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Überlastungsschutzvorrichtung für Kaltkreissägemaschinen Die Erfindung
betrifft eine Überlastungsschutzvorrichtung bei einer Kaltkreissägemaschine mit
elektromotorisch angetriebenem Kreissägeblatt, bei der in Abhängigkeit von,der tangentialen
Zahndruckkomponente unter Ausnutzung der Axialverschiebung einer -der Sägeblattwelle
vorgeschalteten Antriebswelle der Sägeblattantrieb und die hydraulische Vorschubeinrichtung
abschaltbar sind, und hat eine besonders zweckmäßige und zuverlässige Ausgestaltung
zum Gegenstand, durch welche das Sägeblatt bei Störungen während des Zerspanungsvorganges
mit Sicherheit gegen Beschädigung infolge Überlastung geschützt wird.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine Beschädigung der
Sägeblätter .in der Regel durch den Antrieb für die Drehbewegung hervorgerufen wird,
daß also daran die tangentiale Schnittdruckkomponente maßgeblich beteiligt ist.
Aber auch idie radiale Schnittdruckkomponente kann Werte von erheblicher Größe erreichen.
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Zur Vermeidung derartiger Schäden sind bereits Vorrichtungen zur Regelung
der Vorschubgeschwindigkeit, des Vorschubdruckes oder der Vorschubleistung bekannt,
durch die eine Regelung,der Spanstärke und des Spanvolumens erzielt werden kann
und die bei Überschreiten eines unzulässigen Vorschubdrückes den Sägeblattantrieb
abschalten.
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Weiterhin sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen das Kreissägeblatt
in Abhängigkeit von der tangentialen Zahndruckkomponente derart gesteuert wird,
daß beim Erreichen eines unzulässig hohen Tangentialdruckes das Kreissägeblatt abgeschaltet
wird. Hierbei wird die Axialverschiebung einer der Sägeblattwelle vorgeschalteten
Antriebswelle ausgenutzt. Auf der anderen Seite ist- schließlich bekannt, hydraulische
Vorschubainrichtungen von Werkzeugmaschinen unter Ausnutzung einer tangentialen
Komponente abzuschalten.
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Alle* diese bekannten Einrichtungen haben jedoch den Nachteil,"
daß sie bei plötzlich und stoßweise auftretenden Störungen, wie -sie beispielsweise
,durch Lunker oder Schlackeneinschlüsse im Material auftreten können, nicht .schnell
genug reagieren, sondernerst nach einer bestimmten Zeit das Stillsetzei oder Rückführen
.des Sägeblattes herbeiführen.
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Durch die Erfindung sollen diese Nachteile und Schwierigkeiten vermieden
und dafür Sorge getragen werden, daß das Sägeblatt bei derartig plötzlich und stoßweise
auftretenden Störungen sofort stillsteht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich
bekannter Weisse der Sägeblattantrieb über eine elektromagnetische Kupplung- und
das Abschalten der Kupplung und des Vorschubantriebes über eine einstellbare Druckmeßdose
erfolgt, wobei der Ab- bzw. Zulauf des Druckmittels vom bzw. zum Vorschubzylinder
in bekannter Weise abgesperrt wird.
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Die Vorteile, die bei Verwendung einer nach der Erfindung ausgebildeten
Überlastungsschutzvorrichtung erzielt werden, bestehen vor allem darin, däß infolge
des sofortigen- Stillstandes des Sägeblattes und .des Vorächubs jede Beschädigung
und Zerstörung des Sägeblattes vermieden und auch eine unzulässige Überbeanspruchung
des Getriebes ausgeschaltet wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Abb. 1 einen Antrieb für die Drehbewegung- des Sägeblattes und Abb. 2 den
Antrieb für idie hydraulische Vorschubbewegung des, Sägeblattes in einer schematischen
Darstellung.
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Wie Abb. 1 zeigt, ist die Sägeblattwelle1, zwischen deren Flanschen
das Sägeblatt S eingespannt ist, in einem Getriebekasten gelagert. Der Antrieb -des
Sägeblättes S erfolgt über mehrere Vorgelegewellen 2, 3,, 4, 5 von der Motorwelle
6 aus, die mit der Vorgelegewelle 5 durch-eine elektromagnetische Kupplung 7 lösbar
verbunden ist.
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Angetrieben wird :das Sägeblatt vom Motor 8, der auch -im Maschinensockel
angeordnet sein kann, um gleichzeitig die hydraulische Pumpe für den Vorschub anzutreiben.
Die Vorgelegewellen 3, 4 und 5 sind durch Zahnradgetriebe 13 bis 19 miteinander
gekuppelt, die auch durch stufenlos .schaltbare Getriebe ersetzbar sind.
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Die Sägeblattwelle 1 weist ein schrägverzahntes Stirnrad 9 auf, das
durch ein auf,der Vorgelegewelle2 befestigtes, schrägverzahntes Stirnrad 10 angetrieben
wird. Während die Sägeblattwelle 1 axial nicht verschiebbar ist, überträgt das Stirnrad
10 axiale Enddrücke,
die es vom Stirnrad 9 erhält, über die
Vorgelegewelle 2 auf ein verschiebbar im Gehäuse angebrachtes Längslager 20, 21,
22.
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Mit gleicher Wirkung können auch die Vorgelegeräder 11 und 12 schräg
verzahnt sein öder durch Kegelräder, Schnecken und -Schneckenräder ersetzt werden,
wobei der Enddruck der zugehörigen Wellen von einem Längslager aufgenommen wird.
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Der Lagerdeckel 26= des Längslagers 20, 21, 22 :ist als verstellbare
Druckmeßdose ausgebildet. Er weist eine oder mehrere Tellerfedern 28 auf, :die zwischen
einem Flansch 29 und einer - Gewindemutter 30 vorspannbar sind. Die Gewindemutter
30 ist nach einer Skala einstellbar.. Während der eine Lagerring 21 über einem Abstandsring
23 und einem Federteller 24 am Gehäuse anliegt, überträgt der andere Lagerring 22
den Enddruck der V orgelegeivelle 2 über eine verschiebbar gelagerte Buchse 25 auf
die Druckdose 26, die mit dem Gehäuse, z. B. -durch Schrauben 27, ver-Bunden ist.
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Wird die tangentiale Schnittdruckkomponente am Sägeblatt größer, steigt
im gleichen Verhältnis auch der Enddruck der Vorgelegewelle 2 auf :das Längslager
und über die Büchse 25 auf die Druckmeß,dase. In dem Augenblick, in dem der durch
Vorspannen der Feder 28 eingestellte Enddruck erreicht bzw. überschritten wird,
gibt die Buchse 25 nach und betätigt den elektrischen Schalter B, der einerseits
das. Säge-Blatt von seinem Drehantrieb abkuppelt und andererseits den hydraulischen
Vorschubantrieb stillsetzt. Das Abschalten des Sägeblattantriebes erfolgt dabei
durch die zwischen :Motorwelle 6 und Getriebewelle5 angeordnete elektromagnetische
Kupplung 7, die von dem elektrischen Sehalter E gesteuert wird.
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Die Einrichtung reagiert feinfühlig auf plötzliche Überlastungen,
die am Umfang des Sägeblattes auftreten. Bei normaler Beanspruchung dagegen verändern
das Längslager und (die Vorgelegewelle ihre Lage nicht. Die Vorspannung der Druckmeßdose
läßt sich :durch Verdrehen der Gewindekappe verändern, die beispielsweise durch
ein Schloß oder eine Plombe gegen unbefugtes Verstellen gesichert wird.
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Mit dem Abschalten der Drehbewegung des Sägeblattes über die elektromagnetische
Kupplung 7 wird gleichzeitig .auch die Vorschubbewegung des hydraulischen Getriebes
elektromagnetisch abgeschaltet.
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Das in Abb.2 schematisch dargestellte Vorschubgetriebe besteht aus
der Pumpe P, die 01 aus einem Behälter B ansaugt und dieses dem Vorschubzylinder
Z über einen Hauptschieber H zuführt. Je nach der Stellung des Schiebers H bewegt
sich der Kolben K in bekannter Weise in Vorschub- oder Rücklaufrichtung. Der Pumpe
ist ferner .ein Überdruckventil Ü zugeordnet, in dem der erforderliche Druck einstellbar
ist. Die Vorschubgeschwindigkeit wird bei Verwendung einer regelbaren Pumpe mit
veränderlicher Fördermenge oder, falls eine Zahnradpumpe mit gleichbleibender Fördermenge
verwendet wird, mit Hilfe eines Drosselventils in bekannter Weise eingestellt.
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. In die Zu- oder Abflußleitung b bzw. o des Vorschubzylnders Z ist
ein Sperrschieber Sp eingebaut. Das @Öl- fließt'-von der Pumpe P .durch die Leitungen
a, b und c zur entsprechenden Kolbenseite des Vorschubzylinders. Überschüssiges
01 strömt durch das Überdruckventil U und durch die Abflußleitung o in den Behälter
B zurück. Der Sperrschieber Sp erhält einerseits über die Leitung d Drucköl von
der Pumpe und wird andererseits durch eine Sperrklinke SK in Stellung gehalten.
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Ausgelöst wird die Sperrklinke von einem Magnet M 3 bei Betätigung
des Schalters E durch die Druckmeßdose 26. Durch den Druck in der Leitung d wird
der Schieber Sp entgegen der Spannung der Feder h verschoben und schließt die Druckleitung
b zum Vorschubzylinder. Die Zylinderdruckseite wird über die Abflußleitung o mit
dem Behälter B verbunden, wobei der Vorschübantrieb des Sägeblattes stillgesetzt
wird. In seine Ausgangsstellung gelangt der Sperrschieber Sp mit Hilfe der vorgespannten
Feder F, wenn der Hauptschieber H in die Stellung umgesteuert wird, in welcher der
Sägeschlitten zurückbewegt wird und das Drucköl über die Leitungen a, e und
f zur Kolbenstangenseite ,des Vorschubzylin.ders und das abfließende Öl über
die Leitungen c; b und o zum Behälter B strömt.
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Es kann natürlich auch der Hauptschieber H selbst vom Schalter der
Drückmeßdose aus über Magnete umgesteuert werden. Im Ölkreislauf des Vorschubzylinders
kann ferner ohne Änderung der Funktion ein Gegendruckregler G vorgesehen sein. Auch
kann der Sperrschieber Sp (wie in der Zeichnung angedeutet) gleichzeitig als Drosselschieber
ausgebildet sein.