DE2117306C3

DE2117306C3 - Device for balancing the vibrating masses in a saw frame

Info

Publication number: DE2117306C3
Application number: DE19712117306
Authority: DE
Inventors: Max Dipl.-Ing. 8262 Altoetting Esterer
Original assignee: Maschinenfabrik Esterer AG
Current assignee: Maschinenfabrik Esterer AG
Priority date: 1971-04-08
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1978-03-02
Also published as: DE2117306A1; DE2117306B2; AT318894B; CS160695B2; PL83536B1; FR2136303A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausgleichen der schwingenden Massen bei einem Sägegatter, insbesondere derjenigen des Sägerahmens, mit je einem außermittig an den beidseitigen Gatterschwungrädern sitzenden ersten Gegengewicht und zwei koaxial aber gegenläufig zu den ersten Gegengewichten umlaufenden, zu deren Symmetrieebene symmetrisch angeordneten, mit den Gatterschwungrädern für einen Umlauf mit gleicher mittlerer Drehzahl antriebsmäßig gekoppelten zweiten Gegengewichten, bei denen das Produkt aus ihrem Gewicht und dem Durchmesser der Umlaufhahn ihres Schwerpunkts jeweils etwa in der gleichen Größenordnung liegt wie dasjenige der ersten Gegengewichte, wobei die ersten und die zweiten Gegengewichte so groß und in Bezug aufeinander so angeordnet sind, daß die von ihnen erzeugten resultierenden Massenkräfte etwa so groß sind wie die Massenkräfte der in Richtung der Sägerahmenbewegung schwingenden Gattermassen, diesen aber entgegenwirken.The invention relates to a device for balancing the vibrating masses in a Saw frame, in particular that of the saw frame, each with one off-center on the two-sided frame flywheels seated first counterweight and two coaxial but opposite to the first counterweights revolving, arranged symmetrically to their plane of symmetry, with the gate flywheels second counterweights that are drive-coupled for one revolution with the same average speed, in which the product is based on their weight and the diameter of the circulation tap of their center of gravity each is about the same order of magnitude as that of the first counterweights, the first and the second counterweights are so large and so arranged with respect to one another that those of them generated resulting inertia forces are about as large as the inertia forces in the direction of Saw frame movement swinging gate masses, but counteract this.

Bei Massenausgleichsvorrichtungen der vorstehenden Bauart ist es ganz besonders wichtig, daß die Zuordnung der zweiten Gegengewichte zu den ersten Gegengewichten hinsichtlich Phasenlage und Drehsinn im Betrieb zuverlässig erhalten bleibt, da sich nur dann der gewünschte Massenausgleich einstellt. Ein Außertrittfalien der ersten und der zweiten Gegengewichte wäre überaus gefährlich, da hierbei mit großer Wahrscheinlichkeit auch ein Zustand durchlaufen wird, in dem die zur Kompensation bestimmten MassenkräfteIn the case of mass balancing devices of the above design, it is particularly important that the assignment of the second counterweights to the first counterweights with regard to phase position and direction of rotation is reliably maintained during operation, since only then is the desired mass balancing established. Stepping out of the first and second counterweights would be extremely dangerous, since there is a high probability that a state is passed through in which the inertia forces intended for compensation

ίο den auszugleichenden nicht entgegenwirken sondern sich zu diesen addieren, was schwere Beschädigungen am Gatter und Unfälle nach sich ziehen kann.ίο not counteract the to be compensated, but rather add up to these, which can lead to severe damage to the gate and accidents.

Bei den bekannten Massenausgleichsvorrichtungen nach dem Gattungsbegriff wurde in Anbetracht der überaus großen Massen, die in einem Sägegatter bewegt werden, der Kraftübertragungsweg zwischen den zweiten Gegengewichten und dem die ersten Gegengewichte aufweisenden Gatterschwung mittels Zahnrädern oder einer Kette, d. h. eines wohl quer zur Zugrichtung nachgiebigen, in der Zugrichtung aber starren Elements, in jedem Falle also starr realisiert und dabei so kräftig wie nur möglich ausgeführt. Eine starre Kraftübertragung wurde auch zur Lösung der beim Anfahren des Gatters durch das notwendige Heben und Fallen der zweiten Gegengewichte auftretenden Probleme (Schwingungen, Kräfte und Momente) für wünschenswert erachtet.In the known mass balancing devices according to the generic term, in view of the extremely large masses that are moved in a saw frame, the power transmission path between the second counterweights and the gate swing having the first counterweights by means of gears or a chain, d. H. one that is yielding across the direction of pull, but yielding in the direction of pull rigid element, in any case implemented rigidly and made as strong as possible. A rigid one Power transmission was also used to solve the need for lifting and approaching the gate Fall of the second counterweights occurring problems (vibrations, forces and moments) for deems desirable.

Die Bauart mit starrer Kraftübertragung hat sich in der Praxis allenfalls für sehr kleine Gatter, nicht aber für größere Gattertypen mit den bei diesen auftretenden überaus hohen Beschleunigungskräften als brauchbar erwiesen. Die bekannten starren Kraftübertragungsvorrichtungen halten die hohen, durch den Ungleichförmigkeitsgrad des Antriebs bedingten Beanspruchungen auf die Dauer nicht aus.The design with rigid power transmission has proven itself in practice at best for very small gates, but not for larger gate types with the extremely high acceleration forces that occur with these than usable proven. The known rigid power transmission devices keep the high, by the degree of irregularity the drive-related stresses in the long run.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff zu schaffen, bei der der Ungleichförmigkeitsgrad der ersten Gegengewichte im Gatter nicht auf die zweiten Gegengewichte übertragen wird.The invention is based on the object of creating a device according to the generic term that the degree of non-uniformity of the first counterweights in the gate does not affect the second counterweights is transmitted.

Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Kraftübertragungsweg von den Gatterschwungrädern zu den zweiten Gegengewichten jeweils eine für sich bekannte elastische Kupplung eingeschaltet ist.According to the invention, the above object is achieved in that in the power transmission path of the gate flywheels to the second counterweights each have an elastic known per se Clutch is switched on.

Die erfindungsgemäß vorgesehene elastische Kupplung trennt die zweiten Gegengewichte von den Gatterschwungrädern hinsichtlich des Ungleichförmigkeitsgrades, indem sie Abweichungen der Drehwinkel dieser Bauelemente zuläßt, nicht aber hinsichtlich des Anlaufdrehmoments, so daß die zweiten Gegengewichte in gleicher Weise wie bei den bekannten Vorrichtungen zwar von den Gatterschwungrädern her angetrieben sind, jedoch im Betrieb mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufen und somit nur die Kräfte verbrauchen, die zur Aufrechterhaltung ihrer Betriebsdrehzahl nötig sind, die Reibungskräfte und die Kraft zur Überwindung des Luftwiderstandes. Demgemäß braucht der Kraftübertragungsweg auch nur für die Übertragung dieser geringen Kräfte ausgelegt zu werden, wodurch nicht nur die Betriebskosten sondern auch die Herstellungskosten bei gleichzeitiger beträchtlicher Erhöhung der Lebensdauer und der Zuverlässigkeit der Massenausgleichsvorriehtung herabgesetztThe elastic coupling provided according to the invention separates the second counterweights from the Gate flywheels with regard to the degree of irregularity by showing deviations in the angle of rotation this component allows, but not with regard to the starting torque, so that the second counterweights Although driven by the gate flywheels in the same way as in the known devices are, however, rotate at a constant speed during operation and thus only the forces consume, which are necessary to maintain their operating speed, the frictional forces and the force to overcome air resistance. Accordingly, the power transmission only needs to be Transfer of these small forces to be designed, thereby reducing not only the operating costs but also the manufacturing costs with a simultaneous considerable increase in service life and reliability the mass balancing device reduced

(15 werden. Die Massenausgleichsvorriehtung als solehi mindert ihrerseits bekanntlich wiederum erheblich die Kosten für die Fundamente.(15. The mass balancing device as solehi on its part, as is well known, in turn significantly reduces the costs of the foundations.

Der Fachwelt ist bekannt, daß elastische KupplungenIt is known in the art that elastic couplings

nur verhaltnimäßig geringe Kräfte zu übertragen vermögen, und sie hat es daher nicht für möglich erachtet, daß dort, wo selbst großzügig ausgelegte starre Verbindungen zwischen den zusätzlichen Gegengewichten und dem starren Gatterantrieb schon bei kleinen Gattertypen zu Bruch gehen, eine solche bekannte elastische Kupplung zur Behebung der bei den bekannten Massenausgleichern auftretenden Schwierigkeiten mit Erfolg eingesetzt werden kann. Zur Lösung der beim Anfahren des Gatters durch das notwendige Heben und Fallen der zweiten Gegengewichte auftretenden Probleme stellt sich die Elastizität der Kupplung ebenfalls zunächst als unerwünscht dar. Es blieb der Erfindung vorbehalten, erkannt zu haben, daß im Gegensatz zj den Kraftübertragungsvorrichtungen, in denen Leistung übertragen wird und elastische Kupplungen zum Ausgleich eines Ungleichförmigkeitsgrades vom Antriebsaggregat her benutzt werden, für die Aufrechterhaltung des synchronen Laufs der zweiten Gegengewichte mit dem Catteranirieb kaum Leistung über den Kraftübertragungsweg übertragen zu werden braucht und gerade dann eine elastische Kupplung mit Erfolg einsetzbar ist, wenn sie große Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit zwischen dem treibenden Kupplungsteil und dem getriebenen Kupplungsteil zuläßt. In diesem Falle ist nämlich die Gewähr gegeben, dali die Kupplung leistungsmäßig nicht stark beansprucht wird, und damit ist sic iergestellt, daß die Kraftübertragung zwischen dem Gatterantrieb und den zweiten Gegengewichten keinesfalls unterbrochen wird. Es kommt also beim erfindungsgemäßen Einsatz der Kupplung nicht vorrangig auf das Energiespeichervermögen der Kupplung, sondern darauf an, daß mittels der Kupplung eine möglichst lose, dafür aber sehr zuverlässige Kopplung zwischen dem Gatterantrieb und den zweiten Gegengewichten für den Nennbetrieb erreicht wird.able to transmit only relatively small forces, and therefore it was not possible considers that where even generously sized rigid connections between the additional counterweights and the rigid gate drive break even with small gate types, such a one known elastic coupling to remedy the difficulties encountered with the known mass balancers can be used with success. To solve the problem when approaching the gate through the The elasticity that arises when lifting and falling the second counterweights occurs the clutch is also initially undesirable. It was left to the invention to have recognized that in contrast zj the power transmission devices in which power is transmitted and elastic Couplings are used to compensate for a degree of irregularity from the drive unit, for the maintenance of the synchronous running of the second counterweights with the catterani rub barely Power needs to be transmitted via the power transmission path and then an elastic one Coupling can be used with success when there are large fluctuations in angular velocity between allows the driving coupling part and the driven coupling part. In this case the It is guaranteed that the clutch is not subjected to heavy loads in terms of performance, and it is thus ensured that that the power transmission between the gate drive and the second counterweights by no means is interrupted. When using the clutch according to the invention, it is not primarily the case Energy storage capacity of the clutch, but rather that by means of the clutch, a loose, but very reliable coupling between the gate drive and the second counterweights for the Rated operation is reached.

Nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung werden die zweiten Gegengewichte vorzugsweise nahe bei den ersten Gegengewichten angeordnet, wofür das zweite Gegengewicht jeweils zwischen dem Gatterschwungrad und dem Umkehrgetriebe auf einer an dieses angeschlossenen Hohlwelle sitzt, durch die die Koppelwelle zum Umkehrgetriebe geführt ist.According to an embodiment of the invention, the second counterweights are preferably close arranged at the first counterweights, for which the second counterweight between the gate flywheel and the reverse gear is seated on a hollow shaft connected to this, through which the Coupling shaft is guided to the reverse gear.

Die Anordnung des ersten und des zweiten Gegengewichts nahe beieinander ist nicht nur hinsichtlich des zusätzlichen Raumbedarfs für die auch nachträglich anbaubare Ausgleichsvorrichtung am Gatter günstig, sondern auch insofern, als die Kraftvektoren gegenseitig in die Nähe rücken.The arrangement of the first and second counterweights close to one another is not only of concern the additional space required for the compensating device on the gate, which can also be retrofitted favorable, but also insofar as the force vectors move closer to each other.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung bestehen darin, daß die elastische Kupplung räumlich jeweils zwischen der Hohlwelle und dem Gatterschwungrad angeordnet ist und daß das Eingangsglied der elastischen Kupplung direkt vom Kurbelzapfen des Schwungrades aus angetrieben ist. Diese Merkmale ergeben einen besonders kompakten raumsparenden Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der sich auch besonders zum nachträglichen Anbauen eignet.Further advantageous design features of the invention are that the elastic coupling is spatially arranged in each case between the hollow shaft and the gate flywheel and that the input member the flexible coupling is driven directly from the crank pin of the flywheel. These features result in a particularly compact space-saving structure of the device according to the invention, which is also particularly suitable for retrofitting.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Teil des Gatters in schematischer Darstellung im Längsschnitt;Fig. 1 shows the device according to the invention with that of interest in connection with the invention Part of the gate in a schematic representation in longitudinal section;

F i g. 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht zu F i g. 1.F i g. 2 shows a simplified side view of FIG. 1.

In der Zeichnung sind von dem Gatter nur das auf der einen Gatterseite angeordnete Hauptlager !, die daraus herausragende Gatterwelle 2, das Schwungrad 3, der Kurbelzapfen 4 und ein Teil der Stelze 5 zu sehen. Selbstverständlich finden sich diese Teile auch auf der nicht dargestellten anderen Gatteneite. wobei sie zur Mittelebene des Gatters symmetrisch liegen.Only those on the gate are shown in the drawing a gate side arranged main bearing!, the gate shaft 2 protruding from it, the flywheel 3, the Crank pin 4 and part of the stilt 5 can be seen. Of course, these parts can also be found on the not shown other spouse page. where they for Center plane of the gate lie symmetrically.

Auf jeder Seite des Gatters ist in gleicher Ausführung und Anordnung eine erfindungsgemäße Massenausgleichsvorrichtung an das Gatterschwungrad 3 angeschlossen. Diese besteht aus einem ersten Gegengewicht 6 am Schwungrad 3 und einem zweiten Gegengewicht 7, das von dem Kurbelzapfen 4 her über einen allgemein mit dem Bezugszeichen 8 bezeichneten Kraftübertragungsweg gegenläufig zum ersten Gegeni gewicht 6 angetrieben ist.A mass balancing device according to the invention is in the same design and arrangement on each side of the gate connected to the gate flywheel 3. This consists of a first counterweight 6 on the flywheel 3 and a second counterweight 7, which from the crank pin 4 over a power transmission path, generally designated by the reference numeral 8, in the opposite direction to the first counteri weight 6 is driven.

Die Gegengewichte 6 und 7 sind, wie die F i g. 2 zeigt, so angeordnet, daß ihre Mittellinien beim gegensinnigen Lauf jeweils dann zusammenfallen, wenn sie in Richtung und Gegenrichtung mit der Bewegungsrichtung i5 des Gatterrahmens oder zumindest mit einer nahe an diese Richtung herankommenden Geraden fluchten.The counterweights 6 and 7 are, like FIG. 2 shows, arranged so that their center lines in opposite directions Run coincide if they go in the direction and in the opposite direction with the direction of movement i5 of the Gate frame or at least align with a straight line approaching this direction.

Das Prinzip dieses Massenausgleichs ist bekannt und braucht daher in den näheren Einzelheiten nicht beschrieben zu werden. Es ermöglicht den nahezu vollständigen Ausgleich der Massenkräfte, die sonst auf das Fundament übertragen werden.The principle of this mass balance is known and therefore does not need to be described in more detail to be described. It enables the almost complete compensation of the inertial forces that otherwise arise the foundation will be transferred.

Inden Krafiübertragungsweg 8 zwischen dem Kurbelzapfen 4 und dem zweiten Gegengewicht 7 ist eine elastische Kupplung 9 eingeschaltet, die einen Außenring 9a, eine an diesen angeschlossene, mit dem Kurbelzapfen 4 in Eingriff stehende Schleppkurbel 9b, eine innen an den Außenring anvulkanisierte Gummischeibe 9c und eine Nabe 9c/, an der die Gummischeibe innen mittels einer Klemmplatte 9e festgeklemmt ist, aufweist. Die Kupplungsnabe 9c/ sitzt auf einer in fundamentfesten Lagern 10 koaxial zur Gatterwelle 2 gelagerten Koppelwelle 11, die zu einem Umkehrgetriebe mit Kegelrädern 12.), \2b, 12c/führt. Das Kegelrad 12a sitzt auf der Koppelwelle 11, das Kegelrad 126 ist in einem fundamentfesten Lager 12c gelagert und das Kegelrad 12c/, das im Gegensinn zum Kegelrad 12;i angetrieben ist, sitzt auf einer Hohlwelle 13, die die Koppelwelle 11 mit Spiel umgibt und koaxial zu dieser in fundamentfesten Lagern 14 gelagert ist.In the power transmission path 8 between the crank pin 4 and the second counterweight 7, an elastic coupling 9 is connected, which has an outer ring 9a, a crank 9b connected to this and engaging with the crank pin 4, a rubber washer 9c vulcanized on the inside of the outer ring and a hub 9c /, on which the rubber washer is clamped on the inside by means of a clamping plate 9e. The coupling hub 9c / sits on a coupling shaft 11 which is mounted in bearings 10 fixed to the foundation coaxially to the gate shaft 2 and which leads to a reverse gear with bevel gears 12.), \ 2b, 12c /. The bevel gear 12a sits on the coupling shaft 11, the bevel gear 126 is mounted in a bearing 12c fixed to the foundation and the bevel gear 12c /, which is driven in the opposite direction to the bevel gear 12; i, sits on a hollow shaft 13 which surrounds the coupling shaft 11 with play and is mounted coaxially to this in bearings 14 fixed to the foundation.

Auf der Hohlwelle 14 sitzt drehfest das aufgrund dtr vorbeschriebenen Antriebsverbindung nahe an das erste Gegengewicht 6 herangerückte zweite Gegengewicht 7, das sich somit, wie die Pfeile 16 und 17 in F i g. 2 zeigen, gegenläufig zum Gegengewicht 6 um dieselbe Achse dreht.The drive connection described above on the basis of the dtr sits on the hollow shaft 14 in a rotationally fixed manner close to the first counterweight 6 moved up second counterweight 7, which is thus, as the arrows 16 and 17 in FIG. 2 show, opposite to the counterweight 6 rotates about the same axis.

Die elastische Kupplung 9 vermag aufgrund der Gummischeibe 9c Nach- und Voreilwinkel zwischen dem Außenring 9a und der Nabe 9c/bis zu einer Größe von etwa 3° aufzunehmen, ohne wesentliche Kräfte zu übertragen. Dieser Winkelbereich entspricht dem üblicherweise auftretenden Ungleichförmigkeitsgrad des Gatterschwungrades 3. Somit bleibt das Gegengewicht 7 von diesem Ungleichförmigkeitsgrad unbeeinflußt und kann gleichförmig laufen, wofür die KupplungThe elastic coupling 9 is capable of lagging and leading angles between due to the rubber washer 9c the outer ring 9a and the hub 9c / up to a size of about 3 ° to accommodate without significant forces transfer. This angular range corresponds to the degree of irregularity that usually occurs of the gate flywheel 3. Thus, the counterweight 7 remains unaffected by this degree of irregularity and can run smoothly, for what the clutch

fto 9 nur die zur Überwindung der Reibung und des Luftwiderstandes nötige Kraft auf dieses Gegengewicht überträgt.fto 9 only those to overcome the friction and the Air resistance transfers the necessary force to this counterweight.

Bei der vorstehend beschriebenen Massenai'sgieichsvorriciitung ist die Elastizität der elastischen KupplungIn the case of the mass equilibrium device described above is the elasticity of the flexible coupling

(is auch so gewählt, daß zwar einerseits mindestens bis zu einem dem Ungleichförmigkeitsgrad der Gatterschwungräder entsprechenden Vor- b/w. Nacheilwin· kel /wischen dem getriebenen Kupplungsieii und(is also chosen so that on the one hand at least up to one of the degree of irregularity of the gate flywheels corresponding preliminary b / w. Lag angle / between the driven clutch and

dem treibenden Kupplungsteil von der Kupplung im wesentlichen nur das Drehmoment übertragen wird, das zur Überwindung von Reibung und Luftwiderstand der sich daran anschließenden angetriebenen Elemente nötig ist. daß andererseits aber auch die durch die elastische Kupplung gekoppelten Massen nur bei einer Drehzahl in Schwingresonanz geraten können, die weit unter der Gatlerdrehzahl liegt. Der Resonanzbereich wird nur beim Anlaufen und beim Abbremsen durchlaufen, während im Betrieb selbst keine Schwingungsneigung besteht und die zweiten Gegengewichte ungestört ihren gleichförmigen Antrieb erhallen.the driving clutch part of the clutch is transmitted essentially only the torque that to overcome friction and air resistance of the connected driven elements is necessary. that on the other hand, however, the masses coupled by the elastic coupling only in one case Speed can get into vibrational resonance, which is far below the Gatler speed. The resonance range is only run through when starting and braking, while there is no tendency to oscillate during operation and the second counterweights resume their uniform drive undisturbed.

Hierzu 1 Blatt ZeichnunccnFor this 1 sheet of drawing

Claims

Patent claims:

1. Device for balancing the vibrating masses in a saw frame, in particular that of the saw frame, with one eccentric first counterweight sitting eccentrically on the gate flywheels on both sides and two rotating coaxially but in opposite directions to the first counterweights, arranged symmetrically to their plane of symmetry, with the gate flywheels for one Circulation with the same mean speed, drive-coupled second counterweights, in which the product of their weight and the diameter of the orbit of their center of gravity (GD) is in each case approximately in the same order of magnitude as that of the first counterweights, the first and second counterweights being as large and are arranged in relation to one another in such a way that the resulting inertia forces generated by them are approximately as large as the inertia forces of the gate masses oscillating in the direction of the saw frame movement, but counteract this, characterized in that the force transmission path ( 8) from the gate flywheels (3) to the second counterweights (7) in each case a known elastic coupling (9) is switched on.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second counterweights (7) close are arranged at the first counterweights (6) and for this purpose the second counterweight (7) each between the gate flywheel (3) and the reverse gear (12) on one of this connected hollow shaft (13) through which the coupling shaft (ll) is guided to the reverse gear.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the elastic coupling (9) spatially each between the hollow shaft (13) and the gate flywheel (3) is angeorndei.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the input member (9a ^ of the elastic Coupling (9) is driven directly from the crank pin (4) of the flywheel (3).