DE4108984C2

DE4108984C2 - Ausgewuchteter Pendelmechanismus

Info

Publication number: DE4108984C2
Application number: DE4108984A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Palm
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2011-03-20
Also published as: FR2669092A1; USRE35258E; DE4108984A1; ITRM910561A1; ITRM910561A0; GB9113758D0; GB2249751A; JPH04256516A; FR2669092B1; IT1250935B; GB2249751B; JP3307964B2; US5079844A

Description

Die Erfindung betrifft einen Pendelmechanismus sowie eine Gattersäge von einer ex zenterbetriebenen Bauart gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 9.

Aus der am 20. Juni 1990 eingereichten US 5,025,562 des Anmelders der vorliegenden Erfindung ist eine Stichsäge mit einem ausgewuchteten Taumelscheibenantrieb be kannt. Sägen dieser Bauart entwickeln eine beträchtliche Vibration.

Pendelmechanismen für Gattersägen sind beispielsweise aus der GB 1 312 025 A und der GB 2 042 973 A bekannt. Durch diese Pendelmechanismen ist es möglich, Vibratio nen bei einer Gattersäge zu verringern, indem sich eine Spindel mit einem Werkzeug gegenphasig zu einem Gegengewicht bewegt. Durch den ruhigeren Betrieb der Säge ist die Handhabbarkeit stark verbessert.

Bei der GB 1 312 025 A wird die gegenphasige Bewegung von Spindel und Gegenge wicht durch eine Nockenwelle mit zwei in axialer Richtung der Nockenwelle beabstande ten Nocken erreicht. Diese beiden Nocken treiben bei der Drehung der Nockenwelle über Kurbeln jeweils das Gegengewicht und die Spindel an. Die rotierenden Nocken und die Kurbeln stellen allerdings bewegte Unwuchten dar, die selbst wieder zu Vibrationen führen.

Mit der Vorrichtung der GB 1 312 025 A ist eine vollständige Aufhebung der Vibrationen nicht möglich, da eine Auslöschung der Vibrationskräfte nur bezüglich der Axialkom punenten stattfindet. Durch die axiale Beabstandung der Nocken und Kurbeln in Längs richtung der Nockenwelle entstehen nicht ausgewuchtete Pendelmomente, die sich nachteilig auf die Handhabung des Pendelmechanismusses auswirken. Die axiale Be abstandung führt außerdem zu einem großen Bauvolumen.

Ähnliche Nachteile finden sich bei dem Pendelmechanismus der GB 2 042 973 A. Hier sind Gegengewicht und Spindel in Längsrichtung der Spindel voneinander beabstandet.

Auch dies führt zwar zu einer Auslöschung der Kraftkomponenten in axialer Richtung der Spindel, wie bereits bei der GB 1 312 025 A. Jedoch wird auch hier durch die Hin- und Herbewegung der Kurbeln und die Ebene rotatorische und translatorische Bewe gung der Kurbeln ein nicht ausgewuchtetes Pendelmoment senkrecht zur Längsachse geschaffen. Auch bei der Vorrichtung der GB 2 042 973 A ist eine vollständige Aus löschung der Vibrationen folglich nicht möglich. Durch die Beabstandung in Längsrich tung der Spindel baut zudem der Pendelmechanismus der GB 2 042 973 A sehr lange.

Zusammengefaßt besteht bei den Pendelmechanismen der Gattersägen, wie sie bei spielsweise in der GB 1 312 025 A und der GB 2 042 973 A offenbart sind, hinsichtlich der Laufruhe und der Baugröße einer erheblicher Verbesserungsbedarf.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pendelmechanismus sowie eine Gattersäge zu schaffen, bei der solche Vibrationen vermindert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Pendelmechanismus nach Anspruch 1 bzw. eine Gattersäge nach Anspruch 9, in der ein Ritzel vorgesehen ist, das eine Zahnscheibe antreibt. Die Zahnscheibe besitzt an einer Welle, an der ein Sägeblatt montiert ist, einen Exzenterantrieb und ferner einen Exzenteran trieb für ein Gegengewicht, wobei sich das Sägeblatt und das Gegengewicht um 180° phasenverschoben hin und her bewegen, wodurch im wesentlichen alle Vibrationen kompensiert werden.

Genauer wird erfindungsgemäß ein Exzenterantrieb für ein Sägeblatt vorgesehen, um das Sägeblatt und zur selben Zeit ein Gegengewicht hin und her zu bewegen. Der Ex zenterantrieb des Sägeblattes ist im Stand der Technik bekannt. Die Spindel, die das Sägeblatt trägt, bewegt sich in einer im Gehäuse befestigten Röhre hin und her. Ein Ge gengewicht bewegt sich drehfest zur Röhre auf dieser hin und her. Die Zahnscheibe ist mit einem zylindrischen Antrieb versehen, der aus der Mitte der Zahnscheibe versetzt ist. Dieser zylindrische kreisförmige Antrieb greift in das Gegengewicht ein, das sich, wie erwähnt, lediglich hin und her bewegen kann. Der Impuls des Gegengewichts und der resultierende Impuls der Spindel und eines typischen Sägeblattes sind im wesentlichen gleich, so daß die Vibration aufgehoben wird.

Von der Zahnscheibe und dem zylindrischen Antriebselement wird Material entfernt, um sicherzustellen, daß die Zahnscheibe, der ex zentrische Antrieb und der zylindrische Antrieb ausgewuchtet sind und keine gegenseitige Vibration hervorrufen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausfüh rungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Gattersäge;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen Bereich der in Fig. 1 ge zeigten Säge;

Fig. 3 eine Draufsicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und

Fig. 4 eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der Hauptteile des Antriebes für die Spindel und das Gegenge wicht.

Die in den Figuren gezeigte Gattersäge besitzt an der Vorderseite des Gehäuses 12 einen Spindelkasten 10. Ein Antriebsmotor 14 besitzt eine Antriebswelle 16 mit einem Zahnrad 18, das die mit einem Keil auf der Welle 22 befestigte Zahnscheibe 20 antreibt. Die Welle 22 ist drehbar in im Spindelkasten 10 befestigten Lagern 26, 28 gelagert. Das Lager 26 wird von einer ringförmigen Scheibe 30, die durch Schrauben 32 befestigt ist, im Gehäuse gehalten.

Die Spindel 34, an der das Sägeblatt 36 auf herkömmliche Art befestigt ist, bewegt sich in der Röhre 38, deren Enden im Spindelkasten befe stigt sind, hin und her. Der untere Bereich der Röhre ist ausgeschnit ten, wie die gestrichelte Linie 40 in Fig. 2 zeigt, so daß sich das nach unten offene U-Profil 42, das an der Spindel 34 mittels der Halterung 44 befestigt ist, zwischen den Enden des Ausschnittes bewegen kann. Ein erstes Exzenterantriebsmittel bewegt die Spindel hin und her. Die ses Antriebsmittel umfaßt den Exzenterantriebsstift 46, der aus der Zahnscheibe nach oben heraussteht und an dem ein Vierkantblock 48 über Rollenlager 50 befestigt ist. Die gegenüberliegenden Seiten des Blocks sind gleitend in die nach unten gerichteten Flanken des nach unten offenen U-Profils eingepaßt. Die flachen Seiten des Blocks minimieren die Beanspruchung zwischen dem Antriebsstift und dem Profil, um so die Abnutzung zu verringern. Wenn sich die Zahnscheibe dreht, erzwingen der Stift und der Block des exzentrischen Antriebes die Hinundherbewegung des Profiles und der Spindel in der Röhre 38.

Ein zweites Exzenterantriebsmittel bewegt das Gegengewicht hin und her. Sie umfassen ein zylindrisches Antriebselement 52, das nach oben aus der Zahnscheibe heraussteht und in entgegengesetzter Richtung wie der Stift exzentrisch zum Mittelpunkt der Zahnscheibe angeordnet ist. Dieses zylindrische Element greift in die zylindrische Öffnung 54 in dem im allgemeinen quadratischen Übertragungsblock 56. Der Block 56 steht in Eingriff mit den nach unten gerichteten Schenkeln 58, 58 des Gegengewichtes 60, das an der Außenseite der Röhre 38 gleitet. Da ein beträchtlicher Oberflächenkontakt zwischen dem Block und den Schenkeln des Gegengewichtes besteht, wird die Abnutzung minimiert. Falls gewünscht, kann ein Ringlager zwischen dem runden Antriebse lement und der Öffnung 54 im Block vorgesehen werden.

Es wird festgestellt werden, daß die Zahnscheibe und das zylindrische Antriebselement einen halbmondförmigen Ausschnitt 62 besitzen, um Material zu sparen und sowohl den Block 56 als auch das zylindrische, exzentrische Antriebselement/Antriebszahnrad um die Zahnschei benachse auszuwuchten. Es muß darauf geachtet werden, daß die Zahnscheibe und die damit verbundenen exzentrischen Antriebe (Stift 46 und zylindrisches Teil 52) und der Übertragungsblock 56 eine tatsächlich gemeinsam rotierende Masse bilden, die durch Materialent nahme aus dem Ausschnitt ausgewuchtet werden kann. Somit wuchtet das Gegengewicht 60 die Spindel und das Sägeblatt aus, während die exzentrischen Antriebe für die Spindel und das Gegengewicht ausge wuchtet sind, um zur Spindelachse parallel oder senkrecht induzierte Vibration zu vermeiden.

Claims

1. Pendelmechanismus, umfassend:
ein Gehäuse,
eine Spindel, die im Gehäuse hin- und herbeweglich angebracht ist,
ein Gegengewicht, das im Gehäuse koaxial zur Spindel angebracht und relativ zur Spin del beweglich ist, und
ein Antriebsmittel zur Hin- und Herbewegung der Spindel und zur Hin- und Herbewegung des Gegengewichts in eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Spindel, so daß die durch die Hin- und Herbewegung der Spindel erzeugten Axialkräfte im wesentlichen aufgehoben werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsmittel (46, 48, 50, 52, 54, 56) einen Übertragungsblock (56) umfaßt, der die Spindel (34) oder das Gegengewicht (60) hin- und herbewegt und eine Öffnung (54) mit einer zentralen Längsachse quer zur Richtung der Hin- und Herbewegung der Spindel (34) aufweist, und daß das Antriebsmittel (46, 48, 50, 52, 54, 56) des weiteren ein zylind risches Element (52) aufweist, das in der Öffnung (54) relativ zum Übertragungsblock (56) drehbar aufgenommen ist und das das andere von Spindel oder Gegengewicht hin- und herbewegt.

2. Pendelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendel mechanismus des weiteren einen Motor (14) im Gehäuse (10) und ein um eine Achse drehbares, im Gehäuse (10) angebrachtes Zahnrad (20) umfaßt, mit dem der Motor an treibend im Eingriff steht, und daß das zylindrische Element (52) am Zahnrad (20) ex zentrisch mit seiner Zylinderachse parallel und beabstandet zur Drehachse des Zahnra des (20) angeordnet ist.

3. Pendelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dis Spindel (34) ein Werkzeug (36) hält, und daß die durch den Hub und die Masse des Gegenge wichts (60) erzeugten Axialkräfte in etwa den durch den Hub und die vereinigte Masse der Spindel (34) und des Werkzeugs (36) erzeugten Axialkräften entsprechen.

4. Pendelmechanismus, umfassend:
ein Gehäuse (10),
eine Spindel (34), die im Gehäuse (10) hin- und herbeweglich angebracht ist,
ein Gegengewicht, das im Gehäuse koaxial zur Spindel und relativ zur Spindel (34) hin- und herbeweglich angebracht ist, und
erste und zweite Exzenterantriebsmittel, die durch den Motor angetrieben und mit der Spindel und dem Gegengewicht jeweils verbunden sind, wobei das erste und zweite An triebsmittel die Spindel und das Gegengewicht in entgegengesetzte Richtungen hin- und herbewegen können, und wobei das zweite Antriebsmittel ein exzentrisches und zylindri sches Antriebselement umfaßt, gekennzeichnet durch einen Übertragungsblock (56), mit einer Öffnung (54), mit der das zylindrische Antriebselement (52) im Eingriff steht, um durch das zylindrische Antriebselement (52) in einer kreisförmigen Bahn bewegt zu wer den, wobei der Übertragungsblock (56) in gleitendem Eingriff mit dem Gegengewicht (60) steht, um das Gegengewicht (60) hin- und herzubewegen.

5. Antriebsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse und der Hub des ersten Antriebsmittels (46, 48, 50) und der Spindel (34) bezüglich Mas se und Hub des zweiten Antriebsmittels (52, 54, 56) und des Gegengewichts (60) so ausgelegt sind, daß die aus der Hin- und Herbewegung resultierenden Axialkräfte im we sentlichen aufgehoben sind.

6. Antriebsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Exzenterantriebsmittel (46, 48, 50, 52, 54, 56) ausgewuchtet ist.

7. Antriebsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus eine im Gehäuse (10) befestigte Führungshülse (38) und einen axialen Schlitz (40) in der Hülse (38) umfaßt, wobei die Spindel (34) in der Hülse (38) gleitend befestigt ist und das erste Antriebsmittel (46, 48, 50) durch den Schlitz (40) in der Hülse (38) ragt, um mit der Spindel (34) in antreibendem Eingriff zu gelangen.

8. Antriebsmechanismus nach Anspruch 7, wobei das Gegengewicht (60) an der Hülse (38) hin- und herbewegbar angebracht ist.

9. Gattersäge, umfassend:
ein Gehäuse,
eine Spindel, die im Gehäuse entlang einer ersten Achse hin- und herbeweglich ange bracht ist,
ein Gegengewicht, das im Gehäuse koaxial zur Spindel hin- und herbeweglich ange bracht ist,
ein erstes Antriebsmittel zur Hin- und Herbewegung der Spindel,
ein zweites Antriebsmittel zur Hin- und Herbewegung des Gegengewichts in eine Rich tung entgegengesetzt zur Richtung der Spindel, wobei das erste und zweite Antriebs mittel ein Zahnrad umfaßt, das im Gehäuse zur Drehung um eine zweite Achse ange bracht ist,
ein zylindrisches Element, das exzentrisch am Zahnrad angebracht ist,
einen Antriebsblock am zylindrischen Element, der um eine dritte Achse drehbar ist, die parallel zu und beabstandet von der zweiten Achse verläuft, wobei die dritte Achse sich um die zweite Achse dreht,
gekennzeichnet durch
einen umgedrehten Kanal mit einem Schlitz, der sich quer zur ersten Achse erstreckt, wobei der Schlitz im Eingriff mit dem Antriebsblock (48) steht,
und durch einen Übertragungsblock (56) mit einer Öffnung (54), die in einer kreisförmi gen Bahn im Eingriff mit dem zylindrischen Antriebselement (52) steht, wobei der Über tragungsblock (56) eine Seite aufweist, die mit dem Gegengewicht (60) oder die Spindel gleitend im Eingriff steht und das Gegengewicht (60) oder die Spindel (34) entlang der ersten Achse hin und her bewegt, so daß diese Seite quer zur ersten Achse bleibt, wäh rend sich das Zahnrad (20) dreht, und wobei ferner der umgedrehte Kanal im Eingriff mit dem anderen von jeweils Gegengewicht (60) und Spindel (34) steht und dieses entlang der ersten Achse hin und her bewegt.

10. Gattersäge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungs block (56) im Eingriff mit dem Gegengewicht (60) steht und der umgedrehte Kanal im Eingriff mit der Spindel (34) steht.

11. Gattersäge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse und der Hub des ersten Antriebsmittel (46, 48, 50) und der Spindel (34) relativ zur Masse und dem Hub des zweiten Antriebsmittels (52, 54, 56) so ausgelegt sind, daß die durch die Hin- und Herbewegung erzeugten Axialkräfte im wesentlichen ausgelöscht werden.

12. Gattersäge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren ein Mittel (62) zum Auswuchten des ersten und zweiten Antriebsmittels (46, 48, 50, 52, 54, 56) vorgesehen ist.

13. Gattersäge nach Anspruch 12, wobei das Mittel (62) zum Auswuchten des ersten und zweiten Antriebsmittels (46, 48, 50, 52, 54, 56) das zylindrische Element mit einer darin ausgebildeten Aussparung (62) umfaßt.

14. Gattersäge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren eine im Gehäuse (10) befestigte Führungshülse (38) und ein axialer Schlitz (40) in der Hülse (38) vorgesehen ist, wobei die Spindel (34) in der Hülse (38) gleitend angebracht ist und das erste Antriebsmittel (46, 48, 50) durch den Schlitz (40) in der Hülse (38) ragt, um in antreibenden Eingriff mit der Spindel (34) zu gelangen.

15. Gattersäge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (60) an der Hülse (38) hin- und herbeweglich angebracht ist, wobei das Gegengewicht (60) eine Ausnehmung umfaßt, in der das zweite Antriebsmittel (52, 54, 56) aufgenom men ist.

16. Gattersäge nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antriebs mittel (52, 54, 56) im Eingriff mit dem Gegengewicht (60) steht.