DE4108982A1

DE4108982A1 - Taumelscheibenantrieb

Info

Publication number: DE4108982A1
Application number: DE4108982A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Palm
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 1990-12-05
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-06-11
Anticipated expiration: 2011-03-20
Also published as: DE4108982B4; US5050307A; ITRM910544A1; ITRM910544A0; GB9113497D0; FR2670264A1; FR2670264B1; IT1249812B; GB2256906A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Taumelscheibenantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der am 20. Juni 1990 eingereichten SN 5 41 093-A, die eine Fort setzung der am 01. März 1990 eingereichten SN 4 87 219-A ist, ist eine Säge mit einem ausgewuchteten Antrieb, der zwei Taumelscheiben be nutzt bekannt; in SN 5 41 219-A werden zwar die Grundgedanken, nicht jedoch alle Einzelheiten der vorliegenden Erfindung offenbart.

Mit Hilfe von Taumelscheiben kann eine Drehbewegung in eine Pen delbewegung oder Hinundherbewegung umgewandelt werden. Der Antriebsarm der Taumelscheibe befindet sich in Eingriff mit der hin und her bewegten Spindel. Die Spindel bewegt sich in Lagern hin und her, wobei die Spindel und die Lager einen speziellen unrunden Quer schnitt besitzen, um ein Verdrehen der Spindel zu verhindern. Diese Konstruktion ist sehr kostspielig und unterliegt einem hohen Ver schleiß. Während der Entwicklung der obengenannten Anmeldungen stellten die Erfinder fest, daß sie das Produkt kompakter und kosten günstiger gestalten können, wenn sich der Antriebsarm mit der Spindel derart in Eingriff befindet, daß ein Verdrehen der Spindel verhindert wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Taumel scheibenantrieb zu schaffen, dessen Antriebsarm mit einer Spindel der art in Eingriff ist, daß eine Verdrehung der Spindel verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Taumelscheibenantrieb der gattungsge mäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeich nenden Teil des Anspruches 1.

Ein auf einer rotierenden Welle angebrachter erfindungsgemäßer Tau melscheibenantrieb umfaßt einen Antriebsarm, der mit einer Spindel in Eingriff ist. Die Spindel ist in Lagern befestigt, die sich in einem Ab stand zur Wellenachse befinden, um ein Verdrehen der Spindel zu verhindern. Der Arm befindet sich mit der Spindel an gegenüber liegenden Seiten oder Bereichen der Spindelachse in Eingriff. Die Spindel ist röhrenförmig und geschlitzt, um den Arm an der Stelle auf zunehmen, an der er durch die Spindel ragt, um in eine Öffnung im entfernten Ende der Spindel einzugreifen. Der gleitende Eingriff des Armes in den Schlitz verhindert ein Verdrehen der Spindel.

Die vorliegende Erfindung sieht einen kompakten Taumel scheibenantrieb für eine runde hin und her bewegte Spindel vor, die durch den in die Spindel eingreifenden Antriebsarm des Taumelschei benantriebes auf eine drehungsfreie Pendelbewegung beschränkt ist. Die Spindel ist röhrenförmig und besitzt in Längsrichtung einen Schlitz, durch den sich der Arm erstreckt, um mit dem gegenüber liegenden Bereich der Röhre in Eingriff zu gelangen. Da die Seiten des Schlitzes mit dem Arm in Eingriff stehen, kann sich die Spindel nicht verdrehen. Da der Arm mit dem am weitesten von der Achse der An triebswelle der Taumelscheibe entfernten Bereich der Röhre in Eingriff steht, befindet sich die Achse der Röhre näher als es normalerweise an der Antriebswellenachse. Die Idee, ein Verdrehen der Spindel durch den Eingriff des Antriebsarmes der Taumelscheibe mit der Spindel zu verhindern, ist neu; es werden keine speziellen Lager oder andere Mittel benötigt, um die Spindel am Verdrehen zu hindern. Dadurch kann eine beträchtliche Kostenersparnis erzielt werden.

Die Erfindung kann in jedem Taumelscheibenantrieb einer hin und her bewegten Spindel angewendet werden. Sie muß nicht in einem ausge wuchteten Antrieb realisiert werden. Die Beschreibung wird nur des wegen für einen ausgewuchteten Antrieb gegeben, da die Erfindung in Zusammenhang mit dem ausgewuchteten Antrieb gemacht wurde. Die Vorteile werden sowohl in einem standardisierten als auch in einem ausgewuchteten Taumelscheibenantrieb erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert wer den; es zeigen:

Fig. 1 einen Teilaufriß einer Gattersäge, in der die vorliegende Er findung angewendet wird;

Fig. 2 ein Detail eines Bereiches von Fig. 1, das eine zusätzliche Darstellung der Anordnung der Teile wiedergibt;

Fig. 3 einen Schnitt durch den rechten Bereich des An triebsmechanismus, betrachtet von links in Fig. 1 oder Fig. 2;

Fig. 4-7 eine Reihe von Ansichten, die aus Fig. 2 entnommen sind und den Arbeitsablauf der Teile während einer halben Drehung der Zwischenwelle erläutern;

Fig. 8 eine auseinandergezogene Ansicht der Taumelscheibe und des dazugehörigen Antriebsarmes von unten bezüglich der Spin del; und

Fig. 9 eine Ansicht der Taumelscheibe und des Antriebsarmes, der in die im Schnitt dargestellte Spindel eingreift.

Wie oben erwähnt, wird die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einem ausgewuchteten Antrieb dargestellt. Sie könnte jedoch auch in einem einfachen Taumelscheibenantrieb verwendet werden, der nicht ausgewuchtet ist.

Der in sich ausgewuchtete und sich hin und her bewegende Antriebs mechanismus mit zwei Taumelscheiben kann in vielen Werkzeugen und Maschinen benützt werden. Eine Taumelscheibe treibt die hin und her bewegte Spindel an, während die andere Taumelscheibe das Gegenge wicht antreibt. Der Mechanismus ist am Beispiel einer Säge dargestellt.

Die in Fig. 1 gezeigte Stichsäge ähnelt weitgehend der vom Anmelder hergestellten SAWZALL-Stichsäge. Diese Konstruktion verwendet für die Auswuchtung die aus der Hinundherbewegung entstehenden Kräfte und bildet so ein viel gleichmäßigeres und daher viel besseres Produkt.

Der Hauptträger 10 der Säge besitzt einen mit einem Ein/Ausschalter 14 versehenen Griff 12. Der Schalter 14 steuert die Energieversorgung des Motors 16. Die Motor-Zwischenwelle 18 besitzt ein Abtriebsrad 20, das ein auf einer Zwischenwelle 24 montiertes Zahnrad 22 kämmt. Die Zwischenwelle 24 ist im Spindelkasten 26 und der Trennwand 25 gelagert. Der Spindelkasten 26 ist mit einer aus Urethan oder Gummi bestehenden Schutzkappe 27 versehen, die mehrere in der obenge nannten Anmeldung beschriebene Aufgaben hat. An der Zwischenwelle 24 ist ein Taumelscheiben-Antriebselement 28 befestigt. Zwei Taumelscheiben-Anordnungen 30 sind am Antriebselement 28 befe stigt. Jede Anordnung 30 besitzt ein am Taumelscheiben-Antriebs element 28 angebrachtes Lager 32. Die linke Taumelscheiben-Anord nung 30 ist die erste Taumelscheibe, während die rechte Anordnung die zweite Taumelscheibe darstellt. Jede Anordnung 30 besitzt einen Antriebsarm, der mit dem Teil in Eingriff steht, das von dieser Anord nung angetrieben wird. So besitzt die erste Taumelscheibe einen An triebsarm 34 mit einem leicht kugelförmigen Ende 36, das in eine ge eignete Öffnung 38 der hin und her bewegten, rohrförmigen, das Säge blatt 42 tragenden Spindel 40 eingreift. Die zweite Taumelscheibe be sitzt ein kugelförmiges Ende 43, das in eine Öffnung 44 des Gegenge wichtes 46 eingreift.

Die hin und her bewegte Spindel 40 gleitet in einem Spindellager 48, von dem sie auch geführt wird, das sich im Spindelkasten 26 befindet. Die Buchse 50 ist außen am Lager 48 befestigt. Das Gegengewicht 46 gleitet auf der Außenseite der Buchse 50. Die Buchse 50 ist mit einan der gegenüberliegenden Schlitzen 52 versehen. Der erste Antriebsarm erstreckt sich durch den unteren Schlitz 52 in der Buchse 50, durch den Schlitz 54 in der Spindel 40 und durch die Spindel, so daß sein Ende 36 in die Öffnung 38 am oberen Bereich der Spindel 40 eingreift (siehe Fig. 1).

Somit erstreckt sich der Antriebsarm 34 der ersten Taumelscheibe nach oben durch den Schlitz 54 im unteren Bereich der rohrförmigen Spindel 40, wodurch das kugelförmige Ende 36 des Antriebsarmes 34 in die Öffnung 38 im oberen Bereich der Spindel 40 eingreift. Die Seiten des Schlitzes 54 im unteren Bereich des Spindel 40 stehen in Eingriff mit dem zylindrischen Bereich des Antriebsarmes 34 und verhindern damit ein Verdrehen der Spindel 40 um ihre Achse. Die Spindel kann da durch in einer einfachen Buchse hin und her bewegt werden. Spindel und Lagerungen müssen keinen speziellen unrunden Querschnitt auf weisen, um ein Verdrehen der Spindel zu verhindern. So können be trächtliche Kosten eingespart werden. Ein weiterer Vorteil dieser Kon struktion liegt darin, daß die Achse der Spindel 40 näher an der Achse der Zwischenwelle 24 der Taumelscheibe liegt, wodurch die Vorrich tung kompakter wird und somit ästhetische und funktionale Vorteile er zielt werden.

Wenn die erste Taumelscheibe den Arm 34 in die in Fig. 7 gezeigte Position bewegt, bewegen sich der Arm und das Gegengewicht 46 in entgegengesetzte Richtungen, wobei sich der Arm nach rechts in den Schlitz 58 des Gegengewichtes bewegt. Dieser Eingriff des Armes 34 mit dem Schlitz 54 (in der Spindel 40) und dem Schlitz 58 (im Ge gengewicht) legt die Wegstrecke von Spindel und Gegengewicht bei der Hinundherbewegung fest; sie können sich nicht drehen. Da sich das Gegengewicht lediglich hin und her bewegen kann, kann der Taumel arm 35, der das Gegengewicht antreibt, nur längs eines Bogens leicht rotierend pendeln.

Unter Berücksichtigung der Arbeitsfolge von Fig. 4 über die Fig. 5 und 6 zu Fig. 7 wird deutlich, daß die Arme 34 und 35 einander kreuzen würden, wenn die Arme nicht versetzt angeordnet wären, wie in Fig. 3 gezeigt. Das bedeutet, daß die Arme nicht in Eingriff gelangen, wenn sie die Position von Fig. 7 erreichen. Dieser Versatz-Winkel würde keine gegenseitige Kompensation der Kräfte erlauben, wenn der An trieb der beiden Taumelscheiben um 180° phasenverschoben erfolgen würde, was wiederum die normale Annahme ist, wenn die Kräfte kom pensiert werden sollen. Zum Ausgleich sind deshalb die Taumelschei benantriebe um denjenigen Winkel von den "normalen" 180° verscho ben, um den die Arme gegeneinander versetzt sind. Die Pendelkräfte werden dadurch kompensiert, so daß der Antrieb sehr gleichmäßig mit nur geringer Vibration erfolgt. Dadurch kann viel genauer geschnitten werden, wodurch der Benutzer ein beträchtliches Maß an Komfort ge winnt.

Das Gegengewicht und die Spindel sind koaxial angeordnet. Nur wenn der Massenschwerpunkt jedes hin und her bewegten Teiles auf der sel ben Achse liegt, können entgegengesetzt wirkende Kräfte aufgehoben werden, ohne daß andere Kraftkopplungen erzeugt werden.

Der Hub und das Gewicht des Gegengewichtes und des Armes 35 ste hen in einem solchen Verhältnis zu Hub und Gewicht der Spindel, des mittleren Sägeblattes und des Armes 34, daß die Kräfte aufgehoben werden, während die Spindel und das Sägeblatt einen längeren Hub ha ben. Der Hub wird von 0,75′′ auf 1,25′′ im Vergleich zu der obenge nannten SAWZALL-Säge vergrößert; ferner wird die Spindel mit höhe ren Geschwindigkeiten betrieben.

Claims

1. Pendelantriebsmechanismus, mit
einem Gehäuse (10, 26),
einer im Gehäuse (26) drehbar montierten Welle (24),
Mitteln (16, 18, 20, 22) zum Antrieb dieser Welle (24),
einer im Gehäuse (26) montierten Spindel (40), die sich hin und her bewegen kann,
gekennzeichnet durch
eine auf der Welle (24) angebrachte Taumelscheibe (28, 30, 34, 38), die mit der Spindel (40) an gegenüberliegenden Seiten der Spindelachse verbunden ist, um die Spindel (40) am Verdrehen zu hindern.

2. Pendelantriebsmechanismus gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine im Gehäuse (26) angebrachte Führungshülse (50) und ein in dieser Führungshülse (50) angeordneter axialer Schlitz (58) vorgesehen sind,
die Spindel (40) gleitend in der Führungshülse (50) befestigt ist, und
die erste Taumelscheibe (30) einen Antriebsarm (34) umfaßt, der durch den Schlitz (58) der Führungshülse (50) reicht, um mit der Spindel (40) in antreibenden Eingriff zu gelangen, wobei sich der Antriebsarm nur in einer solchen Ebene durch den Schlitz (58) bewegen kann, die auch die Achsen der Spindel (40) und der Welle (24) enthält.

3. Gattersäge, mit
einem Gehäuse (10), das einen Spindelkasten (26) umfaßt,
einem Motor (16), der sich im Gehäuse (10) befindet und eine Motor-Zwischenwelle (18) besitzt,
einer drehbar im Spindelkasten (26) gelagerten und parallel zur Motor-Zwischenwelle (18) angeordneten Zwischenwelle (24),
einem Getriebe (20, 22), das die Motor-Zwischenwelle (18) mit der Zwischenwelle (24) verbindet,
einer ersten auf der Zwischenwelle (24) angebrachten Taumelscheibe (28,30), die einen Antriebsarm (34) umfaßt, und
einer im Spindelkasten (26) angebrachten Spindel (40), die hin und her bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebsarm (34) mit der Spindel (40) an ge genüberliegenden Seiten der Spindelachse in Eingriff gelangt, um die Spindel (40) hin und her zu bewegen, wenn sich die Zwischenwelle (24) dreht, wobei der Eingriff des Antriebsarmes (34) mit der Spindel (40) an gegenüberliegenden Seiten der Spindelachse die Spindel (40) am Verdrehen hindert.

4. Gattersäge, mit
einem Gehäuse (10), das einen Spindelkasten (26) umfaßt,
einem Motor (16), der sich im Gehäuse (10) befindet und eine Motor-Zwischenwelle (18) aufweist,
einer drehbar im Gehäuse (10) gelagerten und parallel zur Motor-Zwischenwelle (18) angeordneten Zwischenwelle (24),
einem Getriebe (20, 22), das die Motor-Zwischenwelle (18) mit der Zwischenwelle (24) verbindet, und
einer ersten auf der Zwischenwelle (24) montierten Taumelscheibe (28,30), die einen Antriebsarm (34) umfaßt, gekennzeichnet durch
eine im Spindelkasten (26) angebrachte rohrförmige, sich hin und her bewegende Spindel (40), wobei die Spindel (40) in dem der Zwischenwelle (24) zugewandten Bereich in Längsrichtung einen Schlitz (52) aufweist,
der Antriebsarm (34) durch den Schlitz (52) ragt und mit dem dem Schlitz (52) gegenüberliegenden, sich auf der anderen Seite der Achse befindlichen Bereich der Spindel (40) verbunden ist, um die Spindel (40) hin und her zu bewegen, wenn sich die Zwischenwelle (24) dreht, und
der Eingriff des Antriebsarmes (34) mit den Seiten des Schlitzes (52) ein Verdrehen der Spindel (40) verhindert.

5. Gattersäge gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
im Spindelkasten (26) eine Führungshülse (50) angebracht ist,
die Führungshülse einen axialen Schlitz (58) aufweist,
die Spindel (40) gleitend in der Führungshülse (50) befestigt ist, und
der Antriebsarm (34) durch den Schlitz (58) in der Führungshülse (50) ragt, um mit der Spindel (40) in antreibenden Eingriff zu gelangen.