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L'invention se rapporteà un engrenage à manivelle incorporé dans un outil à main et appelé à transmettre une force motrice à . un organe à entraîner en un mouvement rectiligne de va-et-vient, avec équilibrage simultané des effets massiques de cet organe à l'aide de deux pignons portant des corps à inertie excentriques, et entraînés par le moteur avec une vitesse angulaire égale, mais en sens opposés.
Les outils à main à commande motrice, éomportant un équili- brage des masses réalisé au moyen de pignons portant des corps d'inertie excentriques, sont bien connus en soi. Toutefois, dans ces dispositifs connus, la rotation opposée requise. des pignons
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compensateurs est obtenue à l'aide d'un pignon intermédiaire des- tiné à inverser le sens de rotation de l'un des pignons, pour autant que les deux pignons ne soient pas situés dans le même plan et ne-soient pas en prise entre eux. Or, on évite d'avoir recours aux systèmes cités en dernier lieu, en raison de la largeur exces- sive de la machine, qui en résulte. D'autre part, un engrenage intermédiaire implique l'adjonction de deux pignons supplémentaires et de paliers pour ceux-ci.
Cette multiplicité d'organes, super- flue en soi, entraîne une élévation considérable du prix de revient et constitue en outre une source supplémentaire de bruits inoppor- tuns et de risque de perturbations.
L'engrenage à manivelle selon l'invention permet de réali- ser la commande directe, par le moteur, des deux pignons compensa- teurs à rotation opposée, en éliminant l'engrenage intermédiaire pour l'inversion du sens de rotaticn de l'un des pignons* L'inven- tion consiste en ce que la commande des deux pignons est assurée au moyen d'un pignon moteur commun à ceux-ci, un des pignons com- mandés étant un pignon droit et l'autre, un pignon à denture inté- rieure, et en ce que le pignon à denture intérieure comporte des moyens qui coopèrent avec des éléments d'entraînement fixés à l'organe à entraîner en va-et-vient, en vue de transmettre la force motrice à ce dernier organe et de convertir celle-ci en un mouvement rectiligne.
Les dessins annexés représentent des exemples de réalisation de l'invention. Dans ces dessins : la figure 1 représente une scie à main à commande motrice, le carter d'engrenages étant représenté en coupe longitudinale; la figure 2 est une vue du train d'engrenages, en coupe sui- vant la ligne II-II de la fig. 1, le couvercle du carter étant enlevé; la figure 3 représente uniquement le couvercle du carter d'engrenages, en coupe suivant la ligna III-III de la fig. 1;
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la figure 4 est:une vue en coupe du couvercle du carter d'engrenages, suivant la ligne IV-IV de la fig. 3; la figure 5 est une vue en coupe du carter d'un autre mode de réalisation du train d'engrenages.
Selon un premie r mode de réalisation, représenté dans les figs. 1 à 4, l'enveloppe 1 renferme un moteur de commande, non représenté, dont l'arbre 2 est monté à rotation dans un palier 3, l'extrémité de cet arbre étant conformée en pignon moteur 4. L'en- veloppe 1 sert d'autre part de poignée permettant de guider l'ap- pareil sans appuyer, celui-ci pouvant reposer, à l'aide du patin 17, sur la surface de la matière ouvrée, pour être avancé dans n'importe quelle direction. La par.tie de l'enveloppe opposée au moteur est constituée par un carter d'engrenages; l', où sont lo- gés les éléments du train d'engrenages.
Le carter d'engrenages est fermé par un couvercle- 5 dont les organes de fixation n'ont pas été représentés dans les dessins, ces organes pouvant être de n'importe quelle nature connue.Le couarde du carter d'en- grenages comporte deux guides 6, 6' dans lesquels est monté à coulissement longitudinal l'organe à entraîner en va-et-vient, constitué par un porte-outil cylindrique 7. A l'extrémité inférieu- re du porte-outil 7 est fixé l' outil appelé à être actionné par le moteur et qui, dans le présent exemple d'exécution, est cons- titué par une scie 8.
Dans la cavité du carter d'engrenages 1'. est disposé le train compensateur qui transmet d'autre part la force motrice du pignon moteur 4 au porte-outil 7 entraîné en va-et-vient. Dans l'enveloppe 11 est pratiquée une fraisure.. 9 dans laquelle est centré et fixé à l'aide de vis 11 un arbre rigide 10. Cet arbre présente deux portées excentrées l'une par rapport à l'autre et dont celle désignée par 10' porte un pignon droit 12, tandis que .sur l'autre portée, 10", est monté à rotation un pignon 13 à den- ture intérieure.
Le pignon droit 12 engrène directement avec la
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denture. du pignon moteur 4 commun aux deux pignons 12 et 13 ; d'autre part,. le -pignon 13 à denture intérieure enclave le pignon moteur 4'et engrène avec la denture de celui-ci en un point opposé au point d'engrèmenet entre le pignon moteur et le pignon droit.
Mette fin, l'excentrage e entre les deux portées 10' et 10" corres pond au diametre du cercle primitif du pignon moteur 4, en suppo- sant que les;pignons 12 et 13 possèdent des nombres de dents égaux.- 11 apparaît clairement que le fait que les deux pignons 12 et 13 engrènant avec la denture du pignon moteur en deux points diamét ra lement opposés de celle-ci,détermine des sens de rotation opposés des deux premiers pignons.
Sur la face extérieure du pignon 13. est fixé rigidement un bouton -de manivelle 14 sur lequel est glissé un galet rotatif 15.
Ce galet peut être.disposé sur le bouton de =nivelle, soit directe mentnou, comme montré dans le dessin, xxxx avec interposition de petits rouleaux anti-friction 20* Au porte-outil 7 est fixée une coulisse-manivelle 16, avec laquelle le bouton de manivelle 14 du pignon'13 coopère, par l'entremise du galet 15, de @ façon connue en soi, avec ceci que, par suite de la rotation de ce pignon, la manivelle se déplace en va-et-vient dans le chemin de roulement 16' de l'organe 16 et produit ainsi le mouvement alternatif du porte-outil 7.
Le système selon l'inven tion n'est pas limité à l'emploi d'une coulisse-manivelle en vue de produire le. mouvement alternatif du porte-outil. On peut tout aussi bien utiliser à cet effet une bielle ou un autre système approprié, les organ&s inté- ressés étant,dans ce cas,établis en conséquence.
Les corps centrifuges, représentés dans les dessins sous la forme de segments métalliques 18, 19 et 19', dont le premier est rivé au pignon 12 et les deux derniers au pignon 13, servent à l'équilibrage des masses en mouvement alternatif du porte-outil 7, de l'outil 8 et de la coulisse-manivelle 16. Pendant la'marche,
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les composantes horizontales des forces engendrées par les corps à inertie 18,19 s'annulent mutuellement, étant donné que ces corps tournent à la même vitesse angulaire mais suivant des sens de rotation opposés. Par conséquent, seules les composantes verti- cales de ces forces demeurent effectives, afin de compenser les vibrations produites dans le sens vertical par les organes animés d'un va-et-vient.
L'effet massique du bouton de manivelle 14 est compensé en dimensionnant en conséquence les corps centrifuges 19, 19' calés sur le pignon 13 à 1800 par rapport à ce bouton de mani- velle.Le système décrit ci-dessus garantit une marche du train d'engrenages pratiquement exempte de secousses.
Selon la variante représentée dans la fig. 5, le diamètre du pignon à denture intérieure et, par conséquent, le nombre de dents de ce pignon, peuvent être augmentés dans des proportions telles que les deux pignons tournant en sens opposés puissent être montés de manière à tourner concentriquement autour d'un axe commun.
Ceci permet de réaliser une construction simplifiée et moins coûteuse de l'arbre de rotation fixe commun; toutefois, dans ce cas, le pignon moteur doit être établi à deux étages, étant donné que le nombre des dents de la partie de ce pignon moteur qui engrène avec le pignon à denture intérieure doit être accru dans une proportion correspondant au rapport des diamètres des cercles primitifs des deux pignons concentriques, afin de rétablir l'égalité des rapports de transmission dans les deux couples d'engrenages.
Dans cette variante, et contrairement à la réalisation selon la fig. 1, la portée de l'arbre fixe 23 présente sur toute sa longueur une forme cylindrique d'un diamètre constant. Sur cet arbre est monté à rotation le pignon droit 21 qui engrène avec la partie 4* du pignon moteur. Sur ce même arbre est égale- ment monté le pignon à denture intérieure 22, qui engrène avec
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la partie 4" du pignon moteur. Les rapports de transmission de ces deux couples. sont identiques, étant donné que la partie 4" du pignon moteur comporte quelques- dents de plus. que la partie 4', compte tenu du diamètre plus grand du pignon 22.
Contrairement à ce qui se passe pour le mode de réalisation, selon la fig. 1, la conformation des 'deux pignons 22 et 23 permet de rapprocher au maximum les corps centrifuges 24 et 25 dans le. sens axial, ce qui assure un équilibrage maximum des masses.
Dans l'outil à main représenté dans les dessins, on a dispo- sé les 'organes de telle façon que l'arbre fixa portant les deux pignons commandés se situe plus bas que'l'arbre moteur 2, c'est- à-dire dans l'espace compris entre cet arbre et le patin 17.
D'ailleurs, et sans affecter en quoi que ce soit la nature et le principe de fonctionnement du système, on peut adopter une dispo- sition consistant à situer l'arbre 10 ou 23, portant respective- ment les pignons 12 et 13 ou 21 et 22, plus haut que l'arbre moteur c'est-à-dire le décaler de 1800 par rapport à l'arbre moteur, en partant de la position représentée. Ceci permettrait de réduire, si nécessaire, la distance verticale entre la carcasse du moteur et le patin.. De plus,le carter d'engrenages devrait être légère- ment bombé vers le haut, afir. de laisser un espace suffisant pour les engrenages compensateurs.
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The invention relates to a crank gear incorporated in a hand tool and called to transmit a motive force to. a member to be driven in a rectilinear back-and-forth movement, with simultaneous balancing of the mass effects of this member using two pinions carrying bodies with eccentric inertia, and driven by the motor with an equal angular speed, but in opposite directions.
Motor-driven hand tools, carrying weight balancing achieved by means of pinions carrying eccentric inertia bodies, are well known per se. However, in these known devices, the opposite rotation required. gears
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compensators is obtained using an intermediate pinion intended to reverse the direction of rotation of one of the pinions, provided that the two pinions are not located in the same plane and are not in mesh them. However, recourse to the systems mentioned last is avoided, owing to the excessive width of the machine which results therefrom. On the other hand, an intermediate gear involves the addition of two additional pinions and bearings for them.
This multiplicity of organs, superfluous in itself, leads to a considerable increase in the cost price and also constitutes an additional source of unwanted noise and risk of disturbance.
The crank gear according to the invention enables direct control, by the motor, of the two counter-rotating compensating gears, eliminating the intermediate gear for reversing the direction of rotation of one. of the pinions * The invention consists in that the control of the two pinions is ensured by means of a drive pinion common to them, one of the driven pinions being a spur pinion and the other a spur pinion. internal toothing, and in that the internally toothed pinion comprises means which cooperate with drive elements fixed to the member to be reciprocated, with a view to transmitting the driving force to the latter member and convert it to a rectilinear motion.
The accompanying drawings represent examples of embodiment of the invention. In these drawings: Figure 1 shows a hand saw with power drive, the gear housing being shown in longitudinal section; FIG. 2 is a view of the gear train, in section taken along line II-II of FIG. 1 with the housing cover removed; FIG. 3 shows only the cover of the gear case, in section along line III-III of FIG. 1;
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FIG. 4 is: a sectional view of the cover of the gear case, along the line IV-IV of FIG. 3; Figure 5 is a sectional view of the housing of another embodiment of the gear train.
According to a first embodiment, shown in FIGS. 1 to 4, the casing 1 contains a control motor, not shown, the shaft 2 of which is rotatably mounted in a bearing 3, the end of this shaft being shaped as a motor pinion 4. The casing 1 On the other hand, serves as a handle making it possible to guide the device without pressing, the latter being able to rest, with the aid of the pad 17, on the surface of the worked material, to be advanced in any direction. The par.tie of the casing opposite the motor is constituted by a gear case; l ', where the elements of the gear train are housed.
The gear housing is closed by a cover, the fasteners of which have not been shown in the drawings, these members possibly being of any known nature. The gear housing cowl has two guides 6, 6 'in which is mounted to slide longitudinally the member to be driven back and forth, consisting of a cylindrical tool holder 7. At the lower end of the tool holder 7 is fixed the tool called to be actuated by the motor and which, in the present exemplary embodiment, is constituted by a saw 8.
In the cavity of the gear case 1 '. The compensating train is arranged which, on the other hand, transmits the driving force of the drive pinion 4 to the tool holder 7 driven back and forth. In the casing 11 is made a countersink .. 9 in which is centered and fixed by means of screws 11 a rigid shaft 10. This shaft has two bearings eccentric with respect to each other and of which that designated by 10 'carries a spur gear 12, while on the other bearing surface, 10 ", an internally toothed pinion 13 is rotatably mounted.
The spur gear 12 meshes directly with the
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toothing. of the motor pinion 4 common to the two pinions 12 and 13; on the other hand,. the internally-toothed pinion 13 encloses the drive pinion 4 'and meshes with the teeth of the latter at a point opposite to the point of meshing between the drive pinion and the spur gear.
Finally, the offset e between the two spans 10 'and 10 "corresponds to the diameter of the pitch circle of the motor pinion 4, assuming that the pinions 12 and 13 have equal numbers of teeth. 11 appears clearly that the fact that the two pinions 12 and 13 meshing with the teeth of the motor pinion at two diametrically opposed points thereof, determines opposite directions of rotation of the first two pinions.
On the outer face of the pinion 13 is rigidly fixed a crank button 14 on which is slid a rotating roller 15.
This roller can be placed on the level button, either directly or, as shown in the drawing, xxxx with the interposition of small anti-friction rollers 20 * To the tool holder 7 is fixed a slide-crank 16, with which the crank button 14 of the pinion '13 cooperates, by means of the roller 15, in a manner known per se, with the fact that, as a result of the rotation of this pinion, the crank moves back and forth in the raceway 16 'of the member 16 and thus produces the reciprocating movement of the tool holder 7.
The system according to the invention is not limited to the use of a slide-crank in order to produce the. reciprocating movement of the tool holder. A connecting rod or other suitable system can equally well be used for this purpose, the organs concerned being, in this case, established accordingly.
The centrifugal bodies, shown in the drawings in the form of metal segments 18, 19 and 19 ', the first of which is riveted to the pinion 12 and the last two to the pinion 13, serve to balance the reciprocating masses of the carrier. tool 7, tool 8 and the crank slide 16. During the walk,
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the horizontal components of the forces generated by the inertial bodies 18,19 cancel each other out, given that these bodies rotate at the same angular speed but in opposite directions of rotation. Consequently, only the vertical components of these forces remain effective, in order to compensate for the vibrations produced in the vertical direction by the moving parts.
The mass effect of the crank button 14 is compensated by accordingly dimensioning the centrifugal bodies 19, 19 'wedged on the pinion 13 to 1800 in relation to this crank button. The system described above guarantees that the train runs. of gears practically free from jerking.
According to the variant shown in FIG. 5, the diameter of the internally toothed pinion, and hence the number of teeth of this pinion, can be increased in such proportions that the two oppositely rotating pinions can be mounted so as to rotate concentrically about an axis common.
This enables a simplified and less expensive construction of the common fixed rotation shaft to be achieved; however, in this case, the driving pinion must be set at two stages, since the number of teeth of the part of this driving pinion which meshes with the internally toothed pinion must be increased in a proportion corresponding to the ratio of the diameters of the pitch circles of the two concentric pinions, in order to restore equality of transmission ratios in the two pairs of gears.
In this variant, and unlike the embodiment according to FIG. 1, the bearing surface of the fixed shaft 23 has a cylindrical shape of constant diameter over its entire length. On this shaft is rotatably mounted the spur gear 21 which meshes with part 4 * of the motor gear. On this same shaft is also mounted the internal toothed pinion 22, which meshes with
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the 4 "part of the motor pinion. The transmission ratios of these two couples. are identical, since the 4" part of the motor pinion has a few more teeth. than part 4 ', taking into account the larger diameter of pinion 22.
Contrary to what happens for the embodiment, according to FIG. 1, the conformation of 'two pinions 22 and 23 allows the maximum approximation of the centrifugal bodies 24 and 25 in the. axial direction, which ensures maximum weight balancing.
In the hand tool shown in the drawings, the members have been arranged in such a way that the fixed shaft carrying the two driven gears is lower than the motor shaft 2, that is to say. say in the space between this shaft and the pad 17.
Moreover, and without affecting in any way the nature and the operating principle of the system, it is possible to adopt an arrangement consisting in locating the shaft 10 or 23, respectively carrying the pinions 12 and 13 or 21. and 22, higher than the motor shaft, that is to say offset it by 1800 relative to the motor shaft, starting from the position shown. This would reduce, if necessary, the vertical distance between the motor frame and the shoe. In addition, the gear case should bulge slightly upwards, afir. to leave sufficient space for the compensating gears.
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