Bolzenschneider mit bekanntem Schneidkopf aber einer
gemäß Erfindungsanspruch 1 verbesserten Handhebelkinematik, mit der die verfügbare
Handkraft ergonomisch optimal auf die benötigte Schnittkraft übersetzt wird.
[0002] Bekannt sind Lösungsvorschläge z.B. nach OS 25 06 448 vom 15.02.75 zu dieser Problemstellung.
Sie haben sich am Markt jedoch offenbar wegen des relativ großen Fertigungsaufwandes
oder mangelnder Robustheit nicht durchgesetzt, sodaß derzeit weltweit nur Ausführungsformen
etwa nach EP 0096 328 vom 04.06.82 oder GM 76 34 216 vom 29.10.76 auf dem Markt sind.
Hierbei sind die beiden Handhebel durch nur ein Gelenk verbunden. Nachteilig bei diesen
marktgängigen Bolzenschneidern ist, daß die Kraftübersetzung (i) bei Schneidbeginn
zu gering ist (i < 40) also eine (meist zu) hohe Handkraft fordert und daß zum Schneidende
hin die Kraftübersetzung durch Kniehebelwirkung auf sehr hohe Werte (i > 300) ansteigt,
wo in der Regel nur noch eine geringe Schneidkraft ansteht. Wegen der großen Übersetzung
zum Schneidende hin ist auch der Schließwinkel ϕ der Handhebel empfindlich gegen Nachschleifen
und Fertigungstoleranzen oder Überkippen über den Kniehebeltotpunkt, sodaß bei diesen
Ausführungen sowohl Schließanschläge an den Handgriffen als auch Justiereinrichtungen
grundsätzlich erforderlich sind.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über den gesamten Schneidvorgang ergonomisch
optimale Kraftübersetzung i mit einfachen, robusten aber leichten Bauteilen zu realisieren.
Für die meisten Anwendungsfälle bedeutet das eine über den gesamten Schneidweg etwa
konstante Kraftübersetzung (i ≈ 100).
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Kinematik-Anordnungen nach Fig. 1 oder
Fig. 2 gelöst. Gemeinsame Merkmale dieser Anordnungen sind die weit auseinandergezogenen
Handhebelgelenke 3a, 3b, die über eine zur Symmetrieachse zug-druck- und schubfeste
Verbindung 5, 6 gegeneinander abgestützt sind. Durch die auseinanderliegenden Gelenke
ergibt sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad für die Lage der Schneidbackengelenke 4a,
4b, der die gewünschte Optimierung erlaubt. Die "schubfeste" Verbindung sorgt hierbei
für eine stets symmetrische Lage ϕ der Handhebel 2.
[0005] Die auseinanderliegenden Gelenke 3a, 3b lassen gegenüber den bekannten Ausführungen
einen größeren Öffnungswinkel ϕ und eine größere Schneidöffnung zu. Daraus ergeben
sich einerseits eine günstigere Anfangslage dicker Bolzen und andererseits ein größerer
Arbeitsweg.
Figur 1
[0006] zeigt eine Ausführungsform, bei der die Handhebel 2 über eine Flachverzahnung 5 gegenseitig
abgestützt und bezüglich der Symmetrieachse schubfest gekoppelt sind und über ein
ggf. federndes Zugglied 6 zusammengehalten werden.
[0007] Da nur kleine Zugkräfte beim Öffnen des Schneiders auftreten, können das Zugglied
6 und die Gelenkbolzen 3a, 3b klein gehalten werden, sodaß auch bei kleinem Hebelarm
a und großem Schwenkwinkel ϕ das Zugglied 6 und die Schenkel der Schneidbacken 7 in
der gleichen Ebene - z.B. in einem Gabelkopf der Handhebel 2 - gelagert werden können
ohne sich zu behindern. Wie Fig. 1 weiter zeigt, bleibt auch im Schließzustand die
Übersetzung auf mäßige Werte begrenzt. Diese Anordnung ist daher geometrisch unempfindlich
gegen Nachschleifen der Schneiden oder Fertigungstoleranzen, sodaß auf Nachstelleinrichtungen
oder Anschläge zwischen den Handhebeln verzichtet und der Bolzenschneider insgesamt
leichter gebaut werden kann.
[0008] Die Verzahnung zwischen den Handhebelköpfen wird erfindungsgemäß zur Aufnahme von
Radialkräften als Flachverzahnung 5 mit niedrigen Zähnen ausgeführt. Im Gegensatz
zu den bekannten Getriebeverzahnungen zur Übertragung von Umfangskräften über die
Zahnflanken werden hier die anstehenden Radialdruckkräfte über die aufeinander abrollenden
Flächen des Zahngrundes und des Kopfkreises übertragen.
Figur 2
[0009] zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verbindung der Gelenke 3a, 3b durch Kreuzlenker
5, 6 erfolgt. Bei kleineren Schneidern ist die dargestellte antimetrische Anordnung
der Lenker vorteilhaft, da hier die beiden Lenker 5, 6 sowie die beiden Köpfe der
Handhebel 2 jeweils gleiche Bauteile sind. Bei Schneidern für große Kräfte werden
die Handhebelköpfe zweckmäßig als Gabeln und die Lenker als beidseitige Doppelpaare
ausgeführt.
[0010] Wie in Fig. 2 skizziert, dürfen die Gelenkanschlüsse der Schneidbacken 7 und der
Lenker 5, 6 auch auf je einen Gelenkpunkt 4a, 4b zusammenfallen. Der zusätzliche Freiheitsgrad
zur Handkraftoptimierung ist dann der gewählte Mindestabstand (min) zwischen den Gelenken
4a und 4b.
1. Bolzenschneider mit marktüblichem Schneidkopf 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Handhebel 2 zum Zwecke der Übersetzungsoptimierung an zwei weit auseinanderliegenden
Gelenken 3a, 3b gelagert sind, die ihrerseits über Verbindungsglieder 5, 6 zug-, druck-
und schubfest miteinander verbunden sind.
2. Bolzenschneider nach Anspruch 1 und Fig. 1 dadurch gekennzeichnet, daß die druck- und schubfeste Verbindung zwischen den Gelenken 3a, 3b durch eine
Flachverzahnung 5 an den Köpfen der Handhebel 2 und die zugfeste Verbindung durch
ein ggf. federndes Zugband 6 gebidet wird.
3. Bolzenschneider nach Anspruch 1 und Fig. 2 dadurch gekennzeichnet, daß die druck-, zug- und schubfeste Verbindung der Gelenke 3a, 3b durch ein gekreuztes
Lenkerpaar 5, 6 gebildet wird.
