DE2216369C3 - Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheitskräften hin- und hergehender Massen bei Handwerkzeugen - Google Patents

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.

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.

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.

Eine Kraftübertragung über ein Ausgleichszahnrad mit den hiermit verbundenen Nachteilen findet auch bei einer weiteren bekannten Konstruktion statt (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.

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.

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.

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, und

daß die Ausglciehszahnrädcr zur Erniöglichung der vorgenannten Eingriffsverhältnisse unterschiedlich korrigiert sind.

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.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sowie einer Variante näher beschrieben. Es zeigt: <5

F i g. 1 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Stoßsäge mit einer Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheitskräften nach der Erfindung,

Fi g. 2 einen Teiischnitt längs der Linie 2-2 in Fi g. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab und

Fig.4 einen dem Teilschnitt gemäß Fig. 3 entsprechenden Teilschnitt einer Variante mit einer abgewandelten wechselseitigen Anordnung von Zahnrädern der Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt eine von einem Elektromotor M angetriebene Stoßsäge.

Die Motorwelle 1 ist in einem Gehäuse 2 mit Hilfe eines Kugellagers 3 drehbar gelagert.

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.

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.

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.

Zwei Ausgleichszahnräder 20, 21 sind auf einer zur Motorwelle 1 parallelen Achse 22 frei drehbar gelagert.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Beim Laufen des Motors M treibt das gezahnte Ende 4 seiner Motorwelle 1 das Antriebszahnrad 5 und das Ausgleichszahnrad 21 an.

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.

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.

Aufgrund dieser Anordnung können keine horizontalen Schwingungen entstehen, und der Ausgleich der Massenkräfte in senkrechter Richtung ist sichergestellt.

Die Variante nach Fig.4 ist der Ausführungsform nach Fig. 3 ähnlich, jedoch ist die wechselseitige Zuordnung der verschiedenen Zahnräder zueinander geändert.

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.

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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausgleichen von Trägheiiskräften 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 Zähnezahten haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichszahnräder (20,21) auf einer gemeinsamen Achse (22) gelagert sind, daß das eine (20, 20a) der beiden Ausgleichszahnräder mit einem Antriebszahnrad (5,5a) kämmt, welches die Antriebsleistung unmittelbar auf die hin- und hergehenden Massen (13, 15) überträgt und seinerseits von einem gezahnten Ende (4) der Motorwelle (1, la) angetrieben wird, während das andere Ausgleichszahnrad (21, 21a) ohne mit dem Antriebszahnrad (5,5a) zu kämmen, unmittelbar von dem gezahnten Ende (4) der Motorwelle (1, la) ²S angetrieben wird, und daß die Ausgleichszahnräder (20, 21) zur Ermöglichung der vorgenannten Eingriffsverhältnisse unterschiedlich korrigiert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Antriebszahnrad (5) im Eingriff stehende Ausgleichszahnrad (20) eine positive Verzahnungskorrektur aufweist, während das mit dem gezahnten Ende (4) der Motorwelle (1) im Eingriff stehende Ausgleichszahnrad (21) eine negative Verzahnungskerrektur aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Antriebszahnrad (5a) im Eingriff stehende Ausgleichszahnrad (20a) eine negative Verzahnungskorrektur aufweist, während das mit dem gezahnten Ende (4) der Motorwelle (1) im Eingriff stehende Ausgleichszahnrad (21a) eine positive Verzahnungskorrektur aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausglcichszahnräder (20, 21; 20a. 21a) aus Kunststoff gefertigt sind, während die Ausgleichsgewichte (23, 24) aus Metall bestehen und an den Ausgleichszahnrädern befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs/ahnrä- 5" der(20,21;20a,21a)aus Metall oder einer Legierung geeigneter Dichte gefertigt und die Ausgleichsgewichte mi< ihnen aus einem Stück hergestellt sind.