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Patent Searching and Data


Title:
SHEAR BLADE FOR A CUTTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/077419
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shear blade (2) for a portable, in particular hydraulic cutting device, preferably a rescue device having a blade body (9), wherein the blade body (9) has an assembly region (18) and a cutting region (15), a cutting (16) in the cutting region (15), a contact surface (13), located on one side of the cutting edge (16), for an additional shear blade, and an outer surface (14), located on the other side of the cutting edge (16), which is provided in order to act on the object to be cut, wherein the cutting region (15) has a recess (22) for receiving a cutting insert (21), wherein the recess (22) is designed such that the cutting insert (21) can be inserted into the recess (22) at an acute angle δ to the contact surface (13) of the shear blade (2).

Inventors:
TISCHLER, Herbert (Pömerstrasse 2, Erlangen, 91058, DE)
HORNE, Tammy (4723 King Crowder Drive, Gastonia, North Carolina, 28052, US)
SAUERBIER, Carsten (Kehrstrasse 2a, Lauf, 91207, DE)
Application Number:
EP2016/076067
Publication Date:
May 03, 2018
Filing Date:
October 28, 2016
Export Citation:
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Assignee:
LUKAS HYDRAULIK GMBH (Weinstrasse 39, Erlangen, 91058, DE)
International Classes:
B23D35/00; A62B3/00; B23D17/00; B23D29/00; B23D31/00
Foreign References:
DE10243308A12004-04-01
DE1921924A11970-11-05
US20140319257A12014-10-30
FR2203296A61974-05-10
US4417510A1983-11-29
SU529019A21976-09-25
DE102009059940B42016-09-15
AT511457A42012-12-15
Attorney, Agent or Firm:
STIPPL PATENTANWÄLTE (Freiligrathstraße 7a, Nürnberg, 90482, DE)
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Claims:
PAT E N TAN S P R Ü C H E

Schermesser (2) für ein tragbares insbesondere hydraulisches Schneidgerät, vorzugsweise Rettungsgerät mit

einem Messerkörper (9), wobei der Messerkörper (9) einen Montagebereich (18) sowie einen Schneidbereich (15) aufweist,

einer Schneidkante (16) im Schneidbereich (15),

einer auf der einen Seite der Schneidkante (16) befindlichen Anlagefläche (13) für ein weiteres Schermesser sowie einer auf der anderen Seite der Schneidkante (16) befindlichen Außenfläche (14), welche dazu vorgesehen ist, auf das Schnittgut einzuwirken, wobei

der Schneidbereich (15) eine Aussparung (22) zur Aufnahme eines Schneideinsatzes (21 ) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Aussparung (22) derart ausgestaltet ist, dass der Schneideinsatz (21 ) in einem spitzen Winkel δ zur Anlagefläche (13) des Schermessers (2) in die Aussparung (22) einschiebbar ist.

Schermesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Befestigungselement (23) vorgesehen ist, dessen Orientierung in einem schrägen Winkel ε zur Anlagefläche (13), vorzugsweise in einem spitzen Winkel ε zur Anlagefläche (13) in Richtung Schneidkante (16) betrachtet, verläuft.

Schermesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer, vorzugsweise an beiden Seiten der Aussparung (22) eine Hinterschneidung (24a, 24b) vorgesehen ist.

Schermesser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein erster Flächenabschnitt (17a) der Außenfläche (14) von der Schneidkante (16) entlang der Orthogonalen O, die im Bereich der Schneidkante (16) auf die Anlagefläche (13) trifft, oder in einem spitzen Winkel α bezogen auf die Orthogonale O erstreckt,

sich ein zweiter Flächenabschnitt (17b) an das Ende des ersten Flächenabschnitts (1 a) anschließt und in einem spitzen Winkel ß bezogen auf die Orthogonale O orientiert ist,

sich ein dritter Flächenabschnitt (17c) an das Ende des zweiten Flächenabschnitts (17b) anschließt und in einem spitzen Winkel γ bezogen auf die Orthogonale O orientiert ist, wobei

der Winkel α kleiner als der Winkel ß und der Winkel ß kleiner als der Winkel γ ist.

Schermesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils im Querschnitt des Schermessers betrachtet die Breite des ersten Flächenabschnitts (17a) geringer ist als die Breite des zweiten Flächenabschnitts (17b) und die Breite des zweiten Flächenabschnitts (17b) geringer ist als die Breite des dritten Flächenabschnitts (17c).

Schermesser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α in einem Bereich von 0,5° bis 5°, vorzugsweise in einem Bereich von 1 ° bis 3°, besonders vorzugsweise in einem Bereich von 1 ,5° bis 2,5° liegt.

Schermesser nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel γ größer/gleich 45°, vorzugsweise größer/gleich 48°, besonders vorzugsweise größer/gleich 50° ist.

Schermesser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Außenfläche (14) eine Oberflächenprofilierung (19) vorgesehen ist.

Schermesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberflächenprofilierung (19) lediglich im Bereich des zweiten und/oder dritten Flächenabschnitts (17b und/oder 17c), vorzugsweise im Bereich beider Flächenabschnitte (17b, 17c) vorgesehen ist.

10. Schermesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Oberflächenprofilierung (19) über die jeweils gesamte Breite des jeweiligen Flächenabschnitts (17b und/oder 17c) erstreckt.

1 1 . Schermesser nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenprofilierung (19) einzelne nebeneinander verlaufende Nuten (20) umfasst.

12. Schermesser nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (20) jeweils zwei gegenüberliegende Nutwandungen (20a, 20b) aufweisen, eine Nutwandung (20a) steil, vorzugsweise gekrümmt und die andere Nutwandung (20b) abgeflacht verläuft, wobei die steil verlaufende

Nutwandung (20a) auf der Seite der jeweiligen Nut (20) angeordnet ist, die der Messerspitze (9a) des Schermessers (2) zugewandt ist.

13. Schermesser nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (20) u-förmig, v-förmig oder trapezförmig ausgebildet ist.

14. Schermesser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (16) konkav gekrümmt ist.

15. Schermesser nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagebereich (18) eine Durchgangsöffnung (1 1 ) für die Aufnahme eines einem Schermesserpaars gemeinsamen Drehachsenelements und eine Durchgangsöffnung (12) für ein antriebsseitiges Betätigungselement vorgesehen ist.

16. Tragbares, insbesondere hydraulisches Schneidgerät (1 ) für den portablen Einsatz, vorzugsweise Rettungsgerät, mit Einem Gehäuse (3)

einem Hydraulikzylinder (4),

einem vorzugsweise manuell bedienbaren, hydraulischen Steuerventil (5),

zwei mit einer Drehachse (6) verbundene Werkzeughälften, die jeweils ein Schermesser (2) umfassen,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Schermesser (2) ein Schermesser (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.

Description:
SCHERMESSER FÜR EIN SCHNEIDGERÄT

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schermesser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein tragbares, insbesondere hydraulisches Schneidgerät, vorzugsweise Rettungsgerät, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16.

Technologischer Hintergrund Hydraulische Arbeitsgeräte für den portablen Einsatz werden üblicherweise von der Feuerwehr für Rettungseinsätze verwendet. Ein gattungsgemäßes hydraulisches Arbeitsgerät ist beispielsweise ein Schneidgerät, welches vor allem zum Schneiden von Karosserieteilen und Fahrzeugtüren eingesetzt wird. Derartige Schneidgeräte besitzen in der Regel eine Hydrauliksteuerung mit einer Hydrau- likpumpe, die sich entweder direkt am Schneidgerät oder in einem Einsatzfahrzeug befinden kann. Zudem umfasst das Schneidgerät zwei gegeneinander verschwenkbare Werkzeughälften, die jeweils ein Schermesser zum Zertrennen bzw. Schneiden des Schneidguts, wie z. B. die Säulen einer PKW-Karosserie, umfassen. Die Schermesser besitzen hierbei zueinander orientierte und in der Regel gerade verlaufende Anlageflächen, entlang derer die Schermesser beim Verschwenken, d. h. beim Öffnen und Schließen, aneinander vorbei geführt werden.

An die gattungsgemäßen Schneidgeräte werden zunehmend größere Anforde- rungen in Bezug auf Schneidwirkung, Belastbarkeit, Haltbarkeit, Gewicht und Energieverbrauch gestellt. Entscheidend sind hierbei vor allem die Schneidwirkung und die Haltbarkeit der Schermesser. Neben der Materialauswahl und damit der Optimierung der Materialeigenschaften des Schermessers trägt vor allem die Geometrie des Schermessers zur Verbesserung der Schneidwirkung bei. Der Fokus liegt hierbei darauf, die Schneidfestigkeit der Messer so zu verbessern, dass mit weniger Leistung gleiches oder stärkeres Material geschnitten werden kann. Druckschriftlicher Stand der Technik

Die Patentschrift DE 10 2009 059 940 B4 beschreibt ein Schermesser für Schneidgeräte zum Zerschneiden oder Durchtrennen von profilierten Baustählen. Die Schermesser sind mit austauschbaren Schneideinsätzen ausgestattet. Die Schneideinsätze sind hierbei in einer zweiseitig offenen Aufnahmetasche untergebracht und durch mehrere Spannpratzen gehalten. Die Spannpratzen bewirken mittels Schrauben- und Arretierstifte eine Schraub- und Stiftverbindung zwischen dem Schermesser und dem Schneideinsatz. Diese Spannpratzen werden über eine zusätzliche Ausnehmung am Schneideinsatz angebracht und benötigen dadurch einen zusätzlichen Formschluss. Die Aufnahmetasche ist hierbei derart ausgestaltet, dass der Schneideinsatz parallel zur Anlagefläche des Schermessers in die Aussparung einschiebbar ist. Aufgrund des komplizierten Aufbaus des Schneideinsatzes und der Aufnahmetasche und der komplexen Befestigung mit Spannpratzen und Stiften oder Schrauben ergeben sich zusätzliche Probleme bezüglich der Fertigungszeit und der Fertigungskosten. Ferner kann die Funktionalität und die Haltbarkeit verringert sein, indem die zusätzlichen Ausnehmungen am Schneideinsatz einen zusätzlichen Formschluss mit den Spannpratzen erzeugen, der zu Spannungen im Bereich der Befestigungsmittel führt, wobei ein Materialbruch die Folge sein kann.

Die Druckschrift AT 51 1 457 A4 beschreibt ein Schermesser für ein Schneidgerät, welches innerhalb eines Sitzes des Schermessers einen Messereinsatz um- fasst, der als Schneidkeil ausgebildet ist. Der Schneidkeil bildet hierbei eine Schneidkante, indem von der Schneidkante aus eine Freifläche d. h. eine Anlagefläche und eine dazu winkelig verlaufende Druckfläche d. h. Außenfläche vorgesehen sind. Die Außenfläche ist hierbei durchgehend gerade mit gleichbleibender Neigung ausgestaltet. Der Messereinsatz wird parallel zur Anlagefläche eingeschoben und bildet einen quer zur Freifläche wirkenden Formschluss ent- lang einer abgeschrägten Formschlussfläche, die sich am unteren Ende des Sitzes befindet. Ferner ist der Messereinsatz mittels quer zur Freifläche orientierten, in fluchtenden Bohrungen im Grundkörper des Schermessers und im Messereinsatz angeordneten stiftförmigen Steckverbindungen am Grundkörper befestigt. Durch den spitzen Aufbau des Messereinsatzes erhöht sich die Bruchgefahr, da sich bei aufbauendem Druck die beiden Schermesser gegeneinander verdrehen. Die Spitze des Schermessers wirkt hierbei jeweils als Drehpunkt, d. h. daraus resultiert ein erhöhtes Risiko eines Ausbrechens der Schneidkante des Messer- einsatzes während des Schneidvorgangs. Zudem wird die Kraft bzw. der Druck, der durch das Zerschneiden des Schneidguts auf den Messereinsatz übertragen wird, entweder auf die Steckverbindung oder keilartig auf die Formschlussfläche unterhalb des Messereinsatzes übertragen, wodurch es in beiden Fällen zu Spannungsspitzen und damit zum Materialbruch und damit zu einer verringerten Haltbarkeit kommt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Schermesser mit einem neuartigen Aufbau zur Verfügung zu stellen, bei welchem die Schneidwirkung, die Standfestigkeit sowie die Haltbarkeit verbessert werden.

Lösung der Aufgabe

Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be- ansprucht.

Erfindungsgemäß besitzt das Schneidgerät die Aussparung derart ausgestaltet ist, dass der Schneideinsatz in einem spitzen Winkel δ zur Anlagefläche des Schermessers in die Aussparung einschiebbar ist. Dadurch kann der Schneidei- nsatz in besonders einfacher Weise in das Schermesser eingesetzt werden. Zudem ermöglicht diese Maßnahme eine vorteilhafte Kraftaufnahme durch den Messerkörper. Komplizierte Befestigungselemente, wie z. B. Spannpratzen, wer- den nicht benötigt. Dadurch werden die Schneidwirkung und die Haltbarkeit des Schermessers verbessert.

Zweckmäßigerweise kann mindestens ein Befestigungselement zur Befestigung des Schneideinsatzes vorgesehen sein, dessen Orientierung in einem schrägen Winkel ε, d. h. vorzugsweise in einem spitzen Winkel ε zur Anlagefläche in Richtung Schneidkante betrachtet verläuft. Daraus resultiert der Vorteil, dass der Druck, der durch das Zerschneiden des Schneidguts auf den Messereinsatz übertragen wird, nicht auf die Steckverbindung sondern auf die Formschlussflä- che unterhalb des Messereinsatzes übertragen wird, wodurch das Risiko eines Materialbruchs verringert und damit die Haltbarkeit erhöht wird. Vorzugsweise ist das Befestigungselement senkrecht zur Einschubrichtung des Schneideinsatzes orientiert. Zweckmäßigerweise kann an mindestens einer, vorzugsweise an beiden Seiten der Aussparung eine Hinterschneidung vorgesehen sein, die dazu dient, den Schneideinsatz geführt und durch eine einfache Bewegung in die Aussparung einzusetzen und in Position zu halten. Das Wechseln des Schneideinsatzes wird dadurch besonders vereinfacht.

Vorzugsweise erstreckt sich ein erster Flächenabschnitt der Außenfläche von der Schneidkante weg entlang einer Orthogonalen O, welche im Bereich der Schneidkante auf die Anlagefläche trifft, oder in einem spitzen Winkel α bezogen auf die Orthogonale O. Ferner schließt sich ein zweiter Flächenabschnitt an das Ende des ersten Flächenabschnitts an und ist ausgehend vom ersten Flächenabschnitt in einem spitzen Winkel ß, bezogen auf die Orthogonale O, orientiert. An das Ende des zweiten Flächenabschnitts schließt sich ein dritter Flächenabschnitt an, der in einem spitzen Winkel γ, bezogen auf die Orthogonale O, orientiert ist. Darüber hinaus ist der Winkel α kleiner als der Winkel ß und der Winkel ß ist kleiner als der Winkel γ. Daraus resultiert der Vorteil, dass eine Druckeinsparung im Bereich der Schneidfläche des Schermessers erfolgt. Das Risiko eines Ausbrechens der Schneidkante wird dadurch verringert und die Standfestigkeit sowie die Haltbarkeit des Schermessers erhöht. Zweckmäßigerweise kann jeweils im Querschnitt des Schermessers betrachtet die Breite des ersten Flächenabschnitts geringer als die Breite des zweiten Flächenabschnitts und die Breite des zweiten Flächenabschnitts geringer als die Breite des dritten Flächenabschnitts sein. Dadurch, dass der erste Flächenab- schnitt eine sehr geringe Breite aufweist, kann das Risiko eines Abrutschens bzw. Ausbrechens der Schneidkante vor allem bei hochfestem Material weitestgehend vermieden werden, jedoch die den Schneidvorgang begünstigende Keilwirkung der ersten abgewinkelten genutzt werden, um das Schneidgut zu zertrennen.

Ferner kann der Winkel α in einem Bereich von 0,5 bis 5°, vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 3°, besonders vorzugsweise in einem Bereich von 1 ,5 bis 2,5° liegen. Bei Verwenden eines sehr kleinen Winkels α resultiert überraschend der Effekt, dass eine Druckeinsparung erfolgt, z. B. 3-8 % Druckeinsparung eines Winkels von a=2° im Vergleich zu einem Winkel a=0°.

Zweckmäßigerweise kann der Winkel γ größer 45°, vorzugsweise größer/gleich 48°, besonders vorzugsweise größer/gleich 50° sein. Dadurch wird die Schneidwirkung des Schermessers noch zusätzlich verbessert. Überraschend hat sich gezeigt, dass mit einem Winkel von γ=50° eine besonders gute Schneidwirkung erzielt werden kann. Der Winkel γ beträgt maximal 80°, vorzugsweise 70°, besonders vorzugsweise 60°.

Vorzugsweise ist im Bereich der Außenfläche eine Oberflächenprofilierung vor- gesehen. Durch das Einbringen einer Profilierung wird die Schneidkraft auf das zu schneidende Material in einen höheren Schneiddruck umgewandelt. Hierdurch wird das zu schneidende Material einer größeren Beanspruchung ausgesetzt und es kommt zu einem früheren Versagen. Zweckmäßigerweise kann die Oberflächenprofilierung lediglich im Bereich des zweiten und/oder dritten Flächenabschnitts, vorzugsweise im Bereich beider Flächenabschnitte vorgesehen sein, im Bereich des ersten Flächenabschnitts soll keine Oberflächenprofilierung vorgesehen sein. Der erste Flächenabschnitt dient hierbei dazu, das Schneidgut in Richtung zum Schneidgerät zu ziehen, sodass der Hauptschneiddruck durch den hinteren Teil des Schneidbereichs auf das Schneidgut erfolgt. Dadurch wird die Schneidwirkung in besonderem Maße erhöht. Eine Oberflächenprofilierung innerhalb des ersten Flächenabschnitts hin- gegen erschwert die Zugwirkung des Schneidgerätes.

Ferner kann sich die Oberflächenprofilierung über die jeweils gesamte Breite des jeweiligen Flächenabschnitts erstrecken. Dadurch kann eine möglichst gleichmäßige Krafteinwirkung erfolgen. Zudem werden zusätzliche Spannungsunterschie- de durch unterschiedlich ausgestaltete Flächenbereiche der Außenkante des Schermessers verhindert.

In bevorzugter Weise kann die Oberflächenprofilierung einzelne nebeneinander verlaufende Nuten umfassen, wobei die Nuten jeweils zwei gegenüberliegende Nutwandungen aufweisen. Eine derartige Oberflächenprofilierung hat einen besonders hervorzuhebenden Effekt in Bezug auf die Druckeinsparung am Schermesser gezeigt, der im Bereich von 3-8 % im Vergleich zu herkömmlich ausgestalteten Schermessern liegt. Vorzugsweise sind die gegenüberliegenden Nutwandungen einer Nut derart ausgestaltet, dass eine Nutwandung steil, vorzugsweise gekrümmt, und die andere Nutwandung abgeflacht verläuft. Die steil verlaufende Nutwandung ist hierbei jeweils auf der Seite der Nut angeordnet, die der Messerspitze des Schermessers zugewandt ist, sodass die Nuten eine Vorzugsorientierung aufweisen, indem die Nutwandungen von der Messerspitze wegorientiert ausgestaltet sind. Daraus resultiert der Vorteil, dass das Einziehen des Schneidguts zum Beginn des Schneidvorgangs sowie das Festhalten des Schneidguts im hinteren Teil des Schneidbereichs während des Schneidvorgangs begünstigt werden. Alternativ oder zusätzlich sind die Nuten wellen- oder sägezahnartig, u-förmig, v- förmig oder trapezförmig ausgestaltet. Zweckmäßigerweise kann die Schneidkante konkav gekrümmt sein. Daraus resultiert der Vorteil, dass das Schneidgut während des Schneidvorgangs, zumindest zu Beginn des Schneidvorgangs, in Richtung Schneidgerät gezogen wird. Die Schneidwirkung wird dadurch in besonderem Maße verbessert.

In bevorzugter Weise ist das Schermesser als Schmiedeteil gefertigt oder wird z. B. aus einem Halbzeug oder einer Materialplatte gefräst.

Das Schermesser kann in einfacher Weise am Schneidgerät montiert werden, indem der Montagebereich eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines einem Schermesserpaars gemeinsamen Drehachsenelements, z. B. ein Zentralbolzen, und eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines antriebsseitigen Betätigungselements, z. B. ein Sicherungsbolzen mit dem das Schermesser an ein Hebelglied eines Werkzeugarmes befestigt wird, besitzt.

Zweckmäßigerweise kann der Schneidbereich eine Aussparung zur Aufnahme eines Schneideinsatzes aufweisen. Die Aussparung befindet sich praktischerweise zumindest teilweise im mittleren und hinteren Teil des Schneidbereichs, der dazu dient, den Hauptschneiddruck auf das Schneidgut zu übertragen. Der Schneidbereich befindet sich vorzugsweise bündig in der Aussparung.

Zudem beansprucht die vorliegende Erfindung ein tragbares, insbesondere hydraulisches Schneidgerät für den portablen Einsatz, vorzugsweise Rettungsgerät, mit einem Gehäuse sowie einem, vorzugsweise manuell bedienbarem, hydrauli- sehen Steuerventil, und zwei mit einer Drehachse verbundene Werkzeughälften, wobei mindestens eine der Werkzeughälften ein erfindungsgemäßes Schermesser umfasst, wobei der Schneidbereich eine Aussparung zur Aufnahme eines Schneideinsatzes aufweist, bei dem die Aussparung derart ausgestaltet ist, dass der Schneideinsatz in einem spitzen Winkel δ zur Anlagefläche des Schermes- sers in die Aussparung einschiebbar ist. Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen

Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schneidgerätes; eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schermessers; eine vereinfachte, lediglich schematische Querschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Schermesser; eine vereinfachte perspektivische Querschnittdarstellung durch einen Teil einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Oberflächenprofilie- rung; eine zweite vereinfachte perspektivische Querschnittdarstellung durch einen Teil einer zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Oberflächenprofilierung; eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schermessers mit Schneideinsatz; eine vereinfachte perspektivische Teildarstellung des erfindungsgemäßen Schermessers aus Fig. 5 mit fehlendem Schneideinsatz;

Fig. 6a eine zweite vereinfachte perspektivische Teildarstellung des erfindungsgemäßen Schermessers aus Fig. 5 mit eingesetztem Schneideinsatz, sowie Fig. 7 eine vereinfachte, lediglich schematische Querschnittdarstellung durch das erfindungsgemäße Schermesser aus Fig. 5.

Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet ein portables Schneidgerät zum Schneiden und Durchtrennen von Karosserieteilen und Fahrzeugtüren. Das Schneidgerät 1 besitzt ein Gehäuse 3 und ein Hydraulikzylinder 4, an dem zwei Werkzeug hälften angebracht sind, welche jeweils ein Schermesser 2 mit einem Messerkörper 9 und einer daran befindlichen Messerspitze 9a umfassen. Die Schermesser 2 sind an einer gemeinsamen Drehachse 6 angeordnet, sodass die Schermesser 2 ge- geneinander verschwenkt werden können. Ferner sind im Bereich des Gehäuses 3 und/oder des Hydraulikzylinders 4 ein Tragegriff 7 und ein Handgriff 8 zum Tragen des Schneidgeräts 1 angeordnet. Zudem befindet sich im Bereich des Handgriffs 8 ein manuell bedienbares Steuerventil 5, welches dem Anwender ermöglicht, das Schneidgerät manuell zu bedienen (Schneiden, Öffnen sowie Leerlauf).

In Fig. 5 ist das erfindungsgemäße Schermesser 2 des Schneidgeräts 1 im Detail dargestellt. Der Messerkörper 9 kann vorzugsweise als Schmiedeteil gefertigt sein oder aus einem Halbzeug oder einer Materialplatte gefräst werden. Der Messerkörper 9 umfasst Ausnehmungen 10, die zur Gewichtsreduzierung des Schermessers 2 dienen. Ferner besitzt das Schermesser 2 einen Montagebereich 18 mittels dem das Schermesser 2 am Schneidgerät 1 montiert werden kann. Der Montagebereich 18 umfasst eine Durchgangsöffnung 1 1 , die dazu dient, ein, in Fig. 5 nicht dargestelltes, Drehachselement, z. B. einen Zentralbol- zen, aufzunehmen, um das Schermesser 2 an der gemeinsamen Drehachse 6 zu befestigen. Zudem umfasst der Monatebereich 18 eine Durchgangsöffnung 12, die ein, in Fig. 5 nicht dargestelltes, antriebseitiges Betätigungselement aufnehmen kann, z. B. einen Sicherungsbolzen, mittels dem das Schermesser 2 an einem Hebelglied eines Werkzeugarmes montiert werden kann, um das Scher- messer 2 anzusteuern.

Das Schermesser 2 umfasst einen vorzugsweise konkaven Schneidbereich 15, der zum Schneiden und Trennen des Schneidguts dient. Das Schneidgut wird hierbei durch eine Schneidkante 16 geschnitten und entlang einer Außenfläche

14 des Messerkörpers 9 auseinander gedrückt. Die Außenfläche 14 umfasst erfindungsgemäß einen ersten Flächenabschnitt 17a, der sich von der Schneidkante 16 aus erstreckt. An das Ende des ersten Flächenabschnitts 17a schließt sich ein zweiter Flächenabschnitt 17b an, an dem sich ein dritter Flächenabschnitt 17c anschließt.

Erfindungsgemäß besitzt das Schermesser 2 vorzugsweise im mittleren und hinteren Teil des Schneidbereichs 15 einen Schneideinsatz 21. Der Schneideinsatz 21 ist über Befestigungselemente 23 am Messerkörper 9 des Schermessers 2 befestigt. Als Befestigungselement 23 können z. B. Schrauben, Bolzen oder dergleichen eingesetzt werden. Der Schneideinsatz 21 wird in dem Bereich des Schneidbereichs 15 eingesetzt, welcher beim Schneiden den größten Belastungen ausgesetzt ist und somit am ehesten verschleißt. Dadurch kann, im Falle eines Verschleißens dieses Bereichs, der Schneideinsatz 21 ausgewechselt werden und somit die Funktion des Schermessers 2 wiederhergestellt werden, ohne dass das gesamte Schermesser 2 gewechselt werden muss. Zudem kann der Schneideinsatz 21 aus härterem bzw. widerstandsfähigerem Material als das Grundmaterial des Schermessers 2 gefertigt werden, um das Risiko des Ver- schleißens zu verringern und die Schneidkraft zu verbessern. Dadurch kann die Schneidwirkung und die Haltbarkeit des gesamten Schermessers 2 bei nahezu gleich bleibenden Kosten und Gewicht verbessert werden. Der Schneideinsatz 21 kann zudem ebenfalls die Flächenabschnitte 17a, 17b, 17c umfassen. Zweckmäßigerweise besitzt das Schermesser 2 im Bereich des Schneidbereichs

15 eine in Fig. 6a dargestellte Aussparung 22, die zur Aufnahme des Schneideinsatzes 21 dient. Die Aussparung 22 besitzt stirnseitige Hinterschneidungen 24a, 24b, die dazu vorgesehen sind, den Schneideinsatz 21 in Position zu halten und/oder diesen beim Einschieben zu führen. Der Schneideinsatz 21 sowie die Aussparung 22 sind, wie in Fig. 6b gezeigt, derart gefertigt, dass zwischen Schneideinsatz 21 und Aussparung 22 ein Formschluss entsteht, sobald der Schneideinsatz 21 in die Aussparung 22 vollständig eingesetzt bzw. eingeschoben ist. Der Formschluss dient hierbei dazu, den weitaus größten Anteil an Schubspannungen, die während des Schneidens auftreten, durch Druckspannungen auf die Bauelemente des Schermessers 2 zu beaufschlagen.

Fig. 7 zeigt einen vereinfachten Querschnitt durch das Schermesser 2 im mittle- ren Schneidbereich 15. Bezugsziffer 13 bezeichnet eine der Außenfläche 14 gegenüberliegende Anlagefläche. Beim Öffnen und Schließen des Schermesserpaares eines Schneidgeräts 1 werden die Schermesser 2 entlang ihrer Anlageflächen 13 aneinander vorbeigeführt. Der Schneideinsatz 21 wird, wie in Fig. 7 gezeigt, in einem vorzugsweise spitzen Winkel δ zur Anlagefläche 13 eingescho- ben. Die Einschubrichtung ER des Schneideinsatzes 21 ist in Fig. 7 mit einem schwarzen Pfeil markiert. Der Schneideinsatz 21 bildet hierbei einen Teil der Außenfläche 14 und umfasst demgemäß, wie auch die Außenfläche 14, drei Flächenabschnitte 17a, 17b, 17c. Nach dem Einschieben des Schneideinsatzes 21 wird der Schneideinsatz 21 über Befestigungselemente 23 am Messerkörper 9 befestigt. Die Orientierung des Befestigungselements 23 verläuft hierbei in einem spitzen Winkel ε zur Anlagefläche 13 bzw. im Wesentlichen senkrecht zur Einschubrichtung ER. Die Befestigung ist hierbei geometrisch derart konzipiert, dass diese den Schneideinsatz 21 innerhalb der Aussparung 22 in Position halten, jedoch möglichst wenig Belastung, wie z. B. Kerbspannungsspitzen oder hohe Schubspannungen, ertragen müssen, indem der größere Teil der Belastungen, z. B. in Form von Druckspannung, auf den Messerkörper 9 durch den Form- schluss zwischen Schneideinsatz 21 und Aussparung 22 beaufschlagt wird.

Fig. 3 zeigt einen weiteren vereinfachten Querschnitt durch das Schermesser 2 im Schneidbereich 15 neben dem Schneideinsatz 21 . Der erste Flächenabschnitt 17a erstreckt sich von der Schneidkante 16 aus in einem geringen Winkel α bezogen auf die Orthogonale O. Die Orthogonale O verläuft hierbei senkrecht zur Anlagefläche 13 und trifft auf diese im Bereich der Schneidkante 16. Der Winkel α beträgt vorzugsweise 0,5°, 1 ,0°, 1 ,5°, 2,0° oder 2,5°. Der sich an dem ersten Flächenabschnitt 17a anschließende zweite Flächenabschnitt 17b erstreckt sich in einem spitzen Winkel ß, bezogen auf die Orthogonale O. Der Winkel ß liegt hierbei vorzugsweise im Bereich von 15° bis 35°, vorzugsweise von 20° bis 25°. An den zweiten Flächenabschnitt 17b schließt sich der dritte Flächenabschnitt 17c an, der bezogen auf die Orthogonale O in einem spitzen Winkel γ orientiert ist. Der Winkel γ beträgt vorzugsweise 40°, 45° oder 50°. Demgemäß ist der Winkel α kleiner als der Winkel ß und der Winkel ß kleiner als der Winkel γ. Der Winkel γ beträgt maximal 80°, vorzugsweise 70°, besonders vorzugsweise 60°.

Die Breite des ersten Flächenabschnitts 17a liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1 ,5 mm, besonders vorzugsweise liegt die Breite des ersten Flächenabschnitts 17a im Bereich von 0,5 mm bis 0,7 mm. Im Querschnitt des Schermessers 2 betrachtet, ist die Breite des ersten Flächenabschnitts 17a geringer als die Breite des zweiten Flächenabschnitts 17b und die Breite des zweiten Flächenabschnitts 17b geringer als die Breite des dritten Flächenabschnitts 17c.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Schermessers 2, bei dem der erfindungsgemäße Schneideinsatz 21 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Das Schermesser 2 in Fig. 2 weist im Schneidbereich 15 eine Oberflächenprofi- lierung 19 auf, die sich auch, zumindest teilweise, über den erfindungsgemäßen Schneideinsatz 21 erstrecken kann. Die Oberflächenprofilierung 19 kann beispielsweise aus in Fig. 4a dargestellten, nebeneinander verlaufenden Nuten 20 bestehen. Die Nuten 20 umfassen jeweils zwei gegenüberliegende Nutwandun- gen 20a, 20b und sind trapezförmig ausgebildet, wobei die jeweiligen Trapeze oberseitige Plateaus 20c ausbilden, die die Oberflächenprofilierung 19 nach Außen, d. h. zum Schneidgut hin, begrenzen. Durch das Einbringen derartiger Nuten 20 wird die Schneidkraft auf das zu schneidende Material in einen höheren Schneiddruck umgewandelt. Hierdurch wird das zu schneidende Material einer größeren Beanspruchung ausgesetzt und es kommt zu einem früheren Versagen. Durch die Ausgestaltung der Außenfläche 14 mit derartigen Nuten 20 erfolgt in der Regel eine Druckeinsparung um 3-8 %. Somit besteht die Möglichkeit, bei gleichbleibender Kraft und gleichbleibendem Gewicht die Schneidleistung zu steigern.

Zweckmäßigerweise befindet sich die Oberflächenprofilierung 19 lediglich im Bereich des zweiten und dritten Flächenabschnitts 17b, 17c, vorzugsweise über die gesamte Breite des jeweiligen Flächenabschnitts 17b und/oder 17c verlau- fend. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Schneidgut zu Beginn des Schneidvorgangs entlang der Schneidkante 16 in Richtung zu der Drehachse 6 gezogen wird, sodass der Hauptschneiddruck durch den hinteren Teil des Schneidbereichs 15 auf das Schneidgut erfolgt. Im Bereich des ersten Flächen- abschnitts 17a ist keine Oberflächenprofilierung 19 vorgesehen. Das Einziehen des Schneidguts in Richtung Schneidgerät 1 wird ferner dadurch begünstigt, dass die Schneidkante 16 konkav gekrümmt ist.

Um den Effekt des Einziehens des Schneidguts weiter zu verbessern, d. h. das Einziehen auch während des anfänglichen Schneidvorgangs zu ermöglichen, kann eine spezielle Ausgestaltung der Oberflächenprofilierung 19 bzw. der Nuten 20 gemäß Fig. 4b vorgenommen werden. Die Nuten 20 besitzen hierbei eine Nutwandung 20a, die steil und gekrümmt verläuft, und eine Nutwandung 20b, die abgeflacht verläuft. Derartige Nuten 20 können beispielsweise mit einem Pris- menfräser, der schräg an das Material angestellt wird, eingefräst werden. Je nachdem wie der Abstand der eingefrästen Nuten 20 gewählt wird, befinden sich zwischen den Nuten 20 Plateaus 20c, welche die Oberflächenprofilierung 19 zu der dem Schneidgut zugewandten Seite hin begrenzen. Ausdrücklich vom Offenbarungsgehalt umfasst sind auch Einzelmerkmalskombinationen (Unterkombinationen) sowie mögliche, nicht in den Zeichnungsfiguren dargestellte Kombinationen einzelner Merkmale unterschiedlicher Ausgestaltungsformen.

BEZUGSZEICHEN LISTE

1 Schneidgerät

2 Schermesser

3 Gehäuse

4 Hydraulikzylinder

5 Steuerventil

6 Drehachse

7 Traggriff

8 Handgriff

9 Messerkörper

9a Messerspitze

10 Ausnehmung

11 Durchgangsöffnung

12 Durchgangsöffnung

13 Anlagefläche

14 Außenfläche

15 Schneidbereich

16 Schneidkante

17a erster Flächenabschnitt

17b zweiter Flächenabschnitt

17c dritter Flächenabschnitt

18 Montagebereich

19 Oberflächenprofilierung

20 Nut

20a Nutwandung

20b Nutwandung

20c Plateau

21 Schneideinsatz

22 Aussparung

23 Befestigungselement 24a Hinterschneidung 24b Hinterschneidung

O Orthogonale ER Einschubrichtung α Winkel ß Winkel

Y Winkel

δ Winkel ε Winkel