DE3120633A1

DE3120633A1 - "vorschubvorrichtung fuer eine bandsaegemaschine"

Info

Publication number: DE3120633A1
Application number: DE19813120633
Authority: DE
Inventors: Sieghard 8755 Alzenau Kohls
Original assignee: LEKOBA MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: LEKOBA MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1981-05-23
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1983-05-05

Description

Vorschubvorrichtunq ftir eine Bandsägemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubvorrichtung für eine Bandsägemaschine mit einem Bandsägeblatt, dessen vorlaufendes Trum die Schnittebene definiert, wobei zu der Vorschubvorrichtung in Tragelement gehört, an dem ein Werkstück festspannbar ist.
Eine solche Vorschubvorrichtung ist bekannt und umfaßt eine gerade, parallel zur Schnittebene verlaufende Schiene, die einen das Tragelement tragenden Schlitten führt. Diese Vorschubvorrichtung ermöglicht es, ein Werkstück in der Schnittebene bzw. parallel dazu zu führen, so daß ein gerader Schnitt ausgeführt werden kann. Ferner ist eine Vorschubvorm richtung bekannt, bei der der Schlitten von einer leicht cew krümmten #Schiene oder einer Schablone mit leicht gekrümmter Führungskante geführt wird, so daß die Vorschubbewequng auch eine Komponente quer zur Schnittebene hat. Die damit eræiel baren Schnitte müssen jedoch im wsctlich geradlinig sein, d.h. die Schnittkurve darf nicht: wesentlich von einer zur Schnittebene parallelen Geraden abweichen, weil das bandf#rmige Bandsägeblatt nur Schnitte mit solcher Vorschubbewegung ermöglicht, die eine kleine nuerliomponente hat.
Herkömmliche Vorschubvorrichtunqen ermöglichen daher nicht das Sägen von Schnittkurvenmit stark unterschiedlichen nicht tungen, was wiederum zur Folge hat, daß beispielsweise geschlossene Schnittkurven mittels der herkömmlichen Vorschubvorrichtungen nicht gesagt werden können. Insbesondere das Kopiersägen nach beliebigen Vorlagenkurven ist mittels der herkömmlichen Vorschubvorrichtungen nicht möglich Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,#die gattungsgemaße Vorschubvorrichtung derart auszubilden, daß sie ein Werkstück derart halten und vorschieben kann, daß in diesem mittels der Bandsägemaschine auch Schnittkurven mit Abschnitten stark unterschiedlicher Richtungen gesagt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindunqsgemäß gelöst durch einen schwenkbaren Tisch, der in einer zur Schnittebene senkrechten Tisch ebene um eine mit dem vorlaufenden Trum des Bandsägeblattes zusammenfallende Drehachse drehbar ist, einen vom drehbaren Tisch getragenen Schlitten, der in der oder parallel zur Tischebene geradlinig zu der und von der Drehachse in einer ersten Richtung bewegbar ist, eine vom Schlitten getragene Bewegungseinrichtung, die in der oder parallel zur Tischebene in einer zweiten, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung bewegbar ist und an der das Tragelement befe- stigt ist, steuerbare Antriebseinrichtungen filr den Tisch, den Schlitten und die Bewegungseinrichtung und eine auf die Antriebseinrichtungen einwirkende Steuereinrichtung zur Steuerung der Bewegungen des Tisches, des Schlittens und der Bewegungseinrichtung entsprechend einer gewünschten Schnittkurve, wobei der Tisch in eine solche Drehstellung gebracht wird, daß die Tangente an die gewünschte Schnittkurve an der Schnittstelle in die Schnittebene fäLlt.
Bei der erfindungsqemäßen Vorschubvorrichtung kann das Werkstück mittels des Schlittens und der Bewegungseinrichtung in zwei voneinander verschiedenen Richtungen parallel zur Tischebene bewegt werden, so daß innerhalb des Bewegungsbereiches des Schlittens und der Bewegungseinrichtung jeder Punkt des Werkstückes zum Ort des Bandsägeblattes bewegt werden kann, d.h. zur Schnittstelle gemacht werden kann. Darüberhinaus können der Schlitten und die Bewegungseinrichtung zusammen mit dem Werkstiick vom Tisch um dessen Drehachse und somit um die Schnittstelle gedreht werden, wobei der Tisch jeweils in eine solche Drehstellung ~gebracht wird, daß die gewiinschte Schnittkurve an der Schnittstelle die Schnittebene berührt und nicht schneidet. Dadurch ist gewährleistet, daß bei beliebigem Verlauf der gewünschten Schnittkurve das Werkstück immer so gegen das Bandsägeblatt geschoben wird, daß dessen Schnittrichtung mit dem gewünschten Kurvenverlauf zusammenfällt. Der kleinste Krümmungsradius der gewünschten Schnittkurve ist lediglich noch durch die Breite des Bandsägeblattes begrenzt.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Bewegungseinrichtung ein zweiter Tisch ist, der drehbar am Schlitten gelagert ist. Diese Ausbildung der Vorschubvorrichtung ermöglicht einerseits eine einfache automatische Steuerung der Vorschubvorrichtung nach einer die gewünschte Schnittkurve wiedergebenden Vorlagenkurve und ermöglicht andererseits die Herstellung von geschlossenen Schnittkurven.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigen: Figur 1 wesentliche Teile einer bevorzugten Rusfthrungsw form einer erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung in Vorderansicht; Figur 2 eine Draufsicht zu Figur 1; Figur 3 eine vereinfachte und verkleinerte Draufsicht auf die Vorschubvorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2, wobei zusätzlich deren Steuereinrichtung dargestellt ist; Figur 4 eine Seitenansicht des in Figur 3 dargestellten Lesegerätes, das Bestandteil der Steuereinrichtung der Vorschubvorrichtung ist; Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorschubvorrichtung; Figur 6 eine Abwandlung des in Figur 3 gezeigten Lesegerätes in Draufsicht; Figur 7 eine Vorderansicht des LeseyerAtes gemäß Figur 6; Figur 8 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Lesegerätes; und Figur 9 eine schematische und vereinfachte Draufsicht auf wesentliche Teile einer weiteren Ausführungsform der Vorschubvorrichtung.
Im folgenden wird zunächst auf die Figuren 1, 2 und 3 eingegangen. In Figur 1 ist die Lage einer senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden und durch Striche angedeuteten Werkstückebene A-B eingezeichnet. In Figur 2 sind Teile und Elemente oberhalb der Werkstückebene A-B weggelassen.
Die Vorschubvorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 ist an eine herkömmliche Bandsägemaschine 2 angesetzt, von der in Figur 1 lediglich ein Teil des Sockels 4 und eine Bandführung 6 dargestellt sind und in Figur 2 lediglich ein Maschinentisch 8 erkennbar ist. Zur Bandsägemaschine 2 gehört ein Bandsägeblatt 9, das eine in Figur 2 senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Schnittebene C-D definiert.
Die Vorschubvorrichtung umfaßt eine Grundplatte 10, die in der Ebene des Maschinentisches S liegt und sich nach drei Seiten an diesen anschließt. Eine Stütze 12 stützt die Grundplatte 10 am Boden ab. Am Maschinentisch 8 ist eine Hülse 14 mit zylindrischer Außenseite befestigt, entlang deren Achse das Bandsägeblatt 9 verläuft. Die Hülse list an ihrem unteren Ende mit einem Flansch 16 versehen, der auf dem Maschinentisch 8 aufliegt, und weist an ihrem oberen Ende einen Flansch 18 auf. Ferner ist in der Hülse 14 ein parallel zur Achse der Hülse verlaufender Schlitz 20 ausgebildet, der das Einführen eines neuen Bandsägeblattes 9 ermöglicht. Auf der zylindrischen Außenseite der Hülse 14 ist drehbar ein Ende eines als langgestreckter, flacher Arm ausgebildeten Tisches 22 gelagert. An der Unterseite des Tisches 22 ist ein Zahnrad 24 befestigt, das konzentrisch zur Ilfilse 14 angeordnet ist. An der Unterseite des Zahnrades 24 wiederum ist eine ebenfalls zur Hülse 14 konzentrische Lager?latte 26 befestigt, die zusammen mit dem Flansch 16 der Hülse 14 ein in Axialrichtung abstützendes Luftlager für den Tisch 22 bildet. Die Mittel zur Speisung dieses Luftlagers mit Druckluft sind nicht dargestellt. Auf der Oberseite des Tisches 22 sind mehrere Sttzrollen 28 drehbar gelagert, die am Aussenumfang des Flansches 18 anliegen, so daß sie den Tisch 22 zusätzlich radial führen und abstützen. Im Zahnrad 24, dem auf der Hülse 14 gelagerten Ende des Tisches 22 sowie der Lagerplatte 26 ist ein Schlitz 30 ausgebildet (siehe Figur 2), der zum Sägeblattwechsel zur Deckung mit dem Schlitz 20 gebracht wird.
An der Unterseite des Tisches 22 sind ferner zwei Laufrollen 32 drehbar gelagert, von denen lediglich eine dargestellt ist und die auf einer kreisbogenförmigen Schiene 34 laufen, die an der Grundplatte 10 befestigt ist und sich beispielsweise über einen Winkel von 2500 erstreckt.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung kann der Tisch 22 um seine mit dem vorlaufenden Trum des Bandsäge blattes 9 zusammenfallende Drehachse in einer zur Schnittebene C-D senkrechten Ebene gedreht bzw. geschwenkt werden.
Dies geschieht mittels einer Antriebseinrichtung 36, zu der ein Stellmotor 38 sowie ein vom Stellmotor. angetriebenes Ritzel 40 gehören, das mit dem Zahnrad 24 kämmt. Die Antriebseinrichtung 36 ist an der Grundplatte 10 befestigt.
Die Dreh- bzw. Schwenkstellung des Tisches 22 wird von einem Stellungsfühler 42 erfaßt, der ein entsprechendes Stellungssignal liefert.
Am Tisch 22 sind zwei parallel zueinander und zur Zeichenebene von Figur 2 verlaufende Führungsstäbe 44 befestigt, die einen Schlitten 46 führen, der von einer Antriebseinrichtung 48 entlang den Führungsstäben 44 verfahren werden kann, wobei er sich in Richtung zum Bandeägeblatt 9 bzw.
weg davon bewegt. Die Antriebseinrichtung 48 umfaßt einen Stellmotor 50 sowie einen von diesem angetriebenen Zahn~ riemen 52, der am Schlitten 46 befestigt ist.
Am Schlitten 46 ist ein zweiter Tisch 54 drehbar gelagert, der einstückig mit dem Tragelement ausgebildet ist, das in Form einer Platte ausgebildet ist, deren Oberseite in der Werkstückebene A-B liegt.
Die Vorlagenkurve K befindet sich auf einem drehbaren Vorlagentisch 56 eines Lesegerätes 55. Ein Leseschlitten 60 ist auf gerätefesten Schienen entlang einer gerätefesten Achse E verfahrbar. Drehbar im Leseschlitten 60 gelagert ist ein Lesekopf 58, der mit mehreren als Kreise in Figur 5 dargestellten optischen Sensoren versehen ist, die es der Steuervorrichtung des Lesegerätes 55 ermöglichen, den Leseschlitten 60 so am übrigen i'esegerät 55 zu verfahren und den Lesekopf 58 so zu drehen, daß der P4itteipunkt des Lesekopfes 58 immer über einem Punkt der Kurve K liegt und daß die Achse 62 des Lesekopfes 58 sich (in Draufsicht gemäß figur 5 mit der Tangente am betrachteten Punkt P der Vorlagenkurve K deckt. In Figur 5 sind F und E gerätefeste Achsen eines rechtwinkeligen Koordinatensystems, während G und H Achsen eines rechtwinkeligen Koordinatensystems sind, das fest mit der Vorlagenkurve K und somit mit dem Vorlagentisch 56 verbunden ist. Wenn der Vorlagentisch um den Winkel a gedreht wird, so ist dieser Winkel gleich dem Polarwinkel r des Punktes P der Vorlagenkurve K im Koordinatensystem mit den Achsen G und H. Der Winkel ß, den die Achse 62 des Lesekopfes 58 mit der gerätefesten Achse I einschließt, ist gleich dem Winkel #, den die Tangente im Punkt P an die Vorlagenkurve K mit dem Radiusvektor einschließt. Die Strecke s, um die der Lesekopf 58 im gerätefesten Koordinatensystem entlang der Achse e verfahren worden ist, ist gleich dem Radius r des Punktes P in Polarkoordinaten im Koordinat:ensystem mit den Achsen G und H.
Der erste Tisch 22, der Schlitten 46 und der zweite Tisch 54 werden von ihren jeweiligen Antriebseinrichtungen nun so gesteuert, daß der Schwenkwinke des Tisches 22 aus seiner Ausgangslage gleich dem Winkel i ist, dnrl der Drehwinkel des zweiten Tisches 54 gleich dem Drehwinkel # ist und daß die Verschiebung S des Schlittens 46 am Tisch 22 gleich s ist oder ein Vielfaches oder ein Bruchteil davon, wenn die Schnittkurve eine Vergrößerung eine eine Verkleinerung der Vorlagenkurve K siri soll.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Vorschubvorrichtung für eine Bandsägemaschine mit einem Bandsägeblatt, dessen vorlaufendes Trum die Schnittebene definiert, mit einem Tragelement, an dem ein Werkstück festspannbar ist, gekennzeichnet durch einen schwenkbaren Tisch (22), der in einer zur Schnittebene (C-D) senkrechten Tischebene um eine mit dem vorlaufenden Trum des Bandsägebiattes (9) zusammenfall.ende Drehachse drehbar ist, einen vom drehbaren Tisch yetragenen Schlitten (46), der in der oder parallel zur Tischebene geradlinig zu der und von der Drehachse in einer ersten Richtung bewegbar ist, eine vom Schlitten getragene Bewegungseinrichtung (54), die in der oder parallel zur Tischebene in einer zweiten, von der ersten Richtung verschiedenen Richtung bewegbar ist und an der das Tragelement befestigt ist, steuerbare Antriebseinrichtungen (36, 48) für den Tisch, den Schlitten und die Bewegungseinrichtung und eine auf die Antriebseinrichtungen einwirkende Steuereinrichtung (92, 55) zur Steuerung der Bewegungen des Tisches, des Schlittens und der Bewegungseinrichtung entsprechend einer gewünschten Schnittkurve, wobei der Tisch in eine solche Drehstellung gebracht wird, daß die Tangente an die gewünschte Schnittkurve an der Schnittstelle in die Schnittebene fällt.
2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Bewegungseinrichtung ein zweiter Schlitten (64) ist, der senkrecht zur ersten Richtung am ersten Schlitten (46) verfahrbar ist.
3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Bewequngseinrichtung ein zweiter Tisch (54) ist, der drehbar am Schlitten (46) gelagert ist.
4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß am Maschinentisch (8) der Bandsägemaschine (2) eine Hülse (14) mit einem achsparallelen Schlitz (20) und einer zylindrischen Außenseite befestigt ist, wobei entlang der Hülsenachse das vorlaufende Trum des Bandsägeblattes (9) verläuft, daß der erste drehbare Tisch (22) als langgestreckter Arm ausgebildet ist, der mit seinem einen Ende drehbar auf der IIülse gelagert und an dieser sowohl in Radialrichtung als auch in Achsrichtung abgestützt ist, und daß auf der dem Maschinentisch (8) zugewandten Seite des Armes zumindest eine Laufrolle (32) drehbar gelagert ist, die auf einer zur Hülse konzentrischen und vorrichtungsfesten Schiene (34) läuft.
5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch cj e k e n n z e i c h n e t daß die Antriebseinrichtung (36) für den ersten Tisch (22) ein am Arm konzentrisch zur Nüsse (14) befestigtes Zahnrad (24) aufweist, mit dem ein von einem Stellmotor (38) angetriebens Ritzel (40) kämmt, wobei im Zahnrad und im Arm ein Schlitz (30) ausgebildet ist, der mit dem Schlitz (20) in der Hülse zur Deckung bringbar ist.
6. Vorschubvorrichtung nach einem der AnsprUche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß am ersten Tisch (22) zwei parallele Führungsstäbe (44) befestigt sind, auf denen der Schlitten (46) mit Hilfe von Führungsbuchsen (66) verschiebbar geführt ist, wobei die beiden Führungsstäbe in einer zur Tischebene parallelen Ebene mit gleichen Abständen von der Drehachse angeordnet sind.
7. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Antriebseinrichtung (48) für den Schlitten (46) einen parallel zu den Führun#sstäben (44) verlaufenden Zahnriemen (52), der am Schlitten befestigt ist, sowie einen am ersten Tisch (22) befestigten Stellmotor (50) zum Antrieb des Zahnriemens umfaßt.
8. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n c t daß der zweite Tisch (54) einstückig mit dem plattenförmigen Tragelement ausgebildet ist und einen Lagerzapfen aufweist, der im Schlitten (46) drehbar gelagert ist.
9. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Antriebseinrichtung (68) für den zweiten Tisch (54) eine am Lagerzapfen befestigte Zahnriemenscheibe (70), einen am Schlitten befestigten 5stellmotor (72) so- wie einen Zahnrielllen (74) umfaßt der die Drehung des Stellmotors zur Zahnriemenscheibe überträgt.
10. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß an der zweiten Bewegunqseinrichtung (46) eine Spanneinrichtung (76) befestigt ist, die eine Spannkraft in Richtung zum Tragelement ausüben kann.
11. Vorschubvorrichtung flach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Spanneinrichtung (76) einen U-förmigen Bügel (78) umfaßt, dessen einer Schenkel (80) an der zweiten Bewegungseinrichtung (46) befestigt ist, und daß am freien Ende des anderen Schenkels (82) ein fluidbetätigter Zylinder (84) angeordnet ist, dessen Kolbenstange eine Andrückscheibe (86) trägt, die dem Tragelement zugewandt ist und bezüglich der Achse des Zylinders frei drehbar ist.
12. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine an der Bandsägemaschine (2) feste Werkstückstütze (88) mit einer Werkstückauflage (90), die sich dicht bei dem Bandsägeblatt (9) und in der durch das Tragelement definierten Werkstückebene (A-B) befindet.
13. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Steuereinrichtung (92) ein optisches Lesegerät (55) umfaßt, das die Abbildung einer Vorlagenkurve (K), die die Vorlage für die gewünschte Schnittkurve ist, optisch abtasten kann und Steuersignale in Abhängigkeit vom Verlauf der Vorlagenkurve liefert.
14. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das optische Lesegerät (55) einen Lesekopf (58) aufweist, der einen Mittelpunkt sowie eine durch den Mittelpunkt verlaufende Achse (62) hat, und daß der Lesekopf der Vorlagenkurve (K) so nachgeführt wird, daß der Mittelpunkt über einem Punkt der Vorlagenkurve liegt und daß die optische Achse parallel zur Tangente in diesem Punkt der Vorlagenkurve verläuft, wobei die den Ort und die Drehstellung des Lesekopfes wiedergebenden Veränderlichen (c, ß, s) als Steuersignale dienen.
15. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das Lesegerät (55) einen drehbaren Vorlagentisch (56), auf dem die Vorlagenkurve (K) angeordnet wird, und einen geradlinig parallel zum Vorlagentisch zu und von dessen Drehachse verfahrbaren Leseschlitten (60) umfaßt; in dem der Lesekopf (58) um eine zur Drehachse des Vorlagentisches parallele Achse drehbar ist.
16. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 15 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß eine Änderung der Drehstellung (ß) des Lesekopfes (58) eine gleich große Änderung der Drehstellung des schwenkbaren ersten Tisches (22), eine Änderung der Drehstellung (a) des Vorlagentisches (56) eine gleich große Änderung der Drehstellung des zweiten Tisches (54) und eine Änderung des Abstandes (s) des Mittelpunktes des Lesekopfes von der Drehachse des Vorlagentisches eine gleich große oder proportionale Änderung des Abstandes (S) des zweiten Tisches (54) von der Drehachse des ersten Tisches (22) bewirkt.