DE4225596A1 - Spannvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Spannvorrichtung einer Schneidvorrichtung wie einer Spansäge, die zum Abschneiden kreisförmiger Werkstücke oder dgl. verwendet wird.

Im allgemeinen besitzt eine Schneidvorrichtung wie eine Spansäge ein kreisrundes, scheibenförmiges Sägeblatt mit hoher Härte, das verwendet wird, ein Werkstück wie ein Rohr oder einen runden Stab aus Eisen zu schneiden.

Die Fig. 9-11 verdeutlichen eine konventionelle Spannvorrichtung für eine Schneidvorrichtung. Gemäß Fig. 9 wird ein Werkstück 1 zwischen einem stationären Spannkloben 2 und einem beweglichen Spannkloben 3 eingeklemmt. Der stationäre Spannkloben 2 ist um eine Achse 2c drehbar. Der bewegliche Spannkloben 3 ist in den Richtungen B1 und B2 vorwärts und rückwärts bewegbar. Das Werkstück soll mit einem kreisrunden Sägeblatt 4 geschnitten werden. In einer solchen Schneidvorrichtung läßt sich das Werkstück 1 nur unstabil halten. Es besteht die Gefahr, daß das Werkstück 1 aus der Spannvorrichtung 5 herausspringt, und zwar wenn das Werkstück 1 mit nach oben wirkender Schnittrichtung geschnitten und dabei angehoben wird. Dies ist sehr gefährlich. Fig. 10 zeigt einen rechtwinkligen Schnitt (Werkstückposition C in Fig. 9). Fig. 11 zeigt einen winkeligen oder schrägen Schnittzustand (Werkstückposition D in Fig. 9). Das kreisrunde Sägeblatt hat eine Schnittrichtung nach unten in der Richtung E beim rechtwinkligen Schnitt gemäß Fig. 10. Jedoch wird im Falle eines winkligen (schrägen) Schnittes (in Fig. 11) die hintenliegende Schneid-Endposition P₀ um einen Abstand L von einem Punkt P1 nach hinten verschoben, so daß sich eine durch die Pfeile F angedeutete, nach oben verlaufende Schnittrichtung ergibt. Die Kraft, die dabei das Werkstück 1 anzuheben versucht, nimmt zu und verursacht einen gefährlichen Betriebszustand. In den Fig. 10 und 11 repräsentiert S einen Abstand zwischen der Klemmfläche 2a des stationären Spannklobens 2 und einer Radiuslinie G des kreisrunden Sägeblatts 4 senkrecht zum Tisch T in der Endphase des Schnittes. Gemäß Fig. 9 ist L ein Abstand zwischen der Klemmfläche 2a bei einem rechtwinkligen Schnitt und einer Position 1b auf einer kreisförmigen Sägebahnlinie einer Seitenfläche 1a des Werkstückes 1 an dem stationären Spannkloben 2 bei einem winkligen Schnitt.

Um das vorerwähnte Problem zu lösen, ist beispielsweise in der JP-GM-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 60-74 910 ein Schneidmittel für einen nach unten gerichteten Schnitt zum Bewegen der Klemmfläche des stationären Spannklobens in Richtung zum beweglichen Spannkloben vorgeschlagen, um das Werkstück 1 mit einer nach unten gerichteten Kraftkomponente zu schneiden. Jedoch leidet diese Vorrichtung unter dem Problem einer erheblich erhöhten Anzahl mechanischer Teile, was zu erhöhten Kosten führt. Ferner ist aus der JP-GM-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 63-1 31 320 eine Vorrichtung bekannt, in der eine Klemmfläche des stationären Spannklobens abgeschrägt ist, um auf diese Weise den Widerstand des Werkstückes gegen Herausheben zu erhöhen. Jedoch existiert nach wie vor die in Ausheberichtung wirkende Kraft, die es unmöglich macht, eine stabile Schneidoperation durchzuführen. Außerdem ist diese Lösung mit einer gewissen Gefährdung verbunden.

Um die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung für eine Schneidvorrichtung zu schaffen, mit der eine stabile Schneidoperation sowohl bei einem rechtwinkligen Schnitt als auch bei einem schrägen oder winkligen Schnitt sichergestellt ist, und bei der die Betriebssicherheit verbessert ist.

Um dieses und weitere Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Spannvorrichtung für eine Schneidvorrichtung vorgesehen, mit der ein Werkstück zwischen einem stationären Spannabschnitt und einem beweglichen Spannabschnitt eingeklemmt wird. Der stationäre Spannabschnitt ist auf einem Bett so montiert, daß er einen Rahmen mit einem kreisrunden Sägeblatt schwingbar abstützt. Der bewegliche Spannabschnitt ist ebenfalls an dem Bett montiert und läßt sich relativ zum stationären Spannabschnitt nach vorne und nach hinten bewegen. Erfindungsgemäß sind in das Bett bogenförmige Eingriffsabschnitte eingeformt, die sich um den Schnittpunkt zwischen der Klemmfläche des stationären Klemmabschnittes bei rechtwinkligem Schnitt und einer kreisförmigen Sägebahnlinie erstrecken, und zwar in einer nach unten gerichteten Schneidposition. Ferner sind um den Schnittpunkt drehbare Kuppelglieder zum Kuppeln des stationären Spannabschnittes mit dem Bett in jeder gewünschten Position innerhalb des bogenförmigen Eingriffsabschnittes des Bettes vorgesehen.

Zweckmäßigerweise ist ferner eine konzentrische bogenförmige Gleitnut in dem bogenförmigen Eingriffsabschnitt des Bettes eingeformt, die durch gestufte Abschnitte definiert wird. Auch ist eine Vielzahl von Führungshülsen in innigem Kontakt mit einer inneren Fläche der bogenförmigen Nut gleitbeweglich angeordnet, die sich in dem stationären Spannabschnitt befindet.

Da der stationäre Spannabschnitt um den Schnittpunkt zwischen der Klemmfläche des stationären Spannabschnittes und der kreisrunden Sägebahnlinie drehbar ist, und zwar sowohl für einen rechtwinkligen Schnitt des Werkstückes als auch für einen winkligen oder schrägen Schnitt des Werkstückes, wird erfindungsgemäß das Zentrum des Werkstückes in der Schnittfläche stets vor einer Radiuslinie des Sägeblatts positioniert, die senkrecht zu einer Bettfläche ist. Daraus resultiert, daß ständig ein Schnittzustand mit nach unten gerichteter Kraft aufrechterhalten wird, bei dem keine das Werkstück in Anheberichtung beaufschlagende Kraft entsteht.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sowie eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Schneid­ vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht der Schneidvor­ richtung von Fig. 1, wobei ein Rahmen eines kreisrunden Säge­ blattes aus Gründen der Über­ sichtlichkeit entfernt ist;

Fig. 3 eine Frontansicht der Schneid­ vorrichtung von Fig. 2;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt in der Ebene IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt in der Ebene V-V in Fig. 2;

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt in der Ebene VI-VI in Fig. 2;

Fig. 7 eine frontale Teilansicht der Schneidvorrichtung bei recht­ winkligem Schneidzustand;

Fig. 8 einen Teil einer Frontansicht der Schneidvorrichtung bei winkligem Schneidzustand;

Fig. 9 eine Draufsicht einer herkömm­ lichen Schneidvorrichtung;

Fig. 10 einen Teil einer Frontansicht der bekannten Schneidvorrich­ tung bei rechtwinkligem Schneidzustand; und

Fig. 11 einen Teil einer Frontansicht der bekannten Schneidvorrich­ tung bei winkligem Schneid­ zustand.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand der Fig. 1-8 erläutert.

Gemäß Fig. 1 weist eine Schneidvorrichtung wie eine Spansäge 10 ein Bett 11 auf, auf dem ein Werkstück 1 wie ein Rohr oder ein kreisförmiger Stab aus Metall angeordnet ist. Ein Rahmen 13 ist an einem Supportglied 12 montiert, das am rückwärtigen Ende (in einer Richtung B2) des Bettes angeordnet ist. Der Rahmen 13 ist um ein Drehzentrum 14 durch die Arbeitsperson schwenkbar. Ein kreisrundes Sägeblatt 4, das um ein Drehzentrum 4a mittels eines Motors (nicht gezeigt) rotierend angetrieben wird, ist am Rahmen 13 befestigt. Das Sägeblatt 4 ist mit einer Abdeckung 4b abgedeckt.

Zum herausnehmbaren Festklemmen des Werkstückes sind in einem Mittelbereich des Bettes 11 eine stationärer Spannabschnitt 15 und ein beweglicher Spannabschnitt 16 angeordnet. Der bewegliche Spannabschnitt 16 läßt sich in den Richtungen B1 und B2 nach vorne und nach hinten bewegen und liegt dem stationären Spannabschnitt 15 gegenüber.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist in das Bett 11 ein bogenförmiger Eingriffsabschnitt eingeformt. Dieser erstreckt sich um einen Schnittpunkt 19 zwischen einer Klemmfläche 17 des stationären Spannabschnitts 15 und einer kreisförmigen Sägebahnlinie 18 des Sägeblatts 14. Der bogenförmige Eingriffsabschnitt wird definiert durch eine innere bogenförmige Führungsnut 20, die um den Schnittpunkt 19 herumverläuft, sowie durch eine äußere Führungsnut 21, die außerhalb und exzentrisch zur Führungsnut 20 geformt ist. Die beiden Nuten 20 und 21 durchdringen das Bett 11 von oben in Richtung zur unteren Seite. Der stationäre Spannabschnitt 15 ist in Übereinstimmung mit den Führungsnuten 20, 21 um den Schnittpunkt 19 verdrehbar. Kuppelglieder sind vorgesehen, um den stationären Spannabschnitt 15 in jeder gewünschten Position der bogenförmigen Eingriffsabschnitte, d. h., der Führungsnuten 20, 21, des Bettes zu kuppeln. Die Kuppelglieder weisen eine Bolzen- und Mutter-Kombination 22, 23 sowie eine Bolzen- und Mutter-Kombination 24, 25 auf. Der Bolzen 22 durchdringt die bogenförmige innere Führungsnut 20 des Bettes 11 und ist versetzbar. Der Bolzen 22 ist in einer vorbestimmten Position eines horizontalen Abschnittes des stationären Spannabschnittes 15 montiert. Die zugehörige Mutter, die unterhalb der unteren Fläche des Bettes 11 angeordnet ist, ist angezogen, um den stationären Spannabschnitt 15 fest mit dem Bett zu kuppeln. Auf die gleiche Weise durchsetzt der Bolzen 24 versetzbar die äußere bogenförmige Führungsnut 21 des Bettes 11. Der Bolzen 24 ist an einer vorbestimmten Position des horizontalen Abschnittes 26 des stationären Spannabschnittes 15 montiert. Die unterhalb der unteren Fläche des Bettes 11 angeordnete Mutter ist fest angezogen, um ebenfalls den stationären Spannabschnitt 15 fest mit dem Bett 11 zu kuppeln (Fig. 4 und 5).

Die nachfolgend beschriebene Konstruktion wird bei der gezeigten Ausführungsform benutzt, um die Genauigkeit der Winkelbewegung in dem Fall zu verbessern, in dem der stationäre Spannabschnitt 15 um den Schnittpunkt 19 verdreht wird. Und zwar ist eine konzentrische Gleitnut 28 in der äußeren Führungsnut 21 ausgeformt, die zum bogenförmigen Eingriffsabschnitt des Bettes 11 gehört. Die Gleitnut 28 wird durch stufenförmige Abschnitte definiert. Mehrere zylindrische Führungshülsen 29 sind an dem stationären Spannabschnitt 15 befestigt (Fig. 2, 4 und 5). Die Führungshülsen 29 sind in innigem Kontakt an einer inneren Fläche der bogenförmigen Gleitnut 28 gleitbeweglich abgestützt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die an der rechten Seite in Fig. 4 angeordnete Führungshülse 29 in die hintere Fläche des horizontalen Abschnitts 26 des stationären Spannabschnittes 15 eingebettet und festgelegt. Die in Fig. 4 links angeordnete Führungshülse 29 nimmt den Bolzen 24 drehbar auf und ist in einer Fläche des horizontalen Abschnittes 26 eingebettet und dort festgelegt. Wenn demzufolge das Werkstück 1 schräg geschnitten werden soll, wird der stationäre Spannabschnitt 15 verstellt, wobei er mittels der Führungshülse 29 von der bogenförmigen Gleitnut 28 geführt wird. Es ist auf diese Weise möglich, eine Vibration in radialer Richtung des Bolzens 24 zu eliminieren. Es läßt sich deshalb die Winkeleinstellung mit hoher Präzision und feinfühlig vornehmen.

Für den Fall, daß das Werkstück 1 schräg abgeschnitten werden soll, und um die Genauigkeit der Winkelbewegung des stationären Spannabschnittes 15 zu erhöhen, ist eine Vielzahl von Eingriffslöchern 31 in einem oberen Abschnitt des Bettes 11 entlang eines bogenförmigen Pfades 30 um den Schnittpunkt 19 geformt. Ein Positionierstift 32, der in jedes der Eingriffslöcher 31 einbringbar ist, ist an einer vorbestimmten Position des horizontalen Abschnitts 26 des stationären Spannabschnitts 15 montiert (Fig. 2, 3 und 6). Der Positionierstift 32 wird in das gewünschte der Eingriffslöcher 31 eingeführt, damit der stationäre Spannabschnitt 15 mit einem gewünschten Winkel positionierbar ist, um den gewünschten Schnittwinkel leicht und mit hoher Präzision zu sichern.

Der bewegliche Spannabschnitt 16 weist eine bewegliche Klemmfläche 41 auf, die sich vertikal zur Oberfläche des Bettes 11 erstreckt. Ferner ist ein Spannbacken 42 vorgesehen, der sich um eine Welle 43 verdrehen läßt. Zum beweglichen Spannabschnitt 16 gehört ferner eine Klemmschraube 45 mit einem drehbaren Handgriff 44. Die Klemmschraube 45 ist in eine Haltemutter 46 eingeschraubt, die am Bett 11 befestigt ist. Durch Drehen des Handgriffes 44 wird die Klemmschraube 45 vorwärts und rückwärts bewegt, um das Werkstück 1 zwischen der beweglichen Klemmfläche 41 und der Klemmfläche 17 des stationären Spannabschnittes 15 einzuklemmen.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Schneidvorrichtung erläutert. Zum Durchführen eines rechtwinkligen Schnitts, wie in ausgezogenen Linien in Fig. 2 gezeigt, wird die Klemmfläche 17 des stationären Spannabschnittes 15 senkrecht zur kreisbogenförmigen Sägebahn 18 angeordnet. Dann werden die Bolzen/Muttern 22, 23 für die innere Führungsnut 20 und 24, 25 für die äußere Führungsnut 21 angezogen. Dabei wird auch der Positionierstift 32 in das vorbestimmte Eingriffsloch 31 für den rechtwinkligen Schnitt eingeführt. Danach wird der Handgriff 44 zum Festspannen des Werkstücks 1 gedreht, das schließlich zwischen den Klemmflächen 17 und 41 eingespannt ist. Dann wird das kreisrunde Sägeblatt 4 vom Motor angetrieben und (Fig. 1) der Rahmen 13 um sein Drehzentrum 14 abgesenkt, so daß das Werkstück 1 unter einem rechten Winkel bezüglich seiner Längsachse abgeschnitten wird. In diesem Fall ist (Fig. 7) die Radiuslinie G des Sägeblatts nach Abschluß des Schneidvorgangs um einen Abstand S vor der Fläche T angeordnet, in der der Schnittpunkt 19 liegt, und senkrecht zur kreisförmigen Sägebahn 18 (Fig. 2). Es ist die Schneidrichtung E in der Schnittfläche W in dieser Anordnung nach unten gerichtet.

Für einen winkligen oder schrägen Schnitt wird der Handgriff 44 gelockert, um das Werkstück 1 zu lösen, wie in Fig. 2 in strichlierten Linien angedeutet. Die Bolzen und Muttern 22-25 werden gelöst. Der Eingriffsstift 32 wird aus dem Eingriffsloch 31 herausgehoben. Danach wird der stationäre Spannabschnitt 15 um den gewünschten Winkel um den Schnittpunkt 19 verdreht. Dann werden die Bolzen und die Muttern 22-25 wieder angezogen, um den stationären Spannabschnitt 15 am Bett festzulegen. Gleichzeitig wird der Positionierstift 32 in ein gewünschtes Eingriffsloch 31 eingesetzt. Dann wird der Handgriff 44 gedreht, bis das Werkstück 1 in einer schrägen Position relativ zum kreisrunden Sägeblatt 4 festgelegt ist. Dann wird das Werkstück 1 durch das Sägeblatt 4 schräg abgeschnitten. In diesem Fall, wie Fig. 8 zeigt, bleibt die Radiuslinie G in der Vorwärts- und in der Rückwärtsrichtung unverändert erhalten. Da ferner die hintere Endposition 47 in der Schneidfläche W des Werkstückes 1 identisch mit der Fläche T ist, in der der Schnittpunkt 19 liegt, ist der Abstand S zwischen der Fläche T und der Radiuslinie E gleich wie bei einem rechtwinkligen Schnitt und somit unverändert. Natürlich ist die Schneidrichtung E auch in diesem Fall nach unten gerichtet, was bei den Schneidvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik beim oberen Schnitt nicht der Fall ist. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl einen rechtwinkligen Schnitt als auch einen winkligen Schnitt im Werkstück 1 unter stabilen Konditionen durchzuführen. Ferner ist es möglich, die Anzahl der mechanischen Teile der Vorrichtung zu reduzieren, da der Aufbau der Spannvorrichtung einfach ist. Ferner läßt sich die Spannvorrichtung einfach zusammenbauen, was die Kosten für die Spannvorrichtung reduziert.

In den Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen für entsprechende Teile in den Fig. verwendet.

Wie erwähnt, läßt sich erfindungsgemäß ein nach unten wirkender Schneidzustand bei allen Schnitten beim rechtwinkligen und beim winkligen Abschneiden mit stabilen Operationskonditionen erhalten. Dadurch wird die Sicherheit beim Schneidvorgang erhöht.

Claims (4)

1. Spannvorrichtung für eine Schneidvorrichtung (10) zum Festklemmen eines Werkstückes (1) zwischen einem stationären Spannabschnitt (15) und einem beweglichen Spannabschnitt (16), wobei am stationären Spannabschnitt (15) ein Rahmen (13) mit einem kreisrunden Sägeblatt (4) schwenkbar abgestützt ist, und wobei der bewegliche Spannabschnitt (16) auf dem Bett (11) relativ zum stationären Spannabschnitt (15) nach hinten und nach vorne bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bett (11) bogenförmige Eingriffsabschnitte eingeformt sind, die sich um den zwischen der kreisförmigen Sägebahn (18) des Sägeblatts (4) und der Klemmfläche (17) des stationären Spannabschnitts (15) bei rechtwinkligem Schnitt mit nach unten gerichteter Schnittrichtung gedachten Schnittpunkt (19) erstrecken, und daß Kuppelglieder vorgesehen sind, mit denen der stationäre Spannabschnitt (15) in jeder gewünschten Position der bogenförmigen Eingriffsabschnitte des Bettes (11) mit dem Bett (11) kuppelbar ist, und daß der stationäre Spannabschnitt (15) um den Schnittpunkt (19) verdrehbar ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bogenförmigen Eingriffsabschnitt des Bettes (11) eine konzentrische bogenförmige Gleitnut (28) eingeformt ist, die von abgestuften Abschnitten (27) definiert wird, und daß in dem stationären Spannabschnitt (15) eine Vielzahl von Führungshülsen (29) vorgesehen sind, die in innigem Kontakt mit einer inneren Fläche der bogenförmigen Gleitnut (28) gleitbeweglich sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Eingriffsabschnitte zwei konzentrische bogenförmige Gleitnuten (20, 21) aufweisen, und daß die Kuppelglieder aus Bolzen und Muttern (22-25) gebildet sind.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stationären Spannabschnitt (15) ein Positionierstift (32) vorgesehen ist, und daß entlang eines bogenförmigen Pfades (30) im Bett (11) eine Vielzahl von Eingriffslöchern (31) vorgesehen ist, in die der Positionierstift (32) wahlweise zum Eingriff bringbar ist.