DE102016202506A1 - Separating device and method for separating machining of a workpiece - Google Patents
Separating device and method for separating machining of a workpiece Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016202506A1 DE102016202506A1 DE102016202506.6A DE102016202506A DE102016202506A1 DE 102016202506 A1 DE102016202506 A1 DE 102016202506A1 DE 102016202506 A DE102016202506 A DE 102016202506A DE 102016202506 A1 DE102016202506 A1 DE 102016202506A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnet
- processing means
- drive
- magnet arrangement
- workpiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D47/00—Sawing machines or sawing devices working with circular saw blades, characterised only by constructional features of particular parts
- B23D47/005—Vibration-damping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D51/00—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends
- B23D51/02—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of beds; of guiding arrangements for work-tables or saw carriers; of frames
- B23D51/025—Sawing machines or sawing devices working with straight blades, characterised only by constructional features of particular parts; Carrying or attaching means for tools, covered by this subclass, which are connected to a carrier at both ends of beds; of guiding arrangements for work-tables or saw carriers; of frames of arrangements for guiding the saw blade
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B27/00—Other grinding machines or devices
- B24B27/06—Grinders for cutting-off
- B24B27/08—Grinders for cutting-off being portable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
- B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zur Durchführung eines Trennvorgangs an einem Werkstück, mit einer Führungseinrichtung (2; 22; 32; 42), der eine erste Magnetanordnung (6; 26; 36; 46) zugeordnet ist, sowie mit einem Bearbeitungsmittel (3; 23; 33; 43), das mit wenigstens einer Schneide für eine trennende Werkstückbearbeitung ausgebildet ist und dem eine zweite Magnetanordnung (7; 27; 37; 47) zugeordnet ist, wobei die beiden Magnetanordnungen (6, 7; 26, 27; 36, 37; 46, 47) für eine kontaktlose Übertragung von Stützkräften und Bearbeitungskräften zwischen der Führungseinrichtung (4; 24; 34; 44) und dem Bearbeitungsmittel (3; 23; 33; 43) ausgebildet sind und wobei eine der ersten und zweiten Magnetanordnungen (6, 7; 26, 27; 36, 37; 46, 47) wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten, und die andere der ersten und zweiten Magnetanordnungen (6, 7; 26, 27; 36, 37; 46, 47) wenigstens einen Supraleiter umfasst.The invention relates to a separating device for carrying out a cutting operation on a workpiece, having guide means (2; 22; 32; 42) associated with a first magnet arrangement (6; 26; 36; 46) and a processing means (3; 33; 43) formed with at least one cutting edge for a workpiece cutting operation and to which a second magnet arrangement (7; 27; 37; 47) is associated, the two magnet arrangements (6,7; 26,27; 36,37) 46, 47) for non-contact transmission of supporting forces and machining forces between the guide means (4; 24; 34; 44) and the machining means (3; 23; 33; 43), and wherein one of the first and second magnet arrangements (6; 7, 26, 27, 36, 37, 46, 47) comprises at least one magnet, in particular permanent magnets, and the other of the first and second magnet arrangements (6, 7, 26, 27, 36, 37, 46, 47) comprises at least one superconductor ,
Description
Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung zur Durchführung eines Trennvorgangs an einem Werkstück. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung eines Werkstücks.The invention relates to a separating device for performing a separation process on a workpiece. Furthermore, the invention relates to a method for separating machining of a workpiece.
Aus der auf die Anmelderin zurückgehende
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trenneinrichtung und ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung eines Werkstücks bereitzustellen, die eine große Flexibilität bei der Bearbeitung von Werkstücken ermöglichen.The object of the invention is to provide a separating device and a method for the cutting machining of a workpiece, which allow a great flexibility in the machining of workpieces.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Erfindungsaspekt für eine Trenneinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Trenneinrichtung eine Führungseinrichtung, der eine erste Magnetanordnung zugeordnet ist, und ferner ein Bearbeitungsmittel umfasst, das mit wenigstens einer Schneide für eine trennende Werkstückbearbeitung ausgebildet ist und dem eine zweite Magnetanordnung zugeordnet ist, wobei die beiden Magnetanordnungen für eine kontaktlose Übertragung von Stützkräften und Bearbeitungskräften zwischen der Führungseinrichtung und dem Bearbeitungsmittel ausgebildet sind und wobei eine der ersten und zweiten Magnetanordnungen wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten und die andere der ersten und zweiten Magnetanordnungen wenigstens einen Supraleiter umfasst.This object is achieved according to a first aspect of the invention for a separating device of the type mentioned above with the features of
Bei dem für wenigstens eine der Magnetanordnungen verwendeten Supraleiter handelt es sich vorzugsweise um einen Typ-II-Supraleiter, der auch als Hochtemperatursupraleiter bezeichnet wird und der in der Lage ist, ein während einer Abkühlung auf oder unter seine materialspezifische Sprungtemperatur von außen aufgeprägtes Magnetfeld gewissermaßen zu „speichern“. Durch diese Speicherung des äußeren Magnetfelds wird der Supraleiter in die Lage versetzt, bei Beibehaltung oder fortdauernder Unterschreitung seiner Sprungtemperatur einer Veränderung des äußeren Magnetfelds durch Ausbildung magnetischer Wechselwirkungen mit diesem äußeren Magnetfelds entgegen zu wirken. Dabei steigt die magnetische Wechselwirkung des Supraleiters mit dem äußeren Magnetfeld bei zunehmender Abweichung aus der gespeicherten Position stark an, so dass der Supraleiter zumindest bis zu einem konstruktiv bedingten Kraftniveau und einer damit zusammenhängenden relativen Positionsveränderung gegenüber der Ursprungsposition wieder in die Ursprungsposition zurückkehrt und bei Überschreiten des konstruktivbedingten Kraftniveaus aus der kontaktlosen, magnetischen Kopplung mit dem wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten entfernt werden kann. Bei dem Magneten kann es sich beispielsweise um eine elektrische Magnetspule oder um einen Permanentmagnet handeln. Grundsätzlich ist für die Ausnutzung der vorstehend angeführten Effekte des Supraleiters kein äußerer elektrischer Strom erforderlich, vielmehr beruhen die magnetischen Wechselwirkungen des Supraleiters mit äußeren magnetischen Feldern auf Wirbelströmen im Supraleitermaterial, die aufgrund des verschwindenden ohmschen Widerstands ohne äußere Energiezufuhr dauerhaft aufrecht erhalten werden.The superconductor used for at least one of the magnet assemblies is preferably a type II superconductor, also referred to as a high temperature superconductor, which is capable, so to speak, of a magnetic field imposed on or below its material-specific transition temperature from the outside during cooling "to save". This storage of the external magnetic field enables the superconductor to counteract a change in the external magnetic field by forming magnetic interactions with this external magnetic field while maintaining or continuously falling below its transition temperature. In this case, the magnetic interaction of the superconductor with the external magnetic field increases with increasing deviation from the stored position strongly, so that the superconductor returns to the original position at least up to a constructive force level and a related relative change in position relative to the original position and at the constructive force levels from the contactless, magnetic coupling with the at least one magnet, in particular permanent magnet can be removed. The magnet may, for example, be an electrical magnetic coil or a permanent magnet. Basically, no external electrical current is required for the utilization of the above-mentioned effects of the superconductor, but rather the magnetic interactions of the superconductor with external magnetic fields are based on eddy currents in the superconductor material, which are permanently maintained due to the vanishing ohmic resistance without external energy supply.
Beispielhaft kann die Führungseinrichtung als Griffelement ausgebildet sein, das von einem Benutzer mit wenigstens einer Hand ergriffen werden kann, um das kontaktlos gegenüber der Führungseinrichtung gelagerte Bearbeitungsmittel für eine Durchführung eines Schneidvorgangs führen zu können. Hierbei ist keine Einkopplung einer Relativbewegung zwischen Führungseinrichtung und Bearbeitungsmittel vorgesehen, vielmehr wird das Bearbeitungsmittel vom Benutzer in der Art eines Messers, insbesondere in der Art eines Hobels oder Skalpells, relativ zu einem zu schneidenden Schneidobjekt geführt, wobei eine Kraftübertragung zwischen der Führungseinrichtung und dem Bearbeitungsmittel kontaktlos erfolgt. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung mit einer als Supraleiter ausgebildeten ersten Magneteinrichtung versehen ist und eine Isolations- und/oder Kühleinrichtung für den Supraleiter umfasst. In diesem Fall kann das Bearbeitungsmittel mit dem wenigstens einen Magneten ausgerüstet werden, der einen Betrieb des Bearbeitungsmittels auf einem nahezu beliebigen Temperaturniveau ermöglicht. Sofern es sich bei dem Magneten um einen Permanentmagneten handelt, kann dieser typischerweise bis zu Temperaturen von 150 Grad Celsius betrieben werden, ohne dass die permanentmagnetischen Eigenschaften maßgeblich beeinträchtigt werden. Bei einer Ausgestaltung des Magneten als Magnetspule kann eine lokale Energiequelle am Bearbeitungsmittel angebracht oder in diesem integriert werden, beispielsweise ein Akkumulator oder ein Superkondensator. Besonders bevorzugt ist eine kontaktlose, insbesondere induktive oder optische, Einkopplung von Energie in das Bearbeitungsmittel vorgesehen, um die elektrische Energie zum Betrieb der Magnetspule ohne mechanische Verbindung zwischen Führungseinrichtung und Bearbeitungsmittel bereitstellen zu können. Hierzu können im Falle einer induktiven Energieeinkopplung sowohl an der Führungseinrichtung wie auch am Bearbeitungsmittel jeweils Koppelspulen vorgesehen werden, die für eine Aussendung bzw. einen Empfang eines elektromagentischen Wechselfelds ausgebildet sind. Im Fall einer optischen Energieeinkopplung weist die Führungseinrichtung eine optische Quelle, insbesondere eine Laserquelle auf, während am Bearbeitungsmittel ein optischer Empfänger und eine nachgeschaltete Wandlereinrichtung angeordnet sind, so dass die bereitgestellte optische Energie in elektrische Energie für die Magnetspule gewandelt werden kann.By way of example, the guide device can be designed as a grip element that can be grasped by a user with at least one hand in order to be able to guide the processing means, which are mounted contactlessly with respect to the guide device, for carrying out a cutting operation. In this case, no coupling in of a relative movement between guide device and processing means is provided, but the processing means is guided by the user in the manner of a knife, in particular in the manner of a planer or scalpel relative to a cutting object to be cut, wherein a force transmission between the guide means and the processing means contactless takes place. By way of example, it is provided that the guide device is provided with a first magnetic device designed as a superconductor and comprises an insulation and / or cooling device for the superconductor. In this case, the processing means can be equipped with the at least one magnet, which allows operation of the processing means at almost any temperature level. If the magnet is a permanent magnet, it can typically be operated up to temperatures of 150 degrees Celsius without the permanent magnetic properties being significantly impaired. In one embodiment of the magnet as a magnetic coil, a local energy source can be attached to or integrated in the processing means, for example an accumulator or a supercapacitor. Particular preference is given to a contactless, in particular inductive or optical, Coupling of energy provided in the processing means to provide the electrical energy for operation of the solenoid without mechanical connection between guide means and processing means can. For this purpose, in the case of an inductive energy coupling, coupling coils can be provided both on the guide device and on the machining means, which coupling coils are designed for transmitting or receiving an electromagnetic alternating field. In the case of an optical energy coupling, the guide means comprises an optical source, in particular a laser source, while the processing means, an optical receiver and a downstream transducer means are arranged so that the optical energy provided can be converted into electrical energy for the magnetic coil.
Bei der wenigstens einen Schneide des Bearbeitungsmittels handelt es sich vorzugsweise um eine geometrisch bestimmte Schneide, wie dies beispielsweise bei einem Sägezahn der Fall ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bearbeitungsmittel eine Vielzahl von Schneiden, insbesondere geometrisch unbestimmten Schneiden, aufweist, wie dies im Falle von Schleifmitteln, insbesondere bei Schleifpapier, der Fall ist.The at least one cutting edge of the processing means is preferably a geometrically determined cutting edge, as is the case, for example, with a sawtooth. Alternatively, it can be provided that the processing means has a plurality of cutting edges, in particular geometrically indefinite cutting edges, as is the case in the case of abrasives, in particular with abrasive paper.
Aufgrund der magnetischen Wechselwirkungen zwischen den beiden Magnetanordnungen, von denen wenigstens eine einen Supraleiter und wenigstens eine einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten umfasst, können sowohl die Kräfte zur Positionierung des Bearbeitungsmittels in einer vorgegebenen räumlichen Lage als auch die Kräfte zur Bewegung des Bearbeitungsmittels in kontaktloser Weise übertragen werden. Gegebenenfalls kann zusätzlich vorgesehen werden, die räumliche Lage des Bearbeitungsmittels gegenüber der Führungseinrichtung durch zusätzliche Einrichtungen in kontaktloser Weise zu beeinflussen. Bei diesen zusätzlichen Einrichtungen kann es sich beispielsweise um zeitweilig aktivierbare Magnetspulen und/oder örtlich verlagerbare Permanentmagnete und/oder örtlich verlagerbare Supraleiterelemente handeln. Ergänzend oder alternativ können mehrere Bearbeitungsmittel an der gleichen Führungseinrichtung angeordnet sein, so dass durch die Bewegung der Führungseinrichtung zeitgleich und synchron mehrere Schneidebewegungen mit Hilfe der mehreren Bearbeitungsmittel durchgeführt werden können.Due to the magnetic interactions between the two magnet arrangements, of which at least one comprises a superconductor and at least one magnet, in particular permanent magnets, both the forces for positioning the processing means in a predetermined spatial position and the forces for moving the processing means can be transmitted in a contactless manner become. Optionally, it may additionally be provided to influence the spatial position of the processing means relative to the guide device by means of additional devices in a contactless manner. These additional devices may be, for example, temporarily activatable magnetic coils and / or locally displaceable permanent magnets and / or locally displaceable superconducting elements. Additionally or alternatively, a plurality of processing means may be arranged on the same guide means, so that by the movement of the guide means simultaneously and synchronously several cutting movements can be performed by means of the plurality of processing means.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Vorteilhaft ist es, wenn die Führungseinrichtung als Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die ein beweglich an der Antriebseinrichtung gelagertes Antriebsmittel zur Bereitstellung einer Antriebsbewegung an das Bearbeitungsmittel umfasst, wobei die erste Magnetanordnung dem Antriebsmittel zugeordnet ist. Bei der Antriebseinrichtung kann es sich um einen elektrischen oder fluidischen Antrieb handeln, der am Antriebsmittel eine Rotationsbewegung und/oder eine Translationsbewegung bereitstellt. Beispielhaft ist die Antriebseinrichtung als Elektromotor oder als Pneumatikzylinder oder Druckluftturbine ausgebildet. Das Antriebsmittel führt die Antriebsbewegung in Relation zu einem ortsfesten Teil der Antriebseinrichtung, beispielsweise einem Stator, der in einem Antriebsgehäuse aufgenommen ist, durch. Beispielhaft ist das Antriebsmittel als Antriebswelle eines Elektromotors oder einer Druckluftturbine oder als Kolbenstange eines Pneumatikzylinders ausgebildet. Mit dem Antriebsmittel kann insbesondere eine Oszillationsbewegung des Bearbeitungsmittels gegenüber der Antriebseinrichtung hervorgerufen werden. durch eine Überlagerung einer Bewegung der Antriebseinrichtung mit der Relativbewegung des Antriebsmittels gegenüber der Antriebseinrichtung ergibt sich für das Bearbeitungsmittel eine überlagerte Bearbeitungsbewegung. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass das Antriebsmittel zusätzlich eine Antriebsbewegung als Überlagerung wenigstens zweier Relativbewegungen, beispielsweise einer Rotationsbewegung und einer Translationsbewegung, durchführt. Hierdurch kann in Abhängigkeit von der Geometrie der wenigstens einen am Bearbeitungsmittel ausgebildeten Schneide eine besonders vorteilhafte Schneidbewegung durchgeführt werden.It is advantageous if the guide device is designed as a drive device comprising a drive means movably mounted on the drive means for providing a drive movement to the processing means, wherein the first magnet arrangement is associated with the drive means. The drive device may be an electric or fluidic drive which provides a rotational movement and / or a translatory movement on the drive means. By way of example, the drive device is designed as an electric motor or as a pneumatic cylinder or compressed air turbine. The drive means carries out the drive movement in relation to a fixed part of the drive device, for example a stator, which is accommodated in a drive housing. By way of example, the drive means is designed as a drive shaft of an electric motor or a compressed air turbine or as a piston rod of a pneumatic cylinder. In particular, an oscillating movement of the processing means relative to the drive device can be brought about with the drive means. by a superposition of a movement of the drive means with the relative movement of the drive means relative to the drive means results for the processing means a superimposed machining movement. Particularly advantageous may be provided that the drive means additionally performs a drive movement as a superposition of at least two relative movements, for example a rotational movement and a translational movement. In this way, depending on the geometry of the at least one cutting edge formed on the processing means, a particularly advantageous cutting movement can be carried out.
Zweckmäßig ist es, wenn der wenigstens eine Supraleiter der ersten oder zweiten Magnetanordnung auf einen Feldlinienverlauf des wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten der ersten oder zweiten Magnetanordnung abgestimmt ist, um eine in allen Raumrichtungen ortsfeste Kopplung der ersten und zweiten Magnetanordnung zu gewährleisten. Bei einer solchen Ausgestaltung der Trenneinrichtung ist eine räumliche Lage des Bearbeitungsmittels gegenüber der Führungseinrichtung, insbesondere dem Antriebsmittel, eindeutig festgelegt, sämtliche hierzu erforderlichen Kräfte werden durch die magnetischen Wechselwirkungen zwischen den beiden Magnetanordnungen bereitgestellt. Zusätzliche Mittel zur Festlegung der räumlichen Lage des Bearbeitungsmittels sind nicht erforderlich, so dass die beiden Magnetanordnungen eine ausschließliche Kopplungswirkung für das Bearbeitungsmittel gegenüber der Führungseinrichtung, insbesondere dem Antriebsmittel, aufweisen. Eine gewisse Unschärfe für die räumliche Lage des Bearbeitungsmittels gegenüber der Führungseinrichtung, insbesondere dem Antriebsmittel, ist dadurch bedingt, dass die magnetischen Wechselwirkungen zwischen dem wenigstens einen Supraleiter und dem wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten der beiden Magnetanordnungen in derjenigen räumlichen Lage, für die der wenigstens eine Supraleiter „programmiert“ wurde, am geringsten sind und mit zunehmenden Abweichungen von dieser räumlichen Lage stark zunehmen. Hierdurch ergibt sich eine gewisse Variabilität in der räumlichen Lage des Bearbeitungsmittels gegenüber der Führungseinrichtung, insbesondere dem Antriebsmittel, die als Elastizität bezeichnet werden kann, wenngleich aufgrund der kontaktlosen Kopplung zwischen den beiden Magnetanordnungen keine elastischen Mittel eingesetzt werden, um diese Unschärfe für die räumliche Lage zu gewährleisten. Diese Unschärfe ist für manche Trennvorgänge vorteilhaft, beispielsweise wenn ein Trennvorgang entlang einer Grenzfläche zwischen Materialbereichen des Werkstücks mit unterschiedlicher Härte oder Zähigkeit durchgeführt werden soll, da für diesen Fall ein automatisches Ausweichen des Bearbeitungsmittels stattfinden kann, ohne dass hierfür eine aufwändige Regelung des Trennvorgangs erforderlich wäre. Insbesondere in Kombination mit einer durch die konstruktive Ausgestaltung der beiden Magnetanordnungen begrenzten Maximalkraft für die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Bearbeitungsmittel und der Führungseinrichtung, insbesondere dem Antriebsmittel, lässt sich gewährleisten, dass Beschädigungen am Bearbeitungsmittel, an der Führungseinrichtung, insbesondere am Antriebsmittel, und/oder am Werkstück während des Trennvorgangs weitgehend vermieden werden können.It is expedient if the at least one superconductor of the first or second magnet arrangement is tuned to a field line course of the at least one magnet, in particular permanent magnet of the first or second magnet arrangement, in order to ensure a stationary coupling of the first and second magnet arrangement in all spatial directions. In such an embodiment of the separating device, a spatial position of the processing means relative to the guide device, in particular the drive means, clearly defined, all forces required for this purpose are provided by the magnetic interactions between the two magnet assemblies. Additional means for determining the spatial position of the processing means are not required, so that the two magnet arrangements have an exclusive coupling action for the processing means relative to the guide means, in particular the drive means. A certain blur for the spatial position of the processing means relative to the guide means, in particular the drive means, is due to the fact that the magnetic interactions between the at least one superconductor and the at least one magnet, in particular permanent magnets of the two magnet arrangements in the spatial position for which the at least a superconductor was "programmed" are lowest and increase sharply with increasing deviations from this spatial location. This results in a certain variability in the spatial position of the processing means relative to the guide means, in particular the drive means, which can be referred to as elasticity, although no elastic means are used due to the contactless coupling between the two magnet assemblies to this blur for the spatial position guarantee. This blurring is advantageous for some separation processes, for example, when a separation process along an interface between material regions of the workpiece with different hardness or toughness is to be performed, since in this case, an automatic evasion of the processing means can take place without requiring a complex control of the separation process would be required , In particular, in combination with a limited by the structural design of the two magnet assemblies maximum force for the magnetic interaction between the processing means and the guide means, in particular the drive means, can ensure that damage to the processing means, on the guide means, in particular on the drive means, and / or Workpiece can be largely avoided during the separation process.
Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung mehrere Antriebsmittel umfasst, die für eine Bereitstellung unterschiedlicher Antriebsbewegungen an das Bearbeitungsmittel ausgebildet sind. Exemplarisch kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung ein Antriebsmittel zur Bereitstellung einer translatorischen Bewegung und ein weiteres Antriebsmittel zur Bereitstellung einer rotatorischen Bewegung umfasst, die jeweils mit einer ersten Magnetanordnung versehen sind und die gemeinsam auf die zweite Magnetanordnung des Bearbeitungsmittels einwirken, um am Bearbeitungsmittel eine Überlagerung der beiden Bewegungen zu bewirken. Beispielsweise ist es für einen Sägevorgang bekannt, eine Überlagerung der translatorisch reversierenden Sägebewegung mit einer quer zur Sägebewegung ausgerichteten, ebenfalls translatorisch reversierenden Hubbewegung vorzusehen, wobei im Falle der Trenneinrichtung vorgesehen werden kann, die beiden quer zueinander ausgerichteten Translationsbewegungen kinematisch unabhängig voneinander durch die beiden Antriebsmittel auf das Bearbeitungsmittel einzukoppeln und in Abhängigkeit vom durchzuführenden Trennvorgang hinsichtlich der jeweils gewählten Oszillationsfrequenz und der Amplitude der Oszillation zu variieren. It is advantageous if the drive device comprises a plurality of drive means which are designed to provide different drive movements to the processing means. By way of example, it can be provided that the drive device comprises a drive means for providing a translational movement and a further drive means for providing a rotational movement, which are each provided with a first magnet arrangement and which act together on the second magnet arrangement of the processing means to superimpose on the processing means to effect the two movements. For example, it is known for a sawing process to provide a superposition of the translationally reversing saw movement with a transverse to the sawing motion, also translationally reversing stroke movement, which can be provided in the case of the separating device, the two transversely aligned translational movements kinematically independent of each other by the two drive means to couple the processing means and to vary depending on the separation process to be carried out with respect to the selected oscillation frequency and the amplitude of the oscillation.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Antriebsmittel mit zugeordneten ersten Magnetanordnungen sowie ein Antriebsmittel mit einer auf die ersten Magnetanordnungen abgestimmten zweiten Magnetanordnung vorgesehen sind, die bei der Durchführung der Antriebsbewegungen zumindest einen statisch unbestimmten Zustand aufweisen. Bei einer mechanischen Kopplung zwischen den Antriebsmitteln und dem Bearbeitungsmittel gemäß dem Stand der Technik muss darauf geachtet werden, dass in keiner Phase der Relativbewegungen zwischen den Antriebsmitteln und dem Bearbeitungsmittel ein statisch unbestimmter Zustand auftritt. Alternativ müssen bei einer mechanischen Kopplung zwischen den Antriebsmitteln und dem Bearbeitungsmittel gemäß dem Stand der Technik zur Vermeidung eines statisch unbestimmten Zustands geeignete elastische Kopplungsmittel zwischen den Antriebsmitteln und dem Bearbeitungsmittel eingesetzt werden, die erheblichen Verschleißerscheinungen unterworfen sein können. Demgegenüber können aufgrund der elastischen Eigenschaften für die magnetische Kopplung zwischen den Magnetanordnungen auch Antriebsbewegungen stattfinden, die bei mechanischer Kopplung zu statisch unbestimmten Zuständen führen würden. Hierdurch können die jeweiligen Antriebseinrichtungen gegebenenfalls einfacher aufgebaut werden und/oder es werden Bewegungen des Bearbeitungsmittels gegenüber den Antriebsmitteln ermöglicht, die bei einer Verwendung von mechanischen Kopplungen nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand zu realisieren wären.It is preferably provided that at least two drive means with associated first magnet arrangements and a drive means with a second magnet arrangement tuned to the first magnet arrangements are provided, which have at least one statically indeterminate state when carrying out the drive movements. In a mechanical coupling between the drive means and the processing means according to the prior art, care must be taken that in any phase of the relative movements between the drive means and the processing means, a statically indeterminate condition occurs. Alternatively, in a mechanical coupling between the drive means and the prior art machining means for avoiding a statically indeterminate condition, suitable elastic coupling means must be used between the drive means and the machining means, which may be subject to considerable wear. On the other hand, due to the elastic properties for the magnetic coupling between the magnet arrangements, driving movements can take place which, if mechanically coupled, would lead to statically indeterminate states. As a result, the respective drive devices can possibly be simpler in construction and / or movements of the processing means with respect to the drive means are made possible, which would not be possible or only with great effort if mechanical couplings were used.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung an einem Maschinengestell angeordnet ist, das eine Halteeinrichtung umfasst, die für eine Abstützung eines Werkstücks ausgebildet ist. Rein exemplarisch ist hierfür eine Tischsäge zu nennen, bei der die Antriebseinrichtung an einem Tisch angebracht ist und das Bearbeitungsmittel in einer Ausrichtung gegenüber einer Tischfläche angeordnet ist, die ein Auflegen und Zuführen des Werkstücks an das Bearbeitungsmittel für die Durchführung des Trennvorgangs ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Maschinengestell ein Raumvolumen zumindest nahezu vollständig umschließt, in dem das Bearbeitungsmittel angeordnet ist und der Trennvorgang durchgeführt wird, während die Antriebseinrichtung außerhalb dieses Raumvolumens am Maschinengestell angebracht ist. Hierdurch wird beispielsweise die Verarbeitung von Werkstücken aus wertvollen Materialien erleichtert, bei denen die während des Trennvorgangs anfallenden Materialpartikel wie beispielsweise Sägespäne möglichst vollständig aufgefangen werden sollen. In an advantageous development of the invention it is provided that the drive device is arranged on a machine frame, which comprises a holding device, which is designed for a support of a workpiece. By way of example, this is a table saw, in which the drive device is mounted on a table and the processing means is arranged in an orientation relative to a table surface, which allows laying and feeding the workpiece to the processing means for performing the separation process. It is particularly advantageous if the machine frame at least almost completely encloses a volume of space in which the processing means is arranged and the separation process is carried out, while the drive device is mounted outside of this volume on the machine frame. As a result, for example, the processing of workpieces made of valuable materials is facilitated, in which the resulting during the separation process material particles such as sawdust to be completely absorbed as possible.
Zweckmäßig ist es, wenn der Antriebseinrichtung eine Stützeinrichtung für eine Abstützung des Bearbeitungsmittels zugeordnet ist, wobei die Stützeinrichtung eine dritte Magnetanordnung umfasst und dem Bearbeitungsmittel eine vierte Magnetanordnung zugeordnet ist und wobei die dritte Magnetanordnung und die vierte Magnetanordnung für eine kontaktlose Kraftübertragung zwischen der Stützeinrichtung und dem Bearbeitungsmittel ausgebildet sind und wobei eine der dritten und vierten Magnetanordnungen wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten und die andere der dritten und vierten Magnetanordnungen wenigstens einen Supraleiter umfasst. Die Stützeinrichtung kann beispielsweise vorgesehen sein, um eine möglichst präzise Führung des Bearbeitungsmittels während der Durchführung des Trennvorgangs zu gewährleisten. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass zwischen dem Antriebsmittel und der Stützeinrichtung ein erheblicher Abstand eingehalten ist und dass das Bearbeitungsmittel während der Durchführung des Trennvorgangs eine translatorische und/oder rotatorische Relativbewegung gegenüber der Stützeinrichtung durchführt.It is expedient if the drive device is associated with a support device for supporting the processing means, wherein the support device comprises a third magnet arrangement and the processing means is associated with a fourth magnet arrangement and wherein the third magnet arrangement and the fourth magnet arrangement are formed for a contactless power transmission between the support means and the processing means and wherein one of the third and fourth magnet arrangements at least one magnet, in particular permanent magnets and the other of the third and fourth magnet arrangements comprises at least one superconductor. The support means may be provided, for example, to ensure the most accurate possible guidance of the processing means during the performance of the separation process. In this case, it can be assumed that a considerable distance is maintained between the drive means and the support means and that the processing means performs a translatory and / or rotational relative movement with respect to the support means during the performance of the separation process.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Supraleiter der dritten oder vierten Magnetanordnung auf einen Feldlinienverlauf des wenigstens einen Magneten, insbesondere Permanentmagneten der dritten oder vierten Magnetanordnung abgestimmt ist, um eine bewegliche Kopplung der dritten und vierten Magnetanordnungen mit einem, insbesondere genau einem, Freiheitsgrad der Bewegung zu gewährleisten. Beispielhaft kann die Stützeinrichtung als Drehgelenk ausgebildet sein, so dass mit Hilfe des Antriebsmittels eine Schwenkbewegung auf das Bearbeitungsmittel eingeleitet wird, wobei eine Drehachse für diese Schwenkbewegung durch die Stützeinrichtung verläuft oder unmittelbar benachbart zu dieser angeordnet ist.It is preferably provided that the at least one superconductor of the third or fourth magnet arrangement is tuned to a field line characteristic of the at least one magnet, in particular permanent magnet of the third or fourth magnet arrangement, to a movable coupling of the third and fourth magnet arrangements with one, in particular exactly one, degree of freedom To ensure movement. By way of example, the support means may be formed as a hinge, so that by means of the drive means a pivoting movement is introduced to the processing means, wherein a rotation axis for this pivoting movement passes through the support means or is disposed immediately adjacent thereto.
Vorteilhaft ist es, wenn das Bearbeitungsmittel aus der zweiten Magnetanordnung, insbesondere ausschließlich aus supraleitendem Material oder permanentmagnetischem Material, besteht. Hierdurch lässt sich eine besonders kompakte Gestaltung des Bearbeitungsmittels erzielen, da das gesamte Volumen des Bearbeitungsmittels als Magnetanordnung dient und gleichzeitig die wenigstens eine Schneide bildet.It is advantageous if the processing means consists of the second magnet arrangement, in particular exclusively of superconducting material or permanent magnetic material. This makes it possible to achieve a particularly compact design of the processing means, since the entire volume of the processing means serves as a magnet arrangement and at the same time forms the at least one cutting edge.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Bearbeitungsmittel vorgesehen, die relativbeweglich zueinander gelagert sind und die jeweils eine zweite Magnetanordnung für eine kraftübertragende Kopplung mit einer ersten Magnetanordnung eines jeweils zugeordneten Antriebsmittels umfassen.In an advantageous embodiment of the invention, a plurality of processing means are provided, which are mounted relative to each other movable and each comprising a second magnet arrangement for a force-transmitting coupling with a first magnet arrangement of a respective associated drive means.
Die Aufgabe der Erfindung wird für ein Verfahren zur trennenden Bearbeitung eines Werkstücks unter Verwendung einer Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Dabei umfasst das Verfahren die Schritte: Einbringen einer Ausnehmung in ein Werkstück, die zur Aufnahme des Bearbeitungsmittels ausgebildet ist und Bereitstellen des Bearbeitungsmittels in der Ausnehmung sowie Einleiten einer Antriebsbewegung auf das Bearbeitungsmittel derart, dass das Bearbeitungsmittel während einer Verfahrbewegung der Antriebseinrichtung längs eines Bearbeitungspfads eine kanalförmige Ausnehmung im Werkstück ausbildet. Dabei kann vorgesehen werden, dass die Ausnehmung im Werkstück unmittelbar mit dem Bearbeitungsmittel hergestellt wird oder durch ein anderes Trennwerkzeug, das beispielsweise für einen Trennvorgang durch eine Oberfläche des Werkstücks ausgebildet ist, die sich von einem inneren Bereich des Werkstücks unterscheidet, der im Nachgang mit Hilfe des Bearbeitungsmittels bearbeitet werden soll. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Trenneinrichtung auch zur Erstellung der Ausnehmung genutzt wird und in einem durchgehenden Arbeitsvorgang auch der nachfolgende Trennvorgang vorgenommen wird.The object of the invention is achieved for a method for separating machining of a workpiece using a separating device according to one of
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawing. Hereby shows:
Eine in der
Die Trenneinrichtung
Rein exemplarisch ist die Trenneinrichtung
Da während der Durchführung eines Trennvorgangs auch äußere Kräfte auf das Bearbeitungsmittel
Bei der in der
Bei der in
Bei der in
An dem in der Art eines Sägemessers ausgebildeten Bearbeitungsmittel
Während die Magnetanordnungen
Rein exemplarisch kann vorgesehen werden, die Trenneinrichtung
Alternativ kann vorgesehen werden, dass das Bearbeitungsmittel zumindest bereichsweise aus permanentmagnetischem Material hergestellt ist und die Magnetanordnung der Antriebseinrichtung mit Supraleitern ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Bearbeitungsmittel in einem breiten Temperaturspektrum eingesetzt werden und die Kühlmittel zur Aufrechterhaltung oder Unterschreitung der Sprungtemperatur für die Supraleiter kann in der Antriebseinrichtung integriert werden.Alternatively it can be provided that the processing means is at least partially made of permanent magnetic material and the magnet arrangement of the drive device is formed with superconductors. In this case, the processing means can be used in a wide temperature range, and the refrigerants for maintaining or dropping the superconducting transition temperature can be integrated in the drive means.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2014/002198 [0002] EP 2014/002198 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016202506.6A DE102016202506B4 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Separating device and method for separating machining of a workpiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016202506.6A DE102016202506B4 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Separating device and method for separating machining of a workpiece |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016202506A1 true DE102016202506A1 (en) | 2017-08-24 |
DE102016202506B4 DE102016202506B4 (en) | 2018-03-22 |
Family
ID=59522631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016202506.6A Active DE102016202506B4 (en) | 2016-02-18 | 2016-02-18 | Separating device and method for separating machining of a workpiece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016202506B4 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06123311A (en) | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Superconductive linear magnetic bearing |
US5631617A (en) | 1992-08-25 | 1997-05-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System for levitating and guiding object by electromagnetic attractive force |
US5710469A (en) | 1993-12-13 | 1998-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic bearing element for a rotor shaft using high-TC superconducting materials |
US5747426A (en) | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Commonwealth Research Corporation | High performance magnetic bearing systems using high temperature superconductors |
WO2016023567A1 (en) | 2014-08-11 | 2016-02-18 | Festo Ag & Co. Kg | Guide device |
-
2016
- 2016-02-18 DE DE102016202506.6A patent/DE102016202506B4/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5631617A (en) | 1992-08-25 | 1997-05-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System for levitating and guiding object by electromagnetic attractive force |
JPH06123311A (en) | 1992-10-09 | 1994-05-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Superconductive linear magnetic bearing |
US5710469A (en) | 1993-12-13 | 1998-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic bearing element for a rotor shaft using high-TC superconducting materials |
US5747426A (en) | 1995-06-07 | 1998-05-05 | Commonwealth Research Corporation | High performance magnetic bearing systems using high temperature superconductors |
WO2016023567A1 (en) | 2014-08-11 | 2016-02-18 | Festo Ag & Co. Kg | Guide device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016202506B4 (en) | 2018-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008016165B4 (en) | Microtome with variable cutting stroke using a linear motor as drive | |
DE69014283T2 (en) | Microscopic grinding method and microscopic grinding apparatus. | |
DE112007000560T5 (en) | Tool head, machine tool and drilling method for drilling a cylinder block using the machine tool | |
DE102009040062A1 (en) | Device for finishing bearing ring, has tool turret whose tool holder is loaded with short-stroke device and receives machining tools, where short-stroke device includes oscillating drive to generate oscillation movement of stone holder | |
EP3218137B1 (en) | Pressure welding device and pressure welding method | |
DE102007037183A1 (en) | Pivoting actuator and laser processing device | |
DE102014223544A1 (en) | Spindle device and machine tool with spindle device | |
EP2650081A1 (en) | Method and device for finishing a workpiece surface | |
DE102008033709A1 (en) | Method for shifting the machining point of a workpiece and machine tool | |
DE102011122040A1 (en) | Device i.e. chuck, for use in processing machine to retain cutting tool utilized for cutting e.g. injection-molded workpiece, has energy storage unit arranged between bolt and spindle end, where rotational motion is feedable on spindle | |
EP3218136B1 (en) | Pressure welding device and pressure welding method | |
DE102010002182A1 (en) | Machine tool with electric generator for passive power generation | |
US7905692B2 (en) | Processing machine with reciprocation device | |
DE102016202506B4 (en) | Separating device and method for separating machining of a workpiece | |
EP2374574B1 (en) | High speed honing machine | |
EP4128291A1 (en) | Electromagnetic actuator and use thereof | |
DE10343682B4 (en) | Mechatronic tool system for milling and drilling | |
WO2019214958A2 (en) | Device for rotationally driving a tool and spindle therefor | |
DE102013104923B3 (en) | Device for vibration-assisted workpiece machining | |
EP2623259A1 (en) | Linear drive with a balancing body | |
DE102008059607A1 (en) | Device, particularly electric punching device for punching solid bodies, has moving element which is arranged in hollow body, where secondary part of solenoid engine is arranged on moving element | |
DE202010004242U1 (en) | Device for cutting, machine tool | |
DE102017211810A1 (en) | gripping assembly | |
WO2016138915A1 (en) | Clamping device and use of a clamping device | |
DE102014102282A1 (en) | Finish tool carrier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: FESTO SE & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE Owner name: FESTO AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: FESTO AG & CO. KG, 73734 ESSLINGEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTANWAELTE MAGENBAUER & KOLLEGEN PARTNERSC, DE |