DE3914914C2

DE3914914C2 -

Info

Publication number: DE3914914C2
Application number: DE19893914914
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter 5630 Remscheid De Senftleben
Original assignee: Ernst Von Den Steinen & Co Praezisionswerkzeug- und Maschinenfabrik 5630 Remscheid De GmbH
Current assignee: VON DEN STEINEN GMBH & CO KG PRAEZISIONSWERKZEUG-
Priority date: 1989-05-06
Filing date: 1989-05-06
Publication date: 1991-04-18
Also published as: DE3914914A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch angetriebene Kreissäge zum Ablängen von Rohren oder Profilen, bestehend aus einem Sägetisch mit Spannvorrichtung und Durchgriffsschlitz für das Sägeblatt, einem am Sägetisch schwenkbar gelagerten die Sägeeinheit bildenden Maschinen gehäuse mit Antriebsmotor, Getriebe, Sägeblatt halterung und Pendelwelle, die in einem tisch festen Lager gehaltert ist, sowie einem Schwenk antrieb für die Sägeeinheit.The invention relates to an electric motor powered circular saw to cut pipes or profiles consisting of a saw table with tensioning device and penetration slot for the saw blade, one swiveling at the saw table stored machines forming the saw unit housing with drive motor, gearbox, saw blade Bracket and pendulum shaft in one table fixed bearing is supported, as well as a swivel drive for the saw unit.

Derartige Kreissägen sind im Stand der Technik bekannt. Es wird hierzu beispielsweise auf die DE-PS 33 38 096 verwiesen, in der eine ähnliche Kreissäge beschrieben ist.Circular saws of this type are state of the art known. For this purpose, for example, the DE-PS 33 38 096 referred to a similar Circular saw is described.

Nachteilig an den bisherigen Kreissägen ist insbesondere deren Schwenkantrieb, der im Stand der Technik in unterschiedlicher Form realisiert ist. Üblich ist beispielsweise ein Linearantrieb mittels eines hydraulischen Vorschubzylinders, der an der Stirnseite des Sägegetriebes oder lageähnlich angreift. Aufgrund der Kompressibilität des Hydrauliköls, der Notwendigkeit des Umsetzens der Linear bewegung in die Schwenkbewegung, aufgrund des Lagerspiels der Hydraulikzylinder in ihren Lagerstellen, des durch die Hydraulik not wendigen technischen Aufwandes sowie der not wendigen Energieumwandlung (elektrische Energie in hydraulische Energie in mechanische Bewegung) sind Ungenauigkeiten beim Schnitt des Werkstückes mit einer derartigen Kreissäge die Folge, wobei zudem relativ hohe Energieverluste beim Betrieb derartiger Kreissägen auftreten.A disadvantage of the previous circular saws especially their swivel drive, which in State of the art in different forms is realized. For example, it is common a linear drive by means of a hydraulic Feed cylinder, which at the front of the Saw gear or similarly attacks. Because of the compressibility of the hydraulic oil, the need to implement the linear movement in the swivel movement, due to the Bearing play of the hydraulic cylinders in their Bearings, which is not necessary by the hydraulics manoeuvrable technical effort and the need agile energy conversion (electrical Energy in hydraulic energy in mechanical Movement) are inaccuracies when cutting the Workpiece with such a circular saw Result, whereby also relatively high energy losses occur when operating such circular saws.

Im Stand der Technik ist ferner ein Linear antrieb mittels Spindelantrieb, zum Beispiel mittels einer Kugelumlaufspindel bekannt, die an der Stirnseite des Sägegetriebes oder lage ähnlich angreift. Dabei bewirken die Lager stellen des Spindelantriebes, das Umsetzen der Drehbewegung des Motors in die Linearbewegung der Spindelmutter und die Schwenkbewegung des Sägegetriebes Ungenauigkeiten des Sägeschnittes, wobei zudem der konstruktive Aufwand erheblich und die Wartung kostenintensiv ist.In the prior art there is also a linear drive by spindle drive, for example known by means of a ball screw, the on the front of the saw gear or location attacks similarly. The bearings do this put the spindle drive, the implementation of the Rotary movement of the motor in the linear movement the spindle nut and the swiveling movement of the Saw gear inaccuracies of the saw cut, the design effort is also considerable and maintenance is expensive.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungs gemäße Kreissäge zu schaffen, die bei hoher Schnittpräzision und hoher Schnittgeschwindigkeit mit geringem Aufwand herzustellen ist.Based on this state of the art Invention based on the task of a genus appropriate circular saw to create the high Cutting precision and high cutting speed can be produced with little effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß als Schwenkantrieb ein koaxial zur Pendel welle ausgerichtetes Getriebe mit elektrischem Servomotor angeordnet ist, welches einerseits starr am Lagergehäuse der Pendelwelle befestigt ist und andererseits mit der Pendelwelle in Eingriff steht, wobei der Servomotor mit einem Impulsgeber gekoppelt ist, der mit einem Steuer gerät verbunden ist.To solve this task, it is proposed that as a swivel drive a coaxial to the pendulum shaft geared gearbox with electric Servomotor is arranged, which on the one hand rigidly attached to the bearing housing of the pendulum shaft and on the other hand with the pendulum shaft in Engagement is, the servo motor with a Pulse generator is coupled to a tax device is connected.

Besonders bevorzugt ist dabei, daß das Steuer gerät als NC-Steuerung ausgebildet ist.It is particularly preferred that the tax device is designed as an NC control.

Desweiteren ist zur Verbesserung der Präzision vorteilhaft, daß das Getriebe spielfrei aus gebildet ist.Furthermore, to improve precision advantageous that the gearbox free of play is formed.

Aus dem gleichen Grunde ist vorteilhaft, daß die Pendelwelle spielfrei gelagert und starr mit dem Getriebe verbunden ist.For the same reason it is advantageous that the pendulum shaft is free of play and rigid is connected to the transmission.

Um die einzelnen Schaltstufen abtasten zu können und den Herstellungsaufwand dabei niedrig zu halten, wird vorgeschlagen, daß die Pendelwelle mit ihrem dem Getriebe abgewandten Ende aus dem Lagergehäuse herausragt und dort Schaltnocken aufweist, die mit gestellfesten, die Schalt nockenstellung abtastenden Erfassungsvorrichtungen in Wirkverbindung stehen.To be able to scan the individual switching stages and the manufacturing cost low hold, it is proposed that the pendulum shaft with its end facing away from the transmission from the Bearing housing protrudes and there switching cams has the switching with fixed, the switching cam position sensing detectors are in operative connection.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Erfassungsvorrichtung aus Schaltern bestehen, die die radiale Wegbegrenzung der Pendel welle und den Referenzpunkt des Meßsystems definieren.It is preferably provided that the Detection device consist of switches, which the radial path limitation of the pendulum wave and the reference point of the measuring system define.

Um auch einen Schnitt von in Längsrichtung durch laufenden Rohren oder Profilen durchführen zu können, bei dem die Säge dem durchlaufenden Werkstück folgen kann, wird vorgeschlagen, daß der Sägetisch samt Sägeeinheit quer zur Schnitt richtung der Kreissäge in Längsrichtung des Schnittgutes verfahrbar ist.To also cut through in the longitudinal direction to carry out running pipes or profiles can, in which the saw the continuous Workpiece can follow, it is proposed that the saw table including the saw unit across the cut Direction of the circular saw in the longitudinal direction of the Cuttings can be moved.

Desweiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß das mit der Pendelwelle verbundene Getriebe als hoch übersetztes Präzisionsgetriebe ausgebildet ist.Furthermore, it is preferably provided that the gearbox connected to the pendulum shaft as high translated precision gear is formed.

Das Übersetzungsverhältnis kann beispielsweise i ≧ 100 sein. The gear ratio can, for example i ≧ 100.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine Sägeeinheit geschaffen, die den Anforderungen der modernen Servo- und CNC-Technik genügt. Mittels des spielfreien, koaxial mit der Pendel welle am Sägegetriebegehäuse bzw. tischfesten Wellenlager starr angreifenden Getriebes, welches durch einen Servomotor mit Impuls geber angetrieben ist, der über eine NC-Steuerung in Lageregelung betrieben werden kann, wird die komplette Sägeeinheit gemäß den vorgegebenen Steuerungsparametern geschwenkt. Die Pendel welle ist dabei spielfrei gelagert und starr mit dem Sägegetriebe verbunden. Am freien Ende der Pendelwelle sind Schaltnocken für die Weg begrenzung und den Referenzpunkt des Meßsystemes angeordnet, die mit entsprechenden Abtast einrichtungen zusammenwirken.The training according to the invention is a Saw unit created that meets the requirements modern servo and CNC technology is sufficient. By means of the backlash-free, coaxial with the pendulum shaft on the saw gear housing or fixed to the table Shaft bearing rigidly attacking gear, which by a servo motor with pulse is driven by an NC control can be operated in position control, the complete saw unit according to the given Control parameters swiveled. The pendulum The shaft is free of play and rigid connected to the saw gear. At the free end the pendulum shaft are switching cams for the way limit and the reference point of the measuring system arranged with appropriate sampling facilities interact.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist der so konstruierte Schwenkantrieb besonders träg heitsarm und steif. Schnelle und exakte Schwenk bewegungen sowie präzises, nach Parametern vorgegebenes, querschnittabhängiges Sägen ist besonders gut realisierbar. Auch ein programmierbarer Antrieb ist möglich, um je nach Spanlänge die Spandicke des Sägespanes über Vorschubsänderungen anpassen zu können. Durch das relativ geringe Gewicht der gesamten Sägeeinheit ist es auch mit relativ geringem Aufwand möglich, die Sägeeinheit verfahrbar anzuordnen, so daß die Säge beim Schnitt den durchlaufenden Rohren oder Profilen folgen kann. Die Trägheitsarmut des gesamten Antriebes wird insbesondere auch durch die konsequente Reduzierung der Funktionselemente bewirkt. Die große Steifheit resultiert im wesentlichen aus der Direktkopplung mit dem Sägegetriebegehäuse, wodurch dieses und damit die gesamte Sägeeinheit den Bewegungen der Pendelwelle unmittelbar folgen kann.Due to the training according to the invention Swivel drive constructed in this way is particularly sluggish low in security and stiff. Fast and precise pan movements as well as precise, according to parameters predetermined, cross-section-dependent sawing particularly easy to implement. Also a programmable drive is possible to ever the chip thickness of the sawdust according to the chip length to be able to adapt via feed changes. Due to the relatively light weight of the whole Saw unit is also relatively small Effort possible, the saw unit can be moved to be arranged so that the saw cuts the follow through pipes or profiles can. The low inertia of the entire drive is especially due to the consequent Reduced functional elements. The great stiffness essentially results from direct coupling with the saw gear housing, whereby this and thus the entire saw unit the movements of the pendulum shaft immediately can follow.

Aus der erfindungsgemäßen Gestaltung resultiert desweiteren eine äußerst hohe Dynamik und eine äußerst präzise und schnelle Regelbarkeit unter hoher Ausnutzung der benötigten Energie. Weiter hin ist die geringe Bauform sowie die weitgehende Wartungsfreiheit von Vorteil.Resulting from the design according to the invention furthermore an extremely high dynamic and a extremely precise and quick controllability under high utilization of the required energy. Next down is the small design and the extensive Maintenance-free is an advantage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and below in more detail described.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Ein Ausführungsbeispiel in Seiten ansicht; Fig. 1 shows an embodiment in side view;

Fig. 2 desgleichen von vorn gesehen; Fig. 2 also seen from the front;

Fig. 3 desgleichen in Draufsicht; Fig. 3 likewise in plan view;

Fig. 4 die Vorrichtung im Mittelschnitt. Fig. 4 shows the device in the middle section.

Die im Ausführungsbeispiel dargestellte elektro motorische Kreissäge dient zum Ablängen von Metallrohren oder dergleichen. Sie besteht im wesentlichen aus einem Maschinengestell bzw. Sägetisch 1 mit einer Werkstückspannvorrichtung 2, die hydraulisch betätigbare Spannbacken zum Festklemmen des Werkstückes aufweist. Das Werk stück ist mit 3 bezeichnet. Der Sägetisch 1 und die Spannvorrichtung 2 weisen einen Durchgriffs schlitz für das Sägeblatt 4 auf, dessen Dreh richtung beim Sägen so gewählt ist, daß sich die schneidenden Sägezähne vom Schwenklager 5 der Sägeeinheit wegbewegen. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil 17 dargestellt. Am Sägetisch 1 ist in Lagern 6, 7 des Schwenklagers 5 eine Sägeeinheit schwenkbar gelagert, die aus einem Maschinengehäuse 8, mit Getriebe 9, Sägeblatt halterung 10 und Antriebsmotor 11 besteht. Die die Schwenkbewegung bewirkende Pendelwelle 12 ist in den tischfesten Lagern 6, 7 drehbar gehaltert. Als Schwenkantrieb für die Sägeeinheit ist ein koaxial zur Pendelwelle 12 ausgerichtetes Getriebe 13, vorzugsweise ein hochübersetztes Präzisionsgetriebe mit koaxial dazu angeordnetem Antriebsmotor, insbesondere Servomotor 14, angeordnet. Das Getriebegehäuse ist starr mit dem Lagergehäuse, gebildet durch den Lagerbock 7 der Pendelwelle 12, verbunden, während die Antriebselemente des Getriebes mit der Pendelwelle 12 in Eingriff stehen. Der Servomotor 14 ist zusätzlich mit einem Impulsgeber gekoppelt, der über eine NC-Steuerung in Lageregelung betrieben wird. Hierdurch wird die Sägeeinheit gemäß den jeweils vorzugebenden Steuerungsparametern geschwenkt. Die Pendelwelle 12 ist dabei spiel frei gelagert und starr mit dem Sägegetriebe 9 der Sägeeinheit verbunden.The electric motor-driven circular saw shown in the exemplary embodiment is used to cut metal pipes or the like. It essentially consists of a machine frame or saw table 1 with a workpiece clamping device 2 , which has hydraulically actuated clamping jaws for clamping the workpiece. The work piece is labeled 3 . The saw table 1 and the clamping device 2 have a penetration slot for the saw blade 4 , the direction of rotation of which is selected when sawing so that the cutting saw teeth move away from the pivot bearing 5 of the saw unit. The direction of rotation is shown by arrow 17 . On the saw table 1 , a saw unit is pivotally mounted in bearings 6 , 7 of the pivot bearing 5 , which consists of a machine housing 8 , with gear 9 , saw blade holder 10 and drive motor 11 . The pendulum shaft 12 which causes the pivoting movement is rotatably supported in the table-fixed bearings 6 , 7 . A gear 13 , preferably a high-ratio precision gear with a drive motor, in particular a servo motor 14 , arranged coaxially to the pendulum shaft 12 is arranged as a swivel drive for the saw unit. The gear housing is rigidly connected to the bearing housing, formed by the bearing block 7 of the pendulum shaft 12 , while the drive elements of the gear are in engagement with the pendulum shaft 12 . The servo motor 14 is additionally coupled to a pulse generator which is operated in position control via an NC control. As a result, the saw unit is pivoted according to the control parameters to be specified in each case. The pendulum shaft 12 is freely supported and rigidly connected to the saw gear 9 of the saw unit.

Beim Ausführungsbeispiel ist das hochübersetzte Präzisionsgetriebe 13 und der Servomotor 14 an dem einen seitlich neben der eigentlichen Säge einheit angeordneten Lagerbock 7 angeordnet bzw. gehaltert, während der andere Lagerbock 6 an der gegenüberliegenden Seite der Einheit befindlich ist. Die Pendelwelle 12 überragt mit ihrem dem Getriebe 13 abgewandten Ende das Lagerteil 6 und weist an diesem freiliegenden Endteil Schalt nocken 15 auf, die mit gestellfesten Schaltern, beispielsweise berührungslosen Schaltern zusammen arbeiten. Durch die Schaltnocken 15 kann die Weg begrenzung für den Schwenkantrieb sowie der Referenzpunkt des Meßsystemes erfaßt und verändert werden. In the embodiment, the high-ratio precision gear 13 and the servo motor 14 is arranged or held on a bearing block 7 arranged laterally next to the actual saw unit, while the other bearing block 6 is located on the opposite side of the unit. The pendulum shaft 12 protrudes with its end facing away from the gear 13, the bearing part 6 and has on this exposed end part switching cams 15 , which work together with fixed switches, for example non-contact switches. Through the switching cams 15 , the path limit for the swivel drive and the reference point of the measuring system can be detected and changed.

Die komplette Maschineneinheit der Kreissäge kann auf einem in Längsrichtung des Werkstückes 3 verfahrbaren Gestell gehaltert sein, so daß während des Schneidvorgangs der Kreissäge 4 die Maschine mit gleicher Geschwindigkeit wie das Werkstück 3 in dessen Längsrichtung bewegt wird und nach Beendigung des Schnittes in die Ausgangsposition zurücklaufen kann, um dann erneut während des Schnittes bis zur Vollendung des Schnittes dem Werkstück angepaßt vorlaufen zu können.The complete machine unit of the circular saw can be held on a frame which can be moved in the longitudinal direction of the workpiece 3 , so that during the cutting process of the circular saw 4 the machine is moved in the longitudinal direction at the same speed as the workpiece 3 and can return to the starting position after the cut has been completed in order to be able to advance to the workpiece again during the cut until the cut is completed.

Aus dem Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, daß der gesamte Antrieb durch die geringe Anzahl von Funktionselementen sehr träg heitsarm arbeiten kann und eine hohe Steifigkeit wegen der Direktkopplung der in Eingriff stehenden Elemente besitzt. Desweiteren resultiert aus dieser Konstruktion eine hohe Dynamik und Arbeitsgeschwindigkeit sowie eine vorzügliche Regelbarkeit und Energieausnutzung. From the exemplary embodiment it can be seen that the entire drive through the low Number of functional elements very slow can work with low safety and high Rigidity due to the direct coupling of the has engaged elements. Furthermore, this construction results high dynamics and working speed as well as excellent controllability and Energy utilization.

Es bleibt noch zu erwähnen, daß als Antrieb für die Gesamtvorrichtung zum Längsverschieben der selben übliche Vorschubmotore eingesetzt werden können, die bei CNC-Maschinen eingesetzt werden.It remains to be mentioned that as a drive for the overall device for longitudinal displacement of the same common feed motors are used can be used in CNC machines.

Claims

1.Electric-powered circular saw for cutting pipes or profiles, consisting of a saw table with a clamping device and a through-slot for the saw blade, a machine housing with a drive motor, gearbox, and saw blade holder and pendulum shaft, which is pivoted on the saw table and forms the saw unit fixed bearing is mounted, as well as a swivel drive for the saw unit, characterized in that a swivel drive arranged coaxially to the pendulum shaft ( 12 ) gear ( 13 ) is arranged with an electric servo motor ( 14 ), which on the one hand rigidly on the bearing housing (e.g. at 7 + 6 ) the pendulum shaft ( 12 ) is attached and on the other hand is engaged with the pendulum shaft ( 12 ), the servo motor ( 14 ) being coupled to a pulse generator which is connected to a control unit.

2. Circular saw according to claim 1, characterized in that the control unit is designed as an NC control is.

3. Circular saw according to one of claims 1 or 2, characterized in that the gear ( 13 ) is designed without play.

4. Circular saw according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pendulum shaft ( 12 ) is mounted without play and is rigidly connected to the gear ( 13 ).

5. Circular saw according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pendulum shaft ( 12 ) with its end facing away from the gear ( 13 ) protrudes out of the bearing housing (for example at 6 ) and has switching cams ( 15 ) there, which are in operative connection with frame-fixed detection devices ( 16 ) scanning the switch cam position.

6. Circular saw according to claim 5, characterized in that the detection devices ( 16 ) consist of switches which define the radial path limitation of the pendulum shaft ( 12 ) and the reference point of the measuring system.

7. Circular saw according to one of claims 1 to 6, characterized in that the saw table ( 1 ) together with the saw unit can be moved transversely to the cutting direction of the circular saw in the longitudinal direction of the material to be cut ( 3 ).

8. Circular saw according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gear ( 13 ) connected to the pendulum shaft ( 12 ) is designed as a high-ratio precision gear.