CH703182A1

CH703182A1 - Einrichtung zum Zentrieren von Kreissägeblättern und ähnlichen Werkzeugen auf der Welle.

Info

Publication number: CH703182A1
Application number: CH00820/10A
Authority: CH
Inventors: Klaus Dr Rehm
Original assignee: Berner Fachhochschule Biel Architektur Holz Und Bau
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-11-30
Also published as: EP2576116A1; WO2011147755A1

Abstract

Es wird eine Einrichtung zum Zentrieren von wechselbaren Kreissägeblättern (1) und ähnlichen Werkzeugen auf der Welle von Bearbeitungs- oder Schleifmaschine vorgeschlagen, bei der die Nabe (3) des Sägeblattes (1) oder eines ähnlichen Werkzeuges Durchbrüche (4) erhält, so dass Teile der Nabe (3) federnd auf die Passung Welle-Nabe drücken. Die Nabe (3) besitzt so im ungefügten Zustand ein Untermass. Im gefügten Zustand liegt eine selbst zentrierende Presspassung vor. Konische Ausführungen der Werkzeugnabe können das Fügen und Herstellen der federnden Spannung erleichtern.

Description

[0001] 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.

Stand der Technik

[0002] 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. 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. Üblich ist für Kreissägen in der Holz- und Kunststoffverarbeitung eine Passung ähnlich H7/g6. Bei diesen Passungen wird durch die Auflage des Werkzeugflansches auf der Welle immer eine Exzentrizität in der Grösse des Übermasses entstehen. Dies führt zu einem typischen Rundlauffehler in Bereich von ca. 5 bis 25 µm und bedingt ungleichmässige Spanungsdicken über einen Umlauf des Werkzeuges sowie eine Unwucht, die zu einem unruhigen Lauf des Werkzeuges führt. Die hierdurch bedingten Unterschiede der Spanungsdicke können z.B. bis zu 50% der empfohlenen Spanungsdicke (z.B. 50 150 µm an Sägemaschinen der Holzbearbeitung) betragen.

[0003] 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 Spannung ist auf Grund der geringen Dicke der Stammblätter von Kreissägen und ähnlichen Werkzeugen nicht möglich.

[0004] Für Sägeblätter gibt es mechanische Systeme, die mit zusätzlichen federnden und oder konischen Bauteilen eine Verbesserung der Spannung bewirken sollen. So ist in DE 2 206 261 A1 ein tellerfederähnliches Bauteil verwendet. In DE 4 411 730 C1 wird zu diesem Zweck eine federnd gelagerte Kugel in die Werkzeugaufnahme integriert. In US 5 901 629 A1 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 Einrichtung aus WO 9 802 286 A1 und die Vielkeilnabe aus US 6 158 320 A1 bzw. eine mit Axialkraft zu verspannende Welle in WO 9 631 310 A1. In US 6 035 758 A1 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 US 2006 162 717 A1 werden federnde, elastische und andere Zentrierungsbauteile verwendet, die zusätzlich zwischen Welle und Werkzeug eingebaut werden. In JP 55 031 514 A wird ein zusätzliches Bauteil aus dünnem Federstahl verwendet, das federnd auf der Welle sitzt und damit einen Rundlauf erzwingen soll.

[0005] 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.

[0006] 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. Dazu wird die Nabe des Werkzeugs so ausgestaltet, dass im entspannten Zustand die Nabe ein Untermass hat und somit eine Presspassung entsteht. 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. 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.

[0007] Eine mögliche Ausführung der erfindungsgemässen selbstzentrierenden Nabe zeigt Fig. 1. Das Sägeblatt 1 mit den Schneiden 2 und der Nabe 3 besitzt im Bereich der Nabe Durchbrüche 4. 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 5 soll dabei vorteilhafterweise grösser sein als die Gewichtskraft des Werkzeuges.

[0008] Eine weitere mögliche Ausführung zeigt Fig. 2. Hier ist die gesamte Nabe mit Untermass 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.

[0009] Eine konische Gestaltung der Nabe aus Fig. 3erleichtert das Fügen des Sägeblattes auf die Welle. Beim Aufschieben des konischen Abschnittes werden die federnden Nabenteile gespannt und die zentrierende Wirkung der erfindungsgenässen 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.

[0010] Die Federwirkung der Nabenteile kann durch die Integration zusätzlicher Elemente aus federndem Metall oder Kunststoff im Bereich des geschlitzten Stammblattes erreicht oder unterstützt werden. Hierbei kann die federnde Wirkung mit einer schwingungsdämpfenden Wirkung kombiniert werden.

Anwendungsbeispiele:

[0011] 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. Weitere Anwendungen wären Schleifwerkzeuge oder Fräswerkzeuge mit dünnem Werkzeugkörper.

Bezugszeichenliste:

[0012] <tb>1.<sep>Sägeblatt <tb>2.<sep>Schneiden <tb>3.<sep>Nabe des Sägeblattes <tb>4.<sep>Durchbrüche <tb>5.<sep>Federabschnitte <tb>6.<sep>Dehnungsschlitz

Claims

1. Einrichtung zum Zentrieren von Kreissägeblättern o.a. 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.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche rotationssymmetrisch um die Nabe angeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche schmale Schlitze eines Laser- oder Wasserstrahlschnittes sind.

4. Einrichtung 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.

5. Einrichtung 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.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe einseitig konisch gestaltet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe beidseitig konisch gestaltet ist.

8. Einrichtung 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.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen federnden und/oder schwingungsdämpfenden Elemente in den Schlitzen angeordnet sind.