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Title:
PROCESS AND DEVICE FOR CLEAVING OR SLITTING A RIGID SAWN ARTICLE, IN PARTICULAR WOOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1988/002683
Kind Code:
A1
Abstract:
A process and device are used for cleaving or slitting a rigid sawn product (10) in particular wood with a modulus of elasticity preferably of the order of 50,000 to 400,000 km/cm2. A narrow tool having chip removal elements, in particular a circular saw blade (15), produces at a cutting speed above 40 m/s approximately a slit (38) having a specific width in the sawn product (40). After passing through the chip removal elements, a shaped wood element (12) is continually bent (28) from the cleavage plane (11) from the remainder (13) of the sawn product (10). In order to reduce heating effects on the tool as a result of friction between the wood and tool, the profiled wood element (12) is continually bent back in such a way as to stand away from the circular saw blade (15) after leaving the chip removal elements.

Inventors:
DIETZ HANS (DE)
Application Number:
PCT/DE1987/000466
Publication Date:
April 21, 1988
Filing Date:
October 14, 1987
Export Citation:
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Assignee:
WURSTER & DIETZ MASCHF (DE)
International Classes:
B23D47/00; B23D59/02; B23D61/02; B26D3/28; B26D7/08; B27B31/08; B27G19/08; (IPC1-7): B27G19/08; B23D59/02; B26D7/08
Foreign References:
EP0169399A21986-01-29
US1952136A1934-03-27
GB550414A1943-01-07
US3623520A1971-11-30
US4210051A1980-07-01
US3583450A1971-06-08
US3884422A1975-05-20
US3448780A1969-06-10
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Trennen oder Schlitzen eines starren ' Schnittguts (10), insbesondere Holz, mit einem Elasti¬ zitätsmodul von vorzugsweise etwa 50.000 bis 400.000 kg/cm2, bei dem ein schmales, spanabhebende Elemente aufweisendes Werkzeug, insbesondere ein Kreissägeblatt (15) , bei einer Schnittgeschwindigkeit von mehr als etwa 40 m/s einen Spalt (38) endlicher Breite im Schnitt gut (10) anbringt, und ein Profilholz (12) nach dem Passieren der spanabhebenden Elemente aus der Spaltebene (11) heraus vom Rest (13) des Schnittguts (10) abgebogen (28) wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilholz (12) so abgebogen wird, daß es nach dem Verlassen der spanabhebenden Elemente stets einen Abstand vom Kreis¬ sägeblatt (15) aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnittgut (10) beidseits des Werkzeugs abgebogen (28b, 28b') wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Werkzeug während des Trennens mittels einer am Trennelement (26) angeordneten Kühlvorrichtung gekühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug im Bereich der spanabhebenden Elemente gekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Abbiegen dienendes Trenn¬ element (26) raumfest gehalten wird.
6. Verf hren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Abbiegen dienendes Trenn¬ element (26) relativ zum Werkzeug bewegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (26) in Vibrationen versetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer ersten Andrückein¬ richtung (35) unmittelbar vor oder nach den in Eingriff befindlichen spanabhebenden Elementen eine Kraft im wesentlichen senkrecht zur Spaltebene (11) auf das Schnittgut (10) ausgeübt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur auf einer Seite der Spalt¬ ebene (11) vorgesehenem Trennelement (26) auf der jeweils anderen Seite mittels einer zweiten Andrückeinrichtung (37) eine Kraft im wesentlichen senkrecht zur Spaltebene (11) auf das Werkzeug ausgeübt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug in seiner Lage relativ zum Trennelement (26) mittels eines auf das Werkzeug strömenden fluiden Mediums eingestellt wird.
11. Vorrichtung zum Trennen oder Schlitzen eines starren Schnittguts (10), insbesondere Holz, mit einem Elasti¬ zitätsmodul von vorzugsweise etwa 50.000 bis 400.000 kg/cm2 , mit einem schmalen, spanabhebende Elemente aufweisenden Werkzeug, insbesondere einem Kreissägeblatt (15) , das bei einer Schnittgeschwindigkeit von mehr als etwa 40 m/s einen Spalt (38) endlicher Breite im Schnittgut (40) anbringt, und mit Mitteln zum Abbiegen eines Profilholzes (12) unmittelbar nach dem Passieren der spanabhebenden Elemente aus der Spaltebene (11) heraus vom Rest (13) des Schnittguts (10) , dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Breitseite eines Kreissägeblatts (15) ein Trennelement (26) an¬ geordnet ist, dessen Rand (25) an Zähne (16) des Kreis¬ sägeblatts (15) angrenzt und dessen Oberfläche (27) so profiliert ist, daß sie zur Achse (14) des Kreissäge¬ blatts (15) hin verdickt ist und zu den Zähnen (16) hin flach und näherungsweise tangential zu den Seiten der Zähne (16) verläuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (16) im Bereich des Zahngrundes in einen umlaufenden, verdickten Rand (23) übergehen, an den, von der Achse (14) des Kreissägeblatts (15) aus gesehen, der Rand (25) des Trennelements (26) angrenzt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Trennelement (26) einen Kanal (33) aufweist, der im Hohlraum (34) zwischen Trennelement (26) und Kreissägeblatt (15) mündet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (34a, 34a*) mit einer radialen Trennwan (46) unterteilt ist, die im Bereich (47) der Zähne (16) einen Durchgang aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Kreissägeblatts (15) Trennelemente (26b, 26b') angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreissägeblatt (15) zur Achse (10) hin verdickt (18) ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste, in Richtung der Achse (14) wirkende Andrückeinrichtung (35) für das Schnittgut (10) an dem oder außerhalb des Umfanges des Kreissäge¬ blatts (15) vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einseitig am Kreissägeblatt (15) vorgesehenem Trennelement (26) auf der jeweils anderen Seite des Kreissägeblatts (15) eine zweite, in Richtung der Achse (14) wirkende Andrückeinrichtung (37) für das Kreissägeblatt (15) vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurc gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung (35a) einen Druckbalken (59) aufweist, der mit einer kreisbogen fδrmigen Aufstandsfläche (61) auf dem Schnittgut (10) aufliegt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstandsfläche (61) sich über einen Umfangs winkel erstreckt, der im wesentlichen mit dem Eingriffs¬ bereich der spanabhebenden Elemente am Schnittgut (10) übereinstimmt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Aufstandsfläche (61) eben ausgebildet ist und entgegen einer Einlaufrichtung (62) des Schnitt¬ guts (10) in eine Einlaufschräge (60) übergeht.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein einer Einlaufrichtung (62) des Schnittguts (10) entgegengerichteter Rand der Aufstands fläche (61) zwischen einem Flugkreis (70) und einem Grundkreis (71) der spanabhebenden Elemente positioniert ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstandsfläche (61) eine radial Breite aufweist, die zwischen der Hälfte und einem Zwanzigstel der Differenz der Radien eines Flugkreises (70) und eines Grundkreises (71) der spanabhebenden Elemente beträgt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (26) in seiner profilierten Oberfläche (27') einer mathematischen Biegelinie entsprechend ausgebildet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie auf ein Profilholz (12) aus Fichte /Tanne von 24 mm Dicke oder mehr ausgelegt ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie auf ein Profilholz (12) aus Eiche/ Buche von 24 mm Dicke oder mehr ausgelegt ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Trennen oder Schlitzen eines starren Schnitt uts, insbesondere Holz

-Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich¬ tung zum Trennen oder Schlitzen eines starren Schnittguts, insbesondere Holz, mit einem Elastizitätsmodul, von vorzugsweise etwa 50.000 bis 400.000, insbesondere 80.000 bis 150.000 kg/cm 2 , bei dem ein schmales, spanabhebende Elemente aufweisendes

Werkzeug, insbesondere ein Kreissägeblatt, bei einer Schnitt¬ geschwindigkeit von mehr als 40 m/s einen Spalt endlicher Breite im Schnittgut anbringt, und ein Profilholz nach dem Passieren der spanabhebenden Elemente aus der Spaltebene heraus vom Rest des Schnittguts abgebogen wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus dem DE-G 85 34 533.4 bekannt.

Es ist bekannt, daß Kreissägeblätter im Rahmen ihres Einsatzes bei der Holzbearbeitung oder der Bearbeitung anderer Werkstoffe mit ähnlichem Elastizitätsmodul, die mit hohen Schnittgeschwin¬ digkeiten bearbeitet werden können, einer hohen thermischen Beanspruchung im Bereich der Zähne ausgesetzt sind.

Bei bekannt gewordenen Vorschlägen zur Verminderung der Be¬ lastung der Zähne von Kreissägeblättern hat man jedoch das Augenmerk seither mehr auf die dynamische mechanische Belastung der Zähne gelegt. In den Zähnen treten nämlich beim Sägen erhebliche Druckspannungen dadurch auf, daß die Zähne beim Spanabheben auf das Schnittgut auftreffen. Es sind daher zahlreiche Vorschläge bekannt geworden, diese auftretenden Druckspannungen durch Zugspannungen zu kompensieren, die durch eine besondere Formgestaltung des Kreissägeblatts, insbesondere das Vorsehen von Aussparungen im Kreissägeblatt erzeugt werden. Ein Beispiel hierfür ist in der DE-OS 31 31 122 zu finden.

Aus dem bereits eingangs genannten DE-Gm 85 34 533 ist eine Kreissäge mit Minimalschnittfuge bekannt, bei der im Zentrum eines Kreissägeblatts mit segmentspeichenförmiger Gestaltung ein Druckkraftgeber angeordnet ist, mit dem die einzelnen Segmente definiert beaufschlagt werden können. Das genannte

Kreissägeblatt ist darüberhinaus im Bereich innerhalb der Sägezähne leicht konisch ausgebildet, so daß das die Zähne, passiert habende Profilholz auf diese konische Schräge aufläuft und leicht aus der Spaltebene heraus abgebogen wird. Allerdings verbleibt das abgetrennte Profilholz im Eingriffsbereich des Kreissägeblatts, weil es auf dem konischen Bereich des Kreis¬ sägeblatts über eine beträchtliche Länge aufliegt. In diesem Auflagebereich entsteht jedoch eine erhebliche Reibung zwischen dem rotierenden konischen Bereich des Kreissägeblatts und dem abgebogenen Profilholz. Bei heute üblichen Vorschubgeschwindig¬ keiten in der Holzbearbeitung einerseits und den ebenfalls üblichen Kreissägeblattdurchmessern andererseits kann die Verweilzeit des abgebogenen Profilholzes an der konischen Ober¬ fläche des bekannten Kreissägeblatts durchaus im Bereich bis zu einer Sekunde liegen. Dies führt jedoch zu einer erheblichen mechanischen Belastung des Kreissägeblatts und des Antriebs und zu einer erheblichen thermischen Belastung des Kreissäge¬ blatts und des Holzes, die beide nach heutigen technischen Erkenntnissen nicht vernachlässigt werden können.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß insbesondere die thermischen Belastungen des verwendeten Werkzeugs vermindert werden.

Gemäß dem eingangs genannten Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Profilholz so abgebogen wird, daß es nach dem Verlassen der spanabhebenden Elemente einen Abstand vom Kreissägeblatt aufweist.

Gemäß der eingangs genannten Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf mindestens einer Breitseite eines Kreissägeblatts ein Trennelement angeordnet ist, dessen Rand an Zähne des Kreissägeblatts angrenzt und dessen Oberfläche so profiliert ist, daß sie zur Achse des Kreissägeblatts hin verdickt ist und zu den Zähnen hin flach und näherungs eise tangential zu den Seiten der Zähne verläuft.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Im Idealfall kann man nämlich durch das Trennelement oder durch die Trennelemente erreichen, daß das Schnittgut nur noch mit den spanabhebenden Elementen, beispielsweise den Zähnen des Kreissägeblatts, in Berührung kommt, während eine seitliche Reibung zwischen den übrigen Bereichen des Werkzeugs und dem gesägten Spalt vermieden wird. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen Werkzeug und Schnittgut drastisch reduzier und hierdurch die thermische Belastung des Werkzeugs vermindert

Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß eine vorgegebene Schnittgenauigkeit auch über längere Standzeiten des Werkzeugs gewährleistet werden kann, und es vermindert sich selbstver¬ ständlich auch die Abnutzung des Werkzeugs, so daß auch wirt¬ schaftliche Erfolge eintreten.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Schnittgut beidseits des Werkzeugs abgebogen.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Verminderung der Reibun besonders gut gelingt, weil nicht nur das abzutrennende Teil

sondern auch das verbleibende Schnittgut außer Eingriff mit dem Werkzeug gebracht wird, sobald die Spanabnahme erfolgt ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkzeu während des Trennens mittels einer am Trennelement angeordneten Kühlvorrichtung gekühlt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß selbst die unvermeidliche Erwärmung im Bereich der spanabhebenden Elemente auf ein Minimu begrenzt werden kann, weil die erzeugte Wärme mittels der Kühlvorrichtung abgeführt wird.

Dies gilt insbesondere dann, wenn das Werkzeug im Bereich der spanabhebenden Elemente gekühlt wird, weil dann die Kühlwirkung dort einsetzt, wo die Wärme entsteht.

Bei Ausführungsformen der Erfindung wird ein zum Abbiegen dienendes Trennelement raumfest gehalten, es kann jedoch auch relativ zum Werkzeug bewegt, insbesondere in Vibrationen versetzt werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß je nach Einsatzfall, insbesondere auch je nach Werkstoff des Schnittguts eine optimale Konfiguration gefunden werden kann, bei der ggf. auch Reibungswiderstände vermindert werden können, die dem Vorschub des Schnittguts entgegenstehen, wenn dies mittels des Trennelements seitlich aus der Spaltebene heraus abgebogen wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird mittels einer ersten Andrückeinrichtung unmittelbar vor den in Eingriff

befindlichen spanabhebenden Elementen eine Kraft im wesentlich senkrecht zur Spaltebene auf das ungespaltene Schnittgut ausgeübt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein sogenanntes "Vorspalte verhindert wird, d.h. ein unkontrolliertes Vorauslaufen des Spalts vor der Trenn- oder Schnittfuge. Die Gefahr eines derartigen Vorspaltens ist naturgemäß umso größer, je größer der Winkel ist, unter dem das Trennelement das Schnittgut aus der Schneidebene heraus abbiegt. Um dem entgegenzuwirken, ist die erste Andrückeinrichtung vorgesehen, die entweder die Gefahr des Vorspaltens noch deutlich weiter vermindert oder es aber gestattet, größere Abbiegewinkel im Bereich des Trenn¬ elements vorzusehen.

Eine weitere bevorzugte Variante dieses Ausführungsbeispiels zeichnet sich dadurch aus, daß die Andrückeinrichtung einen Druckbalken aufweist, der mit einer kreisbogenfδr igen Auf¬ standsfläche auf dem Schnittgut aufliegt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das abgespaltene und abgebogene Profilholz nicht mehr und nicht weniger angedrückt wird, als dies gerade dem aktuellen Schnittverlauf entspricht.

Es kann daher die Andrückkraft optimal bemessen werden, so daß weder eine zu hohe Andrückkraft erforderlich ist, die zu einer unerwünschten hohen Entwicklung von Reibungswärme führen würde, noch eine zu niedrige Andrückkraft eingestellt wird, bei der die dem Trennschnitt vorauseilende Aufspaltung nicht mehr sicher vermieden werden könnte.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung erstreckt sich die Aufstandsfläche über einen Umfangswinkel, der im wesentlichen mit dem Eingriffsbe¬ reich der spanabhebenden Elemente am Schnittgut übereinstimmt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Kreissägeblatt im gesamten Bereich seines Eingriffs am Schnittgut den Andrück¬ vorgang unterworfen wird, so daß über den gesamten Eingriffs¬ bereich der Zähne des Kreissägeblatts die vorstehend geschil¬ derten optimalen Verhältnisse eingestellt werden können.

Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung ist die Aufstandsfläche eben ausgebildet und geht entgegen einer Einlaufsrichtung des Schnittguts in eine Einlaufschräge über.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits durch eine ebene Aufstandsfläche eine präzise Zumessung des Druckes beim Drücken eingestellt werden kann, andererseits stellt die Einlaufschräge sicher, daß das Schnittgut sich ruckfrei in die Schneid/Andrückebene hinein bewegen kann.

Besonders bevorzugt ist, wenn ein einer Einlaufrichtung des Schnittguts entgegengerichteter Rand der Aufstandsfläche, beispielsweise der Rand zwischen Aufstandsfläche und Einlauf¬ schräge, zwischen einem Flugkreis und einem Grundkreis der spanabhebenden Elemente positioniert ist.

Diese Positionierung des Andrückelements hat sich in praktische Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, weil es dort mit geringstmoglicher Andrückkraft gelungen ist, ein Aufspalten des Schnittguts zu verhindern.

Besonders bevorzugt hat sich ferner, wenn die AufStandsfläche eine radiale Breite aufweist, die zwischen der Hälfte und einem Zwanzigstel der Differenz der Radien eines Flugkreises und eines Grundkreises der spanabhebenden Elemente beträgt.

Auch diese Dimensionierung hat sich in praktischen Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, weil die verhältnismäßig schmale Ausbildung der Aufstandsfläche bereits die gewünschten optimalen Ergebnisse erbringt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird bei nur auf einer Seite der Spaltebene vorgesehenem Trennelement auf der jeweils anderen Seite mittels einer zweiten Andrückeinrich¬ tung eine Führung im wesentlichen senkrecht zur Spaltebene auf das Werkzeug ausgeübt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine optimale Schnittge¬ nauigkeit gewährleistet werden kann, weil das Werkzeug, ins¬ besondere das Kreissägeblatt, stets in exakt radialer Richtung zur Dreh- bzw. Bewegungsachse des Werkzeugs gehalten werden kann.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkzeu in seiner Lage relativ zum Trennelement mittels eines auf das Werkzeug strömenden fluiden Mediums eingestellt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine dynamische Werkzeug¬ führung möglich ist, indem das Trennelement, insbesondere Kreissägeblatt, in radialer Richtung durch ein Fluid beauf¬ schlagt wird, was eine feinfühlige und schnelle Nachstellung des Werkzeugs ermöglicht.

Bei weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen die Zähne im Bereich des Zahngrundes in einen umlaufenden verdickten Rand über, an dem, von der Achse des Kreissägeblatts aus gesehen, der Rand des Trennelementes angrenzt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß einerseits, der Rand des Trennelements relativ dick ausgebildet werden kann, was der mechanischen Stabilität zugute kommt, andererseits aber ein möglichst stetiger Übergang von den Zähnen zum Trennelement hin erfolgt, was der Vermeidung von Störkanten beim Vorschub des Schnittguts zugute kommt.

Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung weist das Trennelement einen Kanal auf, der im Hohlraum zwischen Trennelement und Kreissägeblatt mündet.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß zum einen eine Kühlung des Kreissägeblatts möglich ist, andererseits kann aber auch der Kanal dazu herangezogen werden, um durch Druckbeaufschlagun die bereits erläuterte dynamische Lageeinstellung des Kreis¬ sägeblatts zu erzielen.

Wenn bei einer Weiterbildung dieser Variante der Hohlraum mit einer radialen Trennwand unterteilt ist, die im Bereich der Zähne einen Durchgang aufweist, so kann durch Einleiten eines Kühlmittels in den Hohlraum selektiv der Bereich der Zähne gekühlt werden, weil dort die kühle Kühlflüssigkeit den Durch¬ gang durchströmt und unmittelbar auf den Bereich der Zähne gelangt.

Schließlich ist noch eine weitere Gruppe von Ausführungsbei¬ spielen bevorzugt, bei denen das Trennelement in seiner profi¬ lierten Oberfläche einer mathematischen Biegelinie entsprechen ausgebildet ist, wobei die Biegelinie für verschiedene Ein¬ satzfälle der Vorrichtung unterschiedlich dimensioniert sein kann und zwar zum einen für Weichholz (Fichte/Tanne) oder für Hartholz (Eiche/Buche) und zweckmäßigerweise von verhältnismäßi dicken Profilhδlzern von beispielsweise bis 24mm oder mehr Stärke ausgegangen wird.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Profilholz über die gesamte abgebogene Länge, während der es noch auf dem Trenn¬ element aufliegt, gleichmäßig mechanisch belastet wird, so daß Überbeanspruchungen vermieden werden, die z.B. zu Faser¬ rissen führen können.

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

Es verstellt sich, daß die vorstehend genannten und die nach¬ stehend noch erläuterten 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:

Fig. 1 eine Ansicht senkrecht zur Achse einer Kreissäge, teilweise im Schnitt und abgebrochen dargestellt;

Fig. 2 eine schematisierte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Kreissäge zur Erläuterung weiterer Einzelheiten der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch mit symme¬ trisch auf beiden Seiten eines Kreissägeblatts angeordneten Trennelementen;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV von Fig. 5 einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Schnittgut, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein starres Schnittgut, insbesondere Holz, ist. Es sind jedoch auch andere Arten von Schnittgut, beispielsweise Kunststoffe im Rahmen der vorliegenden Erfindung verarbeitbar, sofern deren Elastizitätsmodul in einem Bereich von vorzugsweise etwa 50.000 bis 400.000 kg/cm 2 liegt. Es muß ferner hervorgehoben werden, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur von hohen Schnittgeschwindigkeiten von vorzugs¬ weise mehr als etwa 40m/s, typischerweise 50 bis 200m/s, die Rede sein soll, und es handelt sich ausschließlich um spanab¬ hebende Bearbeitungsverfahren, bei denen mittels eines Werkzeug im Schnittgut zum Trennen oder Schlitzen des Schnittguts ein Spalt bzw. eine Fuge endlicher Breite erzeugt wird.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel soll das Schnittgut 10 in einer Trennebene 11 geteilt werden, im dargestellten

Beispiel soll ein Profilholz 12 vom Rest 13 eines Rohholzes, beispielsweise eines Rundholzes oder eines anderen Profils abgetrennt werden.

Hierzu ist ein um eine Achse 14 drehbares Kreissägeblatt 15 vorgesehen, von dem in der rechten Hälfte von Fig. 1 beispiel¬ haft ein Zahn 16 am Außenumfang des Kreissägeblatts 15 darge¬ stellt ist. Das Kreissägeblatt 15 weist in der Nähe seiner Peripherie einen schmalen Bereich 17 und im Bereich der Achse 14 einen verdickten Bereich 18 zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des Kreissägeblatts 15 auf. Mittels einer Schraube 19 ist das Kreissägeblatt 15 an eine in Fig. 1 nur schematisch angedeutete Welle 20 drehfest angeschraubt.

Die Zähne 16 des Kreissägeblatts 15 gehen in Richtung auf die Achse 14 in einen umlaufenden Rand 23 über, der zur Achse 14 hin eine Stufe aufweist, die in eine flache Oberfläche 24 des schmalen Bereichs 17 übergeht. An den umlaufenden Rand 23 schmiegt sich von innen ein umlaufender Rand 25 eines gesamthaf mit 26 bezeichneten Trennelements an. Das Trennelement 26 weist eine in radialer Richtung profilierte Oberfläche 27 auf, deren Abstand von der flachen Oberfläche 24 des Kreis¬ sägeblatts 15 zur Achse 14 hin zunimmt.

Durch die Konfiguration des umlaufenden Randes 23, des daran angepaßten Randes 25 des Trennelements 26 sowie durch die profilierte Oberfläche 27 ergibt sich insgesamt eine mögliche stetige Bewegungsbahn oberhalb des Kreissägeblatts 15 und des Trennelements 26, die in der rechten Hälfte von Fig. 1 mit einem Pfeil 28 angedeutet ist.

Durch eine schematisch angedeutete Verbindung 30 soll sym¬ bolisiert werden, daß das Trennelement 26 drehstarr und raumfes angeordnet ist, sich also mit dem Kreissägeblatt 15 nicht mitdreht. Es versteht sich jedoch, daß das Trennelement 26 keineswegs starr mit einem Maschinenrahmen verbunden sein muß, es ist vielmehr in Fig. 1 mit einem Feder-Masse-System 31 angedeutet, daß das Trennelement 26 auch selbst in Bewe¬ gungen, insbesondere Vibrationen versetzt werden kann, damit das Schnittgut auf der profilierten Oberfläche 27 möglichst reibungsarm entlanggleiten kann, wie dies noch erläutert werden wird.

Um das Trennelement 26 relativ zum Kreissägeblatt 15 zu lagern, ist ein Kugellager 32 oder eine entsprechende Drehverbindung vorgesehen.

Das Trennelement 26 ist ferner mit einem vorzugsweise axial verlaufenden Kanal 33 versehen, über den ein Fluid, beispiels¬ weise eine Flüssigkeit oder ein Gas, in einen Hohlraum 34 zwischen dem Trennelement 26 und dem Kreissägeblatt 15 ein¬ gebracht werden kann. Dieses Fluid kann entweder dazu dienen, das Kreissägeblatt 15 zu kühlen, wie dies noch zu erläutern sein wird, das Fluid kann darüberhinaus aber auch verwendet werden, um durch Erzeugen eines Drucks im Hohlraum 34 eine axiale Kraft auf das Kreissägeblatt 15 auszuüben und damit seine radiale Ausrichtung in der Trennebene 11 nachzuregeln, wenn dies z.B. bei asymmetrischer Belastung des Kreissägeblatts 15 erforderlich sein sollte.

In der linken Hälfte von Fig. 1 ist mit 38 der vom Kreissäge¬ blatt 15 im Schnittgut 10 erzeugte Spalt angedeutet. Man erkenn

ferner, daß das vom Rest 13 des Schnittguts 10 abgetrennte Profilholz 12 seitlich aus der Trennebene 11 heraus abgebogen wird und zwar in dem Ausmaß, wie das Profilholz 12 in Richtung des Pfeiles 28 auf der profilierten Oberfläche 27 des Trenn¬ elements 26 gleitet.

Aufgrund des ümbiegens des Profilholzes 12 aus der Trennebene 11 heraus kann es vorkommen, daß sich vor dem Spalt 38 ein vorauslaufender, unkontrollierter Spalt bildet. Um dies zu verhindern, ist eine erste Andrückeinrichtung 35 seitlich vom Schnittgut 10 vorgesehen, die im Bereich des Umfangs des Kreissägeblatts 15 in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils 36 in axialer Richtung auf das Schnittgut 10 drückt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist nur auf einer Seite des Sägeblatts 15 ein Trennelement 26 vorgesehen. Um ein Auswandern des Sägeblatts 15 auf die andere, in Fig. 1 untere Seite zu verhindern, ist eine zweite Andrückeinrichtung 37 vorgesehen, die außerhalb des Eingriffs des Kreissägeblatts 15 in das Schnittgut 10 eine ebenfalls im wesentlichen axial gerichtete Führungskraft auf das Kreissägeblatt 15 ausübt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Variante besteht eine Abweichung vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zum einen dadurch, daß zwischen Welle 20a und Trennelement 26a ein radialer Abstand 45 vorgesehen ist, um eine Mitnahme des Trennelements 26 durch die rotierende Welle 20a zu verhindern.

Der in Fig. 1 eingezeichnete Hohlraum 34 ist im Ausführungs¬ beispiel gemäß Fig. 2 mittels einer Trennwand 46 in zwei Hohlräume 34a, 34a * unterteilt. Die Trennwand 46 ist am Trenn-

element 26a in der Nähe der Achse 14a über den gesamten Umfang verbunden, während am äußeren Umfang der kreisringfδr igen Trennwand 46 ein Durchgangsbereich 47 zwischen den Hohlräumen 34a bzw. 34a' verbleibt. Der Bereich 47 befindet sich in der Nähe der Zähne 16 und des Randes 25a des Trennelements 26a. Wird nun über den Kanal 33a ein Kühlmedium in den oberhalb der Trennwand 46 befindlichen Teilhohlraum 34a eingeleitet, so strömt dieses Kühlmedium im Bereich 47 in den unteren Teilhohlraum 34a was zur Folge hat, daß insbesondere die Zähne 16a unmittelbar gekühlt werden. Wird das durch den Kanal 33a geleitete Medium hingegen zum Auslenken des Kreissägeblatts 15 in axialer Richtung benutzt, so ergibt sich durch die Positionierung des Bereichs 47 die Wirkung, daß der Hebelarm, von der Achse 14a aus gesehen, besonders groß ist.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weicht von den bislang geschilderten Ausführungsbeispielen vor allem deswegen ab, weil beidseits des Kreissägeblatts 16b Trennelemente 26b, 26b' vorgesehen sind. Es ergeben sich damit, wie mit Pfeilen 28b, 28b" angedeutet, zwei symmetrisch zueinander liegende Bewegungsbahnen für das Schnittgut, das in diesem Falle beid- seitig vom Kreissägeblatt 15b weg abgebogen wird.

Das Kreissägeblatt 15b gemäß Fig. 3 ist im übrigen ansonsten durchgehend flach ausgebildet und zur Achse 14b hin in einer üblichen Flanschhaiterung 50 gehalten.

Durch ebenfalls symmetrisch angeordnete Kanäle 33b, 33b' in den Trennelementen 26b, 26b' kann wieder ein Medium zugeführt werden, das zur Kühlung des Kreissägeblatts 15b, jetzt von beiden Seiten, oder aber auch zur dynamischen Lageregelung

des Kreissägeblatts 15b verwendet werden kann. Die symmetrisch Zuführung des Mediums hat bei der dynamischen Lageregelung den Vorteil, daß in besonders effektiver Weise eine Lageregelu des Kreissägeblatts 15b nach beiden axialen Richtungen hin möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 ist zusätzlich r vorgesehen, daß die profilierte Oberfläche 27 * entsprechend einer mathematischen Biegelinie ausgebildet ist. Bekanntlich ist es möglich, mit den Regeln der Festigkeitslehre für einen einseitig eingespannten Balken bekannter Dicke und bekannten Elastizitätsmoduls für den Fall einer am freien Ende des eingespannten Balkens senkrecht zur Einspannrichtung angreifen¬ den Kraft die Biegelinie, d.h. die Kontur des durchgebogenen Balkens, zu bestimmen.

Dies kann man sich zunutze machen, indem beispielsweise für den Fall einer Weichholzbearbeitung, typischerweise der Bear¬ beitung von Fichten- oder Tannenholz, die mathematische Biege¬ linie berechnet wird, wobei man hinsichtlich der Dicke des Balkens von einer großzügig bemessenen Dicke eines abzutrennen¬ den Profilholzes in der Größenordnung von bis etwa 24 mm oder mehr ausgeht. Entsprechend kann man für einen anderen Anwen¬ dungsfall der Hartholzbearbeitung, typischerweise der Bear¬ beitung von Eichen-oder Buchenholz eine zweite Biegelinie unter Zugrundelegung beispielsweise derselben Balkendicke bestimmen und, ausgehend von diesen Vorgaben, zwei unterschied¬ liche Trennelemente 26 mit entsprechender profilierter Ober¬ fläche 27 * herstellen, die für die beiden genannten Anwen¬ dungsfälle optimiert sind. Das abgespaltene Profilholz wird dann entlang der Oberfläche des Trennelements 26 so geführt.

wie es seiner natürlichen Biegelinie entspricht, oder bei dünnerem Profilholz noch weniger durchgebogen, so daß sich die Biegebelastung über die axiale Länge des Profilholzes gleichmäßig verteilt.

Eine weitere wesentliche Merkmalsgruppe des in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiels manifestiert sich in der Ausgestaltung einer Andrückeinrichtung 35a, die im Eingriffs¬ bereich der Zähne 16 des Kreissägeblatts 15 am Schnittgut 10 wirksam ist.

Die Andrückeinrichtung 35a wird mit einer Andrückkraft geeigne¬ ter Größe senkrecht zur Ebene des Kreissägeblatts 15 auf die Oberfläche des Schnittguts 10 aufgedrückt, wie mit einem Pfeil 36a in Fig. 4 angedeutet. Hierzu können spezielle Andrückvor¬ richtungen, beispielweise hydraulische Kolben-Zylinder-Ein¬ heiten, vorgesehen sein, mit denen es auch möglich ist, die Andrückkraft nach vorgegebenen Verfahrensparametern zu variiere oder zu modulieren, um beispielsweise durch Überlagerung einer vibrierenden Bewegung den Andrückvorgang zu beeinflussen. Es ist aber üblicherweise ausreichend, die Andrückkraft dadurch zu erzeugen, daß man die Andrückeinrichtung 35 mit Untermaß zustellt, d.h., daß der Abstand zwischen Andrückeinrichtung 35a und der Oberfläche des Kreissägeblatts 15 geringer einge¬ stellt wird, als dies der Dicke des abzutrennenden Profilholzes 12 entspricht.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Andrückeinrichtung 35a weist einen Druckbalken 59 auf, der sich kreisbogenfδrmig über einen bestimmten U fangswinkel erstreckt. In Fig. 5 ist am unteren Ende des Druckbalkens 59 gezeigt, daß dieser über die Breite des Schnittguts 10 überstehen kann, während am oberen Ende

angedeutet ist, daß der Druckbalken 59 auch schmaler dimen¬ sioniert werden kann, je nachdem, wie dies im Einzelfall zweckmäßig ist. üblicherweise wird man den Druckbalken 59, ähnlich dem in Fig. 5 dargestellten unteren Ende, so dimen¬ sionieren, daß er für Schnittgut 10 unterschiedlicher Breite eine ausreichende U fangslänge aufweist, d.h. üblicherweise beidseits über das Schnittgut 10 übersteht.

Aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 4 ergibt sich, daß der Druckbalken 59 an seiner Unterseite mit einer Einlaufschräg 60 sowie einer ebenen AufStandsfläche 61 versehen ist, wobei die Einlaufschräge 60 entgegen einer Einlaufrichtung 62 des Schnittguts 10 weist. Dies bewirkt, daß das Schnittgut 10, ohne daß es zum Verhaken kommen kann, zunächst in den Bereich der Einlaufschräge 60 gelangt und von dort in den Bereich der AufStandsfläche 61 geführt wird. Aus der Ansicht der Fig. 5 ergibt sich, daß die radiale Positionierung des Druckbalkens 59 relativ zur Oberfläche des Kreissägeblatts 15 zweckmäßiger¬ weise so gewählt wird, daß die Auf tandsfläche 61 zwischen einem äußeren Flugkreis 70 und einem Zahn-Grundkreis 71 des Kreissägeblatts 15 angeordnet ist.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel der Erfindung betrage der Unterschied zwischen den Radien der Kreise 70 und 71, d.h. die Höhe der Zähne 16 etwa 20 mm. Die radiale Breite der Aufstandsfläche 61 liegt in diesem Fall zweckmäßigerweise zwischen 1 und 5 mm, wobei der Rand im Übergang von der Auf¬ standsfläche 61 zur Einlaufschräge 60 vorzugsweise mit dem Flugkreisradius 70 fluchtet oder gegenüber diesem um bis zu 20 mm radial nach innen versetzt ist. Abweichungen hiervon sind jedoch im Einzelfall möglich, je nachdem, welche Verfah¬ rensbedingungen bestehen.




 
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