JP5474086B2 - 帯鋸盤 - Google Patents

Description

本発明は、走行方向に沿って移動する帯鋸刃と、帯鋸刃に対して案内されるようになされた鋸引きする材料と、帯鋸刃用のガイドとを備え、前記ガイドは、その力が調整可能で、かつ空間内における帯鋸刃の位置に影響する力を帯鋸刃に及ぼす複数の磁石ガイドエレメントを有する帯鋸盤に関する。

上に明記した種類の帯鋸盤は、独国特許出願公開第１０ ２００７ ００５ ５８１号明細書により周知である。
帯鋸盤の操作中の帯鋸刃が、鋸引きする材料、たとえば丸太全部または角材または板を前方から帯鋸刃の歯側に対して案内するときに回避運動を生じることはよく知られている。これら回避運動は送り方向に対して側方に傾斜することがあり、または帯鋸刃がその走行方向に平行な軸に対して捻れることがある。回避運動は定期的に、すなわち１または複数の振動数をもつ振動として現れることもある。

このような回避運動を避けるために、多種の帯鋸刃ガイドが提案されてきた。これらガイドは、ほとんどの場合、機械的ガイドとして構成されている。
冒頭に述べた文書独国特許出願公開第１０ ２００７ ００５ ５８１号明細書は、帯鋸刃を空間内に配置する帯鋸盤および方法を開示している。この先行技術の帯鋸盤は、磁気ガイドエレメントによって帯鋸刃に送り方向および走行方向に対して横方向に磁力を及ぼす磁気ガイドを利用する。１つの磁気ガイドエレメント内に別々の２つの磁石を設けてもよく、２つの磁石は送り方向に沿って並べて配置し、帯鋸刃の前領域に第１の力を及ぼし、後領域に第２の力を及ぼす。これら２つの力が不均衡なとき、帯鋸刃の走行方向に平行な軸を中心として帯鋸刃にトルクを及ぼす。そのため、帯鋸刃内の捻れが打ち消される。

本発明がなされる過程において、前述したアプローチを使用すると帯鋸刃の所定の鋸引き方向の安定性および精度に実質的に寄与するであろうことは分かるが、加えて、より高次の運動成分が存在し、その運動成分は、帯鋸刃の走行速度とともに増大する帯鋸刃の不安定性にも寄与することが判明している。これら運動成分は、たとえば、帯鋸刃の走行方向における波状（波動）運動からなる。

刊行物独国実用新案出願公開第２０１ ０５ ８４５号明細書には、磁気帯鋸盤ポジショニング装置が記載されている。この装置は本質的に、Ｕ字形ガイドからなり、Ｕ字形ガイドの脚部は、配置されるべき帯鋸刃の両側に延びている。ガイド全体は、ばねを介して、鋸引きする材料の送り方向に固定基部に支持されている。明らかに永久磁石である２つの平行な列の相対する磁石は、それぞれガイドの２本の脚部に収容されており、当該列は帯鋸刃の長手方向に平行に延びている。１つの列は帯鋸刃の歯の歯底の横に配置されており、もう一方の列は、長手方向に沿って配置されている細長い鋸刃穴の後縁の後ろに配置されている。この刊行物において、磁石の極性およびその帯鋸刃との相互作用は何も触れられていない。ガイドの脚部は、脚部を相互接続するフランジから、帯鋸刃の背側がある距離を保つような長さの寸法にされ、ガイドはその帯鋸刃に対して相対的に配置されている。これにより、帯鋸刃は、高い送り力が発生したときの磁石の作用にもかかわらず、送り方向に多少ずれることがあり、最終的に限界として弾性支持が作用する。ガイドはもっぱら送り方向に対する帯鋸刃の支持をもたらし、そのためほんのわずかしか重大な回避運動を打ち消さない。帯鋸刃の側方の回避運動または捻れは、この先行技術のガイドによって防止されず、そのため寸法精度または表面品質に関して鋸引き切断の品質に寄与しない。

独国特許出願公開第１０ ２００７ ００５ ５８１号明細書 独国実用新案出願公開第２０１ ０５ ８４５号明細書

そのため、発明の根底にある目的は、前述の問題をなくすかまたは少なくともできる限り最小限にするよう、冒頭にて明記した種類の帯鋸盤を改良することである。具体的には、より高次の運動成分も効果的に吸収できるであろう帯鋸盤を提供するものである。

冒頭にて明記したタイプの帯鋸盤において、この目的は、鋸引きする材料の上流側または下流側に配置されている磁石ガイドエレメントが、走行方向に沿って互いに並んでいる少なくとも２つの磁石を有することで達成される。
こうして、本発明の根底にある目的は完全に解決される。
本発明の好適な実施形態において、ガイドは、それ自体公知の、帯鋸刃の両側に磁石ガイドエレメントを備えている。

さらに、ガイドが、送り方向に並んで配置されている対になった磁石ガイドエレメントを備えていると好適である。
これらの手段は、先行技術の磁気ガイドの利点を前述の利点と組み合わせてもよいという利点を有する。
さらに別の利点は、説明および添付の図面から明らかになるであろう。

言うまでもなく、上で述べた特徴および以下に説明する特徴は、具体的に述べられたままの組み合わせで使用してもよいだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組み合わせまたは単独で使用してもよい。

本発明による帯鋸盤の一実施形態の模式的な前立面図である。 図１の帯鋸盤の帯鋸刃および本発明による磁石ガイドエレメントの側立面図を拡大して示すものである。 図２の線III-IIIに沿った上平面図である。

本発明の実施形態を図面に図示し、以下の説明でさらに詳しく説明する。
図１において、参照番号１０は、全体として、従来の設計の帯鋸盤を指す。帯鋸盤１０は、上軸１４を備えた上ホイール１２と、下軸１８を備えた下ホイールとを有する。帯鋸刃２０は、ホイール１２および１６の周りに案内される。
図２に示すように、帯鋸刃２０は、歯先側２２と滑らかな背側２４とを有する。ただし、本発明は同様に、両側に歯を有する帯鋸刃とともに使用してもよいことは言うまでもない。矢印２６は、帯鋸刃２０と鋸引きする材料との間の送り方向を示しており、矢印２８は、帯鋸刃２０の走行方向を示している。図示する実施形態の送り方向２６は、水平かつ図１の平面に対して垂直に延びている。走行方向２８は鉛直に延びている。またこの限りにおいて、本発明はこれらの方向に限定されるものではないことが理解される。

鋸引きする材料３２、たとえば板は、鋸引き台３０に置かれている。従来の方法では、帯鋸刃２０は鋸引き台３０内の対応する開口部を通り、鋸引きする材料３２は、帯鋸刃２０の歯側２２に対して、ある力で送り方向２６に案内される。
帯鋸刃２０が、鋸引きする材料３２と噛み合うと、帯鋸刃２０の回避運動が発生する可能性がある。このような回避運動は、連続的なこともあれば断続的なこともある。たとえば、鋸引きする材料３２が何らかの原因によって帯鋸刃２０に対して斜めの角度で案内されると、帯鋸刃２０は連続的な回避運動で反応し、鋸引きは不正確となる。帯鋸刃２０が、鋸引きする材料３２内の不連続な部分、たとえば節に当たると、帯鋸刃２０は不連続な回避運動を生じることになる。

また、帯鋸刃２０は、振動を始めること、とくに走行方向２８に平行な軸を中心とした捻れ振動、またはこのような軸に沿った振動を始めることがある。このような振動は、とくに帯鋸刃２０の高速な走行速度で発生する。帯鋸盤１０および帯鋸刃２０内の不連続性による断続的（周期的）な走行、たとえば固定ガイド上を走行する帯の継目との自然共振が、同じくこのような振動を誘発することがある。

この複雑な運動作用を打ち消すために、図示する好適な実施形態は、まず、それ自体公知の４つの磁石ガイドエレメント、すなわち図１においては鋸引きする材料３２に対して、第１の左上磁石ガイドエレメント４０_１１と、第２の右上磁石ガイドエレメント４０_１２と、第３の左下磁石ガイドエレメント４０_２１と、第４の右下磁石ガイドエレメント４０_２２とが設けられている。磁石ガイドエレメント４０_１１，４０_１２，４０_２１，４０_２２は帯鋸刃２０の両側に、とくに同じ高さで配置されており、磁石ガイドエレメント４０_１１／４０_１２および４０_２１／４０_２２はそれぞれ、鋸引きする材料３２のそれぞれ上と下とに位置する。

この限りにおいて、代替例として、１対の磁石ガイドエレメント右／左および／または１対の磁石ガイドエレメント上／下だけを使用してもよく、その場合に欠落している磁石ガイドエレメントは、機械的ガイド、とくに固定ガイドブロックに置き換えてもよいことが理解される。帯鋸刃２０は、図示するように、ホイール１２および１６の接線に沿って案内されてもよく、または代替例として、当該接線に対して側方距離を保って案内されてもよく、その場合、帯鋸刃２０はその静止位置において機械的バイアス張力下にあるだろう。当該代替例に関する詳細は、すでに引用した独国特許出願公開第１０ ２００７ ００５ ５８１号明細書に記述されており、これを参照する。

本発明によると、磁石ガイドエレメントの中に、好ましくは磁石ガイドエレメント４０_１１に対して、図２で示すように、すべての磁石ガイドエレメント４０_１１，４０_１２，４０_２１および４０_２２に４つの磁石がそれぞれ設けられている。図２の図では、第１の左上磁石４２_１１と、第２の右上磁石４２_１２と、第３の左下磁石４２_２１と、第４の右下磁石４２_２２とを有する。そのため、磁石４２_１１，４２_１２，４２_２１および４２_２２は仮想上の長方形の角に配置されている。これらは個別に制御されるようになされている。したがって、磁石４２_１１と４２_２１、および磁石４２_１２と４２_２２とは走行方向２８に並んで配置されており、磁石４２_１１と４２_１２、および磁石４２_２１と４２_２２とは送り方向２６に並んで配置されている。そのため、図示する実施形態では、帯鋸刃２０は、磁石ガイドエレメント４０_１１〜４０_２２のそれぞれによって走行しているとき、つねに４つの磁石によって走行する。好ましくは、磁石対４２_１１／４２_１２および４２_２１／４２_２２の磁石は、帯鋸刃２０のそれぞれ前領域と後領域とに配置されている。磁石ガイドエレメント４０_１１，４０_１２および４０_２１，４０_２２はそれぞれ、好ましくは鋸引きする材料３２のそれぞれ真上と真下とに配置されている。

送り方向２６に沿って並んで配置されている磁石４２_１１／４２_１２および４２_２１／４２_２２はそれぞれ、それ自体公知のように異なるように起動（通電）されると、図３に関連してより詳細に説明するが、走行方向２８に平行に延びている図２に示す軸４４を中心として帯鋸刃２０にトルクを及ぼす。
これに対して、走行方向２８に沿って並んで配置されている磁石４２_１１／４２_２１および４２_１２／４２_２２は、それぞれ走行方向２８に沿った帯鋸刃２０の不均一な動き、とくに走行方向２８に沿って伝播する振動を打ち消す。

言うまでもなく、送り方向２６に沿って並んでそれぞれ配置されている磁石対４２_１１／４２_１２および４２_２１／４２_２２は有利で好適であるが、本発明に必須のものではない。代わりに、帯鋸刃２０の片側のみに磁石を設けてもよい。
図３は、図２の線III−IIIに沿った図を示す。
磁石ガイドエレメント４０_１１には、ハウジング５４が設けられている。ハウジング５４内には、帯鋸刃２０の前領域５８ａおよび後領域５８ｂのそれぞれに面して配置されている第１の前電磁石４２_１１と第２の後電磁石４２_１２とがある。「前」および「後」という用語は、鋸引きする材料３２、たとえば木の板の送り方向２６に関係している。下には、第３および第４の電磁石４２_２１および４２_２２が設けられている。

電磁石４２_１１〜４２_２２は好ましくは同じ設計である。図３に示すＵ字形ヨークの設計は、当然ながら単なる一例として理解されるべきである。原則として、帯鋸刃２０に接触せずに調整可能な力を及ぼせるものであれば、どのようなコンポーネントを使用してもよい。
４つの電磁石４２_１１〜４２_２２は、磁石ガイドエレメント４０_１１〜４０_２２のいずれでも使用されるため、２つの磁石ガイドエレメントが重なり合うアセンブリ全体（図１）は、全体として８個の当該電磁石を備え、または重ねて配置されている２対の磁石ガイドエレメント４０_１１／４０_２１および４０_１２／４０_２２それぞれを帯鋸刃２０の両側に使用すると、１６個の電磁石を備える。

前センサ６２ａは前電磁石４２_１１に関連付けられ、後センサ６２ｂは後電磁石４２_１２に関連付けられている。下電磁石４２_２１および４２_２２は対応して切り換わる。センサ６２ａ，６２ｂは距離を磁気的、容量的、光学的、音響的または他の何らかの方法で測定するようになされている。磁石ガイド内で、センサは磁石ガイドエレメント４０_１１の右側（図３）表面６４と、前領域５８ａおよび後領域５８ｂそれぞれにおける帯鋸刃２０の左側（図３）表面６６との距離ｄを測定する。

電磁石４２_１１および４２_１２を同じ電流強度で通電すると、つまり、領域５８ａおよび５８ｂに同じ磁力を及ぼすと、図３の図の帯鋸刃は、両矢印７０で示すように、その向きを維持しながら右または左に移動する。しかし、電磁石４２_１１および４２_１２の磁力を異なるように設定すると、帯鋸刃２０は、対の矢印７２で示すように、その中心軸を中心に捻れる。このようにして、鋸引きする材料３２の送り方向２６に対してある角度をもって傾斜している帯鋸刃２０を調整することが可能である。このように、たとえば鋸引きする材料３２が、自然に成長した樹幹またはその一部の場合のように、送り方向２６に沿って円錐状または弓状の形をしている場合、鋸引きする材料３２内の鋸切断を傾斜させるまたは弓状にすることができる。

重なり合って配置されている磁石対４２_１１／４２_２１および４２_１２／４２_２２は、対応して帯鋸刃２０に作用する。これらを異なるように通電することによって、走行方向２８に沿って伝播する帯鋸刃２０内の波動（波うち）はなくなるであろう。
そのため、電磁石４２_１１〜４２_２２を選択的に制御することによって、走行方向２８に沿った波動の伝播と同じく効果的に、帯鋸刃２０の側方の回避運動および捻れも補償できる。このことは、帯鋸刃２０の歯側２２に対して送り方向２６に沿って鋸引きする材料３２を高い力で案内した後に帯鋸刃２０が撓む場合、または帯鋸刃２０が鋸引きする材料３２の不均一な領域、たとえば木の板内の節に当たる場合に、とくに有利である。

図１の構成において、帯鋸刃２０の側方位置の制御は、帯鋸刃２０の両側にある磁石ガイド４０_１１／４０_１２および４０_２１／４０_２２をそれぞれ選択的に制御することによって行われる。この状況の帯鋸刃２０は、図１に示すように、ホイール１２とホイール１４との間の共通接線に沿って延びている。
しかし、代替例として、磁石ガイドエレメントは帯鋸刃の片側だけに配置することもでき、反対側の帯鋸刃は、それ自体公知であるように、たとえば、独国特許出願公開第１０ ２００７ ００５ ５８１号明細書の図１で示されるように、その静止位置にあるとき固定（静止）ガイドブロックに載せておくことができるであろう。このように、静止位置、つまり磁力が存在しないとき、帯鋸刃は、１００Ｎないし１，０００Ｎ、たとえば６００Ｎのある側方向きのバイアス張力の従来の機械的設定により、たとえば固定ガイドブロックに載せておく。帯鋸盤の始動の直前または始動時に、帯鋸刃は、たとえば６００Ｎの機械的なバイアス力よりも高い、たとえば７００Ｎの磁力を及ぼすことによって、ガイドブロックと磁石ガイドエレメントとの間の所望の位置になるまで、ガイドブロックから持ち上げられる。この所望の位置で、帯鋸刃は接触せずに案内される。さらに、この位置制御は、７００Ｎの所望の磁力に関する調節、つまり磁力を弱めるまたは強めることによって行う。

Claims (1)

1. 走行方向（２８）に沿って移動する帯鋸刃（２０）と、前記帯鋸刃（２０）に対して案内されるようになされた鋸引きする材料（３２）と、前記帯鋸刃（２０）用のガイドとを備え、
   前記ガイドは、前記鋸引きする材料（３２）の上流側において前記帯鋸刃（２０）の両側に設けられた第１ペアの磁石ガイドエレメント（４０ _１１ ，４０ _１２ ）と、前記鋸引きする材料（３２）の下流側において前記帯鋸刃（２０）の両側に設けられた第２ペアの磁石ガイドエレメント（４０ _２１ ，４０ _２２ ）とを備え、
   前記磁石ガイドエレメント（４０ _１１ ，４０ _１２ ，４０ _２１ ，４０ _２２ ）は、それぞれ個別に、その力が調整可能で、空間内におけるその位置に影響を与える力を前記帯鋸刃（２０）に及ぼすものであって、
   さらに前記磁石ガイドエレメント（４０ _１１ ，４０ _１２ ，４０ _２１ ，４０ _２２ ）は、それぞれ、前記帯鋸刃（２０）の側立面視において仮想上の長方形の角に配置された、第１の左上磁石（４２ _１１ ）、第２の右上磁石（４２ _１２ ）、第３の左下磁石（４２ _２１ ）および第４の右下磁石（４２ _２２ ）を少なくとも有し、
   前記第１の左上磁石（４２ _１１ ）および前記第２の右上磁石（４２ _１２ ）は、前記鋸引きする材料（３２）の送り方向（２６）に並んで配置され、
   前記第３の左下磁石（４２ _２１ ）および前記第４の右下磁石（４２ _２２ ）は、前記送り方向（２６）に並んで配置されていることを特徴とする帯鋸盤。

Images