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Vorrichtung zum. Stauchen der Zähne von Sägeblättern
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Stauchen der Zähne von Sägeblättern mittels eines gegen die Zahnbrust des am Rücken abgestützten Zahnes andrückbaren Exzenterwerkzeuges mit Erhöhungen in verschiedenen Radialabständen, welche bei Drehung desselben nach einander auf die Zahnbrust einwirken und diese stauchen.
Sägeblätter mit gestauchten Zähnen sind bereits bekannt und weisen gegenüber Ausführungsformen mit verschränkten Zähnen wesentliche Vorteile auf. Die bisher verwendeten Vorrichtungen zum Stauchen der Zähne sind jedoch mit solchen Mängeln behaftet, dass ihre Anwendung nur sehr begrenzt war.
Nach einem schon seit vielen Jahrzehnten bekannten Verfahren werden an Sägeblättern die Zähne in zwei Arbeitsstufen gestaucht : nämlich dem eigentlichen Stauchen sowie dem Egalisieren-wobei unter Egalisieren das seitliche Gleichrichten der Zähne durch Pressen, Schleifen oder Abfeilen verstanden wird ; bei dem auf diese Art durchgeführten Stauchen der Zähne -das auch oft wiederholt werden muss- können gute Arbeitsergebnisse nur bei beträchtlicher Zähigkeit des Sägestahles erzielt werden ; die zugehörigen Stauchvorrichtungen sind kompliziert, meist von Hand angetrieben, und das Sägeblatt wird durch die beiderseits angeordneten Befestiglmgsteile gedehnt sowie auch in anderer Weise beschädigt.
Nach der Erfindung werden nun bei Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Bauart zum Stauchen der Zähne von Sägeblättern alle diese Nachteile dadurch behoben, dass das Exzenterwerkzeug mit sich mitdrehendenSeitenanschlägen versehen ist, zwischen welche der zu stauchende Zahn eingeführt wird und deren Flanken der jeweiligen Profilierung seines Querschnittes entsprechen, wodurch während der Stauchung der Zahnbrust auch die Verbreiterung des Zahnes reguliert wird und der Zahn bei einer Drehung des Werkzeuges sofort seine endgültige, voraus bestimmte Form und Abmessung erhält ; vorzugsweise ist dabei am Exzenterweikzeug wenigstens eine der radialen Erhöhungen als aus der Mantelfläche herausragende stiftförmige Nocke ausgebildet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Amboss mit einem zwischen die Seitenanschläge des Exzenters passenden Spund sowie mit zwischen denselben genau in der Mitte angeordneten schrägen Führungskanten zur Lenkung des Zahnes versehen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Stauchvorrichtung werden die beweglichen Teile derselben von einer mit der Kraftquelle gekuppeltenHauptwelle angetrieben, welche die Triebkraft mittels einer zweiarmigen Kurbel einerseits durch einen Arm zum Drehen des Exzenters und anderseits durch den andern Arm mit der in diesem gelagerten Rolle über einen mittels einer Kulisse od. dgl. gesteuerten Schubstange, eine an diesem angelenkte Kurbel, eine Feder, Kurbelstangen, einen Schlitten sowie schliesslich über eine Zugschraube od. dgl. auf den das Sägeblatt tragenden Blattschlitten überträgt, dessen Bewegungen durch die Kulisse des Schiebers zur Drehbewegung des Exzenters so synchronisiert sind, dass diese erst nach Vorschub des Sägeblattes in Bearbeitungslage ausgeführt wird.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung wird also bereits während des Stauchen eines Zahnes seine Verbreiterung mit besonderen Seitenanschlägen begrenzt, so dass dadurch der Zahn in einem einzigen Arbeitsgang sofort die vorbestimmte Gestalt und Dimensionierung erhält.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Stauchvorrichtung ist weiters mit entsprechenden Organen für eine halbautomatische oder automatische Funktion der Maschine versehen : eine Kraftquelle -z. B. ein Elektromotor- sowie Übersetzungen, durch die das Sägeblatt in die Bearbeitungslage gebracht und aus dieser wieder entfernt wird und welche auch den Rücken des Sägeblattes während der Arbeitsbewegung des Exzenterwerkzeuges abstützen.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, in deren Fig. l - 7 der
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- 12Fig. 1 eine Arbeitsphase des Stauchvorganges mit Querschnitt durch den Stauchexzenter ; Fig. 2 den Stauchexzenter in Seitenansicht ;
Fig. 3, 4 und 5 den gestauchten und geschliffenen Zahn eines Sägeblattes in Seitenansicht (Fig. 3) bzw. aus Richtung der Zahnbrust gesehen (Fig. 4) sowie schliesslich im Querschnitt V-V der Fig. 3 ; Fig. 6 und 7 den Amboss von der Seite des Zahnes gesehen bzw. im Schnitt VII-VII der Fig. 6j und weiters Fig. 8,9 und 10 eine vollständige Stauchvorrichtung in Draufsicht bzw. in Seitenansicht sowie im Schnitt X-X der Fig. 8-vergrössert ; schliesslich Fig. 11 und 12 eine Variante des Stauchexzenters in Seitenansicht bzw. im Mittelschnitt XII-XII der Fig. 11.
In der Zeichnung ist das Sägeblatt mit 1, der Amboss mit 2, der Stauchexzenter mit 3, dessen erster Bearbeitungspunkt mit 4, der zweite und dritte mit 5 und 6 bezeichnet, welch letzterer als eine aus dem Exzenter herausragende Erhöhung ausgebildet ist und aus dem Kopf eines eingetriebellen Stiftes besteht.
Die Seitenanschlaghülsen 7 sind mit Anschlagflanken 9 versehen und am Exzenter mittels Splinten 8 befestigt ; weiters ist der durch das Stauchen entstehende, ausgebreitete schneidende Teil des Zahnes mit 10 und die Spur des Bearbeitungsstiftes mit 11 bezeichnet ; der Amboss 2 ist mit einem zwischen die Seitenanschlagflanken 9 passenden Spund 12 sowie mit einer Führungsrille versehen, deren Kanten mit 13 bezeichnet sind.
Die Funktion der Stauchteile geht am besten aus der Fig. 1 hervor, wo der Stauchexzenter 3 in seiner Anfangslage gezeigt wird. Der zu stauchende Zahn ist dabei mit seiner Ruchseite gegen den Amboss 2 und an der Brustseite gegen den Exzenter 3 gepresst. Dreht man den Exzenter in der Richtung des Pfeiles, wird der Bearbeitungspunkt 4, dessen Radius rl kleiner als der Radius r des Exzenters ist, in die Zahnbrust gepresst, so dass die Ausbreitung des Zahnes einsetzt. Wenn man den Exzenter weiterdreht, verursacht Punkt 5 eine neue Verformung, während die Anschlagflanken 9 die entstehende Stauchung an den Seiten stützen und auch die überflüssige Ausbreitung des Zahnes verhindern.
Darauf dringt noch die Bearbeitungsnocke 6, deren Radius r'grösser als r ist, in die Zahabrust ein und als Ergebnis wird eine sehr schöne und sich tief hineinwölbende Verformung des Zahnes erzielt, während die Zahnspitze während der Verformung zwischen dem Spund 12 des Ambosses, dem Exzenter 3 und den Anschlagflanken 9 liegt. Das Blatt kann jetzt von seinen Befestigungsstellen gelöst werden. Sein schneidender Teil 10 hat jetzt die Gestalt, die aus Fig. 1 rechts ersichtlich ist. In Fig. 3 - 5 ist derselbe Zahn nach dem ersten Schleifvorgang gezeigt. Der Zahn bleibt während der Formung unbeschädigt und die breiten Seitenflächen des schneidenden Zahnteiles ermöglichen wiederholte Schärfungen ohne erneutes Stauchen.
Während des Schärfens verschwindet aus der Zahnbrust auch die Spur lldesBsarbeltungsnockens, die an sich auf keine Weise die Funktion des Zahnes beeinträchtigt. Mittels der Kanten 13 des Ambosses (Fig. 6 und 7) wird der Zahn genau in die Mitte des Zwischenraumes zwischen den Seitenanschlägen gelenkt und diese Führung garantiert so das Entstehen einer vollständig symmetrischen Stauchung. Da die Blattdicke ein wenig variieren kann, sind diese Kanten 13 schräg gemacht worden und die Breite des Bodens der Rille ist so erwählt, dass diese mit der Kleinstdicke des Blattes übereinstimmt oder ein wenig kleiner ist. Da die Höheneinstellung des Exzenters im richtigen Verhältnis zum Amboss ist, wird der Zahn also automatisch in der Mitte des Zwischenraumes der Anschlagflanken geführt.
Der zungenartige Vorderteil, das heisst der Spund 12 des Ambosses ist ein wenig breiter als die Rille und so bemessen, dass er zwischen den Anschlägen Platz hat, wenn der Exzenter in seine Endstellung gedreht ist.
Die Anschlagflanken 9, deren Abstand genau die Stauchbreite vorausbestimmt, können im Verhältnis zum Exzenter senkrecht oder etwas schräg stehen, wie in Fig. 2 dargestellt worden ist. Auf diese Weise wird die Stauchung mit einer Verengung, also mit Freiwinkeln, nach unten zum Zahngrund und rückwärts versehen. Die Anschlagflanken brauchen nicht unbedingt geometrische Planflächen zu sein. Auf dem Exzenter können natürlich auch mehr oder weniger Bearbeitungspunkte als die hier gezeigten drei vorgesehen sein. Da die Verformung in mehrere Stufen zergliedert ist und da einer der Bearbeitungspunkte stiftartig ist, kann man auch schwer zu verformende Sägenstähle gut bearbeiten, was natürlich von besonderer Bedeutung ist.
Es ist auch nicht nötig, den Exzenter aus verschiedenen Teilen zusammenzusetzen, sondern er kann auch aus einem Stück hergestellt sein. Weiter ist es auch nicht nötig, dass dieAnschlagflankenden Exzenter ganz umringen. Die wesentlichsten Merkmale der Stauchvorrichtung sind folgende : Die Seitenanschläge auf dem Exzenter ; die stufenweise Anordnung der Verformungspunkte ; die stiftartige Verformungsnocke ; der Spund des Ambosses, welcher in den Zwischenraum zwischen den Anschlagflächen passt und die schrägen Kanten des Ambosses, die eine Führungsrille bilden und den Zahn genau zentrieren.
Obwohl schon, aus dem obenerwähnten die Vorteile im Vergleich zum Stauchvorgang bei bekannten Stauchvorrichtungen ersichtlich sind, sei noch festgestellt, dass die gesonderte Arbeitsstufe früherer Ver- fahren, das Egalisieren, durch die Erfindung ganz beseitigt worden ist.
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DieStauchvorrichtungen gemäss derErfindung können natürlich in verschiedener Weise konsnuiertsein.
Eine der Maschinen, die zur Ausführung des Stauchvorganges entwickelt worden sind, wird in Fig. 8, 9 und 10 gezeigt. Der früher eingehend beschriebene Stauchexzenter 3 mit Seitenanschlägen ist in einer hohlen Achse 14 befestigt und leicht austauschbar. Die Achse 14 ist im Körper 15 des eigentlichen Stauchapparates gelagert. An dem unteren Ende der erwähnten Achse 14 ist das Drehrad 16 befestigt. Der Amboss 2 liegt in einer Bohrung des Körpers 15, sein Abstand vom Exzenter wird mittels der Schraube 17 genau eingestellt. Zum Körper 15 gehört weiter ein Ausleger 18, der mit einem Loch versehen ist. Dieses Loch dient zur Lagerung des oberen Endes des Exzenters 3. Der Körper 15 hat noch eine untere Führungsstütze 19 für das Blatt.
Oberhalb dieser befindet sich im Ausleger 18 die obere Führungsstütze 20. Mit diesen Steuerungen wird das Biegen der dünneren Blätter verhindert und ihr Abstand kann ein wenig grösser als die Blattdicke eingestellt werden, so dass das Blatt bequem dazwischen gleiten kann. Diese Steuerungen garantieren zusammen mit den schrägen Kantenführungen des Ambosses, dass der Zahn genau in der Mittellage gehalten wird. Wenn das Blatt zwischen die Steuerungen geschoben und der Zahn gegen Exzenter 3 und Amboss 2 gepresst worden ist, geschieht das Stauchen in der obenerwähnten Weise durch das Drehen des Exzenters 3 mittels des Drehrades 16. Die Mechanisierung der obenerwähnten Arbeitsbewegung, der Halterung und Steuerung des Blattes wird durch die andern in den Figuren ersichtlichen Teile ausgeführt.
Der z. B. aus Gusseisen hergestellte Maschinenständer umfasst zwei Teile 21 und 22, von denen im oberen der Körper 15 mit zugehörigen Teilen versenkt angeordnet und befestigt ist. Im unteren Teil ist die Hauptwelle 23 der Maschine gelagert.
Auf der Hauptwelle ist eine zweiarmige Kurbel 24 angeordnet, an deren einem Arm 24a der Kurbelzapfen 25 gelagert ist. Durch diesen wird die Zugstange 28 der Kurbelstange 27 geführt. Die letztere ist mit dem Lagerzapfen 26 am Drehrad 16 gelagert. Wenn sich die Hauptwelle 23 dreht und der Kurbelzapfen 25 gegen den Anschlag 28a der Zugstange 28 gleitet, führt der Stauchexzenter 3 die obenerwähnte Arbeitsbewegung aus, die dann endet, wenn der Kurbelzapfen 25 den Totpunkt des rotierenden Armes 24a erreicht. Für die Einstellung des Endpunktes der Arbeitsbewegung ist die Zugstange 28 mittels eines Gewindes mit der Kurbelstange 27 verbunden. Der Exzenter wird während des Weiterdrehens der Hauptwelle 23 durch passende Elemente, z.
B. durch eine in die Rille 29 des Drehrades eingreifende Drahtseil-Federkombination in seine leicht einstellbare Anfangslage zurückgebracht. Diese Elemente sind nicht in der Zeichnung dargestellt worden.
Zum Anpressen des Blattes an die Stauchteile ist die Maschine mit einem Blattschlitten 31 versehen.
Dieser bewegt sich auf den Führungsstangen 30 hin und her, die im oberen Teil des Ständers befestigt sind. Die Stützplatte 33 für das Blatt ist im Blattschlitten 31 gelagert und mit Bolzen 32 befestigt. Die Stützplatte 33 hat einen Ansatz 34, an welchem sich der Blattrücken abstützt. Die Stützplatte wird gemäss den Zahnwinkeln eingestellt. Wird einKreissägeblatt behandelt, ersetzt man die Stützplatte durch eine andersartige Stütze, die das Blatt gleichzeitig an der Blattmitte und einem Zahn trägt.
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Ständers geführt. Für jedes Blatt wird dem Blattschlitten ein richtiger Abstand gegeben, indem man die Zugschraube mit dem Stäbchen 37 dreht. Der Schlitten 35 ist weiter mittels der Zapfen 38 mit zwei Kurbelstangen 39 verbunden.
Die andern Enden der Kurbelstangen sind durch den Kurbelzapfen 40 mit der Kurbel 41 verbunden worden. Wenn die Kurbel41 in den in der Richtung des Pfeiles befindlichen Totpunkt gedreht wird, verschiebt sich der Schlitten 35 und mit diesem auch der Blattschlitten 31 von der in den Figuren ersichtlichen Anfangslage in die Endlage. Das andere Ende der Kurbel ist mit dem Bolzen 42 an der steifen Feder 43 gelagert, die im Ständer 21 befestigt ist. Die Verwendung der Feder ermöglicht die Einstellung der Kraft, mit der der Blattschlitten den Zahn gegen die Stauchteile presst. Die Einstellung erfolgt mittels der Zugschraube. Gleichzeitig werden die kleinen Veränderungen der Blattbreite ausgeglichen.
Zum Drehen der Kurbel 41 ist im unteren Teile 22 des Ständers eine Verschieberplatte 45 mit dem Zapfen 44 gelagert. Das andere Ende der Platte ist mit einer Gabel 46 versehen, in der der Kurbelzapfen 40 Raum hat zu gleiten. Die Verschieberplatte 45 erhält ihre Bewegung durch die Verschieberrolle 47, die an der unteren Seite des andern Armes 24b der zweiarmigen Triebkurbel 24 gelagert ist. Diese Rolle bewegt sich in dem Formeinschnitt der Verschieberplatte 45. Wenn die Hauptwelle 23 entgegen dem Sinn des Uhrzeigers umläuft und die Rolle 47 die in Fig. 8 ersichtliche Lage erreicht hat, kommt sie in Berilh- rung mit dem ersten führenden Teil, das heisst der Stufe 48 des Form einschnittes, verschiebt die Verschieberplatte und zieht alle beweglichen Teile der Schlitten-Blattschlitten-Kombination in die "geschlossene" Lage.
Wenn die Rolle später mit der andern Stufe 49 des Formeinschnittes in Berührung kommt, verschieben sich die beweglichen Teil wieder in die aus den Figuren ersichtliche "offene" Lage. Während die
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Maschine in der"geschlossenen"Lage gewesen ist, hat der Exzenter unterdessen die oben beschriebene Arbeitsbewegung ausgeführt und kann auch jetzt zu seiner Anfangslage zurückkehren. Der Austausch des Zahnes erfolgt, wenn alle Teile in der Anfangslage sind, in die die Maschine mittels des Endausschalters nach jeder Bewegungsreihe versetzt werden kann. Die Maschine kann auch stetig mit solcher Geschwindigkeit umlaufen, dass der Arbeiter den Zahn während der Anfangslage austauschen kann.
Man kann die beschriebenen synchronisierten Elemente mit Vorrichtungen ergänzen, die die Zähne mechanisch und selbsttätig auswechseln, so dass die Maschine vollautomatisch arbeitet.
Im einzelnen kann die Maschine natürlich auch in verschiedener Weise abgeändert werden. Zum Beispiel kann sich die obere Führungsstütze 20 des Blattes nach der Arbeitsbewegung öffnen und sich gerade vor der Bearbeitung wieder hart gegen das Blatt anschliessen. Eine solche bewegliche Führungsstütze wirkt auch vorteilhaft bei dem Halten des Blattes während der Bearbeitung mit. Ebenso kann die Kurbelzange 27 - 28 durch ein Drahtseil oder durch eine Zugkette, die am Umfang des Drehrades 16 befestigt ist, ersetzt werden. Weiter kann man z. B. die Führungsstangen 30 am Blattschlitten befestigen, da man diese im oberen Ständerteil 21 laufen lässt.
Die Grundmerkmale der Maschine sind folgende : Das Festhalten und die Steuerung der Blattes mittels eines hin und her beweglichen Blattschlittens, der das Blatt entweder am Blattrücken oder an der Boh-
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;gen ; die Ausführung der Arbeitsbewegung des Exzenters durch eine Kurbelstange oder ein Drahtseil ; das Synchronisieren dieser Bewegungen inbezug zueinander ; der mechanische Antrieb der Bewegungen mittels derselben Hauptwelle ; die Führungen, die das Blatt an den Seiten stützen.
Es sei noch bemerkt, dass natürlich auch bei der beschriebenen Maschine gewöhnliche, bekannte Stauchwerkzeuge verwendet werden können, wobei das Egalisieren jedoch gesondert auszuführen ist.
Schliesslich sei noch ein in Fig.11 und 12 dargestellter, weiterentwickelter Stauchexzenter behandelt.
Dieser Stauchexzenter 3 ist aus zähem Material, z. B. Stahl, hergestellt und trägt ein Stück 3a aus sehr hartem Material, z. B. Hartmetall, das auch den letzten Bearbeitungspunkt, die obenerwähnte Erhöhung 6 enthält. Auch kann der ganze Stauchexzenter aus Hartmetall bestehen. Die Seitenanschläge 7 sind ebenso aus Stahl hergestellt und enthalten Hartmetallringe 7a ; alle Hartmetallteile sind z. B. durchLöten mit dem Exzenter bzw. mit den SeitenanschlaghUlsen 7 verbunden. Der Zusammenbau der verschiedenen Teile des Werkzeuges kann auch vorteilhaft mittels Löten ausgeführt werden. Diese Ausführungsform enthält nur zwei Bearbeitungspunkte 4 - 5 und 6.
Ein solcher Aufbau hat sich während umfassender Experimente sehr vorteilhaft erwiesen, weil alle die Verformung ausführenden Teile des Stauchwerkzeuges, um den Verschleiss zu vermeiden, aus hartem Material bestehen. Durch die Verwendung von zähem Material als Trägermaterial wird die Festigkeit des Werkzeuges verstärkt und hiedurch ermöglicht sich die Herstellung der Werkzeuge mit kleinerem Durchmesser.
Zuletzt sei erwähnt, dass das stauchende Werkzeug nicht notwendig ein Exzenter zu sein braucht. Das Stauchen kann auch in einem Arbeitsvorgang, stufenweise und mit gutem Ergebnis durch ein solches Stauchwerkzeug ausgeführt werden, das mit den Seitenanschlägen versehen ist und anstatt der Drehung in anderer Weise gegen die Zahnbrust gepresst und hin und her bewegt wird. Im Prinzip kann das früher eingehend beschriebene Verfahren als ein vereinfachter Einzelfall der letzterwähnten Abänderung angesehen werden. PATENTANSPRÜCHE :
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Vorrichtung zum Stauchen der Zähne von Sägeblättern mittels eines gegen die Zahnbrust des am Rücken abgestützten Zahnes andrückbaren Exzenterwerkzeuges mit Erhöhungen in verschiedenen Radialabständen, welche bei Drehung desselben nacheinander auf die Zahnbrust einwirken und diese stauchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterwerkzeug (3) mit sich mitdrehenden Seitenanschlägen (7) versehen ist, zwischen welche der zu stauchende Zahn eingeführt wird und deren Flanken (9) der jeweiligen Profilierung seines Querschnittes entsprechen, wodurch während der Stauchung der Zahnbrust auch die Verbreiterung des Zahnes reguliert wird und der Zahn bei einer Drehung des Werkzeuges sofort seine endgültige, vorausbestimmte Form und Abmessung erhält.