WO2011147755A1 - Device for centering circular saw blades and similar tools on a shaft - Google Patents

Device for centering circular saw blades and similar tools on a shaft Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27B5/30—Details; Component parts; Accessories for mounting or securing saw blades or saw spindles
    • B27B5/32—Devices for securing circular saw blades to the saw spindle

Definitions

  • the invention relates to a device for centering of changeable circular saw blades and similar tools on the shaft of the machining or grinding machine o. The like. According to the preamble of claim 1.
  • Circular saw blades and similar tools are adapted to the shafts of the machining and grinding machines via finely tolerated fits. This allows changing the saw blades between different sawing machines and the tension of the saw blades on grinding machines for re-sharpening the tools.
  • Milling tools of larger widths can already be clamped backlash-free today by expanding cavities in the tool or in a mounting flange by means of grease or oil pressure, thus adapting the bore to the diameter of the shaft.
  • These so-called hydraulic stresses generate backlash-free seats with the possibility of limited power transmission via the hydraulically radially tensioned shaft-hub connection.
  • Such clamping voltage is not possible due to the small thickness of the master sheets of circular saws and similar tools.
  • US5901629A1 proposes a non-circular shaft which, by twisting in a non-round bore, is intended to eliminate play by pressure on the hub, with special hubs / shafts being required in the machinery.
  • a similar operation has the one direction from WO9802286A 1 and the splined hub from US61 58320A 1 or a shaft to be clamped with axial force in W0963 1 3 1 0A. 1
  • the object of the invention is to propose a tool design that allows a backlash-free recording of the tool on the machine shaft.
  • the possibility of manual tool change should be maintained and no special shaft or additional components should be used.
  • the object is achieved in that the tools obtained in the region of the hub breakthroughs, so the parts of the hub itself exert a resilient effect on the shaft and thus cause a mechanically biased centering when attaching the saw blade to the shaft.
  • the hub of the tool is designed so that in the relaxed state, the hub has a U ntermass and thus creates a press fit.
  • the tool can still be easily added by hand with the shaft and move on this.
  • the spring effect centers the tool.
  • the power transmission and securing the tools is done as usual by additional clamping and securing elements such as pins and clamping nuts.
  • Anti-rotation devices such as wedges and secondary bores can also be used.
  • FIG. 1 A possible embodiment of the self-centering hub according to the invention is shown in FIG. 1.
  • the saw blade 1 with the cutting edges 2 and the hub 3 has openings 4 in the region of the hub.
  • the fit of the hub is partially designed as a press fit.
  • the sections of the hub with undersize 5 are bent during joining in the direction of the openings, which allows a fitting of the fit. At the same time creates a central force of the sections 5 on the shaft, which leads to the centering of the saw blade.
  • the spring force of the sections 5soll advantageously be greater than the weight of the tool.
  • FIG. Another possible embodiment is shown in FIG.
  • the entire hub is executed with U ntermass.
  • the apertures 4 allow together with the expansion slots 6 between the apertures a resilient extension of the hub, which also leads to a centering and a backlash-free seat.
  • a conical design of the hub of Figure 3 facilitates the joining of the saw blade on the shaft.
  • the resilient hub parts When pushing the conical section, the resilient hub parts are stretched and produced the centering effect of erf indungsgenässen device.
  • the tensioning of the resilient hub parts can also be done by sliding on a conical shaft end or by other suitable means or procedures.
  • the spring effect of the hub parts can be achieved or supported by the integration of additional elements made of resilient metal or plastic in the slotted master blade.

Abstract

The invention relates to a device for centering interchangeable circular saw blades (1) and similar tools on the shaft of machine tools or grinding machines, wherein the hub (3) of the saw blade (1) or of a similar tool comprises penetrations (4) so that parts of the hub (3) press on the shaft-hub fit in a spring-loaded manner. The hub (3) is thus undersized in the unjoined state. In the joined state, a self-centering press fit is present. Conical embodiments of the tool hub (3) can facilitate joining and producing the spring-loaded tension.

Description

Einrichtung zum Zentrieren von Kreissägeblättern und ähnlichen Werkzeugen auf der Welle  Device for centering circular saw blades and similar tools on the shaft
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zentrieren von wechselbaren Kreissägeblättern und ähnlichen Werkzeugen auf der Welle der Bearbeitungs- oder Schleifmaschine o. dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .  The invention relates to a device for centering of changeable circular saw blades and similar tools on the shaft of the machining or grinding machine o. The like. According to the preamble of claim 1.
Stand der Technik State of the art
Kreissägeblätter und ähnliche Werkzeuge werden über fein tolerierte Passungen an die Wellen der Bearbeitungs- und Schleifmaschinen angepasst. Dies ermöglicht das Wechseln der Sägeblätter zwischen verschiedenen Sägemaschinen und die Spannung der Sägeblätter auf Schleifmaschinen zum Nachschärfen der Werkzeuge.  Circular saw blades and similar tools are adapted to the shafts of the machining and grinding machines via finely tolerated fits. This allows changing the saw blades between different sawing machines and the tension of the saw blades on grinding machines for re-sharpening the tools.
Durch die Wahl einer möglichst engen Passung wird der notwendige Rundlauf der Werkzeuge garantiert. Dies erfordert die Einhaltung sehr enger Fertigungstoleranzen bei Werkzeugbohrungen und Wellen. By choosing the closest possible fit, the necessary concentricity of the tools is guaranteed. This requires compliance with very tight manufacturing tolerances in tool holes and shafts.
Üblich ist für Kreissägen in der Holz- und Kunststoffverarbeitung eine Passung ähnlich H 7/g6. Bei diesen Passungen wird durch die Auflage des Werkzeugflansches auf der Welle immer eine Exzentrizität in der Grösse des Ü bermasses entstehen. For circular saws in wood and plastics processing, a fit similar to H 7 / g6 is usual. With these fits, the bearing of the tool flange on the shaft will always produce an eccentricity in the size of the overshoot.
Dies führt zu einem typischen Rundlauffehler in Bereich von ca. 5 bis 25 m und bedingt ungleichmässige Span ungsdicken über einen Umlauf des Werkzeuges sowie eine U nwucht, die zu einem unruhigen Lauf des Werkzeuges führt. Die hierdurch bedingten U n- terschiede der Span ungsdicke können z. B. bis zu 50% der empfohlenen Span ungsdicke (z. B. 50 1 50 μηι an Sägemaschinen der Holzbearbeitung) betragen. This leads to a typical concentricity error in the range of about 5 to 25 m and conditionally uneven Span ungsdicken a circulation of the tool and a U nwucht, which leads to a troubled run of the tool. The resulting U n- Differences in the span thickness can z. B. up to 50% of the recommended chip thickness (eg 50 1 50 μηι sawing machines woodworking) amount.
Fräswerkzeuge grösserer Breite können schon heute spielfrei gespannt werden indem Hohlräume im Werkzeug oder in einem Aufnahmeflansch durch Fett- oder Öldruck erweitert werden und so die Bohrung an den Durchmesser der Welle anpasst. Diese sogenannten Hydrospannungen erzeugen spielfreie Sitze mit der Möglichkeit einer begrenzten Kraftübertragung über die hydraulisch radial gespannte Welle- Nabeverbindung. Eine derartige Span nung ist auf Grund der geringen Dicke der Stammblätter von Kreissägen und ähnlichen Werkzeugen nicht möglich. Milling tools of larger widths can already be clamped backlash-free today by expanding cavities in the tool or in a mounting flange by means of grease or oil pressure, thus adapting the bore to the diameter of the shaft. These so-called hydraulic stresses generate backlash-free seats with the possibility of limited power transmission via the hydraulically radially tensioned shaft-hub connection. Such clamping voltage is not possible due to the small thickness of the master sheets of circular saws and similar tools.
Für Sägeblätter gibt es mechanische Systeme, die mit zusätzlichen federnden und oder konischen Bauteilen eine Verbesserung der Spannung bewirken sollen. So ist in DE220626 1 A 1 ein tellerfederähnliches Bauteil verwendet. In DE441 1 730C 1 wird zu diesem Zweck eine federnd gelagerte Kugel in die Werkzeugaufnahme integriert. For saw blades, there are mechanical systems that are intended to improve the tension with additional resilient and / or conical components. Thus, in DE220626 1 A 1 a plate spring-like component is used. In DE441 1 730C 1, a spring-mounted ball is integrated into the tool holder for this purpose.
In US5901 629A 1 wird eine nicht runde Welle vorgeschlagen, die durch Verdrehung in einer nicht runden Bohrung das Spiel durch Druck auf die Nabe beseitigen soll, wobei spezielle Naben / Wellen in den Maschinen Voraussetzung sind. Eine ähnliche Wirkungsweise hat die Ein richtung aus WO9802286A 1 und die Vielkeilnabe aus US61 58320A 1 bzw. eine mit Axialkraft zu verspannende Welle in W0963 1 3 1 0A 1 . US5901629A1 proposes a non-circular shaft which, by twisting in a non-round bore, is intended to eliminate play by pressure on the hub, with special hubs / shafts being required in the machinery. A similar operation has the one direction from WO9802286A 1 and the splined hub from US61 58320A 1 or a shaft to be clamped with axial force in W0963 1 3 1 0A. 1
In US6035758A 1 wird das Problem ebenfalls durch eine profilierte Welle gelöst, die bei Verdrehung eine radiale Zugkraft auf die Nabe ausübt und damit das Spiel beseitigt. In US6035758A 1, the problem is also solved by a profiled shaft, which exerts a radial tensile force on the hub when twisted and thus eliminates the game.
In US20061 627 1 7A 1 werden federnde, elastische und andere Zentrierungsbauteile verwendet, die zusätzlich zwischen Welle und Werkzeug eingebaut werden. In J P5503 1 5 1 4A wird ein zusätzliches Bauteil aus dünnem Federstahl verwendet, das federnd auf der Welle sitzt und damit einen Rundlauf erzwingen soll. In US20061 627 1 7A 1 resilient, elastic and other centering components are used, which are also installed between the shaft and the tool. In J P5503 1 5 1 4A, an additional component made of thin spring steel is used, which sits resiliently on the shaft and is thus intended to force a concentricity.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Werkzeuggestaltung vorzuschlagen, die eine spielfreie Aufnahme des Werkzeuges auf die Maschinenwelle ermöglicht. Dabei soll die Möglichkeit des manuellen Werkzeugwechsels erhalten bleiben und keine spezielle Welle bzw. keine Zusatzbauteile verwendet werden. The object of the invention is to propose a tool design that allows a backlash-free recording of the tool on the machine shaft. The possibility of manual tool change should be maintained and no special shaft or additional components should be used.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Werkzeuge im Bereich der Nabe Durchbrüche erhalten, so das Teile der Nabe selbst eine federnde Wirkung auf die Welle ausüben und damit eine mechanisch vorgespannte Zentrierung beim Aufstecken des Sägeblattes auf die Welle bewirken. The object is achieved in that the tools obtained in the region of the hub breakthroughs, so the parts of the hub itself exert a resilient effect on the shaft and thus cause a mechanically biased centering when attaching the saw blade to the shaft.
Dazu wird die Nabe des Werkzeugs so ausgestaltet, dass im entspannten Zustand die Nabe ein U ntermass hat und somit eine Presspassung entsteht. For this purpose, the hub of the tool is designed so that in the relaxed state, the hub has a U ntermass and thus creates a press fit.
Durch die federnde Wirkung der Nabengestaltung lässt sich das Werkzeug trotzdem einfach per Hand mit der Welle fügen und auf dieser verschieben. Die federnde Wirkung zentriert hierbei das Werkzeug. Due to the spring effect of the hub design, the tool can still be easily added by hand with the shaft and move on this. The spring effect centers the tool.
Die Kraftübertragung und Sicherung der Werkzeuge erfolgt wie bisher üblich durch zusätzliche Spann- und Sicherungselemente wie Stifte und Spannmuttern. Verdrehsicherungen wie Keile und Nebenlochbohrungen sind ebenfalls weiter einsetzbar. The power transmission and securing the tools is done as usual by additional clamping and securing elements such as pins and clamping nuts. Anti-rotation devices such as wedges and secondary bores can also be used.
Eine mögliche Ausführung der erf indungsgemässen selbstzentrierenden Nabe zeigt Fig. 1 . Das Sägeblatt 1 mit den Schneiden 2 und der Nabe 3 besitzt im Bereich der Nabe Durchbrüche 4. A possible embodiment of the self-centering hub according to the invention is shown in FIG. 1. The saw blade 1 with the cutting edges 2 and the hub 3 has openings 4 in the region of the hub.
Die Passung der Nabe ist partiell als Presspassung ausgelegt. Die Abschnitte der Nabe mit Untermass 5 werden beim Fügen in Richtung der Durchbrüche verbogen, was ein Fügen der Passung ermöglicht. Gleichzeitig entsteht eine zentrische Kraft der Abschnitte 5 auf die Welle, was zur Zentrierung des Sägeblattes führt. Die Federkraft der Abschnitte 5soll dabei vorteilhafterweise grösser sein als die Gewichtskraft des Werkzeuges. The fit of the hub is partially designed as a press fit. The sections of the hub with undersize 5 are bent during joining in the direction of the openings, which allows a fitting of the fit. At the same time creates a central force of the sections 5 on the shaft, which leads to the centering of the saw blade. The spring force of the sections 5soll advantageously be greater than the weight of the tool.
Eine weitere mögliche Ausführung zeigt Fig2. Hier ist die gesamte Nabe mit U ntermass ausgeführt. Die Durchbrüche 4 ermöglichen gemeinsam mit den Dehnungsschlitzen 6 zwischen den Durchbrüchen eine federnde Erweiterung der Nabe, was auch zu einer Zentrierung und einem spielfreien Sitz führt. Another possible embodiment is shown in FIG. Here, the entire hub is executed with U ntermass. The apertures 4 allow together with the expansion slots 6 between the apertures a resilient extension of the hub, which also leads to a centering and a backlash-free seat.
Eine konische Gestaltung der Nabe aus Fig 3. erleichtert das Fügen des Sägeblattes auf die Welle. Beim Aufschieben des konischen Abschnittes werden die federnden Nabenteile gespannt und die zentrierende Wirkung der erf indungsgenässen Einrichtung hergestellt. Das Spannen der federnden Nabenteile kann aber auch über das Aufschieben auf ein konisches Wellenende oder durch andere geeignete Einrichtungen oder Arbeitsabläufe erfolgen. A conical design of the hub of Figure 3 facilitates the joining of the saw blade on the shaft. When pushing the conical section, the resilient hub parts are stretched and produced the centering effect of erf indungsgenässen device. The tensioning of the resilient hub parts can also be done by sliding on a conical shaft end or by other suitable means or procedures.
Die Federwirkung der Nabenteile kann durch die Integration zusätzlicher Elemente aus federndem Metall oder Kunststoff im Bereich des geschlitzten Stammblattes erreicht oder unterstützt werden. The spring effect of the hub parts can be achieved or supported by the integration of additional elements made of resilient metal or plastic in the slotted master blade.
H ierbei kann die federnde Wirkung mit einer schwingungsdämpfenden Wirkung kombiniert werden. Anwendungsbeispiele: H ebei the spring effect can be combined with a vibration-damping effect. Application examples:
Vorteilhafte Anwendungen wären Naben von Handkreissägeblättern und Tischkreissägeblättern. Auch bei einer Verwendung auf Sägemaschinen mit mechanischem Vorschub kann durch die höhere Gleichmässigkeit der Spanungsdicke ein höherer Vorschub und eine höhere Standzeit der Werkzeuge erreicht werden.  Advantageous applications would be hubs of hand circular saw blades and table circular saw blades. Even when used on sawing machines with mechanical feed can be achieved by the higher uniformity of the chip thickness, a higher feed and a longer tool life.
Weitere Anwendungen wären Schleifwerkzeuge oder Fräswerkzeuge mit dünnem Werk- zeugkörper. Further applications would be grinding tools or milling tools with a thin tool body.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 . Sägeblatt 1 . sawblade
2. Schneiden  2. cutting
3. Na be des Sägeblattes3. Na be the saw blade
4. Durchbrüche4. Breakthroughs
5. Federabschnitte5. spring sections
6. Dehnungsschlitz 6th expansion slot

Claims

Patentansprüche claims
1 . Ein richtung zum Zentrieren von Kreissägeblättern o.ä. dünnwandigen Werkzeugen auf der Welle, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe des Werkzeuges Durchbrüche erhält, so dass Teile der Nabe federnd auf die Passung Welle-Nabe drücken. 1 . A direction for centering circular saw blades or similar thin-walled tools on the shaft, characterized in that the hub of the tool receives breakthroughs, so that press parts of the hub resiliently on the fit shaft-hub.
2. Ein richtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche rotationssymmetrisch um die Nabe angeordnet sind. 2. A device according to claim 1, characterized in that the openings are arranged rotationally symmetrically about the hub.
3. Ein richtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche schmale Schlitze eines Laser- oder Wasserstrahlschnittes sind. 3. A device according to claim 1 and 2, characterized in that the openings are narrow slits of a laser or water jet cutting.
4. Ein richtung nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe im Ausgangszustand nicht rund ist und die federnden Teile der Nabe nur teilweise einen geringeren Radius als die Welle aufweisen. 4. A direction according to claim 1 to 3, characterized in that the hub is not round in the initial state and the resilient parts of the hub only partially have a smaller radius than the shaft.
5. Ein richtung nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe im Ausgangszustand rund ist und die federnden Teile der Nabe an der gesamten Anlagefläche einen geringeren Radius als die Welle aufweisen durch radiale oder annähernd radiale Schlitze voneinander getrennt sind. 5. A direction according to claim 1 to 3, characterized in that the hub is round in the initial state and the resilient parts of the hub on the entire contact surface have a smaller radius than the shaft by radial or approximately radial slots are separated from each other.
6. Ein richtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe einseitig konisch gestaltet ist 6. A direction according to claim 1 to 5, characterized in that the hub is designed conically on one side
7. Ein richtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe beidseitig konisch gestaltet ist. 7. A direction according to claim 1 to 5, characterized in that the hub is conically shaped on both sides.
8. Ein richtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nabe zusätzliche federnde und / oder schwingungsdämpfende Elemente aus Metall, Kunststoff oder anderen elastischen Materialien enthalten sind 8. A device according to claim 1 to 7, characterized in that in the hub additional resilient and / or vibration damping elements made of metal, plastic or other elastic materials are included
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen federn- den und / oder schwingungsdämpfenden Elemente in den Schlitzen angeordnet sind. 9. Device according to claim 8, characterized in that the additional resilient and / or vibration damping elements are arranged in the slots.
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