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Diese Anmeldung betrifft das Gebiet der Schneidvorrichtungen und insbesondere Verbesserungen an Werkzeugen zum Schneiden von Werkstücken mit einem kreisrunden Querschnitt wie zum Beispiel Rohre. Obgleich die bevorzugte Ausführungsform in Verbindung mit einer manuellen Rohrschneidvorrichtung zum Schneiden von Kunststoffrohren per Hand beschrieben wird, versteht es sich, dass die Erfindung auch auf anderen Gebieten Anwendung finden kann, zum Beispiel für Vorrichtungen zum Schneiden, Abscheren oder sonstigen Anlegen von Kraft an ein Werkstück.
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Vor dieser Erfindung sind bereits unterschiedlichste Rohrschneidvorrichtungen zum Schneiden von Kunststoffrohren der Art bereitgestellt worden, wie sie für industrielle und häusliche Wassersysteme verwendet werden, wie zum Beispiel PVC-Rohre Schedule
40. Zu solchen Schneidvorrichtungen gehören scherenartige Schneidvorrichtungen, wie zum Beispiel jene, die in
US 6,513,245 B1 gezeigt sind, und
US 6,658,738 B1 , wobei ein zu schneidendes Rohr in einem Auflageabschnitt der Schneidvorrichtung abgestützt wird und ein Schneidmesser um eine ortsfeste Schwenkachse herum geschwenkt werden kann, um ein Rohr zu schneiden, das zwischen der Auflage und dem Schneidmesser angeordnet ist. In dem Patent an King kann die Schwenkachse so justiert werden, dass das Schneiden von Rohren von unterschiedlichem Durchmesser ermöglicht wird.
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Die scherenartigen Schneidvorrichtungen, die durch Zusammendrücken der Handgriffe bedient werden, erfordern einen hohen Kraftaufwand seitens des Benutzers, um den Schneidvorgang auszuführen, insbesondere bei Rohren mit größerem Durchmesser. Dabei muss der Benutzer bei diesen Werkzeugen zum Teil das Rohr und die Schneidvorrichtung gegeneinander biegen und drehen, während er die Griffe zusammendrückt, um eine Schneidlast anzulegen. Des Weiteren ist es für einen Benutzer, dessen Hand nur eine kleine Greifspanne hat, in der Anfangsphase des Schneidens eines Rohres von größerem Durchmesser schwierig, die nötige Schließkraft an die Handgriffe anzulegen, um das anfängliche Schneiden des Rohres zu bewerkstelligen, und oft muss er die Handgriffe mit beiden Händen erfassen, um den Schneidvorgang einzuleiten.
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Ein anderer Typ einer Rohrschneidvorrichtung, der vor dieser Erfindung verfügbar war, enthält eine Auflage zum Stützen eines zu schneidenden Rohres und eine schwenkbare Schneidklaue oder ein schwenkbares Schneidmesser, die bzw. das mit Hilfe eines Ratschenmechanismus' intermittierend in Richtung der Auflage bewegt wird. Zwar gestattet der Ratschenmechanismus bei jedem intermittierenden Schnitt einen kleineren Hub der Handgriffe der Schneidvorrichtung relativ zueinander, wodurch ein Benutzer die Schneidvorrichtung bedienen kann, ohne über eine große Greifspanne seiner Hand verfügen zu müssen, doch die Schneidvorrichtungen sind kompliziert aufgebaut, und ein Schneidvorgang erfordert eine Anzahl aufeinanderfolgender Bewegungen des Ratschengriffs relativ zu dem Schneidkopf, um einen Schneidvorgang zu vollenden, insbesondere im Fall von Rohren mit größerem Durchmesser. Dementsprechend ist der Arbeits- und Zeitaufwand größer als erwünscht.
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Neben solchen Rohrschneidvorrichtungen sind eine Reihe von Metallscheren und Baumscheren bereitgestellt worden, bei denen die Betätigung der Handgriffe der Schneidvorrichtungen eine Schneidbewegung eines Schneidmessers relativ zu einer Ambossfläche oder dergleichen bewirkt, gegen die während des Schneidvorgangs ein Gegenstand gedrückt wird. Solche Scheren sind zum Beispiel in
US 2,508,790 A ,
US 2,528,816 A ,
US 2 900 722 A und
US 2,564,154 Agezeigt. Diese Schneidvorrichtungen sind gekennzeichnet durch ein Paar Handgriffe, die schwenkbar miteinander verbunden sind, ein Schneidmesser, das schwenkbar an einem der Handgriffe angebracht ist, und einen Mechanismus, wie zum Beispiel eine Stift- und Schlitz-Anordnung zwischen dem Schneidmesser und dem anderen Handgriff, wodurch das Schneidmesser in einer Scher- und Schneidbewegung versetzt wird, wenn die Handgriffe relativ zueinander geschlossen werden. Die Winkelbahn des Schneidmessers während des Schneidens mit Scheren dieser Art ist kürzer als die Winkelbewegung, die erforderlich ist, um die Handgriffe relativ zueinander zu schließen, wodurch der Durchmesser eines zu schneidenden Gegenstandes begrenzt ist, wenn es einem Benutzer möglich sein soll, die Handgriffe mit nur einer Hand zu erfassen und zu schließen. Des Weiteren wird das Schneiden durch eine Kombination von Scher- und Schneidbewegungen erreicht, wodurch die Kraft, die an den Handgriffen anliegen muss, um das Schneiden zu bewerkstelligen, während des gesamten Schneidhubes sehr gleichmäßig ist.
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DE 31 36 119 A1 offenbart eine Gartenschere mit einer Hebelkraftunterstützung. Die Gartenschere weißt ein erstes Schneidblatt, das mit einem ersten Griff fest verbunden ist und ein zweites als Amboss wirkendes Schneidblatt auf, welches über einen Langlochschlitz an einem Schiebegelenkzapfen des ersten Griffs angelenkt ist und mit einem zweitem Griff, der über einen, gegenüber dem Schiebegelenkzapfen seitlich versetzten Drehgelenkzapfen am ersten Griff angelenkt ist und mit dem zweiten Schneidblatt gelenkig verbunden ist. Zwischen dem zweiten Griff und dem zweiten Schneidblatt ist ein Zwischenhebel angeordnet, der um einen weiteren Drehzapfen am ersten Griff schwenkbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, dessen Handhabung, insbesondere in Bezug auf aufzubringende Kraft und/oder Hub, vereinfacht ist.
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Gemäß der vorliegenden Anmeldung wird ein verbessertes Schneidwerkzeug, insbesondere für Kunststoffrohre des oben erwähnten Typs, bereitgestellt, die vorteilhafterweise das Schneiden von Rohren mit großem Durchmesser, wie zum Beispiel 1-3/8-Zoll-Rohren, mit einem einzigen Hub und mit weniger Kraftaufwand beim Schließen der Handgriffe der Schneidvorrichtung zum Bewerkstelligen des Schneidvorgangs ermöglicht, als es bisher der Fall war. Genauer gesagt, ist die Schneidvorrichtung diesbezüglich gekennzeichnet durch: einen ersten Handgriff mit einer Auflage zum Stützen eines zu schneidenden Rohres, einen zweiten Handgriff, der schwenkbar an dem ersten Handgriff angebracht ist, ein Schneidmesser, das an dem zweiten Handgriff angebracht ist, um sich mit diesem und relativ dazu zu bewegen, und eine Stift- und Schlitz-Eingriffnahme zwischen dem Schneidmesser und dem ersten Handgriff, wodurch die Winkelbewegung des Schneidmessers von einer offenen in eine geschlossene Position relativ zu der Auflage größer ist als die Winkelbewegung der Handgriffe zum Bewerkstelligen einer solchen Schneidmesserbewegung. Dementsprechend wird ein längerer Schneidhub bei einer bestimmten Handgriffbewegung erreicht, als es bisher möglich war, wodurch das Schneiden von Rohren mit großem Durchmesser mit einer einhändig ausgeführten Einzelhubbetätigung der Schneidvorrichtungen durch einen Benutzer ermöglicht wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Anmeldung wird ein verbessertes Schneidwerkzeug, insbesondere für Kunststoffrohre des oben erwähnten Typs, bereitgestellt, die vorteilhafter weise den Nutzern der Rohrschneidvorrichtung eine mechanische Kraftverstärkung ermöglicht. In diesem Aspekt der Anmeldung ermöglicht die Schlitzkonfiguration die Bewegung des Schneidmessers relativ zu der Auflage, um zunächst eine höhere Schneidkraft anzulegen, worauf ein Übergang zu einer niedrigeren Schneidkraft und einer höheren Rate der Schneidmesserbewegung erfolgt. Dementsprechend kann ein Benutzer die offenen Handgriffe der Schneidvorrichtungen näher an der Schwenkachse zwischen den Handgriffen ergreifen, um ein besseres Erfassen der Handgriffe zu unterstützen, und dann kann der Benutzer während des Schneidhubes die Handgriffe näher an ihren äußeren Ende erfassen und die gleiche Schneidkraft anlegen, die zunächst mit den Händen nahe der Schwenkachse angelegt wurde. Wenn der Übergang zu der geringeren Schneidkraft stattfindet, so erhöht dabei das Erfassen der Handgriffe neben ihrem äußeren Ende durch den Benutzer die Hebelwirkung und ermöglicht somit das Erreichen der ursprünglichen Kraft beim Vollenden des Schneidvorgangs.
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Ein weiterer Aspekt ist die Bereitstellung eines Schneidwerkzeugs der oben beschriebenen Art, wobei die Winkelbewegung des Schneidmessers von der offenen in die geschlossene Position größer ist als die Winkelbewegung der Handgriffe von der offenen in die geschlossene Position.
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Ein weiterer Aspekt ist die Bereitstellung eines Schneidwerkzeugsder oben beschriebenen Art, das ein Schneiden von Rohren mit einem einzigen Hub und mit weniger körperlichem Kraftaufwand seitens eines Benutzers ermöglicht, als es vorher der Fall war.
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Ein weiterer Aspekt ist die Bereitstellung eines Schneidwerkzeugs der oben beschriebenen Art, die eine höhere Hebelwirkung während des anfänglichen Schneidens eines Rohres ermöglicht, gefolgt von einer niedrigeren Hebelwirkung und einer höheren Schneidrate, wenn der Schneidvorgang vollendet ist.
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Die oben beschriebenen Aufgaben, und weitere, sind zum Teil offenkundig und werden zum Teil im Weiteren in Verbindung mit der schriftlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die in den begleitenden Zeichnungen gezeigt sind, ausführlicher dargelegt. In diesen Zeichnungen ist Folgendes zu sehen:
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Rohresschneidvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Rohrschneidvorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung und wie in 1 gezeigt;
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3 ist eine Draufsicht auf das Schneidmesser der Rohrschneidvorrichtung der 1 und 2;
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4a, 4b und 4c sind teilweise Querschnittsansichten des hier besprochenen Werkzeugs, die einen relativen Bewegungsbereich zwischen den Handgriffabschnitten und seinem Schneidmesserabschnitt darstellen;
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5 ist eine Draufsicht auf das hier besprochene Werkzeug, das in teilweisem Querschnitt gezeigt ist, mit einem darübergelegten Freikörperkraftdiagramm; und
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6 ist ein Diagramm, das eine mechanische Kraftverstärkung zeigt, die durch das hier besprochene Werkzeug über einen Bereich von Graden des Handgriffhubes ermöglicht wird.
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Wenden wir uns nun ausführlicher den Zeichnungen zu, in denen zum Zweck der Veranschaulichung – und nicht zum Zweck der Einschränkung der Erfindung – eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der hier besprochenen Rohrschneidvorrichtung 10 in einer teilweise geöffneten Position, und 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die deren verschiedene bevorzugte Komponenten und ihre bevorzugte Anordnung in dem hier besprochenen Werkzeug veranschaulicht.
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Wie in diesen Figuren gezeigt, umfasst die bevorzugte Form der Rohrschneidvorrichtung 10 ein erstes längliches Element 12, das schwenkbar an einer Handgriffachse 14 mit einem zweiten länglichen Element 16 angebracht ist, und ein Schneidmesser 20, das schwenkbar an einer Schneidmesserachse 22 mit dem zweiten länglichen Element 16 angebracht ist, wie gezeigt. In der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform ist das erste längliche Element 12 durch Handgriffhälften 12a und 12b definiert, von denen jede ein erstes Ende 24 und ein gegenüberliegendes zweites Ende 26 aufweist. Die Enden 24 sind mit entsprechenden bogenförmigen Auflageabschnitten 30 versehen, die, wenn die Schneidvorrichtung zusammengebaut ist, einen Auflagebereich zum Stützen eines zu schneidenden Rohres bilden. Die gegenüberliegenden Enden 26 des ersten länglichen Elements 12 sind mit ersten Handgriffabschnitten 28 versehen, die zum Erfassen des Schneidwerkzeugs 10 während seiner Verwendung dienen. Etwas mittig in dem ersten länglichen Element 12 ist ein erster Führungsabschnitt 32 angeordnet, um die Bewegung des Schneidmessers 20 relativ zu dem ersten und dem zweiten länglichen Element 12, 16 in einer Weise zu führen, die weiter unten noch näher beschrieben wird, um einen vergrößerten Schneidbereich, eine höhere mechanische Kraftverstärkung und andere Nutzeffekte bereitzustellen.
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In der veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform enthält das Schneidwerkzeug 10 ein zweites längliches Element 16, das schwenkbar an dem ersten länglichen Element 12 durch einen Stift 40 montiert ist, der gegenüberliegende Enden aufweist, die in einem Stiftlager 42 in jeder der Handgriffhälften 12a, 12b aufgenommen sind, von denen nur eines in 2 zu sehen ist, wodurch das zweite längliche Element 16 und der Schwenkstift 40 zwischen den zusammengesetzten Handgriffhälften 12a, 12b festgehalten werden. Insgesamt gesehen, enthält das zweite längliche Element 16 ein erstes und ein zweites Ende 44, 46, wobei das erste Ende 44 schwenkbar mit dem ersten länglichen Element 12 an der Handgriffachse 14 angebracht ist und das zweite freie Ende 46 einen zweiten Handgriffabschnitt 48 des Werkzeugs definiert. Der zweite Handgriffabschnitt ist so konfiguriert, dass er zu dem ersten Handgriffabschnitt 28 komplementär ist und beide ein Paar bilden, und zusammen eignen sie sich zum Erfassen und Bedienen der hier besprochenen Schneidwerkzeugs 10 per Hand.
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Das Schneidwerkzeug 10 enthält des Weiteren ein Schneidmesser 20, das schwenkbar an dem zweiten länglichen Element 16 mittels eines Schneidmesser-Schwenkstifts 50 montiert ist, der sich durch eine Schneidmesserstiftöffnung 52 in dem Schneidmesser 20 hindurch erstreckt. Der Schneidmesser-Schwenkstift 50 hat gegenüberliegende Enden, die in einem Stiftlagerpaar 54 aufgenommen sind, das in dem zweiten länglichen Element 16 ausgebildet ist, von denen nur eines in 2 zu sehen ist. Auf diese Weise kann das Schneidmesser 20 um den Schneidmesser-Schwenkstift 50 herum in einer Schneidmesserachse 22 bewegt werden, die im Wesentlichen parallel zu der Handgriffachse 14 verläuft. Dem Fachmann leuchtet ein, dass das Schneidmesser 20 in einer Ebene geschwenkt werden kann, die senkrecht zu der Handgriffachse und der Schneidmesserachse 14, 22 verläuft.
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Wenden wir uns nun speziell 3 zu, wo das Schneidmesser 20 von dem ersten und dem zweiten länglichen Element 12, 16 abgenommen ist. Die Schneidmesserstiftöffnung 52 ist in einem ersten Ende 60 des Schneidmessers ausgebildet, und eine Schneidkante 62 ist an einem zweiten Ende 64 des Schneidmessers gegenüber dem ersten Ende 60 ausgebildet. Außerdem ist ein zweiter Führungsabschnitt 66 an dem Schneidmesser zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 60, 64 angeordnet, wie veranschaulicht. Der zweite Führungsabschnitt 66 wirkt mit dem ersten Führungsabschnitt 32, der an dem ersten länglichen Element 12 angeordnet ist, zusammen, um die gewünschte Bewegung des Schneidmessers 20 relativ zu dem ersten und dem zweiten Element 12, 16 während des Gebrauchs des Werkzeugs zu bewirken. In seiner bevorzugten Form definiert der zweite Führungsabschnitt 66 einen länglichen Nockenschlitz 70, der einen Nockenstößel aufnimmt, der in der vorliegenden Ausführungsform die Form eines Stifts 72 und einer Rolle 74 hat. Der Stift 72 hat gegenüberliegende Enden, die in Stiftaussparungen 76 aufgenommen sind, die in den Handgriffhälften 12a, 12b ausgebildet sind, von denen nur eine in 2 zu sehen ist, wodurch der Stößel und somit das Schneidmesser 20 zwischen den zusammengesetzten Handgriffhälften festgehalten werden. Eine Torsionsfeder 78 ist zwischen den Handgriffhälften 12a, 12b koaxial zu dem Nockenstößel montiert und hat gegenüberliegende Enden, die den ersten bzw. den zweiten Handgriff in Eingriff nehmen, um die Handgriffe in eine offene Position relativ zueinander vorzuspannen. Der Nockenschlitz 70 hat eine vorgegebene Gestalt und ist zwischen voneinander beabstandeten länglichen Seitenwänden 80, 82 definiert, die sich zwischen voneinander beabstandeten Endwänden 84, 86 erstrecken. In seiner bevorzugten Form ist der Nockenschlitz 70 allgemein L-förmig, wie gezeigt, aber er kann auch jede andere Gestalt annehmen, wie zum Beispiel ein allgemein gerader Schlitz, eine Sichelform, ein Bogen, mehrere verbundene Bögen oder jede andere regelmäßige oder unregelmäßig gewählte Gestalt, um die Nutzeffekte des hier besprochenen Werkzeugs, wie oben beschrieben, zu realisieren. Es versteht sich, dass die Gestalt des Schlitzes teilweise auf den Abmessungen anderer Komponenten des hier besprochenen Werkzeugs beruht.
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Wie schematisch in den 4a, 4b und 4c gezeigt, kann das Schneidmesser 20 relativ zu dem zweiten länglichen Element 16 um die Schneidmesserachse 22 herum in einer oben beschriebenen Weise geschwenkt werden. Im Wesentlichen wird das Schneidmesser 20 durch die Interaktion des Schneidmesser-Schwenkstifts 50, der das Schneidmesser 20 vorwärts drängt, nach vorn in den Hohlraum 90, der einen Arbeitsbereich bildet, geschoben, wenn das zweite längliche Element 16 in Richtung des ersten länglichen Elements 12 geschlossen wird. Gleichzeitig mit der Schwenkbewegung des Schneidmessers relativ zu dem zweiten länglichen Element wirken der erste und der zweite Führungsabschnitt 32, 66 zusammen, um das zweite Ende 64 des Schneidmessers, das die Schneidkante trägt, durch eine bogenförmige Bewegung in die Hohlraumregion 90 zu drängen. Genauer gesagt, ist die bevorzugte Rohrschneidvorrichtung so konfiguriert, dass eine Schwenkbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten länglichen Element 12, 16 um die Handgriffachse 12 herum über einen ersten Winkel Φ1 zwischen einer offenen Position, wie in 4a veranschaulicht, in der sich der erste und der zweite Handgriffabschnitt 28, 48 in einer vollständig voneinander beabstandeten Position befinden, und einer vollständig geschlossenen Position, wie in 4c veranschaulicht, in der der erste und der zweite Handgriffabschnitt 28, 48 dicht beieinander liegen, ermöglicht wird. 4b veranschaulicht eine Handgriff-Zwischenposition zwischen der in 4a gezeigten vollständig geöffneten Position und der in 4c gezeigten vollständig geschlossenen Position. In der bevorzugten Ausführungsform des veranschaulichten Handwerkzeugs beträgt der erste Winkel Φ1 etwa 85,5 Grad.
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Zusammen mit der Bewegung der Handgriffabschnitte über den ersten Winkel, wie oben beschrieben, wird das Schneidmesser gedreht und vorwärts in den Hohlraumbereich 90 bewegt, um ein entsprechendes Rohr zu schneiden, das in dem Auflageabschnitt 30 angeordnet ist. Zunächst befindet sich das Schneidmesser 20 in einer zurückgezogenen Position, in der die Schneidkante 62 des Schneidmessers 20 von dem Auflageabschnitt 30 des ersten länglichen Elements 12 beabstandet ist. Das Schneidmesser kann jedoch um die Schneidmesserachse 22 herum über einen zweiten Winkel Φ2 zwischen der in 4a veranschaulichten zurückgezogenen Position und einer in 4c veranschaulichten vorgeschobenen Position, in der die Schneidkante 62 durch den Auflageabschnitt und den Hohlraum 90 hindurch geführt wird, geschwenkt werden. In seiner bevorzugten Form beträgt der zweite Winkel etwa 91,3 Grad.
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Zusätzlich zu dem oben Dargelegten ist es wichtig anzumerken, dass das hier besprochene Werkzeug
10 einer erhöhte mechanische Kraftverstärkung in einem ersten Abschnitt X des zweiten Winkels zwischen der zurückgezogenen Position und der vorgeschobenen Position und einen Bereich von geringerer mechanischer Kraftverstärkung Y in einer im Wesentlichen vorgeschobenen Region der Schneidmesserbewegung aufweist. Ein Übergang zwischen einer höheren mechanischen Kraftverstärkung und einer geringeren mechanischen Kraftverstärkung des Schneidmessers vollzieht sich ungefähr in der Mitte des Hubes des Schneidmessers durch den Hohlraum
90 hindurch. Im Wesentlichen ändert sich das Verhältnis von Schneidmesserhub zu Handgriffhub ständig während der gesamten Handgriffbewegung. Der Gesamt-Schneidmesserhub ist insgesamt größer als der Gesamt-Handgriffhub, wie oben beschrieben. Vorzugsweise ist für jeden Grad an Handgriffbewegung in einer Schließrichtung die Schneidmesserbewegung verschieden, wodurch das Schneiden eines größeren Rohres mit einer kleineren Greifweite ermöglicht wird, als es mit einer standardmäßigen Scherenschneidvorrichtung möglich wäre. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform entsprechen jeweils fünf Grad an inkrementellem Handgriffhub einer Rotationsbewegung des Schneidmessers zwischen etwa 8,2 Grad und etwa 4,4 Grad. Es folgt eine Tabelle, aus der die jeweilige Handgriff- und Schneidmesserbewegung hervorgeht.
| Inkrementeller Handgriffhub | Kumulativer Handgriffhub | Inkrementeller Schneidmesserhub | Kumulativer Schneidmesserhub |
| | Offenen Position | | Zurückgezogene Position |
| 5 | 5 | 5,6 | 5,6 |
| 5 | 10 | 5,1 | 10,7 |
| 5 | 15 | 4,8 | 15,5 |
| 5 | 20 | 4,7 | 20,2 |
| 5 | 25 | 4,6 | 24,8 |
| 5 | 30 | 4,5 | 29,3 |
| 5 | 35 | 4,4 | 33,7 |
| 5 | 40 | 3,5 | 38,3 |
| 5 | 45 | 4,7 | 43,0 |
| 5 | 50 | 4,9 | 47,9 |
| 5 | 55 | 5,1 | 53,0 |
| 5 | 60 | 5,4 | 58,3 |
| 5 | 65 | 5,7 | 64,0 |
| 5 | 70 | 6,0 | 70,0 |
| 5 | 75 | 6,4 | 76,3 |
| 5 | 80 | 6,8 | 83,1 |
| 5,5 | 85,5 | 8,2 | 91,3 |
| | Geschlossene Position | | Vorgeschobene Position |
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Wie oben angesprochen, versteht es sich, dass das hier besprochene Schneidwerkzeug einem Nutzer des Werkzeugs eine optimierte mechanische Kraftverstärkung zum Schneiden von Kunststoffrohr bietet. Genauer gesagt, wird eine mechanische Kraftverstärkung MA relativ zu einer angelegten Kraft FA erzeugt, die gleichmäßig und entgegengesetzt an die Handgriffabschnitte 28, 48 des ersten und des zweiten länglichen Elements 12, 16 angelegt wird, wodurch wiederum eine Kompressionskraft FC durch die Schneidkante 62 des Schneidmessers 20 auf ein entsprechendes kreisrundes Werkstück, wie zum Beispiel ein Kunststoffrohr, ausgeübt wird. 5 zeigt einen Kräfteplan, der über eine Querschnittsansicht der mechanischen Gestänge gelegt ist, aus denen das hier besprochene Schneidwerkzeug 10 besteht. Wie veranschaulicht, wird eine angelegte Kraft FA in einer Entfernung E von der Handgriffachse 14 angelegt. Während das erste längliche Element 12 ortsfest gehalten wird, bewegt die angelegte Kraft FA das zweite längliche Element 16 aus der in 4a gezeigten geöffneten Position in eine in 4c gezeigte geschlossene Position, um ein Schneiden des entsprechenden kreisrunden Werkstücks 100 zu bewirken.
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Wie oben angemerkt, drängt die Schwenkbewegung des Handgriffabschnitts 28 des zweiten länglichen Elements 16 um die Handgriffachse 14 herum das Schneidmesser 20 vorwärts durch den ersten und den zweiten Führungsabschnitt 32, 66, die in dem ersten länglichen Element 12 bzw. in dem Schneidmesser 20 ausgebildet sind. Des Weiteren wird die Schwenkbewegung des Schneidmessers während der Bewegung des zweiten länglichen Elements 16 bewirkt. Wie in 5 gezeigt, erzeugt die Rolle 74, die auf dem Stift 72 in dem ersten Führungsabschnitt 32 getragen wird, eine entgegengesetzt wirkende Belastungskraft FL gegen die erste Seitenwand 80 des Nockenschlitzes 70 in Reaktion auf die an das Werkstück 100 angelegte Schneidkraft F. Wie der Durchschnittsfachmann erkennt, werden sowohl die Belastungskraft FL als auch die Schneidkraft FC in Richtungen erzeugt, die senkrecht zu ihren jeweiligen Lastflächen verlaufen. Im Fall der Belastungskraft FL wird die Kraft gegen die erste Seitenwand 80 in einer Richtung angelegt, die senkrecht zu ihrer Fläche verläuft. Gleichermaßen wird die Schneidkraft FC an das entsprechende Werkstück 100 in einer Richtung angelegt, die senkrecht zu seiner Fläche verläuft.
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Insgesamt gesehen, wird in dem hier besprochenen Schneidwerkzeug 10 eine mechanische Kraftverstärkung MA während der in 4a mit X veranschaulichten Anfangsphase eines Schneidhubs durch ein Werkstück hindurch erzeugt. Zum Zweck der Veranschaulichung einer Kraftverstärkung einer bevorzugten Ausführungsform des hier besprochenen Schneidwerkzeugs zeigt 6 ein Diagramm der mechanischen Kraftverstärkung, die mit dem hier besprochenen Werkzeug während des Schneidens entsprechenden Werkstücks in Form eines standardmäßigen Kunststoffrohres mit einem Nenn-Außendurchmesser von einem Zoll (1'') erzeugt wird (der tatsächliche Außendurchmesser beträgt 1,315 Inch). Wie hier veranschaulicht, ist die mechanische Kraftverstärkung am größten, wenn sich die Handgriffe des Schneidwerkzeugs in einer geöffneten Position befinden, um es dem Benutzer zu ermöglichen, das Werkzeug mit einer geöffneten Hand zu ergreifen und es einfacher zusammenzudrücken und das Werkstück zu schneiden. Dies geschieht, während die Handgriffe in einem Winkelbereich zwischen etwa 90° und etwa 70° betätigt werden. In der Regel hat der Benutzer freilich eine größere Handkraft, wenn die Hand weiter geschlossenen ist, als wenn sie geöffnet ist. Das hier besprochene Werkzeug kompensiert die geringere mechanische Kraftverstärkung in der Hand in einer geöffneten Position, indem es eine zusätzliche mechanische Kraftverstärkung während dieser Phase der Betätigung erzeugt. Wenn hingegen die Hand des Benutzers geschlossen ist, so wird die mechanische Kraftverstärkung, die in dem ersten Abschnitt der Werkzeugbetätigung erzeugt wird, geringfügig verringert, wird aber durch die Kraft eines Benutzers mühelos überwunden. Dies geschieht, wenn die Handgriffe in einem Winkelbereich zwischen etwa 70° und etwa 35° betätigt werden.
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Wenden wir uns wieder
5 zu. Die durch das Werkzeug erzeugte mechanische Kraftverstärkung basiert auf Abmessungen und der Geometrie des Werkzeugs und der Gestalt des Schlitzes
70, der in dem Schneidmesser
20 ausgebildet ist. In
5 ist die Schneidmesserachse
22 von der Schneidkraft F
C in einer Richtung senkrecht zur Schneidkraft F
C um eine erste Distanz A beabstandet. Wie hier des Weiteren gezeigt, ist die Handgriffachse
14 von der Schneidkraft F
C in einer Richtung senkrecht zu der Schneidkraft F
C um eine zweite Distanz B beabstandet. Außerdem ist die Handgriffachse
14 von der Belastungskraft F
L in einer Richtung senkrecht zu der Belastungskraft F
L um eine dritte Distanz C beabstandet. Wie des Weiteren oben angemerkt, wird die angelegte Kraft F
A in einer Distanz E von der Handgriffachse
14 angelegt. Und schließlich ist die Schneidmesserachse
22 von der Belastungskraft F
L in einer Richtung senkrecht zu der Belastungskraft F
L um eine vierte Distanz D beabstandet, um eine mechanische Kraftverstärkung M
A gemäß folgender Formel zu erzeugen: