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Die vorliegende Anmeldung beansprucht den
Nutzen einer früher
eingereichten, anhängigen vorläufigen Patentanmeldung
Nr. 60/36 428, eingereicht am 23. Dezember 2002, deren Inhalt hierin durch
Verweis enthalten ist.
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Gebiet der
Erfindung
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Die Erfindung betrifft generell Kraftwerkzeuge,
und insbesondere eine Antriebsvorrichtung für ein Kraftwerkzeug.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein Hin-und-Her-Kraftwerkzeug, wie
etwa eine Hin- und Herbewegungs-Säge, umfasst generell ein Gehäuse, einen
durch das Gehäuse
getragenen Motor, eine Antriebsvorrichtung und ein Hin-und-Her-Ausgangselement,
wie etwa eine Hin-und-Her-Spindel, angetrieben durch die Antriebsvorrichtung.
Das Ausgangselement trägt
ein Werkzeugelement, wie etwa ein Sägeblatt, und ist bewegbar durch
einen Arbeitshub. Typischerweise bewegt die Antriebsvorrichtung
das Ausgangselement durch einen Arbeitshub mit einer feststehenden Hublänge.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung liefert
eine Antriebsvorrichtung, eine Hin-und-Her-Vorrichtung, ein Hin-und-Her-Kraftwerkzeug
und eine Hin- und Herbewegungs-Säge
und vermindert ein oder mehrere unabhängige Probleme bei existierenden
Antriebsvor richtungen und Kraftwerkzeugen. In manchen Aspekten und
in manchen Bauarten kann die Erfindung generell eine Hin-und-Her-Antriebsvorrichtung
mit einer Hublänge
liefern, welche einstellbar sein kann auf eine beliebige Hublänge, einschließlich einer
minimalen Hublänge
und einer maximalen Hublänge
sowie einer Hublänge,
welche zwischen einer minimalen Hublänge und einer maximalen Hublänge liegt.
In manchen Aspekten und in manchen Bauarten kann die Erfindung generell
eine Gegengewichtsvorrichtung vorsehen, welche einstellbar sein
kann auf eine Änderung
einer Gegengewichtskraft. In manchen Aspekten und in manchen Bauarten
kann die Erfindung generell eine Hin-und-Her-Vorrichtung mit einer einstellbaren
Hublänge
und einer Gegengewichtsvorrichtung vorsehen, welche einstellbar
sein kann zum Ausgleichen einer Kraft, bewirkt durch die Hin-und-Her-Vorrichtung bei
einer oder mehreren eingestellten Hublängen.
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Ein oder mehr unabhängige Merkmale
und unabhängige
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute auf diesem Gebiet
anhand der nachfolgenden genauen Beschreibung und Figuren deutlich
zu erkennen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Seitenansicht eines Kraftwerkzeugs, wie etwa einer Hin- und
Herbewegungs-Säge.
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2 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 1 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, dargestellt
in einer Gestaltung für
eine maximale Hublänge
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Vorwärtsposition
bzw. der "ausgefahrenen" Position.
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3 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der wie in 2 dargestellt gestalteten Hin- und Herbewegungs-Säge mit der
Spindel und dem Sägeblatt in
der Rückwärtsposition
bzw. der "zurückgezogenen" Position.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der in 2 dargestellten Hin- und
Herbewegungs-Säge.
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Abschnitts der Hin- und
Herbewegungs-Säge,
dargestellt in 4.
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6 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 2 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
für eine
minimale Hublänge.
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7 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 2 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
für eine
mittlere Hublänge
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Vorwärtsposition.
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8 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 2 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
wie in 6 dargestellt
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Rückwärtsposition.
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9 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht eines ersten alternativen Aufbaus
einer Hin- und Herbewegungs-Säge, dargestellt
in der Gestaltung für eine
maximale Hublänge
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Vorwärtsposition.
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10 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 9 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
wie in 9 dargestellt
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Rückwärtsposition.
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11 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der in 9 dargestellten Hin- und
Herbewegungs-Säge.
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12 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Abschnitts der in 11 dargestellten Hin- und
Herbewegungs-Säge.
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13 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 9 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
für eine
minimale Hublänge.
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14 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der in 9 dargestellten Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
für eine
mittlere Hublänge
mit der Spindel und dem Sägeblatt
in der Vorwärtsposition.
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15 ist
eine Teilquerschnitt-Seitenansicht der Hin- und Herbewegungs-Säge, gestaltet
wie in 14 dargestellt
mit der Spindel und dem Sägeblatt in
der Rückwärtsposition.
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16A–16C sind Ansichten eines
zweiten alternativen Aufbaus einer Hin- und Herbewegungs-Säge, dargestellt
in der Gestaltung für
eine maximale Hublänge
mit der Spindel in der Vorwärtsposition.
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17A–17C sind Ansichten der in 16A–16C dargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet wie dargestellt in 16A-16C mit der Spindel in der
Rückwärtsposition.
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18A–18C sind Ansichten der in 16A–16Cdargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet für
eine minimale Hublänge und
dargestellt in der Gestaltung für
eine minimale Hublänge
mit der Spindel in der Vorwärtsposition.
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19A–19C sind Ansichten der in 18A–18Cdargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet wie dargestellt in 18A–18C mit der Spindel in der
Rückwärtsposition.
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20 ist
eine Seitenansicht eines dritten alternativen Aufbaus einer Hin-
und Herbewegungs-Säge,
dargestellt in der Gestaltung für
eine maximale Hublänge
mit der Spindel in der Vorwärtsposition.
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21 ist
eine Seitenansicht der in 20 dargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet wie dargestellt in 20 mit
der Spindel in der Rückwärtsposition.
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22 ist
eine Seitenansicht der in 20 dargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet für
eine minimale Hublänge
mit der Spindel in der Vorwärtsposition.
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23 ist
eine Seitenansicht der in 20 dargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet für
eine mini male Hublänge
mit der Spindel in der Rückwärtsposition.
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24 ist
eine Seitenansicht der in 20 dargestellten
Hin- und Herbewegungs-Säge,
gestaltet für
eine mittlere Hublänge
mit der Spindel in der Vorwärtsposition.
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25 ist
eine Seitenansicht der wie in 20 dargestellt
gestalteten Hin- und Herbewegungs-Säge mit der Spindel in der Rückwärtsposition.
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Bevor mindestens ein Aufbau der Erfindung genau
beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung in
ihrer Anwendung selbstverständlich
nicht auf die Einzelheiten des Aufbaus und die Anordnungen von Bauteilen,
dargelegt in der nachfolgenden Beschreibung oder dargestellt in
der Zeichnung, beschränkt
ist. Die Erfindung ist geeignet für andere Aufbauten und für eine Ausführung bzw. Realisierung
mit verschiedenen Weisen. Ferner dienen die Ausdruckweise und die
Terminologie, welche hier verwendet werden, lediglich zum Zwecke
der Beschreibung des dargestellten Aufbaus und sollten nicht betrachtet
werden als den Umfang der Erfindung begrenzend. Die Verwendung von "mit" und "umfassend" sowie Abwandlungen
davon sind hier so zu verstehen, dass sie die Gegenstände einschließen, welche
darauf folgend aufgelistet sind, und Äquivalente davon sowie zusätzliche
Gegenstände.
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Genaue Beschreibung
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1 und 2 zeigen eine Antriebsvorrichtung 10
zum Erzeugen einer Hin-und-Her-Bewegung mit einstellbarer Hublänge bei
einer Hin-und-Her-Vorrichtung bzw. einem Kraftwerkzeug, wie etwa einer Hin-
und Herbewegungs-Säge 15.
Die Hin- und Herbewegungs-Säge 15 umfasst
einen Körper
bzw. ein Gehäuse 20 und
einen Hauptgriff bzw. Haltegriff 22 für einen Bediener, welcher verbunden
ist mit einem hinteren Ende des Gehäuses 20. Die Vorrichtung 10 wird
getragen durch das Gehäuse 20 der
Säge 15 und
umfasst bei dem dargestellten Aufbau eine Spindel 25, ein
Armelement 30, ein Drehelement 35 und ein Einstellelement 40.
Das Gehäuse 20 definiert
einen Abschnitt der Umkleidung der Säge 15 und liefert eine
Tragvorrichtung für
die verschiedenen internen Bauelemente einschließlich eines Motors 36.
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Wie dargestellt in 1 ist bei manchen Aufbauten der Motor
ein Elektromotor, welcher angeschlossen werden kann an eine (nicht
dargestellte) Leistungsquelle, beispielsweise an eine separate AC-
oder DC-Leistungsquelle, durch einen Stecker (nicht dargestellt,
jedoch anschließbar
an dem Haltegriff 22) oder eine (nicht dargestellte) Batterie,
welche getragen wird auf dem Haltegriff 22 oder auf dem
Gehäuse 20.
Eine (nicht dargestellte) elektrische Schaltung kann derart betrieben
werden, dass sie den Motor 36 mit der Leistungsquelle verbindet.
Die Schaltung umfasst eine Schalteranordnung 38, welche
den Motor 36 mit der Leistungsquelle verbindet.
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Die Vorrichtung 10 arbeitet
derart, dass sie die Spindel 25 generell hin und her bewegt
längs der Spindelachse.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Hin-und-Her-Bewegung im wesentlichen
linear längs der
Spindelachse sein kann. Die Säge 15 kann
ferner eine (nicht dargestellte) Vorrichtung zum Vorsehen einer
nicht linearen (beispielsweise eine orbitale Bewegung, eine Kipp-
bzw. Schwingbewegung etc.) Hin-und-Her-Bewegung für die Spindel 25 und
für das
durch die Spindel 25 getragene Werkzeug umfassen.
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5 zeigt
die Bauteile von 2 in
einer Explosionsansicht. Das Drehelement 35 umfasst ferner
eine Antriebswelle 45, ein Antriebsrad 50 und
ein Einstellrad 55. Die Antriebswelle 45 ist generell
von zylindrischer Form mit einer Mittelachse, welche übereinstimmt
mit der Drehachse 1-1 der Vorrichtung 10. Das
Einstellrad 55 ist generell hergestellt mit der Welle 45 als
ein durchgehendes Stück.
Jedoch kann auch ein getrenntes Rad, welches verbunden ist mit der
Welle 45, verwendet werden (beispielsweise ein auf die
Welle 45 geschrumpftes Rad, ein an der Welle 45 mittels
Zapfen angebrachtes Rad etc., um sicherzustellen, dass die beiden
Bauteile als ein einziges einstückiges
Stück arbeiten).
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Bei dem dargestellten Aufbau ist
das Antriebsrad 50 größer als
das Einstellrad 55 und kann verbunden werden mit der Welle 45 in
verschiedenen Weisen. Beispielsweise könnte das Antriebsrad 50 aufgeschrumpft
werden auf die Welle 45 oder mittels Schlüssel an
der Welle 45 angebracht werden. Der Motor 36 umfasst
ein Antriebsritzel 56 oder ein anderes Antriebselement,
welches in Eingriff ist mit dem Antriebsrad 50, um eine
Drehung mit einer gewünschten
Geschwindigkeit zu erzeugen. Der Antriebseingriff zwischen dem Antriebsritzel 56 und
dem Antriebsrad 50 kann vorgesehen werden durch eine Schrägzahnanordnung,
eine Schneckenzahnanordnung, eine Kegelzahnanordnung etc.. Das Gehäuse 20 trägt mindestens
ein Ende der Antriebswelle 45, so dass die Welle 45 frei
bleibt zur Drehung um die Drehachse 1-1, jedoch unfähig ist
zu einer Parallelverschiebung bzw. translatorischen Bewegung.
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Das Armelement 30 umfasst
ein Antriebsende 60, einen schmalen Nackenbereich und ein
Spindelende 65. Der Nackenbereich verbindet das Antriebsende 60 mit
dem Spindelende 65. In dem in 1-2 und 5-7 dargestellten Aufbau befindet sich das Spindelende 65 innerhalb
eines Abschnitts des Gehäuses 20,
welches derart geformt ist, dass es das Spindelende 65 auf
eine lineare Hin-und-Her-Bewegung begrenzt. Das Antriebsende 60 definiert
eine große
Bohrung, welche derart bemessen ist, dass sie ein Lagerelement 70 konzentrisch
aufnimmt und trägt.
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Das Lagerelement 70 umfasst
ferner einen Innenring 75, einen Außenring 80 und ein
Käfigelement,
welches die (nicht dargestellten) Rollelemente hält. Der Außenring 80 befindet
sich in Schlichtpassung innerhalb des Antriebsendes 60 des
Armelements 30. Der Innenring 75 definiert einen
Nasenbereich 85, welcher eine Anbringung des Armelements 30 an
dem Einstellelement 40 und an dem Antriebsrad 50 erleichtert.
Der Nasenbereich 85 steht vor in die Öffnung, welche definiert ist
durch den Innenring 75. Das Nasenelement 85 definiert
ferner ein Anbringungsloch 90, welches längs einer
exzentrischen Achse 3-3 positioniert ist.
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Das Einstellelement 40,
dargestellt in 4, umfasst
ein bogenartiges Rad 95 und ein Knopfelement 100.
Das bogenartige Rad 95 umfasst ein Teilringrad mit Radzähnen auf
der Innenfläche
davon. Bei dem dargestellten Aufbau besetzt das bogenartige Rad 95 etwa
120° eines
vollständigen
Kreisrads. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die größeren oder
kleineren enthaltenen Winkel möglich
sind. Das Anbringungsloch 90 erstreckt sich längs der
Mittelachse 4-4 des bogenartigen Rads und erleichtert eine
Anbringung des bogenartigen Rads 95 an dem Armelement 30 und
an dem Antriebselement 50.
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Das Knopfelement 100 umfasst
ferner einen Griffabschnitt 105, einen Außenradabschnitt 110 und einen
Innenradabschnitt 115, dargestellt in 2-3 und 6-8. Der Griffabschnitt 105 erstreckt
sich generell heraus aus dem Gehäuse 20,
um zu ermög lichen, dass
der Benutzer die Einstellungsanordnung betätigen kann zum Einstellen der
Hublänge
der Spindel 25. Der Außenradabschnitt 110 ist
in Eingriff mit dem bogenartigen Rad 95, so dass eine Drehung
des Griffabschnitts 105 ebenso das Außenrad 110 dreht. Eine
Drehung des Außenrads
erzeugt eine entsprechende Bewegung des bogenartigen Rads 95.
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Eine Bohrung 120, welche
sich mindestens teilweise durch das Knopfelement 100 erstreckt,
ermöglicht
ein Gleiten des Knopfelements 100 längs der Antriebswelle 45.
Konzentrisch bezüglich
der Bohrung 120 ist der Innenradabschnitt 115,
welcher sich längs
der Bohrung 120 zu einer Tiefe erstreckt. Der Innenradabschnitt 115 kann
wahlweise in Eingriff gebracht werden mit dem Einstellrad 55,
welches sich auf der Antriebswelle 45 befindet. Die Tiefe
des Innenradabschnitts 115 ist kleiner als die Länge des Außenradabschnitts 110,
um ein Lösen
des Innenradabschnitts 115 vom Einstellrad 55 zu
ermöglichen,
während
der Aunenradabschnitt 110 in Eingriff bleibt mit dem bogenartigen
Rad 95. Wenn der Innenradabschnitt 115 sich in
Eingriff befindet, dreht das Knopfelement 100 mit der Antriebswelle 45,
wobei das bogenartige Rad 95 und der Innenring 75 des Lagers
in Übereinstimmung
drehen.
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Wie dargestellt in 5, ist bei manchen Aufbauten zur Montage
der Säge 15 das
Drehelement 35 angebracht im Sägengehäuse 20. Das Einstellrad 55 ist
verbunden mit der Antriebswelle 45, wenn es nicht hergestellt
ist als Teil der Welle 45, gefolgt durch eine Anbringung
des Antriebsrads 50. Das erste Ende der Antriebswelle 45 wird
dann angeordnet im Gehäuse 20,
so dass das zweite Ende sich weg vom Gehäuse 20 erstreckt und
das Einstellrad 55 freiliegt. Das Lagerelement 70 ist
angeordnet in dem Armelement 30, und das Armelement 30 ist
angeordnet über der
Antriebswelle 45, so dass die Welle 45 durch die Öffnung,
definiert durch den Innenring 75 des Lagers, verläuft.
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Das Spindelende 65 des Armelements 30 ist verbunden
mit der Spindel 25, wie dargestellt in 4. Das Gehäuse 20 trägt die Spindel 25,
so dass die Spindel 25 sich lediglich in einer Hin-und-Her-Bewegung
bewegt. Eine Schraube 125 verläuft durch das Anbringungsloch 90,
welches vorgesehen ist in dem bogenartigen Radelement 95,
und bringt das bogenartige Radelement 95 fest an dem im
Innenring 75 des Lagers vorgesehenen Nasenelement 85 an. Die
Schraube 125 erstreckt sich ferner längs der exzentrischen Achse 3-3,
wo sie mindestens teilweise durch das Antriebsrad 50 verläuft. Die
Schraube 125 vollführt
eine feste Anbringung des bogenartigen Radelements 95 an
dem Armelement 30 und eine Drehverbindung des bogenartigen
Radelements 95 und des Armelements 30 mit dem
Antriebsrad 50, so dass sie fähig sind zu einer Drehung um
die exzentrische Achse 3-3. Das Knopfelement 100 gleitet über die Antriebswelle 45,
wobei erstens ein Eingriff mit dem bogenartigen Rad 95 erfolgt
und zweitens ein Eingriff erfolgt mit dem Einstellrad 55.
Ein Sicherungsring, angebracht auf dem Ende der Welle 45,
verhindert eine unerwünschte
Entfernung des Knopfelements 100.
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Im Betrieb ist das Knopfelement 100 wahlweise
in Eingriff mit dem Einstellrad 55, so dass eine Einstellung
der Hublänge
der Spindel 25 verhindert bzw. ermöglicht wird. Zum Einstellen
der Hublänge bei
dem dargestellten Aufbau zieht ein Benutzer das Knopfelement 100 von
dem Einstellrad 55 des Drehelements 35 weg. Sobald
eine Lösung
des Innenrads 115 des Knopfelements 100 vom Einstellrad
erfolgt, ist das Knopfelement 100 frei zu einer Drehung
unabhängig
vom Drehelement 35. Eine Drehung des Knopfelements 100 in
einer ersten Richtung im Uhrzeigersinn bei dem dargestellten Aufbau
führt zu
einer Erhöhung
bzw. Ver längerung
von Hublängen, und
eine Drehung in einer zweiten Richtung gegen den Uhrzeigersinn bei
dem dargestellten Aufbau führt
zu einer Verringerung bzw. Verkürzung
von Hublängen.
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Sobald die gewünschte Hublänge der Spindel 25 festgelegt
ist, schiebt der Benutzer das Knopfelement 100 zurück hin zum
Einstellrad 55, bis das Einstellrad 55 in Eingriff
ist mit dem Innenradabschnitt 115 des Knopfelements 100.
Sobald der Eingriff erfolgt, ist das Einstellelement 40 drehbar verbunden
mit dem Drehelement 35. Eine Drehung des Drehelements 35
um die Drehachse 1-1 führt
zu einer Hin-und-Her-Bewegung mit der gewünschten Hublänge bei
der Spindel 25.
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In 2 und 3 ist die Vorrichtung 10 dargestellt
in einer Gestaltung mit "maximaler" Hublänge. Genauer
zeigt 2 die Spindel 25 und
das Sägeblatt 130 in
der ausgeprägtesten
Vorwärtsposition, und 2 zeigt die Spindel 25 und
das Sägeblatt 130 in
der ausgeprägtesten
Rückwärtsposition.
Das bogenartige Rad 95 ist verbunden mit dem Innenring 75 des
Lagers, so dass die Mittelachse 2-2 des Lagers innerhalb
der Öffnung
verläuft,
welche definiert ist durch das bogenartige Rad 95. Die
exzentrische Achse 3-3, definiert längs der Schraube 125,
welche das bogenartige Rad 95 am Innenring 75 des
Lagers befestigt, ist um eine Distanz von der Drehachse 1-1 versetzt.
Die Schraube 125 verläuft
durch das bogenartige Rad 95 und den Innenring 75 des
Lagers und erstreckt sich mindestens teilweise in das Antriebsrad 50,
um die Stelle der exzentrischen Achse 3-3 relativ zur Drehachse 1-1 zu
fixieren.
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Bei dem dargestellten Aufbau führt eine
Drehung des Knopfelements 100 hin zur ersten bzw. extremen
Position im Uhrzeigersinn davon zu einer entsprechenden Bewegung
der Mittelachse 2-2
des Lagers weg von der Drehachse 1-1. Je weiter sich die Mittelachse 2-2 des
Lagers weg von der Drehachse 1-1 befindet, desto größer ist
die Hublänge
am Spindelende 65 des Armelements 30.
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In 3 ist
die Vorrichtung 10 dargestellt in der Gestaltung wie in 2 und folgend um eine Halbdrehung
des Drehelements 35. Wie dargestellt, ist die Ausrichtung
des Einstellelements 55, des Innenrings 75 des
Lagers und des Drehelements 35 im wesentlichen konstant
bezüglich
einander geblieben, während
das Armelement 30 seine Ausrichtung bezüglich des Gehäuses 20 im
wesentlichen beibehalten hat. Die Lagerachse 2-2 hat sich
bewegt zu etwa der anderen Seite des Drehelements 35 zusammen mit
dem bogenartigen Radelement 95. Die Mittelachse 2-2 des
Lagers umkreist somit die Drehachse 1-1 in einem Abstand,
wobei dieser Abstand der Hublänge
der Spindel 25 entspricht.
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7 und 8 zeigen die Vorrichtung 10,
eingestellt für
eine Hublänge
zwischen der minimalen und der maximalen Hublänge. Der Abstand zwischen der
exzentrischen Achse 3-3 und der Drehachse 1-1 bleibt
konstant, während
der Abstand zwischen der Mittelachse 2-2 des Lagers und
der Drehachse 1-1 sich relativ verringert (verglichen mit
demjenigen von 2 und 3). Die Mittelachse 2-2 des
Lagers bewegt sich somit um die Drehachse 1-1 längs einer
engeren Umlaufbahn, was zu einer relativ kürzeren Hublänge als in 2 und 3 dargestellt
führt.
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In 8 ist
der Aufbau von 7 folgend
um eine Halbdrehung des Drehelements 35 um die Drehachse 1-1 dargestellt.
Ebenso wie bei dem Aufbau in 2 und 3 ist die Beziehung zwischen
dem Drehelement 35, dem Einstellelement 40 und
dem Innenring 75 des Lagers im wesentlichen konstant geblieben.
Die Beziehung zwischen dem Armelement 30 und dem Gehäuse 20 bleibt
ebenfalls im wesentlichen unverändert,
mit der Ausnahme des Hin-und-Her-Hubs bei dem Spindelende 65 des
Armelements 30.
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6 zeigt
die Vorrichtung 10 in einer Gestaltung "minimalen" Hubs. Wieder ist die exzentrische Achse 3-3 angeordnet
in einem festen Abstand zur Drehachse 1-1. Anders als bei
den Aufbauten von 2-3 und 7-8 ist
die Mittelachse 2-2 des Lagers im wesentlichen übereinstimmend
mit der Drehachse 1-1, was zu einer minimalen Hublänge (beispielsweise
Null) führt.
Eine Drehung des Drehelements 35 führt zu einer entsprechenden
Drehung des Innenrings 75 des Lagers um die Mittelachse 2-2 des
Lagers. Es gibt keine entsprechende Bewegung des Armelements 30 und
somit keinen Hub der Spindel 25.
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Eine (nicht dargestellte) Anzeigeranordnung kann
vorgesehen werden, um dem Benutzer die ausgewählte Hublänge der Spindel 25 anzuzeigen.
Die Anzeigeranordnung kann umfassen ein erstes (nicht dargestelltes)
Anzeigerelement, vorgesehen beispielsweise durch das Knopfelement 100,
und mindestens ein zweites (nicht dargestelltes) Anzeigerelement,
vorgesehen beispielsweise durch einen Abschnitt des Gehäuses 20 angrenzend
an das Knopfelement 100. Eine Ausrichtung des ersten Anzeigerelements
mit einem zweiten Anzeigerelement kann eine erste Hublänge anzeigen,
und eine Ausrichtung des ersten Anzeigerelements mit einem anderen zweiter
Anzeigerelement (bzw. eine Fehlausrichtung des ersten Anzeigerelements
und des zuerst erwähnten
zweiten Anzeigerelements) kann eine zweite Hublänge anzeigen.
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Eine (nicht dargestellte) Arretier-
bzw. Sperranordnung kann vorgesehen sein zum einfachen Positionieren
des Knopfelements 100 in einer Position entsprechend einer
ausgewählten
Hublänge.
Eine derartige Arretieranordnung kann umfassen ein (nicht dargestelltes)
erstes Arretierelement, vorgesehen beispiels weise durch das Knopfelement 100, und
mindestens ein zweites (nicht dargestelltes) Arretierelement, vorgesehen
beispielsweise durch einen Abschnitt des Gehäuses 20 angrenzend
an das Knopfelement 100. Ein Positionieren des ersten Arretierelements
in einem zweiten Arretierelement kann einer ersten Hublänge entsprechen,
und ein Positionieren des ersten Anzeigerelements in einem anderen
zweiten Anzeigerelement kann einer zweiten Hublänge entsprechen.
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9-15 zeigen einen anderen Aufbau
der Vorrichtung 10' zum
Erzeugen einer Hin-und-Her-Bewegung von einstellbarer Hublänge in einer Hin-und-Her-Bewegungsvorrichtung
bzw. einem Kraftwerkzeug, wie etwa einer Hin-und-Her-Bewegungssäge 15.
Die Vorrichtung 10' umfasst
im wesentlichen dieselbe Anordnung wie die Vorrichtung 10,
dargestellt in 1-8. In dem dargestellten Aufbau
und in manchen Aspekten umfasst die Vorrichtung 10' ferner eine
Gegengewichtsanordnung 135.
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Wie bei dem Aufbau von 1-8, wird die Vorrichtung 10' getragen durch
das Gehäuse
und umfasst eine Spindel 25, ein Einstellelement 40,
ein Drehelement 35 und ein Armelement 30. Die
Bauteile der Vorrichtung 10' sind
zusammengefügt
und arbeiten im Wesentlichen in derselben Weise wie oben beschrieben.
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Bei dem anderen Aufbau der Vorrichtung 10' ist die Antriebswelle 140 des
Drehelements 35, wie am besten ersichtlich aus 12, länger, um die Bauteile der Gegengewichtsanordnung 135 aufzunehmen.
Die Antriebswelle 140 trägt das Einstellrad 55 und
das Antriebsrad 50, jedoch ist der Raum zwischen dem Antriebsrad 50 und
dem Gehäuse 20 größer. Die
längere
Antriebswelle 140 ermöglicht,
dass das Gehäuse 20 eine
Halterung für
das Drehelement 35 bietet, während das Antriebsrad 50 weit genug von
dem Gehäuse 20 angeordnet
ist, um eine freie Drehung der Gegengewichtsanordnung 135 zwischen
diesen zu ermöglichen.
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Außerdem wird eine längere Schraube 145 verwendet,
was der Schraube 145 ermöglicht, durch das Antriebsrad 50 zu
verlaufen, so dass eine Verbindung davon mit der Gegengewichtsanordnung 135 erfolgen
kann. Die Schraube 145 befestigt das bogenartige Rad 95 an
dem Innenring 75 des Lagers in einer Weise, welche eine
im wesentlichen feststehende Beziehung zwischen den beiden Bauteilen aufrechterhält. Die
Schraube 145 verläuft
längs der exzentrischen
Achse 3-3 und durch das Antriebsrad 50, so dass
das befestigte bogenartige Rad 95 und der Innenring 75 frei
sind zur Drehung um die exzentrische Achse 3-3 und verhindert
wird, dass diese eine translatorische Bewegung bzw. Parallelverschiebung
erfahren. Die Schraube 145 ist ebenfalls verbunden mit
der Gegengewichtsanordnung 135 und bewegt die Gegengewichtsanordnung 135 in
Reaktion auf eine Bewegung des bogenartigen Elements 95.
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Bei dem dargestellten Aufbau umfasst
die Gegengewichtsanordnung 135 einen Kurbelarm 150, einen
Verbindungsarm 155 und einen Gewichtsarm 160.
Der Kurbelarm 150 hat zwei Enden, ein Drehende 165 und
ein Verbindungsende 170. Das Drehende 165 befestigt
das Ende der Schraube 145, welches sich über das
Antriebsrad 150 hinaus erstreckt, so dass der Kurbelarm 150 eine
feststehende Beziehung mit dem bogenartigen Rad 95 aufrechterhält. Eine
Drehung des bogenartigen Rads 95 erzeugt eine entsprechende
Drehung des Kurbelarms 150 um die exzentrische Achse 3-3.
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Der Verbindungsarm 155 umfasst
zwei Verbindungsenden, wobei das erste drehbar verbunden ist mit
dem Kurbelarm 150 an dem Verbindungsende 170 und
das zweite drehbar verbunden ist mit dem Gewichtsarm 160.
Der Gewichtsarm 160 ist durch Zapfen bzw. Stifte verbunden
mit dem Antriebsrad 50 nahe der Mitte des Arms 160,
um zwei Enden, ein Kurbelende 175 und ein Massenende 180,
zu definieren. Das Kurbelende 175 des Gewichtsarms 160 ist drehbar
verbunden mit dem Verbindungsende 170, während das
Massenende 180 des Gewichtsarms 160 frei ist zur
Bewegung in Reaktion auf eine Bewegung des bogenartigen Rads 95.
Der Kurbelarm 150, der Verbindungsarm 155 und
der Gewichtsarm 160 sind derart bemessen und angeordnet,
dass eine Kraft der Vorrichtung 10' im wesentlichen ausgeglichen bleibt
in Beziehung zu der Drehachse 1-1, unabhängig von
der Hublänge.
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In 9 und 10 ist die ausgeglichene
Anordnung dargestellt in der Gestaltung für eine "maximale" Hublänge. 9 zeigt die Vorrichtung 10' mit der Spindel 25 und
dem Sägeblatt 130 in
der maximalen Vorwärtsposition
des Hubs. In dieser Position ist das bogenartige Radelement 95 verschoben
zur Seite des Drehelements 35, welches sich am nächsten zur Spindel 25 befindet.
Das Armelement 30 ist ebenfalls im wesentlichen hin zur
Spindel 25 verschoben. Der Massenschwerpunkt des Antriebsendes 60 des
Armelements 30 befindet sich etwa auf der Mittelachse 2-2 des
Lagers. Die Mittelachse 2-2 des Lagers und der Massenschwerpunkt
des Armelements umkreisen die Drehachse 1-1 während des
Betriebs, wodurch eine Ungleichgewichtskraft erzeugt wird.
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Die Position des bogenartigen Rads 95 verbindet
bzw. setzt zusammen das Ungleichgewicht bei größeren Hublängen. Der Massenschwerpunkt
des bogenartigen Radelements 95 ist verschoben in derselben
Richtung wie der Massenschwerpunkt des Armelements 30,
wodurch das Ungleichgewicht erhöht wird.
Um dem Ungleichgewicht entgegenzuwirken, ist das Massenende 180 des
Gewichtsarms 160 in der im wesentlichen entgegengesetzten
Richtung verlängert,
um eine im wesentlichen gleiche, jedoch entgegengesetzte Ausgleichskraft
während
einer Drehung zu erzeugen.
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10 zeigt
den Aufbau von 9 folgend um
eine Halbdrehung des Drehelements 35. Die Ausrichtung zwischen
dem bogenartigen Rad 95, dem Innenring 75 des Lagers und
der Gegengewichtsanordnung 135 ist konstant geblieben,
wodurch die im wesentlichen ausgeglichene Beziehung aufrechterhalten
wird.
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Bezugnehmend auf 14, ist die Vorrichtung 10' gestaltet zum
Erzeugen einer Hublänge
der Spindel 25 zwischen der minimalen und der maximalen
Hublänge.
Bei dieser Gestaltung wird jedes Ungleichgewicht, erzeugt durch
das bogenartige Radelement 95, vernachlässigbar. Jedoch ist der Massenschwerpunkt
des Antriebsendes 60 des Armelements 30 noch immer
versetzt bezüglich
der Drehachse 1-1. Dieser Versatz führt zu einem bedeutenden Ungleichgewicht
während
des Betriebs. Das Massenende 180 des Gewichtsarms 160 ist
versetzt in der entgegengesetzten Richtung, um den durch das Armelement 30 erzeugten
Kräften
während
einer Drehung entgegenzuwirken.
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Wird 9 mit 14 verglichen, so ist das Massenende
180 um einen relativ kleineren Betrag versetzt, wenn die Hublänge kleiner
ist als das Maximum. Die Gegengewichtsanordnung 135 bewegt sich
in Verbindung mit dem Einstellelement 40, um eine durch
ein Komponentenungleichgewicht erzeugte Kraft während einer Drehung bei einer
beliebigen Hublänge
im wesentlichen auszugleichen.
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15 zeigt
die Gestaltung von 14 folgend
um eine Halbdrehung des Drehelements 35. Die Ausrichtung
zwischen dem bogenartigen Rad 95, dem Innenring 75 des
Lagers und der Gegen gewichtsanordnung 135 ist konstant
geblieben, wodurch das im wesentlichen ausgeglichene Verhältnis aufrechterhalten
wird.
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13 zeigt
die Vorrichtung 10' in
der Gestaltung für
eine "minimale" Hublänge. Dabei
stimmten die Mittelachse 2-2 des Lagers und der entsprechende
Massenschwerpunkt des Antriebsendes 60 mit der Drehachse 1-1 überein und
erzeugen somit eine annähernd
ausgeglichene Bewegung. Das Massenende 180 des Gewichtsarms 160 vollführt ein
Zurückziehen,
so dass die erzeugte Ausgleichskraft annähernd Null ist, um die im wesentlichen
ausgeglichene Beziehung aufrechtzuerhalten.
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Mit der Ausnahme der Gegengewichtsanordnung 135 arbeitet
der Aufbau der in 9-15 dargestellten Vorrichtung 10' im wesentlichen
in derselben Weise wie der Aufbau der Vorrichtung 10, dargestellt in 1-8. Bei dem dargestellten Aufbau und in
manchen Aspekten liefert die Vorrichtung 10' eine Gegengewichtsanordnung 135,
bei welcher die Ausgleichskraft einstellbar ist. Bei dem dargestellten
Aufbau und in manchen Aspekten liefert die Vorrichtung 10' eine Gegengewichtsanordnung 135,
bei welcher eine Bewegung der Gegengewichtsanordnung 135 einstellbar
ist. Bei dem dargestellten Aufbau und in manchen Aspekten liefert
die Vorrichtung 10' eine
Gegengewichtsanordnung 135, bei welcher ein Bereich einer Bewegung
der Gegengewichtsanordnung 135 einstellbar ist. Bei dem
dargestellten Aufbau und in manchen Aspekten liefert die Vorrichtung 10' eine Gegengewichtsanordnung 135,
bei welcher eine Hublänge der
Gegengewichtsanordnung 135 einstellbar ist. Bei dem dargestellten
Aufbau und in manchen Aspekten liefert die Vorrichtung 10' eine einstellbare
Hublänge für die Spindel 25 und
eine Gegengewichtsanordnung 135, bei welcher die Ausgleichskraft
einstellbar ist zum Ausgleich einer Kraft der Vorrichtung 10' bei einer oder
mehr einstellbaren Hublängen
der Spindel 25.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in
manchen Aspekten und in manchen Aufbauten (nicht dargestellt) die
Vorrichtung 10' lediglich
eine einstellbare Gegengewichtsanordnung (ähnlich der Gegengewichtsanordnung 135)
umfassen kann. Bei derartigen Aufbauten und für derartige Aspekte kann die Gegengewichtsanordnung
allein (beispielsweise die resultierende Ausgleichskraft, Bewegung,
Bewegungsbereich, Hublänge
allein der Gegengewichtsanordnung) einstellbar sein. Bei derartigen
Aufbauten und für
derartige Aspekte ist es möglich,
dass die Hublänge
der Spindel 25 nicht einstellbar ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in
manchen Aspekten und bei manchen Aufbauten (nicht dargestellt) die
Vorrichtung 10' eine
unabhängige
einstellbare Gegengewichtsanordnung (ähnlich der Gegengewichtsanordnung 135)
umfassen kann. In derartigen Aufbauten und für derartige Aspekte kann die Gegengewichtsanordnung
allein (beispielsweise die resultierende Gegengewichtskraft bzw.
Ausgleichskraft, Bewegung, Bewegungsbereich, Hublänge allein
der Gegengewichtsanordnung) unabhängig von jeder Einstellung
der Hublänge
der Spindel 25 einstellbar sein.
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Außerdem sei darauf hingewiesen,
dass in manchen Aspekten und in manchen Aufbauten (nicht dargestellt)
eine andere Gegengewichtsanordnung vorgesehen sein kann und eine
derartige andere Gegengewichtsanordnung einstellbar sein kann oder nicht.
Beispielsweise kann eine derartige andere Gegengewichtsanordnung
ein Gegengewichtselement umfassen, welches sich längs der
Achse der Spindel oder längs
einer Achse parallel zur Spindel hin und her bewegen kann. Ein derartiges
Gegengewichtselement kann angetrieben werden in einer Weise, welche ähnlich der
Spindel 25, jedoch dieser entgegengesetzt ist, beispielsweise
durch ein Armelement (ähnlich
dem Armelement 30), und die Gegenge wichtsanordnung kann
einstellbar sein in einer Weise ähnlich
der Spindel 25.
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Die Vorrichtung 10' kann eine (nicht
dargestellte) Anzeigeranordnung umfassen zum Anzeigen der ausgewählten Hublänge der
Spindel 25 oder der Gestaltung der Gegengewichtsanordnung 135 (beispielsweise
der resultierenden Gegengewichtkraft bzw. Ausgleichskraft, Bewegung,
Bewegungsbereich, Hublänge
etc.. der Gegengewichtsanordnung 135). Die Vorrichtung 10' kann ferner
umfassen eine (nicht dargestellte) Arretieranordnung zum einfachen Positionieren
des Knopfelements 100 in einer Position entsprechend einer
ausgewählten
Gestaltung (beispielsweise Hublänge
der Spindel 25 oder der Gestaltung der Gegengewichtsanordnung 135 (beispielsweise
der resultierenden Ausgleichskraft, Bewegung, Bewegungsbereich,
Hublänge
etc. der Gegengewichtsanordnung 135)).
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Eine Anordnung des Aufbaus von 9-15 ist sehr ähnlich zu der Anordnung des
Aufbaus von 1-8, welche früher beschrieben
wurde.
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Bei dem dargestellten Aufbau wird
vor einem Montieren irgendwelcher Komponenten in dem Gehäuse 20 die
Gegengewichtsanordnung 135 vormontiert. Der Verbindungsarm 155 ist
verbunden an einem Ende mit dem Kurbelarm 150 und an dem
anderen Ende mit dem Gewichtsarm 160. Die Verbindungen
des Verbindungsarms 155 sind drehfähig, um ein Drehen des Verbindungsarms 155 relativ
sowohl zum Gewichtsarm 160 als auch zum Kurbelarm 150 zu
ermöglichen.
Als nächstes
wird der Gewichtsarm 160 drehfähig angebracht am Antriebsrad 50,
so dass der Gewichtsarm 160 frei bleibt zur Drehung um den
Anbringungspunkt. Das Einstellrad 55 zusammen mit dem Antriebsrad/der
Gegengewichtsanordnung 50/135 ist verbunden mit
der Antriebswelle 140.
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Eine Anordnung der Komponenten im
Gehäuse 20 beginnt
mit dem Einsetzen des Antriebswellenendes in ein innerhalb des Gehäuses 20 vorgesehenes
Lager. Das (nicht dargestellte) Lager positioniert die Antriebswelle 140,
so dass die Gegengewichtsanordnung 135 frei ist zur Drehung
ohne Berühren
des Gehäuses 20 oder
anderer Komponenten und kann ein oder mehr (nicht dargestellte)
Lagerelemente umfassen, um eine Reibung zwischen der Antriebswelle 140 und
dem Gehäuse 20 während einer Drehung
der Antriebswelle 140 zu verringern. Als nächstes wird
das Armelement 30 mit dem Lager 70 positioniert.
Das Spindelende 65 ist verbunden mit der Spindel 25,
welche getragen wird durch das Gehäuse 20 in einer Weise,
welche lediglich eine Hin-und-Her-Bewegung ermöglicht. Das Antriebsende 60 verläuft über der
Antriebswelle 140, wobei ermöglicht wird, dass die Drehachse 1-1 innerhalb
der Öffnung
verläuft,
welche definiert ist durch den Innenring 75 des Lagers.
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Das bogenartige Radelement 95 ist
positioniert, so dass die Mittelachse davon übereinstimmt mit der exzentrischen
Achse 3-3, und die Mittelachse 2-2 des Lagers
verläuft
durch die Öffnung,
welche definiert ist durch das bogenartige Rad 95. Die Schraube 145 verbindet
das bogenartige Rad 95 mit dem Innenring 75 des
Lagers, verläuft
durch das Antriebsrad 50 und ist in Eingriff mit dem Kurbelarm 150 der
Gegengewichtsanordnung 135, um die Beziehung zwischen dem Innenring 75 des
Lagers, dem bogenartigen Rad 95 und dem Kurbelarm 150 zu
fixieren. Die Schraube 145 fixiert, indem sie durch das Antriebsrad 50 verläuft, auch
die Position der exzentrischen Achse 3-3 relativ zum Antriebsrad 50,
wodurch eine Drehung, jedoch keine translatorische Bewegung bzw.
Parallelverschiebung ermöglicht
wird.
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Das Knopfelement 100 gleitet über der
Antriebswelle 140, ist in Eingriff mit dem bogenartigen Radelement 95 und
ist wahlweise in Eingriff mit dem einstellbaren Rad 55.
Ein Sicherungsring ist angebracht auf der Antriebswelle 140 zum
Beschränken des
Knopfelements 100 auf die Welle 140 und Abschließen der
Montage bzw. Anordnung.
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16A-16C, 17A-17C, 18A-18C und 19A-19C zeigen
einen weiteren alternativen Aufbau einer Vorrichtung 10A zum
Erzeugen einer Hin-und-Her-Bewegung mit einstellbarer Hublänge in einer
Hin-und-Her-Bewegungsvorrichtung bzw. einem Kraftwerkzeug, wie etwa
einer Hin- und Herbewegungs-Säge 15A.
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Bezugnehmend auf 16-17 umfasst
die Säge 15A ein
Gehäuse 20,
welches ausgebildet ist zum Tragen einer Spindel 25 für eine Hin-und-Her-Bewegung,
und ein Drehelement 35 für eine Drehbewegung. Die Spindel 25 erstreckt
sich aus einem Ende des Gehäuses 20 und
ist geeignet zum Tragen eines Sägeblatts
oder eines anderen Hin-und-Her-Bewegungswerkzeugs an einem Ende. Ein
Antriebselement, wie etwa ein Elektromotor, arbeitet derart, dass
er eine Hin-und-Her-Bewegung an der Spindel 25 erzeugt.
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Ein Armelement 30A ist verbunden
mit der Spindel 25 an dem Ende gegenüber dem Blatt oder Werkzeug.
Das Armelement 30A wandelt die Drehbewegung des Drehelements
35 um in eine Hin-und-Her-Bewegung
der Spindel 25. Das zweite Ende des Armelements 30A ist
verbunden mit einem Einstellelement 40A längs einer
beweglichen exzentrischen Achse E-E.
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Das Drehelement 35 wird
getragen durch das Gehäuse 20 und
angetrieben durch einen Elektromotor oder eine andere Antriebsvorrichtung.
Das Drehelement 35 dreht um eine Drehachse R-R, welche
relativ zum Gehäuse 20 fixiert
ist. Generell treibt ein direkt oder indirekt durch einen Motor
angetriebenes Rad das Drehelement 35 an. Das Einstellelement 40A verbindet
das Armelement 30A und das Drehelement 35 miteinander,
um die Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung zu
erleichtern, während
ermöglicht
wird, dass der Benutzer die Hublänge
der Hin-und-Her-Bewegung der Spindel 25 variieren kann.
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Bei dem dargestellten Aufbau umfasst
das Einstellelement 40A eine dreieckige Platte 200,
welche drei Achsen definiert, eine nahe jedem Scheitel bzw. Scheitelpunkt.
Die erste Achse ist die exzentrische Achse E-E. Das Armelement 30A ist
verbunden mit der dreieckigen Platte 200 längs der
exzentrischen Achse E-E, so dass die dreieckige Platte 200 die
Drehbewegung des Drehelements 35 umwandelt in eine Hin-und-Her-Bewegung
an der Spindel 25.
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Der zweite Scheitel bzw. Scheitelpunkt
ist drehbar verbunden mit dem Drehelement 35 längs der
zweiten Achse S-S. Die zweite Achse S-S ist in einem Abstand zur
Drehachse R-R angeordnet, so dass eine Drehung des Drehelements 35 ein
Umkreisen der Drehachse R-R durch die zweite Achse S-S bewirkt.
Ein erstes Verbindungselement 205 ist drehbar verbunden
mit der dreieckigen Platte 200 längs der dritten Achse T-T.
Das erste Ende der Verbindung 205 ist verbunden mit der
dreieckigen Platte 200, und das zweite Ende ist beweglich
verbunden mit einem Einstellknopf 210.
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Während
eine dreieckige Platte 200 dargestellt ist in 16-19, funktionieren andere Formen bzw.
Kombinationen von Bauteilen, solange bei dem dargestellten Aufbau
mindestens drei Achsen vorgesehen werden können. Beispielsweise würde eine (nicht
dargestellte) generell kreisartige Platte oder eine (nicht dargestellte)
generell viereckige Platte die richtige Positionierung von drei
Achsen berücksichtigen.
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Der Einstellknopf 210 von 16 umfasst eine Verlängerung 215,
welche verbunden ist mit dem zweiten Ende des Verbindungselements 205. Die
Knopfposition ist relativ zum Gehäuse 20 fixiert. Jedoch
ist der Knopf 210 wahlweise frei zur Drehung. Eine Drehung
des Knopfs 210 ändert
die Position der Verlängerung 215 relativ
zum Gehäuse 20 und
bewegt das zweite Ende des Verbindungselements 205.
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Im Betrieb ist das Knopfelement 210 positioniert
zum Erreichen der gewünschten Hin-und-Her-Bewegungshublänge der
Spindel 25. Die Knopfposition sperrt bzw. blockiert die
Position des zweiten Endes des Verbindungselements 205 relativ
zum Gehäuse 20,
so dass das erste Ende des Verbindungselements 205 frei
ist zur Drehung längs eines
Bogens mit der Mitte davon am Ende der Verbindung 205. Das erste
Ende des Verbindungselements 205, welches befestigt ist
an der dreieckigen Platte 200 durch die dritte Achse T-T,
wandert längs eines
Abschnitts eines Kreises mit einem durch die Länge des Verbindungselements 205 definierten
Radius und einem durch die Position des Knopfs 210 definierten
Mittelpunkt.
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Der Motor arbeitet zum Drehen des
Drehelements 35 und der dreieckigen Platte 200,
welche angebracht ist am Drehelement 35. Die zweite Achse S-S
der dreieckigen Platte 200 umkreist die Drehachse R-R in
Reaktion auf eine Drehung des Drehelements 35. Die Bewegung
der zweiten Achse S-S (welche um die Drehachse R-R kreist) in Kombination
mit der eingeschränkten
Bewegung der dritten Achse T-T (längs eines Abschnitts eines
Kreises) führt
zu der gewünschten
Hin-und-Her-Bewegung der exzentrischen Achse E-E. Die exzentrische
Achse E-E bewegt sich hin und her vorwärts und rückwärts und vollführt eine
translatorische Bewegung bzw. Parallelverschiebung nach oben und
nach unten. Führungen 220,
welche die Spindel 25 tragen und/oder das Armelement 30A führen, erzeugen
die gewünschte
Hin-und-Her-Bewegung
an der Spindel 25.
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16 zeigt
die Vorrichtung 10A, welche gestaltet ist für eine "maximale" Hublänge mit
der Spindel 25 in der Vorwärtsposition. 17 zeigt die Vorrichtung 10A,
welche gestaltet ist wie in 16 für die maximale
Hublänge
mit der Spindel 25 in der Rückwärtsposition. Wie ersichtlich,
bleiben der Einstellknopf 210 und das zweite Ende des Verbindungselements 205 relativ
zum Gehäuse 20 fixiert, während die
dreieckige Platte 200, das Armelement 30A, das
erste Ende des Verbindungselements und die Spindel 25 sich
relativ zum Gehäuse 20 in
Reaktion auf eine Drehung des Drehelements 35 bewegt haben.
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Bei der dargestellten Gestaltung
mit "maximalem" Hub wird ein verhältnismäßig größerer Abschnitt
der Drehung des Drehelements 35 umgewandelt in eine Bewegung
des Armelements 30A und der Spindel 25 längs der
Spindelachse (das heißt,
eine verhältnismäßig längere Hublänge). Im
Vergleich wird bei der dargestellten Gestaltung ein verhältnismäßig kleinerer
Abschnitt der Drehung des Drehelements 30A umgewandelt
in eine Bewegung des Armelements 30A quer zur Achse der
Spindel 25.
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18 zeigt
die Vorrichtung 10A in der Gestaltung für eine "minimale" Hublänge mit der Spindel 25 in
der Vorwärtsposition.
Ein Vergleich von 18 mit 16 zeigt die neue Position
des Einstellknopfs 210 und des zweiten Endes des Verbindungselements 205 relativ
zum Gehäuse 20. 19 zeigt die Säge 15A in
der Gestaltung wie dargestellt in 18 mit
der Spindel 25 in der zurückgezogenen Position. Wie in 16 und 17 bleiben der Einstellknopf 210 und
das zweite Ende des Verbindungselements 205 relativ zum
Gehäuse 20 fixiert,
während
die dreieckige Platte 200, das Armelement 30A,
das erste Ende des Verbindungselements und die Spindel 25 sich
relativ zum Gehäuse 20 in
Reaktion auf eine Drehung des Drehelements 35 bewegt haben.
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Bei der dargestellten Gestaltung
mit "minimalem" Hub wird ein verhältnismäßig kleinerer
Abschnitt der Drehung des Drehelements 35 umgewandelt in
eine Bewegung des Armelements 30A und der Spindel 25 längs der
Spindelachse (das heißt,
eine verhältnismäßig kürzere Hublänge). Im
Vergleich wird bei der dargestellten Gestaltung ein verhältnismäßig größerer Abschnitt
der Drehung des Drehelements 30A umgewandelt in eine Bewegung
des Armelements 30A quer zur Achse der Spindel 25.
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Es sei darauf hingewiesen, dass bei
anderen (nicht dargestellte) Aufbauten die Vorrichtung 10A ferner
eine (nicht dargestellte) Gegengewichtsanordnung umfassen kann und
die Gegengewichtsanordnung einstellbar sein kann oder nicht. Ferner
kann bei anderen (nicht dargestellten) Aufbauten die Vorrichtung 10A verwendet
werden zum Einstellen einer derartigen Gegengewichtsanordnung statt
einer Einstellung der Hublänge
der Spindel 25. Außerdem kann
bei anderen (nicht dargestellten) Aufbauten die Vorrichtung 10A die
Gegengewichtsanordnung und die Hublänge der Spindel 25 einstellen.
Ferner kann bei anderen (nicht dargestellten) Aufbauten eine separate
(nicht dargestellte) Einstellanordnung vorgesehen sein zum Einstellen
der Gegengewichtsanordnung.
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Die Vorrichtung 10A kann
eine (nicht dargestellte) Anzeigeranordnung zum Anzeigen der ausgewählten Hublänge der
Spindel 25 oder der Gestaltung der Gegengewichtsanordnung
(beispielsweise die resultierende Ausgleichskraft, Bewegung, Bewegungsbereich,
Hublänge
etc. der Gegengewichtsanordnung), falls vorgesehen, umfassen. Die
Vorrichtung 10A kann ferner eine (nicht dargestellte) Arretieranordnung
zum einfachen Positionieren des Knopfelements 210 in einer
Position entsprechend einer ausgewählten Gestaltung (beispielsweise
Hublänge
der Spindel 25 oder Gestaltung der Gegengewichtsanordnung
(beispielsweise resultierende Ausgleichskraft, Bewegung, Bewegungsbereich,
Hublänge
etc. der Gegengewichtsanordnung), falls vorhanden) umfassen.
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20-25 zeigen einen weiteren
Aufbau einer Vorrichtung 10B zum Erzeugen einer Hin-und-Her-Bewegung
von einstellbarer Hublänge in
einer Hin-und-Her-Bewegungsvorrichtung oder einem Kraftwerkzeug,
wie etwa einer Hin-und-Her-Bewegungssäge 15B.
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Bei dem dargestellten Aufbau trägt ein Gehäuse 20 ein
Drehelement 35 für
eine Drehung und eine Spindel 25 für eine Hin-und-Her-Bewegung. Das Drehelement 35 ist
ein Rad, welches direkt oder indirekt angetrieben wird durch einen
Motor oder eine andere Drehvorrichtung. Das Drehelement 35 definiert
eine Drehachse R-R, welche relativ zum Gehäuse 20 fixiert ist.
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Eine exzentrische Achse E-E verläuft durch das
Drehelement 35 mit einem Abstand zur Drehachse R-R, so
dass eine Drehung des Drehelements 35 die exzentrische
Achse E-E längs
eines Umkreisungspfads um die Drehachse R-R bewegt. Bei dem dargestellten
Aufbau umfasst ein erstes Verbindungselement 225 ein erstes
Ende 230, welches drehbar verbunden ist mit dem Drehelement 35 längs der
exzentrischen Achse E-E, so dass das erste Ende 230 die
Drehachse R-R in Reaktion auf eine Drehung des Drehelements 35 umkreist.
Das zweite Ende 235 des ersten Verbindungselements 225 definiert
einen Übergang 238.
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Ein Einstellelement 40B umfasst
eine zweite Verbindung 240 mit einem ersten Ende 245, welches drehbar
verbunden ist mit dem ersten Verbindungselement 225 an
dem Übergang 238.
Ein zweites Ende 250 der zweiten Verbindung 240 ist
drehbar verbunden mit einem Einstellrad 255. Das Einstellrad 255 ist relativ
zum Gehäuse 20 fixiert
und drehbar um eine Einstellachse A-A. Eine Drehung des Rads 255 bewegt
das zweite Ende 250 der zweiten Verbindung 240.
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Während
des Betriebs bleibt das Einstellrad 255 ebenso wie die
Stelle des zweiten Endes 250 des zweiten Verbindungselements 240 feststehend. Dies
beschränkt
die Bewegung des ersten Endes 245 des zweiten Verbindungselements 240 und
des Übergangs 238 auf
eine Bewegung längs
eines Kreisbogens mit einem durch die Länge des zweiten Verbindungselements 240 definierten
Radius und einer durch die Position des zweiten Endes 250 des Verbindungselements 240 definierten
Mitte.
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Ein Knopfrad 260 vervollständigt das
Einstellelement 40B bei dem Aufbau von 20. Das Knopfrad 260 ist in
Eingriff mit dem Einstellrad 255, so dass eine Drehung
des Knopfrads 260 das Einstellrad 255 dreht. Das
Knopfrad 260 befindet sich auf einer Welle, welche fixiert
ist relativ zum Gehäuse 20 und über das
Gehäuse 20 hinaus
verläuft,
um einen Einstellknopf bzw. Hebel (nicht dargestellt) zu tragen.
Somit kann der Benutzer die Hublänge
der Spindel 25 einstellen durch Bewegen des außerhalb des
Gehäuses 20 angeordneten
Knopfs.
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Ein Armelement 30B ist ebenfalls
angebracht an dem Übergang 238.
Ein erstes Ende 265 des Armelements 30B ist drehbar
verbunden mit dem ersten Ende 245 des zweiten Verbindungselements 240 und
dem zweiten Ende 235 des ersten Verbindungselements
225 an
dem Übergang 238.
Somit sind die beiden Verbindungselemente 225, 240 und das
Armelement 30B frei für
eine Drehung relativ zueinander und eine Bewegung relativ zum Gehäuse 20.
Ein zweites Ende 270 des Armelements 30B ist drehbar
verbunden mit dem ersten Ende der Spindel 25 und treibt
die Spindel 25 in einer Hin-und-Her-Bewegung wie oben beschrieben
an.
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Im Betrieb wird das Knopfrad 260 gedreht, bis
sich das Einstellrad 255 in der Position befindet, welche
die gewünschte
Hublänge
der Spindel 25 erzeugt. Das Drehelement 35 wird
gedreht durch einen Motor bzw. eine Maschine, so dass die exzentrische Achse
E-E und das erste Ende 230 des ersten Verbindungselements 225 die
Drehachse R-R umkreisen. Da die Position des zweiten Endes 250 des zweiten
Verbindungselements 240 fixiert ist, ist der am zweiten
Ende 250 des zweiten Verbindungselements 240 befindliche Übergang 238 beschränkt auf eine
Bewegung bzw. Bahn längs
des durch das zweite Verbindungselement 240 definierten
Kreisbogens. Somit erfolgt eine Hin-und-Her-Bewegung des Übergangs 238 längs eines
Teilkreisbogens. Das Armelement 30B, angebracht an einem
Ende an dem Übergang 238 und
am anderen Ende an der Spindel 25, vollführt eine
Hin-und-Her-Bewegung
in Reaktion auf die Drehung des Drehelements 35. Das erste
Ende 265 des Armelements 30B folgt dem Kreisbogen
zusammen mit dem Übergang 238,
während
das zweite Ende 270 dem für die Spindel 25 definierten
Pfad folgt. Generell ist dies ein linearer Hin-und-Her-Bewegungspfad.
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20 zeigt
die Vorrichtung 10B in der Gestaltung für eine "maximale" Hublänge mit der vollständig ausgefahrenen
Spindel 25. 21 zeigt
die Säge 15B in
der Gestaltung wie dargestellt in 20 mit
der vollständig
zurückgezogenen
Spindel 25. Das zweite Ende 25 des zweiten Verbindungselements 240 ist
fixiert relativ zum Gehäuse 20 und
ermöglicht lediglich
eine Drehung der zweiten Verbindung 240. Das erste Verbindungselement 225,
das Armelement 30B und der Übergang 238 wirken
zusammen, um die Drehbewegung des Drehelements 35 umzuwandeln
in eine Hin-und-Her-Bewegung der Spindel 25.
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22 zeigt
die Vorrichtung 10B in der Gestaltung für eine "minimale" Hublänge mit der vollständig ausgefahrenen
Spindel 25. 23 zeigt
die Säge 15B in
der Gestaltung wie dargestellt in 22 mit
der vollständig
zurückgezogenen
Spindel 25. Ein Vergleich von 22 mit 20 zeigt,
wie die Hublänge
der Spindel 25 und der Säge 158 geändert wird.
Das Einstellrad 255 von 22 wurde
gedreht zur ersten bzw. bei dem dargestellten Aufbau extremen Position
im Uhrzeigersinn davon, um eine minimale Hublänge zu erzeugen. Bei dieser
Gestaltung arbeitet die Vorrichtung 10B in einer Weise ähnlich derjenigen,
welche unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben wurde.
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24 zeigt
die Vorrichtung 10B in der Gestaltung für eine mittlere Hublänge mit
der vollständig ausgefahrenen
Spindel 25. 25 zeigt
die Säge 15B in
der Gestaltung in 24 mit
der vollständig zurückgezogenen
Spindel 25. Ein Vergleich von 24 mit 22 und 20 zeigt, wie die mittlere
Hublänge
erreicht wird. Das Einstellrad 25 wird gedreht zu einer
Position zwischen der ersten bzw. extremen Position im Uhrzeigersinn,
dargestellt in 22, und der
zweiten bzw. bei dem dargestellten Aufbau extremen Position im Gegenuhrzeigersinn,
dargestellt in 20. Bei
dieser Gestaltung arbeitet die Vorrichtung 10B in einer
Weise ähnlich
derjenigen, welche beschrieben wurde unter Bezugnahme auf 20 und 21.
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Hin-und-Her-Bewegungssägen werden
verwendet zum Schneiden einer Vielzahl von Produkten und einer Vielzahl
von Materialien, wie etwa Metallleitungen und Rohre, Kunststoff-
oder PVC-Bauteile, Holz,
Schindel, Trockenmauern, Gips bzw. Mörtel etc.. Eine einstellbare
Hublänge,
welche durch den Benutzer gesteuert werden kann, kann dem Benutzer
ermöglichen,
lediglich die gewünschten
Bauteile wirksam zu schneiden und andere Bauteile nicht zu schneiden.
Eine einstellbare Hublänge
kann verwendet werden zum Ändern
der Schnittgeschwindigkeit der Säge,
wodurch ermöglicht
wird, dass sie verschiedene Materialien wirksamer schneidet.
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In manchen Aspekten und in manchen
Aufbauten kann eine stufenlose Einstellung der Hublänge (einschließlich einer
minimalen Hublänge
und einer maximalen Hublänge
sowie zwischen einer minimalen und einer maximalen Hublänge) oder
der Gestaltung der Gegengewichtsanordnung vorgesehen sein. In manchen
Aspekten und in manchen Aufbauten kann die Einstellung der Gestaltung
der dargestellten Vorrichtungen durchgeführt werden während des
Betriebs der Vorrichtung (beispielsweise bei laufendem Motor). In
manchen Aspekten und in manchen Aufbauten kann die Einstellung der
Gestaltung der dargestellten Vorrichtungen durchgeführt werden ohne
ein Lösen
bzw. eine Demontage der Vorrichtungen. Wenn die Hublänge der
Spindel 25 eingestellt wird, können die Größe und Frequenz der durch die Antriebsvorrichtung
bewirkten Schwingung sich ändern,
und in manchen Aspekten und in manchen Aufbauten kann die Gegengewichtsanordnung
eingestellt werden zum Ausgleichen der verschiedenen Kräfte, bewirkt
durch die Einstellung der Hublänge.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
Ausdrücke "maximal", "minimal" oder "extrem", so wie sie hier
verwendet werden, nicht die maximale bzw. die minimale Hublänge oder
die extremste Position, die möglich
sind, angeben sollen. Vielmehr sollen die Ausdrücke die maximale bzw. minimale
Position bzw. Hublänge des
dargestellten Aufbaus bezeichnen, jedoch sind größere Maxima bzw. Extreme und
kleinere Minima noch immer möglich.
Daher sollten die Ausdrücke
maximal, minimal oder extrem nicht verstanden werden als den Umfang
der Erfindung begrenzend auf die Hublängen bzw. Positionen, welche hier
dargestellt bzw. beschrieben sind.
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Es sei ferner darauf hingewiesen,
dass die Ausdrücke "vorwärts" oder "ausgefahren" und "rückwärts" oder "zurückgezogen", so wie sie hier
verwendet werden, nicht die ausgeprägteste Vorwärtsposition bzw. Rückwärtsposition,
welche möglich
sind, angeben. Vielmehr sollen die Ausdrücke eine Vorwärtsposition
oder ausgefahrene Position bzw. eine Rückwärtsposition oder zurückgezogene
Position bei dem dargestellten Aufbau bezeichnen, wobei ausgeprägtere Vorwärts- und
Rückwärtspositionen
noch immer möglich
sind. Daher sollen diese Ausdrücke
nicht verstanden werden als den Umfang der Erfindung begrenzend
auf die hier dargestellten bzw. beschriebenen Positionen.
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Obwohl besondere Aufbauten der vorliegenden
Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist es für Fachleute
auf diesem Gebiet offensichtlich, dass andere alternative Aufbauten
innerhalb des beabsichtigten Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Daher ist die vorliegende Erfindung ausschließlich durch die Ansprüche begrenzt.