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Die Erfindung bezieht sich auf eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine wie zum Beispiel eine Pendelhubsäge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Handwerkzeugmaschinen weisen in einem Gehäuse einen elektrischen Antriebsmotor auf, dessen Antriebsbewegung über ein Getriebe in eine Arbeitsbewegung einer Werkzeugwelle umgesetzt wird, an der ein Werkzeug befestigt ist. Es sind beispielsweise Pendelhubsägen bekannt, an deren Werkzeugwelle ein Sägeblatt mit geradliniger Schneidkante befestigt ist, wobei die Werkzeugwelle eine kombinierte Hub- und Pendelbewegung ausführt.
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Die Werkzeugwelle ist im Gehäuse der Werkzeugmaschine bzw. einem Getriebegehäuse gelagert, wobei die Lagerung der Werkzeugwellenbewegung entsprechend gestaltet sein muss. Um über einen langen Betriebszeitraum eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten, müssen die Lagerstellen vor Verschmutzung geschützt sein, was üblicherweise mittels Dichtungen erfolgt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine so auszubilden, dass über einen langen Betriebszeitraum ein ordnungsgemäßes Funktionieren gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist einen motorischen Antrieb auf, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor, dessen Antriebsbewegung in eine Arbeitsbewegung einer Werkzeugwelle übertragen wird, welche im Gehäuse der Werkzeugmaschine beweglich gelagert ist. Zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugwelle kann gegebenenfalls ein Getriebe zwischengeschaltet sein. Bei der Werkzeugmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine Handwerkzeugmaschine, beispielsweise ein Sägewerkzeug wie eine Stichsäge oder Pendelhubsäge. In Betracht kommen insbesondere Werkzeugmaschinen mit einer Hub- und/oder Pendelbewegung der Werkzeugwelle, vorzugsweise um eine Werkzeugwellenbewegung mit zwei verschiedenen Bewegungskomponenten, so wie dies bei einer Hubpendelbewegung der Fall ist.
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Die Werkzeugwelle ist in einer Lager-Dichtung-Baueinheit aufgenommen, welche im Gehäuse der Werkzeugwelle fest angeordnet ist. Die Lager-Dichtung-Baueinheit stellt eine in sich abgeschlossene Baugruppe dar, die zwei Funktionen vereinbart, nämlich zum einen die Lagerung der Werkzeugwelle und zum andern die Abdichtung eines in der Baueinheit aufgenommenen Lagerteils, so dass dieses vor Verschmutzung von außen geschützt ist. Die Lager-Dichtung-Baueinheit stellt eine kompakt bauende, vorgefertigte Baugruppe dar, die zu Wartungszwecken ausgetauscht und durch eine baugleiche Baugruppe ersetzt werden kann, wodurch der Wartungsaufwand signifikant reduziert wird. Zugleich ermöglicht die Lager-Dichtung-Baueinheit eine zumindest eindimensionale, gegebenenfalls zwei- oder dreidimensionale Bewegung der Werkzeugwelle. Das Dichtungselement, welches in der Lager-Dichtung-Baueinheit aufgenommen ist, kann hierbei im Falle einer quer zur Werkzeuglängsachse gerichteten Arbeitsbewegung eine entsprechende Ausgleichsbewegung innerhalb der Baueinheit ausführen. Das Dichtungselement ist ringförmig ausgebildet und auf die Werkzeugwelle aufgeschoben, so dass die axial vom Dichtungselement separierten Bereiche entlang der Werkzeugwelle strömungsdicht voneinander getrennt sind.
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Das Aufnahmegehäuse der Lager-Dichtung-Baueinheit weist einen Aufnahmeraum auf, in welchen das Lagerteil zur Lagerung der Werkzeugwelle und das Dichtungselement aufgenommen sind. Das Aufnahmegehäuse kann ein topfförmiges Grundgehäuse aufweisen, welches von einem Deckelelement zu verschließen ist, wobei im Aufnahmegehäuse, insbesondere sowohl im topfförmigen Grundgehäuse als auch im Deckelelement, eine zentrale Ausnehmung eingebracht ist, durch die die Werkzeugwelle hindurchgeführt ist. Das Deckelelement verschließt den Aufnahmeraum im Grundgehäuse der Lager-Dichtung-Baueinheit und sichert die darin aufgenommenen Bauteile, also das Lagerteil und das Dichtungselement.
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Innerhalb des Grundgehäuses sind das Lagerteil und das Dichtungselement zweckmäßigerweise so angeordnet, dass sich das Lagerteil benachbart zum Boden des Grundgehäuses und das Dichtungselement benachbart zum Deckelelement befinden. Das Dichtungselement stützt sich somit axial zum einen am Lagerteil und zum andern, auf der gegenüberliegenden axialen Stirnseite, an der Innenseite des Deckelelementes ab. Die axial auf das Dichtungselement wirkenden Stützkräfte sind vorteilhafterweise so bemessen, dass das Dichtungselement innerhalb des Grundgehäuses eine radiale Ausgleichsbewegung durchführen kann, falls die Arbeitsbewegung der Werkzeugwelle eine Komponente quer zur Wellenlängsachse aufweist.
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Das Deckelelement ist vorteilhafterweise kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem Grundgehäuse verbunden. In Betracht kommt beispielsweise eine Schraubverbindung. Darüber hinaus kann das Aufnahmegehäuse mit einem Gehäuseteil der Werkzeugmaschine verbunden sein, beispielsweise dergestalt, dass das Grundgehäuse einen radial nach außen umgebogenen Rand aufweist, der ein Befestigungselement aufnimmt, über das die Lager-Dichtung-Baueinheit an dem Gehäuseteil der Werkzeugmaschine befestigt wird. Bei dem Befestigungselement handelt es sich zum Beispiel um einen oder mehrere Stifte oder Schrauben. Gegebenenfalls kann das Befestigungselement auch zur Befestigung des Deckelelementes am Grundgehäuse genutzt werden.
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Das Aufnahmegehäuse kann einen radial nach außen umgebogenen Rand aufweisen, der zur Befestigung am Gehäuseteil der Werkzeugmaschine dient. Der radial nach außen umgebogene Rand befindet sich insbesondere am topfförmigen Grundgehäuse und kann auch zur Befestigung des Deckelelementes dienen.
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Um im Falle einer Pendelhubsäge sowohl die Axialbewegung als auch die hierzu senkrecht gerichtete Pendelbewegung ausführen zu können, ist das Lagerteil zweckmäßigerweise zweiteilig ausgebildet und umfasst zwei Lagerringe, von denen ein erster Lagerring gehäusefest und der zweite Lagerring beweglich im ersten Lagerring aufgenommen ist. Der zweite Lagerring kann die Pendelbewegung der Werkzeugwelle ausführen, er ist jedoch axial ortsfest gehalten, so dass die Hubbewegung der Werkzeugwelle relativ zu beiden Lagerringen erfolgt.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 in perspektivischer Ansicht eine handgeführte Pendelhubsäge,
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2 in Explosionsdarstellung die Bauteile zur Lagerung der Werkzeugwelle der Pendelhubsäge am Gehäuse,
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3 einen Schnitt längs durch die Werkzeugwelle im Bereich der Lagerung am Gehäuse.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In 1 ist eine handgeführte Werkzeugmaschine 1 dargestellt, die als Pendelhubsäge ausgebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine 1 weist in einem Gehäuse 2 einen elektrischen Antriebsmotor 3 auf, dessen Antriebsbewegung über ein Getriebe in eine Pendelhubbewegung einer Werkzeugwelle 4 umgesetzt wird. Die Werkzeugwelle 4 ist Träger eines Sägeblattes 5 mit einer geradlinigen Sägekante. Das Sägeblatt 5 übt die gleiche Arbeitsbewegung wie die Werkzeugwelle 4 aus, die sich aus einer Axialbewegung gemäß Pfeil 6 entlang der Längsachse der Werkzeugwelle und einer hierzu überlagerten Querbewegung gemäß Pfeil 7 zusammensetzt. Da die Werkzeugwelle 4 nur die Axialbewegung 6 und die Querbewegung 7 ausführt, jedoch keine Drehung um ihre Längsachse, stellt die Werkzeugwelle 4 eine Hubstange dar.
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In den 2 und 3 sind Bauteile zur Lagerung der Hubstange bzw. Werkzeugwelle 4 dargestellt. Die Werkzeugwelle 4 ist im Gehäuse 2 in einer Lager-Dichtung-Baueinheit 8 gelagert, die ein Aufnahmegehäuse mit einem Grundgehäuse 9 und einem Deckelelement 10 sowie im Grundgehäuse 9 aufgenommene Bauteile 11 bis 13 umfasst. Sowohl das Grundgehäuse 9 als auch das mit dem Grundgehäuse 9 zu verbindende Deckelelement 10, das einen Aufnahmeraum im Grundgehäuse 9 abdeckt, weisen eine zentrale Ausnehmung zum Hindurchführen der Werkzeugwelle 4 auf. Bei den im Grundgehäuse 9 aufgenommenen Bauteilen handelt es sich um ein zweiteiliges Lagerteil mit einem ersten Lagerring 11 und einem zweiten Lagerring 12 sowie um ein ringförmiges Dichtungselement 13. Der erste Lagerring 11 weist einen größeren Durchmesser als der zweite Lagerring 12 auf, welcher im ersten Lagerring 11 schwenkbar gelagert ist, so dass der zweite, kleinere Lagerring 12, welcher unmittelbar auf der Werkzeugwelle 4 aufsitzt, die Pendelbewegung mit Querkomponente zur Werkzeugwellenlängsachse im größeren, ersten Lagerring 11 ausführen kann. Der erste Lagerring 11 ist fest in der Lager-Dichtung-Baueinheit 8 im Grundgehäuse 9 aufgenommen, so dass während der Pendelhubbewegung der Werkzeugwelle 4 nur der zweite Lagerring 12 eine Bewegung ausführt. Der zweite Lagerring 12 ist jedoch achsfest gehalten, so dass bei der Pendelhubbewegung die Werkzeugwelle im zweiten Lagerring 12 axial vor und zurück gleitet.
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Die beiden Lagerringe 11 und 12 befinden sich axial am Boden des aufnehmenden Grundgehäuses 9. Das ringförmige Dichtungselement 13 liegt auf der dem Boden abgewandten Stirnseite auf den beiden Lagerringen 11 und 12 auf und stützt sich an der gegenüberliegenden axialen Stirnseite an der Innenseite des Deckelelementes 10 ab. Das Dichtungselement 13 weist vorteilhafterweise im unverformten Ausgangszustand einen geringfügig kleineren Außendurchmesser auf als der Innendurchmesser des aufnehmenden Grundgehäuses 9, um die hin und her gehende Pendelbewegung quer zur Längsachse der Werkzeugwelle 4 zu ermöglichen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Durchmesser des Dichtungselementes 13 im unverformten Ausgangszustand an den Innendurchmesser des Grundgehäuses anzupassen, so dass bei der Pendelbewegung eine Verformung des Dichtungselementes in Radialrichtung stattfindet. Des Weiteren ist es zweckmäßig, die axiale Dicke des Dichtungselementes so an die Einbaudimensionen anzupassen, dass bei der Bewegung der Werkzeugwelle ein Komprimieren und Entspannen in Radialrichtung grundsätzlich möglich ist.
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Die Lager-Dichtung-Baueinheit 8 stellt eine vorgefertigte Baugruppe dar, die in einem Sitz im Gehäuse 2 aufgenommen ist und bei Bedarf, beispielsweise für Wartungszwecke, ausgetauscht werden kann. Das Aufnahmegehäuse der Lager-Dichtung-Baueinheit 8 ist über Befestigungsstifte 15 am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gesichert. Die Befestigungsstifte 15 ragen durch Aufnahmeöffnungen in einem radial nach außen umgebogenen Rand 9a des Grundgehäuses 9 ein und sind zugleich durch korrespondierende Aufnahmeöffnungen im Deckelelement 10 geführt, das auf dem Rand 9a aufliegt. Zusätzlich ist das Deckelelement 10 über Schrauben 16 am Rand 9a des Grundgehäuses 9 gesichert.
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Der umgebogene Rand 9a des Grundgehäuses 9 liegt in seinem Sitz im Gehäuse 2 auf einem Dichtungselement 14 auf, welches für eine zusätzliche Schwingungsdämpfung sorgt.
