DE2045930B2

DE2045930B2 - Einrichtung zur Regelung des Sägeblattvorschubes von Sägemaschinen

Info

Publication number: DE2045930B2
Application number: DE2045930A
Authority: DE
Inventors: Dieter 7850 Loerrach Kaltenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-09-17
Filing date: 1970-09-17
Publication date: 1980-09-04
Also published as: GB1355399A; ES395074A1; CH536168A; DE2045930C3; US3715946A; FR2106322A5; SE363255B; DE2045930A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung des Sägeblattvorschubes von Sägemaschinen mit einem Stellglied für die Vorschubgeschwindigkeit, wobei die Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes abgefühlt und der dabei ermittelte Wert derart auf das Stellglied ^hI gegeben wird, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes an die jeweilige Leistungsaufnahme angepaßt wird, und die maximal zulässige Leistungsaufnah me des Sägeblattantriebes einstellbar ist

Beispielsweise aus der DE-PS 640 055 ist eine Regelung für Sägemaschinen bekannt, die jeweils bei einer Änderung der Leistung den Vorschub proportional anpaßt Aus der DE-PS 7 35485 und der DE-PS 9 23 4^4 ist es außerdem bekannt, die maximale Leistungsaufnahme des Sägeblattes einstellen zu können.

Sollen jedoch Profile mit rechtwinklig angeordneten Stegen durchgesägt werden, bei denen das Sägeblatt einen solchen Quersteg plötzlich, dann aber praktisch in voller Länge erreicht, läßt sich mit einer solchen Regelung nicht befriedigend arbeiten. In einem solchen Falle tritt nämlich die Leistungssteigerung schlagartig oder sprunghaft auf, was eine Regelung gemäß dem bekannten Stand der Technik aufgrund ihrer Trägheit nicht mitmachen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher eine feinfühlige Steuerung stattfinden kann, gleichzeitig aber auch schlagartig nach oben gehende Leistungssprünge, wie sie beim Sägen von Doppel-T-, U-, Winkelprofilen u.dgl. auftreten, erfassen zu können, ohne daß eine Überlastung im Antrieb oder am Sägeblatt auftritt

Die Lösung dieser Aufgabe besteilt im wesentlichen darin, daß das Stellglied bei Überschreiten der maximalen Leistungsaufnahme schnell zu einer minimalen Vorschubgeschwindigkeit und danach langsam zu höheren Vorsch'.bgeschwindigkeiten hin verstellbar ist. Tritt das Sägeblatt aus einem oder mehreren auf die Vorschubrichtung bezogen vertikalen Steg plötzlich auch in einen horizontalen Steg eines durchzusägenden Profiles ein, wodurch die Leistungsaufnahme stark vergrößert wird, wird der Antrieb nicht einfach dieser höheren Leistung nachgeregelt, sondern schlagartig einfach auf die minimale Leistung zurückgeführt. Dies läßt sich ausreichend schnell beim ersten Eingriff in den zusätzlichen Steg durchführen. Danach erfolgt dann eine allmähliche Anpassung an die jeweilige Leistungsaufnahme immer von einer tieferen Leistung aus. Überlastungen des Antriebes oder des Sägeblattes werden dadurch vermieden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann dabei darin besteher., daß für die maximal zulässige Leistungsaufnahme des Sägeblattamriebes und für die minimale Vorschubgeschwindigkeit je ein Anschlag vorgesehen ist. Wird der jeweils eingestellte Maximalwert überschritten, erfolgt also die vorbeschriebene schnelle Zurückbewegung der Leistungsaufnahme gegen den Anschlag für die minimale Vorschubgeschwindigkeit hin, von wo aus dann langsam wieder eine Steigerung in Gegenrichtung erfolgt. Die Erfindung macht sich folglich den Umstand zunutze, daß die Leistungsaufnahme des Sägeblattamriebes proportional der Belastung des Sägeblattes ist, und sie regelt die Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes derart, daß eine mit Rücksicht auf das jeweilige Werkstück ermittelte maximale Leistungsaufnahme nicht überschritten wird, damit das Sägeblatt keinen Schaden nimmt. Andererseits ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch dafür Sorge getragen, daß weitestgehend im Bereich der maximal zulässigen Leistungsaufnahme und damit der maximal möglichen Vorschubgeschwindigkeit gearbeitet wird, so daß eine optimale Ausnutzung der Sägemaschine erreicht werden kann. Als Fühler für die Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes kann beispielsweise ein Amperemeter dienen,

welches mit einem Impulsgeber für die gewünschte Beeinflussung des Stellgliedes gekoppelt sein kann.

Bei einer Sägemaschine, bei der der Sägeblattvorschub durch ein beidseitig beaufschlagbares Zylinder-Kolben-Aggregat bewirkt wird, wobei der sich mit dem Vorschub des Sägeblattes auf das Werkstück fallende Zylinderraum an eine Druckmittelquelle mit vorzugsweise einstellbarem Druck und der andere Zylinderraum über ein mit dem Stellglied in seiner Wirkung veränderbares Drosselventil oder entsprechendes Regelventil, z. B. einen Mengenregler an den Druckmittelrückfluß angeschlossen ist, kann mit dem Stellglied ein zweites Zylinder-Kolben-Aggregat in Verbindung stehen, dessen einer Zylinderraum mit der Druckmittelquelle und dessen anderer Zylinderraum über eine einstellbare Drossel mit dem Druckmittelrückfluß verbunden ist und parallel zur Drossel ein Rückschlagventil vorgesehen ist, und ferner kann im Rückfluß nach Drossel und Rückschlagventil sowie im Druckmittelzufluß ein Umsteuerventil angeordnet sein.

Dadurch kann erreicht werden, daß das Stellglied durch das zweite Zylinder-Kolben-Aggregat langsam im Sinne einer Steigerung der Vorschubgesclvwindigkeit verstellt wird, so lange am Sägeblattantrieb die maximal zulässige Leistungsaufnahme nicht erreicht ist, indem das auf die eine Seite des Stellkolbens wirkende Druckmittel diesen unter Verdrängung der auf der anderen Seite des Stellkolbens vorhandenen Druckflüs sigkeit über die Drossel voranbewegt, wobei die Geschwindigkeit der Bewegung des Stellkolbens an der Drossel eingestellt werden kann. Ist dann eine Vorschubgeschwindigkeit erreicht, bei der der Sägeblattantrieb die maximal zulässige Leistung aufnimmt, so wird das Steuerventil umgeschaltet, wodurch der Stellkolben mittels des nunmehr ungehindert über das Rückschlagventil strömenden Druckflüssigkeit schnell zurückbewegt wird und damit dem Stellglied eine einer niedrigen Vorschubgeschwindigkeit entsprechende Einstellung gibt. Infolge dessen fällt dann wieder die Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes, was zur Rückschaltung des Steuerventil und damit in der vorbeschriebenen Weise wieder zu einer langsamen Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes führt. Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Regeln für den Sägeblattvorschub arbeitet sehr feinfühlig, so daß der Stellkolben des zweiten Zylinder-Kolben-Aggregates im praktischen Betrieb nur geringe Hin- und Herbewegungen ausführt und dabei immer wenigstens in weitgehender Annäherung die maximal mögliche Vorschubgeschwindigkeit gewährleistet. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung sehr schnell und einfach auf die für jedes Werkstück notwendigen Bedingungen einstellen und es ist am Stellglied jederzeit ablesbar, mit welcher Vorschubgeschwindigkeit die Sägemaschine arbeitet. Schließlich berücksichtigt die erfindungsgemäße Einrichtung in gleicher Weise Umstände, wie sie sich aus einem mehr oder weniger scharfen Sägeblatt ergeben und es bleibt außerdem eine hydraulisch steuernde Wirkung der Vorschubeinrichtung für das Sägeblatt erhalten,

Es kann zweckmäßig sein, wenn die minimale Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes zur Schaltung des Steuervcntiles einstellbar ist. Ferner kann das zweite Zylinder-Kolben-Aggregat am Stellglied über eine Rutschkupplung mit einstellbarer Kuppltingskrafi angreifen. Dadurch kann sichergestellt werden, daß die jeweils maximal zulässige Vorschubgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann, so daß Rückstellungen

auf eine geringe Vorschubgeschv/indigkeit unterbleiben, wenn die Sägemaschine mit dem maximalen Vorschub arbeitet Außerdem kann das Stellglied von Hand über die Anschläge hinaus bewegbar sein, also jederzeit gegen die Wirkung der selbsttätigen Regelung beeinflußt werden. Im Zusammenwirken mit der erwähnten. Rückkupplung ergibt sich dann die Möglichkeit, den Sägeblattvorschub jederzeit unter Überspielung seiner automatischen Regelung von Hand zu bestimmen, was beispielsweise dann erwünscht sein kann, wenn während der Bearbeitung des Werkstückes der Vorschub unter den Wert der eingestellten Marke oder auf Null verändert werden soll, oder wenn bei der Annäherung des Sägeblattes an das Material ein Eilvorschub erwünscht ist

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer Kaltkreissäge in vereinfachter Darstellung;

F i g. 2 eine schematische Dan·ellung der hydraulischen Vorschubsteuerung der Säge gemäß F i g. 1;

F i g. 3 und 4 das Stellglied in Draufsicht und Seitenansicht und

F i g. 5 ein Diagramm für den Verlauf der Vorschubgesc! windigkeit über der Zeit am Beispiel der Zertrennung eines Doppel-T-Trägers.

Die in F i g. 1 in ihren wesentlichen Teilen dargestellte Kaltkreissäge weist einen Ständer 1 auf, an dessen einem Ende bei 2 das Maschinenteil 3 schwenkbar gelagert ist, welches drehbar das Sägeblatt 4 trägt, das durch den ebenfalls auf dem Teil 3 angeordneten Motor

5 angetrieben wird. Auf dem Ständer 1 ist ein Werkstück

6 durch Spannbacken 7 und 8 zur Bearbeitung durch das Sägebiat 14 gehalten.

Die Schwenkung des Maschinenteils 3 und damit die Bewegung des Sägeblattes 4 relativ zum Werkstück 6 werden durch ein Zylinder-Kolben-Aggregat bewirkt, dessen Zylinder 9 bei 10 schwenkbar am Siänder 1 angelenkt ist und dessen Kolbenstange 11 drehbar mit dem Maschinenteil 3 verbunden ist. Das Zylinder-Kolben-Aggregat ist weitgehend in einem Gehäuseteil 12 der Sägemaschine angeordnet, das ebenfalls um die Welle 10 schwenkbar ist und das die Regeleinrichtung zur Bestimmung der Arbeitsweise des Zylinder-Kolben-Aggregates 9, 11 enthalten kann, die schematisch in Fig.2 dargestellt ist und nachfolgend anhand dieser erklärt wird.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Zylinderraum 13 durch das von einer Pumpe 14 gelieferte Druckmittel beaufschlagt, dessen Druck mittels eines Überdruckventils 15, das mit der Leitung 16 an den DruckmittelrrckfluD 17 angeschlossen in, konstant gehalten wird.

L'iKer der zusammengefaßten Wirkung des im Zylinderraum 13 herrschenden Druckes und dem auf das Sägeblatt 4 ausgeübten Schnittwiderstend kann aus dem Zylinderraum 18 Druckflüssigkeit über die Leitung 19 und das einstellbare Drosselventil 20 in die Rückflußleitun^ 17 abfließen, wobei durch die mittels des Stellgliedes 2\ bestimmbare Wirkung des Drosselventils 20 die Vorschubgescbwindigkeit des Kolbens 22 und damit die Vorschubgeschwindigkeit dec Sageblattes 4 festlegbar ist.

In bekannter Weise kann nach Beendigung des Arbeitsvorganges der Kolben 22 in F i g. 2 nach oben und damit das Sägeblatt 4 vom Werkstück 6 abgehoben werden, indem ein Magnetventil 23 aus der in F i g. 2 ersichtlichen Stellung umgesteuert wird, so daß der Zylinderraum 13 über die Leitung 24 an den Rückfluß 17

und der Zylinderraum 18 über die Leitung 25 an die Druckleitung 26 der Pumpe 14 angeschlossen wird.

Mit 27 ist allgemein ein Sammelbehälter für die Druckflüssigkeit bezeichnet, in den die RückfkiDleitung 17 mündet und aus dem die Pumpe 14 Druckflüssigkeit -, über die Ansaugleitung 28 beziehen kann.

Am Stellglied 21 greift über eine einstellbare Rutschkupplung 29 und einen von dieser ausgehenden, zur Zeichenebene der Fig. 2 senkrecht stehenden Hebel 30 (s. Fig. 3) die Kolbenstange 31 eines i< > Zylinder-Kolbenaggregates 32 an, dessen Zylinderraum 33 über ein Magnetventil 34 und eine Leitung 35 an die Druckseite der Pumpe 14 angeschlossen ist, während der Zylinderraum 36 über eine einstellbare Drossel 37 und ebenfalls das Magnetventil 34 mit dem Rückfluß 17 r> für das Druckmittel in Verbindung steht. Die beschriebene Anordnung und Schaltung des Zylinder-Kolben-Aggregales 32 hai die Wirkung, daß das .Stellglied 21 mit durch die Drossel 37 einstellbarer Geschwindigkeit zu einer weiteren öffnung des Drosselventils 20 und damit :o zu einer Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit für das Sägeblatt 4 hin verstellt wird.

Aus Fig. I ist ersichtlich, daß die beschriebene Sägemaschine einen Fühler 38, beispielsweise ein Amperemeter, für die Leistungsaufnahme des Motors 5 j> aufweist, der mit einem nicht dargestellten Impulsgeber verbunden ist, durch welchen das Steuerventil 34 (Fi g. 2) geschaltet wird. Am Fühler 38 wird bezogen auf das gerade zu bearbeitende Werkstück die maximal mögliche Belastung des Sägeblattes 4 über die dazu w proportionale Leistungsaufnahme des Motors 5 derart eingestellt, daß das Steuerventil 34 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage durch den Impulsgeber umgesteuert wird, wenn die eingestellte maximale Leistungsaufnahme des Motors 5 am Fühler 38 überschritten wird. Die r> Umsteuerung des Steuerschiebers 34 hat zur Folge, daß der Zylinderraum 33 über die Leitung 35 und 39 an den Rückfluß 17 angeschlossen und der Zylinderraum 36 an die Druckseite der Pumpe 14 geschaltet wird, wobei nunmehr ein parallel zur Drossel 37 angeordnetes Jn Rückschlagventil 40 es gestattet, daß das Druckmittel ungedrosselt in den Zylinderraum 36 strömen kann. Dies hat zur Folge, daß das Zylinder-Kolben-Aggregat 32 das Stellglied 21 sehr schnell im Sinne einer Querschnittsverengung des Drosselventils 20 und damit einer i> Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes 4 verstellt. Durch diese Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes 4 fällt sofort die Leistungsaufnahme des Motors 5. so daß der Steuerschieber 34 über den Fühler 38 und den daran ϊ<> angeschlossenen Impulsgeber zurückgestellt werden kann, so daß das Stellglied 21 über das Zylinder-Kolben-Aggregat 32 und infolge der Wirkung der Drossel 37 langsam wieder zu höheren Vorschubgeschwindigkeiten des Sägeblattes 4 hin verstellt wird.

Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, können für das Stellglied 21 lageveränderbare Anschläge 41 und 42 vorgesehen sein, die den Verstellbereich des Stellgliedes und damit des Drosselventils 20 hinsichtlich maximaler und minimaler Vorschubgeschwindigkeit begrenzen, ω indem sie eine Nase 43 des Stellgliedes 21 aufhalten.das entgegen der Tätigkeit des Zylinder-Kolben-Aggregates 32 dadurch ohne weiteres möglich ist. daß letzteres über die anhand der F i g. 2 beschriebene Rutschkupplung 29 am Stellglied 21 angreift. Die Verwendung der Anschläge 41 und 42 hat den Vorzug, daß das Stellglied 21 und damit das Drosselventil 20 selbsttätig nur im Bereich der bezogen auf das gerade zu bearbeitende Werkstück festgelegten maximalen und minimalen Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes 4 bewegt werden kann, so daß darüber hinausgehende Bewegungen des Stellgliedes 21 und damit unnötige Stellzeiten ausgeschaltet sind.

Für bestimmte Fälle kann es jedoch zweckmäßig sein, daß sich das Stellglied 21 von Hand auch über den durch die Anschläge 41 und 42 festgelegten Bereich verdrehen läßt, weshalb dafür Sorge getragen ist, daß die Nase 43 mittels eines Handhebels 44 gegen die Wirkung einer Feder 45 um die Achse so verschwenken läßt, daß sie nicht mehr in Berührung mit den Anschlägen 41 und 42 kommen kann.

Die beschriebene Regeleinrichtung für die Vorschubgeschwindigkeit von Sägemaschinen eignet sich besonders dann, wenn die Sägemaschine ohnehin mit einem hydraulischen Vorschubantrieb ausgerüstet ist, so daß Druckmittel zur Verfügung steht. Bei Sägemaschinen mit andersartiger Erzeugung der Vorschubbewegung des Sägeblattes ist es selbstverständlich möglich und kann auch zweckmäßig sein, das Stellglied über den Fühler 38 und den mit diesem verbundenen Impulsgeber beispielsweise durch einen elektrischen Schrittschaltmotor im beschriebenen Sinne zu beeinflussen.

Ein möglicher Verlauf der Vorschubgeschwindigkeit über der Zeit ist in F i g. 5 anhand der Bearbeitung eines Doppel-T-Trägers beispielsweise beschrieben. Während das Sägeblatt sich noch in der Arbeitsstellung 51 befindet, ist die Eingriffslänge der einzelnen Zähne minimal, so daß mit der maximal möglichen Spandicke, das heißt mit der maximal möglichen Vorschubgeschwindigkeit gearbeitet werden kann. In der Stellung 52 erreicht das Sägeblatt den Steg des zu bearbeitenden Profils, wodurch sich sehr schnell die Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes erhöht und bezogen auf die bisherige Vorschubgeschwindigkeit den eingestellten Maximalwert erreicht. Dies hat zur Folge, daß die Vorschubgeschwindigkeit in der anhand der Fig. 2 beschriebenen Weise sehr schnell herabgesetzt wird und dann langsam wieder ansteigend bei 53 erneut den eingestellten Maximalwert erreicht, was wiederzum zur Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit führt dasselbe spielt sich noch einmal bei der Stellung 54 des Sägeblattes ab. während die Stellung 55, bei der das Sägeblatt den Steg gerade wieder verläßt bereits eine höhere Vorschubgeschwindigkeit möglich ist bis noch einmal deren Verringerung erfolgt. Inzwischen hat jedoch das Sägeblatt die Stellung 56 erreicht, so daß die Vorschubgeschwindigkeit wieder auf den zu Beginn bei Stellung 51 bereits gehabten Maximalwert ansteigen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung des Sägeblattvorschubes von Sägemaschinen mit einem Stellglied für die Vorschubgeschwindigkeit, wobei die Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes abgefohlt und der dabei ermittelte Wert derart auf das Stellglied gegeben wird, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes an die jeweilige Leistungsaufnahme angepaßt wird, und die maximal zulässige Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (21) bei Oberschreiten der maximalen Leistungsaufnahme schnell zu einer minimalen Vorschubgeschwindigkeit und danach langsam zu höheren Vorschubgeschwindigkeiten hin verstellbar ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die maximal zulässige Leistungsaufnahme aes Sägeblattantriebes (5) und für die minimale Vorschubgeschwindigkeit je ein Anschlag (42,41) vorgesehen ist

3. Einrichtung zur Regelung des Sägeblattvorschubes nach den Ansprüchen 1 und 2 an einer Sägemaschine, bei der der Sägeblattvorschub durch ein beidseitig beaufschlagbares Zylinder-Kolben-Aggregat bewirkt wird, wobei der sich mit dem Vorschub des Sägeblattes auf das Werkstück füllende Zylinderraum an eine Druckmittelquelle mit vorzugsweise einstellbarem Druck und der andere Zylindern ,τι über ein mit dem Stellglied in seiner Wirkung veränderbares Drosselventil oder entsprechendes Regelgerät, z. B. einen Mengenregler an den Druckmittelrückfluß angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Stellglied (21) ein zweites Zylinder-Kolben-Aggregat (32) in Verbindung steht, dessen einer Zylinderraum (33) mit der Druckmittelquelle (14) und dessen anderer Zylinderraum (36) über eine einstellbare Drossel (37) mit dem Druckmittelrückfluß (17) verbunden ist und parallel zur Drossel ein Rückschlagventil (40) vorgesehen ist, und daß im Rückfluß (17) nach Drossel vnd Rückschlagventil sowie im Druckmittelzufluß (35) ein Umsteuerventil (34) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Leistungsaufnahme des Sägeblattantriebes zur Schaltung des Steuerventils (34) einstellbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zylinder-Kolben-Aggregat (32) am Stellglied (21) über eine Rutschkupplung (29) mit einstellbarer Kupplungskraft angreift.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied von Hand über die Anschläge hinaus bewegbar ist.

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