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Bügelsägemaschine " Die Erfindung betrifft eine Bügelsägemaschine
mit schräg zur Sägebügelführung eingqspanntem Sägeblatt und selbsttätiger hydraulischer
Steuervorrichtung für das Abheben des Sägeblattes vom und sein Aufsetzen auf das
Werkstück bei der Bewegungsumkehr des Sägebügels und für die Erzeugung des Schnittdruckes,
mit einem doppelt wirkenden Stützkolben, der durch seine die schwenkbare Sägebügelführung
abstützende Kolbenstange mittels einer an der Sägebügelführung vorgesehenen, in
Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Sägebügels drehbaren Kurvenscheibe
in einem Zylinder auf- und abbewegbar ist und bei seiner Bewegung in der einen Richtung
Druckflüssigkeit aus dem dabei kleiner werdenden Zylinderraum über einen Überströmweg
in den anderen Zylinderraum und bei seiner Bewegung in gegenläufiger Richtung aus
dem dabei kleiner werdenden Zylinderraum über ein verstellbares Einweg-Drosselventil
in eine die Druckflüssigkeit dem Sägeblatt
zur Kühlung .zuführende
Rohrleitung pumpt,
wobei eine die Kolbenstange in Richtung auf die
Sägebügelführung
unterstützenden Druckfeder als Ge-
wichtsausgleich für die Sägebügelführung
und die
mit ihr schwenkbaren Maschinenteile dient.
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Die bekannten Bügelsägemaschinen der vorstehend bezeichneten Gattung
besitzen einen doppelt wir-
kenden, seinen Zylinder in zwei Räume teilenden
Stützkolben, der durch eine Kurvenscheibe hin-und herbewegt wird. Bei der Bewegung
in der einen Richtung wird Druckflüseigkeit aus einem Vorratsbehälter in den einen
Zylinderraum eingesaugt, und
bei der Bewegung in der anderen Richtung wird
die arig9saugte Flüssigkrl t über eine ein verstellbares Drosselventil enthaltende
Uberströmleitung in den anderen Zylinderraum ausgestossen. Bei der anschliessenden
gegenläufigen Bewegung des Kolbens wird die aus der Überströmleitung gelieferte
Druckflüssigkeit über ein weiteres verstellbares Drosselventil in eine Leitung gefördert,
die die Flüssigkeit dem Sägeblatt als Kühlung zuführt. Der Kolben wird in beiden
Bewegungsrichtungen durch die Drosselventile je nach ihrer Einstellung mehr oder
weniger gebremst. Die Bremswirkung wird für das Abheben des Sägeblattes vom Werkstück
nach Vollendung des Arbeitshubes, für das #ufsetzen das Sägeblattes auf dae Werkstück
nach vollendetem Rückhub und für die Brzeugung den Bchnitt-,
drucken
ausgenutzt, und zwar erfolgt beim Abbremsen
des Stützkolbens in einer seiner
Bewegungsrichtungen das Abheben des Sägeblattes vom Werkstück und beim
Abbremsen
in der anderen Richtung das Aufsetzen des
Sägeblattes auf das Werkstück,
wobei gleichzeitig
der erforderliche Schnittdruck hervorgerufen wird.
Pür
jede Sohnittgeschwindigkeit muss die Bremswirkung durch entsprechende
Einstellung der Drosselven-
tile neu eingeregelt werden. Insbesondere
muss das
Drosselventil, von dessen Einstellung die Abhebe-
bewegung
abhängt, die Änderung der Schnittgeschwin-
digkeit neu justiert
werden. Wird die Heueinstellung
unterlassen, so wird die Abhebebewegung
des Sägeblat-
tes bei zunehmender Laufgeschwindigkeit der Bügelsägenaschine
zu gross, und das Aufsetzen des Sägeblat-
tes erfolgt
mit erheblichem Schlag, so dass die Zäh-
ne beschädigt werden können, während
andererseits
bei Verminderung der Laufgeschwindigkeit
die Abhebe-
bewegung kleiner wird, weil sich die StOmungsgesehwindigkeit
im Drosselventil und damit der zur Erzeugung
der Abhebebewegung
wirksame hydraulische Druck in dem
entsprechenden Zylinderraum verringert.
In Grenzfall
verschwindet die-Abhebebewegung vollständig,
so dass
das Sägeblatt beim Rückhub auf dem Werkstück schleift,
was
zu einer vorzeitigen Abnutzung der Zähne des Bägeblattes führt.
Die
Einstellung des Drosselventils erfordert Zeit und Übung und wird von dem ungeschulten
Personal, welches derartige Bügelsägemaschinen in der Regel bedient, unterlassen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Mängel durch
Mittel überwunden werden können, die bewirken, dass der Sägebügel gegen eine d astische
Kraft, die ihn in einer Schwenklage hält, bei der das Sägeblatt vom Werkstück abgehoben
ist, durch hydraulischen Druck in die zum Aufsetzen des Sägeblattes auf das Werkstück
erforderliche Schwenklage gebracht wird, wobei dieser Druck im Zeitpunk der
Bewegungsumkehr des Sägebügels nach vollendetem Arbeitshub durch eine Zusatzeinrichtung
erzeugt wird, deren Wirkungsweise von der Schnittgeschwindigkeit unabhängig ist.
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Diese Erkenntnis wird erfindungsgemäss in der Weise
ausgewertet,
dass für das Einschwenken des Sägebügels einschliesslich des seine Führung undeeinen
Antrieb enthaltenden Gehäuses aus der Schwenklage, bei der das Sägeblatt vom Werkstück
abgehoben ist, in diedem Aufaetzen des Sägeblattes entsprechende Schwenklage gegen
eine elastische Kraft ein mit dem Stützkolben (Ifauptkolben) zusammenwirkender Ladekolben
vorgesehen ist,"der die zur Bewegung des Hauptkolbens in die zum
Aufsetzen
des Sägeblattes auf das Werkstück erforderliche Stellung benötigte Druckflüssigkeit
in den dafür vorgesehenen Raum des Zylinders des Hauptkolbens fördert. Die hin-
und hergehende Bewegung von Haupt- und Ladekolben hat zur Folge, dass Flüssigkeit
aus den verschiedenen Zylinderräumen in genau abgemessenen Mengen verdrängt werden
muss. Die Förderungsmenge des Ladekolbens ist unabhängig von der Geschwindigkeit,
mit der die Maschine läuft, praktisch stehts die gleiche, und es ist nicht erforderlich,
dass der Förderweg, auf dem der Ladekolben die Flüssigkeit zur Bewegung des Hauptkolbens
in die dem Aufsetzen des Sägeblattes auf das Werkstück erforderliche Stellung liefert,
ein einstellbares Drosselventil aufweisen muss. Eine besonders zweckmässige Ausführungsform
besteht darin, dass der FIauptkolben mit dem koaxial von ihm flüssigkeitsdicht geführten
Ladekolben derart zusammenwirkt, dass zwischen ihm und dem Ladekolben ein gegen
den Zylinder abgeschlossener Flüssigkeitsraum mit veränderbarer axialer Ausdehnung
gebildet ist, dass der Uberströmweg durch in beiden Kolben vorgesehene Kanäle verläuft
und über Rückschlagventile nur in Richtung vom Ladekolben zum Hauptkolben durchgängig
ist, Lind dass beide Kolben von je einem E.xzentertrieb
in Abhängigkeit
vom Hin- und Hergang des
Sägebügels antrelbbar sind, wobei die Druckfeder
so bemessen ist, dass sie den schwenkbaren Teil
der Bügelsägemaschine in einer
Stellung zu halten vermag, bei der das Sägeblatt vom Werkstück abgeho-
ben
ist. Die Rückschlagventile können in Kanälen des FIauptkolbens und des Ladekolbens
vorgesehen sein. Als günstig hat sich eine Ausführungsform erwiesen,
bei der
die Kolbenstange des Hauptkolbens mit einer Axialbohrung versehen ist, die die Kolbenstange
des Ladekolbens aufnimmt. Der Ladekolben wird zxeckmäss ig durch ;i tehbolzen
mit dem fla@.ptkolben derart verbunden, dass er sich gegen die Kraft mindestens
einer Feder von dem Hattz tLolben axial entfernen kann.
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Zur genauen Einstellung der Fördermenge des Ladekolbens kann eine
Bauweise gewählt werden, bei der die Kolbenstange des Ladekolbens mit ihrer diesem
zugewendeten Stirnflache an einen Anschlag des Ladekolbens anlegbar ist, wobei der
Anschlag azial verstellbar ist.
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Der den Ladekolben enthaltende Zylinderraum, der gleichzeitig auch
derSaugraum für den Hauptkolben bildet, wird zweckmässig über ein Rückaehlagventil
mit dem Flüssigkeitsbehälter verbunden.
Der Antrieb für Haupt,-
und Ladekolben kann von einer in Abhängigkeit vom Hin- und Iiergang des Sägebügels
umlaufenden, im schwenkbaren Gehäuse des vorgesehenen Welle abgeleitet werden, auf
der sich zwei je mit, einer der Kolbenstangen zusammenwirkende Ezzentertriebe
befinden, wobei der eine, mit der Kolbenstange des Hauptkolbens zusammenwirkende
aus zwei Exzentern mit gleicher Exzentrizität und gleicher Winkelstellung
zur Welle und der andere, mit der Kolbenstange des Ladekolbens zusammenwirkende
aus einem Exzenter besteht, der zwischen den beiden Exzentern für den Antrieb der
Kolbenstange des Hauptkolbens angeordnet ist. Hierbei können die beiden
Ex-
zenter für den Antrieb der Kolbenstange des Haul)tkolbene von
einem gemeinsamen Exzenterring umfasst sein, in den die Kolbenstange für
den nauptkolben radial eingesetzt, z.B. eingeschraubt ist. Im Gegensatz zu
den Bügelsägemaschinen der oben besprochenen bekannten Ausführung ist erfindungsgemäss
nur ein einziges versteilbares Drosselventil vorge-sehen, welches in an
sich bekannter weise den einen
der vom Hauptkolben getrennten Zylinderräume
mit der
Rohrleitung verbindet, welche die Flüssigkeit dem Sägeblatt
zuleitet.
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Die Erfindung ist an eine® Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Hügelsägemaschine, teilweise geschnitten,
in Seitenansicht und Fig. 2 die zugehörige hydraulische Steuervorrichtung und deren
Antrieb im Schnitt. Die Bügelsägemaschine weist ein Gestell 1 auf, auf dessen Tischplatte
2 in bekannter Weise Spannbacken 3 zum Einspannen des zu sägenden Werkstücken
3o angeordnet sind. Das Sägeblatt 4 ist in dem Bügel 5 eingespannt, der in nicht
näher dargestellter Weise durch eine Antriebsvorrichtung in der bei 31 angedeutete,
im. Gehäuse 6 untergebrachten Führungsbahn mittels
seines (abgebrochen dargestellten)
Schlitten 32 maschinell hin- und herbewegt wird. Die Äntriebevorriehtung für den
Bügel 5 mit Führung im Gehäuse 6 kann z.B. ein an sich bekanntes Kreuzschleifengetriebt
aufweinen. Das Gehäuse 6 ist um die Drehachse 7 schwenkbar gelagert, eo dase es
zusammen mit dem Sägeblatt 4 und dem Bügel 5 nach oben ausschwenken kann und
das
Sägeblatt. aufgrund der Gewiehtebelastung durch diese
Teile und
gegebenenfalls durch ein Zusatzgewicht auf das Werkstück 3o gedrückt
wird.
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In Fig. 1 ist der Sägebügel 5 in der Stellung gezeigt, die er am Ende
des Arbeitehubea einnimmt. Da das Sä-e .
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geblatt 4 gegen die Bewegungsrichtung, die duah die
Führungsbahn
31 und den Schlitten 32 bestimmt Lst, um einen bei 33 angedeuteten Winkel geneigt
tat, schwenkt das Gehäuse 6 zusammen mit dem Sägebügel 5, sobald das Sägeblatt nach
beendetem Rüokhub wieder auf das Werkstück 3o aufsetzt, im Uhrzeigersinn und beim
anschliessenden Arbeitshub (siehe Pfeil 34) In Gegenrichtung. DLesu;Auf- und Abschwingen
wird in bekannter Weise dazu ausgenutzt, einen Pumpenkolben hin- und herzubewegen,
der KühLfLüssLgkelt für das Sägeblatt fördert. Der Antrieb für die hydraulische
Steuerung zum Abheben des Sägeblattes vom Werkstück beim Rückhub und zum Aufsetzen
desselben auf das Werks tdck beim Beginn des Arbeitshubes sowie zur Erzeugung des
Schnittdruckes wird von einer Welle E3 abgeleitet, auf vier sich in einem Gehäuse
35, welches mittels durch die Flanschbohrungen 36 durchgesteckter Schraubenbolzen
mit dem Gehäuse 6 verbunden Ist, ein Exzenter L7 und ein Doppelexzenter befinden.
Der Doppelexzenter be-
steht, wie Fig. 2 zeigt, aus zwei Exzentersche tben
9 un mit gleicher ExzentrLzLtät, die den Exzenter 1'l zwLsche sich aufnehmen. Im
Interesse einer überstchtLLchen Darstellung sind die Exzentrizitäten übertrieben
gross dargestellt, und alle Einzelteile, die zur Bildung von Exzentertrieben zur
Erzeugung einer geradlinigen Bewegung de?"zuöehörigen Exzenters tange notwendig
sind,
fortgelassen. Dargestellt sind lediglich die Exzenter-0 12
und 2o, wobei die mit 2o bezeichnete die
hohlgeborte Exzenterstange 12 axlaL
durchquert. Die
beiden Exzenterschelben 9 und 9' werden von einem ge-
meinsamen
ExzeriterrLng 37 umfasst, In den das Ende der Exzenterstange 12 eLngesetat, z.ß.
eingeschraubt let. Ein Ring 42, der In das Gehäuse 35 eingesetzt ls t, sichert die
axiale Lag a des Exzenterringes 37. Die Ex-
zenters tange 2o liegt mit ihrem
knopfartlg ausgebildeten Ende am Umfang des Exzenters L7 an, Sie wird von diesem
lediglich abwärts verschoben, während die öegenläuf Lge Bewegung der Stange 2o auf
aridere, unten noch näher erläuterte Heise hervorgerufen wird.
Die beiden
durch die Ex,- .riter aaLal öegeneLnander verschiebbarere Exzenterstangen
12 und 2o durchqueren f Lüss Igke L tsdich t den Deckel eines Zylinders 11, der
in Feg. L nur In seinen äusseren Umrissen gezeigt Ist. Dieser Zylinder steht über
ein Rückschlagventil 16 (FLg.2) mit einem Filter 15 in Verbindung, xelcher in die
im Behälter des Gestells 1 befindliche Ktihlf Lüss igke i t eintaucht, Die Kühlflüssigkeit
wird in eine Rohrleitung 23 gepumpt, an die über eine kbzweigung ein Druckausgleichsbehälter
22 angeschlossen ist, und an das Sägeblatt 4 weitergeleitet. Im Zylinderge-
häuse
befindet sich ein Drosselventil 18 (Fig.2) in Form einer Kugel, die in Sperrichtung
durch eine Peder belastet ist, deren Vorspannung durch ein Stellrad 19
A i naerazel t werden kann.
Die Exzenterstange
12 ist von einer Stützfeder 14
umgeben, die sich einerseits unter Vermittlung
eines
Federtellers 38 auf den Zylinderdeckel und anderer-
seits
auf einen Federteller 39 abstützt, der fest
an der Ezzenterstange
12 angebracht ist. Der Pederteller 39 trägt eine Hülle 40
zum Schutz der Druokfoder 14.
Der im Zylinder 11 auf- und abbewegliche
Haupt-
kolben 13 sitzt am unteren Ende der Exzenterstange
12,
während das Ende der Ezzenterstange 2o auf einem
axial verstellbaren Anschlag 25 aufsitzt, der den Ladekolben 21
axial
durchquert. Der obere ?eil den Ladekolbens 21, der
nicht
in Zylinder 11 gleitet, ist seinerseits als Zylin-
der ausgebildet,
der eine Abstufung den Hauptkolbens 13
flüssigkeitsdicht
aufnimmt. Der Hauptkolben trägt eine
Anzahl auf den Umfang verteilter
Stehbolzen 41 ( nur
einer ist dargestellt ), deren Köpß
mit Spiel in randständige Bohrungen den Ladekolbens 21 hineinpassen.
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Die ]Bohrungen sind an ihren oberen, den Hauptkolben 13
zugewendeten
Enden derart verengt, daas sie die Schäf-
te der Stehbolzen 41 mit
Schiebesitz umfassen. Die
Schäfte der Stehbolzen 41 sind i* erweiterten
Teil
der ]Bohrungen von Schraubenfedern 24 umgeben,
die eich
auf die Köpfe der Stehbolzen und die zwischen den er-
weiterten
und dem verengten Teil der Bohrungen gebil-
deten Ringschultern
abstützen.
Haupt- und Ladekolben sind von exzentrisch angeordneten
achsparallelen Bohrungen mit Rückschlag-Kugelventilen 27 und 29 derart versehen,
dass die Flüssigkeit nur in Richtung von der Unterseite des Ladekolbens 21 über
den Flüssigkeitsraum 26 nach der Oberseite des Hauptkolbens 13 in den Raum 28 strömen
kann. Die Flüssigkeit kann aus dem Raum 26 in den Raum 28 über dem Hauptkolben strömen,
wenn in dem Raum 26 dadurch ein Überdruck entsteht, dass sich der Ladekolben 21
dem Hauptkolben 13 nähert. Das ist dann der Fall, wenn die Exzenterstange 2o von
dem Exzenter 17 freigegeben wird, so dass sie sich nach oben verschieben kann. Diese
Verschiebung wird dadurch hervorgerufen, dass sich die Schraubenfedern 24 ausdehnen
und den Ladekolben 21 in Richtung auf den Hauptkolben 13 verschieben, Entsteht im
Raum 26 dadurch ein Unterdruck, dass sich die Stange 2o unter der Wirkung des Exzenters
17 nach unten. verschiebt, und den Ladekolben 21 durch Druck auf den Anschlag 25
derart abwä---rte treilt, dass er eich unter Spanneng der Schraubenfedern 24 vom
Hauptkolben 13 entfernt, so wird Flüssigkeit fron der Unterseite den Ladekolbens
21 her in den Raum 26 eingesaugt, Die hydraulische Vorrichtung arbeitet folgendermassen
s
Die Winkelstellung der Exzenter 9 und 9' ist so gewählt, dass
letztere bei der Bewegungsumkehr des Sägebügels 5 nach vollendetem Arbeitshub die
Exzenterstange 12 nach unten zu verschieben suchen. Da aber die Stützfeder 14 so
stark ist, dass sie den Sägebügel mit dem Sägeblatt und dem Gehäuse 6 mit allen
in diesem untergebrachten Maschinenteilen zu tragen vermag, wird das Gehäuse 35
von der Welle 8 und mit diesem auch das Gehäuse 6 angehoben. Das hat zur Folge,
dass das Sägeblatt 4 vom Werkstück 3o abgehoben wird Der Exzenter 17 ist um einen
solchen Winkelbetrag gegenüber den Exzentern 9 und 9' versetzt, so dass kurz darauf
die Exzenterstange 2o nach unter verschoben wird. Dabei entfernt sich der Ladekolben
21 vom Hauptkolben 13, wobei in der bereits beschriebenen Weise Flüssigkeit in den
Raum 26 eingesaugt wird. Im weiteren Verlauf des Rückhubes des Sägebügels 5 wird
die Exzenterstange 2o von dem Exzenter 17 freigegeben und der Ladekolben nähert
sich unter der Wirkung der Schraubenfedern 24 wieder dem Hauptkolben. Dadurch wird
die Flüssigkeit von dem Raum 26 über das Rückschlagventil 27, dessen Kugel dabei
angehoben wird, in den Raum 28 über dem Hautkolben gedrückt. Infolgedessen wird
der Hauptkolben 13 unter Überwindung der Kraft der Feder 14 nach unten verschoben,
und die Welle 8 mit dem Gehäuse 35 wieder
in Richtung auf die Ausgangslage
zurückbewegt, so dass das Gehäuse 6 mit dem Sägebügel 5 und dem Sägeblatt 4 um die
Achse ? im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, und das Sägeblatt im Augenblick der Bewegungsumkehr
des Sägebügels 5 nach vollendetem Rückhub auf das Werkstück 3o aufsetzt. Wegen der
Schrägstellung des Sägeblattes 4
zur Bewegungsrichtung legt hierbei der Sägebügel
einen grösseren Schwenkweg zurück, als vorher in
umgekehrter Richtung beim
Abheben des Sägeblattes 'vom Werkstück. Der Druck im Raum 28 belastet die Kugel
des Droeselventill18. Diese entfernt sich aber gegen die Wirkung ihrer Belastungsfeder
erst dann von ihren
Sitz, wenn der Sägebiigel 5 zusammen mit dem Gehäuse 6
beim Arbeitshub in der oben beschriebenen Wei-
se gegen den Uhrzeigersinn
zurückschwingt, wobei
eine Zugkraft auf die Ezzenterstange 12 ausgeübt und der
Hauptkolben 13 nach oben gezogen wird. Hierbei überwindet der im Raum 28 herrschende
Druck die Kraft der Belastungsfeder der Kugel des Drosselventils 18, so dass die
Flüssigkeit in die Leitung 23 und von dort als Kühlung auf das Sägeblatt 4 gelangt.
Am Ende des Arbeitshubes des Sägebügels hat sich die
Stützfeder 14 wieder
bis auf ihre ursprüngliche Länge entspannt, und das geschilderte Arbeitsspiel beginnt
von neuem.
Das Drosselventil 18 dient in bekannter Weise
zur
.Einstellung des Schnittdruckes, der vom Überdruck
in Zylinderraum
28 abhängig ist. Je nach seiner Einstellung entsteht ein
höherer oder niedrigerer Schnitt-
druck. Da das Eigengewicht des
Sägebügeln und des Ge-
häuses 6 mit den in ihm untergebrachten
Triebwerke-
teilen durch die nach oben gerichtete Kraft
der Stütz-
feder 14 überwunden wird, kann man in Gegensatz zu den
bekannten
hydraulischen Vorrichtungen zur Erzeugung
des Schnittdruckes die oben beschriebene
vom Schnitt-
druck 0 (Null) aus einregeln, wobei der Schnittdruck
0
Gleichgewicht zwischen der Kraft der Feder 14, dem
Druck in Baus
28 und den Sägebügel 5 einschliesslich
des Gehäuses 6
u.s.w. bedeutet.
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Wie bereits erläutert, wird beim Rückhub des Säge-
bügels
5 In Raus 26 zwischen Haupt- und Ladekolben flüseigkeit verdrängt,
die den Hauptkolben 13 ab-
wärts treibt. Diese Abwärtsbewegung
russ genau dem
Differensbetrsrg der Soärägentellung des Sägeblattes
gegen
die Bewegungsrichtung zwischen vorderem und
hinteres Umkehrpunkt
den Sägebügels entsprechen.
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Da in der 7ertigung Toleranzen entstehen, und sich
der
Bügel 5 unter der Spannung des Sägeblatten der-
art verformen
kann, da®die Schrägstellung den Säge-
blattes beeinflusst wird,
ist es wesentlich, dass man den Anschlag 25 verstellen kann, um
das Fördervolumen des Ladekolbens 21 gen&u einzuregeln.