DE10055366B4

DE10055366B4 - Exzenterantrieb, insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE10055366B4
Application number: DE10055366A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Stark; Florian v. Dipl.-Ing. Krane
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: FR2816385A1; US6598299B2; US20020053140A1; FR2816385B1; DE10055366A1

Abstract

Exzenterantrieb (1), insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie eine Heckenschere, mit einem von einem Antriebsmotor (2) angetriebenen Rad (3), mit einem exzentrisch an einer Stirnseite (4) des Rades (3) drehfest an diesem angeordneten Nocken (5), und mit einem Pleuel (6), das in einem Pleuelauge (27) den exzentrischen Nocken (5) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pleuel (6) und dem Nocken (5) Wälzkörper (7) angeordnet sind, wobei an dem Rad (3) eine den Nocken (5) umgebende Ringnut (9) vorgesehen ist, in die die ein Wälzlager (12) bildenden Wälzkörper (7) mit einem axialen Ende (8) eingreifen und mit ihrem anderen axialen Ende (10) benachbart zu einem an dem Nocken (5) festgelegten Sicherungselement (11) liegen und wobei die Wälzkörper (7) radial über den Rand des Sicherungselementes (11) hervorragen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Exzenterantrieb, insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 296 07 614 U1 ist ein Arbeitsgerät, beispielsweise eine Heckenschere bekannt, mit einem Getriebe, auf dessen Getriebewelle ein Abtriebszahnrad angeordnet ist, das mit einem Exzenterzahnrad kämmt. Das Exzenterzahnrad weist auf beiden axialen Stirnseiten jeweils eine Exzenterscheibe auf, wobei jede Exzenterscheibe in einem Pleuelauge von Antriebspleueln liegt. Die Pleuel sind mit Scherblättern der Heckenschere gekoppelt.
Die US 5155914 A beschreibt einen Antrieb für Scherblätter einer Heckenschere, wobei an einer Antriebswelle des Getriebes zwei um 180° versetzte Exzenternocken vorgesehen sind. Die Exzenternocken sind in Öffnungen von Verbindungsschienen drehbar gelagert, welche mit den Scherblättern gekoppelt sind. Zur Lagerung der Exzenternocken in den Öffnungen der Verbindungsschienen sind Wälzlager vorgesehen.
Es sind Exzenterantriebe für handgeführte Arbeitsgeräte bekannt, wobei von einem Antriebsmotor ein Rad, insbesondere ein Zahnrad angetrieben ist. An einer Stirnseite des Rades ist exzentrisch ein Nocken festgelegt und der Nocken ist von einem Pleuel umfaßt. Radial zwischen dem Nocken und dem Pleuelauge des Pleuels sind Wälzkörper angeordnet. Die Wälzkörper sind axial von kreisscheibenförmigen Rändern des Pleuelauges übergriffen. Bei der Montage oder Instandsetzungsarbeiten können, solange das Pleuel nicht auf dem Nocken aufsitzt, die Wälzkörper aus dem Pleuelauge zur Mitte hin herausfallen. Insbesondere die Montage des Pleuels ist dadurch erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Exzenterantrieb zu schaffen, der einfach zu montieren und zu demontieren ist.
Die Aufgabe wird durch einen Exzenterantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ohne einen zusätzlichen Aufwand an Bauteilen ein Exzenterantrieb, insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät, geschaffen ist, der rasch und problemlos zu montieren und zu demontieren ist. Damit bei der Montage und Demontage des Pleuels an dem Nocken die Wälzkörper nicht aus ihrer Position fallen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß an dem Rad eine den Nocken umgebende Ringnut vorgesehen ist, in die die Wälzkörper mit einem axialen Ende eingreifen und mit ihrem anderen axialen Ende benachbart zu einem an dem Nocken festgelegten Sicherungselement anliegen. Der Rand des Sicherungselementes wird dabei in radialer Richtung von den Wälzkörpern überragt. Somit ist ein Wälzlager an dem Nocken gebildet, welches mit dem Pleuelauge des Pleuels axial übergriffen werden kann, ohne daß die Wälzkörper aus ihrer Position gelangen. Die Wälzkörper sind um den Nocken unverlierbar an dem Rad gehalten. Die Tiefe der Ringnut ist größer als der Abstand zwischen dem Sicherungselement und dem benachbarten axialen Ende der Wälzkörper.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite der Ringnut, in welche die Wälzkörper axial eingreifen, größer als der Durchmesser der Wälzkörper, so daß die Wälzkörper mit radialem Spiel in der Nut unverlierbar gehalten sind. Das Sicherungselement ist dabei bevorzugt kreisförmig gebildet, vorzugsweise als Ring oder als Scheibe auf der Stirnseite des Nockens festgelegt. Der Außendurchmesser des Ringes ist dabei geringer als der Außendurchmesser des Wälzlagers. Das Sicherungselement ist bevorzugt aus Federstahl gebildet und mit einer Punktschweißverbindung auf der Stirnseite des Nockens festgelegt. Es kann zweckmäßig sein, um die Bauhöhe des Exzenterantriebs gering zu halten, das Pleuel gleitend an der Stirnseite des Rades zur Anlage zu bringen, wobei die Stirnseite des Rades einen Seitenanschlag für das Pleuel bildet. Bevorzugt ist das Rad als Zahnrad ausgeführt und der Nocken einstückig mit dem Zahnrad gebildet. Das Zahnrad steht in kämmendem Eingriff mit einem vom Antriebsmotor angetriebenen Ritzel.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Exzenterantrieb,
1a eine Einzelheit in 1,
2 eine Draufsicht auf einen Exzenterantrieb und damit gekoppelten Schermessern einer Heckenschere.
1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Exzenterantrieb 1 eines handgeführten Arbeitsgerätes. In einem Gehäuse 23 ist ein Antriebsmotor 2 gehalten. Der Antriebsmotor 2 ist mit einem Wellenschaft 45 versehen, der in einem Kugellager 46 aufgenommen ist. Das Kugellager 46 stützt sich an dem Gehäuse 23 ab. An dem Wellenschaft 45 ist drehmomentenfest ein Ritzel 19 festgelegt. Das Ritzel 19 steht in kämmendem Eingriff mit einem Zahnkranz 24 eines Zahnrades 22. Auf der dem Antriebsmotor 2 zugewandten Stirnseite 4 des Zahnrades 22 ist ein Nocken 5 festgelegt. Der Nocken 5 ist exzentrisch zu einer Welle 25, auf der das Zahnrad 22 drehbar gehalten ist, angeordnet. Vorzugsweise ist der Nocken 5 auf dem Zahnrad 22 verschraubt oder verlötet. Die Welle 25 ist in einem an dem Gehäuse 23 angeformten Wellenlager 26 aufgenommen.
Ein Pleuel 6 umfaßt mit einem großen Pleuelauge 27 radial den Nocken 5. Zwischen dem Nocken 5 und dem Pleuel 6 sind Wälzkörper 7 angeordnet, die zur Bildung eines Wälzlagers 12 zwischen dem großen Pleuelauge 27 des Pleuels 6 und dem Nocken 5 dienen (vgl. 2). Wie auch 1a in einer Einzelheit in 1 zeigt, haben die Wälzkörper 7 eine größere Höhe 28 als die Höhe 29 des Nockens 5. Mit einem axialen Ende 8 greifen die Wälzkörper 7 in eine Ringnut 9 in der Stirnseite 4 des Zahnrades 22 ein. Mit ihrem anderen axialen Ende 10 liegen die Wälzkörper 7 mit Spiel an einem Sicherungselement 11. Die Tiefe der Ringnut 9 ist dabei größer als der Abstand zwischen dem Sicherungselement 11 und einem benachbarten axialen Ende 10 der Wälzkörper 7. Die Ringnut 9 bewirkt, daß die Wälzkörper 7 radial zu dem Nocken 5 gesichert sind. Die Breite 15 der Ringnut 9 ist größer als der Durchmesser 16 der Wälzkörper 7, so daß die Wälzkörper 7 mit Spiel in der Ringnut 9 geführt sind.
Das Sicherungselement 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel kreisringförmig als Scheibe 30 ausgebildet. Die Scheibe 30 ist auf der dem Zahnrad 22 abgewandten Stirnseite 17 des Nockens 5 festgelegt. Die Wälzkörper 7 überragen radial den Rand 20 der Scheibe 30. Der Außendurchmesser 14 des Wälzlagers 12 ist damit größer als der Außendurchmesser 13 des Sicherungselementes 11, also der Scheibe 30. Auf diese Weise ist es ermöglicht, daß das Pleuel, insbesondere das große Pleuelauge 27, über den Nocken 5 und das Wälzlager 12 mit den Wälzkörpern 7 axial geführt werden kann, ohne daß die Wälzkörper 7 in irgendeiner Weise aus ihrer Position gelangen können.
Zweckmäßig ist die Scheibe 30 aus Federstahl ausgebildet und mit einer Punktschweißverbindung 21 auf dem Nocken 5 festgelegt.
Um die Bauhöhe des Exzenterantriebs zu minimieren, ist es zweckmäßig, das Pleuel 6 gleitend an der Stirnseite 4 des Zahnrades 22 zur Anlage zu bringen. Das Zahnrad 22 dient so als Axialführung für das Pleuel 6. Das Pleuel 6 ist an seinem kleinen Pleuelauge 31 mit einem Bolzen 32 durchgriffen. An dem Bolzen 32 ist ein Werkzeug 33, wie etwa ein Heckenscherenmesser angebunden. Es kann zweckmäßig sein, den Nocken 5 mit dem Zahnrad 22 einstückig auszubilden.
2 zeigt eine Draufsicht auf einen Exzenterantrieb 1 und ein mit diesem gekoppeltes Schermesser 35 einer Heckenschere. Das Schermesser 35 ist längsverschieblich in dem Gehäuse 23 der Heckenschere gehalten. Der Exzenterantrieb 1 wird im wesentlichen durch das Ritzel 19 und das von diesem angetriebene Zahnrad 22 mit dem Nocken 5 gebildet. Der Nocken 5 ist von dem großen Pleuelauge 27 des Pleuels 6 umgriffen. Der Exzenterantrieb 1 ist in dem im Grundriß rautenförmigen Gehäuse 23 angeordnet, wobei das Gehäuse 23 eine offene Rautenspitze 37 aufweist, durch die das Schermesser 35 ragt. Das Schermesser 35 ist im Inneren des Gehäuses 23 durch Parallelführungen, insbesondere durch eine ins Gehäuse 23 ragende Gleitführung 38 gleitbar geführt.
An dem im Inneren des Gehäuses 23 angeordneten Ende 36 des Schermessers 35 ist das kleine Pleuelauge 31 des Pleuels 6 mit dem Bolzen 32 festgelegt. Die zylinderförmigen Wälzkörper 7, welche radial zwischen dem großen Pleuelauge 27 und dem Nocken 5 angeordnet sind, bilden das Wälzlager 12 zur reibungsarmen Lagerung des Pleuels 6 am Zahnrad 22. Auf der dem Zahnrad 22 abgewandten Stirnseite 17 des Nockens 5 ist ein Ring 18 festgelegt. Der Außendurchmesser 13 des Rings 18 ist größer als der Durchmesser 39 des Nockens 5. Der Außendurchmesser 13 des Rings 18 ist aber geringer als der Außendurchmesser 14 des Wälzlagers 12. Die Wälzkörper 7 des Wälzlagers 12 sind durch den Ring 18 daher nur teilweise axial überdeckt. Diese konstruktive Maßnahme bewirkt eine radiale und axiale Sicherung der Wälzkörper 7 am Nocken 5, ermöglicht aber gleichzeitig, daß an die Wälzkörper 7 durch den Spalt zwischen dem Außendurchmesser 13 des Rings 18 und der Innenwand 40 des großen Pleuelauges 27 Schmierfett eingefüllt werden kann. Eine dauerhafte Schmierung des Wälzlagers ist dadurch bewirkt. Anstelle des Zahnrades 22 des Exzenterantriebs kann das Rad 3 beispielsweise auch durch ein riemengetriebenes Rad, kettengetriebenes Rad oder als Scheibe mit Reibschluß zum Antriebsmotor 2 gebildet sein.
Mit dem erfindungsgemäßen Exzenterantrieb lassen sich weitere handgeführte Arbeitsgeräte mit oszillierenden Werkzeugen wie beispielsweise ein Fuchsschwanz oder Schüttelgeräte zur Ernte von Baumobst und Strauchobst antreiben.

Claims

Exzenterantrieb (1), insbesondere für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie eine Heckenschere, mit einem von einem Antriebsmotor (2) angetriebenen Rad (3), mit einem exzentrisch an einer Stirnseite (4) des Rades (3) drehfest an diesem angeordneten Nocken (5), und mit einem Pleuel (6), das in einem Pleuelauge (27) den exzentrischen Nocken (5) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pleuel (6) und dem Nocken (5) Wälzkörper (7) angeordnet sind, wobei an dem Rad (3) eine den Nocken (5) umgebende Ringnut (9) vorgesehen ist, in die die ein Wälzlager (12) bildenden Wälzkörper (7) mit einem axialen Ende (8) eingreifen und mit ihrem anderen axialen Ende (10) benachbart zu einem an dem Nocken (5) festgelegten Sicherungselement (11) liegen und wobei die Wälzkörper (7) radial über den Rand des Sicherungselementes (11) hervorragen.
Exzenterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ringnut (9) größer ist als der Abstand zwischen dem Sicherungselement (11) und dem benachbarten axialen Ende (10) der Wälzkörper (7).
Exzenterantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (15) der Ringnut (9) größer als der Durchmesser (16) der Wälzkörper (7) ist.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (11) an einer Stirnseite (17) des Nockens (5) festgelegt ist.
Exzenterantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (11) mit einer Punktschweißverbindung (21) auf dem Nocken (5) befestigt ist.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (11) kreisförmig, vorzugsweise als Ring (18) ausgebildet ist.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (11) aus Federstahl gebildet ist.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (5) einstückig mit dem Rad (3) ausgebildet ist.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (3) ein Zahnrad (22) ist und mit einem drehfest am Antriebsmotor (2) angeordneten Ritzel kämmt.
Exzenterantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (6) gleitend an einer Stirnseite (4) des Zahnrades (22) anliegt.