<Desc/Clms Page number 1>
Das Stammpatent Nr. 374726 bezieht sich auf eine Sägevorrichtung mit zwei Sägeblättern, insbe- sondere Kreissägeblättern oder Bandsägeblättern, die in Form eines Doppelblattes mit jeweils gleicher Zahnteilung und mit gegeneinander versetzten Zähnen angeordnet sind, wobei jedes Säge- blatt mit seinen Zähnen die Zahnlücken des benachbarten Blattes übergreift und die Zähne der
Sägeblätter mit spiegelbildlich symmetrischen, schräggestellten, geschliffenen Frontflächen sowie mit zur Schneidrichtung und/oder senkrecht zu dieser geneigten Kanten ausgebildet sind, so dass die Blätter beim Schnitt aneinandergepresst werden, wobei ferner die Sägeblätter in ihrer Ebene relativ zueinander mittels einer Steuereinrichtung verstellbar und in der gegenseitigen Relativ- stellung haltbar sind,
und wobei die Relativstellung der Zähne der beiden Sägeblätter entlang einer Verbindungslinie zwischen den Zähnen und/oder quer zu dieser Linie veränderbar ist.
Die Zusatzerfindung betrifft eine für Kreissägen und Bandsägen bestimmte weitere
Ausgestaltung der Erfindung nach dem Stammpatent und zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuer- einrichtung zur Steuerung der gegenseitigen Verlagerung der Sägeblätter in Vorschubrichtung ein- ander umgebende koaxiale Verstellglieder aufweist, welche mit den Sägeblättern über Steuerzapfen in Eingriff stehen.
Eine für Kreissägeblätter bestimmte bevorzugte Ausführungsform der Zusatzerfindung hat die Merkmale, dass die Verstellglieder durch eine eine Gruppe von Steuerzapfen tragende Flansch- anordnung, die von ineinander gelagerten exzentrischen Nabenzylindern getragen ist, welche mittels an diesen angreifenden Kettentrieben gegeneinander verstellbar sind, und durch eine ebenfalls eine Gruppe von Steuerzapfen tragende weitere Flanschanordnung gebildet sind, welche auf einer die Nabenzylinder durchsetzenden Antriebswelle sitzen, wobei die Steuerzapfen mit den gegeneinander verstellbaren Sägeblättern über in diesen ausgebildeten Öffnungen in Eingriff stehen.
Bei einer für Bandsägen bestimmten vorteilhaften Ausgestaltung der Zusatzerfindung ist vorgesehen, dass die Verstellglieder durch koaxiale, ineinandergesteckte Zylinderschalen gebildet sind, von denen die äussere Schale die übereinander liegenden Bandsägeblätter abstützt, wobei die innere Schale in das äussere Sägeblatt mittels der von ihr abstehenden, die äussere Schale mit Spiel durchsetzenden Steuerzapfen eingreift und die äussere Schale, die in das innere Sägeblatt über die von ihr abstehenden Steuerzapfen eingreift, über eine mit der äusseren Schale in Eingriff stehende ortsfeste Schraubenmuffe in axialer Richtung gegen die innere Schale verschiebbar ist.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit, einen aktiven Einfluss auf den Schnittverlauf auszu- üben und eine gesteuerte Erhöhung oder Verminderung der Schneidarbeit bzw. der Schneidkräfte der beiden getrennten Gruppen von Zähnen an den beiden Sägeblättern vorzunehmen. In der im folgenden verwendeten Definition ist unter der Neutralstellung jene Stellung zu verstehen, in welcher die Sägeblätter eine gleiche grosse Sägearbeit ausführen, d. h. jene tatsächliche Stellung, in welcher die Zähne der beiden Gruppen in der gleichen gegenseitigen Stellung angeordnet sind.
Die Zusatzerfindung ermöglicht insbesondere auf konstruktiv einfache Weise eine Relativeinstellung der Sägeblätter in der Vorschubrichtung, d. h. es werden aus der Neutralstellung und in Richtung des Vorschubes des Werkstückes die Zähne des einen Sägeblattes vorne oder nach rückwärts gegen die Zähne des andern Sägeblattes verschoben. Dadurch übernimmt die eine oder andere Gruppe von Zähnen einen grösseren Anteil der Schneidarbeit.
Diese Vorschubverschiebung kann über den gesamten Sägeschnitt gleich sein, wie dies in Fig. lld dargestellt ist, oder sie kann ungleichförmig so vorgenommen werden, dass aus der Neutralstellung die eine Gruppe von Zähnen in einem Abschnitt des Sägeschnittes gegen die andere Gruppe von Zähnen in grösserem Ausmass nach vorwärts oder rückwärts verschoben ist, während im andern Abschnitt des Sägeschnittes diese Gruppe gegenüber der andern Gruppe in kleinerem Ausmass nach vorwärts oder nach rückwärts verschoben ist. Eine derartige Anordnung ist in Fig. lle dargestellt. In Fig. llf sind die Zähne, sowohl mit einer Teilungsverschiebung, als auch mit einer ungleichen Vorschubverschiebung angeordnet.
Durch eine Vorschubverschiebung kann den Einflüssen von sich änderndem Gefüge und Härte des Werkstückes entgegengewirkt und es können diese Einflüsse unter Kontrolle gehalten werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Schnittabweichungen, die durch ungleich stumpfe Zähne, Deformationen der Frontseite der Zähne usw. verursacht werden, können ebenfalls kompensiert werden. Dies bedeutet eine wesentlich erhöhte Seitenstabilität. Es sind geringere Vorspannkräfte erforderlich und es können in erster
Linie dünnere Sägeblätter verwendet werden. Das Ergebnis sind ebene und gleichlaufende Sägei schnitte und eine erhöhte Sägeausbeute.
Eine Voraussetzung für die Erfindung ist die Verwendung von spiegelbildlichen Zahnformen.
Die Zähne der einen Gruppe sollen beim Sägen von gefügefreiem Material klar definierte Seiten- kräfte erzeugen, welche den Seitenkräften der andern Gruppe entgegenwirken. Die Grösse der
Seitenkräfte beider Gruppen soll im gleichen Bereich liegen. Die Seitenkräfte der einen Gruppe sind auf diese Weise gegen die Seitenkräfte der andern Gruppe gerichtet, was bedeutet, dass die beiden Sägeblätter gegeneinander gedrückt werden.
Die Zähne sollen so ausgebildet sein, dass sie die beiden Sägeblätter gegeneinander drücken.
Dies kann grundsätzlich auf zwei unterschiedlichen Wegen erreicht werden. Gemäss dem ersten
Weg erhalten die Zähne solche Winkel, dass die Vorschubkraft die Sägeblätter gegeneinander drückt. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Bei dem zweiten und wirkungsvollsten Weg sind die Zähne so geformt, dass die Schnittkraft die beiden Sägeblätter gegeneinander drückt. Dies ist in Fig. 11 dargestellt. Beide Wege können selbstverständlich gleichzeitig angewendet werden. Insbesondere in Fig. 2, aber auch in Fig. 11 haben die Frontflächen der Zähne eine extreme Winkelform er- halten. Dies erfolgte nur zur deutlichen Darstellung der Konstruktion.
Die Zusatzerfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht zweier zusammengesetzter Kreis- sägeblätter ; Fig. 2 einen Schnitt durch die Kreissägeblätter nach Fig. l ; die Fig. 3 und 4 in einer
Seitenansicht und im Schnitt die Anordnung von Abtastelementen an den Kreissägeblättern ; Fig. 5 eine für Kreissägen bestimmte Ausführungsform der Steuereinrichtung gemäss der Zusatzerfindung im Schnitt ; Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 5 ; Fig. 7 eine Er- läuterung der Funktion der Vorrichtung nach Fig. 6 ; Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Säge- vorrichtung für Bandsägen ; Fig. 9 eine Ansicht zweier Bandsägeblätterabschnitte ;
Fig. 10 eine teilweise geschnittene Ansicht einer andern Ausführungsform der Sägevorrichtung für Bandsägen, und Fig. 11 verschiedene Relativanordnungen der Sägezähne.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei gleich ausgebildete Kreissägeblätter, die in Form eines Doppel- blattes so angeordnet sind, dass jedes Sägeblatt mit seinen Zähnen die Zahnlücken des benach- barten Blattes übergreift. Die Sägeblätter haben gleiche Dicke, gleichen Durchmesser und gleiche
Zähnezahl N, d. h. eine Zahnteilung von A = 360/N Grad. In Fig. 1 ist ein Kreissägeblatt mit vollen Linien und das andere strichliert gezeigt, u. zw. mit einer neutralen Zahnteilung von
B = A/2 Grad. In Fig. 2 ist jeweils eine Hälfte der beiden Sägeblätter im Schnitt in einer von vielen möglichen Varianten einer asymmetrischen, gleichförmigen und spiegelbildlichen Form der
Frontseite der Zähne gezeigt, die hier mit --R und L-- bezeichnet sind.
Die Drehung der Säge- blätter erfolgt durch kreisförmig angeordnete Steuerzapfen, die im einzelnen an Hand der Fig. 5 beschrieben werden.
Die in beliebiger Anzahl vorgesehenen Steuerzapfen sind in dem betreffenden Sägeblatt mit geringem Spiel in kreisförmigen Ausschnitten --3-- nach Fig. 1 aufgenommen und haben aus- reichendes Spiel in den grösseren kreisförmigen und in der Neutralstellung fluchtenden Ausschnitten - des andern, in allen andern Einzelheiten gleich ausgebildet, aber umgekehrt liegenden
Sägeblattes. Über die Steuerzapfen der beiden Antriebseinrichtungen mit wechselseitiger und relativer Drehfreiheit bezüglich der Mitte der Achse der Sägeblätter kann die Zahnteilung B so beeinflusst werden, dass B grösser oder kleiner als A/2 werden kann. Wenn z. B. B grösser als A/2 ist, nähert sich ein L-Zahn der Schneidkantenseite des R-Zahnes.
Der L-Zahn übernimmt dann einen grösseren
Anteil der Schneidarbeit bei entsprechender Verminderung der Schneidarbeit für den R-Zahn.
Dabei erhöhen sich die Seitenkräfte des L-Zahnes und jene des R-Zahnes vermindern sich. Da- durch ergibt sich für jedes Paar von R- und L-Zähnen eine resultierende Seitenkraft, die gegen das Sägeblatt mit den R-Zähnen gerichtet ist. Im Fall von gefügefreiem Sägematerial ergibt dies einen, in Vorschubrichtung gesehen, nach rechts gekrümmten Sägeschnitt ; im Fall eines Sägematerial mit schräg verlaufendem Gefüge mit nach links wirkenden Zahnkräften werden diese
<Desc/Clms Page number 3>
Kräfte durch eine entsprechende Relativlage der Zähne bzw. Zahnteilung B ausgeglichen, woraus sich ein gerader Sägeschnitt ergibt. Die Lage ist umgekehrt, wenn die Zahnteilung B kleiner als A/2 ist.
Im Rahmen der Erfindung ist ausser der Teilungsverschiebung auch eine Vorschubverschiebung vorgesehen. Eine Vorschubverschiebung der Zähne der beiden Zahngruppen nach vorwärts oder nach hinten kann bei Kreissägeblättern durch Verschiebung der Achsmitte des einen oder andern Sägeblattes erreicht werden. Wenn diese Verschiebung im wesentlichen entlang der Vorschubrichtung des Sägeblattes erfolgt, wird die gesamte Sägerichtung nach der einen oder nach der andern Seite hin beeinflusst. Wenn die Verschiebung im wesentlichen rechtwinkelig zur Vorschubrichtung des Sägeblattes erfolgt, tritt die schon beschriebene Lage ein, wenn von einer Zwischenstellung im Sägeschnitt die Zähne der Gruppe in einem Teil in der einen Richtung und in dem andern Teil entgegengesetzt wirken.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Durchführung einer Vorschubsteuerung für Kreissägen ist in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigt. Drei Paare von exzentrischen und einander jeweils umgebenden Nabenzylindern --22 und 23,24 und 25,26 und 27-- können unabhängig voneinander und frei um den zylindrischen Teil des Rahmens --28-- gedreht werden, der ortsfest und konzentrisch zur Hauptachse der Vorrichtung angeordnet ist. Über Lager --29 und 30-trägt das äussere Paar von exzentrischen Zylindern --26 und 27-- eine homogene Flanschan- ordnung --7--, deren Drehachse innerhalb bestimmter Grenzen an einer beliebigen Stelle seitlich der Hauptachse, aber parallel zu dieser, zu liegen kommen kann. Die Flanschanordnung --7-trägt das eine Sägeblatt --1-- mit seinen Steuerzapfen --14--.
Das Sägeblatt-l-kann nun um eine versetzte Drehachse rotieren. Die Linie durch die beiden Mitten der Exzenterkreise ist im Raum durch die Winkel a, ss und y gemäss Fig. 7 definiert. Diese Winkel werden von aussen über einen Antriebsmechanismus mit Wellen --31, 32 und 33-- von Kettentrieben od. dgl. gesteuert.
EMI3.1
als für das innere Zylinderpaar --22 und 23--. Diese Exzentrizitäten sind in Fig. 7 als strichlierte Vektoren mit den Winkelwerten y > 0 und a = ss = 0 angegeben. Die Drehachse des äusseren Systems - -7--, welches das rechte Sägeblatt --1-- dreht, fällt mit der Drehachse einer inneren Flanschanordnung --10--, welche das Sägeblatt --2-- über die Steuerzapfen --15-- dreht, zusammen.
Bei gleich grossem Zuwachs des Winkels a im Gegenuhrzeigersinn und des Winkels ss im Uhrzeigersinn, die in Fig. 7 durch die voll ausgezogenen Vektoren repräsentiert sind, wird die Drehachse des äusseren Systems --7-- auf der Verlängerung des y-Strahles bis zu einem Punkt mit dem Zeichen (-) nach oben versetzt. Bei gleich grosser Abnahme der Winkel erfolgt eine Verlagerung der Drehachse auf demselben Strahl nach unten. Der zu diesem Strahl senkrechte Strahl wird so eingestellt, dass er durch den Mittelpunkt des Sägeschnittes geht und es wird eine Vorschubverschiebung gemäss Fig. lle erzeugt.
Wie ebenfalls in Fig. 7 mit einem strichpunktieren ss-Vektor gezeigt ist, wird bei gleich grossen Änderungen und bei gleichgerichteter Drehung der a-Winkel und ss-Winkel die Drehachse des Systems --7 -- entlang des Strahles senkrecht zum y-Strahl in einen Punkt mit dem Zeichen (+) verlagert. Die mit dem gesteuerten Sägeblatt erzielten Sägeschnitte sind in der rechten Hälfte der Fig. 7 mit entsprechender Bezeichnung angegeben.
Die Steuerung der vorgebenen Vektoren erfolgt mittels der Antriebswellen --31 und 32-auf Grund von Signalen von Positionsfühlern für das Sägeblatt, die in Fig. 3 durch X bezeichnet sind, und mittels der Antriebswelle --33-- auf Grund von Signalen eines Höhenfühlers am gesägten Gegenstand. Die Signale der Fühler steuern nach entsprechender Transformation die Antriebswellen, u. zw. mit solcher Beschränkung, dass eine Übersteuerung nicht auftritt. Den beiden Hauptsystemen --7 und 10-werden synchrone Drehungen durch den mit dem System --10-- fest verbundenen Einweg-Steuerzapfen --34-- und dessen Antriebwelle --11-- erteilt, wobei der Zapfen --34-- in die Ausnehmung --35-- des äusseren Systems --7-- mit Spiel eingreift.
Falls eine gleichzeitige, sogenannte Teilkreisverlagerung erwünscht ist, können der Steuerzapfen --34-und die Ausnehmung --35-- mit der zugehörigen Steuerwelle und den Steuerschlitzen so geformt werden, wie dies bereits im Stammpatent erläutert ist.
Eine von vielen möglichen Anwendungen der Erfindung für Bandsägen ist in den Fig. 8 bis 10
<Desc/Clms Page number 4>
dargestellt. Zwei im wesentlichen gerade und einander zugeordnete, ungleich lange Sägeblätter --36 und 37-- sind miteinander verbunden und über Laufrollen --38 und 39-- geführt. Bei der gezeigten Anordnung der Blätter und Laufrollen haben, wie dies nachfolgend erläutert wird, die Blätter zwischen den Laufrollen geraden, sodann um Teile der Laufrollen herum gekrümmten und ausserhalb derselben kreisförmig gekrümmten Verlauf, wobei sie frei durchhängen.
Um eine Teilungsversetzung gemäss Fig. 10 zu erzielen, wird jede der beiden Laufrollen - 38 und 39-- bei einer Ausführungsform in zwei konzentrische Zylinderschalen --40 und 41-geteilt. Jede Zylinderschale ist am Umfang mit symmetrisch angeordneten und über die Abwicklungsfläche der Zylinderschale --40-- vorstehenden Steuerzapfen --42 und 43-- versehen, die mit zugeordneten Löchern --44 bzw. 45-- in den von der äusseren Zylinderschale --40-- abgestützten
EMI4.1
inneren Schale --41-- die äussere Schale --40-- mit Spiel durchsetzen. Der Umfangsabstand der
Zapfen und der Abstand der Löcher in den Blättern sind aneinander so angepasst, dass ein geeignetes Spiel vorhanden ist, und zur Erzielung eines guten Eingriffes sind die Zapfen leicht konisch ausgebildet.
In einer nicht gesteuerten Stellung haben die beiden Zylinderschalen-40 und 41-- eine solche gegenseitige Winkellage, dass die gegenseitigen Abstände ihrer Zapfen gleich sind. Die Zapfen --42 und 43-- sind mit den zugeordneten Sägeblättern --36 und 37-- über zugeordnete grössere Löcher der Blätter mit Spiel so gekuppelt, dass sie das jeweils andere Blatt - 37 bzw. 36-- nicht antreiben. Eine Teilungsverlagerung ausgehend von solch einer neutralen und relativen Winkellage der beiden Zylinderschalen --40 und 41-- erfolgt in der gleichen Weise wie beim Kreissägen mittels eines zentralen Steuerzapfens --49--, der in einer wendelförmigen Ausnehmung --50-- der Zylinderschale --41-- gleitet. Der äussere Teil des Steuerzapfens --49-läuft in einem geeigneten geraden Schlitz --51-- der äusseren Zylinderschale --40--.
Eine Axialverlagerung in einer der beiden Richtungen der Steuerwelle --48-- ergibt eine Teilkreisverlagerung der beiden Sägeblätter --36 und 37-- und sodann gesteuerte Seitenkräfte zur Kompensation der Textur des Gegenstandes und/oder zum kurvenförmigen Sägen.
Die Verlagerung der Steuerwelle --48-- kann von aussen durch einen geeigneten Steuermotor erfolgen, welcher eine Gewindemuffe --52-- dreht, die mit einer ortsfesten Schraubenmuffe --53-- in Eingriff steht. Die Steuerwelle --48-- und ihr Ende --54-- sind in der Gewindemuffe - frei drehbar. In den beiden Laufrollen --38 und 39-- sind gemäss Fig. 8 und auch gemäss Fig. 10 die beiden Gewindemuffen --52-- synchron drehbar. Alternativ kann eine Steuerung der nicht angetriebenen Laufrolle --38-- vermieden werden, indem der Zapfen --49-- weggelassen wird.
Auf der andern Seite der Vorrichtung gemäss Fig. 10 wird eine ähnliche und ebenfalls motorgesteuerte Gewindemuffe --55-- zur Erzielung einer Vorschubverlagerung angewendet, wobei die Muffe am Rahmen --53-- fixiert ist. Der Innendurchmesser der Muffe ist etwas grösser als der Aussendurchmesser des zentralen inneren Teiles der Zylinderschale --41--. Die Gewindemuffe kann die äussere Zylinderschale --40-- mit ihren Zapfen --42-- axial verlagern, wobei die Zapfen
EMI4.2
innere Zylinderschale --41-- greift mit ihren Zapfen ebenfalls mit Spiel in Löcher --46-- des betätigten Blattes --37-- ein. Wegen der gegen das Blatt --37-- gerichteten Schnittkraftkomponente bleibt die axial frei gleitbare Zylinderschale --40-- stets in Berührung mit der Steuermuffe --55--.
In den beiden Laufrollen --38 und 39-- sind die Drehungen der Steuermuffen nicht synchronisiert, ausser in dem Spezialfall, in dem eine gleich grosse Vorschubsverlagerung entlang des gesamten Sägeschnittes erfolgen soll, d. h. bei konstanter Texturstörung und/oder kurvenförmigem Sägen entlang einer nicht schraubenförmigen Ebene.
Um eine ausreichende Information für die Vorschubverlagerungssteuerung in gleicher Weise wie bei dem Beispiel mit Kreissägen zu erhalten, werden eine obere und untere Ablenkung aus der Normalposition der Sägeblätter und die Dicke des Werkstückes gemessen. Dies erfolgt mittels Rollen--56 und 60--, die über ein zugeordnetes und leicht vorgespanntes Lenk- und Steuersystem mit Signalfühlern --61, 62 und 63-- verbunden sind. Ferner kann die Rolle --60-- zum Messen der Vorschubgeschwindigkeit verwendet werden, was direkt die mittlere Schnittiefe der Zähne im Werkstück beeinflusst. Bei der Vorschubverlagerung soll dieser Wert die halbe Höhe des
<Desc/Clms Page number 5>
Schneidteiles des Zahnes nicht überschreiten.
Ein äusserer, nicht gezeigter Antriebsmotor für das gesamte System ist flexibel mit einem Zwischenantriebsrad --64-- verbunden, dass in einer federbelasteten Führungseinheit --65-- rotiert, wobei eine Blockieranordnung --66-- zum Aus- tausch der Blätter vorgesehen ist. Die Vorspannung der Führungseinheit --65-- über eine Feder und/oder über das Gewicht der Blockiereinheit und dadurch auch die Vorspannung der Blätter - 36 und 37-- zwischen den Laufrollen --38 und 39-- kann klein sein. Es ist ein wesentliches
Merkmal der Erfindung, dass durch die erläuterte Versetzung der Zähne eine Sägevorrichtung geschaffen wird, bei welcher Seitenkräfte keinen Einfluss ausüben. Die Säge läuft ohne Ablenkung nach der einen oder nach der andern Seite gerade durch das Material hindurch.
Die Motorkraft wird auf das Antriebsrad --64-- übertragen, welches seinerseits das Säge- organ antreibt. Dadurch wird die Kraft direkt auf die Zähne übertragen und bestimmt ihre Schneid- wirkung. Die Kraft vom Antriebsmotor wird somit ohne spezifische Verluste ausgenützt. Gleich- zeitig wird eine Streckung der Sägeblätter bewirkt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bisherigen Bandsägen, bei welchen das Strecken der Blätter durch starke Vorspannung er- zielt werden musste.
Es versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen der erläuterten Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung möglich sind. Beispielsweise sei erwähnt, dass verschiedene Ausführungs- formen von Zahnkanten, die auch in Verbindung mit den Kreissägeblättern in verschiedener Weise angewendet werden können, möglich sind, sowie dass jeweils der gesamte Zahn als Messer und
Schneide usw. ausgebildet sein kann. Es kann auch das Kreissägeblatt anders ausgebildet werden.
Die Säge folgt infolge der Steuerwirkung der Zähne einer vorbestimmten Bahn durch das Werk- stück. Das Kreissägeblatt ist, wie schon erläutert worden ist, nur geringen Spannungen ausge- setzt und dieses Organ kann deshalb sehr dünn ausgebildet werden und gegebenenfalls auch mit Speichen od. dgl. versehen werden. Hinsichtlich der Ausbildung für eine Handsteuerung oder eine automatische Steuerung sind dem Fachmann viele Möglichkeiten bekannt.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Hauptkraft auf Paare von Zähnen, die tangential auf das Sägeblatt wirkende Schneidkraft, kombiniert mit der Vorschubkraft die einzigen verbleibenden äusseren Kräfte sind. Mit andern Worten sind die auf die Säge einwirkenden Seitenkräfte vermieden. Daraus wird auch klar, dass die Gefahr einer kritischen Ablenkung unter dem Einfluss der Vorschubkraft beträchtlich vermindert, d. h. dass der Krümmungseffekt vernachlässigbar wird. Das Biegemoment der Vorschubkraft wird also bei vollkommen befriedigend arbeitender Steuerung des Sägeblattes vermieden. Mit einem geeigneten Schnittwinkel und geeigneter Schneidkantenschärfe kann die Vorschubkraft überdies auf einem vernachlässigbaren Wert gehalten werden.
Gemeinsam mit der Scherarbeit ermöglicht die konzentrierte Ausnützung der Kräfte eine wesentliche Verringerung der Dicke des Sägeblattes, der Schnittfuge und des Anfalles an Sägemehl. Bei gekrümmten Sägeschnitten können leicht biegbare Sägeblätter auch scharfen Kurven folgen.
Bei Anwendungsformen wie geraden Sägen, z. B. Bandsägen, können die Verstellung von Zahnteilung bzw. -vorschub auch kombiniert werden. Dies ermöglicht es, durch zwei Paare von Abtasteinheiten, die an jeder Seite des Werkstückes angeordnet sind, Sägeschnitt entlang einer schraubenförmig verlaufenden Ebene durchzuführen, wenn das Werkstück gedreht werden kann, oder die Wirkung eines sich ändernden Gefüges entlang des Sägeschnittes zu kompensieren.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
<Desc / Clms Page number 1>
Master patent No. 374726 relates to a sawing device with two saw blades, in particular circular saw blades or band saw blades, which are arranged in the form of a double blade with the same tooth pitch and with mutually offset teeth, each saw blade with its teeth the tooth gaps of the neighboring one Overlaps and the teeth of the
Saw blades with mirror-symmetrical, inclined, ground front surfaces and with edges inclined to the cutting direction and / or perpendicular to this are formed so that the blades are pressed against each other during the cut, the saw blades also being adjustable in their plane relative to one another by means of a control device and in the other Relative position are stable,
and wherein the relative position of the teeth of the two saw blades can be changed along a connecting line between the teeth and / or transversely to this line.
The additional invention relates to a further one intended for circular saws and band saws
Embodiment of the invention according to the master patent and is characterized in that the control device for controlling the mutual displacement of the saw blades in the feed direction has coaxial adjustment elements which surround one another and which engage with the saw blades via control pins.
A preferred embodiment of the additional invention intended for circular saw blades has the features that the adjustment elements are provided by a flange arrangement which carries a group of control pins and which is supported by eccentric hub cylinders which are mounted one inside the other and which are adjustable relative to one another by means of chain drives which engage them, and also by one A group of control pins carrying further flange arrangements are formed, which sit on a drive shaft passing through the hub cylinders, the control pins being in engagement with the mutually adjustable saw blades via openings formed therein.
In an advantageous embodiment of the additional invention intended for band saws, it is provided that the adjusting members are formed by coaxial cylinder shells which are inserted into one another, from which the outer shell supports the band saw blades lying one above the other, the inner shell in the outer saw blade by means of the protruding outer blades Shell engages with play-through control pin and the outer shell, which engages in the inner saw blade via the control pin projecting from it, can be displaced in the axial direction against the inner shell via a stationary screw sleeve which engages with the outer shell.
The invention gives the possibility of exerting an active influence on the course of the cut and of increasing or reducing the cutting work or the cutting forces of the two separate groups of teeth on the two saw blades in a controlled manner. In the definition used below, the neutral position is understood to mean the position in which the saw blades carry out the same large sawing work, ie. H. the actual position in which the teeth of the two groups are arranged in the same mutual position.
The additional invention enables a relative adjustment of the saw blades in the feed direction, in particular in a structurally simple manner. H. from the neutral position and in the direction of the feed of the workpiece, the teeth of one saw blade are moved forward or backward against the teeth of the other saw blade. As a result, one or the other group of teeth takes over a larger part of the cutting work.
This feed shift can be the same over the entire saw cut, as shown in Fig. 11d, or it can be made non-uniformly so that from the neutral position one group of teeth in one section of the saw cut against the other group of teeth to a greater extent is shifted forward or backward, while in the other section of the saw cut this group is shifted forward or backward to a lesser extent than the other group. Such an arrangement is shown in Fig. Lle. In Fig. 11f the teeth are arranged, both with a pitch shift and with an uneven feed shift.
By shifting the feed, the influences of the changing structure and hardness of the workpiece can be counteracted and these influences can be kept under control.
<Desc / Clms Page number 2>
Cut deviations caused by unevenly blunt teeth, deformation of the front of the teeth, etc. can also be compensated for. This means a significantly increased lateral stability. Lower pretensioning forces are required and it can in the first
Line of thinner saw blades can be used. The result is flat and synchronized saw cuts and an increased saw yield.
A prerequisite for the invention is the use of mirror-image tooth shapes.
The teeth of one group should generate clearly defined lateral forces when sawing non-structural material, which counteract the lateral forces of the other group. The size of the
Lateral forces of both groups should be in the same range. The side forces of one group are thus directed against the side forces of the other group, which means that the two saw blades are pressed against each other.
The teeth should be designed so that they press the two saw blades against each other.
This can basically be achieved in two different ways. According to the first
Away the teeth get such angles that the feed force presses the saw blades against each other. This is shown in Figure 2. In the second and most effective way, the teeth are shaped so that the cutting force presses the two saw blades against each other. This is shown in Fig. 11. Both ways can of course be used simultaneously. In particular in FIG. 2, but also in FIG. 11, the front surfaces of the teeth have been given an extreme angular shape. This was only done to clearly show the construction.
The additional invention is described below using exemplary embodiments with reference to FIG
Drawings explained in more detail. 1 shows a side view of two assembled circular saw blades; FIG. 2 shows a section through the circular saw blades according to FIG. 1; 3 and 4 in one
Side view and in section the arrangement of scanning elements on the circular saw blades; 5 shows an embodiment of the control device for circular saws according to the additional invention in section; FIG. 6 shows a schematic side view of the device according to FIG. 5; 7 is an explanation of the function of the device according to FIG. 6; 8 shows a further embodiment of the sawing device for band saws; 9 is a view of two band saw blade sections;
10 shows a partially sectioned view of another embodiment of the sawing device for band saws, and FIG. 11 shows different relative arrangements of the saw teeth.
1 and 2 show two identically designed circular saw blades, which are arranged in the form of a double blade in such a way that each saw blade with its teeth engages over the tooth gaps of the adjacent blade. The saw blades have the same thickness, the same diameter and the same
Number of teeth N, d. H. a tooth pitch of A = 360 / N degrees. In Fig. 1, a circular saw blade with full lines and the other is shown in dashed lines, u. with a neutral tooth pitch of
B = A / 2 degrees. In Fig. 2 each half of the two saw blades is in section in one of many possible variants of an asymmetrical, uniform and mirror-image form of the
Front of the teeth shown, which are designated here with --R and L--.
The saw blades are rotated by control pins arranged in a circle, which are described in detail with reference to FIG. 5.
The control pins provided in any number are accommodated in the saw blade in question with little play in circular cutouts - 3 - according to FIG. 1 and have sufficient play in the larger circular cutouts and in the neutral position - in the other, in all others Details are the same, but the opposite
Saw blade. The tooth pitch B can be influenced in such a way that B can be larger or smaller than A / 2 via the control pins of the two drive devices with mutual and relative freedom of rotation with respect to the center of the axis of the saw blades. If e.g. B. B is greater than A / 2, an L tooth approaches the cutting edge side of the R tooth.
The L tooth then takes over a larger one
Proportion of cutting work with a corresponding reduction in cutting work for the R tooth.
The lateral forces of the L tooth increase and those of the R tooth decrease. This results in a lateral force for each pair of R and L teeth, which is directed against the saw blade with the R teeth. In the case of structure-free sawing material, this results in a saw cut curved to the right when viewed in the feed direction; in the case of a sawing material with an inclined structure with tooth forces acting to the left, these become
<Desc / Clms Page number 3>
Forces balanced by a corresponding relative position of the teeth or tooth pitch B, which results in a straight saw cut. The situation is reversed if the tooth pitch B is less than A / 2.
In addition to the pitch shift, a feed shift is also provided within the scope of the invention. In the case of circular saw blades, a forward shift of the teeth of the two tooth groups forwards or backwards can be achieved by shifting the center of the axis of one or the other saw blade. If this displacement takes place essentially along the direction of advance of the saw blade, the entire sawing direction is influenced on one or the other side. If the displacement takes place essentially at right angles to the direction of advance of the saw blade, the position already described occurs when the teeth of the group act in opposite directions in one part and in the other part from an intermediate position in the saw cut.
A preferred embodiment of the invention for carrying out a feed control for circular saws is shown in FIGS. 5, 6 and 7. Three pairs of eccentric and surrounding hub cylinders --22 and 23,24 and 25,26 and 27-- can be rotated independently and freely around the cylindrical part of the frame --28--, which is stationary and concentric to the main axis of the Device is arranged. Via bearings --29 and 30- the outer pair of eccentric cylinders --26 and 27-- carries a homogeneous flange arrangement --7--, the axis of rotation of which is within certain limits anywhere along the side of the main axis, but parallel to it , may come to rest. The flange arrangement --7-carries one saw blade --1-- with its control pins --14--.
The saw blade-l-can now rotate around an offset axis of rotation. The line through the two centers of the eccentric circles is defined in space by the angles a, ss and y according to FIG. 7. These angles are controlled from the outside by a drive mechanism with shafts --31, 32 and 33 - of chain drives or the like.
EMI3.1
than for the inner pair of cylinders --22 and 23--. These eccentricities are indicated in FIG. 7 as dashed vectors with the angle values y> 0 and a = ss = 0. The axis of rotation of the outer system - -7--, which rotates the right saw blade --1--, coincides with the axis of rotation of an inner flange arrangement --10--, which the saw blade --2-- via the control pins --15- - turns, together.
If the angle a increases in the counterclockwise direction and the angle ss in the clockwise direction, which are represented in FIG. 7 by the fully drawn vectors, the axis of rotation of the outer system becomes --7-- on the extension of the y-ray up to one Point with the sign (-) shifted up. If the angles decrease equally, the axis of rotation is shifted downwards on the same beam. The beam perpendicular to this beam is set so that it passes through the center point of the saw cut and a feed shift according to FIG. 1le is generated.
As is also shown in FIG. 7 with a dot-dash ss vector, with equally large changes and with the same rotation, the a-angle and ss-angle becomes the axis of rotation of the system --7 - along the beam perpendicular to the y-beam in moved a point with the sign (+). The saw cuts achieved with the controlled saw blade are indicated in the right half of FIG. 7 with the corresponding designation.
The control of the specified vectors takes place by means of the drive shafts --31 and 32 - on the basis of signals from position sensors for the saw blade, which are denoted by X in FIG. 3, and by means of the drive shaft --33-- on the basis of signals from a height sensor on the sawn object. The signals from the sensors control the drive shafts after appropriate transformation. with such a restriction that an overload does not occur. The two main systems --7 and 10 - are given synchronous rotations by the one-way control pin --34-- firmly connected to the system --10-- and its drive shaft --11--, whereby the pin --34-- engages in the recess --35-- of the outer system --7-- with play.
If a simultaneous, so-called partial circle displacement is desired, the control pin --34 - and the recess --35-- can be shaped with the associated control shaft and the control slots as already explained in the parent patent.
One of many possible applications of the invention for band saws is in FIGS. 8-10
<Desc / Clms Page number 4>
shown. Two essentially straight and mutually assigned, unevenly long saw blades --36 and 37-- are connected to each other and guided by rollers --38 and 39--. In the arrangement of the blades and rollers shown, as will be explained in the following, the blades have a straight path between the rollers, then are curved around parts of the rollers and are curved in a circle outside the same, whereby they sag freely.
In order to achieve a pitch offset according to FIG. 10, in one embodiment, each of the two rollers 38 and 39 is divided into two concentric cylindrical shells 40 and 41. Each cylinder shell is provided on the circumference with symmetrically arranged control pins --42-- projecting over the development surface of the cylinder shell --40--, which with associated holes --44 or 45-- in the outer cylinder shell - 40-- supported
EMI4.1
inner shell --41-- push through the outer shell --40--. The circumferential distance of the
The pegs and the spacing of the holes in the leaves are matched to one another so that there is a suitable play, and the pegs are slightly conical in order to achieve a good engagement.
In an uncontrolled position, the two cylinder shells 40 and 41 have such a mutual angular position that the mutual distances between their pins are the same. The pins --42 and 43-- are coupled with the associated saw blades --36 and 37-- via the larger holes in the blades so that they do not drive the other blade - 37 or 36--. A divisional shift based on such a neutral and relative angular position of the two cylinder shells --40 and 41-- takes place in the same way as with circular saws by means of a central control pin --49--, which is located in a helical recess --50-- of the cylinder shell --41-- glides. The outer part of the control pin --49-runs in a suitable straight slot --51-- of the outer cylinder shell --40--.
An axial displacement in one of the two directions of the control shaft --48-- results in a partial circle displacement of the two saw blades --36 and 37-- and then controlled lateral forces to compensate for the texture of the object and / or for curved sawing.
The control shaft --48-- can be shifted from the outside by a suitable control motor, which rotates a threaded sleeve --52--, which engages with a stationary screw sleeve --53--. The control shaft --48-- and its end --54-- are freely rotatable in the threaded sleeve. According to FIG. 8 and also according to FIG. 10, the two threaded sleeves --52-- can be rotated synchronously in the two rollers 38 and 39. Alternatively, control of the non-driven roller --38-- can be avoided by omitting the pin --49--.
On the other side of the device according to FIG. 10, a similar and also motor-controlled threaded sleeve --55-- is used to achieve a displacement of the feed, the sleeve being fixed to the frame --53--. The inside diameter of the sleeve is slightly larger than the outside diameter of the central inner part of the cylinder shell --41--. The threaded sleeve can axially shift the outer cylinder shell --40-- with its pin --42--, whereby the pin
EMI4.2
inner cylinder shell --41-- also engages with its pins in holes --46-- of the actuated leaf --37-- with play. Because of the cutting force component directed against the blade --37--, the axially freely slidable cylinder shell --40-- always remains in contact with the control sleeve --55--.
In the two rollers --38 and 39--, the rotations of the control sleeves are not synchronized, except in the special case in which the same amount of feed is to be shifted along the entire saw cut, i.e. H. with constant texture disturbance and / or curved sawing along a non-helical plane.
In order to obtain sufficient information for the feed displacement control in the same way as in the example with circular saws, an upper and lower deflection from the normal position of the saw blades and the thickness of the workpiece are measured. This is done using rollers - 56 and 60--, which are connected to signal sensors --61, 62 and 63-- via an assigned and slightly pre-tensioned steering and control system. The roller --60-- can also be used to measure the feed rate, which directly affects the average depth of cut of the teeth in the workpiece. When moving the feed, this value should be half the height of the
<Desc / Clms Page number 5>
Do not exceed the cutting part of the tooth.
An external drive motor, not shown, for the entire system is flexibly connected to an intermediate drive wheel --64-- that rotates in a spring-loaded guide unit --65--, whereby a blocking arrangement --66-- is provided for exchanging the blades . The preload of the guide unit --65-- via a spring and / or the weight of the blocking unit and thus also the preload of the blades - 36 and 37-- between the rollers --38 and 39-- can be small. It is essential
Feature of the invention that a sawing device is created by the explained displacement of the teeth, in which lateral forces have no influence. The saw runs straight through the material on one or the other side without deflection.
The motor power is transferred to the drive wheel --64--, which in turn drives the saw unit. This transmits the force directly to the teeth and determines their cutting effect. The power from the drive motor is thus used without specific losses. At the same time, the saw blades are stretched. This is a major advantage compared to the previous band saws, in which the blades had to be stretched by means of strong pretension.
It goes without saying that various modifications of the exemplary embodiments explained are possible within the scope of the invention. For example, it should be mentioned that different designs of tooth edges, which can also be used in connection with the circular saw blades in different ways, are possible, and that in each case the entire tooth as a knife and
Cutting edge, etc. can be formed. The circular saw blade can also be designed differently.
The saw follows a predetermined path through the workpiece due to the control effect of the teeth. As has already been explained, the circular saw blade is exposed to only slight tensions and this organ can therefore be made very thin and, if necessary, also provided with spokes or the like. With regard to the training for manual control or automatic control, many possibilities are known to the person skilled in the art.
An essential advantage of the invention is that the main force on pairs of teeth, the cutting force acting tangentially on the saw blade, combined with the feed force are the only remaining external forces. In other words, the side forces acting on the saw are avoided. It is also clear from this that the risk of critical deflection under the influence of the feed force is considerably reduced, i. H. that the curvature effect becomes negligible. The bending moment of the feed force is thus avoided when the saw blade is operated completely satisfactorily. With a suitable cutting angle and a suitable cutting edge sharpness, the feed force can also be kept at a negligible value.
Together with the shear work, the concentrated use of the forces enables a substantial reduction in the thickness of the saw blade, the kerf and the amount of sawdust. With curved saw cuts, easily bendable saw blades can also follow sharp curves.
In application forms such as straight saws, e.g. B. band saws, the adjustment of tooth pitch or feed can also be combined. This makes it possible, by means of two pairs of scanning units, which are arranged on each side of the workpiece, to carry out a saw cut along a helical plane when the workpiece can be rotated, or to compensate for the effect of a changing structure along the saw cut.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.