DE2216369C3

DE2216369C3 - Device for balancing the inertial forces of reciprocating masses in hand tools

Info

Publication number: DE2216369C3
Application number: DE19722216369
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ariers et OutiJlage Peugeot, Audincourt (Frankreich)
Priority date: 1971-04-01
Filing date: 1972-03-30
Publication date: 1977-03-31

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheitskräften hin- und hergehender Massen bei Handwerkzeugen, insbesondere bei Stoßsägen mit einem von einem Motor geradlinig hin- und herbewegbaren Werkzeughalter, bei der ein Ausgleichszahnradpaar Ausgleichsgewichte trägt und die Ausgleichszahnräder mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten, jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung frei drehbar auf einer zur Motorwelle parallelen Achse gelagert sind und gleiche theoretische Teilkreisdurchmesser und Zähnezahlen haben.The invention relates to a device for balancing inertial forces to and fro Masses in hand tools, especially in push saws with a straight back and forth from a motor movable tool holder, in which a balance gear pair carries balance weights and the balance gears with the same angular speeds, but freely in the opposite direction of rotation are rotatably mounted on an axis parallel to the motor shaft and have the same theoretical pitch circle diameter and have numbers of teeth.

Bekannt ist eine Vorrichtung der vorstehenden Art (DT-PS 8 03 142), bei der von einem gezahnten Ende einer Motorwelle vier Ausgleichszahnräder angelrieben werden. Zur Lagerung der vier Ausgleichszahnräder dienen hier vier Achsen. Die Verwendung von fünf verzahnten Bauteilen und vier Achsen macht nicht nur die Herstellung, sondern auch die Montage der bekannten Konstruktion teuer. Zwei einander zugeordnete Ausgleichszahnräder sind zudem auf zueinander um einen bestimmten Betrag versetzten Achsen angeordnet. Hieraus resultieren nicht nur fertigungstechnische, sondern auch funktionsmäßige Nachteile. Der Achsenversatz hat nämlich die Entstehung eines Kräftepaars zur Folge, das leicht Vibrationen hervorruft. Ein weiterer Nachteil besteht schließlich darin, daß das eine der Ausgleichszahnräder im Kraftfluß liegt und daher aus einem wiederstandsfähigen, d. h. schweren Material bestehen muß.A device of the above type is known (DT-PS 8 03 142), in which a toothed end a motor shaft four differential gears are driven. For storage of the four differential gears serve here four axes. The use of five toothed components and four axes does more than just the manufacture, but also the assembly of the known construction is expensive. Two assigned to each other Differential gears are also on axes that are offset from one another by a certain amount arranged. This results not only in production engineering but also in functional disadvantages. The axial offset results in the creation of a force couple that easily causes vibrations. Another disadvantage is that one of the differential gears is in the power flow and therefore from a resilient, d. H. heavy material must exist.

Eine andere bekannte Vorrichtung (NL-PS 95 988) besitzt zwei Ausgleichszahnräder, von denen eines eine Innenverzahnung aufweist und zur Übertragung der Bewegungen und Kräfte auf den Werkzeughalter dient. Aurh dieses Ausgleichszahnrad muß also aus einem sehr widerstandsfähigen Werkstoff, beispielsweise Stahl, hergestellt sein. Hinzu kommt, daß sich eine Innenverzahnung schwerer herstellen läßt als eine Außenverzahnung, was ebenfalls den Gestehungspreis der Vorrichtung erhöht.Another known device (NL-PS 95 988) has two differential gears, one of which is one Has internal teeth and is used to transfer the movements and forces to the tool holder. Aurh this differential gear must therefore be made of a very resistant material, for example steel, be made. In addition, internal gearing is more difficult to produce than external gearing, which also increases the cost price of the device.

Eine Kraftübertragung über ein Ausgleichszahnrad mit den hiermit verbundenen Nachteilen findet auch bei einer weiteren bekannten Konstruktion statt (US-PS 29 31 402).A power transmission via a compensating gear with the associated disadvantages also takes place in Another known construction instead (US-PS 29 31 402).

Bekannt ist außerdem eine Kolbenbrennkraftmasehine mit einem in einem zum Drehsinn der Kurbelwelle gegenläufigen Drehsinn umlaufenden Massenausgleichsgewicht (DT-Gbm 19 30 599). Bei dieser Konstruktion werden zwei koaxial angeordnete Zahnräder verwendet, die aber nicht im eigentlichen Sinne Ausgleichsgewichte tragen, sondern mit Ausgleichsgewichten tragenden Bauteilen verbunden sind. Bei diesen Bauteilen handelt es sich einerseits um eine Kurbelwelle und andererseits um eine einen Auslegerarm tragende Buchse.Also known is a piston-type internal combustion engine with one in the direction of rotation of the crankshaft counter-rotating rotating mass balance weight (DT-Gbm 19 30 599). With this construction two coaxially arranged gears are used, but not in the actual sense Carry balancing weights, but are connected with balancing weights-bearing components. With these Components are, on the one hand, a crankshaft and, on the other hand, a crankshaft carrying a cantilever arm Rifle.

Ebenfalls bekannt ist eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheitskräften bei mechanischen Pressen (US-PS 26 10 524). Zu ihr gehören u. a. zwei Ausgleichstellerräder sowie ein Kegelrad. Da die Herstellung von Tellerrädern und Kegelrädern schwierig und teuer ist, scheidet eine solche Lösung für den Einbau in Handwerkzeuge aus.A device for balancing inertial forces in mechanical presses is also known (U.S. Patent 26 10 524). It includes, inter alia. two equalizer wheels as well as a bevel gear. Since the production of ring gears and bevel gears is difficult and expensive, such a solution for installation in hand tools is ruled out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die einerseits den Arbeitsbedingungen eines Handwerkzeugs einwandfrei Rechnung trägt und andererseits aufgrund ihres einfachen Aufbaus einen auf ein Mindestmaß herabgesetzten Gestehungspreis hat.The invention is based on the object of providing a device of the type mentioned at the beginning create that on the one hand perfectly takes into account the working conditions of a hand tool and on the other hand, due to its simple structure, it has a production price that has been reduced to a minimum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgleichzzahnräder auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind, daß das eine der beiden Ausgleichszahnräder mit einem Antriebszahnrad kämmt, welches die Antriebsleitung unmittelbar auf die hin- und hergehenden Massen überträgt und seinerseits von einem gezahnten Ende der Motorwelle angetrieben wird, während das andere Ausgleichszahnrad, ohne mit dem Antriebszahnrad zu kämmen, unmittelbar von dem gezahnten Ende der Motorwelle angetrieben wird, undAccording to the invention, this object is achieved in that the differential gears are on a common Axis are mounted that one of the two differential gears with a drive gear combs, which transmits the drive line directly to the reciprocating masses and in turn is driven by one toothed end of the motor shaft, while the other balancing gear without having to mesh the drive gear is driven directly from the toothed end of the motor shaft, and

daß die Ausglciehszahnrädcr zur Erniöglichung der vorgenannten Eingriffsverhältnisse unterschiedlich korrigiert sind.that the gearwheels are used to make the the aforementioned engagement conditions are corrected differently.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau aus. Da keines der Ausgleichszahnräder im Kraftfluß liegt, können beide Ausgleichszahnräder aus einem leichten Material hergestellt werden. Dies ist für Handwerkzeuge naturgemäß von besonderer Bedeutung, da ihre leichte Handhabbarkeit nicht zuletzt durch das Eigengewicht bestimmt wird.The device according to the invention is characterized by a particularly simple and inexpensive one Construction from. Since neither of the differential gears is in the power flow, both differential gears can be off made of a lightweight material. This is of course of particular importance for hand tools, because their easy handling is determined not least by their own weight.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sowie einer Variante näher beschrieben. Es zeigt: <5Further details and advantages of the invention are shown below with reference to one in the drawing Exemplary embodiment and a variant described in more detail. It shows: <5

F i g. 1 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Stoßsäge mit einer Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheitskräften nach der Erfindung,F i g. 1 is a sectional side view of a Butt saw with a device for balancing inertial forces according to the invention,

Fi g. 2 einen Teiischnitt längs der Linie 2-2 in Fi g. 1,Fi g. 2 shows a partial section along the line 2-2 in FIG. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab undF i g. 3 shows a partial section along the line 3-3 in FIG. 1 on a larger scale and

Fig.4 einen dem Teilschnitt gemäß Fig. 3 entsprechenden Teilschnitt einer Variante mit einer abgewandelten wechselseitigen Anordnung von Zahnrädern der Vorrichtung.FIG. 4 corresponds to the partial section according to FIG. 3 Partial section of a variant with a modified alternating arrangement of gears of the Contraption.

F i g. 1 zeigt eine von einem Elektromotor M angetriebene Stoßsäge.F i g. 1 shows a push saw driven by an electric motor M.

Die Motorwelle 1 ist in einem Gehäuse 2 mit Hilfe eines Kugellagers 3 drehbar gelagert.The motor shaft 1 is rotatably supported in a housing 2 with the aid of a ball bearing 3.

Das gezahnte Ende 4 der Motorwelle 1 steht mit einem Antriebszahnrad 5 im Eingriff, das auf einer feststehenden, zur Motorwelle 1 parallelen und mit ihrem mit Gewinde versehenen Ende 7 im Inneren des Gehäuses 2 mittels einer Mutter 8 befestigten Achse 6 drehbar gelagert ist.The toothed end 4 of the motor shaft 1 is engaged with a drive gear 5 which is on a fixed, parallel to the motor shaft 1 and provided with its threaded end 7 inside the Housing 2 is rotatably mounted by means of a nut 8 attached axis 6.

Das Antriebszahnrad 5 trägt einen Kurbelzapfen 9, der über eine Rolle 10 in eine Nut 11 greift, die in einem Querteil 12 angeordnet ist. das mit einer Stange 13 verbunden ist, die in zwei am Gehäuse 2 befestigten Lagern 14 verschiebbar geführt ist.The drive gear 5 carries a crank pin 9, which engages via a roller 10 in a groove 11, which in a Transverse part 12 is arranged. which is connected to a rod 13 which are attached to the housing 2 in two Bearings 14 is slidably guided.

Die Stange 13 trägt an ihrem Ende außerhalb des Gehäuses ein Sägeblatt 15, das von einer Rolle 16 geführt wird, die durch eine in einer Ausnehmung 18 des Gehäuses 2 angeordnete Feder 17 gegen das Sägeblatt gedruckt wird Das Sägeblatt 15 ragt durch einen Schlitz einer am unteren Teil des Gehäuses befestigten Gleitkufe 19.At its end outside the housing, the rod 13 carries a saw blade 15, which is driven by a roller 16 is guided by a spring 17 arranged in a recess 18 of the housing 2 against the saw blade is printed The saw blade 15 protrudes through a slot attached to the lower part of the housing Skid 19.

Zwei Ausgleichszahnräder 20, 21 sind auf einer zur Motorwelle 1 parallelen Achse 22 frei drehbar gelagert.Two differential gears 20, 21 are freely rotatably mounted on an axis 22 parallel to the motor shaft 1.

Da die Ausgleichszahnräder 20, 21 ar der Übertragung der Kraft des Motors M auf das Sägeblatt nicht bc\eiligt sind, können sie aus einem anderen Werkstoff als Stahl bestehen.Since the differential gears 20, 21 ar not involved in transmitting the power of the motor M to the saw blade, they can be made of a material other than steel.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind die Ausgleichszahnräder 20 und 21 aus einem thermoplastisehen Werkstoff von verhältnismäßig geringer Dichte hergestellt. Die Ausgleichsgewichte 23 und 24 sind aus Metall gefertigt und an den Zahnrädern befestigt.In the embodiment according to FIG. 1, the differential gears 20 and 21 are made of a thermoplastic material Material made of relatively low density. The balance weights 23 and 24 are off Made of metal and attached to the gears.

Selbstverständlich können die Ausgleichszahnräder durch ein wirtschaftliches Verfahren, wie Preßformen, Sintern, Strangpressen oder dergleichen, aus einem Metall oder einer Legierung, beispielsweise aus Zamaklegierung. hergestellt werden. In diesem Falle ist die Dichte des Werkstoffes der Ausgleichszahnräder ausreichend, um die Ausgleichsgewichte mit den Ausgleichszahnrädern aus einem Stück herstellen zu können.It goes without saying that the differential gears can be made of a metal or an alloy, for example a zamak alloy, by an economical process such as compression molding, sintering, extrusion or the like. getting produced. In this case, the density of the material of the differential gears is sufficient to be able to produce the balance weights with the differential gears in one piece.

Das Gezahnte Ende 4 der Motorwelle 1 steht sowohl mit dem Antriebszahnrad 5 a!s auch mit dem Ausgleichszahnrad 21 im Eingriff, während das Ausgleichszahnrad 20 nur mit dem Antricbszahnrad 5 kämmt.The toothed end 4 of the motor shaft 1 is both with the drive gear 5 a! S and with the Compensation gear 21 in mesh, while the compensation gear 20 only engages with the drive gear 5 combs.

Da die Ausgleichszahnräder 20 und 21 die gleiche Zähne/.ahl und den gleichen theoretischen Teilkreisdurchmesser haben, setzt eine solche Bauweise geeignete an den Ausgleichszahnrädern 20 und 21 vorgenommene Verzahnungskorrekturen voraus.Since the differential gears 20 and 21 have the same number of teeth and the same theoretical pitch circle diameter have, such a design implies appropriate ones made on the differential gears 20 and 21 Gear corrections ahead.

Die Korrekturen der Verzahnungen der Ausgleichszahnräder 20 und 21 sind so. daß ihre Außendurchmesser unterschiedlich sind. Auf diese Weise kämmt das Ausgleichszahnrad 20 mit größerem Durchmesser mit dem Antriebszahnrad 5. während das Ausgleichszahnrad 21 mit kleinerem Durchmesser mit den Zähnen des Antriebszahnrads 5 nicht in Eingriff steht.The corrections to the toothing of the differential gears 20 and 21 are as follows. that their outside diameter are different. In this way, the differential gear 20 meshes with a larger diameter the drive gear 5. while the differential gear 21 with a smaller diameter with the teeth of the Drive gear 5 is not engaged.

Beim Laufen des Motors M treibt das gezahnte Ende 4 seiner Motorwelle 1 das Antriebszahnrad 5 und das Ausgleichszahnrad 21 an.When the motor M is running, the toothed end 4 of its motor shaft 1 drives the drive gear 5 and the differential gear 21.

Das Antriebszahnrad 5 treibt seinerseits das Ausgleichszahnrad 20 in dem Drehsinn des Ausgleichszahnrads 21 entgegengesetzten Drehsinn, jedoch mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie der des Ausgleichszahnrads 21 an. The drive gear 5 in turn drives the differential gear 20 in the direction of rotation of the differential gear 21 opposite direction of rotation, but with the same angular speed as that of the compensating gear 21.

Die Ausgleichsgewichte 23 und 24 sind so angeordnet, daß ihre gleichwertigen und kombinierten Wirkungen sich ständig der Wirkung der Spindel 13 in Richtung ihrer Bewegung entgegenstellen und sich in zu dieser Bewegung lotrechter Richtung ständig aufheben.The balance weights 23 and 24 are arranged so that their equivalent and combined effects constantly oppose the action of the spindle 13 in the direction of its movement and in to this Constantly cancel movement in the vertical direction.

Aufgrund dieser Anordnung können keine horizontalen Schwingungen entstehen, und der Ausgleich der Massenkräfte in senkrechter Richtung ist sichergestellt.Due to this arrangement, no horizontal oscillations can arise, and the compensation of the Mass forces in the vertical direction are ensured.

Die Variante nach Fig.4 ist der Ausführungsform nach Fig. 3 ähnlich, jedoch ist die wechselseitige Zuordnung der verschiedenen Zahnräder zueinander geändert.The variant according to Figure 4 is the embodiment similar to FIG. 3, but the mutual assignment of the various gears to one another is similar changed.

Bei dieser Variante steht das gezahnte Ende der Motorwelle la einerseits mit dem Antriebszahnrad 5;/ und andererseits mit dem Ausglcichszahnrad 21.-) im Eingriff, das zu diesem Zweck eine positive Vcr/ahnungskorrektur aufweist, während das Ausgleichszahnrad 20j nur mit dem Antriebszahnrad 5a kämmt und zu diesem Zweck eine negative Verzahnungskorrektur aufweist.In this variant, the toothed end of the motor shaft la is on the one hand with the drive gear 5; / and on the other hand with the balancing gear 21.-) in mesh, which for this purpose a positive warning correction has, while the differential gear 20j meshes only with the drive gear 5a and to has a negative gear correction for this purpose.

Natürlich muß, damit eine solche Bauweise realisierbar ist, das Antriebszahnrad 5,i schmaler als das Antriebs/ahnrad 5 sein, während das gezahnte Ende der Motorwelle la etwas verlängert werden muß.Of course, in order for such a construction to be feasible is, the drive gear 5, i be narrower than the drive / gear 5, while the toothed end of the Motor shaft la has to be lengthened somewhat.

Beschrieben wurde die Erfindung anhand einer Stoßsäge, es ist jedoch auch möglich, sie bei anHeren mit geradlinig hin- und herbewegten Werkzeugen ausgestatteten Maschinen zu verwenden.The invention has been described using a butt saw, but it is also possible to use it with others machines equipped with linearly reciprocating tools.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for balancing inertial forces of reciprocating masses in hand tools, especially in push saws with a tool holder that can be reciprocated in a straight line by a motor, in which a pair of balancing gears carries balancing weights and the balancing gears at the same angular speeds. «°, however, are freely rotatable in the opposite direction of rotation on an axis parallel to the motor shaft and have the same theoretical pitch circle diameter and teeth, characterized in that the differential gears (20,21) are mounted on a common axis (22), that one (20 , 20a) of the two differential gears meshes with a drive gear (5, 5a), which transmits the drive power directly to the reciprocating masses (13, 15) and is in turn driven by a toothed end (4) of the motor shaft (1, la) is, while the other differential gear (21, 21a) without meshing with the drive gear (5,5a), is driven directly by the toothed end (4) of the motor shaft (1, la) ² S, and that the differential gears (20, 21) are corrected differently to enable the aforementioned engagement conditions.

2. Device according to claim 1, characterized in that that with the drive gear (5) in the Engaging differential gear (20) has a positive gear correction, while with the toothed end (4) of the motor shaft (1) in mesh with the differential gear (21) has negative gear correction.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the with the drive gear (5a) in the Engaging differential gear (20a) has a negative gear correction, while the with the toothed end (4) of the motor shaft (1) in mesh with the differential gear (21a) has positive gear correction.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compensation gears (20, 21; 20a, 21a) are made of plastic, while the counterweights (23, 24) are made of metal exist and are attached to the differential gears.

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the compensation / ahnrä- 5 " the (20,21; 20a, 21a) made of metal or an alloy of suitable density and the balance weights mi <them are made of one piece.