WO2000066307A1 - Positioniervorrichtung, insbesondere für sägeblätter an einer sägeblattbearbeitungsmaschine - Google Patents

Positioniervorrichtung, insbesondere für sägeblätter an einer sägeblattbearbeitungsmaschine Download PDF

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WO2000066307A1
WO2000066307A1 PCT/DE2000/001355 DE0001355W WO0066307A1 WO 2000066307 A1 WO2000066307 A1 WO 2000066307A1 DE 0001355 W DE0001355 W DE 0001355W WO 0066307 A1 WO0066307 A1 WO 0066307A1
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WO
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finger
positioning device
saw blade
drive
base support
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PCT/DE2000/001355
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French (fr)
Inventor
Willi Motzer
Harry Rein
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Walter Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D63/00—Dressing the tools of sawing machines or sawing devices for use in cutting any kind of material, e.g. in the manufacture of sawing tools
    • B23D63/005—Workpiece indexing equipment specially adapted to form part of sawing tool dressing machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D63/00—Dressing the tools of sawing machines or sawing devices for use in cutting any kind of material, e.g. in the manufacture of sawing tools
    • B23D63/08—Sharpening the cutting edges of saw teeth
    • B23D63/12—Sharpening the cutting edges of saw teeth by grinding
    • B23D63/14—Sharpening circular saw blades

Definitions

  • the invention relates to a positioning device which is used in particular for the defined step-by-step positioning of saw blades on a saw blade processing machine, for example a saw tooth grinding machine.
  • the saw blades are inserted into a processing machine provided for this purpose.
  • a processing machine provided for this purpose.
  • a number of processing machines are available for tooth pitch and cutting material.
  • the machines can have several processing stations and can be automated differently, with NC-controlled processing machines being of great importance.
  • a processing machine should be versatile. In addition to flexibility, a high positioning accuracy is usually required.
  • the saw blade In order to achieve high machining accuracy, the saw blade must be transferred precisely to the position specified in relation to the machining tool, for example the grinding wheel, and held therein. When saw blade teeth are ground, exact alignment must be carried out for each tooth to be machined. Alignment should be automatic and quick.
  • a feed device for intermittently rotating a circular saw blade which has a pawl carrier with a pivotably mounted feed pawl and a handlebar mounted on the pawl carrier.
  • the handlebar is used to swivel the saw blade in the feed direction and is pivotally mounted on a handlebar carriage which can be adjusted radially to the saw blade axis by an adjustable actuator to adapt to different saw blade diameters.
  • a further linear drive is provided on the pawl carrier for advancing the saw blade.
  • feed device is known from DE 32 30 277 C2, from which the present invention is based. Accordingly, large pawls are required for large circular saw blades that are stable enough not to suffer any elastic deformations. But they are also heavy and sluggish. For smaller circular saw blades, however, the inertia of the device should remain as low as possible.
  • the feed pawl is rigidly attached to a pawl carrier in the device disclosed in DE 32 30 277 C2 in order to increase the stability. This can be pivoted together with a guide body and a linear drive and can be moved back and forth in a guide of the guide body in the circumferential direction of the circular saw blade by the latter.
  • the guide body is supported by a handlebar, which is also arranged pivotably and whose effective length can be changed by means of a second linear drive.
  • the guide body can be swiveled by changing the effective length of the handlebar.
  • the feed pawl By superimposing the feed movement of the pawl carrier, the feed pawl can be moved on the path curve specified for advancing the circular saw blade.
  • the guide body and the handlebar are swiveled and rotated against each other at the support point.
  • the positioning device should in particular be designed as simply as possible and be versatile.
  • the positioning device has a finger carrier which is arranged in or on a pivotably mounted base carrier and carries a finger which serves for the defined advancement of a saw blade.
  • the finger carrier can be moved back and forth in the direction of its longitudinal axis with respect to the base carrier by means of a linear drive device.
  • a swivel drive device designed as a rotary drive is provided for swiveling the base support, in which the rotary movement of the drive source is converted proportionally into a swivel movement of the base support.
  • the swiveling movement can serve, for example, to adapt to the saw blade size and the linear movement as a feed movement.
  • a simply designed positioning device with a stationary and a moving drive (or alternatively two stationary drives) is created, with which any desired desired trajectory curve can be traversed by superimposing the linear radial feed movement and the swiveling movement of the finger.
  • the positioning device accordingly has at least one stationary drive, which participates in the generation of the path curve, which reduces the number of guides, bearings or joints. The sum of the leadership games, camp games or joint games is reduced.
  • the finger can be fixed or pivoted and attached to the toothing of the saw blade, i.a. grasp the tooth face of a saw blade tooth.
  • the saw blade can be defined, advanced around one or more saw teeth and precisely positioned. This enables good machining results.
  • the finger is pivoted or pressed out of the interdental space either by means of a drive or against a spring and inserted into the next interdental space.
  • a rigid finger can be moved in a flat curve by means of the drives.
  • the control is particularly simple with this positioning device.
  • the relationship between the pivoting movement of the finger or base support and the rotary movement of the drive source is linear.
  • the angular position of the base bracket is directly proportional to the angle of rotation of the drive source, the transmission ratio is constant.
  • the base support can be arranged as desired within a processing station or machine with respect to the saw blade. It can be arranged both inside and outside the saw blade circumference.
  • the pivot axis of the base support is preferably parallel to the central saw blade axis.
  • the arrangement of the basic Carrier has no influence on the constant power and torque transmission from the drive source of the swivel drive device to the base carrier. This is also the case when saw blades with different diameters or sizes are processed.
  • the positioning device can be used universally in terms of saw blade size, tooth shape and tooth pitch. In every swivel position of the basic carrier, the drive or braking torque of the motor is transferred equally well to the basic carrier.
  • Both the linear feed movement of the finger and its swiveling movement (if present), as well as the swiveling of the base support can be controlled jointly, preferably by a single central control device.
  • the design of the control is straightforward because simple, linear relationships between the rotary drive and the pivoting of the base support apply.
  • a control program can automatically determine and control the feed as well as the swivel angle of the finger carrier and thus the necessary rotary movement of the drive source of the swivel drive device.
  • Means for example magnetic or optoelectronic sensors (light barriers), could also be provided with which the saw blade could be automatically detected and its data transferred to the program for evaluation.
  • a sensor interacting with the finger can also be used to determine the toothing. The finger then serves, as it were, as a sensor for scanning the toothing.
  • the feed movement of the finger carrier is brought about by a linear motor and its pivoting movement is achieved with the aid of a gear, preferably a belt transmission, for example a toothed belt transmission.
  • a gear preferably a belt transmission, for example a toothed belt transmission.
  • a toothed belt wraps around the output pinion of a stepper motor and a belt pulley, which is connected to the basic carrier in a rotationally fixed manner. The implementation is constant regardless of the swivel position.
  • a gear transmission can also be used to convert the rotary movement of the output of the drive source into the pivoting movement of the base support.
  • the linear adjustment of the finger is additionally derived from a stationary rotary drive.
  • the rotary movement of a drive source at least when the base carrier is at rest, is converted proportionally into a linear feed movement of the finger carrier.
  • any gear can serve to transmit this rotary movement to a gear wheel. This comes into engagement with a tooth profile formed on the finger carrier and generates the linear feed movement of the finger carrier.
  • two stationary axes of rotation are to be controlled.
  • FIG. 1 is a processing machine for treating saw blades with a positioning device according to the invention, in a perspective, partially schematic, partial view,
  • FIG. 2 shows the processing machine according to FIG. 1 with a saw blade, in a detail view
  • FIG. 3 shows a plan view of a positioning device according to the invention, in a simplified, schematic, enlarged view compared to FIG. 1, and
  • Fig. 4 shows a modified embodiment of a positioning device according to the invention, in plan view, in a simplified and schematic representation.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a processing machine 1, which is used in particular for grinding circular saw blades.
  • the processing machine 1 has a suitable processing tool 2, for example a grinding head 3 with a grinding wheel 4.
  • the grinding head 3 can be moved in several directions with the aid of an NC control in order to be able to sharpen the tooth face and / or back of teeth of a circular saw blade 5 (FIG. 2).
  • a receptacle 6, which has a projecting arbor 7 for centering the circular saw blade 5, is used to support the saw blade.
  • a pair of clamping jaws 8 (8a, 8b) serve to fix the position of the circular saw blade 5, which clamp the circular saw blade 5 for processing between them.
  • the receptacle 6 is carried by a slide 9 which belongs to a linear guide 10. It is slidably mounted on two guide rails 11, 12 and mounted transversely to an axis of rotation A of the receptacle 6 via a spindle gear 14.
  • the spindle gear 14 is connected to an electric drive which is controlled by the control device. The mounting of the receptacle 6 on the carriage 9 allows the grinding location for different saw blades to be fixed.
  • a positioning device 19 is provided in the processing machine 1 to further rotate the circular saw blade 5 in order to successively grind some or all of its teeth.
  • This contains a finger 20 which is brought into engagement with individual teeth of the circular saw blade 5 and is moved by one or more tooth pitches in the circumferential direction of the saw blade 5 or in the X direction. in order to transfer certain teeth exactly into the grinding position one after the other.
  • the individual elements of the processing machine are aligned essentially horizontally.
  • the circular saw blade 5 lies on a flat surface of the receptacle 6, its central axis A is perpendicular to it.
  • the positioning device 19 is preferably arranged such that the finger 20 can reach into the interdental spaces from one side of the circular saw blade 5.
  • the positioning device is enlarged and illustrated in more detail, somewhat schematically.
  • the finger 20 is held by an essentially rod-shaped finger carrier 21 which is arranged and guided in a longitudinally displaceable manner in a base carrier 22 (X 1 ). Its longitudinal and feed axis V is essentially perpendicular to the central saw blade axis A.
  • a linear drive device 24 which has a first drive source 26, for example a linear motor, whose output 27 with the finger carrier serves to move the finger carrier 21 back and forth in the direction of the feed axis V.
  • the finger carrier 21 is rigidly connected.
  • the feed movement of the finger carrier 21 is preferably controlled by means of a control device, not shown in the figures.
  • the base support 22 is pivotally mounted about an axis B which is spaced from the central axis A of the saw blade 5 and is preferably arranged parallel to the latter. Together with the base support 22, the finger support 21 and thus the finger 20 and the linear drive device 24 are also pivoted about the axis B.
  • the rotation of the base support 22 is caused by a swivel drive device 28, which is designed as a rotary drive and has a second drive source 29, which is suitably formed by a stepper motor or servomotor 30.
  • the swivel drive device 28 also includes a gear 31 with which the rotational movement of the output of the second drive source 29 is converted proportionally into a swivel movement of the base support 22.
  • the gear 31 is, for example, a Zahrie en gear, with a toothed belt 32, which is an output pinion
  • a constant torque transmission is ensured with the aid of the swivel drive device 28.
  • the finger 20 is preferably not rigidly mounted on the finger carrier 21 but rather can be pivoted about a pivot axis S, which is preferably oriented at right angles to the axes A and B and thus lies parallel to the saw blade plane.
  • the pivoting movement can be caused by a separate drive, for example a pneumatic cylinder, the piston rod 41 of which is connected to the finger 20.
  • the control device controls the pneumatic cylinder and thus the pivoting position of the finger 20, which is resilient is biased to a position in which the pin 23 engages in an interdental space.
  • a sensor device 42 detects the position of the finger 20, at least distinguishing whether the finger 20 is in an interdental space or is lifted out of it or pushed out.
  • the position of the finger 20 is transmitted to the control device. It can optionally be provided that this determines the tooth pitch from this.
  • the positioning device 19 described so far operates as follows:
  • the saw blade 5 is mounted on the receptacle 6 and the processing of a tooth of the saw blade 5 is completed, after which this has been released for rotation by the clamping jaws 8.
  • the saw blade should be turned one or more teeth.
  • the finger 20 is in a lowered position in which it remains during the machining of the saw blade 5 in order not to hinder access to the tooth.
  • the finger 20 is released (pneumatic cylinder) and moves into the space between the teeth.
  • the drive device 24 By actuating the drive device 24, it is brought into engagement with a tooth face of a tooth.
  • the finger 20 is then moved on a circular path around the central saw blade axis A (or, if necessary, also on a linear path).
  • the finger 20 pushes the tooth in front of it until a tooth to be machined is brought exactly into the associated machining position.
  • the feed movement is created by superimposing one of them Drive 30 caused swiveling movement of the base support 22 and a linear feed movement of the finger support 21 by the drive 25.
  • the finger 20 is lifted from the tooth flank and guided out of the tooth space by actuation of the pneumatic cylinder and conveyed back into the rest position.
  • the positioning can be carried out very quickly and precisely.
  • the modified embodiment of the positioning device 19 according to the invention shown in FIG. 4 differs from that shown in FIGS. 1, 2 and 3 only in the design of the linear drive device 24. As far as there is agreement with the above-described embodiments according to FIGS. 1 to 3, based on the same reference numerals to the above description.
  • the linear drive device 24 according to FIG. 4 is designed as a rotary drive.
  • a stepper motor or a servomotor 45 is provided as the drive source 26 thereof.
  • a gear transmission or a traction mechanism 46 which is advantageously designed similarly to the traction mechanism transmission 31, is used for transmitting the torque from a pinion 47 to a wheel 48 rotatably mounted on the base support 22.
  • a gear wheel 50 is connected to this in a rotationally fixed manner. It meshes with a guide element 51 which has a tooth profile, which is fastened to the finger carrier 21 and is displaceably guided with it in relation to the base carrier 22 in the direction of the feed axis V.
  • the rotary movement of the wheel 48 is converted into a linear feed movement of the finger carrier 21. set, the feed width being proportional to the change in the angle of rotation of the output pinion 47.
  • the movement of the finger 20 is obtained in this embodiment of the invention by controlling the two axes of rotation of the two drives.
  • a positioning device 19 provided in particular for circular saw blades 5 on a saw blade processing machine 1 has a finger carrier 21 with a finger 20, which is used for the defined advancement of the saw blade 5.
  • the finger carrier 21 is arranged in a pivotably mounted base carrier 22, so that it can be moved longitudinally with respect to this.
  • the linear feed movement of the finger carrier 21 is brought about by means of a linear drive device 24, and the pivoting movement of the base carrier 22 is brought about by a pivot drive device 28.
  • the swivel drive device 28 is designed as a rotary drive. A rotary movement of the drive source 29 of the swivel drive device 28 is converted proportionally into a swivel movement of the base support.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine insbesondere für Kreissägeblätter (5) an einer Sägeblattbearbeitungsmaschine (1) vorgesehene Positioniervorrichtung (19) weist einen Fingerträger (21) mit einem Finger (20) auf, der zum definierten Vorschieben des Sägeblatts (5) dient. Der Fingerträger (21) ist in einem schwenkbar gelagerten Grundträger (22), in Bezug auf diesen längsverschiebbar angeordnet. Die lineare Vorschubbewegung des Fingerträgers (21) wird mittels einer Linearantriebseinrichtung (24), die Schwenkbewegung des Grundträgers (22) durch eine Schwenkantriebseinrichtung (28) hervorgerufen. Die Schwenkantriebseinrichtung (28) ist als Drehantrieb ausgebildet. Eine Drehbewegung der Antriebsquelle (29) der Schwenkantriebseinrichtung (28) wird dabei proportional in eine Schwenkbewegung des Grundträgers umgestzt.

Description

Positioniervorrichtunσ. insbesondere für Sägeblätter an einer Säσeblattbearbeitunσsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung, die insbesondere zum definierten schrittweisen Positionieren von Sägeblättern an einer Sägeblattbearbeitungsmaschine, bspw. einer Sägezahnschleifmaschine, dient.
Zur Bearbeitung von Sägeblättern, insbesondere zum Schärfen oder Schleifen von Zähnen, werden die Sägeblätter in eine dafür vorgesehene Bearbeitungsmaschine eingesetzt. Je nach Schleifaufgabe und entsprechend den unterschiedlichen Ausführungen der Sägeblätter in Größe, Zahnform, Zahnteilung und Schneidenmaterial steht hierzu eine Reihe von Bearbeitungsmaschinen zur Verfügung. Die Maschinen können mehrere Bearbeitungsstationen aufweisen und unterschiedlich automatisiert sein, wobei NC-gesteuerte Bearbeitungsmaschinen große Bedeutung haben.
Im Hinblick auf die Sägeblattgröße, Zahngeometrie und Schliffart soll eine Bearbeitungsmaschine vielseitig sein. Neben Flexibilität ist meist ein eine hohe Positioniergenauigkeit gefordert.
Um eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit zu erzielen, muss das Sägeblatt präzise in die in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug, bspw. die Schleifscheibe, vorgegebene Stellung überführt und darin gehalten werden. Beim Schleifen von Sägeblattzähnen muss eine exakte Ausrichtung für jeden zu bearbeitenden Zahn vorgenommen werden. Die Ausrichtung soll automatisch und schnell erfolgen.
Aus der DE 30 48 738 C2 ist eine Vorschubeinrichtung zum intermittierenden Drehen eines Kreissägeblatts bekannt, die einen Klinkenträger mit einer schwenkbar gelagerten Vorschubklinke und einen an den Klinkenträger gelagerten Lenker aufweist. Der Lenker dient der Schwenkung des Sägeblatts in Vorschubrichtung und ist an einem Lenkerschlitten schwenkbar gelagert, der zur Anpassung an unterschiedliche Sägeblattdurchmesser von einem regelbaren Stellantrieb radial zur Sägeblattachse verstellbar ist. Zum Weiterschalten des Sägeblatts ist ein weiterer linearer Antrieb an dem Klinkenträger vorgesehen. Beim Weiterschalten wird die zum Eingreifen an die Zahnflanken verwendete Vorschubklinke mittels Hydraulikzylinder ge- schwenkt und auf diese Weise aus dem Zahnzwischenraum herausgehoben oder in diesen hinein gesenkt.
Eine andere Vorschubeinrichtung ist aus der DE 32 30 277 C2 bekannt, von der die hier vorliegende Erfindung ausgeht. Demnach sind für große Kreissägeblätter große Klinken erforderlich, die stabil genug sind, um keine elastischen Verformungen zu erleiden. Damit sind sie aber auch schwer und träge. Für kleinere Kreissägeblätter sollte die Massenträgheit der Vorrichtung jedoch möglichst gering bleiben. Um Abhilfe zu schaffen, ist zur Erhöhung der Stabilität deshalb bei der in der DE 32 30 277 C2 geoffenbarten Vorrichtung die Vorschubklinke starr an einem Klinkenträger befestigt. Dieser ist gemeinsam mit einem Führungskörper sowie einem Linearantrieb schwenkbar und vom Letzteren in Umfangsrichtung des Kreissägeblattes in einer Führung des Führungskörpers hin und her bewegbar. Der Führungskörper wird durch einen Lenker abgestützt, der ebenso schwenkbar angeordnet ist und dessen wirksame Länge mittels eines zweiten Linearantriebs veränderbar ist. Durch Verändern der wirksamen Länge des Lenkers lässt sich der Führungsköper schwenken. Durch Überlagerung der Vorschubbewegung des Klinkenträgers lässt sich die Vorschubklinke auf der zum Weiterschalten des Kreissägeblatts vorgegebenen Bahnkurve bewegen. Dabei werden der Führungs- körper sowie der Lenker jeweils geschwenkt und im Abstütz- punkt gegeneinander verdreht.
Neben den- zwei Linearachsen der Antriebe sind noch drei Drehpunkte in dem System enthalten. Der Zusammenhang zwischen Antriebsbewegung und Schwenkbewegung des Führungskörpers ist bei unterschiedlich großen Sägeblättern wegen der unterschiedlichen Winkelverhältnisse zwischen Linearantrieb und Führungskörper unterschiedlich.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine zweckmäßige Positioniervorrichtung zu schaffen, die die oben angegebenen Anforderungen zu erfüllen und die Nachteile zu beseitigen vermag. Die Positioniervorrichtung sollte insbesondere möglichst einfach gestaltet und vielseitig verwendbar sein.
Diese Aufgabe wird mit der Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung weist einen Fingerträger auf, der in oder an einem schwenkbar gelagerten Grundträger angeordnet ist und einen Finger trägt, der zum definierten Vorschieben eines Sägeblatts dient. Der Fingerträger ist mittels einer Linearantriebseinrichtung in Bezug auf den Grundträger in Richtung seiner Längsachse hin und her bewegbar. Zum Schwenken des Grundträgers ist eine als Drehantrieb ausgebildete Schwenkantriebseinrichtung vorgesehen, bei der die Drehbewegung der Antriebsquelle proportional in eine Schwenkbewegung des Grundträgers umgesetzt wird. Die Schwenkbewegung kann bspw. zur Anpassung an die Sägeblattgröße und die Linearbewegung als Vorschubbewegung dienen.
Es wird eine einfach gestaltete Positioniervorrichtung mit einem ruhenden und einem mitbewegten Antrieb (oder alternativ zwei ruhenden Antrieben) geschaffen, mit denen durch Überlagerung der linearen radialen Vorschubbe- wegung und der Schwenkbewegung des Fingers auch eine beliebige, gewünschte Bahnkurve durchfahren werden kann. Die Positioniervorrichtung weist demnach wenigstens einen, bei der Erzeugung der Bahnkurve mitwirkenden, ruhenden Antrieb auf, was die Anzahl von Führungen, Lagern oder Gelenken reduziert. Die Summe der Führungsspiele, Lagerspiele oder Gelenkspiele wird dadurch reduziert.
Der Finger kann starr oder schwenkbar gelagert sein und an der Verzahnung des Sägeblatts, i.a. an der Zahn- brust eines Sägeblattzahns angreifen. Das Sägeblatt kann definiert, um ein oder mehrere Sägezähne vorgeschoben und präzise positioniert werden. Dies ermöglicht gute Bearbei- tungsergebnisse .
Nach dem Positionieren eines Sägeblattzahns wird der Finger entweder mittels eines Antriebs oder gegen eine Feder aus dem Zahnzwischenraum herausgeschwenkt bzw -gedrückt und in den nächsten Zahnzwischenraum hineingeführt. Alternativ kann ein starrer Finger in einer ebenen Kurve mittels der Antriebe bewegt werden.
Die Steuerung ist bei dieser Positioniervorrichtung besonders einfach. Der Zusammenhang zwischen der Schwenkbewegung des Fingers oder Grundträgers und der Drehbewegung der Antriebsquelle ist linear. Die Winkelstellung des Grundtragers ist direkt proportional zum Drehwinkel der Antriebsquelle, das Übersetzungsverhältnis ist konstant.
Der Grundträger kann innerhalb einer Bearbeitungs- station oder -maschine in Bezug auf das Sägeblatt beliebig angeordnet sein. Er kann sowohl innerhalb des Sägeblat - umfangs als auch außerhalb desselben angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Schwenkachse des Grundträgers zu der Sägeblattmittelachse parallel. Die Anordnung des Grund- trägers hat keinen Einfluss auf die immer konstante Kraft- und Drehmomentübertragung von der Antriebsquelle der Schwenkantriebeinrichtung auf den Grundträger. Dies ist auch dann der Fall, wenn Sägeblätter mit unterschiedlich großen Durchmessern oder Größen bearbeitet werden. Die Positioniervorrichtung ist in Bezug auf Sägeblattgröße, Zahnform und Zahnteilung universell verwendbar. In jeder Schwenkposition des Grundträgers wird das Antriebs- oder Bremsmoment des Motors gleich gut auf den Grundträger übertragen.
Sowohl die lineare Vorschubbewegung des Fingers als auch seine Schwenkbewegung (falls vorhanden), wie auch die Verschwenkung des Grundträgers können, vorzugsweise von einer einzigen zentralen Steuereinrichtung, gemeinsam gesteuert werden. Die Auslegung der Steuerung ist unkompliziert weil einfache, lineare Zusammenhänge zwischen dem Drehantrieb und der Schwenkung des Grundträgers gelten.
Nach Eingabe oder Messung der Sägeblattgröße sowie evtl. der Verzahnungsart und der gewünschten Schrittweite, d.h. der Anzahl der weiterzuschaltenden Zähne, kann bspw. ein Steuerprogramm automatisch den Vorschub wie auch den Schwenkwinkel des Fingerträgers und somit die notwendige Drehbewegung der Antriebsquelle der Schwenkantriebseinrichtung bestimmen und steuern. Es könnten ferner Mittel, bspw. magnetische oder optoelektronische Sensoren (Lichtschranken) , vorgesehen werden, mit denen das Sägeblatt automatisch erfasst und seine Daten dem Programm zur Auswertung übergeben werden könnten. Zur Bestimmung der Verzahnung kann auch ein mit dem Finger zusammenwirkender Sensor dienen. Der Finger dient dann gewissermaßen als Fühler zum Abtasten der Verzahnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorschubbewegung des Fingerträgers durch einen Linearmotor hervorgerufen und dessen Schwenkbewegung mit Hilfe eines Getriebes, vorzugsweise eines Riemengetriebes, bspw. eines Zahnriemengetriebes, erreicht. Ein Zahnriemen, umschlingt das Abtriebsritzel eines Schrittmotors und eine Riemenscheibe, die mit dem Grundträger drehfest verbunden ist. Die Umsetzung ist unabhängig von der Schwenkstellung konstant .
Es kann- auch ein Zahnradgetriebe zur Umsetzung der Drehbewegung des Abtriebs der Antriebsquelle in die Schwenkbewegung des Grundträgers dienen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich die Linearverstellung des Fingers von einem ruhenden Drehantrieb hergeleitet. Die Drehbewegung einer Antriebsquelle wird, zumindest wenn der Grundträger in Ruhe ist, proportional in eine lineare Vorschubbewegung des Fingerträgers umgesetzt. Es kann, ähnlich wie bei der Schwenkantriebseinrichtung, ein beliebiges Getriebe, dazu dienen, diese Drehbewegung auf eine Zahnradscheibe zu übertragen. Diese kommt mit einem an dem Fingerträger an- geformten Zahnprofil in Eingriff und erzeugt die lineare Vorschubbewegung des Fingerträgers. Bei dieser Ausführungsform sind zwei ortsfeste Rotationsachsen anzusteuern. Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungs- formen der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Bearbeitungsmaschine zur Behandlung von Sägeblättern mit einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung, in einer perspektivischen, teilweise schematisierten, ausschnittsweisen Gesamtansicht,
Fig. 2 die Bearbeitungsmaschine nach Fig. 1 mit einem Sägeblatt, in einer ausschnittweisen Darstellung,
Fig. 3 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung, in einer vereinfachten, schematisierten, gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Darstellung, und
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung, in Draufsicht, in vereinfachter und schematisierter Darstellung.
In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Bearbeitungsmaschine 1 veranschaulicht, die insbesondere zum Schleifen von Kreissägeblättern dient. Die Bearbeitungsmaschine 1 weist ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug 2 wie bspw. einen Schleifköpf 3 mit einer Schleifscheibe 4 auf. Der Schleifkopf 3 ist mit Hilfe einer NC-Steuerung in mehrere Richtungen bewegbar, um Zahnbrust und/oder Zahnrücken von Zähnen eines Kreissägeblatts 5 (Fig. 2) schärfen zu können. Zur Lagerung des Sägeblatts dient eine Aufnahme 6, die ein vorstehendes Aufnahmedorn 7 zur Zentrierung des Kreissägeblatts 5 aufweist. Der Fixierung der Lage des Kreissägeblatts 5 dienen ein Paar Klemmbacken 8 (8a, 8b) , die das Kreissägeblatt 5 zur Bearbeitung zwischen einander klemmen.
Zur Anpassung an unterschiedliche Kreissägeblatt- Durchmesser ist die Aufnahme 6 von einem Schlitten 9 getragen, der zu einer Linearführung 10 gehört. Er ist verschiebbar an zwei Führungsschienen 11, 12 gelagert und über ein Spindelgetriebe 14 quer zu einer Drehachse A der Aufnahme 6 gelagert. Das Spindelgetriebe 14 ist mit einem elektrischen Antrieb verbunden, der von der Steuereinrichtung gesteuert ist. Die Lagerung der Aufnahme 6 an dem Schlitten 9 gestattet es, den Schleifort für unterschiedliche Sägeblätter ortsfest zu lassen.
Zum definierten Weiterdrehen des Kreissägeblatts 5, um sukzessive einige oder alle seiner Zähne zu schleifen, ist in der Bearbeitungsmaschine 1 eine Positioniervorrichtung 19 vorgesehen. Diese enthält einen Finger 20, der mit einzelnen Zähnen des Kreissägeblatts 5 in Eingriff gebracht und um eine oder mehrere Zahnteilungen in Umfangs- richtung des Sägeblatts 5 oder in X -Richtung bewegt wird, um bestimmte Zähne nacheinander exakt in die SchleifPosition zu überführen.
In dem dargestellten Beispiel sind die einzelnen Elemente der Bearbeitungsmaschine im Wesentlich horizontal ausgerichtet. Das Kreissägeblatt 5 liegt auf einer Planfläche der Aufnahme 6, seine Mittelachse A steht senkrecht dazu. Die Positioniervorrichtung 19 ist vorzugsweise so angeordnet, dass der Finger 20 von einer Seite des Kreissägeblatts 5 in die Zahnzwischenräume greifen kann.
In der Fig. 3 ist die Positioniervorrichtung vergrößert und detaillierter, etwas schematisiert veranschaulicht. Wie aus der Figur erkennbar ist, ist der Finger 20 von einem im wesentlichen stabförmig ausgebildeten Fingerträger 21 gehalten, der in einem Grundträger 22 in Bezug auf diesen längs verschiebbar (X1) angeordnet und geführt ist. Seine Längs- und Vorschubachse V steht im Wesentlichen rechtwinklig zur Sägeblattmittelachse A. Der Finger
20 ist geneigt oder parallel zur Längsachse V des Fingerträgers 21 ausgerichtet. Er weist an seinem dem Fingerträger 21 abgewandten Ende ein vorzugsweise stiftförmiges Ende 23 auf, das zum Verstellen des Sägeblatts 5 den Zahn bewegt .
Zum Hin- und Herbewegen des Fingertragers 21 in Richtung der Vorschubachse V dient eine Linearantriebseinrichtung 24, die eine erste Antriebsquelle 26 aufweist, bspw. einen Linearmotor, dessen Abtrieb 27 mit dem Fingerträger
21 starr verbunden ist. Die Vorschubbewegung des Fingerträgers 21 ist vorzugsweise mittels einer in den Figuren nicht näher dargestellten Steuereinrichtung gesteuert. Der Grundträger 22 ist um eine Achse B schwenkbar gelagert, die von der Mittelachse A des Sägeblatts 5 beabstandet und vorzugsweise parallel zu dieser angeordnet ist. Gemeinsam mit dem Grundträger 22 werden auch der Fingerträger 21 und somit der Finger 20 sowie die Linearantriebseinrichtung 24 um die Achse B geschwenkt.
Die Drehung des Grundträgers 22 wird durch eine Schwenkantriebseinrichtung 28 hervorgerufen, die als Drehantrieb ausgebildet ist und eine zweite Antriebsquelle 29 aufweist, die geeigneterweise durch einen Schrittmotor oder Stellmotor 30 gebildet ist. Zur Schwenkantriebseinrichtung 28 gehört ferner ein Getriebe 31, mit dem die Drehbewegung des Abtriebs der zweiten Antriebsquelle 29 proportional in eine Schwenkbewegung des Grundträgers 22 umgesetzt wird. Das Getriebe 31 ist bspw. ein Zahrie en- getriebe, mit einem Zahnriemen 32, der ein Abtriebsritzel
33 der zweiten Antriebsquelle 29 mit einer Riemenscheibe
34 verbindet. Dadurch können Kräfte bzw. Drehmomente übertragen und der Grundträger geschwenkt werden.
Mit Hilfe der Schwenkantriebseinrichtung 28 ist eine konstante Drehmomentübertragung sichergestellt.
Der Finger 20 ist an dem Fingerträger 21 vorzugsweise nicht starr sondern um eine Schwenkachse S schwenkbar gelagert, die vorzugsweise rechtwinklig zu den Achsen A und B ausgerichtet ist und somit parallel zu der Sägeblattebene Liegt . Die Schwenkbewegung kann durch einen gesonderten Antrieb, z.B. einen Pneumatikzylinder hervorgerufen werden, dessen Kolbenstange 41 mit dem Finger 20 verbunden ist. Die Steuereinrichtung steuert den Pneumatikzylinder und somit die Schwenkstellung des Fingers 20, der federnd auf eine Stellung vorgespannt ist, in der der Stift 23 in einen Zahnzwischenraum greift.
Eine Sensoreinrichtung 42 erfasst die Position des Fingers 20, wobei sie wenigstens unterscheidet, ob der Finger 20 in einem Zahnzwischenraum steht oder aus diesem herausgehoben oder herausgedrückt ist. Die Position des Fingers 20 wird an die Steuereinrichtung übermittelt. Optional kann vorgesehen sein, dass diese daraus die Zahnteilung bestimmt.
Die insoweit beschriebene Positioniervorrichtung 19 arbeitet folgendermaßen:
Das Sägeblatt 5 ist auf der Aufnahme 6 gelagert und die Bearbeitung eines Zahns des Sägeblatts 5 ist abgeschlossen wonach dieses von den Klemmbacken 8 zur Drehung freigegeben wurde. Das Sägeblatt soll um ein oder mehrere Zähne weitergedreht werden. Der Finger 20 befindet sich in einer abgesenkten Stellung, in der er während der Bearbeitung des Sägeblatts 5 verweilt, um den Zugang zu dem Zahn nicht zu behindern.
Zur Positionierung des Sägeblatts 5 wird der Finger 20 freigegeben (Pneumatikzylinder) und fährt in den Zahn- zwischenraum ein. Durch Betätigung der Antriebseinrichtung 24 wird er mit einer Zahnbrust eines Zahns in Eingriff gebracht. Danach wird der Finger 20 auf einer Kreisbahn um die Sägeblattmittelachse A (oder notfalls auch auf einer Linearbahn) bewegt. Der Finger 20 schiebt dabei den Zahn vor sich her bis ein zu bearbeitender Zahn genau in die zugehörige Bearbeitungsposition gebracht ist. Die Vorschubbewegung entsteht durch Überlagerung einer von dem Antrieb 30 hervorgerufenen Schwenkbewegung des Grundträgers 22 und einer linearen Vorschubbewegung des Fingertragers 21 durch den Antrieb 25. Dann wird der Finger 20 von der Zahnflanke abgehoben und durch Ansteuerung des Pneumatikzylinders aus dem Zahnzwischenraum herausgeführt und in die Ruhestellung zurückbefördert. Die Positionierung kann sehr schnell und präzise ausgeführt werden.
Die in Fig. 4 gezeigte abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung 19 unterscheidet sich von den in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten lediglich in der Ausführung der Linearantriebseinrichtung 24. Soweit Übereinstimmung mit vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 besteht, wird unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Linearantriebeinrichtung 24 nach Fig. 4 wie bereits die Schwenkantriebseinrichtung 28 als Drehantrieb ausgebildet. Als deren Antriebsquelle 26 ist ein Schrittmotor oder ein Stellmotor 45 vorgesehen. Ein Zahnradgetriebe oder ein Zugmittelgetriebe 46, das vorteilhaf erweise ähnlich dem Zugmittelgetriebe 31 ausgebildet ist, dient zur Drehmomentübertagung von einem Ritzel 47 auf ein an dem Grundträger 22 drehbar gelagertes Rad 48. Mit diesem ist ein Zahnrad 50 drehfest verbunden. Es kämmt mit einem ein Zahnprofil aufweisenden Führungselement 51, das an dem Fingerträger 21 befestigt und mit diesem in Bezug auf den Grundträger 22 in Richtung der Vorschubach.se V verschiebbar geführt ist. Dadurch wird die Drehbewegung des Rads 48 in eine lineare Vorschubbewegung des Fingerträgers 21 um- gesetzt, wobei die Vorschubweite proportional zur Änderung des Drehwinkels des Abtriebsritzels 47 ist.
Die Bewegung des Fingers 20 wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung durch Steuerung der zwei Rotationsachsen der beiden Antriebe erhalten.
Eine insbesondere für Kreissägeblätter 5 an einer Sägeblattbearbeitungsmaschine 1 vorgesehene Positioniervorrichtung 19 weist einen Fingerträger 21 mit einem Finger 20 auf, der zum definierten Vorschieben des Sägeblatts 5 dient. Der- Fingerträger 21 ist in einem schwenkbar gelagerten Grundträger 22, in Bezug auf diesen längsverschiebbar angeordnet. Die lineare Vorschubbewegung des Fingertragers 21 wird mittels einer Linearantriebseinrichtung 24, die Schwenkbewegung des Grundträgers 22 durch eine Schwenkantriebseinrichtung 28 hervorgerufen.
Die Schwenkantriebseinrichtung 28 ist als Drehantrieb ausgebildet. Eine Drehbewegung der Antriebsquelle 29 der Schwenkantriebseinrichtung 28 wird dabei proportional in eine Schwenkbewegung des Grundträgers umgesetzt.

Claims

Patentansprüche :
1. Positioniervorrichtung (19) insbesondere für Kreissägeblätter (5) an einer Sägenbearbeitungsmaschine (1) ,
mit einem Grundträger (22), der um eine Schwenkachse (B) schwenkbar gelagert ist,
mit einem Fingerträger (21) , der in oder an dem Grundträger (22) angeordnet und in Bezug auf den Grundträger (22) in Richtung seiner Längsachse (V) hin und her bewegbar ist,
mit einem an dem Fingerträger (21) angeordneten Finger (20) , der zum definierten Vorschieben des Sägeblatts (5) dient,
mit einer Linearantriebseinrichtung (24), die eine erste Antriebsquelle (26) aufweist und zum Vor- und Zurückschieben des Fingers (20) vorgesehen ist, und
mit einer Schwenkantriebseinrichtung (28) , die eine zweite Antriebsquelle (29) enthält und zur Einstellung der Winkelposition des Grundträgers (22) dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwenkantriebseinrichtung (28) als Drehantrieb ausgebildet ist, bei der eine Drehbewegung der zweiten Antriebsquelle (29) proportional in eine Schwenkbewegung des Grundtr gers '(22) umgesetzt wird.
2. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (B) des Grundträgers
(22) von der Mittelachse (A) des Sägeblatts (5) beabstandet und vorzugsweise parallel zu dieser angeordnet ist.
3. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (20) beim definierten Vorschieben des Sägeblatts (5) an der Zahnbrust eines Zahns angreift .
4. Positioniervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (20) bei seiner Bahnbewegung eine geschlossene, vorzugsweise ebene, lineare Kurve durchfährt .
5. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Schwenkantriebseinrichtung
(28) und die Linearantriebseinrichtung (24) unabhängig voneinander oder gemeinsam ansteuerbar sind.
6. Positioniervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung bzw. Steuereinrichtungen programmierbar ist bzw. sind.
7. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkantriebseinrichtung (28) ein Getriebe (31) enthält, vorzugsweise ein Riemengetriebe, bei dem ein Riemen (32) die Umfangskraft als Zugkraft von einem Abtriebsritzel (33) der zweiten Antriebsquelle
(29) , vorzugsweise eines Schrittmotors (30) , zu einer mit dem Grundträger (22) drehfest verbundenen Riemenscheibe (34) überträgt.
8. Positioniervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Riemengetriebe ein Zahnriemengetriebe ist.
9. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umsetzung der Drehbewegung der zweiten Antriebsquelle (29) in die Schwenkbewegung des Grundträgers (22) ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist.
10. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsquelle (26) durch einen Linearmotor gebildet ist.
11. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Linearantriebseinrichtung
(24) als auch die Schwenkantriebseinrichtung (29) als Drehantriebe ausgebildet sind, wobei die Drehbewegung der ersten Antriebsquelle (26) proportional in eine lineare Vorschubbewegung des Fingerträgers (21) umgesetzt wird.
12. Positioniervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearantriebseinrichtung (24) ein Getriebe (46), vorzugsweise ein Riemengetriebe, bspw. ein Zahnriemengetriebe, und ein mit einem Rad (48) des Getriebes (46) drehfest verbundenes Zahnrad (50) aufweist, das mit der Verzahnung eines gemeinsam mit dem Fingerträger (21) mitgeführten Führungselements oder mit einem auf dem Fingerträger (21) ausgebildeten Zahnprofil derart kämmt, dass der Fingerträger (21) vor- bzw. zurückgeschoben wird.
13. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (20) an dem Fingerträger (21) schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse vorzugsweise parallel zu dem Sägeblatt ausgerichtet ist.
14. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (21) mit einer vorzugsweise pneumatischen oder einer elektrischen Schwenkeinrichtung verbunden ist, die von der Steuereinrichtung gesteuert ist.
15. Positioniervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (10) mit einer Sensoreinrichtung (42) zusammenwirkt, die die Schwenkposition des Fingers erfasst und diese an die Steuereinrichtung meldet, wobei die Sensoreinrichtung (42) wenigstens zwei Schwenklagen unterscheidet.
16. Sägeblattschärfmaschine (1) mit einer Positioniervorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
PCT/DE2000/001355 1999-05-03 2000-05-02 Positioniervorrichtung, insbesondere für sägeblätter an einer sägeblattbearbeitungsmaschine WO2000066307A1 (de)

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