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Verfahren zur Steuerung eines rotierenden Blattes,
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insbesondere eines Kreissägenblattes in einerSägemaschine und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines rotierenden
Blattes, insbesondere eines Kreissägenblattes in einer Sägemaschine, sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der US-PS 3 674 065 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung mit
zwei Anschlägen bekannt, wobei jeweils ein Anschlag an jeder Seite des Sägeblattes
vorgesehen ist und der eine Anschlag von einer den Anschlag gegen das Sägeblatt
drückenden Kraft beaufschlagt wird. Außerdem umfaßt diese Vorrichtung Organe, um
ein Fluidum zum Inneren jedes Anschlages zu führen und eine Fluidumzwischenschicht
zu erzeugen, die ein Spiel zwischen den Anschlägen und dem Sägeblatt bildet sowie
ein Übertragungsmittel für die stabilisierende Kraft darstellt.
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Eine derartige zweiseitige Steuerung gemäß der US-PS 3 674 065 hat
indessen den Nachteil, daß sie sich nur in Verbindung mit Einblattsägen eignet und
somit nicht bei Zweiblattsägen anwendbar ist (vgl. auch unten die Bedingung 1)).
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Die US-PS 3 674 065 gibt auch keine Anregung auf einen Anschlag, der
nur an der einen Seite des Blattes angebaut ist und gleichzeitig eine Zugkraft und
eine Schubkraft zwischen Blatt und Anschlag herbeiführt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung eines rotierenden Blattes zu schaffen, wobei
die folgenden Bedingungen erfüllt sein sollen: 1) Die Steuerung soll einseitig sein,
d.h. sie ist nur an einer Seite des Blattes anzubauen. Dadurch können beispielsweise
die Blätter einer Zweiblattsäge so eng aneinander wie praktisch überhaupt möglich
eingestellt werden.
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2) Die Regelung und der Einsatz der Steuerung sollen möglichst einfach
sein, insbesondere gegenüber einer zweiseitigen Steuerung, wo beispielsweise zwei
einander gegenüberliegende Kunststoffsteuerstifte einzeln geregelt werden müssen,
bis die erwünschte Lage und der angestrebte Zwischenraum erzielt sind.
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3) Die Regelung soll hinsichtlich eines möglichen Verschleißes der
Steueranschläge selbsttätig nachregelbar und gleichzeitig leicht an ein thermostabilisierendes
System anpaßbar sein.
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Die Erfindung ist durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale
gekennzeichnet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Steuerung des rotierenden
Blattes ein Steueranschlag in der Form eines Elektromagneten eingesetzt, der an
der einen Seite des Blattes angebaut ist und es zuläßt, daß zwischen dem Anschlag
und dem Blatt eine Fluidumschicht gebildet wird. Die Fluidumschicht dient einerseits
zur Herabsetzung der Reibung zwischen Steueranschlag und Blatt und andererseits
als nachgiebiges Übertragungsmittel für eine Kraft, mit welcher das Sägeblatt vom
Anschlag weggedrückt oder zum Anschlag angezogen wird.
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Vorzugsweise wird ein Elektromagnet mit einem fest oder sphärisch
gelagerten Anschlagsteil aus einem verschleißfesten, reibungsarmen Werkstoff verwendet,
und es wird gleichzeitig durch den Mittelbereich des Elektromagneten zur Bildung
eines Luftkissens zwischen Anschlag und Sägeblatt Luft zugeführt.
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Somit entsteht eine Wechselwirkung zwischen der Anziehungskraft des
Magneten und dem zwischen Anschlag und Sägeblatt gebildeten Luftkissen.
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Der sich bei der Bildung des Luftkissens aufbauende Luftdruck wird
von einem Druck/Stromwandler erfaßt, welcher ein im wesentlichen mit dem Luftkissendruck
proportionales Steuersignal abgibt, derart, daß die Magnetleistung im wesentlichen
umgekehrt proportional mit dem Luftkissendruck gesteuert wird.
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Das heißt, wenn das Blatt von der Steuerung derart gedrückt wird,
daß der Luftspalt und damit die Luftleckage" zwischen Blatt und Steuerung zunimmt,
wird der Druck im Luftkissen herabgesetzt. Diese Druckänderung wird vom Druck/Stromwandler
erfaßt, der ein Signal an eine Magnetsteuereinheit zur Erhöhung der Magnetleistung
abgibt. Dadurch wird das Blatt in die Ausgangslage zurückgezogen. Umgekehrt nimmt
die Magnetleistung ab, falls das Blatt gegen die Steuerung gedrückt wird, weil der
Luftkissendruck dabei gegenüber einer gegebenen Ausgangslage zunimmt. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann zweckmäßigerweise in Verbindung mit einem thermostabilisierenden
System eingesetzt werden (vgl. zu diesem System NO-PS 139 756).
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen Steueranschlag,
der an der einen Seite des Sägeblattes vorgesehen ist, und einen Elektromagneten,
wobei der Steueranschlag gleichzeitig mit einem Zufuhrkanal für Druckluft verbunden
ist. Die Druckluft bildet eine Luftschicht zwischen dem Blatt und dem Anschlag,
wobei die Luftschicht einerseits ein reibungsherabsetzendes Mittel darstellt und
andererseits als nachgiebiges Übertragungsmittel für die Zugkraft oder Schubkraft
zwischen Blatt und Anschlag wirkt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die das Prinzip
der kombinierten Magnet- und Luftsteuerung, von der die Erfindung ausgeht, darstellt,
näher erläutert.
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In der Figur sind zwei Sägeblätter la bzw. lb beispielsweise einer
Zweiblattsäge dargestellt, wobei die Sägeblätter la und lb zur Einstellung eines
größeren oder kleineren Abstandes abhängig von der zu schneidenden Holzmaterialbreite
gegenseitig regelbar sind.
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Jedem Sägeblatt la bzw. lb ist ein Steueranschlag 2a bzw. 2b zugeordnet,
wobei jeder Steueranschlag der einen Seite seines Sägeblattes zugeordnet ist.
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Jeder Steueranschlag umfaßt ein Magnetgehäuse 3, das einen starken
Elektromagnet 4 aufnimmt, welcher einen Steuerring 5a bzw. 5b aus einem verschleißfesten
und reibungsarmen Werkstoff trägt, der einen metallischen Kontakt zwischen dem Sägeblatt
la bzw. lb und dem zugeordneten Magnetkern/Magnetgehäuse 3 verhindert.
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In der Figur ist der Steuerring 5a bei dem Steueranschlag 2a sphärisch
gelagert gestaltet, während der Steuerring 5b bei dem Steueranschlag 2b fest gestaltet
ist. Die eine oder andere Ausführungsform kann selbstverständlich je nach den an
der Einsatzstelle gegebenen Verhältnissen gewählt werden.
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Zur Herabsetzung der Reibung zwischen dem Sägeblatt und dem Steueranschlag
ist im Mittelbereich des Magnetkerns 4a im Elektromagnet 4, wie deutlich aus der
Figur rechts hervorgeht, ein Zufuhrkanal 6 für Druckluft gebildet, wobei die Druckluft
eine Luftschicht oder ein Luftkissen 7 zwischen dem Blatt lb und dem Steueranschlag
2b oder seinem Steuerring 5b bildet, und wobei der Luftdruck derart angepaßt wird,
daß das Luftkissen stark genug ist, um das Sägeblatt lb gerade noch von dem Steuerring
Sb wegzudrücken. Versuche haben gezeigt, daß der Spalt 8 zwischen dem Steuerring
5b und dem Sägeblatt lb in der Größenordnung 0,05 mm sein sollte.
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Zur Vermeidung, daß Luft hinter den Steuerring 5b hinausdringt, ist
eine Dichtung 9, beispielsweise ein O-Ring, zwischen dem Steuerring 5b und dem Magnetkern
4a eingefügt.
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Uber einen weiteren Kanal 10 im Magnetkern 4a wird der Luftkissendruck
7 zu einem Druck/Stromwandler 11 übertragen, in dem der Druck in ein elektrisches
Steuersignal gewandelt wird, das über eine Signalleitung 12 zu einem Magnetsteuerorgan
13 übertragen wird. Letzteres ist derart eingerichtet, daß es den Strom zur Magnetwicklung
4 so steuert, daß die Magnetleistung im wesentlichen umgekehrt proportional mit
dem Luftkissendruck wird.
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Die Wirkungsweise der kombinierten Magnet- und Luftkissensteuerung
ist wie folgt: In einer gewissen geregelten Ausgangslage wird die Magnetwicklung
4 mit ihrem Magnetkern 4a das Blatt lb anziehen; jedoch verhindert das statische
Luftkissen 7 einen physischen Kontakt zwischen dem Sägeblatt lb und dem Steueranschlag
2b. Bei Leerlauf und bei feinem geraden Holz ist die erforderliche Magnetleistung
und damit der Magnetstrom somit gering, und gleichzeitig ist die Erhitzung durch
Reibung minimal.
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Falls schwieriges Holz (gekrümmtes, hartes Holz usw.) bearbeitet werden
soll, wird das Blatt lb bedeutenden seitlichen Kräften ausgesetzt.
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Falls das Blatt vom Steueranschlag 2b derart gedrückt wird, daß der
Luftspalt 7 und damit die "Luftleckage" zwischen dem Blatt lb und dem Steueranschlag
2b zunimmt, nimmt der Druck im Luftkissen 7 ab.
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Diese Luftdruckverminderung wird vom Druck/Stromwandler 11 erfaßt,
und dieser gibt ein Signal an die Magnetsteuereinheit 13 zwecks Erhöhung des Magnetstromes
und dadurch der Magnetleistung ab. Das Blatt lb wird somit zur Ausgangslage zurückgezogen.
Falls das Blatt gegen den Steueranschlag 2b gedrückt wird, nimmt der Luftkissendruck
7 zu, und das Magnetsteuerorgan 13 reduziert den Magnetstrom und dabei die Magnetleistung
im Vergleich zur Ausgangslage.
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Die unter der Einwirkung des Steueranschlages 2b stattfindenden Blattbewegungen
sind natürlich sehr gering.
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Sie können abhängig von der eingestellten Empfindlichkeit des Steuerorgans
in der Größenordnung von einigen Hundertstel mm sein. Diese geringen Bewegungen
sind ohne Bedeutung für die Schnittgenauigkeit.
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Bei dem links in der Figur dargestellten Steueranschlag 2a sind die
Verhältnisse, wie oben beschrieben, da beide Steueranschläge 2a und 2b für seitliche
Regelung sowohl gegenüber dem jeweiligen eigenen Sägeblatt, als auch hinsichtlich
der gegenseitigen Verschiebung der Sägeblätter eingerichtet sind, was in der Figur
mit den Pfeilen 14 angedeutet ist.
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Die oben beschriebene Steuerung ist vorteilhaft für den Anbau nur
an der einen Seite eines Sägeblattes eingerichtet. Dabei können die Blätter beispielsweise
einer Zweiblattsäge so nahe aneinander, wie erwünscht, eingestellt werden. Das bedeutet,
daß man Holzmaterial mit einem so geringen Abstand wie weniger als 16 mm zwischen
den Blättern schneiden kann, was bei bisher bekannten Zweiblattkonstruktionen nicht
möglich ist.
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Dünneres Holz muß heute somit mit Einblattsägen geschnitten werden.
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Die Einstellung und der Einsatz der oben beschriebenen Steuerung sind
einfacher als bei zweiseitiger Steuerung, wo entweder mit einem festen Spiel gegenüber
dem Sägeblatt gearbeitet werden muß (Wasser/Luft/Metallsteuerungen) oder wo zwei
entgegengesetzte Kunststoffsteuerstifte jeweils für sich geregelt werden müssen,
bis die erwünschte Lage und das richtige Spiel erzielt sind, wie dies bei den mehr
herkömmlichen Blattsteuerungen der Fall ist. Derartige zweiseitige Steuerungen müssen
außerdem wegen Verschleiß verhältnismäßig oft umgestellt/nachgeregelt werden, was
bei der oben beschriebenen Magnetsteuerung völlig unnötig ist, weil diese annähernd
verschleißfrei ist und weil in Verbindung mit dieser Steuerung kein Weggleiten auftritt.
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