SE462523B - Saett och anordning foer slipning av saagar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 462 525 2 fräsningen och paketet rör sig i bandens längdriktning såväl under som mellan fräsningsoperationerna i en programmerad sekvens, som innefattar rörelser såväl framåt som bakåt.

Motsvarande metod kan givetvis även användas vid slipning.

På grund av de många rörelser som skall startas och stoppas har de nämnda metoderna en stor tidsåtgång och svåra vibrationsproblem. Produktiviteten kräver många band i det sammanhållna paketet, vilket ger problem att nå precision i fasthållningen.

Enligt patent US 1.372.738 kan man med en skruvformig fräs tillverka tänder i ett band som rör sig kontinuerligt i en krökt bana, och enligt patent DE 30 22 292 slipas tänder i ett kontinuerligt linjärt rörligt band med en konisk skruvformig slipskiva. Dessa metoder ger hög produktivitet, men innebär allvarliga begränsningar ifråga om tandvinklar och tandformer, varvid exempelvis tänder med varierande avstånd ej kan framställas. Skruvformiga frâsar och slipskivor är väsentligt dyrbarare att tillverka och underhålla än rotationssymmetriska.

Ingen av de nämnda slipmetoderna kan användas för tillverkning av sågar med fasade tänder, utan sådana måste i regel slipas ett blad i taget, vilket hittills skett med ryckvis frammatning mellan slipningsoperationerna. Korta sågblad för handsågar kan också slipas med fasade tänder i paket som måste uppriktas i precisionsfixturer mellan varje slipningsoperation, och har starka begränsningar ifråga om tandform.

Uppfinningen avser ett sätt och en anordning för slipning av bandsàgar och liknande verktyg i sammanhängande bandform, varvid bandet är kontinuerligt rörligt, och gruppvis ordnade tänder med oregelbundna avstånd och faser kan framställas. eskr'vnin v u innin e 'y 10 15 20 25 30 35 3 462 25 En bandformig såg består av ett stålband i vars kant man slipar tandluckor, så att det mellan tandluckorna kvarstående materialet bildar sàgens tänder. Tandluckorna kan även formas genom att en del av stålbandets material avlägsnas genom stansning, varefter tandluckorna får sin slutliga form genom slipning. Band med slipad tandad kant används även vid stansning av kartong för att ge rivanvisningar och för att stansa fiberförstärkt material.

Enligt uppfinningen matas ett eller ett fåtal stålband med kontinuerlig linjär rörelse genom en slipmaskin. De slipskivor som skall utforma tandluckorna är monterade på en i förhållande till maskinens fundament rörlig brygga, som kan uppbära flera slipskivor, där varje slipskiva kan ha en egen axel. Bryggans längdriktning överensstämmer i huvudsak med stålbandens rörelseriktning. Slipskivornas axlar kan ha godtycklig riktning, men är i enklaste fall parallella med bryggans längdriktning.

Drivmotorer för slipskivorna kan vara monterade på bryggan, speciellt om de utföres med låg vikt och små dimensioner.

Motorer med större vikt placeras företrädesvis på maskinens fundament med momentöverföring till bryggan via böjliga axlar eller kuggremmar.

Bryggan bringas att utföra en oscillerande rörelse i förhållande till maskinens fundament. Varje punkt på bryggan rör sig då i en cirkulär eller elliptisk bana i ett med bandets yta parallellt plan. Rörelsen åstadkommes exempelvis genom att bryggan är styrd av två eller fler mot bandets yta vinkelräta axlar med excenterskivor eller vevar.

Genom att rörelsen är roterande eller sammansatt av roterande rörelser kan den utbalanseras genom lämpligt anbragta motvikter, vars storlek anpassas till bryggans och slipskivornas vikt.

Slipmaskinens anordning beskrives här under förutsättning 10 15 20 25 30 35 ffófll 523 4 att bandets plan är vertikalt och dess rörelseriktning horisontell. Bryggan placeras då lämpligen över bandet för att medge enklaste utbyte av slipskivor. Om begränsningar av maskinens höjd eller hänsyn till annan utrustning för hantering av bandet motiverar det kan bandets plan väljas horisontellt med bryggan vid sidan av bandet utan att man frångår uppfinningstanken.

Sågtänder utan faser erhålles genom att slipskivorna placeras med axeln parallell med bandets rörelseriktning och i bandets plan. Slipskivorna är rotationssymmetriska med en profil som bestämmes av den önskade tandformen. Sidofaser och toppfaser åstadkommas genom slipskivor vars axlar är parallella med bandet men sidoförskjutna. Om endast ett fåtal tänder skall ha faser eller sidoegg kan dessa bearbetas genom slipskivor, slipstift eller roterande filar med axeln i vinkel mot bandet.

Om bryggans rörelse är cirkulär och bandets hastighet anpassas så att den överensstämmer med bryggans hastighet i tangentiell riktning vid dess nedersta läge, kommer bryggan och slipskivorna att i förhållande till punkter på bandet beskriva en cykloidrörelse, varvid slipskivornas profil i sitt nedersta läge momentant är stillastående i förhållande till punkter på bandet och dess relativrörelse till och från detta läge är vertikal. Härigenom minskar skivornas nedmatningshastighet när tandens profil är fullt utbildad, så att man automatiskt får en finslipning. Vid detta arbetssätt överensstämmer slipskivornas profil med tandluckornas.

Cykloidkurvan är emellertid ganska flack utom vid själva vändpunkterna, och vid slipning av tänder med starkt lutande kanter måste tandhöjden vara liten jämfört med oscillationsrörelsens radie. Vid 30 grader spånvinkel kan tandhöjden vara lika med radien, vid 20 grader halva radien och vid 15 grader en tredjedel av radien. Vid ovannämnda arbetssätt måste alltså radien och den därav beroende 10 15 20 25 35 CA NJ gm BJ LN 5 längdmatningen per varv bli stora.

För att kunna slipa tänder med starkare lutning eller med positiv spánvinkel är det möjligt att mata fram bandet långsammare än bryggans tangentiella hastighet, och låta de branta eller underskurna tandkanterna slipas fram gradvis av hörnen på flata eller skålformiga slipskivor, vars profil icke överensstämmer med tandluckornas, utan måste beräknas.

De tandformer som kan erhållas med detta arbetssätt är dock begränsade.

En annan möjlighet att tillverka tänder med brantare lutning än vid ren cykloidrörelse år att låta bryggan osoillera med elliptisk rörelse. Vid slipning av symmetriska spetsiga tänder låter man ellipsens längre axel vara vinuelrät mot bandets rörelse.

Om man låter ellipsens axel luta kan man slipa osymmetriska tänder som bara åt ena hållet har brant lutning eller positiv spánvinkel. Detta är det normala utförandet hos bandsågar. Med detta arbetssätt har man stor frihet i val av tandprofil, och slipskivans profil överensstämmer med tandluckans, vilket underlättar skärpning och kontroll. Man får också den tidigare nämnda finslipningen genom att matningen minskas vid nedersta läget.

Den elliptiska oscillationsrörelsen hos bryggan kan åstadkommas med olika mekaniska anordningar. Den kan avvika något från en ellips i sträng matematisk mening, men det blir då något svårare att balansera ut vibrationerna. vid en sådan anordning bestämmes rörelsen av en punkt på en länk vars ena ände utför en cirkelrörelse och vars andra ände utför en linjär fram- och återgående rörelse. Ellipsens lutning och bredd kan då varieras genom den linjära rörelsens lutning och punktens läge på länken.

Enligt en annan anordning bestämmas den elliptiska oscillationsrörelsen genom överlagring av två cirkulära 10 15 20 25 30 35 462 523 6 prörelser med motsatt rotationsriktning, varvid ellipsens bredd bestämmes av skillnaden i de cirkulära rörelsernas radie, och lutningen av deras inbördes vinkelläge.

Vid cirkulär liksom vid elliptisk oscillationsrörelse krävs att bryggan är understödd i minst tvâ punkter som utför samma rörelse.

Vid bestämmande av slipskivornas profil måste hänsyn tas till att de ytor som möts i en tandspets måste utformas vid två skilda tillfällen för kontakt mellan slipskivan och bandet för att tandspetsen skall bli skarp. Detta innebär i allmänhet att den sammanlagda tjockleken av slipskivorna på en axel motsvarar dubbla cykloidkurvans period minus en tand.

Bryggan eller en del av bryggan innefattande slipskivorna görs företrädesvis avtagbar från maskinen för att underlätta skärpning och justering av slipskivorna, och för att minska tiden för omställning till annan tandform.

Uppfinningen skall här beskrivas mer detaljerat med hänvisning till figurerna. Figur 1 visar översiktligt stálbandet och bryggan med de på denna monterade slipskivorna. Bandet 10 av stål lindas av från en haspel 11, dras genom slipmaskinen av ett matarverk 14, som även utgör stöd för bandet under slipningen, varefter det färdigtandade bandet 12 lindas upp pä en haspel 13.

Ovanför bandet är bryggan 15 placerad, och den bär upp slipskivan 16 med dess motor 18 och lagring 17, samt eventuellt vinkelställda slipspindlar 30 för slipning av sidoeggar eller faser. Bryggan utför en oscillationsrörelse, genom att den vilar med sina hörn i kullager på excenterskivor 19 som är fästade på axlar 20. Axlarna 20 roteras synkront med varandra och i ett fast förhållande till frammatningshastigheten hos matarverket 14, så att bandet med jämn hastighet utan uppehåll matas fram en bestämd längd för varje varv av axlarna 20.

W 10 15 20 25 30 35 525 Frammatningshastigheten hos matarverket 14 är högst lika med den tangentiella hastigheten i oscillationsrörelsen hos bryggan 15, och lägst halva denna hastighet. 7 frö? Synkroniseringen mellan axlarna 20 inbördes och matarverket 14 kan ske på rent mekanisk väg med kugghjul och kuggremmar eller med elektronisk avkänning av hastigheterna.

Slipskivans motor kan även vara fast monterad på maskinens fundament och driva slipskivan via kuggremmar.

Figur 2 visar relationen mellan bandet och slipskivan 16 i det fall att bryggans rörelse är cirkulär med en tangentialhastighet som är lika med bandets frammatningshastighet, samt exempel på en möjlig skivprofil 21 och med denna erhållen tandprofil. Om det otandade bandet 10 matas in i slipmaskinen från vänster och det det färdigtandade bandet 12 matas ut till höger, kommer varje punkt på bryggan 15 och slipskivan 16, däribland exempelvis en upphöjd às 24 på slipskivans profil 21 att i förhållande till punkter på bandet beskriva en cykloidkurva 22 från höger till vänster. Tandprofilen i exemplet består av en återkommande grupp av sex tänder med olika avstånd.Slipskivans tjocklek i exemplet är dubbla periodlängden hos cykloidkurvan 22. Varje längdavsnitt av bladet beröres då av slipskivan 16 två gånger. Den första gången slipar åsar 23, 24, 25 på slipskivans vänstra hälft tre tandluckor som inte ligger omedelbart intill varanšra, och den andra gången slipar åsar 26, 27, 28 på slipskivans högra hälft de övriga tre tandluckorna.

Figur 3 visar relationen mellan bandet och slipskivan i ett fall då bandets frammatningshastighet är reducerad till 70 % av tangentialhastigheten i oscillationsrörelsen exempelvis genom att radien i oscillationsrörelsen ökats. I förhållande till punkter på bandet kommer då en punkt på slipskivans profil att beskriva en kurva 31 från höger till vänster som för varje period bildar en liten sluten ögla 32. Genom att avstå från den finslipning som automatiskt sker om hela 10 15 20 25 30 35 462 525 s tandprofilen som i figur 2 blir färdigslipad när slipskivan är i sitt nedersta läge, kan man gradvis utforma olika delar av tandprofilen under en oscillationsperiod, och speciellt slipa de ytor 33, 34 som möts i en tandspets vid olika tidpunkter under samma period. Härigenom behöver slipskivan inte vara tjockare än periodlângden. Man vinner dessutom en möjlighet att slipa tänder med positiv spànvinkel át en eller två riktningar. Slipskivans profil 34 kommer i detta fall icke att överensstämma med tandluckornas profil 35, utan måste beräknas.

Figur 4 visar relationen mellan slipskivan och bandet i ett fall då oscillationsrörelsen är elliptisk med lutande axel, och frammatningshastigheten hos bandet är lika med tangentialhastigheten i bryggans nedersta läge. Ellipsens höjd är dubbelt så stor som bredden, och lutningen är 30 grader. I förhållande till punkter på bandet kommer då en punkt på slipskivans profil att beskriva en osymmetrisk kurva 41 som är brantare än en cykloidkurva. I figur 4 visas ett exempel pà en tandform med tre tänder på periodlängden, varvid slipskivans tjocklek motsvarar dubbla periodlângden minus en tand. Vid det första tillfälle ett visst avsnitt av bandet beröras av slipskivan slipas två tandluckor 42, 43 av åsar på slipskivans vänstra del, och vid det andra tillfället avsnittet beröres slipas den mellanliggande tandluckan 44 av en ås på slipskivans högra del. Figur 4 visar ett fall med lika tandavstànd, men liksom i figur 2 kan man välja olika tandavstånd inom en återkommande grupp med samma längd som perioden hos kurvan 41. Med denna anordning är det möjligt att slipa tänder med positiv spànvinkel i ena riktningen, i figur 4 visat som 10 grader.

Av dessa figurer framgår alltså att cirkulär oscillation med överensstämmelse mellan matningshastighet och tangentialhastighet enligt figur 2 lämpar sig för låga tänder med måttligt branta sidor. Cirkulär oscillation med reducerad matningshastighet enligt figur 3 lämpar sig för tänder med varierande form om sidor med positiv spànvinkel 10 15 20 25 30 35 9 462 525 åtminstone delvis har form som öglorna 32 på kurvan 31 för relativrörelsen. Elliptisk oscillation enligt figur 4 lämpar sig för höga tänder med branta sidor eller positiv spánvinkel i en riktning.

Figur 5 visar en utförandeform av bryggans lagring, som får bryggan 15 att utföra en elliptisk oscillationsrörelse.

Axeln 51 är lagrad i maskinens fundament och roteras i ett fast förhållande till frammatningshastigheten. Den är försedd med excentrar eller vevar 52 som ger en cirkulär rörelse åt en ände av en länk 53, vars andra ände 54 utför en linjär rörelse. Bryggan 15 är understödd i punkter 55 mellan länkens ändar, och dessa punkter 55 kommer då att utföra en ellipsrörelse vars längre axel motsvarar diametern hos cirkelrörelsen vid excentern 52, och har en lutning motsvarande den linjära rörelsen i andra änden 54.

Den kortare axelns längd beror pá avståndet mellan punkten 55 och andra änden 54, och blir mindre när detta avstånd minskar. Bryggan 15 bärs upp av minst två likadana länkar 53, med samma riktning pâ den linjära rörelsen, med samma diameter på cirkelrörelsen, och med synkroniserad rotation hos axlarna 51.

Ett flertal andra metoder att åstadkomma rörelse av ellipstyp är tänkbara, exempelvis motroterande excentrar och planetväxlar. Likaså är det förenligt med uppfinningen att bryggan placeras under eller vid sidan av bandet, och att bandets plan är horisontellt eller lutande.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 10

1. Sätt för tillverkning genom slipning av tänder pá kanten av ett band av metall i kontinuerlig rörelse, varvid mellanrummen mellan tänderna formas av en eller flera slipskivor eller slipspindlar k ä n n e t e c k n a t av att slipskivornas (16) axel och lagring utför en oscillationsrörelse i en sluten kurva i ett plan parallellt med bandets (10) plan, och att axeln till minst en slipskiva är parallell med bandets rörelseriktning.

2. Sätt enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att den slutna kurvan är ellipsliknande med höjd som är större än bredden.

3. Sätt enligt krav l k ä n n e t e c k n a t av att den slutna kurvan är cirkulär.

4. Sätt enligt något av kraven 1 - 3 k ä n n e t e c k n a t av att slipskivan (16) eller slipspindeln bâres av en oscillerande brygga och att bandets (10) hastighet är lika med eller mindre än den momentana hastigheten hos bryggan (15) i det läge då bryggan är närmast bandet.

5. Sätt enligt krav 4 k ä n n e t e c k n a t av att bandets (10) hastighet är högst 100 % och lägst 50 % av den momentana hastigheten hos bryggan (15) i det läge då bryggan är närmast bandet.

6. Anordning för framställning genom slipning av tänder i kanten av ett band (10) av metall i kontinuerlig rörelse, innefattande ett fundament, en anordning (14) för kontinuerlig frammatning av bandet (10), en i förhållande till fundamentet rörlig brygga (15), en eller flera på bryggan monterade slipskivor (16) eller slipspindlar (30), och en mekanism för styrning av bryggans (15) rörelse i förhållande till fundamentet, 10 15 20 25 30 11 462 523 k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen är anordnad att ge bryggan (15) en oscillationsrörelse i en sluten kurva i ett plan parallellt med bandets (10) plan.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen innefattar bärlager (l9,52) som är excentriskt placerade på roterbara axlar (20,51).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att mekanismen innefattar minst två mot bandets plan vinkelräta och med samma hastighet roterande axlar (20,51) med i förhållande till axlarna excentriskt placerade bärlager.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att axlarnas (20,51) rotationshastighet år proportionell mot bandets (10) frammatningshastighet.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att bryggan (15) direkt uppbäres av de excentriskt placerade bärlagren (19).

11. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att bryggan uppbäres av länkar (53) som vardera i en punkt uppbäres av ett av de exoentriskt placerade bärlagren (52) och i en annan punkt (54) av en linjär styrning.

12. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att på bryggan (15) placerade slipspindlar (30) är försedda med slipstift eller roterande filar för skärpning av tândernas sidoeggar.