DE60305418T2

DE60305418T2 - Halterung für hin- und hergehendes Werkzeug und eine solche Halterung enthaltende Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE60305418T2
Application number: DE60305418T
Authority: DE
Inventors: Andrew Walker
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: ES2260560T3; CN1572447A; EP1424155A2; GB2394692A; US20040128843A1; PT1424155E; DE60305418D1; EP1424155B1; AU2003257883B2; EP1424155A3; GB2394692B; ATE327070T1; DK1424155T3; AU2003257883A1; US7254892B2; GB0225010D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung zum Abstützen eines sich hin- und herbewegenden Blatts einer Stichsäge gemäß Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Stichsäge mit einem sich hin- und herbewegenden Blatt, die eine derartige Stützvorrichtung beinhaltet. Eine solche Vorrichtung und eine solche Stichsäge sind aus der DE 8702727 U bekannt.
Stichsägen sind angetriebene Werkzeuge, die ein sich in linearer Richtung hin- und herbewegendes Sägeblatt zum Schneiden eines Werkstücks aus Holz oder aus einem anderen Material aufweisen. Es sind verschiedene Typen von Stichsäge-Mechanismen bekannt, einschließlich sogenannte "Scroller"-Stichsägen, die es ermöglichen, dass sich das Sägeblatt relativ zum Körper der Stichsäge verdrehen lässt, und "Pendelhub"-Stichsägen, die ein Oszillieren des Sägeblatts relativ zum Körper der Säge in einer Richtung allgemein senkrecht zur Richtung der Sägebewegung ermöglichen. Scroller-Stichsägen sind besonders dann praktisch, wenn zum Arbeiten nur sehr wenig Platz vorhanden ist, wobei der Körper der Stichsäge mit Hindernissen in Kontakt kommen kann und der Bereich der Schnittwinkel begrenzt ist, der dem Blatt zur Verfügung steht. Bei einer Pendelhub-Stichsäge werden die Schneidkraft auf das Werkzeug und die Schneidgeschwindigkeit der Stichsäge erhöht. Das US-Patent Nr. 4,545,123 beschreibt eine Stichsäge, die entweder in einem Scroller-Zustand oder in einem Pendelhub-Zustand betrieben werden kann.
Es ist bei Stichsägen gemäß Stand der Technik bekannt, für das Blatt Stützrollen vorzusehen, die mit dem Sägeblatt in Kontakt stehen, um für dieses eine seitlich Abstützung zu bewirken. Jedoch haben bekannte Stichsägen den Nachteil, dass die Blatt-Stützrollen nur in begrenzten Scrolling- und Pendelhub-Blattpositionen mit dem Sägeblatt in Kontakt stehen, wobei infolge dessen die durch die Blatt-Stützrollen bewirkte Abstützung begrenzt ist.
Die DE 8702727 U offenbart eine Stichsäge mit einem sich hin- und herbewegenden Blatt, das in einem Befestigungsbereich befestigt ist. Die Stichsäge hat außerdem einen Stützbereich, der während der Hin- und Herbewegung des Blatts gegen den Befestigungsbereich anliegt.
Die DE 8137904 U offenbart eine Stichsäge mit einem für eine Pendelhub-Bewegung ausgestalteten, sich hin- und herbewegenden Blatt, das in einer Stützvorrichtung befestigt ist. Die Stützvorrichtung beinhaltet einen Stützbereich, der während der Hin- und Herbewegung des Blatts und auch während der Pendelhub-Bewegung des Blatts gegen das sich hin- und herbewegende Blatt anliegt.
Durch bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung soll erreicht werden, den oben genannten Nachteil des Standes der Technik zu überwinden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Stützvorrichtung zum Abstützen eines sich hin- und herbewegenden Blatts einer Stichsäge vorgesehen, wobei das Blatt angepasst ist, relativ zum Körper der Stichsäge eine Hin- und Herbewegung auszuführen, und die Stichsäge einen ersten Zustand hat, in dem das sich hin- und herbewegende Blatt angepasst ist, relativ zum Körper um eine im Wesentlichen parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Blatts verlaufenden ersten Achse zu schwenken, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Stützbereich für den Eingriff mit dem sich hin- und herbewegenden Blatt, um entlang einer Wirkungslinie der Stichsäge eine Reaktionskraft für das Blatt zu liefern; wobei
ein Befestigungsbereich starr mit dem Stützbereich verbunden ist, um die Stützvorrichtung relativ zu dem Blatt zu befestigen, um während der Drehung des Blatts um die erste Achse relativ zum Körper im ersten Zustand das Verbleiben des Stützbereichs in Eingriff mit dem Blatt zu ermöglichen.
Durch Bereitstellen einer Stützvorrichtung mit einem Stützbereich, der angepasst ist, um mit dem arbeitenden Bauteil während dessen Drehung relativ zu dem Körper in dem ersten Zustand in Eingriff zu verbleiben, wird der Vorteil einer zusätzlichen Abstützung für das arbeitende Bauteil in jeder Position davon relativ zu dem Werkzeugkörper erreicht. In dem Fall von Stichsägen wird dadurch der Vorteil erreicht, dass das Ausmaß erhöht wird, in dem rechtwinklige Schnitte mit irgendeinem Scrolling-Winkel erreicht werden können.
Vorzugsweise hat die Stichsäge einen zweiten Zustand, in dem das sich hin- und herbewegende Sägeblatt angepasst ist, um relativ zu dem Körper eine Hin- und Herschwenkbewegung um eine zweite, senkrecht zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Blatts verlaufende Achse auszuführen, und der Befestigungsbereich ermöglicht es dem Stützbereich ferner, während der Hin- und Herschwenkbewegung des Blatts bezüglich des Körpers um die zweite Achse in dem zweiten Zustand in Eingriff mit dem Blatt zu bleiben.
Durch Vorsehen einer Stützvorrichtung, die einen Stützbereich aufweist, der angepasst ist, um mit dem arbeitenden Bauteil während dessen Hin- und Herschwenkbewegung relativ zu dem Körper um die zweite Achse in dem zweiten Zustand in Eingriff zu bleiben, wird der Vorteil einer zusätzlichen Abstützung für das arbeitende Bauteil in jeder Position davon relativ zu dem Werkzeugkörper erreicht. In dem Fall von Stichsägen wird dadurch der Vorteil erreicht, dass die Schneidgeschwindigkeit der Säge erhöht wird.
Der Stützbereich kann angepasst sein, um eine Bewegung des Blatts in einer Richtung quer zu einer Wirkungslinie der Stichsäge zu verhindern.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass Verwindungen oder Verbiegungen des arbeitenden Bauteils im Fall eines flexiblen arbeitenden Bauteils minimiert werden. In dem Fall einer Stichsäge wird dadurch das Ausmaß maximiert, in dem rechtwinklige Schnitte durchgeführt werden können.
Der Stützbereich kann angepasst sein, um zu beiden Seiten des Blatts in einer Richtung quer zu einer Wirkungslinie der Stichsäge in Eingriff mit diesem zu kommen.
Der Stützbereich kann zumindest eine Rolle aufweisen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass Reibung zwischen dem arbeitenden Bauteil und dem Stützbereich reduziert wird.
Der Befestigungsbereich kann einen starr mit dem Stützbereich verbundenen ersten Teil und einen zur Verbindung mit dem Blatt und zur Hin- Herbewegung bezüglich des ersten Teils angepassten zweiten Teil aufweisen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der erste Teil ferner eine längliche Aussparung aufweisen, und der zweite Teil kann ferner ein längliches Lager aufweisen, so dass die längliche Aussparung das Lager verschiebbar darin aufnimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Stichsäge mit einem hin- und herbewegbaren Blatt vorgesehen, mit:
einem Körper;
einem eine drehende Ausgangswelle aufweisenden Motor;
ersten Antriebsmitteln zum Umwandeln der Drehbewegung der Ausgangswelle in einer Hin- und Herbewegung eines Blatts; und
einer Stützvorrichtung, wie sie vorstehend definiert ist.
Die Stichsäge kann außerdem zweite Antriebsmittel zum Umwandeln der Drehbewegung der Ausgangswelle in eine Hin- und Herschwenkbewegung der Stützvorrichtung um die zweite Achse in dem zweiten Zustand aufweisen.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein einziges Antriebsmittel, wie zum Beispiel ein Motor, in der Lage ist, die Hin- und Herschwenkbewegung der Vorrichtung um die zweite Achse mit der Hin- und Herbewegung des Blatts relativ zu dem Körper der Stichsäge zu synchronisieren.
Die zweiten Antriebsmittel können Nockenmittel zur schwenkbaren Verlagerung der Stützvorrichtung aus einer ersten Stellung bezüglich des Körpers der Stichsäge aufweisen.
Die zweiten Antriebsmittel können außerdem Vorspannmittel zum schwenkbaren Drücken der Stützvorrichtung in die erste Stellung bezüglich des Körpers der Stichsäge aufweisen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand lediglich eines Beispiels und in einem nicht-einschränkenden Sinne unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht im Querschnitt von einer Hand-Stichsäge ist, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
2 eine perspektivische Ansicht von einem Sägeblatt und einem Stützmechanismus für das Blatt der Stichsäge aus 1 ist;
3a eine Ansicht entlang Linie A-A in 2 ist;
3b eine Ansicht von dem Hülsenbauteil aus 3a ist, wobei die Welle und der Steuerstift entfernt sind; und
3c eine Ansicht der Antriebswelle und des Steuerstifts aus 3a ist, die von dem Hülsenbauteil entfernt sind.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet eine Hand-Stichsäge 1 ein Gehäuse 2 mit einem Motor 3, der in axialer Richtung darin angeordnet ist. Der Motor 3 hat eine rotierende Ausgangswelle 4, die an ihrer Oberfläche mit Zähnen 5 versehen ist, wobei die Zähne 5 mit Zähnen kämmen, die am Umfang eines Ausgangszahnrads 6 ausgebildet sind. An dem Ausgangszahnrad 6 ist ein exzentrisch montierter Antriebsstift 7 gehalten. Durch Rotation der Ausgangswelle 4 wird somit eine Rotation des Ausgangszahnrads 6 bewirkt, wodurch wiederum eine kreisförmige Bewegung des Antriebsstifts 7 um eine Achse 8 bewirkt wird.
Der exzentrische Antriebsstift 7 treibt einen herkömmlichen Scotch-Yoke-Mechanismus 9 an, dessen Funktionsweise dem Fachmann allgemein bekannt ist. Der Scotch-Yoke-Mechanismus 9 wandelt eine kreisförmige Bewegung des Antriebsstifts 7 in eine lineare Hin- und Herbewegung einer Sägeblatt-Antriebswelle 10 um, um eine linear Hin- und Herbewegung eines Sägeblatts 11 zu bewirken. Das Sägeblatt 1 ist durch eine Blatt-Klemmeinrichtung 13 an der Antriebswelle 10 befestigt.
Durch einen Schuh 14 wird eine Reaktionsfläche zur Verfügung gestellt, die auf einem zu schneidenden Werkstück aufliegt (nicht gezeigt). Das Sägeblatt 11 hat Zähne, die in einer solchen Weise angewinkelt sind, dass die Zähne das Werkstück bei einem aufwärts gerichteten Hub des Blatts 11 schneiden (gegen die Reaktionskraft, die durch den Schuh 14 bewirkt wird), und loses Material wird bei dem abwärts gerichteten Hub aus dem Schnittbereich herausgeräumt, und zwar in einer Weise, die dem Fachmann allgemein bekannt ist. Eine Blatt-Stützrolle 15, in der eine Umfangsnut vorgesehen ist, steht bei 16 mit dem Sägeblatt 11 in Kontakt und bewirkt eine Abstützung gegen nach hinten gerichtete Kräfte und gegen seitliche Kräfte, die auf das Blatt 11 wirken. Die Stützrolle 15 ist durch einen Stift 17 drehbar mit einem Rollen-Stützrahmen 18 verbunden.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen, in der der obere Teil von dem Mechanismus des Rollen-Stützrahmens 18 gezeigt ist, der einen Lagerschlitten 19 aufweist, der separat von dem Gehäuse 2 der Säge 1 ausgebildet ist. Der Lagerschlitten 19 hat eine starr daran befestigte äußere Hülse 20, in der eine innere Hülse 21 verdrehbar aufgenommen ist. Die innere Hülse 21 ist mit Hilfe eines kreisförmigen Kragens 32 starr mit dem Rollen-Stützrahmen 18 verbunden.
Um eine Hin- und Herbewegung der Antriebswelle 10 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung zu ermöglichen, wie in 2 gezeigt, erstreckt sich ein Schlitz 22 in axialer Richtung durch zumindest die innere Hülse 21 (3a, 3b und 3c) und ist geformt, um die Antriebswelle 10 verschiebbar aufzunehmen. Ein Steuerstift 23 erstreckt sich quer durch die Antriebswelle 10, so dass dann, wenn die Antriebswelle 10 gedreht wird, der Steuerstift 23 mit dem Schlitz 22 eingreift und die innere Hülse 21 zusammen mit der Antriebswelle 10 verdreht. Da das Hülsenbauteil 21 integriert mit dem Rollen-Stützrahmen 18 und dem Kragen 32 ausgebildet ist, wird durch Verdrehen der Antriebswelle 10 ein entsprechendes Verdrehen der Blatt-Stützrolle 15 bewirkt, so dass die Rolle 15 zusammen mit dem Blatt 11 verdreht wird, wenn das Blatt relativ zu dem Gehäuse 2 der Säge verdreht wird.
Wenn, unter erneuter Bezugnahme auf 1, die Stichsäge im Scroller-Zustand betrieben wird, wie vorstehend beschrieben, kann der Benutzer die Ausrichtung des Blatts 11 zusammen mit der Blatt-Stützrolle 15 verändern, indem ein Knopf 24 verdreht wird, der an dem Gehäuse 2 vorgesehen ist. Der obere Bereich der Antriebswelle 10 ist verschiebbar in einer Aussparung 25 in dem inneren Bereich des Knopfes 24 aufgenommen, und ein weiterer Antriebsstift 26 (ähnlich dem Antriebsstift 23) ist in Querrichtung in dem oberen Bereich der Antriebswelle 10 angeordnet. Der Antriebsstift 26 greift mit der Aussparung 25 in der gleichen Weise ein, wie der Antriebsstift 23 mit dem Schlitz 22 eingreift (3a), so dass die Antriebswelle 10 mit dem Knopf 24 verdreht wird.
Um einen Betrieb der Stichsäge 1 im Pendelhub-Zustand zu ermöglichen, wird der gesamte Blatt-Stützmechanismus, wie in 2 gezeigt (d.h. die Antriebswelle 10 und der Rollen-Stützrahmen 18), als eine einzige Einheit relativ zu dem Gehäuse um den Punkt 28 geschwenkt. Dadurch wird ermöglicht, dass das Blatt 11 und die Blatt-Stützrolle 15 zusammen in Richtung des Pfeils B schwenken, wie in 1 gezeigt. Es sei angemerkt, dass, damit dies stattfindet, der Scroller-Zustand außer Eingriff gebracht werden und das Blatt in Richtung der "Inline"-Richtung zeigen muss. Eine Feder 29 (deren Zweck nachfolgend in größerem Detail beschrieben wird) drückt den Lagerschlitten 19 in Richtung auf die in 1 gezeigte Position.
An der Vorderseite des Ausgangszahnrads 6 ist eine Nockenfläche 30 ausgebildet, so dass dann, wenn sich das Ausgangszahnrad 6 dreht, die Nockenfläche 30 mit einer Rolle 33 in Kontakt kommt, die starr mit einem Träger 34 verbunden ist, so dass einmal pro Umdrehung des Ausgangszahnrads 6 die Nockenfläche 30 gegen die Rolle 33 drückt und der Träger 34 somit gegen die Kraft der Feder 29 nach vorne gedrückt wird.
Die Rolle 33 ist starr mit dem Träger 34 verbunden, der wiederum mit dem Lagerschlitten 19 gekoppelt ist. Als Folge wird die Gesamtheit des Lagerschlittens 19, der Antriebswelle 10 und des Blatts 11 um den Punkt 28 in Richtung des Pfeils B geschwenkt.
Wenn sich das Ausgangszahnrad 6 weiter dreht, wird die Nockenfläche 30 von der Rolle 33 wegbewegt, und die Feder 29 ist somit in der Lage, den Lagerschlitten 19, den Träger 34 und die Rolle 33 zurück in die in 1 gezeigte Position zu drücken. Als ein Ergebnis werden einmal pro Umdrehung des Ausgangszahnrads 6 sowohl das Blatt 1 wie auch die Blatt-Stützrolle 15 in der Ebene des Blatts 11 rückwärts und vorwärts hin- und herbewegt, wobei die Blatt-Abstützrolle 15 zu jedem Zeitpunkt während des Pendelbetriebs mit dem Blatt 11 in Kontakt bleibt.
Um den Pendelbetrieb zu deaktivieren, kann durch den Benutzer ein Auswahlknopf 36 gedreht werden. Bei Drehung des Auswahlknopfes 36 wird der Träger 34 nach vorne gedrückt, wodurch die Rolle 33 relativ zu der Nockenfläche 30 außer Kontakt bewegt und der Lagerschlitten 19 gegen die Kraft der Feder 29 nach vorne gedrückt wird. Wenn die Rolle nicht mehr gegen die Nockenfläche 30 anliegt, ist der Pendelbetrieb deaktiviert.
Es kann gesehen werden, dass die Blatt-Stützrolle 15 in jedem Scrolling-Winkel und während des "Inline" Pendelbetriebs mit dem Blatt in Kontakt bleibt und dass der Scroller- und der Pendel-Zustand im Wesentlichen unabhängig voneinander sind. Dadurch werden beträchtliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik insbesondere hinsichtlich der Ausführung von rechtwinkligen Schnitten erreicht, die durch die Säge 1 sowohl in dem Scroller- als auch in dem Pendel-Zustand ausgeführt werden können.
Die Blatt-Stützrolle 15 ist in dem Rollen-Stützrahmen 18 montiert, der verschiebbar montiert und wahlweise relativ zu dem Kragen 32 und dem Blatt 11 befestigt ist, um eine Vielzahl von Blattformen aufzunehmen und um zu gewährleisten, dass sich die Blatt-Stützrolle 15 mit dem Blatt vor Betrieb des Werkzeugs in Kontakt befindet.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass das obige Ausführungsbeispiel nur anhand eines Beispiels beschrieben wurde, und zwar nicht in einem einschränkenden Sinne, und dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen möglich sind, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die beiliegenden Patentansprüche definiert ist.

Claims

Stützvorrichtung (18) zum Abstützen eines sich hin- und herbewegenden Blatts (11) einer Stichsäge (1), wobei das Blatt (11) angepasst ist, relativ zum Körper (2) der Stichsäge (1) eine Hin- und Herbewegung auszuführen, und die Stichsäge (1) einen ersten Zustand hat, in dem das sich hin- und herbewegende Blatt (11) angepasst ist, relativ zum Körper (2) um eine im Wesentlichen parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Blatts (11) verlaufende erste Achse zu schwenken, wobei die Vorrichtung (18) einen Stützbereich (15) für den Eingriff mit dem sich hin- und herbewegenden Blatt (11) aufweist, um entlang einer Wirkungslinie der Stichsäge eine Reaktionskraft für das Blatt (11) zu liefern, gekennzeichnet durch einen starr mit dem Stützbereich (15) verbundenen Befestigungsbereich zum Befestigen der Stützvorrichtung (18) relativ zum Blatt (11), um während der Drehung des Blatts um die erste Achse relativ zum Körper (2) im ersten Zustand das Verbleiben des Stützbereichs (15) in Eingriff mit dem Blatt (11) zu ermöglichen.
Vorrichtung (18) nach Anspruch 1, bei der die Stichsäge (1) einen zweiten Zustand hat, in dem das sich hin- und herbewegende Sägeblatt (11) angepasst ist, um um eine zweite, senkrecht zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Blatts (11) verlaufende Achse eine Hin- und Herschwenkbewegung bezüglich dem Körper (2) auszuführen, und der Befestigungsbereich es dem Stützbereich (15) ferner ermöglicht, während der Hin- und Herschwenkbewegung des Blatts (11) bezüglich dem Körper (2) um die zweite Achse im zweiten Zustand in Eingriff mit dem Blatt (11) zu bleiben.
Vorrichtung (18) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stützbereich (15) angepasst ist, um eine Bewegung des Blatts (11) in einer Richtung quer zu einer Wirkungslinie der Stichsäge (1) zu verhindern.
Vorrichtung (18) nach Anspruch 3, bei der der Stützbereich (15) angepasst ist, zu beiden Seiten des Sägeblatts (11) in einer Richtung quer zu einer Wirkungslinie der Stichsäge (1) in Eingriff mit diesem zu kommen.
Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Stützbereich (15) mindestens eine Rolle aufweist.
Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Befestigungsbereich einen starr mit dem Stützbereich (15) verbundenen ersten Teil (21) und einen zur Verbindung mit dem Blatt (11) und zur Hin- und Herbewegung bezüglich dem ersten Teil (21) angepassten zweiten Teil (10) aufweist.
Vorrichtung (18) nach Anspruch 6, bei der der erste Teil (21) ferner eine längliche Aussparung (22) und der zweite Teil (10) ferner ein längliches Lager (23) aufweisen, so dass die längliche Aussparung (22) das Lager (23) verschiebbar aufnimmt.
Stichsäge (1) mit einem Körper (2), einem eine drehende Ausgangswelle (4) aufweisenden Motor (3), ersten Antriebsmitteln (9) zum Umwandeln der Drehbewegung der Ausgangswelle (4) in eine Hin- und Herbewegung eines Blatts (11) und einer Stützvorrichtung (18) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Stichsäge (1) nach Anspruch 8, ferner mit zweiten Antriebsmitteln (6) zum Umwandeln der Drehbewegung der Ausgangswelle (4) in eine Hin- und Herschwenkbewegung der Stützvorrichtung (18) um die zweite Achse im zweiten Zustand.
Stichsäge (1) nach Anspruch 9, bei der die zweiten Antriebsmittel (6) Nockenmittel (30) zur schwenkbaren Verlagerung der Stützvorrichtung (18) aus einer ersten Stellung bezüglich dem Stichsägekörper (2) aufweisen.
Stichsäge (1) nach Anspruch 9 oder 10, bei der die zweiten Antriebsmittel (6) ferner Vorspannmittel (29) zum schwenkbaren Drücken der Stützvorrichtung (18) in die erste Stellung bezüglich dem Stichsägekörper (2) aufweisen.