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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines mit Zähnen besetzten Sägeblattes auf einer Lötmaschine oder Schleifmaschine, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Lötmaschinen und Schleifmaschinen für das Herstellen von Sägeblättern bekannt. In der Schrift
DE 10 2007 054 989 A1 (Fa. Kirschner) wird eine Lötmaschine beschrieben, bei der Hartmetall- oder Stellitzähne auf das Stammblatt des späteren Sägeblattes gelötet werden. Hierbei befindet sich zwischen der Oberfläche eines sogenannten Plattensitzes des Stammblattes und einem Lotband eine pastöse Lage eines Flussmittels. Wiederum zwischen dem Lotband und dem Hartmetall-Stellitzahn ist ebenfalls ein Flussmittel angeordnet. In der Position, wo der Zahn mit dem Stammblatt verlötet werden soll, werden der Zahn und das Stammblatt mittels einer Induktionsschleife erwärmt, wodurch das Lotband verläuft und der Zahn dadurch mit dem Stammblatt verbunden wird. Das Wesen in der oben genannten Erfindung und Schrift ist der definierte Lötdruck des Zahnes auf die Fläche des Plattensitzes.
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In dem Dokument
DE 42 44 180 A1 (Fa. Kirschner) wird eine Schleifmaschine für Sägeblätter beschrieben, die mittels zweier Schleifscheiben gleichzeitig an einem Zahn eines Sägeblattes schleifen kann.
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Diesen genannten Maschinen ist gemeinsam, dass das Sageblatt eine Aufnahmebohrung aufweist, mit der das Sägeblatt auf einem Aufnahmedorn einer drehbaren Welle angeordnet ist. Um dem Sägeblatt oder dem Stammblatt in der Ebene mehr Halt zu geben, befindet sich zwischen der Maschine und dem Stammblatt eine kreisförmige Druckplatte, ein sogenannter Flansch. Aber auch auf der der Maschine abgewandten Seite des Stammblattes ist eine entsprechende Druckscheibe angebracht. Somit ist das Sägeblatt zwischen diesen beiden Scheiben gut fixiert und wird zugleich eben gehalten. Zum Wechsel eines Sägeblattes (oder Stammblattes) wird dann jeweils die vordere Druckscheibe (der der Maschine abgewandte Flansch) von der Maschine entfernt.
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Es hat sich herausgestellt, dass nicht nur das flächige Spannen eines Sägeblattes von großer Bedeutung ist, sondern dass ein Sägeblatt auch möglichst spielfrei auf dem Aufnahmedorn der Maschine angeordnet sein sollte.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Aufnahmedorn der Maschine derart gestaltet ist, dass er im Bereich der Aufnahmebohrung des Sägeblattes, in seinem Durchmesser vergrößert werden kann. Dadurch gibt es eine radial spielfreie Anordnung zwischen Sägeblatt-Bohrung und Aufnahmedorn.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Vergrößerung des Durchmessers wird zum Beispiel dadurch bewerkstelligt, dass eine hydraulische Kammer durch einen Öldruck zur Dehnung gebracht wird. In einer anderen Lösung wird ein elastischer Körper axial gepresst, wodurch er sich in radialer Richtung ausdehnt. Dieser elastische Körper ist also in gewisser Weise ein volumenelastisches Element, welches im Wesentlichen die Summe seines Volumens beibehält. In einer weiteren Lösung wird ein konischer Keil in einer ebenfalls konischen Hülse axial verfahren, wodurch sich der Durchmesser des Aufnahmedorns vergrößert.
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Da Lötmaschinen und Schleifmaschinen für die Herstellung von Sägeblättern einen Taktantrieb besitzen, um von einem Zahn zum nächsten weiterzuschalten, weist auch die erfindungsgemäße Vorrichtung einen entsprechenden Taktantrieb auf. Hierbei kann der Taktantrieb derart ausgestaltet sein, dass er auf die einzelnen Zähne – bzw. die dafür vorgesehenen Plattensitze – wirkt. In einer anderen Ausgestaltung von Löt- oder Schleifmaschinen wirkt der Taktantrieb direkt auf die drehbare Achse, die eine konzentrische Verlängerung des Aufnahmedorns darstellt.
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Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine Antriebswelle einer Löt- oder Schleifmaschine mit einem radial dehnbaren Aufnahmedorn;
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2 einen Ausschnitt aus der 1;
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3 ähnlich wie 2, jedoch mit einem hydraulisch dehnbaren Aufnahmedorn;
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4 ähnlich wie 2, jedoch mit einem elastischen Körper in dem Aufnahmedorn;
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5 ähnlich wie 4, jedoch mit einem konischen Keilsystem innerhalb des Aufnahmedornes;
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6 ein alternatives System zur 1;
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7 den rechten vergrößerten Abschnitt aus 6;
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8 den linken vergrößerten Bereich aus 6;
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9 ein radial elastisches Element zur Überbrückung von großen Durchmesser Unterschieden zwischen Aufnahmedorn zu Aufnahmebohrung.
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Der Figurenbeschreibung soll vorausgeschickt werden, dass Begriffe wie „oben”, „unten”, „rechts” oder „links” nur beispielhaft für die Figuren stehen und in der Wirklichkeit tatsächlich hiervon abweichen können. Auch können die Proportionen einzelner Elemente der Figuren von der Wirklichkeit abweichen. Ferner stellen die Figuren keine exakten technischen Zeichnungen dar, weshalb teilweise in den hier beigegefügten Figuren Schraffierungen fehlen. In der Beschreibung nicht verwendete Bezugszeichen ergeben sich aus der Bezugszeichenliste.
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In der 1 ist ein Sägeblatt 2 zu sehen, welches an seinem Umfang eine Vielzahl von Zähnen 1 aufweist. Das Sägeblatt 2 wird links und rechts jeweils von einem Flansch 11 oder 12 seitlich fixiert und geklemmt, wobei der Flansch 11 auf der sogenannten Maschinenseite angeordnet ist, während der Flansch 12 sich auf der abgewandten Maschinenseite befindet. Dieser abgewandte Flansch 12 wird beim Wechsel eines Sägeblattes durch ein Handlingsystem entfernt, um den Austausch eines Sägeblattes 2 vornehmen zu können. Das Sägeblatt 2 befindet sich auf einem Aufnahmedorn 4, der in die Aufnahmebohrung 5 des Sägeblattes 2 hinein greift. Der Aufnahmedorn 4 ist konzentrisch und drehfest mit einer Vielzahl von Bauteilen verbunden, die hier im Rahmen der Anmeldung vereinfacht nur als drehbare Achse 3 bezeichnet wird. Wie man aus der 1 weiter entnehmen kann, befindet sich weiter links vom Aufnahmedorn 4 eine aus einem Greifer 23 und einem Pilz 24 bestehende Kupplung, wobei der Greifer 23 über eine Stange mit einem Zylinder 21 verbunden ist. Soll der Greifer 23 beispielsweise den Pilz 24 freigeben, so wird der Zylinder 21 derart mit Druckluft beaufschlagt, dass er sich nach rechts bewegt. Hierbei muss er sogar gegen die Kraft der Feder 19 entgegen wirken. Mit anderen Worten: das hier gezeigte System ist so ausgelegt, dass bei einem Druckluftausfall durch die Feder 19 das Spannsystem für das Sägeblatt 2 immer aufrecht erhalten wird. Oder noch anders ausgedrückt: die Spannung der Flansche erfolgt über die Feder 19, während die Entspannung über den Zylinder 21 erfolgt, bzw. Die Feder 19 dient beim Druckabfall als Hilfe, aber auch mit Druckluft unterstützt sie beim Spannen das System.
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Im Rahmen der Erfindung kann das Spannsystem kann aber auch anders ausgelegt sein.
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Es ist noch anzumerken, dass die Zugstange 43 über eine bei Montage/Demontage lösbare Kupplung 27 mit dem Zylinder 21 verbunden ist. Dadurch, dass der Kolben 21 mit einem Gehäuse 22 umgeben ist, stellt der innerhalb der drehbaren Achse 3 einen Zylinder dar. Links schließt sich an den Kolben 21 ein Stab 34 an, der eine reflektierende Fläche aufweist, so dass das vom Sensor 29 ausgehende Signal 32 eine Reflektionsfläche aufweist. Diese Anordnung ist deshalb möglich, weil das Getriebe 7 und der Motor 6 eine koaxiale Bohrung aufweisen, wodurch der Stab 34 und das Sensorsignal 32 zum Sensor 29 gelangen können. Je nach der Stärke oder der Art des Sensorsignales 32 weist dann eine Ausweiselektronik oder ein Steuerungsprogramm, auf die Verbindung an dem Greifer 23 und Pilz 24 bzw. an den Flanschen 11, 12 und/oder dem Aufnahmedorn 4 richtig zustande gekommen sind.
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Der Motor
6 ist im Rahmen der Erfindung als Elektromotor zu verstehen, wobei er vorzugsweise als Servomotor ausgebildet ist, der also in Winkelschritten ansteuerbar ist. Das Getriebe
7 stellt ein Untersetzungsgetriebe dar, um aus einer Vielzahl von Winkelschritten des Servomotors sehr kleine Drehbewegungen an dem Sägeblatt vornehmen zu können. Vorzugsweise ist das Getriebe
7 als Harmonic-Drive-Getriebe ausgebildet (beispielsweise aus den Patenten
US 2,906,143 bzw.
DE 11 35 259 bekannt).
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In der 2 wird der rechte Ausschnitt der 1 gezeigt, wobei dieser Ausschnitt sogar nur als Halbschnitt dargestellt ist. Auf diese Weise kann man in der 2 den Mechanismus zwischen dem Greifer 23 und dem Pilz 24 besser erkennen. Bei einer Axialbewegung 18 der Zugstange 43 nach links greifen die segmentierten Schalen des Greifers 23 in eine Hülse ein, wobei sie den Pilz 24 umschließen und auch zugleich nach links ziehen. Dadurch wird zugleich der der Maschine abgewandte Flansch 12 gegen das Sägeblatt 2 und damit gegen den maschinenseitigen Flansch 11 gepresst. Gleichzeitig befindet sich innerhalb des Aufnahmedorns 4 ein konisches Keilsystem 10, welches durch die Federn 20 beaufschlagt wird. Der Aufnahmedorn 4 – der Teil des konischen Keilsystems 10 ist – erfährt durch die innen liegenden konischen Rampen eine Aufweitung, wodurch sich der Außendurchmesser des Aufnahmedorns 4 von innen her an die Aufnahmebohrung 5 des Sägeblattes 2 anlegt. Damit der Aufnahmedorn 4 diese Aufweitung vornehmen kann, ist er in Längsrichtung vorzugsweise mehrmals geschlitzt.
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In der 3 wird die Dehnung bzw. die Aufweitung des Aufnahmedorns 4 durch den Aufbau eines Druckes in einer hydraulischen Kammer 8 bewirkt. Hierbei darf der Aufnahmedorn 4 – im Gegensatz zur 2 – jedoch nicht in Längsrichtung geschlitzt sein, weil sich ja sonst kein Druck aufbauen kann. In einer Ausgestaltung der Erfindung der 3 wird der hydraulische Druck durch die Axialbewegung 18 nach links aufgebaut, weil die Stange mit dem Pilz 24 an ihrem linken Ende über eine kegelförmige Rampe 35 verfügt, wodurch radial um diese Rampe 35 herum angeordnete Kolben einen Öldruck aufbauen. Über ein Kanalsystem innerhalb der drehbaren Achse 3 bzw. des Aufnahmedorns 4 wird dann die hydraulische Kammer zur radialen Expansion gebracht. In einer weiteren Ausgestaltung der 3 wird der Öldruck nicht durch radiale Kolben 36 erzeugt, sondern durch eine außerhalb der drehbaren Achse angeordneten Ölpumpe und/oder eines Druckspeichers.
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In der 4 wird eine weitere Methode zur Aufweitung des Aufnahmedorns 4 gezeigt. Hier befindet sich ein ringförmiger, elastischer Körper in einer kleinen Kammer, die lediglich von einem dünnen Verschleißschutz umgeben ist. Bei einer Axialbewegung 18 nach links werden auch die Federn 20 komprimiert, die wiederum mittelbar auf den elastischen Körper einwirken. Dadurch wird der elastische Körper zwar in axialer Richtung verkürzt, aber radial gedehnt, wodurch der den elastischen Körper umhüllende Verschleißschutz aufgeweitet wird und sich dadurch der Aufnahmedorn 4 von innen her an die Aufnahmebohrung 5 des Sägeblattes 2 anlegt.
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In der 5 liegt im Bereich des Aufnahmedorns 4 wiederum ein konisches Keilsystem 10 vor. Wirkt hier der nicht dargestellte Kolben 21, so bewirkt die Feder 19 eine Axialbewegung 18 nach links. Hierbei wird auch der Bolzen nach links bewegt, an dem sich der Pilz 24 befindet. Hierbei werden zugleich auch die Federn 20 gespannt. Ein Teil der Federenergie dieser Federn 20 geht in das Anpressen des abgewandten Flansches 12 und ein anderer Teil der Energie in das Verschieben des andeutungsweise sichtbaren konischen Keilsystems 10.
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Aus dem bisher Dargelegten zu den 1 bis 5 kann man erkennen, dass in Verbindung mit der Axialbewegung 18 nicht nur der abgewandte Flansch 12 gegen das Sägeblatt und gegen den maschinenseitigen Flansch 11 gepresst werden, sondern zugleich auch die Aufweitung des Aufnahmedorns 4 erfolgt. In Abstimmung der Presskräfte an den Flanschen zu den Kräften an den verschiedenen Konstruktionen der Aufnahmedorne 4 erfolgt durch die entsprechenden Federn 19 und 20. Mit anderen Worten: das Pressen der Flansche und das Aufweiten des Aufnahmedornes 4 erfolgt durch einen Antrieb und zwar durch die Axialbewegung 18.
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In der 6 sind die Funktionen des Aufweitens des Aufnahmedorns 4 und die Presskräfte des Flansches 12 gegen das Sägeblatt 2 (bzw. gegen den Flansch 11) auf zwei verschiedene Antriebe aufgeteilt. Der eine Antrieb ist eine Hülse 13, die beim Aufweiten des Aufnahmedorns 4 bzw. bei der Reduzierung des Durchmessers des Aufnahmedornes 4 eine Axialbewegung 18 ausführt. In der Hülse 13 ist ein Drehstab 14 angeordnet, der mittels Gleithülsen 42 innerhalb der Hülse 13 geführt und gelagert wird. Der Drehstab weist im Bereich des Flansches 12 einen Verbindungsmechanismus mit dem Flansch 12 auf, sodass beim Verdrehen des Drehstabes 14 eine Flächenpressung des Flansches 12 gegen das Sägeblatt 2 erfolgen kann. Diese Verbindung kann beispielsweise eine Gewindeverbindung oder auch eine Verbindung sein. In der 6 ist dieses mit einem Schlitz im Flansch 12 und einem Stift im Drehstab 14 angedeutet (der Schlitz ist erforderlich, um mit dem Stift durch den Flansch 12 hindurchfahren zu können). Am anderen Ende der drehbaren Achse 3 kann man erkennen, dass ein abkoppelbarer Drehantrieb – vorzugsweise als Getriebemotor 37 ausgebildet – den Drehstab 14 mit dem Flansch 12 verbinden kann. Ist nämlich erst einmal die Spannung des Flansches 12 gegen den Flansch 11 aufgebaut, so braucht man erst dann wieder den Drehantrieb 37, wenn alle Zähne am Umfang eines Sägeblattes entweder geschliffen oder angelötet worden sind. Eine geschlossene Kupplung 28 während des taktweisen Weiterdrehens des Sageblattes von Zahn zu Zahn bzw. von einer Lötposition zur nächsten würde sogar möglicherweise – je nach Selbsthemmung des Drehantriebes 37 – den Bajonettverschluss öffnen. Deshalb ist es wichtig, dass die Kupplung 28 nur beim Aufbau und beim Abbau der axialen Spannung an den Drehstab 14 angekoppelt ist. Im Gegensatz zu den 1 bis 5 erfolgt die Axialbewegung 18 durch die Druckbeaufschlagung einer Feder 19, die hier als Membranfeder ausgelegt ist. Weitere Details zu dieser Lösung sind in den 7 und 8 zu sehen.
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In der 7 ist der Abschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen, an dem sich das konische Keilsystem 10 und ein nicht näher bezeichneter Drehverschluss zwischen dem Drehstab 14 und dem Flansch 12 zu sehen ist. Der Aufnahmedorn 4 ist hier auch auswechselbar gestaltet und drehfest mit der Achse 3 verbunden. Der Aufnahmedorn 4 ist in Längsrichtung geschlitzt, sodass beim axialen Verfahren der Hülse 13 der innenliegende Konus des konischen Keilsystems 10 die Zungen des Aufnahmedorns 4 nach außen treibt. Dadurch legen sich diese Zungen an den Bohrungsdurchmesser des Sägeblattes 2 an. In der 7 ist aber ein Sonderfall dargestellt, und zwar ist hier zwischen dem Außendurchmesser des Aufnahmedornes 4 und der Aufnahmebohrung 5 des Sägeblattes 2 ein radial elastisches Element 15 angeordnet. Dieses radial elastische Element wird noch mehr in der 9 erläutert.
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In der 8 ist das linke Ende der 6 vergrößert dargestellt. Über einen Druckluftanschluß 41 wird Druckluft in den Raum zwischen den Dichtungen 39 und der Feder 19 (hier als Spannmembran ausgebildet), dem Drehstab 14 und der linken Seitenwand aufgebaut. Dadurch bewegt sich die Hülse 13 nach rechts, wodurch das konische Keilsystem 10 öffnen kann. Wird die Druckluftbeaufschlagung abgeschaltet, so erfolgt bei entsprechender Dimensionierung der Bauteile eine Axialkraft der Feder 19 auf die Hülse 13 in die linke Richtung, wodurch das konische Keilsystem 10 gespannt wird. Ein Schneckengetriebe 38 ist über einen Flansch weit außerhalb der Achse 3 an die selbige drehfest angekoppelt. Dieses hat den Vorteil, dass dadurch genügend Platz im Zentrum der Achse 3 vorhanden ist, um eine Hülse 13 und einen separaten Drehstab 14 anzuordnen. Anmerkung: Irgendwie muss ich das Axiallager 40 noch im Text unterbringen.
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Mit der 9 wird das bereits schon erwähnte radial elastische Element 15 gezeigt. Dieses Element wird dann benötigt, wenn große Durchmesserunterschiede des Aufnahmedornes 4 und der Aufnahmebohrung 5 des Sägeblattes 2 überdeckt werden müssen. Wenn beispielsweise der Aufnahmedorn einen Außendurchmesser von 30 mm hat, die Bohrung des Sägeblattes aber 100 mm beträgt, so kann dieses nicht mit der erfinderischen Dehnfunktion des Aufnahmedornes überbrückt werden. Das radial elastische Element 15 hat den großen Vorteil, dass es in radialer Richtung knickfreie Speichen 16 aufweist, die wiederum sowohl radial innen als auch radial außen jeweils die Speichen untereinander verbindet. Eine Aufweitung des Innendurchmessers dieses radial elastischen Elementes 15 durch den Aufnahmedorn 4 würde sich der Außendurchmesser des Elementes 15 in alle Richtungen gleichmäßig vergrößern, sodass ein Sägeblatt mittels dieses Elementes 15 wiederum konzentrisch auf dem Aufnahmedorn 4 sitzen würde. Durch die von außen nach innen, bzw. von innen bis nach außen laufenden Schlitze in diesem Element 15 stellt dieses radial elastische Element 15 keinen nennenswerten Widerstand dem Aufweitungsmechanismus des Aufnahmedorns 4 entgegen. Dieses radial elastische Element 15 wird in vorteilhafterweise aus einer Blechtafel ausgelasert, die etwas dünner ist als die Stärke des Sägeblattes bzw. des Stammblattes des Sägeblattes. Um eine entsprechende Präzision dieses radial elastischen Elementes zu erreichen, wird es sowohl von beiden Seiten plan geschliffen, als auch mittels entsprechender Hilfseinrichtungen konzentrisch außen und innen rund geschliffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zahn
- 2
- Sägeblatt
- 3
- drehbare Achse
- 4
- Aufnahmedorn
- 5
- Aufnahmebohrung
- 6
- Motor
- 7
- Getriebe
- 8
- hydraulische Kammer
- 9
- elastischer Körper
- 10
- konisches Keilsystem
- 11
- maschinenseitiger Flansch
- 12
- abgewandter Flansch
- 13
- Hülse
- 14
- Drehstab
- 15
- radialelastisches Element
- 16
- Speiche
- 17
- Brücke
- 18
- Axialbewegung
- 19
- Feder (bzw. Spannmembran)
- 20
- Feder
- 21
- Kolben
- 22
- Gehäuse
- 23
- Greifer
- 24
- Pilz
- 25
- Druckluftanschluss
- 26
- Befestigungslöcher
- 27
- Kupplung
- 28
- Kupplung (elektrisch schaltbar)
- 29
- Sensor
- 30
- Wälzlager
- 31
- Wälzlager
- 32
- Sensorsignal
- 33
- Kontur für Handlingsystem
- 34
- Stab
- 35
- Rampe
- 36
- Pumpzylinder
- 37
- Drehantrieb
- 38
- Schneckengetriebe
- 39
- Dichtung
- 40
- Axiallager
- 41
- Druckluftanschluss
- 42
- Gleithülse
- 43
- Zugstange
- 44
- Flansch (8)
- 45
- Gehäuse (8)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007054989 A1 [0002]
- DE 4244180 A1 [0003]
- US 2906143 [0024]
- DE 1135259 [0024]