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WO2002045479A1 - Tijera portatil motorizada - Google Patents

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Publication number
WO2002045479A1
WO2002045479A1 PCT/ES2001/000476 ES0100476W WO0245479A1 WO 2002045479 A1 WO2002045479 A1 WO 2002045479A1 ES 0100476 W ES0100476 W ES 0100476W WO 0245479 A1 WO0245479 A1 WO 0245479A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
scissors
jaw
force transmission
jaws
active
Prior art date
Application number
PCT/ES2001/000476
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
José GURRI MOLINS
Original Assignee
Hispaes, S.A.
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
Priority claimed from ES200003065A external-priority patent/ES2178947B1/es
Priority claimed from ES200102609U external-priority patent/ES1050292Y/es
Application filed by Hispaes, S.A. filed Critical Hispaes, S.A.
Priority to AU2002221970A priority Critical patent/AU2002221970B2/en
Priority to DE60106085T priority patent/DE60106085T2/de
Priority to AT01999271T priority patent/ATE277508T1/de
Priority to ES01999271T priority patent/ES2227327T3/es
Priority to US10/433,630 priority patent/US20040055164A1/en
Priority to AU2197002A priority patent/AU2197002A/xx
Priority to EP01999271A priority patent/EP1350428B1/en
Publication of WO2002045479A1 publication Critical patent/WO2002045479A1/es

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26BHAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B15/00Hand-held shears with motor-driven blades
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/02Secateurs; Flower or fruit shears
    • A01G3/033Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades

Definitions

  • the present invention concerns a motorized portable scissors, applicable to constitute a tool for pruning in agricultural work, provided with two jaws, changeable, both equipped with movement in opposite directions from an open position to a closed position and vice versa, which It allows a very light and compact scissor design.
  • patent EP 0 291 431 describes a portable electric tool, such as a sheet metal shear or pruning shears, comprising a mobile active member, such as a cutting blade, arranged at a front end of a body empty, a part of which forms a handle of said tool. Inside said empty body there is an electric motor and a speed reducer whose output is associated to said mobile active member by means of a transmission system comprising a mobile drive piece.
  • the tool comprises a trigger accessible from the outside of said body and an electric control device actuated by said trigger. Both the trigger and the electric control device are subjected to the mobile drive piece of the mobile active member, from which the movements follow and can adopt different relative positions.
  • the drive moreover, is carried out by means of a spindle device that has a low mechanical performance, thereby wasting a part of the engine power that results in a relatively high energy consumption, which is unfavorable in the case of that the tool is powered by limited charge batteries carried by the user.
  • Patent DE 34 46 802 describes another such motorized tool, especially dedicated to acting as a shear, in which only one of the two jaws is provided with movement while the other is fixed. This model presents approximately the same drawbacks discussed above.
  • Patent DE 35 24 443 describes a scissor provided with two jaws, of which only one is provided with movement while the other is fixed.
  • the movable jaw is articulated with respect to an axis and has a lever arm on the side opposite the cutting area with respect to said axis of articulation, whose lever arm is topped by a gear wheel sector that meshes with a pinion of a gear reduction transmission, connected to an electric motor.
  • the gear between the gearwheel sector and the pinion is a cylindrical gear with parallel shafts. This causes the diameter of the pinion to add to the radius of the circular sector in the longitudinal direction of the scissors, moving the motor away from the cutting area and providing a considerably long tool.
  • the said gear reduction transmission incorporates other stages, cylindrical and conical, which still bulge more and add more weight to the area between the engine and the jaws, which constitutes a serious inconvenience.
  • the fact of having a movable blade that is applied against another fixed blade as a cross-section provides an asymmetric cut which, when scissors are used, for example, for tree pruning, tends to cut the area of the cut of the part of the branch that is united to the tree, which causes a serious damage.
  • the utility model ES 1006938 describes a motorized and self-powered scissors in which both jaws are equipped with a symmetrical movement.
  • Such jaws are associated with a device of angled levers forming an articulated quadrilateral with a vertex at the point of jaw joint, fixed to the frame, and a movable opposite vertex driven by an endless screw mechanism.
  • This device has a very considerable length and is enclosed within an elastic envelope, such as a corrugated rubber sleeve, which deforms gradually widening as the jaws approach their closed position due to the deployment of the cranked levers, until to reach a degree of protrusion inconvenient for access to parts of a tree in case of pruning, which also could even be dangerous for the operator in narrow enclosures.
  • this mechanism does not provide a uniform closing speed, but the speed is reduced as the jaws close.
  • the present invention seeks to provide a motorized scissor that solves the drawbacks discussed above through the provision of two mobile jaws, of symmetrical displacements, driven by a mechanism of reduced dimensions and low weight that has a high mechanical performance in order to optimize the energy consumed , and thereby prolong the useful time of charging the batteries, in case they are used.
  • the present invention provides a motorized portable scissor of the type comprising a support associated with a power take-off coming from an engine, and a cutting mouth comprising two jaws, at least one of which is an active cutting jaw rotatably mounted on said support and kinematically connected to the output of said power take-off by means of a gear transmission to effect a closing-opening movement with respect to the other jaw.
  • the aforementioned support integrates or has a handle attached to which the means for controlling the tool drive are associated.
  • the aforementioned active cutting jaw which is at least one, is fixed to a force transmission part capable of rotating around an axis mounted on the support, whose force transmission part integrates a lever arm at the end of the which is provided a toothed crown sector that meshes with a pinion attached to an axis of said power take-off constituting said gear transmission.
  • An essential and differential feature of the scissors of the present invention is that said axis of rotation of the force transmission piece forms a predetermined angle with respect to said axis of rotation of the pinion.
  • the axis of rotation of the force transmission piece cuts to the axis of rotation of the pinion, and said predetermined angle is a right angle.
  • the gear between the pinion and said gearwheel sector is an outer bevel gear of axes that cross at right angles.
  • only one jaw is active while the other is fixed to the support.
  • This single active jaw is driven by the bevel gear described above.
  • both jaws are active and each of them is fixed to a respective articulated force transmission piece with respect to said axis, which is common for both.
  • Each of the force transmission parts integrates one of said lever arms with a respective toothed crown sector that meshes with diametrically opposite areas of said pinion, so that, when said pinion rotates, both force transmission parts and the respective jaws rotate the same angle in opposite directions with respect to said axis, each one carrying out half of the path of said closing-opening movement.
  • This arrangement has the advantage that the pinion diameter is not added to the radius of the gear wheel sector in the longitudinal direction of the scissors, and a more compact design can be achieved.
  • both jaws are active, a smoother and more uniform cutting action is achieved since both jaws close symmetrically on the object to be cut.
  • the motorized portable scissor comprises a support body and a pair of jaws fixed to respective force transmission parts. Both pieces of force transmission, with built-in jaws, are articulated and are capable of rotating around a common axis with respect to said support body. From said force transmission parts derive lever arms, located on sides opposite the cutting mouth relative to said axis of - - - ⁇ «# m
  • Said lever arms are carriers of two gearwheel sectors that engage with diametrically opposed areas of the same pinion, constituting a gear transmission arranged at the output of a speed reducer connected to an electric drive motor.
  • the gear between the pinion and said gearwheel sectors is an outer bevel gear, so that the diameter of the pinion is not added to the radius of the gearwheel sectors of the jaws in the longitudinal direction of the scissors, but that the pinion is interposed between the mentioned lever arms bearing the gearwheel sectors.
  • this transmission can be substantially inscribed in a cylinder of diameter comparable to the diameter of the motor group with a planetary reducer coupled the same.
  • the bevel gear in conjunction with the planetary reducer has a very high mechanical performance that optimizes the maximum engine power and energy consumption, allowing more working time with the same battery charge.
  • the scissors can incorporate jaws with some edges configured so that it also allows to optimize the engine power.
  • the portable scissor holder is in one piece and comprises a coupling portion to the power take-off and an extended forward side arm on which the two jaws are mounted, one active and one fixed, which form the cutting mouth.
  • a cavity for the pinion of the bevel gear of the active jaw drive is provided in the support.
  • the motor is coupled to a reducer whose output constitutes said power take-off, and means are provided for fixing the motor and reducer assembly to the said coupling portion of the support.
  • the active jaw is mounted on an inner face of said lateral arm of the support, and the active jaw is mounted adjacent to it.
  • In said coupling portion there is a passage through which a conical pinion fixed to the axis of the power take-off passes to an area of the arm adjacent to the coupling portion where a cavity is provided which enables, at less in part, a space for the conical pinion where it meshes with the toothed crown sector arranged in the force transmission part associated with the active jaw.
  • the example of realization of a single active jaw takes advantage of the benefits of using a bevel gear with greater simplicity of mechanisms that results in a reduction of the cost of production and the fact of being mounted on a support provided with a side arm makes these mechanisms are more accessible, providing greater ease of assembly, disassembly and maintenance.
  • the rotation of the pinion is guided and supported by a radial bearing which is externally seated on a cylindrical area of the support, and the rotation of each active jaw is guided and supported by a radial bearing and an axial bearing.
  • a single axial bearing is interposed between both jaws.
  • the radial bearings are preferably single ball bearings and the axial bearing is preferably a needle bearing, and to prevent dirt from entering between both jaws to the axial bearing area, the tool includes an elastic annular sealing element, such as a O-ring, clamped between the fixed and active jaws and surrounding the aforementioned axial bearing.
  • an elastic annular sealing element such as a O-ring
  • arranged at the bottom of a recess that houses the axial bearing are one or more adjustment washers, of metallic or synthetic material, of one or several thicknesses, which, together with a certain preload of tightening of the axis, adjust the closing-opening movement of the active jaw.
  • the tool of the present invention comprises a housing fixed to the support which incorporates a handle and associated steering means.
  • the steering means are positioned so that they can be operated with the fingers of the same hand that holds the handle and include at least one activation button of said motor for actuating a closing-opening movement of the active jaw with respect to it is fixed and at least one command associated with a safety device.
  • the tool optionally includes an electronic overload control which, upon detecting a current intensity greater than a preset threshold, interrupts the closing-opening cycle of the active jaw and returns it to an open position.
  • both jaws can be two cutting blades or a cutting blade and a hawk or sufridera.
  • this is preferably a cutting blade and the fixed jaw is a hawk or sufridera, although it could also be the reverse or that the active jaw and the fixed jaw were both cutting blades.
  • Fig. 1 is an exploded perspective view of a motorized scissor head according with the present invention:
  • Fig. 2 is a perspective view of the head of Fig. 1, assembled;
  • Figs. 3 and 4 are side elevation and plan views, respectively, of the head of Fig. 2;
  • Fig. 5 is a central longitudinal sectional view of the head of Fig.
  • Figs. 6a and 6b are plan views of a variant of the head of Fig. 2 with a jaw model in the open and closed positions, respectively;
  • Figs. 7a and 7b are plan views of the same variant of Figs. 6a and 6b with another jaw model in the open and closed positions, respectively;
  • Fig. 8 is a right side elevation view of the motorized portable scissors in which the dashed lines indicate the profile of a housing that configures the handle;
  • Fig. 9 is a left side elevation view with dashed lines indicating the profile of said housing that configures the handle;
  • Fig. 10 is a top view taken in the direction of arrow X of Fig. 9, in which the dashed lines indicate the carcass profile;
  • FIG. 11 is an enlarged longitudinal sectional view taken along a middle plane perpendicular to the cutting plane;
  • Fig. 12 is an enlarged cross-sectional view taken along the plane XIl-XII of Fig. 8; and
  • Fig. 13 is a perspective view of the support of Figs. 1 to 5
  • the motorized portable scissor of the present invention comprises, according to an embodiment, a head formed essentially by a support 1 that supports a pair of movable jaws, which incorporate two jaws 3a, 3b.
  • said jaws could be integral to said jaws, it is preferred that said jaws be formed, as best shown in Fig. 1) by force transmission parts 6a, 6b on which the jaws 3a, 3b, are fixed, which are independent and can adopt different configurations, anchoring means being provided for fixing the jaws 3a, 3b to the respective force transmission parts 6a, 6b.
  • Both jaws formed by the force transmission parts 6a, 6b with built-in jaws 3a, 3b, are articulated and are capable of rotating around a common axis 7 with respect to the support 1 and the force transmission parts derive, in opposite sides to the cutting area with respect to said axis 7, respective lever arms 8a, 8b bearing two cogwheel sectors 9a, 9b that engage with diametrically opposite areas of the same pinion 10 belonging to a gear transmission to the output of a gear reducer 84 connected to an electric motor 73 (not shown).
  • the axis of rotation of the pinion 10 orthogonally cuts the axis of rotation of the jaws and respective jaws 3a, 3b and levers 8a, 9a; 8b, 9b.
  • the scissor includes control means of said motor 73 to move the articulated jaws between an open position and a closed position and vice versa, the assembly being housed in a housing that incorporates a handle provided with a trigger trigger (not shown)
  • the said gear reducer 84 is a planetary gear reducer with its input shaft coaxial to its output shaft and to the axis of rotation of the pinion 10 and the gear between the pinion 10 and the said gearwheel sectors 9a, 9b is a gear outer tapered, so that the diameter of the pinion 10 is not added to the radius of the sprocket sectors 9a, 9b of the jaws in the longitudinal direction of the scissors.
  • both the force transmission parts 6a, 6b and the jaws 3a, 3b comprise respective passage holes 1, 2, coaxial to each other, for the axis 7, and the mentioned means for anchoring the jaws 3a, 3b to the force transmission parts 6a, 6b comprise at least one fixing point in addition to said passage holes 1, 2 for the axis 7.
  • the scissors of the invention includes at least two, and more preferably three of said anchor points, angularly distributed around the passage holes 1, 2 for the axis 7.
  • each of said anchor points comprises a centering bushing 24, externally cylindrical, passed through respective holes 36, 37, coaxial with each other, of the force transmission part 6a, 6b and of the jaw 3a, 3b, said centering bushing 24 being provided with a head 25 which is housed in a recess extermination r of the jaw 3a, 3b and a threaded central hole 26 where a screw 21 is provided with a head 27 that is housed in an outer recess of the force transmission part 6a, 6b without protruding from the outer surface of the same.
  • centering bushing 24 provides a very precise centering of the jaws 3a, 3b with respect to the force transmission parts 6a, 6b while protecting the filleting of the screw 21 in case of a sliding between both parts, it would also be possible one more assembly simple in which the screws 21 will be threaded directly into threaded holes of the force transmission piece.
  • the pinion 10 is mounted on a shaft 11 supported by a bearing 31 housed in a recess 30 of said support 1, at one end of which a fork 12 supporting the rotation shaft 7 of the force transmission parts 6a protrudes frontally, 6b and respective jaws 3a, 3b, whose fork 12 comprises two arms located on diametrically opposite sides of the pinion 10, encompassing it.
  • the motor 73-reducer 84 (not shown) is mounted.
  • the two force transmission parts 6a, 6b are clamped with the respective jaws 3a, 3b fixed thereto, both jaws 3a, 3b being attached to each other, clamping an axial bearing 13 half-housed in respective recesses 32 of the jaws 3a, 3b and axially pressing an O-ring 33 for closing the perimeters of said recesses.
  • said axial bearing 13 is a needle bearing that uses the bottoms of said recesses as raceways 32.
  • at least one of said recesses 32 can accommodate at least one adjustment washer 34 to compensate possible differences in height, in which case it is also necessary to provide a support washer 13a for the bearing 13.
  • said bearing 13 could be suppressed in a simplified embodiment.
  • the scissors of the present invention comprise respective bearings 14 housed in recesses 38 of the external faces of the force transmission parts 6a, 6b, whose bearings are protected by two O-rings 35 axially pressed by covers or by widened ends of the fork arms 12, at whose ends there are two holes 20 for the shaft 7, which crosses the entire set of force transmission parts 6a, 6b and respective jaws 3a, 3b.
  • bearings 14 are illustrated as radial ball bearings, although they could also be other types of bearings or friction bushings.
  • the shaft 7 comprises a bush 15 provided with a head 16 and an external cylindrical surface on which said holes 20 of the fork arms 12 and the bearings 14 fit internally and a threaded threaded central hole 17, whose head 16, in operative situation, abuts the outer face of one of the fork arms 12, while a head 18 of a screw 19 threaded into said central hole 17 abuts the outer face of the other fork arm 12.
  • the motorized portable scissor of the present invention comprises, according to another embodiment, a support 5 associated with a power take-off 42 from an engine 43, and a cutting mouth 44 comprising two cutting jaws 3a, 3b, one of which is an active cutting jaw 3a rotatably mounted on said support 5 and connected to the output of said power take-off
  • Said support 5 integrates or has a housing 46 fixed (shown by dashed lines in the figures) that defines a handle 48 to which steering means 49, 50 of the tool drive are associated.
  • a reducer 54 provided with a cylindrical outlet end from which an axis 11 protrudes, constituting the power take-off 42.
  • a reducer 54 provided with a cylindrical outlet end from which an axis 11 protrudes, constituting the power take-off 42.
  • the mentioned support 5, which is shown separately in Fig. 13, is in one piece and comprises a coupling portion 57 to the power take-off 42 and a lateral arm 60, extended forward, on which is mounted the cutting mouth 44 and the mechanism for its actuation.
  • Said coupling portion 57 is substantially cylindrical and comprises a hollow end zone 65, in the form of a vessel, inside which a first fixing configuration is arranged in the form of an internal thread thread 58 which is fixed in a second fixing configuration in the form of a threaded outer thread 62, conjugate, disposed in said cylindrical outlet end of the reducer 54.
  • an outer seat for a radial bearing 30 is defined in an internal area of the passage 66 of the coupling portion 57 which is internally seated on a cylindrical zone of a hub of the conical pinion 10. Thanks to this, the stresses in the radial direction of the shaft 11 are transmitted by said bearing 30 to the support 5 avoiding damaging the internal bearing of the reducer 54.
  • the radial bearing 30 is preferably a simple ball bearing.
  • the inner face 64 of the arm 60 has a flat, circular contour end zone, in the center of which is a hole 67 for the assembly of an axis 7 which, as described in detail below, it passes through the fixed jaw 3b and guides the rotating movement of the active jaw 3a.
  • lateral support projections 69 of the fixed jaw 3b are arranged, whose projections 69 are substantially equal in height to the thickness of the fixed jaw 3b.
  • a cavity 61 is provided which at least partially enables said space for the conical pinion 10, where it engages with said toothed crown sector 9a.
  • the tool comprises a force transmission part 6 provided with a substantially circular portion attached on the outer face of the active jaw 3a and crossed by its central area by said axis 7. Of said substantially circular portion, a lever arm 8a protrudes at the end of which the teeth of said toothed crown sector 9a are carved.
  • a hole 73 (see Fig. 12) is arranged which faces a corresponding hole of the active jaw 3a for housing, between both, a drag pin 74.
  • two or more of said drag pins housed in corresponding pairs of facing holes located in the force transmission part 6a and in the active jaw 3a could be arranged.
  • the axis 7 consecutively crosses the force transmission part 6a, the active jaw 3a, the fixed jaw 3b and the arm 60 of the support 5, performing the functions of the articulation axis of the force transmission part assembly 6 and active jaw 3a , of positioning pin of the fixed jaw 3b and of packing and fixing element of the assembly to the arm 60 of the support 5.
  • the axis 7 comprises: at one end a head 75, wide and flattened, that imprisons a radial bearing 14 housed in a cavity of an external face of the force transmission part 6; in a middle zone a cylindrical section 83 on which the force transmission part assembly 6a and active jaw 3a rotates and which acts as a positioning pin of the fixed jaw 3b; and at the opposite end a threaded threaded area 76 which is fixed to a nut 77 that is embedded in an external face of the arm 60 of the support 5.
  • an axial bearing 13 is disposed which It is housed in a fixed jaw cavity 3b.
  • This axial bearing 13 is protected from dirt by an annular sealing element 33, such as an elastic O-ring, clamped between the active and fixed jaws 3a and 3b surrounding said axial bearing 13.
  • said radial bearing 14 is a simple ball bearing and the axial bearing 13 is a needle bearing.
  • the adjustment of the closing-opening movement of the active jaw 3a in relation to the fixed jaw 3b is carried out by means of one or more adjustment washers 34 arranged at the bottom of said cavity of the fixed jaw 3b housing the axial bearing 13 in combination with a certain preload of the tightening of the shaft 7 by means of its threaded threaded area 76.
  • Said adjustment washers 34 may be of metallic or synthetic material and, when there is more than one, they may all be of the same thickness or of different thicknesses.
  • the housing 46 shown by dashed lines in Figs.
  • the housing 46 incorporates said handle 48 and said steering means 49, 50, which typically include an activation button 49 of said motor 43 and a control 50 associated with a safety device. Each action on said button 49 activates a sequence of motor movements 43 that result in a rapid closing-opening movement of the active jaw 3a relative to the fixed jaw 3b.
  • the portable scissor of the present invention also optionally includes an electronic overload control which, upon detecting a current intensity greater than a preset threshold, interrupts the closing-opening cycle of the active jaw 3a and returns it to an open position. .
  • said active jaw 3a is a jaw and said fixed jaw 3b is a hawk or sufridera
  • said active jaw 3a and said fixed jaw 3b were both cutting blades, depending on the desired application.
  • the head assembles a variant for the two jaws 3a, 3b that have respective concave edges 28a, 28b, whose concavities, in operative arrangement, face each other and during cutting tend to catch the object to be cut 4 in one position as close as possible to axis 7, thus optimizing the lever arms of the scissors and with it the energy consumption for each cut, which contributes to lengthen the useful working time by the same battery charge.
  • this jaw model it is essential to have a sensor system of the operation of the motor 73, for example, of the intensity of the current consumed by the motor 73.
  • the current consumption by the motor 73 increases above a predetermined threshold, whose consumption is detected by the sensor system, which orders a cut of the current or the inversion of the direction of rotation of the engine 73, not harming it or the gear transmissions.
  • Figs. 7a, 7b the scissor head of the invention is shown by mounting another variant for the two jaws 3a, 3b, where one of them has a concave edge 29a while the other has a convex edge 29b, so that, in operative arrangement, The first presents its concavity facing the convexity of the second.
  • This type of edges makes when the object to be cut 4, located at the bottom of the opening between the jaws 3a, 3b, has an excessive hardness, tends to slide out until it is even ejected, protecting the mechanism, although the This protection system can be used using intensity sensors.
  • limit switches typically Hall effect sensors, which, according to the invention, cut off the motor power current 73 a predetermined time before the parts of force transmission 6a, 6b and respective jaws 3a, 3b have reached their respective mechanical limit switches, in anticipation of the displacements that subsequently occur due to inertia during the stop transients.
  • the device does not reverse the direction of rotation of the motor 73 when it is still rotating in the opposite direction, which consumes a peak of energy, but rather during the time that the motor 73 rotates by inertia the motor 73 is disconnected and is only connected in the opposite direction when it is already stopped.

Landscapes

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Abstract

Comprende un soporte (5) asociado a una toma de fuerza (42) procedente de un motor (43), y una boca de corte (44) que comprende dos mandíbulas (3a, 3b), al menos una de las cuales es una mandíbula de corte activa (3a) montada giratoriamente sobre dicho soporte (5) y conectada a dicha toma de fuerza (42) mediante una transmisión (47) para efectuar un movimiento de cierre-apertura respecto a la otra mandíbula (3b). La mandíbula de corte activa (3a), que es al menos una, está fijada a una pieza de transmisión de fuerza (6a) susceptible de girar alrededor de un eje (7) montado en el soporte (5), cuya pieza de transmisión de fuerza (6a) integra un brazo de palanca (8a) en el extremo del cual está dispuesto un sector de corona dantada cónica (9a) que engrana con un piñón cónico (10) unido a un eje (11) de dicha toma de fuerza (42).

Description

TIJERA PORTÁTIL MOTORIZADA
Ámbito de la invención
La presente invención concierne a una tijera portátil motorizada, aplicable a constituir un útil para la poda en las labores agrícolas, provista de dos mandíbulas, cambiables, dotadas ambas de movimiento en sentidos opuestos desde una posición abierta a una posición cerrada y viceversa, lo que permite un diseño de la tijera muy ligero y compacto.
Antecedentes de la técnica
Por el estado de la técnica se conocen diferentes dispositivos de tijera portátil accionada por un motor eléctrico alimentado por baterías, ya sea integradas en la propia tijera o, más en general, acarreadas por el operario de la misma, estando la tijera provista de una empuñadura que la hace susceptible de ser utilizada con una sola mano.
En esta línea, la patente EP 0 291 431 describe un útil eléctrico portátil, tal como una cizalla para chapa o una tijera de podar, que comprende un órgano activo móvil, tal como una hoja de corte, dispuesto en un extremo delantero de un cuerpo vacío, una parte del cual forma una empuñadura de dicho útil. En el interior de dicho cuerpo vacío está dispuestos un motor eléctrico y un reductor de velocidades cuya salida está asociada a dicho órgano activo móvil por medio de un sistema de transmisión que comprende una pieza móvil de arrastre. El útil comprende un gatillo accesible desde el exterior de dicho cuerpo y un dispositivo de mando eléctrico accionado por dicho gatillo. Tanto el gatillo como el dispositivo de mando eléctrico están sometidos a la pieza móvil de arrastre del órgano activo móvil, de la cual siguen los desplazamientos y pueden adoptar diferentes posiciones relativas. En este útil eléctrico de corte, sólo una de las mandíbulas está dotada de movimiento, mientras que la otra está fija al cuerpo de soporte. Esto tiene, por un lado, el inconveniente de proporcionar un corte asimétrico que resulta poco limpio, y que en el caso de la poda, la mandíbula fija, o sufridera, tiende a aplastar la rama, dañándola. Por otro lado, la mandíbula móvil necesita realizar todo el desplazamiento entre las posiciones abierta y cerrada, y por ello su accionamiento requiere de un mecanismo relativamente grande y pesado que ocupa un considerable espacio muy próximo a la zona de corte, lo cual también resulta un inconveniente. El accionamiento, además, se realiza por medio de un dispositivo de husillo que tiene un rendimiento bajo mecánico, con lo que se desperdicia una parte de la potencia del motor que redunda en un consumo energético relativamente elevado, lo cual es desfavorable en el caso de que el útil esté alimentado por baterías de carga limitada acarreadas por el usuario.
La patente DE 34 46 802 describe otro de tales útiles motorizados, dedicado especialmente a actuar como cizalla, en el que sólo una de las dos mandíbulas está dotada de movimiento mientras que la otra es fija. Este modelo presenta aproximadamente los mismos inconvenientes discutidos más arriba.
La patente DE 35 24 443 describe una tijera provista de dos mandíbulas, de las que sólo una está dotada de movimiento mientras que la otra es fija. En este modelo, la mandíbula móvil está articulada respecto a un eje y presenta un brazo de palanca en el lado opuesto a la zona de corte respecto a dicho eje de articulación, cuyo brazo de palanca está rematado por un sector de rueda dentada que engrana con un piñón de una transmisión reductora por engranajes, conectada a un motor eléctrico. El engranaje entre el sector de rueda dentada y el piñón es un engranaje cilindrico de ejes paralelos. Esto hace que el diámetro del piñón se sume al radio del sector circular en la dirección longitudinal de la tijera, alejando el motor de la zona de corte y proporcionando un útil considerablemente largo. Además, la citada transmisión reductora por engranajes incorpora otras etapas, cilindricas y cónicas, que todavía abultan más y añaden más peso a la zona entre el motor y las mandíbulas, lo que constituye un serio inconveniente. También en este caso, el hecho de tener una hoja móvil que se aplica contra otra hoja fija a modo de sufridera, proporciona un corte asimétrico que, cuando la tijera se usa, por ejemplo, para la poda de árboles, tiende a tronchar la zona del corte de la parte de la rama que queda unida al árbol, lo que causa un grave perjuicio. El modelo de utilidad ES 1006938 describe una tijera motorizada y autoalimentada en la que ambas mandíbulas están dotadas de un movimiento simétrico. Tales mandíbulas están asociadas a un dispositivo de palancas acodadas formando un cuadrilátero articulado con un vértice en el punto de articulación de las mandíbulas, fijo al bastidor, y un vértice opuesto desplazable accionado por un mecanismo de tornillo sin fin. Este dispositivo tiene una longitud muy considerable y está encerrado dentro de una envolvente elástica, tal como un manguito de caucho corrugado, que se deforma ensanchándose gradualmente a medida que las mandíbulas se aproximan a su posición cerrada por efecto del despliegue de las palancas acodadas, hasta alcanzar un grado de protuberancia inconveniente para el acceso a partes de un árbol en caso de poda, que además incluso podría resultar peligroso para el operario en recintos estrechos. Además, este mecanismo no proporciona una velocidad de cierre uniforme, sino que la velocidad se reduce a medida que las mandíbulas se cierran.
Exposición de la invención
La presente invención busca proporcionar una tijera motorizada que solvente los inconvenientes anteriormente discutidos mediante la aportación de dos mandíbulas móviles, de desplazamientos simétricos, accionadas por un mecanismo de reducidas dimensiones y poco peso que tenga un rendimiento mecánico elevado con el fin de optimizar la energía consumida, y con ello prolongar el tiempo útil de carga de las baterías, en caso de que se utilicen. Para ello, la presente invención aporta una tijera portátil motorizada del tipo que comprende un soporte asociado a una toma de fuerza procedente de un motor, y una boca de corte que comprende dos mandíbulas, al menos una de las cuales es una mandíbula de corte activa montada de manera giratoria sobre dicho soporte y conectada cinemáticamente a la salida de dicha toma de fuerza mediante una transmisión por engranajes para efectuar un movimiento de cierre- apertura respecto a la otra mandíbula. El citado soporte integra o lleva fijada una empuñadura a la que están asociados unos medios de gobierno del accionamiento de la herramienta. La citada mandíbula de corte activa, que es al menos una, está fijada a una pieza de transmisión de fuerza susceptible de girar alrededor de un eje montado en el soporte, cuya pieza de transmisión de fuerza integra una brazo de palanca en el extremo de la cual está dispuesto un sector de corona dentada que engrana con un piñón unido a un eje de dicha toma de fuerza constituyendo la citada transmisión por engranaje. Una característica esencial y diferencial de la tijera de la presente invención es que el citado eje de giro de la pieza de transmisión de fuerza forma un ángulo predeterminado respecto a dicho eje de giro del piñón. Preferiblemente, el eje de giro de la pieza de transmisión de fuerza corta al eje de giro del piñón, y dicho ángulo predeterminado es un ángulo recto. Según el ejemplo de realización más preferido, el engranaje entre el piñón y dicho sector de rueda dentada es un engranaje cónico exterior de ejes que se cruzan en ángulo recto.
Según un ejemplo de realización, sólo una mandíbula es activa mientras que la otra está fijada al soporte. Esta única mandíbula activa está accionada por el engranaje cónico arriba descrito. Según otro ejemplo de realización, ambas mandíbulas son activas y cada una de ellas está fijada a una respectiva pieza de transmisión de fuerza articulada respecto al citado eje, el cual es común para ambas. Cada una de las piezas de transmisión de fuerza integra uno de dichos brazos de palanca con un respectivo sector de corona dentada que engrana con zonas diametralmente opuestas de dicho piñón, de manera que, al girar dicho piñón, ambas piezas de transmisión de fuerza y las respectivas mandíbulas giran un mismo ángulo en direcciones opuestas respecto al citado eje, efectuando cada una la mitad del recorrido del citado movimiento de cierre-apertura.
Esta disposición tiene la ventaja de que el diámetro del piñón no se añade al radio del sector de rueda dentada en la dirección longitudinal de la tijera, pudiéndose conseguir un diseño más compacto. Además, mediante el ejemplo de realización en el que ambas mandíbulas son activas, se consigue una acción de corte más suave y uniforme puesto que ambas mandíbulas se cierran simétricamente sobre el objeto a cortar.
Según el ejemplo de realización de doble mandíbula activa, la tijera portátil motorizada comprende un cuerpo de soporte y un par de mandíbulas fijadas a unas respectivas piezas de transmisión de fuerza. Ambas piezas de transmisión de fuerza, con sendas mandíbulas incorporadas, están articuladas y son susceptibles de girar alrededor de un eje común respecto al citado cuerpo de soporte. De dichas piezas de transmisión de fuerza derivan unos brazos de palanca, situados en lados opuestos a la boca de corte respecto a dicho eje de - - — ~ « # m
- 5 - giro. Dichos brazos de palanca son portadores de sendos sectores de rueda dentada que engranan con zonas diametralmente opuestas de un mismo piñón constituyendo una transmisión por engranaje dispuesta a la salida de un reductor de velocidades conectado a un motor eléctrico de accionamiento. Ventajosamente, el engranaje entre el piñón y los citados sectores de rueda dentada es un engranaje cónico exterior, de manera que el diámetro del piñón no se añade al radio de los sectores de rueda dentada de las mandíbulas en la dirección longitudinal de la tijera, sino que el piñón queda interpuesto entre los citados brazos de palanca portadores de los sectores de rueda dentada. Además, al ser los desplazamientos angulares de los brazos de palanca sólo la mitad de la amplitud entre las posiciones abierta y cerrada de las mandíbulas, esta transmisión se puede inscribir substancialmente en un cilindro de diámetro comparable al diámetro de grupo motor con un reductor planetario acoplado al mismo. Por otro lado, el engranaje cónico en conjunción con el reductor planetario tiene un rendimiento mecánico muy elevado que optimiza al máximo la potencia del motor y el consumo de energía, lo que permite más tiempo útil de trabajo con una misma carga de baterías. La tijera puede incorporar mandíbulas con unos filos configurados de manera que también permite optimizar la potencia del motor. En el ejemplo de realización provisto de una única mandíbula activa, el soporte de la tijera portátil es de una sola pieza y comprende una porción de acoplamiento a la toma de fuerza y un brazo lateral extendido hacia delante sobre el cual están montadas las dos mandíbulas, una activa y otra fija, que forman la boca de corte. En el soporte está prevista una cavidad para el piñón del engranaje cónico del accionamiento de la mandíbula activa.
El motor está acoplado a un reductor cuya salida constituye la mencionada toma de fuerza, y están previstos unos medios para fijar el conjunto de motor y reductor a la citad porción de acoplamiento del soporte. Sobre una cara interna del mencionado brazo lateral del soporte está asegurada la mandíbula fija y adyacente a ésta está montada la mandíbula activa. En dicha porción de acoplamiento existe un pasaje a través del cual un piñón cónico fijado al eje de la toma de fuerza pasa hasta una zona del brazo adyacente a la porción de acoplamiento donde se halla dispuesta una cavidad que habilita, al menos en parte, un espacio para el piñón cónico donde el mismo engrana con el sector de corona dentada dispuesto en la pieza de transmisión de fuerza asociado a la mandíbula activa.
El ejemplo de realización de una única mandíbula activa aprovecha las ventajas que proporciona utilizar un engranaje cónico con una mayor simplicidad de mecanismos que redunda en una reducción del costo de producción y el hecho de estar montada sobre un soporte provisto de un brazo lateral hace que estos mecanismos sean más accesibles, proporcionando una mayor facilidad de montaje, desmontaje y mantenimiento. Tanto en el ejemplo de realización de doble mandíbula activa como de única mandíbula activa, el giro del piñón está guiado y soportado por un cojinete radial el cual está exteriormente asentado sobre una zona cilindrica del soporte, y el giro de cada mandíbula activa está guiado y soportado por un cojinete radial y por un cojinete axial. En el caso de doble mandíbula móvil, un único cojinete axial está interpuesto entre ambas mandíbulas. Los cojinetes radiales son preferiblemente rodamientos de bolas simples y el cojinete axial es preferiblemente un rodamiento de agujas, y para impedir la entrada de suciedad entre ambas mandíbulas hasta la zona del rodamiento axial, la herramienta incluye un elemento elástico de estanqueidad anular, tal como un anillo tórico, aprisionado entre las mandíbulas fija y activa y circundando al citado rodamiento axial.
Opcionalmente, dispuestas en el fondo de un rebajo que aloja el rodamiento axial se hallan una o varias arandelas de reglaje, de material metálico o sintético, de uno o varios grosores, las cuales, junto con una determinada precarga de apriete del eje, ajustan el movimiento de cierre- apertura de la mandíbula activa.
La herramienta de la presente invención comprende una carcasa fijada al soporte la cual incorpora una empuñadura y unos medios de gobierno asociados a la misma. Los medios de gobierno están situados de manera que pueden ser accionados con los dedos de la misma mano que sostiene la empuñadura e incluyen al menos un pulsador de activación de dicho motor para el accionamiento de un movimiento de cierre-apertura de la mandíbula activa respecto a la fija y al menos un mando asociado a un dispositivo de seguridad. La herramienta incluye opcionalmente un control electrónico de sobrecarga el cual, al detectar una intensidad de corriente superior a un umbral preestablecido, interrumpe el ciclo de cierre-apertura de la mandíbula activa y retorna la misma a una posición abierta. Cuando ambas mandíbulas son activas, las mismas pueden ser dos hojas de corte o una hoja de corte y un gavilán o sufridera. Cuando sólo una mandíbula es activa, ésta es preferiblemente una hoja de corte y la mandíbula fija es un gavilán o sufridera, aunque también podría ser a la inversa o que la mandíbula activa y la mandíbula fija fueran ambas hojas de corte.
Breve explicación de los dibujos
Estas y otras ventajas resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que: la Fig. 1 es una vista en perspectiva en explosión de un cabezal de una tijera motorizada de acuerdo con la presente invención: la Fig. 2 es una vista en perspectiva del cabezal de la Fig. 1, ensamblado; las Figs. 3 y 4 son vistas en alzado lateral y en planta, respectivamente, del cabezal de la Fig. 2; la Fig. 5 es una vista en sección longitudinal central del cabezal de la Fig.
3 con un detalle ampliado; las Figs. 6a y 6b son vistas en planta de una variante del cabezal de la Fig. 2 con un modelo de mandíbulas en las posiciones abierta y cerrada, respectivamente; las Figs. 7a y 7b son vistas en planta de la misma variante de las Figs. 6a y 6b con otro modelo de mandíbulas en las posiciones abierta y cerrada, respectivamente; la Fig. 8 es una vista en alzado lateral derecho de la tijera portátil motorizada en la que las líneas de trazos indican el perfil de una carcasa que configura la empuñadura; la Fig. 9 es una vista en alzado lateral izquierdo con las líneas de trazos indicando el perfil de la citada carcasa que configura la empuñadura; la Fig. 10 es una vista superior tomada en la dirección de la flecha X de la Fig. 9, en la que las líneas de trazos indican el perfil de la carcasa; la Fig. 11 es un vista en sección longitudinal ampliada tomada por un plano medio perpendicular al plano de corte; la Fig. 12 es una vista en sección transversal ampliada tomada por el plano XIl-XII de la Fig. 8; y la Fig. 13 es una vista en perspectiva del soporte de las Figs. 1 a 5.
Descripción detallada de los ejemplos de realización preferidos Haciendo referencia inicialmente a las Figs. 1-5, la tijera portátil motorizada de la presente invención comprende, según un ejemplo de realización, un cabezal formado en esencia por un soporte 1 que sustenta un par de mandíbulas móviles, las cuales incorporan sendas mandíbulas 3a, 3b. Aunque dichas mandíbulas podrían ser integrales de las citadas mandíbulas, se prefiere que dichas mandíbulas estén formadas, tal como muestra mejor la Fig. 1) por unas piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b sobre las que van fijadas las mandíbulas 3a, 3b, las cuales son independientes y pueden adoptar diferentes configuraciones, estando previstos unos medios de anclaje para fijar las mandíbulas 3a, 3b a las respectivas piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b. Ambas mandíbulas, formadas por las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b con sendas mandíbulas 3a, 3b incorporadas, están articuladas y son susceptibles de girar alrededor de un eje 7 común respecto al soporte 1 y de las piezas de transmisión de fuerza derivan, en lados opuestos a la zona de corte respecto a dicho eje 7, unos respectivos brazos de palanca 8a, 8b portadores de sendos sectores de rueda dentada 9a, 9b que engranan con zonas diametralmente opuestas de un mismo piñón 10 perteneciente a una transmisión por engranaje a la salida de un reductor de velocidades 84 conectado a un motor 73 eléctrico (no mostrados). Preferiblemente, el eje de giro del piñón 10 corta ortogonalmente el eje 7 de giro de las mandíbulas y respectivas mandíbulas 3a, 3b y palancas 8a, 9a; 8b, 9b. Con esta disposición, al girar dicho piñón 10, ambas mandíbulas y las respectivas mandíbulas 3a, 3b giran respecto al citado eje 7 un mismo ángulo en direcciones opuestas, efectuando cada una la mitad del recorrido entre una posición abierta y una posición cerrada y viceversa. La tijera incluye unos medios de control de dicho motor 73 para desplazar las mandíbulas articuladas entre una posición abierta y una posición cerrada y viceversa, estando el conjunto alojado en una carcasa que incorpora una empuñadura dotada de un gatillo de accionamiento (no mostrados) Ventajosamente, el citado reductor de velocidades 84 es un reductor de engranajes planetario con su árbol de entrada coaxial a su árbol de salida y al eje de giro del piñón 10 y el engranaje entre el piñón 10 y los citados sectores de rueda dentada 9a, 9b es un engranaje cónico exterior, de manera que el diámetro del piñón 10 no se añade al radio de los sectores de rueda dentada 9a, 9b de las mandíbulas en la dirección longitudinal de la tijera. Esto, junto con el hecho de que cada mandíbula sólo efectúa la mitad del desplazamiento total, permite un diseño extraordinariamente compacto y ligero, tanto en anchura como en longitud, del cabezal de la tijera motorizada portátil de la invención.
Para su montaje, tanto las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b como las mandíbulas 3a, 3b comprenden unos respectivos agujeros de paso 1 , 2, coaxiales entre sí, para el eje 7, y los mencionados medios de anclaje de las mandíbulas 3a, 3b a las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b comprenden al menos un punto de fijación además de dichos agujeros de paso 1 , 2 para el eje 7. Preferiblemente, la tijera de la invención incluye al menos dos, y más preferiblemente tres de dichos puntos de anclaje, distribuidos angularmente alrededor de los agujeros de paso 1 , 2 para el eje 7. Tal como se puede apreciar mejor a partir del detalle anexo a la Fig. 5, cada uno de dichos puntos de anclaje comprende un casquillo centrador 24, exteriormente cilindrico, pasado por unos respectivos agujeros 36, 37, coaxiales entre sí, de la pieza de transmisión de fuerza 6a, 6b y de la mandíbula 3a, 3b, estando dicho casquillo centrador 24 provisto de una cabeza 25 que se aloja en un rebaje exterior de la mandíbula 3a, 3b y de un agujero central fileteado 26 donde va roscado un tornillo 21 provisto de una cabeza 27 que queda alojada en un rebaje exterior de la pieza de transmisión de fuerza 6a, 6b sin sobresalir de la superficie exterior de la misma. Aunque la presencia del casquillo centrador 24 proporciona un centraje muy preciso de las mandíbulas 3a, 3b respecto a las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b al tiempo que protege el fileteado del tornillo 21 en caso de un deslizamiento entre ambas piezas, también sería posible un montaje más sencillo en el que los tornillos 21 se roscaran directamente en unos agujeros fileteados de la pieza de transmisión de fuerza.
El piñón 10 está montado en un árbol 11 soportado por un cojinete 31 alojado en un rebaje 30 de dicho soporte 1 , de un extremo del cual sobresale frontalmente una horquilla 12 de soporte del eje 7 de giro de las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b y respectivas mandíbulas 3a, 3b, cuya horquilla 12 comprende dos brazos situados en lados diametralmente opuestos del piñón 10, abarcando al mismo. En el otro extremo del soporte 1 va montado el motor 73- reductor 84 (no mostrado). Entre ambos brazos de la horquilla 12 quedan aprisionadas las dos piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b con las respectivas mandíbulas 3a, 3b fijadas a las mismas, estando ambas mandíbulas 3a, 3b adosadas entre sí, aprisionando un cojinete axial 13 alojado a medias en unos respectivos rebajos 32 de las mandíbulas 3a, 3b y presionando axialmente un anillo tórico 33 de cierre de los perímetros de dichos rebajos. Preferiblemente, dicho cojinete axial 13 es un rodamiento de agujas que utiliza como pistas de rodadura los fondos de dichos rebajos 32. Sin embargo, en el fondo de al menos uno de dichos rebajos 32 se puede alojar al menos una arandela de reglaje 34 para compensar posibles diferencias de altura, en cuyo caso se hace necesario disponer además una arandela de apoyo 13a para el rodamiento 13. Evidentemente, el citado cojinete 13 podría suprimirse en una realización simplificada.
Aunque no es estrictamente necesario, la tijera de la presente invención comprende unos respectivos cojinetes 14 alojados en unos rebajos 38 de las caras externas de las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b, cuyos cojinetes quedan protegidos por sendos anillos tóricos 35 presionados axialmente por unas tapas o por unos extremos ensanchados de los brazos de la horquilla 12, en cuyos extremos se encuentran sendos agujeros 20 para el eje 7, el cual atraviesa todo el conjunto de piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b y respectivas mandíbulas 3a, 3b. En las figuras se han ilustrado los cojinetes 14 como rodamientos de bolas radiales, aunque igualmente podrían ser otro tipo de rodamientos o casquillos de fricción.
Tal como se muestra mejor en la Fig. 5, para facilitar su montaje y buen funcionamiento, el eje 7 comprende un casquillo 15 provisto de una cabeza 16 y una superficie externa cilindrica sobre la que ajustan interiormente dichos agujeros 20 de los brazos de la horquilla 12 y los cojinetes 14 y un agujero central 17 fileteado de rosca, cuya cabeza 16, en situación operativa, hace tope con la cara exterior de uno de los brazos de la horquilla 12, mientras que una cabeza 18 de un tornillo 19 roscado en dicho agujero central 17 hace tope con la cara exterior del otro brazo de la horquilla 12.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 8, 9 y 10, la tijera portátil motorizada de la presente invención comprende, según otro ejemplo de realización, un soporte 5 asociado a una toma de fuerza 42 procedente de un motor 43, y una boca de corte 44 que comprende dos mandíbulas de corte 3a, 3b, una las cuales es una mandíbula de corte activa 3a montada de manera giratoria sobre dicho soporte 5 y conectada a la salida de dicha toma de fuerza
42 mediante un engranaje cónico 47 para efectuar un movimiento de cierre- apertura respecto a la otra mandíbula 3b, la cual es fija. El mencionado soporte 5 integra o lleva fijada una carcasa 46 (mostrada mediante líneas de trazos en las figuras) que define una empuñadura 48 a la que están asociados unos medios de gobierno 49, 50 del accionamiento de la herramienta. El citado motor
43 está acoplado a un reductor 54 provisto de un extremo de salida cilindrico del que sobresale un eje 11 , constituyendo la toma de fuerza 42. Aunque el ejemplo de realización con doble mandíbula activa ilustrado en las Figs. 1 a 7b se muestra desprovisto de motor y empuñadura, al mismo de podría aplicar la disposición de motor 43, reductor 54, carcasa 46, empuñadura 48, etc., descrita con relación al ejemplo de realización de única mandíbula activa ilustrado en las Figs. 8 a 13. El mencionado soporte 5, el cual se muestra por separado en la Fig. 13, es de una sola pieza y comprende una porción de acoplamiento 57 a la toma de fuerza 42 y un brazo 60 lateral, extendido hacia delante, sobre el que va montada la boca de corte 44 y el mecanismo para su accionamiento.
La citada porción de acoplamiento 57 es substancialmente cilindrica y comprende una zona final hueca 65, en forma de vaso, en el interior de la cual está dispuesta una primera configuración de fijación en la forma de un fileteado de rosca interior 58 la cual se fija en una segunda configuración de fijación en la forma de un fileteado de rosca exterior 62, conjugado, dispuesto en el citado extremo de salida cilindrico del reductor 54.
Sobre una cara interna 64 del mencionado brazo 60 está asegurada la mandíbula fija 3b, y adyacente a ésta está montada la mandíbula activa 3a. A través de la porción de acoplamiento 57 existiendo un pasaje 66 para el paso de un piñón cónico 10 fijado al citado eje 11 de la toma de fuerza 42 hasta un espacio situado frente a una zona de nacimiento del brazo 60, donde dicho piñón cónico 10 engrana con un sector de corona dentada conjugada 9 solidario de la mandíbula activa 5. Los citados piñón 10 y corona 9 constituyen un engranaje cónico 47, preferiblemente de dentado recto y ejes que se cruzan ortogonalmente. Tal como se muestra en la Fig. 11 , en una zona interna del pasaje 66 de la porción de acoplamiento 57 está definido un asiento exterior para un cojinete radial 30 el cual está interiormente asentado sobre una zona cilindrica de un cubo del piñón cónico 10. Gracias a ello, los esfuerzos en la dirección radial del eje 11 son transmitidos por el citado cojinete 30 al soporte 5 evitando dañar el cojinete interno de salida del reductor 54. El cojinete radial 30 es preferiblemente un rodamiento de bolas simple.
Tal como se aprecia mejor en la Fig. 13, la cara interna 64 del brazo 60 tiene una zona final plana, de contorno circular, en el centro de la cual se halla un agujero 67 para el de montaje de un eje 7 el cual, tal como se describe detalladamente más abajo, pasa a través de la mandíbula fija 3b y hace de guía del movimiento giratorio de la mandíbula activa 3a. En una zona media de la cara interna 64 están dispuestos unos resaltes 69 de sujeción lateral de la mandíbula fija 3b, cuyos resaltes 69 son de altura substancialmente igual al grosor de la mandíbula fija 3b. En el ejemplo ilustrado, en una zona situada entre dichos resaltes 69 existen dos agujeros para unos tornillos 70 de fijación de la mandíbula fija 3b, aunque al menos uno sería suficiente. En una zona del brazo 60 adyacente a la porción de acoplamiento 57 está dispuesta una cavidad 61 que habilita al menos en parte dicho espacio para el piñón cónico 10, donde engrana con dicho sector de corona dentada 9a.
Para transmitir la fuerza del engranaje 47 a la mandíbula activa 3a, La herramienta comprende una pieza de transmisión de fuerza 6 dotada de una porción substancialmente circular adosada sobre la cara exterior de la mandíbula activa 3a y atravesada por su zona central por el citado eje 7. De dicha porción substancialmente circular sobresale un brazo de palanca 8a en el extremo del cual está labrado el dentado de dicho sector de corona dentada 9a. En esta pieza de transmisión de fuerza 6 está dispuesto un agujero 73 (véase la Fig. 12) el cual queda enfrentado a un correspondiente agujero de la mandíbula activa 3a para alojamiento, entre ambos, de un pasador de arrastre 74. Sin embargo, y dependiendo de las necesidades de diseño, se podrían disponer dos o más de dichos pasadores de arrastre alojados en correspondientes parejas de agujeros enfrentados situados en la pieza de transmisión de fuerza 6a y en la mandíbula activa 3a.
El eje 7 atraviesa consecutivamente la pieza de transmisión de fuerza 6a, la mandíbula activa 3a, la mandíbula fija 3b y el brazo 60 del soporte 5, realizando las funciones de eje de articulación del conjunto de pieza de transmisión de fuerza 6 y mandíbula activa 3a, de pasador de posicionamiento de la mandíbula fija 3b y de elemento de empaquetamiento y fijación del conjunto al brazo 60 del soporte 5. Para ello, y tal como se muestra mejor en la Fig. 12, el eje 7 comprende: en un extremo una cabeza 75, ancha y aplanada, que aprisiona un cojinete radial 14 alojado en una cavidad de una cara externa de la pieza de transmisión de fuerza 6; en una zona media una sección cilindrica 83 sobre la que gira el conjunto de pieza de transmisión de fuerza 6a y mandíbula activa 3a y que hace de pasador de posicionamiento de la mandíbula fija 3b; y en el extremo opuesto una zona fileteada de rosca 76 la cual se fija a una tuerca 77 que queda empotrada en una cara externa del brazo 60 del soporte 5. Entre las mandíbulas activa y fija 3a y 3b está dispuesto un cojinete axial 13 el cual queda alojado en una cavidad de la mandíbula fija 3b. Este cojinete axial 13 está protegido de la suciedad por un elemento de estanqueidad anular 33, tal como un anillo tórico elástico, aprisionado entre las mandíbulas activa y fija 3a y 3b circundando al citado cojinete axial 13.
En el ejemplo de realización ilustrado, el citado cojinete radial 14 es un rodamiento de bolas simple y el cojinete axial 13 es un rodamiento de agujas. El ajuste del movimiento de cierre-apertura de la mandíbula activa 3a con relación a la mandíbula fija 3b se efectúa mediante una o varias arandelas de reglaje 34 dispuestas en el fondo de la citada cavidad de la mandíbula fija 3b que aloja al rodamiento axial 13 en combinación con una determinada precarga del apriete del eje 7 por medio de su zona fileteada de rosca 76. Dichas arandelas de reglaje 34 pueden ser de material metálico o sintético y, cuando hay más de una, pueden ser todas del mismo grosor o de grosores diferentes. La carcasa 46, mostrada mediante líneas de trazos en las Figs. 8 a 10 y a la que se ha hecho referencia al inicio de la presente descripción, está preferiblemente fijada al soporte 5, aunque podría formar parte integrante del mismo. La carcasa 46 incorpora la mencionada empuñadura 48 y los citados medios de gobierno 49, 50, los cuales incluyen típicamente un pulsador 49 de activación de dicho motor 43 y un mando 50 asociado a un dispositivo de seguridad. Cada actuación sobre el citado pulsador 49 activa una secuencia de movimientos del motor 43 que se traducen en un rápido movimiento de cierre- apertura de la mandíbula activa 3a con relación a la mandíbula fija 3b. La tijera portátil de la presente invención también incluye opcionalmente un control electrónico de sobrecarga el cual, al detectar una intensidad de corriente superior a un umbral preestablecido, interrumpe el ciclo de cierre-apertura de la mandíbula activa 3a y retorna la misma a una posición abierta.
Aunque en el ejemplo de realización ilustrado en las figuras dicha mandíbula activa 3a es una mandíbula y dicha mandíbula fija 3b es un gavilán o sufridera, podría darse una disposición inversa o una disposición en la que dicha mandíbula activa 3a y dicha mandíbula fija 3b fueran ambas hojas de corte, en función de la aplicación deseada.
Las características del funcionamiento de la tijera motorizada de la presente invención, comunes para todos los ejemplos de realización, se muestran con referencia a las Figs. 6a, 6b; y 7a, 7b, en las que el cabezal ilustrado es en todo análogo al mostrado en las Figs. 1-5 excepto en una diferente distribución de los puntos de anclaje de las mandíbulas 3a, 3b a las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b alrededor del eje 7.
Haciendo referencia ahora concretamente a las Figs. 6a, 6b, el cabezal monta una variante para las dos mandíbulas 3a, 3b que tienen unos respectivos filos cóncavos 28a, 28b, cuyas concavidades, en disposición operativa, quedan enfrentadas y durante el corte tienden a atrapar el objeto a cortar 4 en una posición lo más próxima posible al eje 7, optimizando así los brazos de palanca de la tijera y con ello el consumo de energía para cada corte, lo que contribuye a alargar el tiempo de trabajo útil por una misma carga de baterías. Con este modelo de mandíbulas, es esencial disponer un sistema sensor del funcionamiento del motor 73, por ejemplo, de la intensidad de la corriente consumida por el motor 73. Cuando el objeto a cortar 4 es de una dureza excesiva, que no permite el normal desplazamiento de las mandíbulas 3a, 3b y la progresión del corte, el consumo de corriente por parte del motor 73 aumenta por encima de un umbral preestablecido, cuyo consumo es detectado por el sistema sensor, el cual ordena un corte de la corriente o la inversión del sentido de giro del motor 73, no perjudicando al mismo ni a las transmisiones de engranajes.
En las Figs. 7a, 7b se muestra el cabezal de tijera de la invención montando otra variante para las dos mandíbulas 3a, 3b, donde una de ellas tiene un filo cóncavo 29a mientras que la otra tiene un filo convexo 29b, de manera que, en disposición operativa, el primero presenta su concavidad enfrentada a la convexidad del segundo. Este tipo de filos hace que cuando el objeto a cortar 4, situado en el fondo de la abertura entre las mandíbulas 3a, 3b, tenga una dureza excesiva, tienda a resbalar hacia fuera hasta llegar incluso a ser expulsado, protegiendo el mecanismo, aunque el referido sistema de protección mediante sensores de intensidad se puede seguir utilizando.
Otra característica encaminada a optimizar el consumo energético consiste en unos sensores de fin de carrera, típicamente sensores de efecto Hall, que efectúan, de acuerdo con la invención, un corte de la corriente de alimentación del motor 73 un tiempo predeterminado antes de que las piezas de transmisión de fuerza 6a, 6b y respectivas mandíbulas 3a, 3b hayan llegado a sus respectivos finales de carrera mecánicos, en previsión de los desplazamientos que se producen posteriormente por inercia durante los transitorios de parada. Así, al llegar al final de carrera de cierre el dispositivo no invierte el sentido de giro del motor 73 cuando éste todavía está girando por inercia en sentido opuesto, lo que consume un pico de energía, sino que durante el tiempo que el motor 73 gira por inercia el motor 73 está desconectado y sólo es conectado en sentido opuesto cuando ya se halla detenido. Finalmente hacer constar que los ejemplos de realización descritos y mostrados en las figuras tienen un carácter meramente ilustrativo y no limitativo del alcance de la presente invención, el cual está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Tijera portátil motorizada, del tipo que comprende un soporte (5) asociado a una toma de fuerza (42) procedente de un motor (43), una boca de corte (44) que comprende dos mandíbulas (3a, 3b), al menos una de las cuales es una mandíbula de corte activa (3a) montada de manera giratoria sobre dicho soporte (5) y conectada a la salida de dicha toma de fuerza (42) mediante una transmisión por engranajes (47) para efectuar un movimiento de cierre-apertura respecto a la otra mandíbula (3b), cuyo soporte (5) integra o lleva fijada una empuñadura (48) a la que están asociados unos medios de gobierno (49, 50) del accionamiento de la herramienta, caracterizada porque dicha mandíbula de corte activa (3a), que es al menos una, está fijada a una pieza de transmisión de fuerza (6a) susceptible de girar alrededor de un eje (7) montado en el soporte (5), cuya pieza de transmisión de fuerza (6a) integra un brazo de palanca (8a) en el extremo del cual está dispuesto un sector de corona dentada (9a) que engrana con un piñón (10) unido a un eje (11) de dicha toma de fuerza (42) constituyendo la citada transmisión por engranaje (47), donde el citado eje (7) de giro de la pieza de transmisión de fuerza (6a) forma un ángulo predeterminado respecto a dicho eje (11) de giro del piñón (10).
2.- Tijera, según la reivindicación 1 , caracterizada porque ambas mandíbulas (3a, 3b) son activas y cada una está fijada a una respectiva pieza de transmisión de fuerza (6a, 6b) articulada respecto al eje (7), el cual es común para ambas piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b), integrando cada una de las piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b) uno de dichos brazos de palanca (8a, 8b) con un respectivo sector de corona dentada (9a, 9b) que engrana con zonas diametralmente opuestas de dicho piñón (10), de manera que, al girar dicho piñón (10), ambas piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b) y las respectivas mandíbulas (3a, 3b) giran un mismo ángulo en direcciones opuestas respecto al citado eje (7), efectuando cada una la mitad del recorrido del citado movimiento de cierre-apertura.
3.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada comprende unos medios de anclaje para fijar cada mandíbula (3a, 3b) a la respectiva pieza de transmisión de fuerza (6a, 6b).
4.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque tanto las piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b) como las mandíbulas (3a, 3b) comprenden unos respectivos agujeros de paso (1 , 2), coaxiales entre sí, para el eje (7), y dichos medios de anclaje comprenden al menos un punto de anclaje además de dichos agujeros de paso (1 , 2) para el eje (7).
5.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende tres de dichos puntos de anclaje distribuidos angularmente alrededor de los citados agujeros de paso (1 , 2) para el eje (7).
6.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque cada uno de dichos puntos de anclaje comprende un casquillo centrador (24) exteriormente cilindrico pasado por unos respectivos agujeros (36, 37), coaxiales entre sí, de la pieza de transmisión de fuerza (6a, 6b) y de la mandíbula (3a, 3b), estando dicho casquillo centrador (24) provisto de una cabeza (25) que se aloja en un rebaje exterior de la mandíbula (3a, 3b) y de un agujero central fileteado (26) donde va roscado un tornillo (21) provisto de una cabeza (27) que queda alojada en un rebaje exterior de la pieza de transmisión de fuerza (6a, 6b) sin sobresalir de la superficie exterior de la misma.
7.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque de un extremo de dicho soporte (5) sobresale frontalmente una horquilla (12) de soporte del eje (7) de giro de las piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b) y respectivas mandíbulas (3a, 3b), cuya horquilla (12) comprende dos brazos situados en lados diametralmente opuestos del piñón (10), abarcando al mismo, mientras que el eje (11) sobre el que está montado el piñón (10) está soportado por un cojinete (31) alojado en un rebaje (30) del soporte (5).
8.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque entre ambos brazos de la horquilla (12) quedan confinadas las dos piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b) con las respectivas mandíbulas (3a, 3b) fijadas a las mismas, estando ambas mandíbulas (3a, 3b) adosadas entre sí, aprisionando un cojinete axial (13) alojado en al menos un rebajo (32) existente en al menos una de las mandíbulas (3a, 3b) y presionando axialmente un elemento de estanqueidad anular (33) de cierre de los perímetros de dichos rebajos. n m / E S O j / 0 0 47 6
9.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque comprende unos respectivos cojinetes radiales (14) alojados en unos rebajos (38) de las caras externas de las piezas de transmisión de fuerza (6a, 6b), cuyos cojinetes quedan protegidos por sendos anillos tóricos (35) presionados axialmente por unas tapas o por unos extremos de los brazos de la horquilla (12), donde se encuentran sendos agujeros (20) para el eje (7), el cual atraviesa todo el conjunto.
10.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque dicho eje (7) comprende un casquillo (15) provisto de una cabeza (16) y una superficie externa cilindrica sobre la que ajustan interiormente dichos agujeros (20) de los brazos de la horquilla (12) y los cojinetes radiales (14) y un agujero central (17) fileteado de rosca, cuya cabeza (16), en situación operativa, hace tope con la cara exterior de uno de los brazos de la horquilla (12), mientras que una cabeza (18) de un tornillo (19) roscado en dicho agujero central (17) hace tope con la cara exterior del otro brazo de la horquilla (12).
11.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque dicho soporte (5) comprende, en una zona opuesta a dicha horquilla (12), una porción de acoplamiento (57) dotada de una primera configuración de fijación (58) para la unión a una segunda configuración de fijación (62) dispuesta en la toma de fuerza (42).
12.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizada porque sólo una mandíbula (3a) es activa mientras que la otra mandíbula (3b) está fijada a dicho soporte (5), el cual es de una sola pieza y comprende una porción de acoplamiento (57) dotada de una primera configuración de fijación (58) para la unión a una segunda configuración de fijación (62) dispuesta en la toma de fuerza (42), y un brazo (60) lateral extendido hacia delante, sobre una cara interna (64) del cual está asegurada la mandíbula fija (3b), y adyacente a ésta está montada la mandíbula activa (3a), existiendo un pasaje (66) a través de dicha porción de acoplamiento (57) para el paso de dicho piñón cónico (10) hasta un espacio habilitado frente a una zona de nacimiento de dicho brazo (60) donde dicho piñón cónico (10) engrana con dicho sector de corona dentada (9a) solidario de la mandíbula activa (3a).
13.- Tijera, según la reivindicación 12, caracterizada porque dicha cara interna (64) del brazo (60) tiene una zona final plana, de contorno circular, en el centro de la cual se halla un agujero (67) de montaje de un eje (7) que pasa a través de la mandíbula fija (3b) y hace de guía del movimiento giratorio de la mandíbula activa (3a), estando dispuestos en una zona media de la cara interna (64) unos resaltes (69) de sujeción lateral de la mandíbula fija (3b), de altura substancialmente igual al grosor de la misma, y al menos un agujero en una zona entre dichos resaltes (69) para un tornillo (70) de fijación de la mandíbula fija (3b), y estando dispuesta una cavidad (61) en una zona del brazo (60) adyacente a la porción de acoplamiento (57) que habilita al menos en parte dicho espacio para el piñón cónico (10), donde éste engrana con dicho sector de corona dentada (9).
14.- Tijera, según la reivindicación 12, caracterizada porque la pieza de transmisión de fuerza (6a) comprende una porción substancialmente circular adosada sobre la cara exterior de la mandíbula activa (3a) y atravesada por su zona central por el citado eje (7), estando dispuesto en dicha pieza de transmisión de fuerza (6a) al menos una agujero (73) enfrentado a un correspondiente agujero de la mandíbula activa (3a) para alojamiento al interior de ambos de al menos un pasador de arrastre (74).
15.- Tijera, según la reivindicación 12, caracterizada porque dicho eje (7), el cual atraviesa consecutivamente la pieza de transmisión de fuerza (6a), las mandíbulas activa y fija (3a y 3b) y el brazo (60) del soporte (5), comprende: en un extremo una cabeza (75), ancha y aplanada, que aprisiona un cojinete radial (14) alojado en una rebajo de una cara externa de la pieza de transmisión de fuerza (6a); en una zona media una sección cilindrica (83) sobre la que gira el conjunto de pieza de transmisión de fuerza (6a) y mandíbula activa (3a) y que posiciona la mandíbula fija (3b); y en el extremo opuesto una zona fileteada de rosca (76) la cual se fija a una tuerca (77) que queda empotrada en una cara externa del brazo (60) del soporte (5), estando dispuesto un cojinete axial (13) entre las mandíbulas activa y fija (3a y 3b) alojado en una rebajo de la mandíbula fija (3b).
16.- Tijera, según la reivindicación 15, caracterizada porque incluye un elemento de estanqueidad anular (33), tal como un anillo tórico, aprisionado - — • # v
- 21 - entre las mandíbulas activa y fija (3a y 3b) circundando al citado cojinete axial (13).
17.- Tijera, según la reivindicación 12, caracterizada porque una zona del pasaje (66) de la porción de acoplamiento (57) define un asiento exterior para un cojinete radial (30) el cual está interiormente asentado sobre una zona de un cubo del piñón cónico (10).
18.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque el eje de giro de la(s) pieza(s) de transmisión de fuerza (6a, 6b) corta al eje (7) de giro del piñón (10) y porque dicho ángulo predeterminado es un ángulo recto.
19.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque el engranaje entre el piñón (10) y dicho(s) sector(es) de rueda dentada (9a, 9b) es un engranaje cónico exterior de ejes que se cruzan en ángulo recto, de manera que el diámetro del piñón 10 no se añade al radio del/de los sector(es) de rueda dentada (9a, 9b) en la dirección longitudinal de la tijera.
20.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque el/los brazo(s) de palanca (8a, 8b) sobresale(n) de la(s) pieza(s) de transmisión de fuerza (6a, 6b) en un lado substancialmente opuesto a la citada boca de corte (44), con relación al eje (7).
21.- Tijera, según la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque comprende una carcasa (46) fijada al soporte (5) la cual incorpora dicha empuñadura (48) y los citados medios de gobierno (49, 50) los cuales incluyen al menos un pulsador (49) de activación de dicho motor (43) para el accionamiento de dicho movimiento de cierre-apertura y al menos un mando (50) asociado a un dispositivo de seguridad.
22.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque incluye un sensor de fin de carrera, tal como un sensor de efecto Hall, que efectúa un corte de la corriente de alimentación del motor (43) un tiempo predeterminado antes de que la(s) pieza(s) de transmisión de fuerza (6a, 6b) y respectiva(s) mandíbula(s) (3a, 3b) haya(n) llegado a su(s) final(es) de carrera mecánico(s) en previsión de los desplazamientos que se producen posteriormente por inercia durante los transitorios de parada.
23.- Tijera, según la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque incluye un control electrónico de sobrecarga el cual, al detectar una intensidad de corriente superior a un umbral preestablecido, interrumpe el ciclo de cierre- apertura de la mandíbula activa (3a) y retorna la misma a una posición abierta.
24.- Tijera, según la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque las mandíbulas (3a, 3b) son dos hojas de corte (3a, 3b) o respectivamente una hoja de corte (3a) y un gavilán o sufridera (3b) o viceversa.
25.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque las dos mandíbulas (3a, 3b) tienen unos respectivos filos cóncavos (28a, 28b), cuyas concavidades, en disposición operativa, quedan enfrentadas y durante el corte tienden a atrapar un objeto a cortar (4) en una posición lo más próxima posible al eje (7), optimizando así los brazos de palanca de la tijera.
26.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 2 ó 12, caracterizada porque una de las dos mandíbulas (3a, 3b) tiene una superficie sufridera o filo cóncavo (29a) mientras que la otra tiene un filo convexo (29b), presentando el primero, en disposición operativa, su concavidad enfrentada a la convexidad del segundo.
27.- Tijera, de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, caracterizada porque dicho motor (43) está acoplado a un reductor (54) provisto de un extremo de salida del que sobresale dicho eje (11) constituyendo la toma de fuerza (42), en cuyo extremo de salida del reductor (54) se encuentra dicha segunda configuración de fijación dispuesta en la toma de fuerza (42) en la forma de un fileteado de rosca exterior (62), mientras que dicha porción de acoplamiento (57) del soporte (5) es substancialmente cilindrica y comprende una zona final hueca (65), en forma de vaso, en el interior de la cual está dispuesta dicha primera configuración de fijación en la forma de un fileteado de rosca interior (58) conjugado con dicho fileteado de rosca exterior (62).
28.- Tijera, según la reivindicación 14 ó 20, caracterizada porque incluye una o varias arandelas de reglaje (34) , de material metálico o sintético, de uno o varios grosores, dispuestas en el fondo de dicho rebajo (32) que aloja al cojinete axial (13), las cuales, junto con una determinada precarga de apriete del eje (7), ajustan el movimiento de cierre-apertura de la mandíbula activa (3a).
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