DE3525445C2 - - Google Patents
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- DE3525445C2 DE3525445C2 DE19853525445 DE3525445A DE3525445C2 DE 3525445 C2 DE3525445 C2 DE 3525445C2 DE 19853525445 DE19853525445 DE 19853525445 DE 3525445 A DE3525445 A DE 3525445A DE 3525445 C2 DE3525445 C2 DE 3525445C2
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Kreissäge, insbesondere
mit manueller Zustellbewegung zwischen Werkzeug und
Werkstück, mit den Merkmalen des Oberbegriffs der
Ansprüche 1, 3, 6 und 12.
Bei der gattungsgemäßen Handkreissäge nach der US 22 39 317
weist das Sägeblatt, das längs seines gesamten
Umfanges mit einer durchgehenden Verzahnung versehen
ist, eine elliptische Gestalt auf, so daß die
Zähne unterschiedlichen radialen Abstand von dem Schwerpunkt
des Sägeblattes aufweist. Die Aufnahmebohrung für
das Sägeblatt ist symmetrisch bezüglich der Umfangsgestalt
des Sägeblattes angeordnet, womit das nicht kreisförmige
Sägeblatt ausgewuchtet auf der Sägewelle der
Handkreissäge sitzt.
Da die Sägezähne unterschiedlichen radialen Abstand
von der Drehachse der Sägewelle aufweisen, scheinen
sie aus der Sicht des Werkstückes eine periodische
Vor- und Rückbewegung auszuführen, während das
Sägeblatt den Sägeschnitt ausführt. Die Handkreissäge kann
dadurch leicht vorgeschoben werden, wenn die Zähne
mit dem geringen radialen Abstand von der Sägewelle
vor der Fläche stehen, von der das Material abgetragen
werden soll. Bei einer weiteren Drehung des Sägeblattes
bewegen sich die aufeinanderfolgenden Sägezähne nicht
nur in Schneidrichtung durch das Werkstück hindurch,
sondern sie führen gleichzeitig eine in Zustellrichtung
liegende Bewegung aus, wobei die Massenträgheit
der Handkreissäge ein Ausweichen des Werkzeuges entgegen
der Vorschubrichtung verhindert.
Es läßt sich auf diese Weise bei geringem Kraftaufwand
eine hohe Vorschubgeschwindigkeit erzielen. Allerdings
wird bei der bekannten Handkreissäge das Sägeblatt
stark ungleichmäßig abgenutzt, da die Hauptschneidarbeit
von denjenigen Sägezähnen ausgeführt wird, die,
in Drehrichtung gesehen, in demjenigen Bereich liegen,
in dem der Radius des Sägeblattes wieder ansteigt.
Die Zähne, die hinter demjenigen Zahn liegen, der, in
Drehrichtung gesehen, den größten radialen Abstand von
der Wellenachse aufweist, werden dagegen praktisch nicht
abgenutzt.
Bei Handkreissägen stellt das Sägeblatt das Verschleißteil
dar, das entweder ausgetauscht oder nachgeschärft
werden muß. Wegen der elliptischen Gestalt ist die
Schärfarbeit an dem Sägeblatt kompliziert und die
Herstellung des Sägeblattes bzw. das Nachschärfen entsprechend
teuer.
Bei der Handkreissäge nach der DE-PS 8 87 701 wird ein
Sägeblatt verwendet, bei dem die Zähne auf einem Kreis
liegen, der konzentrisch zu der Achse der Sägewelle ist.
Die Zähne sind in insgesamt vier Gruppen aufgeteilt, die
jeweils an den Ecken eines Quadrates liegen, während
zwischen diesen Zahngruppen das Sägeblatt ohne Zähne
abgeflacht ist.
Eine Verminderung der Vorschubkraft bzw. eine Erhöhung
der Vorschubgeschwindigkeit bei gleicher Vorschubkraft
wird deswegen mit dem bekannten Sägeblatt auch nicht
erreicht. Der höchste Punkt der Abflächung erreicht
nämlich nahezu Zahnhöhe und dient als Abweiser, um ein
Haken des in Drehrichtung ersten Zahnes jeder Gruppe
in dem Werkstück zu verhindern.
In der nicht vorveröffentlichten EP-A-O 1 75 910 ist eine
Kreissäge beschrieben, bei der die Sägewelle in einem
Lagerbock drehbar gelagert ist, der in dem Gehäuse der
Kreissäge um eine Achse pendeln kann, die zu der Sägewelle
parallel verläuft. Mit dem pendelnd gelagerten
Lagerbock ist eine Exzenteranordnung getrieblich
verbunden, die von der Antriebseinrichtung der Sägewelle
in Umdrehungen versetzt wird, so daß der Lagerbock
mit der Sägewelle eine Schwenkbewegung ausführt, die
das Sägeblatt in Vorschubrichtung sich vor- und zurückbewegen
läßt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe
der Erfindung, die eingangs genannte Kreissäge so weiterzubilden,
daß zum Erzielen höherer Schnittgeschwindigkeiten
bei gleicher Vorschubkraft bzw. verminderter
Schubkräfte bei gleicher Schnittgeschwindigkeit
handelsübliche kreisrunde Sägeblätter verwendet
werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kreissäge
mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 3, 6 oder 12 gelöst.
Die pendelnde Bewegung des Kreissägeblattes in Vorschubrichtung
gestattet es nämlich, die Massenträgheit der
Kreissäge und/oder des Werkstücks auszunutzen, um bei
gleicher von Hand erzeugter Andruckkraft größere Vorschubkräfte
zu erreichen. Im Augenblick des Zurückweichens
des Sägeblattes entgegen der Vorschubrichtung kann
mit geringem Kraftaufwand ein Zustellen zwischen dem
Werkzeug und dem Werkstück erreicht werden, während bei
der anschließenden Vorwärtsbewegung des Sägeblatts in
Zustellrichtung die Massenträgheit des Werkzeugs und/oder
des Werkstücks ein rückwärtiges Ausweichen einer der
beiden Komponenten in Richtung entgegen der Zustellbewegung
weitgehend verhindert, so daß periodisch wiederkehrend
sehr hohe Vorschubkräfte erzeugt werden können,
die deutlich über dem Wert liegen, der mit Kreissägen
nach dem Stand der Technik erreicht werden kann.
Entsprechend der erhöhten Vorschubkraft ist folglich
eine höhere Schnittgeschwindigkeit möglich bzw. es
läßt sich umgekehrt bei gegebener Schnittgeschwindigkeit
mit einer geringeren Vorschubkraft arbeiten,
was einer vorzeitigen Ermüdung der Bedienperson entgegenwirkt.
Der Begriff Schnittrichtung soll nachfolgend in Anlehnung
an die Begriffe nach DIN 6581 verstanden sein. Hiernach
ist die Schnittrichtung eines Kreissägeblattes die
Tangente an jedem mit dem Werkstück in Eingriff stehenden
Zahn, die senkrecht auf dem durch die entsprechende
Zahnspitze hindurchlaufenden Radius steht.
Die gewünschte periodische Bewegungskomponente läßt sich
grundsätzlich auf zweierlei Arten erreichen, nämlich
entweder durch eine entsprechende Gestalt des Kreissägeblattes
oder durch eine bewegliche Lagerung des Kreissägeblattes.
Im ersteren Falle bleibt die Sägewelle
relativ zum Gehäuse ortsfest, während sie im anderen
Falle eine quer zu ihrer Drehachse verlaufende hin-
und hergehende Bewegung ausführt.
Im einfachsten Fall läßt sich die Bewegungskomponente
in Vorschubrichtung dadurch erreichen, daß ein an sich
bekanntes Kreissägeblatt mit Kreisform exzentrisch auf
der Sägewelle aufgenommen ist. Während eines Drehwinkelbereiches
scheint hierbei das Kreissägeblatt aus
der Sicht des Werkstücks scheinbar zurückzuweichen,
während es sich im daran anschließenden Drehwinkelbereich
in Richtung der Zustellbewegung auf das Werkstück
zu bewegt. Wenn dabei die Kreissäge und das Werkstück
ortsfest zueinander bleiben, entsteht eine entsprechend
große Kraftkomponente in Vorschubrichtung,
die nicht von Hand, sondern von dem Antrieb aufgebracht
werden muß.
Hierbei ist es zweckmäßig, wenn auf der Sägewelle ein
Ausgleichsgewicht angebracht ist, durch das die
Unwucht des exzentrisch eingespannten Kreissägeblattes
ausgeglichen wird.
In dem oben erläuterten Fall tritt eine ungleichförmige
Abnutzung der Sägezähne auf, insofern, als
diejenigen Sägezähne, die, bezogen auf eine Richtung
entgegen der Drehrichtung des Sägeblattes, auf
zunehmend größerem Radius von der Drehachse der
Sägewelle sitzen, einem wesentlich größeren Verschleiß
ausgesetzt sind, als die Sägezähne, die im Bereich
zwischen dem größten und dem kleinsten Schnittkreisradius
liegen. Die ungleichförmige Abnutzung läßt
sich dadurch berücksichtigen, daß von Zeit zu Zeit
das Kreissägeblatt auf der Sägewelle um einen der
Abnutzung entsprechenden Winkel gedreht wird, so daß
die abgenutzten Sägezähne gleichsam "in den Schatten"
der nunmehr hauptsächlich schneidenden Sägezähne
treten.
Eine um den Umfang gleichmäßige Abnutzung des Kreissägeblattes
läßt sich erzielen, wenn die Sägewelle
periodisch das Kreissägeblatt in Vorschubrichtung
vordrückt. Hierfür ist zwar ein größerer Lagerungsaufwand
erforderlich, doch ist andererseits die Abnutzung
des Kreissägeblattes gleichmäßiger.
Um die gewünschte translatorische Bewegung der
Sägewelle zu erzielen, kann diese entweder auf einem
Exzenter sitzen oder in einem pendelnd in dem Gehäuse
gelagerten Lagerblock gelagert sein. Im Falle der Exzenteranbringung
wird die Konstruktion sehr einfach,
wenn der Exzenter von einem Stirnzahnrad gebildet
ist, das sich in einem in dem Gehäuse ortsfesten
Innenzahnrad abwälzt und das drehbar auf einem exzentrischen
Zapfen zu einer zu dem Innenzahnrad konzentrischen
Ausgangswelle der Antriebseinrichtung sitzt,
wobei die Sägewelle zu dem Stirnzahnrad konzentrisch
ist. Die Achse der Sägewelle vollführt hierbei eine
Zykloidenbewegung, wobei sich gleichzeitig die Sägewelle
entgegen der Umlaufrichtung des Außenstirnzahnrades
in dem Innenzahnrad dreht.
Die dabei auftretende Unwucht läßt sich ohne weiteres
durch ein mit dem Außenstirnzahnrad synchron umlaufendes
Auswuchtgewicht kompensieren.
Die Exzenterkonstruktion hat zwar gegenüber der
Verwendung eines pendelnden Lagerbocks den Vorteil der
größeren Einfachheit, doch läßt sich mit dem Lagerbock
die Sägewelle unter Umständen dichter an die
Führungsfläche für das Werkstück heranbringen, so
daß die Ausnutzung des Sägeblattes verbessert wird,
d.h. bei gegebenem Durchmesser des Kreissägeblattes
größere Schnittiefen erzielt werden können.
Die Kraft zum pendelnden Antrieb des Lagerbocks kann
entweder der Antriebsleistung der Sägewelle entnommen
werden oder durch einen getrennten Schwingantrieb für
den Lagerbock zustandekommen. In beiden Fällen ist
die Sägewelle in einem Lagerbock drehbar gelagert,
der in dem Gehäuse um eine zu der Sägewelle parallele
Pendelachse pendelnd gelagert ist, wobei die die Pendelachse
und die Achse der Sägewelle schneidende Normale
etwa rechtwinklig zu der Vorschubrichtung verläuft.
Das Getriebe zum Antrieb der Sägewelle bzw. die Lagerung
des Lagerbocks vereinfacht sich, wenn die Pendelachse
koaxial zu einer Ausgangswelle der Antriebswelle verläuft.
In diesem Falle kann die Ausgangswelle
gleichzeitig als einer der Lagerzapfen zur
Aufhängung des Lagerbocks herangezogen werden. Zweckmäßigerweise
sitzt dabei auf der Ausgangswelle drehfest
ein Stirnzahnrad, das mit einem auf der Sägewelle
drehfesten Stirnzahnrad kämmt. Bei der Pendelbewegung des
Lagerbocks um die Achse der Ausgangswelle bleiben der
Achsabstand und damit die Eingriffsverhältnisse konstant.
Wenn die Antriebsenergie für die pendelnde Bewegung des
Lagerbocks der Hauptantriebseinrichtung für das Kreissägeblatt
entnommen werden soll, genügt es, auf der
Sägewelle einen Nocken mit wenigstens einer Erhöhung
vorzusehen, der mit einer an dem Gehäuse ortsfesten
Anlagefläche zusammenwirkt. Bei der Rotation der Sägewelle
stützt sich so die Sägewelle periodisch an der
Anlagefläche ab, wodurch das Sägeblatt in Richtung
der Vorschubbewegung nach vorne bewegt wird. Die
Rückführungskraft, die den Nocken zurück gegen die
Anlagefläche führt, kommt aus der von Hand aufgebrachten
Vorschubkraft. Es ist aber auch möglich, neben dem
Lagerbock einen Elektromagneten vorzusehen, der zusammen
mit dem Lagerbock einen Schwingankermotor bildet,
der die Bewegungskomponente in Vorschubrichtung
erzeugt.
Je nachdem, ob bei dieser Lösung der Lagerbock als
weichmagnetischer oder permanent magnetischer Anker
des Schwingankermotors ausgeführt wird, läßt sich
entweder eine Hubfrequenz erzeugen, die entweder gleich
der doppelten oder gleich der einfachen speisenden
Netzfrequenz ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Tauchkreissäge gemäß der Erfindung in
einer Seitenansicht mit teilweise aufgebrochenem
Gehäuse,
Fig. 2 die Handkreissäge nach Fig. 1 in einem axialen
Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schnittkraftverhältnisse
der Kreissäge nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Handkreissäge gemäß der Erfindung mit
pendelnd aufgehängter Sägewelle und Schwingankerantrieb
im Ausschnitt und geschnitten längs
einer Linie IV-IV nach Fig. 5,
Fig. 5 die Handkreissäge nach Fig. 4, geschnitten entlang
der Linie V-V,
Fig. 6 eine Handkreissäge gemäß der Erfindung mit pendelnd
gelagerter Sägewelle und Nockenantrieb im Ausschnitt,
geschnitten entlang einer Linie VI-VI
nach Fig. 7,
Fig. 7 die Handkreissäge nach Fig. 6, geschnitten entlang
der Linie VII-VII und
Fig. 8 eine Handkreissäge gemäß der Erfindung mit
exzentrisch aufgespanntem Sägeblatt, in einem
Längsschnitt.
In den Fig. 1 und 2 ist als Beispiel für eine Kreissäge
mit manueller Vorschubbewegung zwischen Werkzeug
und Werkstück eine Handkreissäge 1, speziell eine Tauchkreissäge
für die Holzbearbeitung, veranschaulicht.
Die Kreissäge 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das in bekannter
Weise um zwei Achsen beweglich an einer Fußplatte
3 angelenkt ist, so daß Gehrungs- und Tauchschnitte
möglich sind. In dem Gehäuse 2 befindet sich
eine Antriebseinrichtung in Gestalt eines beispielsweise
mit Wechselspannung betriebenen Universalmotors
4, durch den ein in dem Gehäuse 2 ebenfalls drehbar
gelagertes Kreissägeblatt 6 in Umdrehungen zu versetzen
ist, das auf einer Sägewelle 7 aufgespannt ist und in
einer in Richtung auf die Fußplatte 3 offenen Schutzhaube
8 läuft.
Der beispielsweise mit Wechselspannung gespeiste Universalmotor
4 weist einen Anker 9 auf, der drehfest
auf einer Ankerwelle 11 sitzt, die ihrerseits mittels
zweier Rillenkugellager 12 und 13 ortsfest in dem
Gehäuse 2 drehbar gelagert ist. Der Anker 9 kann sich
so um seine freie Drehachse 14 drehen.
Der in dem Rillenkugellager 12 sitzende Stummel der
Ankerwelle 11 trägt an seiner freien Stirnseite 14 einen
zylindrischen Zapfen 15, dessen Längsachse parallel,
jedoch seitlich versetzt, zu der Drehachse 14 der Ankerwelle
11 verläuft; die Längsachse 16 des Exzenterzapfens
15 fällt mit der Längsachse 16 der Sägewelle 7
zusammen, auf der mittels Flanschen 17 und 18 sowie
einer in das freie Ende der Sägewelle 7 eingedrehten
Befestigungsschraube 19 das Kreissägeblatt 6 aufgeflanscht
ist. Die Sägewelle 7 ist an einer dem Kreissägeblatt 6
benachbarten Stirnseite 21 eines Stirnzahnrades 22 angeformt,
und zwar koaxial zu diesem Zahnrad, das auf
seiner anderen Stirnseite 23 einen zylindrischen Fortsatz
24 aufweist, in dem ein Sitz für zwei Rillenkugellager
25 und 26 ebenfalls koaxial eingearbeitet
ist. Die beiden Rillenkugellager 25 und 26 sind in
dem zylindrischen Fortsatz 24 in bekanntet Weise axial
gesichert; die Sicherungselemente sind der Übersichtlichkeit
halber weggelassen.
Mit ihren Innenlaufringen stecken die beiden Rillenkugellager
spielfrei und wiederum axial gesichert auf
dem Exzenterzapfen 15, so daß insgesamt das Zahnrad
22 in Achsrichtung gesichert mit der Ankerwelle 11 drehbar
gekuppelt ist.
Mit seinen am Umfang angeordneten Zähnen kämmt das
Stirnzahnrad 22 in einem in dem Gehäuse 2 ortsfesten
und drehgesicherten Innenstirnzahnrad 27, dessen
Symmetrieachse in der Verlängerung der Drehachse 14
des Ankers 9 verläuft bzw. mit dieser fluchtet.
Wenn bei dieser Anordnung der Anker 9 durch Einschalten
der Versorgungsspannung in Umdrehungen versetzt wird,
läuft der Exzenterzapfen 15 längs einer Kreisbahn um
die Rotationsachse 14, wobei der Radius dieser Kreisbahn
dem radialen Versatz zwischen der Rotationsachse
14 und der Drehachse 16 des Exzenterzapfens 15 entspricht.
Hierdurch wird das auf dem Exzenterzapfen
15 drehbar gelagerte Stirnzahnrad 22 längs dem drehfesten
Innenzahnrad 27 geführt, ohne daß dabei die
Zähne der beiden beteiligten Zahnräder 22, 27 außer
Eingriff kommen. Es kommt deshalb eine Abwälzbewegung
des Stirnzahnrades 22 in dem Innenzahnrad 27 zustande
und, während der Mittelpunkt des Stirnzahnrades 22 längs
der durch den Exzenterzapfen 15 vorgegebenen Kreisbahn
läuft, dreht sich das Stirnzahnrad 22 in der entgegengesetzten
Richtung um seine eigene Achse, nämlich der
Drehachse 16. Folglich vollführt auch die mit dem
Stirnzahnrad 22 einstückig koaxial verbundene Sägewelle
7 eine kombinierte Dreh- und Orbitalbewegung,
insofern, als sie sich zusammen mit dem Exzenterzapfen
15 längs der besagten Kreisbahn bewegt, während sie
sich gleichzeitig um ihre eigene Achse 16 dreht.
Um die hierdurch von dem Kreissägeblatt 6 erzeugte
Unwucht auszugleichen, ist ein Auswuchtgewicht 28
vorgesehen, das sich synchron mit dem Stirnzahnrad
22 bewegt, wozu das Auswuchtgewicht 28 beispielsweise
auf dem zylindrischen Fortsatz 24 angebracht ist. Die
effektive Masse des Auswuchtgewichtes 28 und der
Abstand von der Drehachse 14 richten sich in bekannter
Weise nach der Masse des Kreissägeblattes 6 und
dem Abstand von dessen Schwerpunkt von ebenfalls der
Drehachse 14.
Falls die Drehzahl des Kreissägeblattes 6 zu hoch ist,
wenn die gezeigte Anordnung verwendet wird, ist es
auch ohne weiteres möglich, zwischen der Ankerwelle
11 und dem Exzenter 15 ein Untersetzungsgetriebe
vorzusehen. In diesem Falle würde die Ankerwelle 11
ein Eingangszahnrad antreiben, während der Exzenterzapfen
15, ähnlich der gezeigten Form, an einer Ausgangswelle
des Getriebes angebracht ist, d. h., die
Ankerwelle 11 entspräche dann der Ausgangswelle des
von dem Motor 4 angetriebenen Getriebes.
Die oben erwähnte überlagerte Orbital- und Rotationsbewegung
der Sägewelle 7 führt dazu, daß der Schnittbewegung
von am Umfang des Sägeblattes 6 sitzenden
Sägezähnen 29 eine periodische Bewegung in Vorschubrichtung
überlagert ist, wie dies schematisch anhand
von Fig. 3 erläutert ist. Die auf das Werkzeug, nämlich
das Kreissägeblatt 6 bezogene Schnittrichtung ist ensprechend
DIN 6581 eine Gerade 31, die in der Ebene
des Sägeblattes 6 liegt und durch die Schneidespitze
des jeweils betrachteten Sägezahns 29 verläuft; die
Gerade 31 schließt mit dem durch die Schneidspitze
eben dieses Zähnezahns 29 verlaufenden Radius einen
Winkel von 90° ein. Der Radius geht dabei vom wahren
Rotationsmittelpunkt des Sägeblattes 6 aus, in diesem
Falle von der Achse 16. Folglich ändert sich die Winkellage
der Schnittrichtung 31 im Raum, wenn mit dem
Sägeblatt 6 ein in Fig. 3 gezeigtes Werkstück 33
durchtrennt wird. An der Unterseite des brettförmigen
Werkstücks 33 schließt die Schnittrichtung 31 mit
einer Horizontalen einen kleineren Winkel ein als an
der Oberseite, wo die Schnittrichtung durch einen
Pfeil 31′ veranschaulicht ist.
Die Vorschubrichtung hingegen veranschaulicht ein
Pfeil 34, der in einer Ebene liegt, die die Achse 16
der Sägewelle 7 rechtwinklig schneidet und der bei
der veranschaulichten Tauchkreissäge parallel zu der
Oberseite des Werkstücks 33 verläuft.
Da bei der erläuterten Kreissäge 1 das Sägeblatt 6
infolge der Befestigung auf dem exzentrisch laufenden
Strirnzahnrad 22 gleichzeitig eine Orbitalbewegung mit
einem Radius von wenigen Millimetern vollführt, weicht
bei gleichmäßigem Vorschieben der Kreissäge 1 von Hand
das Sägeblatt 6 relativ zu der vor den Zähnen 29 liegenden
Schnittfläche in dem Werkstück 33 periodisch
vor und zurück. Da während des Zurückweichens des
Sägeblattes 6 relativ zu der vor den Sägezähnen 29
liegenden Schnittfläche die Kreissäge 1 von Hand leicht
vorgeschoben werden kann, entsteht eine größere Vorschubkraft,
d. h. Kraft in Richtung des Pfeils 34, sobald
das Sägeblatt 6 auf dem Weg seiner Orbitalbewegung
wieder in Richtung auf die Schnittfläche in dem
Werkstück 33 vorbewegt wird. Bei diesem Vorbewegen
hätte das Gehäuse 2 samt den mit ihm verbundenen Bauelementen
an sich die Tendenz, entgegen der Vorschubrichtung
34 auszuweichen, woran es jedoch infolge
der Massenkräfte gehindert wird. Eine erhöhte Kraft
in Vorschubrichtung 34 ist die zwangsläufige Folge,
ohne daß der Benutzer der Kreissäge 1 diese mit
größerer Kraft vorschieben muß.
Bei entsprechender Wahl des Übersetzungsverhältnisses
zwischen dem Stirnzahnrad 22 und dem Innenzahnrad 27
wird außerdem sichergestellt, daß die Sägezähne 29
längs dem Umfang des Kreissägeblattes 6 gleichmäßig
abgenutzt werden, da der Ort der erhöhten Vorschubkraft
längs dem Umfang des kreisförmigen Sägeblattes
6 allmählich wandert.
In den Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Kreissäge 1 veranschaulicht, bei der ebenfalls
der Schnittbewegung 31 eine periodische Bewegung
in Vorschubrichtung 34 überlagert ist bzw. bei der
die Kraft in Vorschubrichtung 34 pulsiert. Dieses
Pulsieren, das bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
durch eine Exzenterbewegung bzw. Zykloidenbewegung
zustandegekommen ist, wird bei dem nachfolgenden
Ausführungsbeispiel mittels einer pendelnd gelagerten
Sägewelle 7 erreicht. Im übrigen sind Bauelemente,
die bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
bereits beschrieben sind und in den Fig. 4 und 5 in
entsprechender Weise wiederkehren, mit denselben Bezugszeichen
versehen.
In Fig. 4 steht die Ankerwelle 11 aus dem Rillenkugellager
12 in Richtung auf das Sägeblatt 6 vor und
dient gleichzeitig als einer der Lagerzapfen für einen
pendelnd gelagerten, im Querschnitt etwa U-förmigen
Lagerbock 35. Dieser besteht aus zwei zueinander parallelen
und zu der Rotationsachse 14 der Ankerwelle 11
rechtwinkligen Seitenwänden 36 und 37, die an ihrer
Unterkante durch einen Steg 38 miteinander verbunden
sind. Die Seitenwand 36 enthält einen zu der Ankerwelle
14 konzentrischen Lagersitz 39, in dem axial gesichert,
ein Rillenkugellager 40 steckt, das auf einem
aus dem Rillenkugellager 12 herausragenden Wellenstummel
41 der Ankerwelle 11 sitzt. Hiermit fluchtend
steckt in einer entsprechenden Bohrung der anderen
Wand 37 drehfest ein Lagerzapfen 42, der von dem Lagerbock
35 wegweist und drehbar in einer Lagerbüchse 43 des Gehäuses
2 gegenüber der Ankerwelle 11 aufgenommen ist. Der
so gelagerte Lagerbock 35 kann eine Drehbewegung um die
Rotationsachse 14 ausführen.
Unterhalb des Wellenstummels 41 befindet sich die Sägewelle
7, die mittels zweier weiterer Rillenkugellager
44 und 45 in dem Lagerbock 35 drehbar aufgenommen ist.
Die Rillenkugellager 44 und 45 stecken in entsprechenden
Lagerbohrungen der Seitenwand 36 bzw. 37 des Lagerbocks
35. Die Drehachse der Sägewelle 16 verläuft somit
achsparallel zu der Ankerwelle 11 und wird von
dieser über ein Stirnzahnradgetriebe in Umdrehungen
versetzt. Auf der Sägewelle 7 ist zu diesem Zweck drehfest
ein Stirnzahnrad 46 axial gesichert befestigt,
das mit einem Ritzel 47 auf der Ankerwelle 11 kämmt und
zwischen den Seitenwänden 36 und 37 angeordnet ist. Das
Ritzel 47 kann in bekannter Weise einstückiger Bestandteil
der Ankerwelle 11 sein.
Um dem Lagerbock 35 eine Pendelbewegung um die Rotationsachse
14 zu erteilen, sitzt in dem Gehäuse 2 neben dem
Steg 38 ein Elektromagnet 48 mit einer Magnetwicklung
49, durch die ein Weicheisenkern 51 hindurchführt. Der
Weicheisenkern 51 weist außerhalb der Magnetspule 49
zwei Polflächen auf, von denen, wegen der geschnittenen
Darstellung, lediglich die Polfläche 52 sichtbar ist.
Die Polflächen stehen gegenüber einer entsprechenden
Gegenfläche 53 an dem Steg 38, der zumindest im Bereich
der Polfläche 53 weichmagnetisch ausgeführt ist. Der
Elektromagnet 48 bildet so zusammen mit dem Lagerbock
35 einen Schwingankermotor, dessen Schwinganker der
Lagerbock 35 selbst darstellt.
Um ein zu weites Ausweichen des Lagerbocks 35 infolge
der Vorschubkräfte zu unterbinden, weist das Gehäuse
2 im Inneren einen Anschlag 54 auf, an den sich der
Lagerbock 35 mit seinem Steg 38 anlegen kann. Der Lagerbock
35 kann also zwischen den Polflächen 52 und
dem Anschlag 54 begrenzt hin- und herpendeln und die
Sägewelle 7 vollführt eine Pendelbewegung quer zu
ihrer Rotationsachse 16 von wenigen Millimetern.
Die insoweit beschriebene Handkreissäge 1 arbeitet
folgendermaßen: Nach dem Einschalten des Versorgungsstroms
für den Antriebsmotor 4 beginnt sich der Anker
9 zu drehen, der daraufhin über das Ritzel 47 das
Stirnzahnrad 46 in Umdrehungen versetzt. Zusammen
mit dem Stirnzahnrad 46 rotiert das damit über die
Sägewelle 7 drehfest gekuppelte kreisförmige Sägeblatt
6 um die Drehachse 16. Gleichzeitig mit dem Einschalten
des Stroms für den Antriebsmotor 4 wird auch der
Elektromagnet 48 mit einem Wechselstrom beaufschlagt,
der daraufhin mit periodisch schwankender Kraft den
Lagerbock 35 in Richtung auf seine Polflächen 52 anzieht,
die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bezogen
auf die Vorschubrichtung 34, vor der Sägewelle
7 liegen. Dieser von dem Elektromagneten 48 ausgeübten
pulsierenden Kraft wirkt die Vorschubkraft entgegen,
mit der der Benutzer der Kreissäge 1 diese gegen das
Werkstück vorschiebt. Diese Vorschubkraft ist bestrebt,
den Lagerbock 35 in Richtung auf die Anlage an dem
Anschlag 54 entgegen der Vorschubrichtung 34 zu
verschwenken.
Es wird so, wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel,
bezogen auf das Werkstück 33, eine hin- und hergehende
Bewegung des Kreissägeblattes 6 in Vorschubrichtung 34
erreicht, die der Rotation des Sägeblattes 6 und damit
der Schnittbewegung in Richtung 31 bzw. 31′ überlagert
ist. Das Sägeblatt 6 wird, wie vorher, periodisch in
Vorschubrichtung bewegt, wobei die Massenträgheit
der übrigen Teile der Kreissäge eine entsprechende
Erhöhung der Vorschubkraft bewirken.
Bei einem weichmagnetischen Schwinganker, also einem
weichmagnetisch ausgebildeten Lagerbock 35, beträgt
die Frequenz, mit der der Lagerbock 35 pendelnd
hin- und herbewegt wird, das Doppelte der Frequenz der
Wechselspannung, die die Magnetspule 49 beaufschlagt.
Falls diese Frequenz zu hoch ist, kann der Lagerbock
35 im Bereich der Polflächen 53 permanentmagnetisch
ausgebildet sein, und zwar so, daß der einen Polfläche
52 des Elektromagneten 48 der eine magnetische Pol und
der anderen Polfläche der andere magnetische Pol gegenüberliegt.
In diesem Falle ist die Schwingfrequenz des
pendelnd gelagerten Lagerbocks 35 gleich der
Wechselspannungsfrequenz für den Elektromagneten 48.
Unter Umständen läßt sich eine Verbesserung des
Wirkungsgrades des Schwingankermotors, bestehend aus dem
Elektromagneten 48 und dem Lagerbock 35 erreichen,
wenn der Lagerbock 35 durch eine nicht veranschaulichte
Feder in Richtung auf den Anschlag 54 vorgespannt
ist. Durch geeignete Abstimmung der Federhärte
auf die bewegten Massen, die die Masse des Sägeblattes
6 mit einschließen, läßt sich eine Resonanzabstimmung
erreichen.
Eine andere Art, die pendelnde Bewegung des Lagerblocks
35 zu erzielen, ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.
Der Aufbau dieser Handkreissäge 1 entspricht weitgehend
dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5, lediglich
mit dem Unterschied, daß der Elektromagnet 48 entfällt
und statt dessen auf der Sägewelle 7 ein Nocken
55 drehfest zwischen dem Lagerbock 35 und dem
Sägeblatt 6 befestigt ist. Mit dem Nocken 55 wirkt eine
an dem Gehäuse 2 ortsfest angebrachte Anschlagfläche
56 zusammen, die sich, bezogen auf die Vorschubrichtung
34, hinter der Sägewelle 7 befindet. Bei rotierender
Sägewelle 7, die wie vorher, von dem Anker 9 über die
Zahnräder 47 und 46 in Umdrehungen versetzt wird,
stößt der an dem Anschlag 56 anliegende Nocken 55
entsprechend seinen Erhöhungen die Sägewelle 7 in
Vorschubrichtung 34 vor, wodurch wiederum die oben
erwähnte zusätzliche Bewegungskomponente in
Vorschubrichtung entsteht, die zu einer periodischen Vorschubkrafterhöhung
führt. Dazu ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 4 und 5, wiederum die Anordnung
so getroffen, daß eine Normale, die die Sägewelle 7
und die Pendelachse des Lagerbocks 35, d. h. die
Rotationsachse 14 des Ankers 9 schneidet, etwa
senkrecht auf der Vorschubrichtung 34 steht, wenn einmal
von der Pendelbewegung, die nur wenige Grad beträgt,
abgesehen wird.
Im Gegensatz zu beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen
tritt bei der Nockensteuerung eine ungleichförmige
Abnutzung des Sägeblattes 6 auf, da die
maximale Vorschubkraft wegen der starren Kopplung
zwischen dem Sägeblatt 6 und dem Nocken 55 immer bei
denselben Sägezähnen 29 erscheint. Es ist deshalb
ein periodisches Umsetzen des Sägeblattes 6 erforderlich.
Wenn eine ungleichförmige Abnutzung des Sägeblattes
6 weniger störend ist als der erhöhte Getriebeaufwand,
läßt sich die periodische Erhöhung der Vorschubkraft
und die Ausnutzung der Massenträgheit der
Kreissäge bzw. des Werkstücks auch dadurch erreichen, daß
das kreisrunde Sägeblatt auf der in dem Gehäuse
2 ortsfest gelagerten Sägewelle 7 exzentrisch gespannt
wird, wie dies Fig. 8 zeigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 der Handkreissäge
1 ist die Sägewelle 7 in dem Gehäuse 2 mittels
eines Rillenkugellagers 57 und einer Lagerbüchse 58
unterhalb des Rillenkugellagers 12 ortsfest gelagert.
Der Antrieb der Sägewelle 7 geschieht über das Ritzel
47 und das bereits beschriebene Stirnzahnrad 46. Einer
der beiden Halteflansche 17 oder 18, vornehmlich der
Halteflansch 17, trägt einen zu der Drehachse 16
exzentrischen zylindrischen Zentrierbund 59, der in der
Aufnahmebohrung des Sägeblattes 6 steckt.
Wenn hierbei die Sägewelle 7 vom Antriebsmotor 4 in
Umdrehungen versetzt wird, läuft das Sägeblatt 6
exzentrisch um die Drehachse 16 um, wodurch, bezogen auf
das zu bearbeitende Werkstück, wie vorher, die periodische
Bewegung in Vorschubrichtung zustandekommt.
Die entstehende Unwucht läßt sich in bekannter Weise
durch ein synchron mit dem Sägeblatt 6 umlaufendes
Auswuchtgewicht auf der Sägewelle 7 kompensieren.
Claims (14)
1. Kreissäge, insbesondere mit manueller Zustellbewegung
zwischen Werkzeug und Werkstück, mit einem eine Antriebseinrichtung
enthaltenden Gehäuse, in dem eine
von der Antriebseinrichtung in Umdrehung zu versetzende
Sägewelle drehbar gelagert ist, auf der
ein am Umfang Sägezähne tragendes und am Umfang schneidendes
Kreissägeblatt drehfest gehaltert ist, wobei
die Zustellbewegung im wesentlichen längs einer Geraden
erfolgt, die in einer die Sägewelle rechtwinklig
schneidende Ebene verläuft, und der Schnittbewegung
eine periodische Bewegung oder Bewegungskomponente
in Richtung der Zustellbewegung überlagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (6) Kreisform
aufweist und außermittig auf der Sägewelle (7)
sitzt, derart, daß der Mittelpunkt des Sägeblattes
seitlich neben der Drehachse (16) der Sägewelle (7)
liegt (Fig. 8).
2. Kreissäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß synchron mit dem Sägeblatt (6) ein Ausgleichsgewicht
zur Kompensation der von dem exzentrisch
aufgenommenen Sägeblatt (6) ausgehenden Unwucht
umläuft.
3. Kreissäge, insbesondere mit manueller Zustellbewegung
zwischen Werkzeug und Werkstück, mit einem eine
Antriebseinrichtung enthaltenden Gehäuse, in dem eine
von der Antriebseinrichtung in Umdrehungen zu
versetzende Sägewelle drehbar gelagert ist, auf der
ein am Umfang Sägezähne tragendes und am Umfang schneidendes
Kreissägeblatt drehfest gehaltert ist, wobei
die Zustellbewegung im wesentlichen längs einer
Geraden erfolgt, die in einer die Sägewelle rechtwinklig
schneidende Ebene verläuft, und der Schnittbewegung
eine periodische Bewegung oder Bewegungskomponente
in Richtung der Zustellbewegung überlagert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (6) Kreisform aufweist und die Sägewelle (7) in dem
Gehäuse (2) quer zu ihrer Längsachse (16) beweglich
ist und bei ihrer Rotation um die eigene Achse (16)
sich längs einer geschlossenen Bahn bewegt, die in
einer zu der Drehachse (16) rechtwinkligen Ebene
liegt.
4. Kreissäge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sägewelle (7) auf einem umlaufenden Exzenter
(22) sitzt.
5. Kreissäge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Exzenter von einem Stirnzahnrad (22) gebildet
ist, das sich in einem in dem Gehäuse (2) ortsfesten
Innenzahnrad (27) abwälzt und das drehbar
auf einem exzentrischen Zapfen (15) einer zu dem
Innenzahnrad (27) konzentrischen Ausgangswelle
(11) der Antriebseinrichtung (4) sitzt, und daß
die Sägewelle (7) zu dem Stirnzahnrad (22) konzentrisch
ist.
6. Kreissäge, insbesondere mit manueller Zustellbewegung
zwischen Werkzeug und Werkstück, mit einem eine Antriebseinrichtung
enthaltenden Gehäuse, in dem eine
von der Antriebseinrichtung in Umdrehungen zu versetzende
Sägewelle drehbar gelagert ist, auf der
ein am Umfang Sägezähne tragendes und am Umfang schneidendes
Kreissägeblatt drehfest gehaltert ist, wobei
die Zustellbewegung im wesentlichen längs einer Geraden
erfolgt, die in einer die Sägewelle rechtwinklig
schneidende Ebene verläuft, und der Schnittbewegung
eine periodische Bewegung oder Bewegungskomponente
in Richtung der Zustellbewegung überlagert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (6) Kreisform aufweist und die Sägewelle (7) in einem
Lagerbock (35) drehbar gelagert ist, der in dem
Gehäuse (2) um eine zu der Sägewelle (7) parallele
Pendelachse (14) pendelnd gelagert ist, wobei die die
Pendelachse (14) und die Achse (16) der Sägewelle
(7) schneidende Normale etwa rechtwinklig zu der
Vorschubrichtung (34) verläuft, und daß der Lagerbock
(35) einen Schwinganker eines elektromagnetischen
Schwingankermotors bildet.
7. Kreissäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingankermotor (35, 48) wenigstens
einen Polschuh aufweist, der derart angeordnet ist,
daß er dem Lagerbock (35) eine Kraft erteilt,
derart, daß die in ihm drehbar gelagerte Sägewelle
(7) in Vorschubrichtung (34) translatorisch
bewegbar ist.
8. Kreissäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polfläche (52) in Richtung der Zustellbewegung
(34) vor der Sägewelle (7) liegt und
einer Gegenpolfläche (53) an dem Lagerbock (35)
gegenübersteht.
9. Kreissäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die andere Polfläche
des Elektromagneten (48) auf derselben Seite der
Sägewelle (7) wie der erste Polschuh (52) liegt.
10. Kreissäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerbock (35) wenigstens im Bereich gegenüber
den Polflächen (52) des Elektromagneten
(48) weichmagnetisch ist.
11. Kreissäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerbock (35) einen Permanentmagneten enthält,
der mit dem Elektromagneten (48) zusammenwirkt.
12. Kreissäge, insbesondere mit manueller Zustellbewegung
zwischen Werkzeug und Werkstück, mit einem eine
Antriebseinrichtung enthaltenden Gehäuse, in dem eine
von der Antriebseinrichtung in Umdrehungen zu versetzende
Sägewelle drehbar gelagert ist, auf der
ein am Umfang Sägezähne tragendes und am Umfang schneidendes
Kreissägeblatt drehfest gehaltert ist, wobei
die Zustellbewegung im wesentlichen längs einer
Geraden erfolgt, die in einer die Sägewelle rechtwinklig
schneidende Ebene verläuft, und der Schnittbewegung
eine periodische Bewegung oder Bewegungskomponente
in Richtung der Zustellbewegung überlagert ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sägeblatt (6) Kreisform aufweist und die Sägewelle (7) in einem
Lagerbock (35) drehbar gelagert ist, der in dem
Gehäuse (2) um eine zu der Sägewelle (7) parallele
Pendelachse (14) pendelnd gelagert ist, wobei die die
Pendelachse (14) und die Achse (16) der Sägewelle
(75) schneidende Normale etwa rechtwinklig zu der
Vorschubrichtung (34) verläuft, und daß auf der Sägewelle
(7) ein Nocken (55) drehfest sitzt, der mit
einer an dem Gehäuse (2) ortsfesten Gegenfläche (56)
zusammenwirkt, die sich, bezogen auf die Vorschubrichtung
(34), hinter der Sägewelle (7) befindet.
13. Kreissäge nach Anspruch 6 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pendelachse (14) koaxial zu einer Ausgangswelle
(11) der Antriebseinrichtung (4) verläuft.
14. Kreissäge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangswelle (11) drehfest ein Stirnzahnrad
(47) trägt, das mit einem auf der Sägewelle
(7) drehfesten Stirnzahnrad (46) kämmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853525445 DE3525445A1 (de) | 1985-05-07 | 1985-07-17 | Kreissaege, insbesondere mit manueller zustellbewegung zwischen werkzeug und werkstueck |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3516314 | 1985-05-07 | ||
DE19853525445 DE3525445A1 (de) | 1985-05-07 | 1985-07-17 | Kreissaege, insbesondere mit manueller zustellbewegung zwischen werkzeug und werkstueck |
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DE3525445A1 DE3525445A1 (de) | 1986-11-13 |
DE3525445C2 true DE3525445C2 (de) | 1988-07-14 |
Family
ID=25832017
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853525445 Granted DE3525445A1 (de) | 1985-05-07 | 1985-07-17 | Kreissaege, insbesondere mit manueller zustellbewegung zwischen werkzeug und werkstueck |
Country Status (1)
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-
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- 1985-07-17 DE DE19853525445 patent/DE3525445A1/de active Granted
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