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Patent Searching and Data


Title:
BAND SAW
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/069530
Kind Code:
A1
Abstract:
A band saw comprises a band saw blade (20) moved in a running direction (28), against which material to be sawed can be guided in a feed direction (26). Furthermore, a guide for the band saw blade is provided. The guide comprises a plurality of magnets (4211, 4212, 4221, 4222) that can be adjusted with respect to the action of force thereof. Said magnets exert a force on the band saw blade (20) that influences the spatial position of the band saw blade (20). Magnet guide elements (4011) arranged upstream and/or downstream of the material to be sawed comprise at least two magnets (4211/4221, 4212/4222) that are arranged next to each other as viewed in the running direction (28).

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Inventors:
RUDOLPH JOACHIM (DE)
ECKHARDT STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/008926
Publication Date:
June 24, 2010
Filing Date:
December 14, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ESTERER WD GMBH (DE)
RUDOLPH JOACHIM (DE)
ECKHARDT STEPHAN (DE)
International Classes:
B23D55/08
Domestic Patent References:
WO2007014979A12007-02-08
Foreign References:
DE102007005581A12007-11-29
DE20105845U12002-08-14
DE10116616A12002-10-10
DE102007005581A12007-11-29
DE20105845U12002-08-14
Attorney, Agent or Firm:
WELLER, Wolfgang et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bandsäge mit einem in einer Laufrichtung (28) bewegten Bandsägeblatt (20), gegen das ein Sägegut (32) in einer Vorschubrichtung (26) führbar ist, mit einer Führung für das Bandsägeblatt (20), wobei die Führung eine Mehrzahl von in ihrer Kraftwirkung einstellbaren Magnetführungselementen (4On, 4Ou, 4Ü2i, 4O22) aufweist, die eine die Position des Bandsägeblatts (20) im Raum beeinflussende Kraft auf das Bandsägeblatt (20) ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts und/oder stromabwärts des Sägeguts (32) angeordnete Magnetführungselemente (40π, 40i2, 4O21, 4O22) in Laufrichtung (28) gesehen nebeneinander mindestens zwei Magnete (42u/422i, 42i2/4222) aufweisen.

2. Bandsäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung Magnetführungselemente (40π/40i2, 4O21/4O22) beidseits des Bandsägeblatts (20) aufweist.

3. Bandsäge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung Paare von in Vorschubrichtung (26) nebeneinander angeordneten Magnetführungselementen (42π/42i2, 422i/4222) aufweist.

Description:
Bandsäge

Die Erfindung betrifft eine Bandsäge mit einem in einer Laufrichtung bewegten Bandsägeblatt, gegen das ein Sägegut in einer Vorschubrichtung führbar ist, mit einer Führung für das Bandsägeblatt, wobei die Führung eine Mehrzahl von in ihrer Kraftwirkung einstellbaren Magnetführungselementen aufweist, die eine die Position des Bandsägeblatts im Raum beeinflussende Kraft auf das Bandsägeblatt ausüben.

Eine Bandsäge der vorstehend genannten Art ist aus der DE 10 2007 005 581 Al bekannt.

Es ist bekannt, dass Bandsägeblätter im Betrieb einer Bandsäge Ausweichbewegungen ausführen, wenn das Sägegut, beispielsweise ein kompletter Baumstamm oder ein Balken oder Brett, in Vorschubrichtung von vorne gegen die gezahnte Seite des

BESTATIGUNGSKOPIE Bandsägeblatts geführt wird. Diese Ausweichbewegungen können seitlich zur Vorschubrichtung geneigt sein, oder das Bandsägeblatt kann sich um eine zu seiner Laufrichtung parallele Achse verdrehen. Die Ausweichbewegungen können auch periodisch auftreten, also als Schwingungen mit einer oder mehreren Frequenzen.

Zum Vermeiden derartiger Ausweichbewegungen sind zahlreiche Führungen für das Bandsägeblatt vorgeschlagen worden. Diese Führungen sind zumeist als mechanische Führungen ausgebildet.

In der eingangs genannten DE 10 2007 005 581 Al sind eine Bandsäge sowie ein Verfahren zum Positionieren eines Bandsägeblatts im Raum beschrieben. Diese bekannte Bandsäge verwendet eine magnetische Führung, bei der mittels Magnetführungselementen eine seitlich zur Vorschubrichtung und zur Laufrichtung gerichtete Magnetkraft auf das Bandsägeblatt ausgeübt wird. Es können dabei in einem Magnetführungselement auch zwei separate Magnete vorgesehen sein, die in Vorschubrichtung nebeneinander angeordnet sind und eine erste Kraft auf einen vorderen Bereich sowie eine zweite Kraft auf einen hinteren Bereich des Bandsägeblatts ausüben. Wenn diese Kräfte ungleich sind, üben sie ein Drehmoment auf das Bandsägeblatt um eine zur Laufrichtung parallele Achse aus. Daher kann man auf diese Weise Torsionen im Bandsägeblatt begegnen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun festgestellt, dass mit der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise zwar wesentliche Beiträge zur Stabilisierung und zur Einhaltung der Soll-Sägerichtung eines Bandsägeblatts geleistet werden können, dass es aber darüber hinaus noch Bewegungskomponenten höherer Ordnung gibt, deren Beitrag zur Instabilität des Bandsägeblatts umso mehr ins Gewicht fällt, je höher die Laufgeschwindigkeit des Bandsägeblatts ist. Diese Bewegungskomponenten bestehen beispielsweise aus wellenförmigen Bewegungen in Laufrichtung des Bandsägeblatts. In der Druckschrift DE 201 05 845 Ul ist eine magnetische Bandsagepositionier- vorπchtung beschrieben Diese Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer U- formigen Fuhrung, deren Schenkel sich beidseits des zu positionierenden Bandsageblatts erstrecken Die Fuhrung ist insgesamt über Federn in Vorschubrichtung des Sageguts gegen ein maschinenfestes Lager abgestutzt In die beiden Schenkel der Fuhrung sind jeweils zwei parallele Reihen von einander gegenüber stehenden Magneten, offensichtlich von Permanentmagneten, eingelassen, wobei sich die Reihen parallel zur Längsrichtung des Bandsageblatts erstrecken Die eine Reihe ist neben dem Zahngrund der Zahne des Bandsageblatts und die andere Reihe ist neben den hinteren Kanten einer in Längsrichtung durchgehenden Sageblattlochung positioniert Über die Polarisierung der Magnete und deren Wechselwirkung mit dem Bandsageblatt ist in der Druckschrift nichts angegeben. Die Schenkel der Fuhrung sind so lang dimensioniert, und die Fuhrung ist relativ zum Bandsageblatt so positioniert, dass die Ruckseite des Bandsageblatts einen Abstand von dem die Schenkel verbindenden Flansch einhält Dadurch kann das Bandsageblatt bei großen Vor- schubkraften trotz der Wirkung der Magnete etwas m Vorschubrichtung verschoben werden, wobei schließlich auch die federnde Abstutzung der Fuhrung begrenzend wirkt Die Fuhrung bewirkt ausschließlich eine Abstutzung des Bandsageblatts entgegen der Vorschubπchtung und wirkt daher nur der wenig kritischen Ausweichbewegung des Bandsageblatts in Vorschubrichtung entgegen. Seitliche Ausweichbewegungen und ein Verdrehen des Bandsageblatts werden durch die bekannte Fuhrung nicht verhindert, die daher zur Verbesserung der Qualität der Sageschnitte hinsichtlich Maßhaltigkeit und Oberflachengute nichts beitragt

Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandsage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorgenannten Probleme beseitigt oder zumindest so weit als möglich minimiert werden. Insbesondere soll eine Bandsage zur Verfugung gestellt werden, bei der auch Bewegungskomponenten höherer Ordnung wirksam kompensiert werden können

Bei einer Bandsage der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemaß dadurch gelost, dass stromaufwärts und/oder stromabwärts des Sageguts angeordnete Magnetführungselemente in Laufrichtung gesehen nebeneinander mindestens zwei Magnete aufweisen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Führung in an sich bekannter Weise Magnetführungselemente beidseits des Bandsägeblatts auf.

Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Führung Paare von in Vorschubrichtung nebeneinander angeordneten Magnetführungselementen aufweist.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, dass die Vorteile bekannter magnetischer Lageregelungen mit den oben beschriebenen Vorteilen verbunden werden können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematisierte Vorderansicht eines Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bandsäge;

Figur 2: in stark vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht auf ein Bandsägeblatt der Bandsäge von Figur 1 sowie ein Magnetführungselement gemäß der vorliegenden Erfindung; und Figur 3: eine Ansicht von oben entlang der Linie M-III von Figur 2.

In Figur 1 bezeichnet 10 als Ganzes eine Bandsäge von an sich bekannter Bauart, Die Bandsäge 10 weist eine obere Rolle 12 mit oberer Achse 14 und eine untere Rolle 16 mit unterer Achse 18 auf. Um die Rollen 12, 16 ist ein Bandsägeblatt 20 geführt.

Wie in Figur 2 gezeigt, hat das Bandsägeblatt 20 eine vordere, gezahnte Seite 22 sowie eine hintere, glatte Seite 24. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch bei beidseitig gezahnten Bandsägeblättern einsetzbar ist. Mit einem Pfeil 26 ist die Vorschubrichtung zwischen dem Bandsägeblatt 20 und einem Sägegut bezeichnet und mit einem Pfeil 28 die Laufrichtung des Bandsägeblatts 20. Die Vorschubrichtung 26 verläuft im dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal und senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1. Die Laufrichtung 28 verläuft vertikal. Auch hier versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf diese Richtungen beschränkt ist.

Auf einem Sägetisch 30 liegt ein Sägegut 32 auf, beispielsweise ein Brett. Das Bandsägeblatt 20 läuft in der üblichen Weise durch eine entsprechende Aussparung im Sägetisch 30 und das Sägegut 32 wird in der Vorschubrichtung 26 mit einer gewissen Kraft gegen die gezahnte Seite 22 des Bandsägeblatts 20 geführt.

Wenn das Bandsägeblatt 20 in Eingriff mit dem Sägegut 32 gelangt, kann es zu Ausweichbewegungen des Bandsägeblatts 20 kommen. Diese Ausweichbewegungen können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Wenn das Sägegut 32 versehentlich schräg gegen das Bandsägeblatt 20 geführt wird, reagiert das Bandsägeblatt 20 mit einer kontinuierlichen Ausweichbewegung, es verläuft. Wenn das Bandsägeblatt 20 im Sägegut 32 auf eine Diskontinuität trifft, beispielsweise einen Ast oder einen Knoten, dann weicht das Bandsägeblatt 20 diskontinuierlich aus.

Weiterhin kann das Bandsägeblatt 20 in Schwingungen geraten, insbesondere in Torsionsschwingungen um eine zur Laufrichtung 28 parallele Achse oder in Längsschwingungen entlang einer solchen Achse. Derartige Schwingungen treten insbe- sondere bei hohen Laufgeschwindigkeiten des Bandsägeblatts 20 auf. Auch Eigenresonanzen der Bandsäge 10 und das periodische Vorbeilaufen von Diskontinuitäten im Bandsägeblatt 20, beispielsweise des Stoßes, an raumfesten Führungen können derartige Schwingungen auslösen.

Um diesem sehr komplexen Bewegungsgeschehen zu begegnen, sind bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel zunächst in an sich bekannter Weise vier Magnetführungselemente vorgesehen, nämlich in der Darstellung der Figur 1 und relativ zum Sägegut 32 ein erstes Magnetführungselement 4On oben links, ein zweites Magnetführungselement 40i Z oben rechts, ein drittes Magnetführungselement 4O21 unten links, sowie ein viertes Magnetführungselement 4O22 unten rechts. Die Magnetführungselemente 40π/40i2 bzw. 4O21/4O22 befinden sich dabei beidseits des Bandsägeblatts 20, insbesondere auf derselben Höhe, und die Magnetführungselement 40π/402i bzw. 4O12/4O22 befinden sich oberhalb und unterhalb des Sägeguts 32.

Insoweit versteht sich, dass alternativ auch nur ein Paar Magnetführungselemente rechts/links und/oder nur ein Paar Magnetführungselemente oben/unten verwendet werden kann, wobei ggf. die dann fehlenden Magnetführungselemente durch mechanische Führungen, insbesondere maschinenfeste Führungsblöcke, ersetzt werden können. Das Bandsägeblatt 20 kann auch, wie dargestellt, als Tangente zu den Rollen 12, 16 geführt werden oder alternativ im seitlichen Abstand zu einer solchen Tangente, wobei das Bandsägeblatt 20 dann im Ruhezustand unter einer mechanischen Vorspannung steht. Einzelheiten zu derartigen Varianten sind in der bereits erwähnten DE 10 2007 005 581 Al beschrieben, auf die verwiesen wird.

Erfindungsgemäß sind in Magnetführungselementen, vorzugsweise in allen Magnetführungselementen 4On, 40i2, 4O21, 40 2 2 jeweils vier Magnete untergebracht, wie in Figur 2 anhand des Magnetführungselements 40π dargestellt. In der Darstellung der Figur 2 sind dies ein erster Magnet 42» links oben, ein zweiter Magnet 42 [2 rechts oben, ein dritter Magnet 422i links unten, sowie ein vierter Magnet 42∑2 rechts unten. Die Magnete 42 U , 42 2 i, 42 U und 4222 liegen somit auf den Ecken eines gedachten Rechtecks. Sie sind individuell ansteuerbar. Die Magnete 42n und 42∑i sind also, ebenso wie die Magnete 42i 2 und 42∑z in Laufrichtung 28 nebeneinander angeordnet und die Magnete 42u und 42i2, ebenso wie die Magnete 422i und 4222 in Vorschubrichtung 26 nebeneinander. Im dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Bandsägeblatt 20 folglich bei jedem der Magnetführungselemente 40π - 40 2 2 an insgesamt vier Magneten vorbei. Vorzugsweise befinden sich die Magnete der Magnetpaare 42π/42i2 und 42 2 i/42 2 2 jeweils im vorderen und im hinteren Bereich des Bandsägeblatts 20. Die Magnetführungselemente 4On und 40i2 bzw. 4O21, 40∑2 sind vorzugsweise jeweils dicht oberhalb bzw. unterhalb des Sägeguts 32angeordnet.

Die in Vorschubrichtung 26 nebeneinander angeordneten Magnete 42n/42i2 bzw. 422i/4222 üben bei unterschiedlicher Ansteuerung in an sich bekannter Weise ein Drehmoment auf das Bandsägeblatt 20 um die in Figur 2 eingezeichnete Achse 44 aus, die parallel zur Laufrichtung 28 verläuft, wie anhand der Figur 3 noch näher erläutert werden wird.

Die in Laufrichtung 28 nebeneinander angeordneten Magnete 42n/422i bzw. 42i 2 /42 2 2 hingegen wirken ungleichförmigen Bewegungen des Bandsägeblatts 20 entlang der Laufrichtung entgegen, insbesondere Schwingungen, die sich in Laufrichtung 28 ausbreiten.

Es versteht sich, dass die in Vorschubrichtung 26 nebeneinander angeordneten Magnetpaare 42n/42u bzw. 42 2 i/42 2 2 zwar zweckmäßig und bevorzugt, für die Erfindung aber nicht zwingend notwendig sind. Die Magnete können vielmehr auch nur auf einer Seite des Bandsägeblatts 20 angeordnet sein.

Figur 3 zeigt in einer Ansicht entlang der Linie III-III von Figur 2.

Das Magnetführungselement 40π weist ein Gehäuse 54 auf. In dem Gehäuse 54 erkennt man den ersten, vorderen Elektromagneten 42π und den zweiten, hinteren Elektromagneten 42i2, die einem vorderen Bereich 58a bzw. einem hinteren Bereich 58b des Sägeblatts 20 gegenüberstehen. Die Begriffe „vorderer" und „hinterer" beziehen sich dabei auf die Vorschubrichtung 26 des Sägegutes 32, beispielsweise eines Holzbretts. Darunter befinden sich der dritte und der vierte Elektromagnet 42 2 i

Die Elektromagnete 42π - 4222 sind vorzugsweise baugleich. Die in Figur 3 angedeutete Bauart mit U-förmigem Joch ist selbstverständlich nur als Beispiel zu verstehen. Prinzipiell können hier alle Bauelemente verwendet werden, die es gestatten, auf das Bandsägeblatt 20 berührungslos eine einstellbare Kraft auszuüben.

Da in jedem Magnetführungselement 4On - 4022 vier Elektromagnete 42π - 4222 verwendet werden, hat die Gesamtanordnung mit zwei übereinander angeordneten Magnetführungselementen (Figur 1) also insgesamt acht derartige Elektromagnete bzw. sechzehn, wenn jeweils zwei Paare von übereinander angeordneten Magnetführungselementen 40π/402i bzw. 4O12/4O22 auf beiden Seiten des Bandsägeblatts 20 verwendet werden .

Dem vorderen Elektromagneten 42π ist ein vorderer Sensor 62a und dem hinteren Elektromagnet 42i2 ist ein hinterer Sensor 62b zugeordnet. Die unteren Elektromagnete 422i und 4222 sind entsprechend beschaltet. Die Sensoren 62a, 62b können einen Abstand auf magnetische, kapazitive, optische, akustische oder sonstige Art erfassen. Sie messen in der Magnetführung einen Abstand d zwischen der in Figur 3 rechten Oberfläche 64 des Magnetführungselements 40π und der in Figur 3 linken Oberfläche 66 des Bandsägeblatts 20 in dessen vorderen Bereich 58a bzw. hinteren Bereich 58b.

Wenn die Elektromagnete 42π und 42i2 mit der gleichen Stromstärke erregt werden, d.h. die gleiche Magnetkraft auf die Bereiche 58a und 58b ausüben, dann wird das Bandsägeblatt 20 in der Darstellung von Figur 3 unter Beibehaltung seiner Ausrichtung nach links oder nach rechts verstellt, wie mit einem Doppelpfeil 70 angedeutet. Wenn die Magnetkräfte der Elektromagneten 42π und 42i 2 hingegen unterschiedlich sind, dann wird das Bandsägeblatt 20 um seine Mittelachse verdreht, wie mit einem Paar von Pfeilen 72 angedeutet. Auf diese Weise ist es möglich, das Bandsägeblatt 20 schräg zur Vorschubrichtung 26 des Sägeguts 32 anzustellen. Man kann dann schräge oder bogenförmige Sägeschnitte im Sägegut 32 führen, beispielsweise dann, wenn das Sägegut 32 in Vorschubrichtung 26 konisch bzw. gekrümmt ist, wie dies bei natürlich gewachsenen Baumstämmen bzw. Teilen davon der Fall ist.

Entsprechend wirken die untereinander angeordneten Magnetpaare 42π/422i und 42i2/42 2 2 auf das Bandsägeblatt 20 ein. Durch unterschiedliche Ansteuerung können Wellen im Bandsägeblatt 20, die sich in der Laufrichtung 28 ausbreiten, ausgelöscht werden.

Man kann daher durch selektive Ansteuerung der Elektromagnete 42π - 4222 eine seitliche Ausweichbewegung und ein Verdrehen des Bandsägeblatts 20 ebenso kompensieren wie eine Ausbreitung von Wellen in der Laufrichtung 28. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn das Sägegut 32 mit hoher Kraft in Vorschubrichtung 26 gegen die gezahnte Seite 22 des Bandsägeblatts 20 geführt wird und das Bandsägeblatt 20 dann wegknickt, oder wenn das Bandsägeblatt 20 in inhomogene Bereiche des Sägeguts 32 gerät, beispielsweise in Äste in einem Holzbrett.

Bei der Anordnung gemäß Figur 1 wird die Regelung der seitlichen Lage des Bandsägeblatts 20 durch selektive Ansteuerung der Magnetführungen 40π/40i 2 bzw. 4O21/4O22 auf beiden Seiten des Bandsägeblatts 20 bewirkt. Das Bandsägeblatt erstreckt sich in diesem Falle entlang einer gemeinsamen Tangente beider Rollen 12 und 14, so wie in Figur 1 dargestellt.

Alternativ können die Magnetführungselemente aber auch nur auf einer Seite des Bandsägeblatts vorgesehen sein und das Bandsägeblatt liegt auf der anderen Seite in an sich bekannter Weise im Ruhezustand unter Spannung auf maschinenfesten Führungsblöcken auf, wie beispielsweise in Fig. 1 der DE 10 2007 005 581 Al dargestellt. Dann liegt das Bandsägeblatt im Ruhezustand, d.h. bei nicht vorhandener Magnetkraft, beispielsweise durch herkömmliches mechanisches Einstellen einer gewissen seitlich gerichteten Vorspannkraft von etwa 100 bis 1.000 N, beispielsweise 600 N, auf den maschinenfesten Führungsblöcken auf. Unmittelbar vor oder beim Anfahren der Bandsage wird das Bandsageblatt dann durch eine im Vergleich zur mechanischen Vorspannkraft von beispielsweise 600 N höhere Magnetkraft von beispielsweise 700 N von den Fuhrungsblocken abgehoben, bis es eine Sollstellung zwischen den Fuhrungsblocken und den Magnetfuhrungselementen einnimmt. In dieser Sollstellung wird das Bandsageblatt beruhrungslos gefuhrt. Die Positionsregelung wird dann um diese Soll-Magnetkraft von 700 N herum durch Modulation, d.h. durch Verminderung oder durch Erhöhung der Magnetkraft durchgeführt