(19) |
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(11) |
EP 2 024 150 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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28.07.2010 Patentblatt 2010/30 |
(22) |
Anmeldetag: 28.03.2007 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2007/052967 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/131831 (22.11.2007 Gazette 2007/47) |
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(54) |
HANDWERKZEUGMASCHINE MIT OSZILLIEREND UND PENDELND ANGETRIEBENEM WERKZEUG
PORTABLE POWER TOOL HAVING A TOOL DRIVEN IN AN OSCILLATING AND PENDULOUS MANNER
MACHINE-OUTIL À MAIN AVEC OUTIL ENTRAÎNÉ EN OSCILLATION ET EN MOUVEMENT PENDULAIRE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE GB HU |
(30) |
Priorität: |
16.05.2006 DE 102006022804
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.02.2009 Patentblatt 2009/08 |
(73) |
Patentinhaber: Robert Bosch GmbH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- WUENSCH, Steffen
71088 Holzgerlingen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 625 909 US-A- 3 044 171
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GB-A- 1 093 032 US-A1- 2005 210 687
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Es sind Pendelhubstichsägen bekannt, bei denen das Sägeblatt eine oszillierende Bewegung
entlang seiner Längsachse ausübt, wobei dieser oszillierenden Bewegung eine Pendelbewegung
überlagert ist, um eine Sägezahnschneide des Sägeblatts bei dessen Schnitthub mit
dem Werkstück in Eingriff zu bringen und beim Rückwärtshub etwas vom Werkstück abzuheben.
[0003] Aus der
GB 1 093 032 A und aus der
US 2005/210687 A1 sind weiter bereits Handwerkzeugmaschinen der eingangs genannten Art bekannt, bei
denen es sich ebenfalls um Pendelhubstichsägen handelt. Bei diesen Stichsägen ist
die Schwenkachse jenseits von einem in einem Werkzeughalter aufgenommenen Stirnende
eines Sägewerkzeugs im oszillierenden Werkzeughalter angeordnet, so dass das zusammen
mit dem Werkzeughalter oszillierende Sägewerkzeug eine pendelnde Bewegung um die Schwenkachse
ausführt. Jedoch ist bei einer solchen Anordnung der Schwenkachse die Auslenkung des
Werkzeugs immer an dessen vom Werkzeughalter abgewandtem freiem Ende am größten.
[0004] Mit diesen und anderen Stichsägen lassen sich zwar Werkstücke durchtrennen, jedoch
ist es nicht möglich, Nuten in Werkstücken herzustellen oder zu bearbeiten. Außerdem
können die bekannten Stichsägen nur mit Sägeblättern bestückt und zum Durchtrennen
von Werkstücken eingesetzt werden, eignen sich jedoch nicht für andere Materialbearbeitungsverfahren,
wie zum Beispiel zum Schleifen oder Schaben.
[0005] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie es mit verhältnismäßig
geringem konstruktivem Aufwand gestattet, Werkstücke nicht nur zu durchtrennen, sondern
auch Fugen und Aussparungen in den Werkstücken herzustellen, und dass sie sich nicht
nur mit einem Sägewerkzeug sondern auch mit andersartigen Schneidwerkzeugen sowie
mit Schleif- und Schabewerkzeugen bestücken lässt, so dass sich die Handwerkzeugmaschine
zur Durchführung einer Vielzahl von unterschiedlichen Arbeiten eignet und daher eine
große Vielseitigkeit aufweist.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schwenkachse zwischen
zwei im Winkel zueinander angeordneten Hebelarmen eines zweiarmigen Hebels angeordnet
ist, von denen der eine das Werkzeug trägt und der andere eine Schubstange einer Geradschubkurbel
bildet. Dadurch pendelt das Werkzeug während seiner oszillierenden Bewegung um die
Schwenkachse, die sich entlang der Bewegungsbahn hin und her bewegt, wobei diese Bewegungsbahn
vorzugsweise in einem bedeutenden Abstand von einer Bearbeitungskante, zum Beispiel
einer Sägezahn- oder Messeschneide, oder einer Bearbeitungsoberfläche, zum Beispiel
einer Schleiffläche, des Werkzeugs angeordnet und zu dieser allgemein parallel ausgerichtet
ist.
[0007] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein erstes Ende der Schubstange
um die Schwenkachse schwenkbar entlang der Bewegungsbahn geführt, während das entgegengesetzte
zweite Ende der Schubstange exzentrisch an einer vom Antriebsmotor drehend angetriebenen
Antriebskurbel angelenkt ist, so dass es im Betrieb des Antriebsmotors eine Kreisbahn
beschreibt.
[0008] Die Längsachse des als Werkzeugträger dienenden Hebelarms ist vorzugsweise im rechten
Winkel zur Längsachse der Schubstange ausgerichtet, während die Bearbeitungskante
oder -oberfläche des Werkzeugs bevorzugt im rechten Winkel zur Längsachse des als
Werkzeugträger dienenden Hebelarms ausgerichtet ist. Jedoch sind auch Abweichungen
von diesen Winkeln möglich.
[0009] Zur Unterdrückung von Vibrationen weist der Werkzeugträger und/oder das Werkzeug
bevorzugt Massenausgleichseinrichtungen auf, die zweckmäßig mindestens teilweise auf
der zur Bearbeitungskante oder Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs entgegengesetzten
Seite der Schwenkachse angeordnet sind.
[0010] Mit der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist ein kontinuierliches ruckfreies Eintauchen
des Werkzeugs in ein Werkstück und eine Bearbeitung des Werkstücks bis in Ecken und
Kanten hinein möglich, insbesondere wenn die Bearbeitungskante des Werkzeugs gemäß
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach der Befestigung des Werkzeugs
am Werkzeugträger T-förmig nach entgegengesetzten Seiten über den Werkzeugträger übersteht.
Wenn das Werkzeug gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gekröpft
ausgebildet ist, ist zudem ein Ausräumen oder Bearbeiten von Nuten mit einer durch
die Kröpfung vorgegebenen maximalen Tiefe möglich.
[0011] Das Werkzeug, und insbesondere ein Sägewerkzeug, kann alternativ entweder eine gerade,
eine konvexe oder eine konkave Bearbeitungskante aufweisen, so dass Werkstücke mit
konvexer oder konkaver Form durch Wahl eines entsprechend angepassten Werkzeugs optimal
bearbeitet werden können. Durch die Pendelbewegung eines solchen Werkzeugs wird zudem
ein sauberer Schnitt gewährleistet und die Neigung zum Verklemmen wegen der guten
Ausräumung der Schnittfuge minimiert.
[0012] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass insbesondere
Säge-, Schneid- oder Schabwerkzeuge eine langgestreckte Bearbeitungskante oder -schneide
aufweisen, die nach der Befestigung am Werkzeugträger allgemein parallel zu einer
Längsachse der Handwerkzeugmaschine ausgerichtet und im seitlichen Abstand von dieser
angeordnet ist, was für eine günstige Schwerpunktslage der Werkzeugmaschine sogt und
eine bequeme Handhabung und Einhandbedienung ermöglicht.
[0013] Vorteilhaft kann die Werkzeugmaschine zudem eine Aufnahme für das Werkzeug umfassen,
die um 180 Grad gedreht in unterschiedlicher Ausrichtung am Werkzeugträger befestigt
werden kann, so dass eine Anpassung der Werkzeugmaschine an Rechts- und Linkshänder
und eine Bearbeitung bis in jede Ecke möglich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0014] Die Erfindung wird nachfolgend in einigen Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Getriebemodells der Handwerkzeugmaschine;
Fig. 3a und 3b eine Seitenansicht bzw. eine Querschnittsansicht von Zähnen eines an
der Werkzeugmaschine in Fig. 1 angebrachten Sägewerkzeugs;
Fig. 4a bis 4c Seitenansichten alternativer Zahnformen von Zähnen des Sägewerkzeugs;
Figuren 5 bis 17 Bewegungsbahnen von Zähnen des an der Werkzeugmaschine angebrachten
Sägewerkzeugs in Abhängigkeit verschiedenen Parametern der Werkzeugmaschine und des
Sägewerkzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung
[0015] Die in Fig. 1 dargestellte Handwerkzeugmaschine 2 dient zur Materialbearbeitung durch
Sägen, Schleifen oder Schaben sowie für Notfallreparaturen. Die Handwerkzeugmaschine
2 ist in Fig. 1 in Form eines mit einem gekröpften Sägewerkzeug 4 bestückten netzunabhängigen
Akkugeräts dargestellt, kann jedoch auch mit einem Schleif- oder Schabwerkzeug bzw.
als Elektrogerät mit einem Kabel zum Anschluss an ein Stromnetz ausgebildet sein.
[0016] Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, besteht die Werkzeugmaschine 2 aus einem geschlossenen,
im Wesentlichen langgestreckten zylindrischen Kunststoffgehäuse 6, einem am einen
Stirnende des Gehäuses 6 angeordneten abnehmbaren Akkupack 8, einem am anderen Stirnende
des Gehäuses 6 angeordneten Bearbeitungskopf 10 mit einem seitlich angeordneten Werkzeugträger
12 zur austauschbaren Befestigung des Werkzeugs 4, einem im Inneren des Gehäuses 6
untergebrachten elektrischen Antriebsmotor (nicht sichtbar) sowie einem zwischen dem
Antriebsmotor und dem Werkzeugträger 12 angeordneten Schubkurbeltrieb 14, der in Fig.
2 zusammen mit dem Werkzeug 4 schematisch dargestellt ist.
[0017] Der Schubkurbelantrieb 14 besteht im Wesentlichen aus einer vom Antriebsmotor über
ein Winkeluntersetzungsgetriebe um eine Drehachse 16 drehend angetriebenen Antriebskurbel
18, einem abgewinkelten zweiarmigen Hebel 20, dessen einer Hebelarm 22 als Werkzeugträger
12 dient und das Werkzeug 4 trägt, und dessen anderer Hebelarm 24 die Schubstange
des Schubkurbelantriebs 14 bildet, sowie einer Führungskulisse 26 für einen zwischen
den beiden Hebelarmen 22, 24 angeordneten Teil 28 des Hebels 20.
[0018] Die Antriebskurbel 18 kann als Exzenterscheibe mit einem exzentrisch zur Drehachse
16 angeordneten Zapfen 30 zur Anlenkung des einen Endes der Schubstange 24 ausgebildet
sein und direkt auf dem freien Ende einer Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes
(nicht dargestellt) sitzen, wobei die Exzentrizität e des Zapfens 30 in Verbindung
mit der Drehzahl der Antriebskurbel 18 ein wesentlicher Parameter für die Länge des
Bewegungswegs einer oszillierenden Bewegung einer mit einem Werkstück in Eingriff
tretenden Sägezahnschneide 32 des in Fig. 1 dargestellten Sägewerkzeugs 4 oder einer
entsprechenden Bearbeitungskante oder Bearbeitungsoberfläche eines anderen Werkzeugs,
zum Beispiel einer Schleiffläche oder Schleifkante eines Schleifwerkzeugs ist, und
auch deren Pendelbewegung sowie deren Bewegungsgeschwindigkeit mitbestimmt.
[0019] Die Führungskulisse 26 ist als Linearführung ausgebildet, in der ein Gleitstein 34
in einer zu einer Längsachse 36 (Fig. 1) der Werkzeugmaschine 2 parallelen Achse 44
längsverschiebbar beweglich ist, wobei jedoch grundsätzlich auch eine gekrümmte Bewegungsbahn
möglich ist. Der Gleitstein 34 und der Hebel 20 sind durch ein Schwenkgelenk 38 verbunden,
dessen Schwenkachse 40 senkrecht zur Längsachse 36 der Werkzeugmaschine 2 ausgerichtet
ist, wie in Fig. 1 dargestellt.
[0020] Die beiden Hebelarme 22, 24 des Hebels 20 sind senkrecht zueinander ausgerichtet,
wobei der als Schubstange dienende Hebelarm 24 eine Länge von L1 besitzt und mit seinem
freien Ende am Zapfen 30 der Antriebskurbel 18 angelenkt ist, so dass dieses Ende
des Hebelarms 24 eine Kreisbahn um die Drehachse 16 beschreibt. Der als Werkzeugträger
12 dienende Hebelarm 22 ist so auf die zugehörigen Werkzeuge, z.B. das Werkzeug 4,
abgestimmt, dass deren Bearbeitungskante oder Bearbeitungsoberfläche, wie die Sägezahnschneide
32, in einem Abstand L2 von der Schwenkachse 40 des Schwenkgelenks 38 angeordnet und
ungefähr parallel zur Längsachse 36 der Werkzeugmaschine 2 ausgerichtet ist. Dabei
steht die Bearbeitungskante oder Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs 4 nach beiden
Seiten über den Werkzeugträger 12 über, so dass dieser einen Winkel α mit der Bearbeitungskante
oder Bearbeitungsoberfläche einschließt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Getriebemodell
beträgt dieser Winkel α = 90°, ebenso wie der von den beiden Hebelarmen 22, 24 eingeschlossene
Winkel β, jedoch können die beiden Winkel α, β auch andere Werte annehmen.
[0021] Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Sägewerkzeug 4 zur Vermeidung von Vibrationen
auf der zur Sägezahnkante 32 entgegengesetzten Seite der Schwenkachse 40 mit einem
Massenausgleichsteil 42 versehen, der hinsichtlich seiner Lage und seiner Masse auf
das schwingende Gesamtsystem aus Werkzeug 4 und Hebel 20 abgestimmt ist. Der Massenausgleichsteil
42 kann entweder ein Teil des Werkzeugs 4 sein, wie in Fig. 1 dargestellt, oder alternativ
mindestens zum Teil von einem am Werkzeugträger 12 angebrachten Massenausgleichselement
(nicht dargestellt) gebildet werden, das beispielsweise bei der Herstellung des Hebels
20 einstückig als Druckgussteil so am Hebelarm 22 angeformt wird, dass er sich jenseits
der Schwenkachse 40 befindet. In diesem Fall müssen jedoch an unterschiedlich geformten
bzw. bemessenen Werkzeugen 4 zusätzliche Maßnahmen für den Massenausgleich vorgenommen
werden, da das Massenausgleichselement des Werkzeugträgers 22 nur für eine Grundauswuchtung
sorgt.
[0022] Der Schubkurbelantrieb 14 dient dazu, das lösbar am Werkzeugträger 12 befestigte
Werkzeug 4 in eine zur Längsachse 36 der Werkzeugmaschine 2 parallele oszillierende
Bewegung (Doppelpfeil A in Fig. 1) zu versetzen und dieser Bewegung eine Pendel- oder
Schwenkbewegung um die Schwenkachse 40 (Doppelpfeil B in Fig. 1) zu überlagern.
[0023] Während bei bekannten rein rotierenden oder oszillierenden Sägewerkzeugen jeder Sägezahn
eine identische Bewegungsbahn durchläuft, gibt es bei der Werkzeugmaschine 2 und den
für die Werkzeugmaschine 2 bestimmten Werkzeugen, wie dem Sägewerkzeug 4, eine Reihe
von Parametern, welche den Bewegungsablauf jedes einzelnen Zahns bzw. bei einem anderen
Bearbeitungswerkzeug jedes Teils der Bearbeitungskante oderoberfläche bestimmen.
[0024] Im Hinblick auf die Werkzeugmaschine 2 sind diese Parameter im Wesentlichen die Exzentrizität
e, die Länge L1 der Schubstange 24 bzw. der Abstand zwischen der Drehachse des Zapfens
30 und der Schwenkachse 40, sowie der Winkel β zwischen den beiden Hebelarmen 22,
24 des Hebels 20, sowie ein eventueller Abstand a zwischen der Drehachse 16 der Antriebskurbel
18 und der geradlinigen Bewegungsbahn 44 der Schwenkachse 40, wobei sich aus den Parametern
L1 und 2e ein maximaler Pendelwinkel γ des Werkzeugs 4 gemäß der folgenden Beziehung
ergibt:
[0025] Im Hinblick auf das Werkzeug 4 bzw. das an der Werkzeugmaschine 2 befestigte Werkzeug
4 sind diese Parameter im Wesentlichen der Abstand L2 zwischen der Schwenkachse 40
und der Sägezahnkante 32 bzw. der Bearbeitungskante oder - oberfläche des Werkzeugs
4, der Winkel α zwischen der Längsachse des Werkzeugträgers 12 und der Bearbeitungskante
oder -oberfläche des Werkzeugs 4, die Werkzeugbreite Wa, sowie die Form einer Hüllkurve
der einzelnen Zähne der Sägezahnkante 32 bzw. der einzelnen Punkte auf der Bearbeitungskante
oder -oberfläche, wobei diese Hüllkurve eben, konvex, wie in Fig. 1 dargestellt, oder
sogar konkav sein kann, das letztere zum Beispiel bei einem Sägewerkzeug zum Durchtrennen
von Rohren oder Rundstangen. Die Form der Hüllkurve wird durch ihren Krümmungsradius
Rw definiert, der bei ebenen Hüllkurven ∞ ist.
[0026] Die Festlegung der einzelnen Größen richtet sich dabei nach den an die Werkzeugmaschine
2 gestellten Anforderungen, wobei z.B. durch Vergrößern der Exzentrizität e und Verkleinerung
des Verhältnisses von L1/L2 in Verbindung mit einem Sägewerkzeug 4 mit einer aggressiven
Zahnform beim Sägen von geeigneten Werkstoffen eine hohe Zerspanungsleistung erreicht
werden kann.
[0027] Die Figuren 3a und 3b sowie die Figuren 4a, 4b und 4c zeigen verschiedene Formen
von Zähnen 46, 48, 50 der Sägezahnschneide 32 von unterschiedlichen Sägewerkzeugen
4, mit denen die Werkzeugmaschine 2 bestückt werden kann. Die Figuren 3a sowie 4b
und 4c zeigen eine Sägezahnschneide 32, bei der alle oder eine Teil der Sägezähne
46 als Spitzzähne ausgebildet ist. Diese Zahnform ist mit geschränktem Freischnitt
in gefräster oder geschliffener Ausgestaltung, wie in Fig. 3b dargestellt, universell
einsetzbar, da sie in beiden Richtungen gleich gut schneidet und ein Verklemmen des
Werkzeugs 4 verhindert. Im Gegensatz zu dem dreieckförmigen Spitzzahn 46 mit einem
stark negativen Spanwinkel können für einen hohen Sägefortschritt, zum Beispiel beim
Sägen von Holz oder Kunststoff, auch Zähne 48, 50 mit einer aggressiveren Zahnform,
das heißt mit positivem Spanwinkel, zum Einsatz kommen, wie in Fig. 4a dargestellt,
wenn diese Zähne 48 und 50 in beiden Schnittrichtungen wirksam sind. Um die Vorteile
der guten Schnittführung von Spitzzähnen 46 auszunutzen, können auch Kombinationen
von Spitzzähnen 46 und Zahnformen 48, 50 mit positivem Spanwinkel zum Einsatz kommen,
wie anhand von zwei Beispielen in Fig. 4b und Fig. 4c dargestellt.
[0028] Die Figuren 5 bis 17 zeigen Bewegungsbahnen von Spitzen von Zähnen 46, 48, 50 an
verschiedenen Punkten auf der Sägezahnschneide 32 unterschiedlich geformter, an der
Werkzeugmaschine 2 angebrachter Sägewerkzeuge 4 in Abhängigkeit von L1, Rw sowie vom
Winkel 90°-α, d.h. dem Kippwinkel der Sägezahnschneide 32 des Sägewerkzeugs 4 in Bezug
zur Längsachse 36 der Werkzeugmaschine 2, wobei zur Eingrenzung der vielen möglichen
Bewegungsbahnen e = 20 mm, L2 = 100 mm, Wa = 100 mm und β = 90° als Konstanten festgesetzt
wurden. Zur besseren Verständlichkeit werden zumeist drei einzelne Zahnspitzen oder
Punkte in der Mitte der Sägezahnschneide 32 sowie an den entgegengesetzten Enden derselben
betrachtet.
Tabelle 1
L1 |
Rw |
90°-α |
a |
Figur |
200 |
∞ |
0° |
0 |
5 |
200 |
∞ |
0° |
0 |
5a |
200 |
∞ |
15° |
0 |
6 |
200 |
100 |
0° |
0 |
7 |
200 |
200 |
0° |
0 |
8 |
200 |
200 |
0° |
0 |
8a |
200 |
200 |
0° |
0 |
8b |
200 |
200 |
15° |
0 |
9 |
100 |
200 |
0° |
0 |
10 |
100 |
200 |
0° |
0 |
10a |
100 |
∞ |
0° |
0 |
11 |
200 |
70 konkav |
0° |
20 |
12 |
200 |
70 konkav |
0° |
0 |
13 |
200 |
70 konvex |
0° |
0 |
14 |
200 |
70 konvex |
0° |
20 |
15 |
200 |
∞ |
0° |
20 |
16 |
200 |
200 |
0° |
20 |
17 |
[0029] Wie sich aus den Figuren 5 bis 17 entnehmen lässt, haben die Bahnkurven der Zahnspitzen
an verschiedenen Punkten der Sägezahnschneide 32 für unterschiedliche Kombinationen
von L1, Rw, α und a einige Gemeinsamkeiten:
- die Bahnkurven sämtlicher Zahnspitzen weisen eine elliptische oder quasi-elliptische
Kurvenform auf;
- die Bahnkurven von Punkten beiderseits der Mitte weisen entgegengesetzte Bewegungsrichtungen
auf;
- die Bahnkurven von Punkten in der Mitte und an den beiden entgegengesetzten Enden
der Sägezahnschneide 32 haben gleichgroße Schwingweiten in Richtung der oszillierenden
Bewegung, die zur Exzentrizität e proportional sind;
- die Amplituden der Bahnkurven senkrecht zur Richtung der oszillierenden Bewegung werden
in Richtung der Mitte der Sägezahnschneide 32 kleiner;
- die Mitte der Sägezahnschneide 32 bewegt sich auf einer schleifenförmigen Kurvenbahn;
- die Mitte der Sägezahnschneide 32 fällt in der Regel nicht mit dem Wendepunkt der
Kurvenbahn zusammen;
- die Kurvenformen sind grundsätzlich nicht symmetrisch zu einer Mittelachse des Werkzeugs
4, nähern sich aber mit größer werdendem Verhältnis L1/L2 einer symmetrischen Form
an;
- entlang der Kurvenbahnen erreichen die Zähne am linken und rechten Scheitelpunkt ihre
geringste Geschwindigkeit und am oberen und unteren Scheitelpunkt ihre höchste Geschwindigkeit.
- während eines Umlaufs durch die Kurvenbahn leistet der Zahn im oberen Teil der Kurvenbahn
"aktive" Zerspanarbeit und im unteren Teil der Kurvenbahn "passive" Zerspanarbeit,
das heißt dieser letztere Teil der Kurvenbahn wird überwiegend zum Ausräumen der Schnittfuge
und zum Abtransport der Späne genutzt. Für die Zähne im mittleren Teil der Sägezahnschneide
überwiegt wegen der annähernd geradlinigen Bewegung die reine Zerspanung.
- annähernd gleiche Kurven für Punkte rechts und links der Mitte der Sägezahnschneide
erhält man unter den Vorraussetzungen L1 > L2, wobei für L1 als Mindestwert L1 = L2
angestrebt werden sollte, α = 90°, β = 90° sowie a = 0. Dabei spielt es keine Rolle,
ob die Werkzeugform, d.h. die Hüllkurve der Zahnspitzen, gerade, konvex oder konkav
ausgeführt ist.
[0030] Entscheidend für die Länge der Kurvenbahnen der einzelnen Zähne ist in erster Linie
die Exzentrizität e, deren Festlegung in Abhängigkeit von den gewünschten Einsatzbedingungen
vorzunehmen ist. Die Längen der Bahnkurven können jedoch auch durch das Verhältnis
L1/L2 beeinflusst werden, wobei mit L1 < L2 die Bahnkurven verlängert werden, wie
in den Figuren 10, 10a und 11 dargestellt.
[0031] Wenn der Winkel α verändert oder der Abstand a zwischen der Drehachse 16 der Antriebskurbel
18 und der Schwenkachse 40 größer als Null gewählt wird, gehen die Schleifenkurven
der Zahnspitzen in der Mitte der Sägezahnschneide 32 in flache Ellipsen über, wie
in den Figuren 9, 12 und 15 bis 17 dargestellt. Durch Einführen eines Abstandes a
erhält man außerdem geometrisch ungleiche Kurven für Punkte rechts und links der Mitte
der Sägezahnschneide 32, wie in den Figuren 12 und 15 bis 17 dargestellt.
[0032] In Figur 8a sind die Bahnkurven von jeweils einem Punkt in der Mitte und an den beiden
entgegengesetzten Enden der Sägezahnschneide 32 für eine Umdrehung der Antriebskurbel
16 in acht einzelnen Teilschritten dargestellt, wobei gleiche Ziffern jeweils die
Lage der drei Punkte zu gleichen Zeitpunkten anzeigen. Verbindet man diese Punkte
miteinander, ergeben sich ihre Bahnkurven.
[0033] Die Figuren 12 bis 17 zeigen zusätzlich zu den Bahnkurven von drei Punkten in der
Mitte und an den beiden entgegengesetzten Enden der Sägezahnschneide 32 Bahnkurven
von weiteren Punkten im rechten Teil der Sägezahnschneide 32. Fig. 8b und Fig. 10a
zeigen nur Bahnkurven von Punkten im rechten Teil der Sägezahnschneide 32.
1. Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor und einem vom Antriebsmotor angetriebenen
Werkzeug (4), das im Betrieb des Antriebsmotors eine oszillierende Bewegung ausführt,
der eine pendelnde Bewegung überlagert ist, wobei das Werkzeug (4) um eine Schwenkachse
(40) pendelt, die sich entlang einer Bewegungsbahn (44) hin und her bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (40) zwischen zwei im Winkel zueinander angeordneten Hebelarmen
(22, 24) eines zweiarmigen Hebels (20) angeordnet ist, wobei der eine Hebelarm (22)
das Werkzeug (4) trägt und der andere Hebelarm (24) eine Schubstange einer Geradschubkurbel
bildet.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn (44) geradlinig ist und im Wesentlichen parallel zu einer Bearbeitungskante
(32) oder Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs (4) ausgerichtet ist.
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (40) einen bedeutenden seitlichen Abstand von einer Bearbeitungskante
(32) oder Bearbeitungsoberfläche des Werkzeugs (4) aufweist.
4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Schubstange (24) um die Schwenkachse (40) schwenkbar entlang der Bewegungsbahn
(44) geführt ist.
5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Schubstange (24) exzentrisch an einer vom Antriebsmotor drehend angetriebenen
Antriebskurbel (18) angelenkt ist, so dass es im Betrieb des Antriebsmotors eine Kreisbahn
beschreibt.
6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Kreisbahn auf der geradlinigen Bewegungsbahn (44) liegt.
7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt der Kreisbahn in Bezug zur geradlinigen Bewegungsbahn (44) seitlich
versetzt ist.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4) austauschbar an dem als Werkzeugträger (12) dienenden Hebelarm (22)
befestigbar ist.
9. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (20) oder das Werkzeug (4) Massenausgleichseinrichtungen zur Unterdrückung
von Vibrationen aufweist.
10. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (2) wahlweise mit einem Säge-, Schneid-, Schleif- oder Schabwerkzeug
bestückbar ist.
11. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4) eine langgestreckte Bearbeitungskante (32) aufweist, die nach der
Befestigung an der Werkzeugmaschine (2) allgemein parallel zu einer Längsachse (36)
der Werkzeugmaschine (2) ausgerichtet und im seitlichen Abstand von dieser angeordnet
ist.
12. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das Werkzeug (4) gekröpft ist.
13. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das Werkzeug (4) eine konvex oder konkav gekrümmte Bearbeitungskante (32) aufweist.
14. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Werkzeugaufnahme, die um 180 Grad gedreht in unterschiedlicher Ausrichtung an
der Werkzeugmaschine (2) befestigt werden kann.
1. Portable power tool having a drive motor and a tool (4) which is driven by the drive
motor and which performs an oscillating movement during operation of the drive motor,
a pendulous movement being superimposed on said oscillating movement, wherein the
tool (4) moves in a pendulum fashion about a pivot axis (40) which moves in a reciprocating
manner along a path (44) of movement, characterized in that the pivot axis (40) is arranged between two lever arms (22, 24), arranged at an angle
to one another, of a two-armed lever (20), wherein the one lever arm (22) carries
the tool (4) and the other lever arm (24) forms a connecting rod of a slider crank.
2. Portable power tool according to Claim 1, characterized in that the path (44) of movement is rectilinear and is oriented substantially parallel to
a machining edge (32) or machining surface of the tool (4).
3. Portable power tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the pivot axis (40) is at a significant lateral distance from a machining edge (32)
or machining surface of the tool (4).
4. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that one end of the connecting rod (24) is pivotably guided about the pivot axis (40)
along the path (44) of movement.
5. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that one end of the connecting rod (24) is eccentrically linked to a drive crank (18)
rotationally driven by the drive motor, such that said end describes a circular path
during operation of the drive motor.
6. Portable power tool according to Claim 5, characterized in that the centre of the circular path lies on the rectilinear path (44) of movement.
7. Portable power tool according to Claim 5, characterized in that the centre of the circular path is laterally offset with respect to the rectilinear
path (44) of movement.
8. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool (4) can be interchangeably fastened to the lever arm (22) serving as tool
carrier (12).
9. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the lever (20) or the tool (4) has mass balancing devices for suppressing vibrations.
10. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the power tool (2) can be optionally fitted with a sawing, cutting, grinding or scraping
tool.
11. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool (4) has an elongated machining edge (32) which, after being fastened to
the power tool (2), is generally oriented parallel to a longitudinal axis (36) of
the power tool (2) and is arranged at a lateral distance therefrom.
12. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool (4) is cranked.
13. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool (4) has a convexly or concavely curved machining edge (32).
14. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized by a tool receptacle which can be rotated by 180° and fastened in different orientations
on the power tool (2).
1. Machine-outil à main comprenant un moteur d'entraînement et un outil (4) entraîné
par le moteur d'entraînement, qui effectue au cours du fonctionnement du moteur d'entraînement
un mouvement d'oscillation, auquel s'ajoute un mouvement pendulaire, l'outil (4) effectuant
un mouvement pendulaire autour d'un axe de pivotement (40), qui va et vient le long
d'une piste de déplacement (44), caractérisée en ce que l'axe de pivotement (40) est disposé entre deux bras de levier (22, 24) disposés
suivant un certain angle l'un par rapport à l'autre, l'un des bras de levier (22)
portant l'outil (4) et l'autre bras de levier (24) formant une tige poussoir d'un
mécanisme de bielle-manivelle.
2. Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que la piste de déplacement (44) est rectiligne et est orientée essentiellement parallèlement
à une arête d'usinage (32) ou à une surface d'usinage de l'outil (4).
3. Machine-outil à main selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'axe de pivotement (40) présente un espace latéral considérable d'une arête d'usinage
(32) ou d'une surface d'usinage de l'outil (4).
4. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une extrémité de la tige poussoir (24) est guidée de manière à pivoter autour de l'axe
de pivotement (40) le long de la piste de déplacement (44).
5. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une extrémité de la tige poussoir (24) est articulée de manière excentrique à une
manivelle d'entraînement (18) entraînée en rotation par le moteur d'entraînement,
de sorte qu'elle décrive une piste circulaire pendant le fonctionnement du moteur
d'entraînement.
6. Machine-outil à main selon la revendication 5, caractérisée en ce que le centre de la piste circulaire se trouve sur la piste de déplacement rectiligne
(44).
7. Machine-outil à main selon la revendication 5, caractérisée en ce que le centre de la piste circulaire est décalé latéralement par rapport à la piste de
déplacement rectiligne (44).
8. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'outil (4) peut être fixé de manière remplaçable sur le bras de levier (22) servant
de porte-outil (12).
9. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le levier (20) ou l'outil (4) présentent des dispositifs d'équilibrage de masse pour
supprimer les vibrations.
10. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la machine-outil (2) peut être dotée au choix d'un outil de sciage, découpage, meulage
ou raclage.
11. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'outil (4) présente une arête d'usinage (32) étirée en longueur, qui après la fixation
à la machine-outil (2), est orientée généralement parallèlement à un axe longitudinal
(36) de la machine-outil (2) et qui est disposée à distance latérale de celle-ci.
12. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'outil (4) est coudé.
13. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'outil (4) présente une arête d'usinage de courbure convexe ou concave (32).
14. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par un logement d'outil qui peut être fixé à la machine-outil (2) de manière tournée
de 180° dans une orientation différente.
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