DE8003650U1

DE8003650U1 - Cam drive, in particular for hand machine tools

Info

Publication number: DE8003650U1
Application number: DE8003650U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-12
Publication date: 1981-11-12

Description

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30,1..1980 Br/Kö30.1..1980 Br / Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Cam drive, in particular for hand machine tools

Stand der Technik . State of the art .

Die Erfindung geht aus von einem Kurventrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Kurventriebe sind bereits bekannt aus den AWF und VDMA Getriebeblättern "räumliche Kurventriebe" vom November 1932. Sofern diese bekannten Kurventriebe neben dem Umwandeln der drehenden Antriebsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung auch sogleich der Untersetzung der Antriebsbewegung dienen, sind sie als Kurventrieb mit schraubenförmigem Kurventräger ausgebildet. Sie erfordern zum Wechsel der Bewegungsrichtung für den hin- und hergehenden Abtrieb komplizierte Umkehrmechanismen. Die Herstellung sowohl des schraubenförmigen Kurventrägers als auch der Umkehrmechanismen ist aufwendig und daher teuer. Sie setzen für eine sichere Arbeitsweise ferner Mindestabmessungen voraus, die für den Antrieb von Handwerkzeugmaschinen nicht brauchbar sind. Solche Handwerkzeugmaschinen wurden deshalb besonders für den Heimwerker zu teuer und zu schwer.The invention is based on a cam drive according to the preamble of the main claim. Such curve drives are already known from the AWF and VDMA transmission sheets "spatial curve drives" from November 1932. If these known cam drives in addition to converting the rotating drive movement into a reciprocating movement serve to reduce the drive movement at the same time, they are designed as cam drives with a helical cam carrier. They require complicated reversing mechanisms to change the direction of movement for the reciprocating output. The manufacture of both the helical cam carrier and the reversing mechanisms is complex and therefore expensive. They also require minimum dimensions for safe operation, which are necessary for the drive of Hand machine tools are not usable. Such hand machine tools therefore became too expensive and too heavy, especially for the do-it-yourselfer.

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• Vorteile der Erfindung • Advantages of the invention

ι: Der erfindungsgemäße Kurventrieb mit den kennzeichnendenι: The cam drive according to the invention with the characteristic

f Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil,f features of the main claim has the advantage over this

Ij: daß der Kurventräger in Serienfertigung leicht herstellbarIj: that the cam carrier can be easily manufactured in series production

y ist und nur geringe Abmessungen erfordert. Auch der Mecha-y is and requires only small dimensions. The mechanical

j;" nismus zur Bewegungsrichtungsumkehr ist einfach und inj; "nism to reverse the direction of motion is simple and in

;;^; verhältnismäßig geringen Abmessungen leicht herstellbar.;; ^; relatively small dimensions easy to manufacture.

f. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen f. through the measures listed in the subclaims

|^! sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des| ^! are advantageous developments and improvements of the

$. im Hauptanspruch angegebenen Kurventriebs möglich. Beson- $. Curve drive specified in the main claim possible. Special

I ders vorteilhaft ist die Kolbenführung mittels einerAnother advantage is the piston guide by means of a

? feststehenden Hülse mit Führungsschlitzen, die sowohl dem? fixed sleeve with guide slots, which both the

ί wechselnden Eingriff des Pührungsstiftes in die einanderί alternating engagement of the guide pin in each other

j? gegenübergestellten Führungskörper ermöglichen als auchj? enable opposite guide body as well

I den Kolben im Zusammenwirken mit dem sie durchgreifendenI the piston in cooperation with the sweeping

S Stift gegen Verdrehen sichern.S Secure the pin against twisting.

i~ i ~ Zeichnungdrawing

I Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist inI An embodiment of the subject matter of the invention is in

|i der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be| i shown in the drawing and in the following Be

schreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kurventrieb, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1, ebenfalls geschnitten, Fig. 3 einen Schnitt A, C, D, B und Fig. k einen Schnitt A, E, F, B zu Fig. 1.description explained in more detail. 1 shows a section through a cam drive according to the invention, FIG. 2 shows a side view of FIG. 1, also in section, FIG. 3 shows a section A, C, D, B and FIG. K shows a section A, E, F, B to Fig. 1.

Description of the embodiment

In einem Gehäuse 1 lagert eine Hülle 2 eines nicht dargestellten Antriebmotors in Kugellagern 3 und 4. ZwischenIn a housing 1, a casing 2 of a drive motor, not shown, is supported in ball bearings 3 and 4

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diesen Kugellagern 3 und 4 trägt die Welle 2 zwei Teller 5 und 6. In die einander zugewendeten Stirnflächen der Teller 5 und 6 sind Spiralnuten 7 eingearbeitet, die im Beispielsfalle einander völlig gleich sind. Die inneren Enden 8 und die äußeren Enden 9 der Spiralnuten 7 verlaufen konzentrisch zur Mittenachse der Welle 2 und haben zum Ende hin langsam abnehmende Tiefe, so daß sie schräg auslaufen. Da die Teller 5 und 6 völlig gleich sind, haben die Spiralnuten 7 vom Standpunkt zwischen den Tellern 5 und β geseher, gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Steigung. Die Teller 5 und 6 sind mittels Stiften 10 fest mit der Welle 2 verbunden. Das Kugellager 3 wird von einem durch das Gehäuse 1 gebildeten Lager aufgenommen. Das Kugellager H ist in einem das Gehäuse 1 abschließenden Lagerdeckel 11 gehalten, der eine Durchlaßbohrung 12 für die Welle 2 aufweist. Zwischen die Teller 5 und 6 ragt eine Hülse 13, die durch Schrauben 14 fest mit dem Gehäuse 1 und damit den Lagern für die Welle 2 verbunden ist. Die Hülse 13 besitzt diametral einander gegenüberliegende Führungsschlitze 15 und l6, von denen je einer dem Teller 5 und dem Teller 6 zugewendet ist. Die Hülse 13 besitzt außerdem Schlitze 17 und l8 die gegenüber den Führungsschlitzen 15 und 16 um versetzt, einander ebenfalls diametral gegenüberstehen. Die Hülse 13 nimmt schließlich einen Kolben 19 auf, der zwei um 90° winkelversetzte Radialbohrungen 20 und 21 besitzt. Die Radialbohrung 20 nimmt einen Führungsstift 22 drehbar und längsverschiebbar auf. Die Länge dieses Führungsstiftes 22 ist so bemessen, daß er im Bereich der Enden 8 und 9 der Spiralnuten 7 in beide Spiralnuten 7 zugleich eingreifen kann, in jeder anderen Drehstellung der Teller 5 und 6 aber in jeweils nur eine der Spiralnuten 7 eingreift. Daraus ergibt sich, daß die Teller 5 und 6 bezüglich ihrer Drehlage auf der Welle 2 einander so gegenübergestellt sind, daßThese ball bearings 3 and 4, the shaft 2 carries two plates 5 and 6. In the facing end faces of the plates 5 and 6, spiral grooves 7 are incorporated, which in the example are identical to each other. The inner ends 8 and the outer ends 9 of the spiral grooves 7 run concentrically to the center axis of the shaft 2 and have a slowly decreasing depth towards the end, so that they taper off at an angle. Since the plates 5 and 6 are completely the same, the spiral grooves 7, seen from the point of view between the plates 5 and β, have the same but oppositely directed pitch. The plates 5 and 6 are firmly connected to the shaft 2 by means of pins 10. The ball bearing 3 is received by a bearing formed by the housing 1. The ball bearing H is held in a bearing cover 11 which closes the housing 1 and which has a through-hole 12 for the shaft 2. A sleeve 13 protrudes between the plates 5 and 6 and is firmly connected by screws 14 to the housing 1 and thus to the bearings for the shaft 2. The sleeve 13 has diametrically opposite guide slots 15 and 16, one of which faces the plate 5 and the plate 6. The sleeve 13 also has slots 17 and 18 which are offset from the guide slots 15 and 16, also diametrically opposite one another. The sleeve 13 finally receives a piston 19 which has two radial bores 20 and 21 which are angularly offset by 90 °. The radial bore 20 receives a guide pin 22 in a rotatable and longitudinally displaceable manner. The length of this guide pin 22 is dimensioned so that it can engage in both spiral grooves 7 at the same time in the region of the ends 8 and 9 of the spiral grooves 7, but in each other rotational position of the plates 5 and 6 it only engages in one of the spiral grooves 7. It follows that the plates 5 and 6 are opposed to each other with respect to their rotational position on the shaft 2 that

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im Bereich der Auslauf- bzw. Einlaufschrägen an den Enden 8 bzw. 9 der Spiralnuten 7 die Länge des Führungsstiftes 22 stets Platz findet. Mit anderen Worten, das Auslaufende der einen Spiralnut 7 muß der gegenüberliegenden Spiralnut 7 so gegenüberstehen, daß an dieser Stelle die volle Tiefe dieser Spiralnut 7 erreicht ist. Der Führungsstift 22 durchgreift so selbstverständlich auch die Führungsschlitze 15 und 16 in der Hülse 13. An sich ist damit der Kolben 19 in der Hülse 13 bereits gegen Verdrehen gesichert. Um aber den Führungsstift 22 zu entlasten, ist in die Radialbohrung 21 noch ein Stift 23 eingesetzt, der stets in beide Schlitze 17 und 18 der Hülse eingreift. Die Pfeile 24 und 25 geben die Drehrichtung des Kurventriebs an.in the area of the run-out or run-in bevels at the ends 8 and 9 of the spiral grooves 7, the length of the guide pin 22 always finds space. In other words, the end of the one spiral groove 7 must be the opposite spiral groove 7 face each other so that the full depth of this spiral groove 7 is reached at this point. The guide pin 22 thus, of course, also extends through the guide slots 15 and 16 in the sleeve 13. The piston 19 is per se in the sleeve 13 already secured against rotation. But in order to relieve the guide pin 22 is in the radial bore 21 a pin 23 is used, which always engages in both slots 17 and 18 of the sleeve. The arrows 24 and 25 indicate the direction of rotation of the cam drive.

Wird der Kurventrieb, ausgehend von der in den Figuren 1 und 2 angegebenen Stellung angetrieben, so verdrängt das innere Ende 8 der Spiralnut in dem Teller 6 den Führungsstift 22 zum Teller 5 hin bis die Mitnahmeverbindung zum Teller 6 völlig gelöst ist. Der Führungsstift 22 greift nur noch ein in den Teller 5 und wird von dessen Spiralnut 7 beim Weiterdrehen, bezogen auf die Zeichenebene, nach unten gedrängt. Dabei nimmt er den Kolben 19 mit, der somit seine von der Drehbewegung der. Welle 2 abgeleitete geradlinige Bewegung ausführt. Sobald das äußere Ende 9 der Spiralnute 7 im Teller 5 erreicht ist, bewirkt die konzentrische Führung dieses Spiralnutenendes den Stillstand des Kolbens 19- Der Führungsstift 22 wird im weiteren Verlauf der Drehbewegung des Tellers 5 vom ansteigenden Grund des Spiralnutendes 9 aus dem Eingriff in den Teller 5 heraus und in den Eingriff in den Teller 6 hinein gedrängt. Sobald der Wechsel des Eingriffs des Führungsstiftes 22 aus der Spiralnut 7 im Teller 5 in die Spiralnut 7 im Teller 6 vollzogen ist, treibt die Spiralnut 7 im Teller 6If the cam drive is driven starting from the position indicated in FIGS. 1 and 2, this is displaced inner end 8 of the spiral groove in the plate 6 the guide pin 22 to the plate 5 up to the driving connection to Plate 6 is completely dissolved. The guide pin 22 engages only one in the plate 5 and is of its spiral groove 7 when turning, based on the plane of the drawing pushed down. He takes the piston 19 with him, which is thus his from the rotary movement of. Wave 2 derived executes straight-line movement. As soon as the outer end 9 of the spiral groove 7 is reached in the plate 5, the concentric This end of the spiral groove causes the piston 19 to come to a standstill the rotary movement of the plate 5 from the rising bottom of the spiral groove end 9 from engagement with the plate 5 pushed out and into engagement in the plate 6. As soon as the change in the engagement of the guide pin 22 from the spiral groove 7 in the plate 5 into the spiral groove 7 in the Plate 6 is completed, drives the spiral groove 7 in the plate 6

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den Pührungsstift 22 und damit den Kolben 19 wieder nach oben. Dieses Wechselspiel wiederholt sich, solange die Teller 5 und 6 angetrieben werden. Die Untersetzung von der Drehbewegung der Welle 2 zur Hin- und Herbewegung des Kolbens 19 wird bestimmt durch die Anzahl der Windungen der Spiralnuten 7· Die Gangzahl der Spiralen kann, abweichend vom hier gezeigten Ausführungsbeispiel in den Tellern 5 und 6 verschieden gewählt sein. Auf diese Weise können unterschiedlich schnelle Bewegungen des Kolbens 19 in einander entgegengesetzten Richtungen erreicht werden. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn mit dem Kolben 19 ein Werkzeug verbunden ist, das in einer Bewegungsrichtung einen Arbeitshub, in der entgegengesetzten Richtung einen nicht belasteten Rückhub ausführt.the guide pin 22 and thus the piston 19 again above. This interplay is repeated as long as the plates 5 and 6 are driven. The reduction of the rotational movement of the shaft 2 for the reciprocating movement of the piston 19 is determined by the number of turns of the Spiral grooves 7 · The number of turns of the spirals can be different from the embodiment shown here in the plates 5 and 6 can be chosen differently. In this way, different rapid movements of the piston 19 into one another opposite directions can be achieved. This can be advantageous, for example, when with the Piston 19 is connected to a tool that has a working stroke in one direction of movement and in the opposite direction Direction executes an unloaded return stroke.

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1 Cam drives, in particular for machine tools summary

Es wird ein Kurventrieb, insbesondere für Werkzeugmaschinen wie Stichsägen oder dergleichen, zum Umwandeln einer richtungsgleich bleibenden, drehenden Bewegung in eine hin- und hergehende Bewegung, unter gleichzeitiger Untersetzung der Antriebsbewegung vorgeschlagen, bei dem die Umwandlung der genannten drehenden Bewegung in eine hin- und hergehende Bewegung mittels eines raumsparenden Getriebeaufbaus mit in einer preisgünstigen Serienfertigung herstellbaren Teilen erreicht ist. Der Kurventrieb umfaßt zwei einander gegenübergestellte Teller (5J 6) mit einander zugewendeten Spiralnuten mit entgegengesetzt gerichteter Steigung und einen zwischen diese Teller (5; 6) eingreifenden Kolben (19), der über einen Führungsstift (22) wechselweise mit einer der Spiralnuten (7) in den Tellern (5; 6) verbunden und somit in jeweils entgegengesetzter Richtung geradlinig bewegbar ist. Konzentrisch zur Antriebswelle (2) geführte Enden (8; 9) der Spiralnuten (7) übernehmen mit durch den ansteigenden Nutgrund gebildeten Ein- und Auslaufschrägen den Wechsel des Eingriffs des Führungsstiftes (22) vom einen Teller (5; 6) zum anderen Teller (6; 5). Für jede Transportrichtung des Kolbens (19) ergibt sich ein kreuzungsfreier Kurvenzug, der deshalb mit einfachsten Tastern (Führungsstift 22) abtastbar ist.There is a cam drive, in particular for machine tools such as jigsaws or the like, to convert a directionally permanent, rotating movement in a to and fro movement, with simultaneous reduction of the Proposed drive movement in which the conversion of said rotating movement into a reciprocating motion Movement by means of a space-saving gear structure with parts that can be manufactured in an inexpensive series production is reached. The cam drive comprises two opposing plates (5J 6) with facing spiral grooves with an oppositely directed slope and a piston (19) engaging between these plates (5; 6), the Via a guide pin (22) alternately connected to one of the spiral grooves (7) in the plates (5; 6) and thus can be moved in a straight line in the opposite direction. Ends (8) which are concentric to the drive shaft (2); 9) of the spiral grooves (7) take over the change with the inlet and outlet slopes formed by the rising groove base the engagement of the guide pin (22) from one plate (5; 6) to the other plate (6; 5). For every transport direction of the piston (19) results in an intersection-free curve, which is therefore possible with the simplest of buttons (guide pin 22) is scannable.

Claims

ι If ti ·· · * * U η. 60 46 * 3O.I.I98O Br / Ko |: ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 claims

1. Cam drive j especially for hand machine tools such as jigsaws or the like, to convert a rotating movement that remains in the same direction into a back and forth forward movement, with simultaneous step-down of the drive movement, characterized in that it has two each other opposite plates (5j 6) which are rotatable in the same direction about a common axis and face one another Spiral grooves (7) of opposite pitch and a piston (19) engaging between these plates (5; 6) with a guide pin (22) extending radially through this piston (19), the guide pin (22) in Movable in the direction of its longitudinal axis in the piston (19) to engage its ends in the spiral grooves facing them (7) is shaped and dimensioned in its length so that it is concentrically opposite to each other at the same time extending parts (8; 9) of the spiral grooves (7) can effectively engage, and that the depth of the spiral grooves (7) in the the difference between the length of the guide

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pin (22) and the space between the plates (5; 6) and only in the area of the concentric to the axis of rotation (2) of the plate (5J 6) extending spiral grooves (8; 9) in both plates evenly over an area appropriate for displacing the guide pin (22) reduced to the depth O.

2. Cam drive according to claim 1, characterized in that the piston (19) is guided in a sleeve (13) which is parallel having diametrically opposed guide slots (15; 16) extending to its longitudinal axis and fixed connected to the bearing (1; 11) is a shaft "(.2) carrying the plates (5; 6).

3. Cam drive according to claim 2, characterized in that the diametrically opposed guide slots (15; 16) are penetrated by the guide pin (22).

4. cam drive according to claim 2, characterized in that other, diametrically opposed slots (17; 18) of the sleeve (13) and the piston (19) from an additional Through the pin (.23) as an additional anti-twist device for the piston (.19).

5- cam drive according to one of claims 1 to 4, characterized

- 3 - R. 60 4 6- 3 - row 60 4 6

characterized in that the opposing spiral grooves (7) are the same in terms of their slope.

6. Cam drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the opposing spiral grooves (7) are unequal in terms of their slope ₃ such that the unloaded return stroke of the piston (19) is performed faster than its working stroke.

7. cam drive according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the course of the spiral grooves (7), especially at the transitions from the concentrically running] Spiral groove ends (8; 9) to the spiral groove parts running with incline, as is known per se, for an impact-free drive of the guide pin (22) in the direction of the latter Longitudinal axis are designed.

8. cam drive according to one of claims 1 to 7 «characterized in that the plate (5; 6) carrying the shaft (2) is the shaft of the machine's drive motor.