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Stand der Technik
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Aus
der
US 2005/0060896
A1 ist eine Handhubsäge mit einer Gehäuseeinheit
und einer Hubeinheit bekannt, die zur Übertragung einer
Hubbewegung auf ein Stichsägeblatt vorgesehen ist. Ferner umfasst
die Handhubsäge eine einen Elektromotor umfassende Antriebseinheit.
Der Elektromotor ist über ein Getriebe der Antriebseinheit
mit der Hubeinheit antriebstechnisch gekoppelt und dient zum Antrieb
der Hubeinheit in Richtung einer Längsachse der Hubeinheit
in einer hin- und hergehenden Bewegung.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handhubsäge mit einer Gehäuseeinheit
und einer Hubeinheit, die zu einer Übertragung einer Hubbewegung
auf ein Sägeblatt vorgesehen ist, sowie mit einer Antriebseinheit.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit wenigstens ein zumindest
teilweise von einem Verformungselement gebildetes Antriebselement aufweist.
Dabei soll unter einer „Handhubsäge” insbesondere
eine Säge verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, von
einem Bediener getragen und insbesondere bei einer Bearbeitung eines
Werkstücks von einem Bediener bewegt zu werden. Dabei weist
die Handhubsäge insbesondere wenigstens einen Tragegriff
auf und insbesondere ein Gewicht unter 30 kg, vorzugsweise unter
20 kg und besonders bevorzugt unter 15 kg. Unter einer „Antriebseinheit” soll
in diesem Zusammenhang eine Einheit verstanden werden, die zum Antrieb
eines Elements der Handhubsäge, insbesondere der Hubeinheit,
vorgesehen ist und hierzu zumindest einen Aktuator und/oder zumindest
eine mit einem Aktuator gekoppelte Getriebeeinheit aufweist. Ferner
soll unter einem „Verformungselement” insbesondere
ein Element verstanden werden, dass dazu vorgesehen ist, bei einem
Betrieb eine Verformung auszuführen, und zwar indem dieses
zur biegeweichen Verformung ausgebildet ist, wie insbesondere ein
Riemen, eine Kette, ein Seil usw. und/oder besonders vorteilhaft zur
elastischen Verformung ausgebildet ist, wobei eine Verformung größer
als 1 mm und vorzugsweise größer als 5 mm auftritt.
Ferner soll unter „vorgesehen” insbesondere speziell
ausgestaltet und/oder ausgelegt verstanden werden. Durch eine entsprechende
Ausgestaltung kann eine besonders vorteilhafte Raumausnutzung innerhalb
der Gehäuseeinheit und damit verbunden eine besonders kompakte Bauweise
erreicht werden. Insbesondere kann auch vorteilhaft eine Aktuatoreinheit
der Steuereinheit und eine Getriebeeinheit der Steuereinheit getrennt
voneinander, insbesondere verbunden durch das Verformungselement,
innerhalb der Gehäuseeinheit angeordnet werden.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich grundsätzlich
für sämtliche Handhubsägen, jedoch besonders
vorteilhaft für Handhubsägen, bei denen die Hubeinheit
zur Einstellung einer Sägerichtung um wenigstens eine Achse
beweglich gelagert ist, und insbesondere für Handhubsägen,
die eine Steuereinheit aufweisen, die dazu vorgesehen ist, die Hubeinheit
in wenigstens einem Betriebsmodus um die wenigstens eine Achse zumindest
teilautomatisiert zu bewegen. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
kann eine Lagereinheit zur Lagerung der Hubeinheit und insbesondere
eine Antriebseinheit der Steuereinheit besonders Platz sparend integriert
werden, und zwar insbesondere, wenn die Steuereinheit eine Aktuatoreinheit
aufweist, die mit dem Antriebselement antriebstechnisch gekoppelt ist.
Unter einer „Einstellung einer Sägerichtung” soll insbesondere
verstanden werden, dass eine Sägerichtung ausgehend von
einer grundlegenden Sägerichtung geändert werden
kann, so dass insbesondere ein Sägeschnitt entlang einer
ihre Richtung ändernden Linie, insbesondere Anrisslinie,
durchgeführt werden kann. Die Achse, um die die Hubeinheit beweglich
gelagert ist, verläuft dabei vorzugsweise zumindest im
Wesentlichen in Richtung der Hubbewegung der Hubeinheit. Dabei soll
unter „zumindest im Wesentlichen” insbesondere
verstanden werden, dass die Achse zu einer Bewegungsachse, entlang der
die Hubeinheit bewegbar ist bzw. während eines Betriebs
eine Hubbewegung ausführt, einen Winkel kleiner als 60°,
vorzugsweise kleiner als 45° und besonders bevorzugt kleiner
10° einschließt. Unter einer „Steuereinheit” soll insbesondere
eine Einheit verstanden werden, mittels der eine Kenngröße
für eine nötige Ausrichtung der Hubeinheit erfasst und/oder
die Ausrichtung angepasst werden kann. Die Steuereinheit kann hierzu
eine Empfangseinheit zum Empfangen von Steuersignalen und/oder vorzugsweise
eine Sensoreinheit aufweisen, die zur Erfassung wenigstens einer
Kenngröße, vorzugsweise einer Kenngröße
einer Bearbeitungsoberfläche, vorgesehen ist, wodurch eine
vorteilhafte Automatisierung erreicht werden kann. Ferner kann die
Steuereinheit eine Antriebseinheit umfassen. Dabei soll unter einer „Antriebseinheit” insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die einen Aktuator zur Erzeugung
einer Antriebskraft, wie einen Elektromotor, einen Piezoaktuator
usw., und/oder ein Getriebe zur Übertragung einer Antriebskraft
aufweist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere
speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden
werden. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit auch eine Recheneinheit,
eine Speichereinheit und ein darin gespeichertes Betriebsprogramm,
das vorzugsweise einen Regelalgorithmus umfasst.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Handhubsäge
mit einer Gehäuseeinheit und einer Hubeinheit, die zur Übertragung
einer Hubbewegung auf ein Sägeblatt vorgesehen und zur Einstellung
einer Sägerichtung um wenigstens eine Achse beweglich gelagert
ist, mit einer Antriebseinheit, die wenigstens ein Antriebselement
aufweist, sowie mit einer Steuereinheit, die dazu vorgesehen ist,
die Hubeinheit in wenigstens einem Betriebsmodus um die wenigstens
eine Achse zumindest teilautomatisiert zu bewegen, wobei wenigstens
ein Teil der Steuereinheit auf einer der Hubeinheit abgewandten
Seite der Gehäuseeinheit angeordnet ist, vorgeschlagen.
Dabei soll unter „auf einer der Hubeinheit abgewandten
Seite der Gehäuseeinheit” insbesondere verstanden
werden, dass die Hubeinheit und der zumindest eine Teil der Steuereinheit
insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten einer parallel
zur Hubbewegung und senkrecht zu einer Längsrichtung der
Gehäuseeinheit verlaufenden Mittelebene der Gehäuseeinheit
und insbesondere der Handhubsäge angeordnet sind, wobei
die Längsrichtung insbesondere mit einer Sägefortschrittsrichtung übereinstimmt,
wenn die Hubeinheit bezogen auf die Achse, um die Hubeinheit schwenkbar
gelagert ist, sich in einer Neutralstellung befindet, der ein Geradeausschnitt
zugeordnet ist. Unter einer „Gehäuseeinheit” soll
hierbei insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen
ist, einen Motor zum Antrieb der Hubeinheit in einer hin- und hergehenden Bewegung
aufzunehmen, und zwar insbesondere vollständig. Durch eine
entsprechende Ausgestaltung kann insbesondere ein Bauraum auf der
der Hubeinheit abgewandten Seite in der Gehäuseeinheit vorteilhaft
ausgenutzt werden, und zwar insbesondere, wenn der wenigstens eine
Teil der Steuereinheit zumindest teilweise in einem Endbereich der
Gehäuseeinheit angeordnet ist. Dabei soll unter einem „Endbereich” insbesondere
ein Bereich verstanden werden, der ausgehend von einem Ende der
Gehäuseeinheit in Längsrichtung maximal 30% und
vorzugsweise maximal 20% einer Gesamtlänge der Gehäuseeinheit
aufweist. Der Teil der Steuereinheit, der auf einer der Hubeinheit
gegenüberliegenden Seite der Gehäuseeinheit angeordnet
ist, kann von verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Teilen gebildet sein, jedoch besonders vorteilhaft zumindest von
einem Teil einer Aktuatoreinheit und/oder einer Getriebeeinheit
der Steuereinheit.
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Ist
das Antriebselement zumindest teilweise von einer biegsamen Welle
gebildet, kann eine vorteilhaft einfache und Platz sparende Drehmomentverbindung
erreicht werden. Unter einer „biegsamen Welle” soll
in diesem Zusammenhang insbesondere eine Welle verstanden werden,
die dazu vorgesehen ist, bei einem Betrieb um zumindest eine senkrecht zur
Längsachse der Welle verlaufende Achse eine elastische
Verformung größer als 1 mm und vorzugsweise größer
als 5 mm auszuführen.
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Ferner
kann eine vorteilhafte Bauraumausnutzung der Gehäuseeinheit
erreicht werden, wenn das Antriebselement zumindest teilweise durch
einen Griff der Gehäuseeinheit und/oder durch ein Motorgehäuse
der Gehäuseeinheit verläuft. Dabei soll unter „durch
einen Griff und/oder durch ein Motorgehäuse laufend” insbesondere
verstanden werden, dass das Antriebselement wenigstens eine Ebene
schneidet, die parallel zur Hubbewegung und senkrecht zur Längserstreckung
des Gehäuses verläuft und eine Grifffläche
eines Griffs und/oder einen Teil eines Motors, wie insbesondere
eine Motorwelle, einen Stator und/oder einen Anker, schneidet.
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Weist
die Steuereinheit eine Getriebeeinheit auf, kann eine vorteilhafte
Anpassung einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments erreicht werden.
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Ist
wenigstens ein Teil der Getriebeeinheit in einem Kraftfluss zwischen
dem Antriebselement und der Hubeinheit angeordnet, kann das Antriebselement
vorteilhaft vor rückwirkenden Kräften geschützt werden,
d. h. vor Kräften, die in Kraftflussrichtung ausgehend
von der Hubeinheit in Richtung einer Aktuatoreinheit wirken.
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In
einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Handhubsäge
eine Halteeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in wenigstens
einem Betriebsmodus mittels einer Haltekraft einer Bewegung der
Hubeinheit um die Achse entgegenzuwirken. Dabei soll unter einer „Halteeinheit” insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die gezielt dazu vorgesehen ist,
eine unerwünschte Bewegung der Hubeinheit zu vermeiden,
wobei die Halteeinheit vorzugsweise in der Weise ausgelegt ist,
dass ein Haltemoment um die Achse mit einem Wert von mindestens
0,1 Nm, vorzugsweise mindestens 1 Nm und besonders bevorzugt mindestens
5 Nm erzielbar ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann
eine besonders flexible Anwendung der Sägevorrichtung erreicht
werden. Insbesondere kann ein vorteilhafter Betrieb bei zumindest
teilweise deaktivierter Steuereinheit erzielt werden und es kann
eine unerwünschte Verdrehung eines Sägeblatts
verhindert werden, wenn ein Gegenmoment an dem Sägeblatt
ein Drehmoment einer Aktuatoreinheit der Steuereinheit auf das Sägeblatt übersteigt.
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Vorzugsweise
ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, bei einer Deaktivierung einer
zumindest teilautomatischen Einstellung der Sägerichtung
die Hubeinheit in zumindest eine bestimmte Stellung einzustellen,
wie vorzugsweise zumindest in eine Neutralstellung, die für
ein Geradeaussägen vorgesehen ist.
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Ist
zumindest ein Teil der Halteeinheit in einem Kraftfluss zwischen
dem Antriebselement und der Hubeinheit angeordnet, kann wiederum
ein vorteilhafter Schutz des Antriebselements erreicht werden.
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Ist
die Halteeinheit zumindest teilweise einstückig mit einer
weiteren Funktionseinheit der Sägevorrichtung ausgebildet,
können zusätzliche Bauteile, Gewicht, Bauraum,
Montageaufwand und Kosten eingespart werden. Unter einer „weiteren
Funktionseinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine
Einheit verstanden werden, die eine von der Halteeinheit getrennte
Funktion aufweist, wie insbesondere eine Lagereinheit, die beispielsweise
zur Lagerung der Hubeinheit vorgesehen ist und/oder andere, dem
Fachmann als sinnvoll erscheinende Einheiten.
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Besonders
bevorzugt ist die Halteeinheit zumindest teilweise einstückig
mit der Steuereinheit ausgebildet, wodurch eine konstruktiv einfache
Integration der Halteeinheit erreicht werden kann, und zwar insbesondere
bei einer zumindest teilweisen einstückigen Ausbildung
mit einer Antriebseinheit der Steuereinheit, d. h. insbesondere
mit einer Aktuatoreinheit und/oder besonders vorteilhaft mit einer
Getriebeeinheit der Steuereinheit.
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Vorzugsweise
ist die Halteeinheit zumindest teilweise von einer selbsthemmenden
Einheit gebildet. Dabei soll unter einer „selbsthemmenden
Einheit” insbesondere eine Einheit verstanden werden, die
in entgegengesetzten Bewegungsrichtungen und/oder Kraftflussrichtungen
unterschiedliche Widerstandskräfte aufweist und somit in
die Richtung mit der höheren Widerstandskraft automatisch
eine Haltekraft erzeugen kann, wobei die höhere Widerstandskraft
vorteilhaft durch einen Klemmvorgang, insbesondere zwischen zumindest
einer Schrägfläche und einer korrespondierenden
Fläche, erzielt wird. Die Schrägfläche
und die korrespondierende Fläche sind dabei vorzugsweise
in der Weise ausgebildet, dass bei einer zunehmenden Belastung eine zunehmende
Normalkraft und damit eine zunehmende Haftreibung entsteht. Dabei
ist vorzugsweise eine Widerstandskraft in einer Kraftflussrichtung
von einem Einsatzwerkzeug zu einer Antriebseinheit größer
ausgebildet als eine Widerstandskraft in einer entgegengesetzten
Kraftflussrichtung von der Antriebseinheit in Richtung des Einsatzwerkzeugs,
und zwar vorzugsweise um einen Faktor größer als
2. Ferner ist vorzugsweise die selbsthemmende Einheit in der Weise
ausgebildet, dass in die Richtung der höheren Widerstandskraft
zerstörungsfrei keine Bewegung möglich ist. Durch
eine entsprechende Ausgestaltung können zusätzliche
zu betätigende Schaltelemente zur Aktivierung der Halteeinheit
vorteilhaft vermieden und damit der Komfort gesteigert werden. Ferner
kann zumindest ein Haltestrom einer Aktuatoreinheit der Steuereinheit
reduziert oder sogar vorteilhaft vollständig vermieden
werden.
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Die
selbsthemmende Einheit kann von verschiedenen, dem Fachmann als
sinnvoll erscheinenden Einheiten gebildet sein, wie von Freiläufen
usw., jedoch besonders vorteilhaft von einer selbsthemmenden Getriebeeinheit,
wodurch die selbsthemmende Einheit besonders konstruktiv einfach
realisiert werden kann, und zwar insbesondere, wenn die Halteeinheit
zumindest teilweise von einem selbsthemmenden Schneckengetriebe
gebildet ist. Grundsätzlich sind auch stark hemmende Getriebe,
wie mehrstufige Stirnradgetriebe usw., denkbar.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und
zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Handhubsäge in einer
Seitenansicht. Die Handhubsäge ist als Stichsäge
ausgebildet und weist eine Gehäuseeinheit 22 mit
einem mit der Gehäuseeinheit 22 einstückig
ausgebildeten Handgriff 24 auf. Die Handhubsäge
weist eine Stichsägevorrichtung mit einer von einer Hubstange
gebildeten Hubeinheit 10 auf, die zur Einstellung einer
Sägerichtung um eine Achse 12 schwenkbar beweglich
gelagert ist. Die Achse 12 verläuft in Längsrichtung
der Hubstange sowie einer Hubbewegungsachse 40 der Hubstange und
ist koaxial zur Hubstange und einem Stichsägeblatt 26 angeordnet.
Das Stichsägeblatt 26 ist über eine nicht
näher dargestellte Werkzeugaufnahme mit der Hubstange gekoppelt
und die Hubstange ist zur Übertragung einer Hubbewegung
auf das Stichsägeblatt 26 vorgesehen. In einem
Motorgehäuse der Gehäuseeinheit 22 ist
eine von einem Elektromotor gebildete Aktuatoreinheit 30 angeordnet,
die in einem Betrieb über eine Getriebeeinheit 32 die
Hubeinheit 10 und damit das Stichsägeblatt 26 in
Richtung der Hubbewegungsachse 40 hin- und hergehend antreibt.
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Ferner
umfasst die Stichsägevorrichtung eine Steuereinheit 14,
die dazu vorgesehen ist, die Hubeinheit 10 in wenigstens
einem Betriebsmodus um die Achse 12 automatisiert zu bewegen.
Die Steuereinheit 14 weist eine Antriebseinheit 42 mit
einer von einem Schneckengetriebe gebildeten Getriebeeinheit 18 und
einer elektrischen Aktuatoreinheit 28 auf. Mittels der
Aktuatoreinheit 28 ist die Hubeinheit 10 und damit
das Stichsägeblatt 26 um die Achse 12 schwenkbar
antreibbar. Die Aktuatoreinheit 28 ist von einem separaten
Elektromotor gebildet, der auf einer der Hubeinheit 10 abgewandten
Seite der Gehäuseeinheit 22 angeordnet ist, d.
h. die Aktuatoreinheit 28 ist auf einer der Hubeinheit 10 gegenüberliegenden
Seite einer parallel zur Hubbewegung bzw. zur Hubbewegungsachse 40 und
senkrecht zur einer Längsrichtung 50 der Gehäuseeinheit 22 verlaufenden
Mittelebene 52 der Gehäuseeinheit 22 bzw.
der Handhubsäge angeordnet, und zwar in einem Endbereich
der Gehäuseeinheit 22. Die Aktuatoreinheit 28 ist
unmittelbar mit einem ersten Teil 34 der Getriebeeinheit 18 verbunden,
der ebenfalls auf der der Hubeinheit 10 gegenüberliegenden
Seite der Gehäuseeinheit 22 bzw. der Mittelebene 52 angeordnet
ist. Der erste Teil 34 der Getriebeeinheit 18 ist
mit einem ersten Ende eines von einem Verformungselement gebildeten
Antriebselements 44 der Antriebseinheit 42 verbunden,
und zwar mit einem ersten Ende einer biegsamen Welle, die mit einem
zweiten Ende mit einem zweiten Teil 48 der Getriebeeinheit 18 verbunden
ist. Das Antriebselement 44 erstreckt sich dabei durch
den Handgriff 24 der Gehäuseeinheit 22.
Alternativ könnte sich ein Antriebselement 44 auch
durch das Motorgehäuse 46 der Gehäuseeinheit 22 erstrecken,
wie dies in 1 angedeutet ist. Alternativ und/oder
zusätzlich zu einem von einem Verformungselement gebildeten
Antriebselement könnte auch eine lange, sich insbesondere über
die Mittelebene 52 hinaus erstreckende Welle und/oder auch mehrere,
sich insbesondere über die Mittelebene 52 hinaus
erstreckende Wellen vorgesehen sein, die unverformt, insbesondere
um eine senkrecht zu deren Längsachse ausgerichtete Achse,
ein zur Funktion erforderliches Drehmoment übertragen können.
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Der
zweite Teil 48 der Getriebeeinheit 18 ist in einem
Kraftfluss zwischen dem Antriebselement 44 und der Hubeinheit 10 auf
einer der Hubeinheit 10 zugewandten Seite der Gehäuseeinheit 22 bzw.
der Mittelebene 52 angeordnet.
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Die
Stichsägevorrichtung umfasst eine Halteeinheit 16,
die dazu vorgesehen ist, mittels einer Haltekraft einer Bewegung
der Hubeinheit 10 um die Achse 12 entgegenzuwirken.
Die Halteeinheit 16 ist einstückig mit der Steuereinheit 14 ausgebildet,
und zwar einstückig mit dem zweiten Teil 48 der
als Schneckengetriebe ausgebildeten, selbsthemmenden Getriebeeinheit 18,
der im Kraftfluss zwischen dem Antriebselement 44 und der
Hubeinheit 10 angeordnet ist. Durch die selbsthemmende
Eigenschaft der Getriebeeinheit 18 kann bei einer Kraftflussrichtung 36 von
der Aktuatoreinheit 28 zur Hubeinheit 10 die Hubeinheit 10 mit
einer kleinen Kraft bzw. mit einem kleinen Drehmoment von der Aktuatoreinheit 28 um
die Achse 12 geschwenkt werden, während bei einer
Kraftflussrichtung 38 vom Stichsägeblatt 26 bzw.
von der Hubeinheit 10 zur Aktuatoreinheit 28 eine
mehrfach größere Kraft bzw. ein mehrfach größeres
Drehmoment erforderlich ist, um die Hubeinheit 10 um die
Achse 12 zu schwenken. Durch eine entsprechende Ausgestaltung
kann eine unerwünschte Bewegung, eingeleitet durch eine
Kraft bzw. durch ein Drehmoment ausgehend vom Stichsägeblatt 26 in
Kraftflussrichtung 38 über die Hubeinheit 10 zur
Getriebeeinheit 18, vorteilhaft verhindert werden.
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Die
Steuereinheit 14 umfasst eine von einer Kontrasterkennungseinheit
gebildete Sensoreinheit 20, die zur Erfassung von Kenngrößen
einer Bearbeitungsoberfläche vorgesehen ist, und eine Auswerteeinheit
zur Auswertung der erfassten Kenngrößen.
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Wird
die automatisierte Einstellung der Sägerichtung und damit
ein in einer Speichereinheit der Steuereinheit 14 gespeicherter
Regelalgorithmus deaktiviert, stellt die Steuereinheit 14 die
Hubeinheit 10 und damit das Stichsägeblatt 26 in
ihre Neutralstellung und die Handhubsäge kann vorteilhaft
manuell mit um die Achse 12 festgestellter Hubeinheit 10 und
damit mit um die Achse 12 festgestelltem Stichsägeblatt 26 betrieben
werden, und zwar ohne Bestromung der Aktuatoreinheit 28 der
Steuereinheit 14.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2005/0060896
A1 [0001]
