DE4136567A1

DE4136567A1 - Cutting ring for producing disc-shaped pieces from rod - has hydrodynamic slides compensating for any deflection of the ring to ensure precision cutting using diamond cutting edge

Info

Publication number: DE4136567A1
Application number: DE19914136567
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr Hinzen
Original assignee: GMN GEORG MUELLER NUERNBERG AG 8500 NUERNBERG DE
Current assignee: GMN GEORG MUELLER NUERNBERG AG 8500 NUERNBERG DE
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 1993-05-13

Abstract

Device for influencing the cutting position of the cutting edge (2) of a cutting ring (1) in which the bar (4) to be cut is located inside the ring opening which is surrounded by the diamond cutting edge. A pair or second pair of hydrodynamic slides (15)(16) are arranged on the top and bottom of the cutting ring (1) with their faces (17) towards the ring being slightly wedge-shaped with the narrow end towards the ring centre. A distribution groove is fed with fluid to produce a hydrodynamic pressure between the slide and cutting ring surfaces. USE/ADVANTAGE - Cutting disc-shaped workpieces from rod. Improves the precision of the cutting process by ensuring that any deflection pressure causing the cutting ring to be inclined upwards or downwards is compensated for by the hydrodynamic pressure.

Description

Innenlochsägen werden in großem Umfang eingesetzt, um stabförmige Halbzeuge, auch "Barren" genannt, in scheibenförmige Werkstücke zu zerteilen. Ein besonders bevorzugtes Anwendungs gebiet für derartige Innenlochsägen liegt bei der Zerteilung von Halbleitergrundmaterial vor, da Innenlochsägen die Anwendung sehr dünner Sägeblätter ermöglichen und damit den Zerspanungsverlust minimal halten, was bei den in der Regel teuren Materialien der Halbleiter technik besonders wichtig ist. Als Beispiele für zu bearbeitende Werkstoffe können Silizium, Galliumarsenid und Germanium genannt werden. Auch zur Bearbeitung anderer Werkstoffe werden Innenlochsägen derzeit eingesetzt. Die beim Trennvorgang entstehenden Scheiben werden auch "Wafer" oder "Ronden" genannt.Internal hole saws are used extensively to cut rod-shaped semi-finished products, also "bars" called to split into disc-shaped workpieces. A particularly preferred application area for such hole saws is in the division of semiconductor base material, because Hole saws enable the use of very thin saw blades and thus the Cutting loss is kept to a minimum, as is the case with the generally expensive semiconductor materials technology is particularly important. Examples of materials to be processed are silicon, Gallium arsenide and germanium can be called. Also for processing other materials Hole saws are currently used. The slices created during the cutting process are also called "wafers" or "blanks".

Fig. 1 zeigt die elementaren Bestandteile einer Innenlochsäge. Das eigentliche Werkzeug einer Innenlochsäge ist ihr Sägeblatt. Ein kreisrundes, dünnes Federstahlblech (1), welches nur Bruchteile eines Millimeters dick ist und höchste Festigkeit aufweist, wird zwischen einem Paar Spannkanten ringen (10) und (13) wie ein Trommelfell gespannt. In der Mitte hat das Sägeblatt ein konzentrisches, kreisrundes Loch, das am Innenrand mit einer Schicht winziger Diamanten (2) belegt ist. Wenn der in das Loch hineinragende Barren (4) zum Außenrand der rotierenden Trommel hin bewegt wird, schneidet der Diamantbelag eine Scheibe (5) vom Barren (4) ab. Diese völlig unkonventionelle Werkzeugform erlaubt es, die Schnittbreite bis auf wenige Zehntel Millimeter zu senken. Fig. 1 shows the elementary components of an internal hole saw. The real tool of an internal hole saw is its saw blade. A circular, thin spring steel sheet ( 1 ), which is only a fraction of a millimeter thick and has the highest strength, is stretched between a pair of tensioning rings ( 10 ) and ( 13 ) like an eardrum. In the middle, the saw blade has a concentric, circular hole, which is covered on the inside with a layer of tiny diamonds ( 2 ). When the ingot ( 4 ) protruding into the hole is moved towards the outer edge of the rotating drum, the diamond coating cuts a disk ( 5 ) from the ingot ( 4 ). This completely unconventional tool shape allows the cutting width to be reduced to a few tenths of a millimeter.

Die rotierende, das Sägeblatt aufnehmende Umgebungskonstruktion wird als Sägekopf bezeichnet und besteht im wesentlichen aus einem scheibenförmigen Grundkörper (11), einem unteren Spannkantenring (10) und einem oberen Spannkantenring (13). Das Sägeblatt (1) wird zwischen dem unteren Spannkantenring (10) und dem oberen Spannkantenring (13) mittels einer Vielzahl, auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Schrauben festgeklemmt. Erst nach Beendigung dieses Klemmvorganges kann das Sägeblatt (1) durch einen hier nicht dargestellten Mechanismus gespannt werden. Mit einer solchen Sägeblattkonstruktion werden die in der Sägeblattebene wirkenden Schnittkräfte in optimaler Weise abgeleitet. The rotating surrounding construction that receives the saw blade is referred to as a saw head and essentially consists of a disk-shaped base body ( 11 ), a lower clamping edge ring ( 10 ) and an upper clamping edge ring ( 13 ). The saw blade ( 1 ) is clamped between the lower clamping edge ring ( 10 ) and the upper clamping edge ring ( 13 ) by means of a large number of screws distributed evenly over the circumference. Only after this clamping process has been completed can the saw blade ( 1 ) be tensioned by a mechanism, not shown here. With such a saw blade construction, the cutting forces acting in the saw blade plane are optimally derived.

Vom Sägeprozeß gehen jedoch nicht nur die in Sägeblattebene wirkenden Prozeßkräfte aus, sondern es entstehen auch wegen des nicht homogenen Schneidbelages Bearbeitungskräfte in axialer Richtung. In axialer Richtung weicht das Sägeblatt unter Einwirkung dieser Prozeßkräfte aus, wodurch die Maßhaltigkeit des Schnittes und damit auch die Maßhaltigkeit des Werkstücks negativ beeinflußt wird. Das Sägeblatt selber kann in axialer Richtung jedoch nicht steifer gestaltet werden, weil unter Berücksichtigung der Schnittspaltminimierung sämtliche konstruktive und werkstoffkundliche Reserven bereits ausgeschöpft sind.However, the sawing process does not only originate from the process forces acting at the saw blade level, but also machining forces also arise in the axial direction because of the non-homogeneous cutting surface Direction. The saw blade deflects in the axial direction under the influence of these process forces, whereby the dimensional accuracy of the cut and thus the dimensional accuracy of the workpiece is negative being affected. However, the saw blade itself cannot be made stiffer in the axial direction, because taking into account the minimization of the gap, all constructive and material science reserves have already been exhausted.

Um dennoch die Maßhaltigkeit des Schnittes zu verbessern, muß die Sägeblattauslenkung kompensiert werden. Die weiter unten vorgestellte Erfindung zielt darauf ab, einen dazu geeigneten Regelkreis vorzusehen und zur Anwendung zu bringen. Besonderer Wert wird dabei auf das Stellglied gelegt, welches die axiale Lage des Sägeblattes gezielt beeinflußt.To improve the dimensional accuracy of the cut, the saw blade deflection must be compensated will. The invention presented below aims at a suitable control loop to provide and apply. Particular importance is attached to the actuator, which specifically influences the axial position of the saw blade.

Die Fig. 2-5 zeigen diesen Sachverhalt schematisch. Figs. 2-5 show this situation schematically.

Fig. 2 stellt die Erfindung als Übersicht in der Draufsicht dar. Fig. 3 zeigt einen in Fig. 2 als AA angegebenen Schnitt. Fig. 4 zeigt eine bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der in Fig. 3 dargestellten Schnittdarstellung und Fig. 5 zeigt anhand einiger exemplarischer Stellungen die Wirkungsweise der in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Fig. 2 shows the invention as an overview in plan view. Fig. 3 shows a section indicated in Fig. 2 as AA. FIG. 4 shows a preferred constructive embodiment of the sectional illustration shown in FIG. 3 and FIG. 5 shows the mode of operation of the preferred embodiment shown in FIG. 4 using some exemplary positions.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Sägekopfes mit im Eingriff befindlichen Werkstück (4), dessen Vorschubbewegung in dieser Darstellung etwa zur Hälfte fortgeschritten ist. Am Ein- und Austritt des Schnittes sind kurz ober- oder unterhalb des Sägeblattes je ein Sensor (14) angebracht, der die axiale Lage des Sägeblattes erfaßt. Zu diesem Zweck haben sich schon seit längerer Zeit sogenannte "Wirbelstromsensoren" bewährt, grundsätzlich sind aber auch andere Systeme einsetzbar wie z. B. magnetische Sensoren. Fig. 2 shows a plan view of the saw head with the workpiece ( 4 ) in engagement, the feed movement of which has progressed to about half in this illustration. At the entry and exit of the cut, a sensor ( 14 ) is mounted just above or below the saw blade, which detects the axial position of the saw blade. For this purpose, so-called "eddy current sensors" have proven themselves for a long time. In principle, however, other systems can also be used, such as B. magnetic sensors.

In unmittelbarer Nähe der beiden Sensoren (14) ist je ein Paar hydrodynamischer Gleiter ange bracht, welches aus einem oberen hydrodynamischen Gleiter (15) und einem unteren hydrodynamischen Gleiter (16) besteht (siehe auch Fig. 3). Die dem Sägeblatt (1) zugewandte Fläche (17) der hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) ist konstruktiv so ausgebildet, daß sie nicht parallel zum Sägeblatt (1) ausgerichtet ist, sondern mit ihm einen sehr spitzen Winkel bildet, so daß sich in der durch Pfeile gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Sägeblatts (1) ein verengender Spalt zwischen hydrodynamischem Gleiter (15) und (16) einerseits und dem Sägeblatt (1) anderer seits ergibt. An der Kante des Spaltes, wo sich zwischen Sägeblatt (1) und Stirnfläche (17) der größere Zwischenraum ergibt, ist eine Verteilnut (18) eingebracht. Die gesamte Fläche (17) und der sich daraus ergebende Zwischenraum zwischen den hydrodynamischen Gleitern (15) und (16) und Sägeblatt (1) ist während des Betriebs mit Flüssigkeit ausgefüllt. Da unter dem Einfluß der Bewegung von Sägeblatt (1) die sich zwischen den hydrodynamischen Gleitern (15) und (16) und dem Sägeblatt (1) befindende Flüssigkeit ständig aus dem Spalt herausbefördert wird, wird durch die Verteilnut (18) Flüssigkeit ständig nachgeführt. Zu diesem Zweck werden die hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) im Bereich der Verteilnuten (18) mit einer Bohrung (23) versehen, die ihrerseits mit einer Zuführleitung (24) drucklos mit Flüssigkeit versorgt wird.In the immediate vicinity of the two sensors ( 14 ) a pair of hydrodynamic sliders is introduced, which consists of an upper hydrodynamic slider ( 15 ) and a lower hydrodynamic slider ( 16 ) (see also Fig. 3). The surface ( 17 ) of the hydrodynamic slider ( 15 ) and ( 16 ) facing the saw blade ( 1 ) is designed so that it is not aligned parallel to the saw blade ( 1 ), but forms a very acute angle with it, so that it forms in the direction of movement of the saw blade ( 1 ), indicated by arrows, there is a narrowing gap between the hydrodynamic glider ( 15 ) and ( 16 ) on the one hand and the saw blade ( 1 ) on the other. At the edge of the gap, where there is a larger space between the saw blade ( 1 ) and the end face ( 17 ), a distribution groove ( 18 ) is made. The entire surface ( 17 ) and the resulting space between the hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) and the saw blade ( 1 ) is filled with liquid during operation. Since the between the hydrodynamic sliders (15) and (16) and exploiting Dende the saw blade (1) liquid is continuously carried out of the gap under the influence of the movement of the saw blade (1), (18) fluid is continuously fed through the distribution groove. For this purpose, the hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) are provided in the region of the distribution grooves ( 18 ) with a bore ( 23 ), which in turn is supplied with liquid without pressure using a supply line ( 24 ).

Für die Flüssigkeit kommt vor allem Wasser mit eventuell geringen Schneidzusätzen in Frage, so wie es beim Innenlochtrennen üblich ist. Grundsätzlich kann jedoch auch jede andere viskose Flüssigkeit verwendet werden.Above all, water with possibly small cutting additives is suitable for the liquid, so as is common in inner hole cutting. In principle, however, any other viscous Liquid can be used.

Prinzipiell würde es bereits genügen, die beiden hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) über die an ihnen befestigten Verbindungselemente (19) direkt an das Maschinengestell anzukoppeln. Dabei muß jedoch sichergestellt sein, daß bei nicht schneidendem Sägeblatt die Abstände zwischen oberem hydrodynamischen Gleiter (15) und Sägeblatt (1) einerseits und unterem hydrodynamischen Gleiter (16) und Sägeblatt (1) andererseits untereinander gleich oder zumindest annähernd gleich einjustiert worden sind. Bei Drehung bewegt sich das Sägeblatt (1) in der Darstellung von Fig. 3 von rechts nach links. Die sich zwischen den hydrodynamischen Gleitern (15) und (16) einerseits und dem Sägeblatt (1) andererseits befindende Flüssigkeit wird durch die Bewegung des Sägeblatts und der keilförmigen Anstellung der Flächen (17) einem hydrodynamischen Druckaufbau unter worfen. Dadurch übt der obere hydrodynamische Gleiter (15) eine nach unten gerichtete Kraft auf das Sägeblatt (1) aus, während vom unteren hydrodynamischen Gleiter (16) eine nach oben gerichtete Kraft auf das Sägeblatt (1) ausgeht. Befindet sich das Sägeblatt (1) in seiner Sollage, also genau zwischen den beiden hydrodynamischen Gleitern (15) und (16), so ist die vom oberen hydrodynamischen Gleiter (15) nach unten gerichtete Kraft entgegengesetzt gleich groß der vom unteren hydrodynamischen Gleiter (16) nach oben gerichteten Kraft. Da sich diese beiden Kräfte gegenseitig aufheben, bleibt das Sägeblatt in seiner Lage, es erfährt keinen Korrektureinfluß, der in der Mittellage ja auch unerwünscht ist. Wird jedoch das Sägeblatt (1) durch den Trennprozeß nach oben ausgelenkt, so wird der konvergente Spalt zwischen Sägeblatt (1) und oberem hydrodynamischen Gleiter (15) kleiner und der konvergente Spalt zwischen Sägeblatt (1) und unterem hydrodynamischen Gleiter (16) größer. Der oben kleinere Spalt zieht jedoch einen erhöhten hydrodynamischen Druckaufbau nach sich, während der unten größere Spalt eine Abschwächung des hydrodynamischen Druckaufbaus zur Folge hat. Dadurch entsteht insgesamt eine Kraftresultierende auf das Sägeblatt (1) nach unten, so daß das Sägeblatt (1) in Richtung der Mittellage zurückgedrängt wird.In principle, it would already suffice to couple the two hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) directly to the machine frame via the connecting elements ( 19 ) attached to them. However, it must be ensured that when the saw blade is not cutting, the distances between the upper hydrodynamic slider ( 15 ) and the saw blade ( 1 ) on the one hand and the lower hydrodynamic slider ( 16 ) and the saw blade ( 1 ) on the other hand have been adjusted equally or at least approximately the same way. When rotating, the saw blade ( 1 ) moves from right to left in the illustration in FIG. 3. The liquid located between the hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) on the one hand and the saw blade ( 1 ) on the other is subjected to a hydrodynamic pressure build-up by the movement of the saw blade and the wedge-shaped adjustment of the surfaces ( 17 ). As a result, the upper hydrodynamic slider ( 15 ) exerts a downward force on the saw blade ( 1 ), while the lower hydrodynamic slider ( 16 ) exerts an upward force on the saw blade ( 1 ). If the saw blade ( 1 ) is in its target position, i.e. exactly between the two hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ), the force directed downwards from the upper hydrodynamic slider ( 15 ) is the same size as that of the lower hydrodynamic slider ( 16 ) upward force. Since these two forces cancel each other out, the saw blade remains in its position, it does not experience any influence of correction, which is undesirable in the middle position. However, if the saw blade ( 1 ) is deflected upwards by the separation process, the convergent gap between the saw blade ( 1 ) and the upper hydrodynamic slider ( 15 ) becomes smaller and the convergent gap between the saw blade ( 1 ) and the lower hydrodynamic slider ( 16 ) increases. The smaller gap at the top, however, results in an increased hydrodynamic pressure build-up, while the larger gap at the bottom results in a weakening of the hydrodynamic pressure build-up. This results in an overall force result on the saw blade ( 1 ) downwards, so that the saw blade ( 1 ) is pushed back in the direction of the central position.

Entsprechend umgekehrt verhält sich die Wirkung der Kraftresultierenden, wenn das Sägeblatt (1) durch den Trennprozeß nach unten ausgelenkt wird: Der unten durch den enger werdenden Spalt vergrößerte Druckaufbau ergibt eine nach oben gerichtete Kraft, die größer ist als die im oberen, weiteren Spalt sich entwickelnde, nach unten gerichtete Kraft. Die Kraftresultierende ist nach oben gerichtet und drängt das Sägeblatt (1) in die Mittellage zurück. Das so angeordnete Paar hydrodynamischer Gleiter beinhaltet einen selbsttätigen Regelkreis. Die Lagesenoren (14) dienen dabei nur zur Beobachtung der Sägeblattlage. The effect of the resultant force is correspondingly reversed when the saw blade ( 1 ) is deflected downward by the cutting process: the pressure build-up which is increased at the bottom by the narrowing gap results in an upward force which is greater than that in the upper, further gap developing, downward force. The resultant force is directed upwards and pushes the saw blade ( 1 ) back into the middle position. The pair of hydrodynamic sliders arranged in this way includes an automatic control loop. The position sensors ( 14 ) only serve to observe the position of the saw blade.

Ist eine intensivere Regelwirkung erwünscht, so dient das vom Lagesensor (14) ausgehende Signal zur Aktivierung eines Stellgliedes, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt eine weitere Seitenansicht des hydrodynamischen Gleiterpaares in bevorzugter Ausführungsform mit der dazugehörigen Umgebungskonstruktion, wobei jedoch auf die Wiedergabe konstruktiver Details verzichtet wurde. Jeder der beiden hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) ist auf der dem Sägeblatt (1) abgewandten Seite mit einem Führungsteil (19) fest verbunden, das seinerseits mit je einem Ausleger (20) in Verbindung steht. Zwischen Führungsteil (19) und Ausleger (20) ist eine Bewegung in Axialrichtung möglich, die durch hier nicht dargestellte Hilfsmittel eingeleitet und in jeder beliebigen Stellung arretiert werden kann. Andererseits ist die Verbindung zwischen Führung steil (19) und Ausleger (20) so gestaltet, daß ein unbeabsichtigtes Verdrehen der beiden Bauteile zueinander ausgeschlossen ist. Die beiden Ausleger (20) sind ihrerseits an einer gemeinsamen Führungssäule (21) befestigt, die gegenüber dem Maschinengestell (22) Axialbewegungen ausfüh ren und in jeder beliebigen Lage arretiert werden kann. Auch bei dieser Verbindung ist durch hier nicht dargestellte konstruktive Hilfsmittel dafür gesorgt, daß es nicht zu einem unbeabsichtigten Verdrehen zwischen Führungssäule (21) und Maschinengestell (22) kommen kann.If a more intensive control effect is desired, the signal emanating from the position sensor ( 14 ) serves to activate an actuator, as shown in FIG. 4. FIG. 4 shows a further side view of the hydrodynamic pair of sliders in a preferred embodiment with the associated surrounding construction, but no details of the construction have been reproduced. Each of the two hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) is firmly connected on the side facing away from the saw blade ( 1 ) with a guide part ( 19 ), which in turn is connected to a boom ( 20 ). A movement in the axial direction is possible between the guide part ( 19 ) and the extension arm ( 20 ), which can be initiated by means not shown here and locked in any position. On the other hand, the connection between the steep guide ( 19 ) and the extension arm ( 20 ) is designed in such a way that unintentional twisting of the two components to one another is excluded. The two brackets ( 20 ) are in turn attached to a common guide column ( 21 ) which executes axial movements relative to the machine frame ( 22 ) and can be locked in any position. With this connection too, constructional aids (not shown here) ensure that there is no unintentional twisting between the guide column ( 21 ) and the machine frame ( 22 ).

Fig. 5 zeigt schließlich die Art und Weise, wie die oben beschriebene Vorrichtung auf die Lage des Sägeblattes (1) Einfluß nimmt. Ausgangspunkt der weiteren Erläuterung ist die mittlere Darstellung von Fig. 5. Die hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) werden bei Stillstand des Sägeblattes mittels der oben erläuterten Verstellmechanismen zwischen Führungselement (19) und Ausleger (20) so eingestellt, daß der Abstand zwischen Sägeblatt (1) und oberem hydrodynamischen Gleiter (15) identisch ist mit dem Abstand zwischen Sägeblatt (1) und unterem hydrodynamischen Gleiter (16). Nun wird das Sägeblatt (1) in Drehung versetzt, was in dieser Darstellung einer Bewegung von rechts nach links entspricht. Durch die in Drehrichtung des Sägeblattes keilförmige Ausbildung des Flüssigkeitsspaltes kommt es zwischen hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) einerseits und Sägeblatt (1) andererseits zu einem hydrodynamischen Druckaufbau. Dadurch übt der obere hydrodynamische Gleiter (15) eine nach unten gerichtete Kraft auf das Sägeblatt (1) aus, während der untere hydrodynamische Gleiter (16) eine nach oben gerichtete Kraft auf das Sägeblatt (1) ausübt. Für den Fall der mittleren Darstellung von Fig. 4 sind jedoch die vom oberen hydrodynamischen Gleiter (15) nach unten gerichtete Kraft und die vom unteren hydrodynamischen Gleiter (16) nach oben gerichtete Kraft entgegengesetzt gleich groß, so daß keine resultierende Kraft auf das Sägeblatt (1) ausgeübt wird, es wird nicht axial ausgelenkt. Fig. 5 finally shows the way in which the device described above influences the position of the saw blade ( 1 ). The starting point of the further explanation is the middle representation of FIG. 5. The hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) are adjusted when the saw blade is at a standstill by means of the above-described adjustment mechanisms between the guide element ( 19 ) and the extension arm ( 20 ) so that the distance between Saw blade ( 1 ) and upper hydrodynamic slider ( 15 ) is identical to the distance between the saw blade ( 1 ) and lower hydrodynamic slider ( 16 ). Now the saw blade ( 1 ) is rotated, which corresponds to a movement from right to left in this illustration. The wedge-shaped design of the liquid gap in the direction of rotation of the saw blade results in a hydrodynamic pressure build-up between the hydrodynamic gliders ( 15 ) and ( 16 ) on the one hand and the saw blade ( 1 ) on the other hand. As a result, the upper hydrodynamic slider ( 15 ) exerts a downward force on the saw blade ( 1 ), while the lower hydrodynamic slider ( 16 ) exerts an upward force on the saw blade ( 1 ). In the case of the middle representation of FIG. 4, however, the force directed downwards by the upper hydrodynamic slider ( 15 ) and the force directed upwards by the lower hydrodynamic slider ( 16 ) are of the same magnitude, so that no resulting force acts on the saw blade ( 1 ) is exercised, it is not deflected axially.

Wenn jedoch durch die in Fig. 4 skizzierte Verstellmöglichkeit zwischen Führungssäule (21) und Maschinengestell (22) beide hydrodynamische Gleiter synchron nach oben verfahren werden, so ergibt sich die im oberen Drittel von Fig. 5 wiedergegebene Konstellation. Der Spalt zwischen unterem, hydrodynamischen Gleiter (16) und dem Sägeblatt (1) wird kleiner, dadurch wird der hydrodynamische Druckaufbau intensiver. In gleichem Maße vergrößert sich der Spalt zwischen oberem hydrodynamischen Gleiter (15) und Sägeblatt (1), so daß sich dort der hydrodynamische Druckaufbau abschwächt. Die vom unteren hydrodynamischen Gleiter (16) nach oben gerichtete Kraft wird also größer wie die vom oberen hydrodynamischen Gleiter (16) nach unten gerichtete Kraft. Somit entsteht eine resultierende Kraftwirkung auf das Sägeblatt (1) die nach oben gerichtet ist, das Sägeblatt (1) wird also nach oben ausweichen.However, if the adjustment option outlined in FIG. 4 between the guide column ( 21 ) and the machine frame ( 22 ) moves both hydrodynamic sliders synchronously upward, the constellation shown in the upper third of FIG. 5 results. The gap between the lower, hydrodynamic glider ( 16 ) and the saw blade ( 1 ) becomes smaller, which increases the hydrodynamic pressure build-up. The gap between the upper hydrodynamic slider ( 15 ) and the saw blade ( 1 ) increases to the same extent, so that the hydrodynamic pressure build-up weakens there. The force directed upwards by the lower hydrodynamic slider ( 16 ) thus becomes greater than the force directed downwards by the upper hydrodynamic slider ( 16 ). This results in a force effect on the saw blade ( 1 ) which is directed upwards, the saw blade ( 1 ) will thus deflect upwards.

Der genau umgekehrte Fall ist im unteren Drittel von Fig. 5 dargestellt: Beide hydrodynamischen Gleiter sind gemeinsam nach unten verschoben worden. Dadurch wird der Spalt zwischen oberem hydrodynamischen Gleiter (15) und Sägeblatt (1) verkleinert, wohingegen der Spalt zwischen unterem hydrodynamischen Gleiter (16) und Sägeblatt (1) um den gleichen Betrag vergrößert wird. Der Druckaufbau oberhalb und unterhalb des Sägeblattes (1) verändert sich entsprechend, so daß eine resultierende Kraftwirkung nach unten entsteht, unter deren Einfluß das Sägeblatt zu einer axialen Auslenkung nach unten gezwungen wird.The exact opposite case is shown in the lower third of Fig. 5: Both hydrodynamic sliders have been moved down together. As a result, the gap between the upper hydrodynamic slider ( 15 ) and the saw blade ( 1 ) is reduced, whereas the gap between the lower hydrodynamic slider ( 16 ) and the saw blade ( 1 ) is increased by the same amount. The pressure build-up above and below the saw blade ( 1 ) changes accordingly, so that a resultant downward force is created, under the influence of which the saw blade is forced to axially deflect downward.

Bei allen diesen Korrekturmaßnahmen werden die hydrodynamischen Gleiter in axialer Richtung bewegt, während der Sensor (14) zur Aufnahme des Abstandssignals natürlich in seiner Lage verbleibt.In all of these corrective measures, the hydrodynamic sliders are moved in the axial direction, while the sensor ( 14 ) naturally remains in its position to record the distance signal.

Meldet also der Abstandssensor (14) eine Lage des Sägeblattes (1), die tiefer ist als ein vorgegebener Sollwert, so wird das hydrodynamische Gleiterpaar relativ zum Sägeblatt so positioniert, wie es im oberen Drittel von Fig. 5 angedeutet ist. Dadurch wird das Sägeblatt auf den Sollwert zurückge führt. Registriert der Abstandssensor (14) hingegen eine Lage des Sägeblattes (1), die gegenüber dem Sollwert zu hoch ist, so wird das hydrodynamische Gleiterpaar (15) und (16) relativ zum Sägeblatt (1) entsprechend dem unteren Drittel von Fig. 5 nach unten plaziert, so daß das Sägeblatt (1) wieder zum Sollwert hin korrigiert wird. Das Regelverhalten wird dahingehend optimiert, daß jede durch den Trennprozeß bedingte Sägeblattauslenkung durch das Paar hydrodynamischer Gleiter genau rückgängig gemacht wird.If the distance sensor ( 14 ) reports a position of the saw blade ( 1 ) that is lower than a predetermined target value, the pair of hydrodynamic sliders is positioned relative to the saw blade as indicated in the upper third of FIG. 5. This returns the saw blade to the setpoint. On the other hand, if the distance sensor ( 14 ) registers a position of the saw blade ( 1 ) that is too high compared to the target value, then the pair of hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) relative to the saw blade ( 1 ) corresponds to the lower third of FIG. 5 placed at the bottom so that the saw blade ( 1 ) is again corrected to the target value. The control behavior is optimized in such a way that any saw blade deflection caused by the cutting process is exactly reversed by the pair of hydrodynamic sliders.

In den oben erläuterten Konstruktionsvarianten sind die beiden hydrodynamischen Gleiter (15) und (16) gegenüber einem Halter (21) verschiebbar angeordnet. Der Halter (21) seinerseits läßt sich gegenüber dem Maschinengestell (22) verschieben. Durch diese Anordnung soll die Einstellung möglichst vereinfacht werden: In der Grundeinstellung kann jeder der beiden hydrodynamischen Gleiter auf einen Sollwert an das Blatt herangefahren werden, wobei nur die Lage des jeweiligen hydrodynamischen Gleiters gegenüber dem Halter (21) zu variieren ist. Werden während der Sägeblattrotation Korrekturmaßnahmen eingeleitet, so braucht nur der Halter (21) gegenüber dem Maschinengestell (22) verschoben zu werden, wobei der Abstand der beiden hydrodynamischen Gleiter untereinander erhalten bleibt. In the construction variants explained above, the two hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) are arranged displaceably with respect to a holder ( 21 ). The holder ( 21 ) in turn can be moved relative to the machine frame ( 22 ). This arrangement is intended to simplify the setting as much as possible: in the basic setting, each of the two hydrodynamic sliders can be brought up to a setpoint on the blade, only the position of the respective hydrodynamic slider relative to the holder ( 21 ) having to be varied. If corrective measures are initiated during the saw blade rotation, only the holder ( 21 ) needs to be displaced with respect to the machine frame ( 22 ), the distance between the two hydrodynamic sliders being maintained.

In einer weiteren hier nicht weiter dargestellten Ausführungsform verbleibt der Halter (21) fest mit dem Gestell (22) verbunden und jede Bewegung der hydrodynamischen Gleiter wird als Relativ bewegung zwischen dem betreffenden hydrodynamischen Gleiter (15) bzw. (16) einerseits und dem Halter (21) andererseits vollzogen. Dabei können die beiden hydrodynamischen Gleiter relativ zueinander so bewegt werden, daß ihr Abstand untereinander stets gleich bleibt, so wie es in den Erläuterungen zu den Fig. 3 und 4 beschrieben ist. Andererseits ist es jedoch auch möglich, die beiden hydrodynamischen Gleiter mit unterschiedlichen Stellbewegungen zu verfahren. Für den dabei sich einstellenden hydrodynamischen Druckaufbau gilt entsprechendes.In a further embodiment not shown here, the holder ( 21 ) remains firmly connected to the frame ( 22 ) and each movement of the hydrodynamic slider is on the one hand and the holder () as a relative movement between the hydrodynamic slider ( 15 ) or ( 16 ) in question. 21 ) on the other hand. The two hydrodynamic sliders can be moved relative to one another in such a way that their distance from one another always remains the same, as is described in the explanations for FIGS. 3 and 4. On the other hand, however, it is also possible to move the two hydrodynamic sliders with different adjusting movements. The same applies to the resulting hydrodynamic pressure build-up.

Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich auf den Fall, daß das Sägeblatt (1) durch 2 Paar hydrodynamische Gleiter in seiner axialen Lage beeinflußt wird. Für besonders kritische Fälle kann es nötig werden, weitere hydrodynamische Gleiterpaare anzubringen, die dann aber nicht notwen digerweise mit je einem weiteren Lagesensor ausgestattet sein müssen. Eine Mehrzahl an hydrodynamischen Gleiterpaare würde ähnlich wie eine vergrößerte Ausführung der hydrodynamischen Gleiter die Dämpfung auf das Sägeblatt vergrößern und damit einer eventuellen Schwingungsneigung des Sägeblattes entgegenwirken. Desweiteren beziehen sich die vorstehen den Erläuterungen auf eine waagerechte Lage des Sägeblattes und senkrechte Rotationsachse, es ist stets von einem oberen hydrodynamischen Gleiter und einem unteren hydrodynamischen Gleiter die Rede. In analoger Weise können natürlich alle oben gemachten Äußerungen auf ein senkrecht stehendes und um eine waagerechte Achse rotierendes Sägeblatt bezogen werden.The above explanations relate to the case in which the saw blade ( 1 ) is influenced by two pairs of hydrodynamic sliders in its axial position. For particularly critical cases, it may be necessary to attach further hydrodynamic pairs of sliders, which then do not necessarily have to be equipped with an additional position sensor. A plurality of pairs of hydrodynamic sliders, like an enlarged version of the hydrodynamic sliders, would increase the damping on the saw blade and thus counteract any tendency of the saw blade to vibrate. Furthermore, the above explanations refer to a horizontal position of the saw blade and vertical axis of rotation, there is always talk of an upper hydrodynamic slider and a lower hydrodynamic slider. In an analogous manner, of course, all statements made above can be related to a vertical saw blade rotating about a horizontal axis.

Claims

1. Device for deliberately influencing the axial position of the cutting edge from the inner hole, characterized in that in addition to the engagement zone between the saw blade ( 1 ) and the workpiece ( 4 ) near the cutting edge ( 2 ) a pair or more pairs of hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) are arranged so that they face each other in pairs on both sides of the saw blade ( 1 ), the end face ( 17 ) of the hydrodynamic slider facing the saw blade ( 1 ) being slightly wedge-shaped in such a way that between the surface of the Saw blade ( 1 ) and the inclined end face ( 17 ) of the hydrodynamic slider results in a gap narrowing in the direction of movement of the saw blade, which gap is filled with liquid via a distribution groove ( 18 ) to generate a hydrodynamic pressure between the hydrodynamic slider and the saw blade.

2. Device according to claim 1, characterized in that the opposing pairs of hydrodynamic sliders ( 15 ) and ( 16 ) are attached to the machine frame ( 22 ) in such a way that they lock at the same distance from the saw blade ( 1 ) before the machine is started up are so that a saw blade deflection is counteracted during the operation of the machine by the fact that the saw blade deflected by the cutting process in the deflection direction is a greater hydrodynamic pressure build-up than on the opposite side of the deflection and is thus pushed back into the central position.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the current position of the Saw blade is detected by a sensor and that this measurement signal so recorded axial displacement of the hydrodynamic slider is evaluated, so that a closed ner control loop for targeted stabilization of the position of the saw blade is created.

4. The device according to claim 1, characterized in that the hydrodynamic sliders are each mounted in pairs on a common holder ( 21 ), which in turn can then be moved relative to the machine frame ( 22 ) in the axial direction of the saw blade ( 1 ), so that the then The hydrodynamic glider moving closer to the saw blade has a greater hydrodynamic force, but the hydrodynamic glider moving further away from the saw blade exerts a lower hydrodynamic force on the saw blade than would be the case if the two hydrodynamic sliders were in the center position of the saw blade, with the result that the saw blade evades these forces and its position can be influenced in a targeted manner.