DE2941506A1

DE2941506A1 - Verfahren und vorrichtung zum kopierfraesen von saegezaehnen mit einer automatischen saegezahnfraesmaschine

Info

Publication number: DE2941506A1
Application number: DE19792941506
Authority: DE
Inventors: Taro Nanba
Original assignee: Nakaya Nokogirikikai Seisakusho YK
Current assignee: Nakaya Nokogirikikai Seisakusho YK
Priority date: 1978-10-13
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1980-04-24
Also published as: JPS5915771B2; JPS5554129A; SE7908470L; US4299143A

Description

Patentanwälte Leinweber & Zimmermann 29Λ 1 Roser.thal 7 / II. A^?g. /. D - 6C0C München 2 η

Z/ll/53-125751

12. OKT. 1979

Yugenkaisha NAKAYA NOKOGIRIKIKAI SEISAKUSHO 410-3, Ishigami, Sanjo-shi, Niigata-ken, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Kopierfräsen von Sägezähnen mit einer automatischen Sägezahnfräsmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kopierfräsen von Sägezähnen« das bzw. die in einer vollautomatischen Sägezahnfräsmaschine verwendbar ist* in der der Vorschub eines Sägeblattes automatisch und zwangsweise durchgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« ein Verfahren und eine Vorrichtung zum vollautomatischen Fräsen oder Nachechärfen von Sägezähnen zu schaffen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kopierfräsen von Sägezähnen wird ein Schlitten in Längsrichtung gegenüber einer Schablone oder einem mit Sägezähnen versehenen Sägeblatt in Längsrichtung zugeführt und zurückbewegt, bis er mit einer Einstellklaue

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spielfrei in Eingriff steht, um eine ordnungsgemäße Zuführung des Schlittens zu bestimmen.

Bei der Bestimmung der Zuführung wird die Längsbewegung des Schlittens durch einen Bremsmechanismus gestoppt. Der Schlitten wird daher durch eine Querzustell-Steuerkurve einem Fräser zugestellt, um Sägezähne zu fräsen oder nachzuschärfen.

Da durch das Abtasten einer Schablone oder eines mit Sägezähnen versehenen Sägeblattes stets eine ordnungsgemäße Zuführung bestimmt werden kann, kann eine Vielzahl von Sägezähnen, einschließlich solcher einer Spaltsäge, deren Breite unterschiedlich ist, mit großer Genauigkeit gefräst werden.

Darüberhinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung Säge—, zähne in jeder Richtung fräsen. Mit einer einzigen derartigen Vorrichtung können daher sowohl Sägezähne an der Vorderseite, wie z.B. Kreuzschnitt-Sägezähne als auch Sägezähne an der Rückseite gefräst werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Fräsen von Sägezähnen,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine andere Ausführungsform,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Längszustellmechanismus,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch einen Hauptbereich des Längszustellmechanismus,

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Pig. 5A - 5C Darstellungen zur Erläuterung der Querzustellung, und

Pig. 6 ein Bewegungsdiagramm der Steuerkurven.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schlitten 1, auf dem ein Sägeblatt (Werkstück) ortsfest angeordnet ist, gegenüber einem Querzustellblock 2 horizontal verdrehbar und in Längsrichtung auf Führungsschienen 4 verschiebbar, die auf einem Führungsblock 3 angeordnet sind, der ebenfalls horizontal verdrehbar ist. Halter 7 sind an dem Querzustellblock 2 ortsfest angeordnet und auf Führungsstangen 6 verschiebbar gelagert, die sich in Querrichtung horizontal in einem Rahmen 5 erstrecken. Ein Fräsabschnitt 8 ist auf einer Seite des Schlittens 1 angeordnet. Ein Support 9 erstreckt sich von dem Rahmen 5, um eine Stange 12, die von einem eine Fräserscheibe 10 antreibenden Motor 11 absteht, derart abzustützen, daß die Fräserscheibe 10 quer zum Rahmen 5 angeordnet ist. Die Stange 12 kann auch unter beliebigen Winkeln gegenüber dem Support 9 befestigt werden. Dadurch kann die Fräserscheibe 10 gegenüber der Oberseite des Schlittens 1 im Winkel angeordnet werden. Der Querzustellblock 2 und der Führungsblock 3 sind um eine Welle 13 horizontal verdrehbar, so daß der Schlitten 1 in der Horizontalen gegenüber der Fräserscheibe 10 im Winkel angeordnet werden kann. Dieser Winkel wird durch eine Markierung 14 an der Oberseite des Querzustellblocks 2 angezeigt.

An einer Seite des Rahmens 5 ist ein Untersetzungsgetriebe 15 befestigt, dessen Eingangswelle mit einem Zahnrad versehen ist, das mit einem an einer Antriebswelle 16 angeordneten Zahnrad kämmt. Eine an der Antriebswelle 16 angeordnete Riemenscheibe ist über einen Riemen mit einer Riemenscheibe eines Motors 17 verbunden. An einem Ende der Antriebswelle 16 ist

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ein Handrad 19 und eine Kupplung 18 angeordnet. Andererseits ist eine Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 15 mit
einer Querzustell-Steuerkurve 20 und mit Steuerkurven 22 und 23 für einen nachfolgend erläuterten Längszustellmechanismus 21 versehen. Ein am Ende der Ausgangswelle angeordnetes Zahnrad kämmt mit einem Zahnrad, das an einem Ende einer Welle des Längszustellmechanismus 21 angeordnet ist, die sich von
einem an dem Führungsblock 3 befestigten Bügel 24 erstreckt. Die Welle 25 ist mit einem flexiblen Gelenk 26 versehen.

Der Längszustellmechanismus 21 ist durch den Bügel 24
festgelegt, der an dem Führungsblock 3 befestigt ist. Ein
Hebel 28 dreht sich um eine Welle 27, die durch einen Schenkel des Bügels 24 abgestützt ist. Ein unteres Ende des Hebels 28 steht mit einer Längszustell-Steuerkurve* 29 in Berührung, die sich zusammen mit der Welle 25 dreht. Das obere Ende des Hebels 28 ist über eine Einstellschraube 30 mit einer Verbindungsstange 31 verbunden, um auf die Verbindungsstange 31 eine Druckkraft auszuüben. Die Verbindungsstange 31 ist durch den Bügel 24 abgestützt und mit der Kraft einer Feder belastet.
An einem Ende der Verbindungsstange 31 ist ein ebenes Keilstück 32 in der Form eines rechtwinkligen Dreiecks angeordnet, das eine geneigte Fläche 32a hat und in horizontaler
Richtung hin- und herbewegen kann. Eine Eingangswelle 34
eines Kupplungs/Bremsmechanismus 33 ist mit dem axialen Mittelpunkt des Keilstücks 32 fluchtend innerhalb eines bogenförmigen Führungsteils 37 angeordnet, und sie wird durch eine Zugfeder 39, die mit einem an dem bogenförmigen Führungsteil 37 befestigten beweglichen Haken 38 verbunden ist, derart belastet, daß eine Rolle 36 stets mit der geneigten Fläche 32a in Eingriff gehalten wird. Ein an einer Ausgangswelle 40 des Kupplungs/Bremsmechanismus 33 angeordnetes Ritzel 41 kämmt
mit einer an der Unterseite des Schlittens 1 befestigten Zahnstange 42. Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, besteht der Kupp-

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lungs/Bremsmechanismus 33 aus einer an einem Ende der Eingangswelle 34 angeordneten Kupplungsscheibe 43, einer an einem Ende der Ausgangswelle 40 angeordneten und der Kupplungsscheibe 43 zugekehrten Magnetkupplungsscheibe 44 und einer Bremsscheibe 46, die an einem Gehäuse 45 befestigt ist. Darüberhinaus sind Magnetspulen 47 und 48 in der Bremsscheibe 46 bzw. in der Kupplungsscheibe 43 angeordnet. Infolgedessen kann die Ausgangswelle 40 mittels Grenzlagenschaltern 49 und 50, die durch die Steuerkurven 22 und 23 ein- und ausgeschaltet werden, mit der Eingangewelle 34 gekuppelt oder entkuppelt oder gebremst und blockiert werden. Einstellschrauben 51 bestimmen den Bewegungsspielraum der Rolle 36. Schwenkhebel 52 sind an beiden Seiten des Führungsblocks 3 angeordnet und mittels Zugfedern 54 und Einstellschrauben 55 mit benachbarten ortsfesten Stützstangen 53 verbunden, so daß die Verschwenkung der Schwenkhebel 52 frei einstellbar ist. An den oberen Enden der Schwenkhebel 52 drehbar befestigte Einstellteile 56 stehen mit einer am Schlitten 1 ortsfest angeordneten Schablone 57 derart in Eingriff, daß die Klauen 59 der Einstellteile 56 mit den Zähnen 58 der Schablone 57 kämmen. Zwei weitere Einstellteile 60 sind an den oberen Enden von Pührungsstangen 62 drehbar befestigt, die in Verschieberichtung des Schlittens 1 einstellbar und an Bügeln 61 angeordnet sind, die von einer Seite des Führungsblocks 3 abstehen. Infolgedessen können die Einstellteile 60 mit den Zähnen eines auf dem Schlitten 1 befestigten Sägeblattes in Eingriff gelangen.

Ein Hebel 63 ist durch eine vom Rahmen 5 abstehende Welle 65 drehbar abgestützt. Am unteren Ende des Hebels 63 ist eine Rolle 64 angeordnet, die mit einer Kurvenfläche 20a der Querzustell-Steuerkurve 20 in Berührung steht. Daa obere Ende des Hebels 63 steht über eine Einstellschraube 66 mit einem vom Querzustellblock 2 vorspringenden Teil 67 in Eingriff, wodurch der Querzustellblock 2 zu der Fräserscheibe 10 hingeschoben und durch die Kraft einer Feder zurückgezogen wird.

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Haltestangen 68 dienen zum Festlegen eines Sägeblattes auf dem Schlitten 1.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

1. Einstellen eines Schneidwinkels in Bezug auf die Winkelmarkierung 14, die den Horizontalwinkel zwischen dem Querzustellblock 2 und dem Führungsblock 3 angibt.

2. Einstellen des Schneidwinkels durch Verdrehen der Stange 12 der Fräserscheibe 10.

3. Auswechseln der Fräserscheibe 10 gegen eine neu^.

4. Festlegen der Schablone.

5. Festlegen eines Einstellteils 56 oder eines Einstellteils 60.

6. Bestimmen einer Einstellrichtung des Keilstücks 32 des Längszustellmechanismus 21 und des beweglichen Hakens 38.

Die Längszustellung des Sägeblattes erfolgt beim Fräsen eines jeden Zahnes, wie z.B. eines vorderen, eines hinteren oder eines nachfolgenden Zahnes und der an der Vorder- und Rückseite einer Kreuzschnittsäge angeordneten Zähne wie auch bei den Zähnen einer Spaltsäge in der gleichen Weise.

Ein Sägeblatt a wird mit den Haltestangen 68 auf dem Schlitten 1 derart festgelegt, daß seine zu bearbeitende Kante von der Seite des Schlittens 1 zu der Fräserscheibe 10 hin vorsteht.

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In Pig. 1 erfolgt das Fräsen der Zähne unter Verwendung der Schablone 57, wobei das linke Einstellteil 56 mit den Zähnen 58 der Schablone in Eingriff steht.

Nach Einschalten des die Fräserscheibe 10 antreibenden Motors 11, wenn der den Zustellmechanismus antreibende Motor 17 eingeschaltet ist, werden die Querzustell-Steuerkurve 20, die Steuerkurve 22 und die Steuerkurve 23, die alle auf der Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 15 angeordnet sind, durch das Untersetzungsgetriebe 15 verdreht. Der Querzustellblock 2 wird über den Hebel 63 durch die Bewegung der Steuerfläche 20a der Querzustell-Steuerkurve 20 zugeführt, wodurch ein auf dem Schlitten 1 befestigtes Sägeblatt a gegen die Fräserscheibe 10 gedrückt wird. Gleichzeitig bewirkt die Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes 15 über Zahnräder und das flexible Gelenk 26 eine Verdrehung der Längszustell-Steuerkurve 29. Durch die Verdrehung der Längszustell-Steuerkurve wird der Hebel 28 verschwenkt, so daß er das Ende der Verbindungsstange 31 schrittweise verschiebt und dadurch die hin- und hergehende Bewegung des Keilstücks 32 bewirkt. Dadurch wird die gegen die geneigte Fläche 32a des Keilstücks 32 gedrückte Rolle 36 zu einer Bewegung auf der geneigten Fläche 32a gezwungen. Infolgedessen beginnt die Eingangswelle 34 des Kupplungs/Bremsmechanismus 33 sich mit Hilfe der Feder 39 in jeder Richtung um einen bestimmten Winkel zu verdrehen. Diese Verdrehung um bestimmte Winkel in jeder Richtung wird durch den Kupplungsmechanismus in eine schrittweise Verdrehung der Ausgangswelle 40 umgewandelt. Darüberhinaus wird diese schrittweise Verdrehung der Ausgangswelle 40 mittels des an dieser angeordneten Ritzels und der an der Unterseite des Schlittens 1 angeordneten Zahnstange 42 in eine schrittweise Längszusteilung des Schlittens umgewandelt.

Wie dies in dem Bewegungsdiagramm in Fig. 6 dargestellt ist« sind die Kupplungsscheibe 43 und die Bremsscheibe 46

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des Kupplungs/Bremsmechanismus 33 durch die Grenzlagenschalter 49 und 50 gesteuert, so daß die Schwenkbewegung in jeder Richtung in eine schrittweise Drehbewegung umgewandelt wird, und beim Fräsvorgang wird die Ausgangswelle gebremst und der Schlitten 1 wird blockiert. Es ist zu beachten, daß diese Schwenkbewegung in jeder Richtung ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist. Aus den Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, daß ein Schwenkteil 35 durch die geneigte Fläche 32a verschwenkt wird und schließlich eine der Einstellschrauben 51 gegen deren Schraubenfeder belastet. Da die Kupplung zu diesem Zeitpunkt eingerückt ist, verdreht sich das Ritzel 41, und der Schlitten 1 bewegt sich mit der Zahnstange 42 in Längsrichtung. Die Klaue 59 des Einstellteils 56 wechselt von einem Zahn der Schablone 57 zu einem anderen. Da der Vorschub des Schlittens 1 von der Teilung der Zähne der Schablone geringfügig abweicht, ist die Klaue 59 nicht am Kopf, sondern am Boden der Zähne angeordnet, wie dies in Fig. 5B gezeigt ist. Wenn der Keil 32 unter diesen Bedingungen zurückbewegt wird, dann wird das Schwenkteil 35 durch die Feder auf der Einstellschraube 51 und durch die an dem beweglichen Haken 38 angeordnete Zugfeder 39 in eine Ausgangslage zurückbewegt. Da die Kupplung zu diesem Zeitpunkt noch eingerückt ist, wird das Ritzel 41 in der entgegengesetzten Richtung verdreht, und der Schlitten 1 wird gleichfalls zurückbewegt. Die Klaue 59 gelangt daher in die in Fig. 5C gezeigte ordnungsgemäße Teilungsstellung und wird in dieser angehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kupplung des Kupplungs/Bremsmechanismus 33 durch die Wirkung der Steuerkurven 22 und 23 ausgerückt, und gleichzeitig wird die Bremse betätigt. Infolgedessen wird der Schlitten 1 in dieser Stellung blockiert, und er wird durch die Steuerfläche 20a der Querzustell-Steuerkurve 20 in Querrichtung zur Fräserscheibe 10 hin zugestellt, um einen Sägezahn zu fräsen. Nach diesem Fräsvorgang wird die Kupplung wieder eingerückt, und der Keil 32 wird zur Rolle 36 hinbewegt.

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Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise können die Sägezähne eines Sägeblattes mittels der Schablone 57 kontinuierlich gefräst werden. In Fig. 2 ist das Nachschärfen der Sägezähne gezeigt, wobei die Sägezähne des Sägeblattes a anstelle der Schablone 57 benutzt werden. Hierbei wird das linke Einstellteil 60 verwendet. Dieses Einstellteil 60 wird mit einem Sägezahn unmittelbar vor demjenigen Sägezahn in Eingriff gebracht, der mit der Fräserscheibe 10 nachgeschärft werden soll. Das Sägeblatt kann ähnlich wie bei der vorstehenden Beschreibung mit Hilfe des Einstellteils 60 genau zugestellt werden, das die bereits ausgebildeten Sägezähne abtastet, und durch die Rückwärtsbewegung des Längszustellmechanismus.

Wie dies vorstehend erläutert wurde, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fräsen von Sägezähnen das Profil einer Schablone oder die gefrästen Sägezähne genau abtasten infolge der Rücklaufsperrwirkung des Einstellteils und durch den Rücklauf des Längszustellmechanismus. Die Genauigkeit des Fräsvorgangs ist daher mit der Genauigkeit der Schablone eng verbunden. Demzufolge ist die Genauigkeit beim Fräsen der Sägezähne umso größer, je größer die Genauigkeit der Schablone ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem Sägezähne durch Abtasten einer schablone oder ausgebildeter Sägezähne gefräst werden, können selbst solche Sägezähne genau und wirtschaftlich gefräst werden, deren Teilung sich ändert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann demzufolge bei einer Vielzahl unterschiedlicher Sägen angewendet werden. Demzufolge können alle Arten von Sägezähnen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefräst werden. Es kann gesagt werden, daß die Erfindung überaus wirtschaftlich ist.

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Claims

Patentansprüche

u) Verfahren zum Kopierfräsen von Sägezähnen mit einer automatischen Kopierfräsmaschine, bei dem ein Schlitten, auf das mit Sägezähnen zu versehende Sägeblatt befestigt ist, in Längs- oder Querrichtung einem Fräswerkzeug zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß eine Rückführung des Schlittens in Längsrichtung durch den Eingriff mit einem Zahn einer Schablone oder eines mit Zähnen versehenen Sägeblattes, das an dem Schlitten befestigt ist, verhindert wird,

b) daß in Rückführrichtung des Schlittens ein Spiel vorgesehen ist,

c) daß durch die Rückführung des Schlittens eine solche Zustellung desselben eingestellt wird, die dem Abstand zwischen einem nächsten Zahn und dessen nachfolgenden Zahn entspricht, und

d) daß der Schlitten durch die Rückführung in die gewünschte Stellung an dem nächsten Zahn in Eingriff gebracht wird.
2. Vorrichtung zum Kopierfräsen von Sägezähnen mit einer automatischen Kopierfräsmaschine, wobei ein Schlitten, auf dem das mit Sägezähnen zu versehende Sägeblatt befestigt ist, in Längs- oder in Querrichtung einem Fräswerkzeug zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß mittels Steuerkurven (29, 32) eine Schwenkbewegung in jeder Richtung einer Eingangswelle (34) eines Kupp-

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ORIGINAL INSPECTED

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lungsmechanismus (33) an einem Längszustellmechanismus <21) bewirkt wird,

b) daß die Schwenkbewegung der Eingangswelle (34) in jeder Richtung in eine schrittweise Drehbewegung einer Ausgangswelle (40) des Kupplungsmechanismus (33) umgewandelt wird, indem der Kupplungsmechanismus (33) ein- und ausgeschaltet wird,

c) daß ein an der Ausgangswelle (40) angeordnetes Ritzel (41) mit einer an dem Schlitten (1) befestigten Zahnstange (42) kämmt, um den Schlitten (1) schrittweise zuzustellen,

d) daß der Schlitten (1) elastisch zurückgeführt wird, indem der Kupplungsmechanismus (33) ein- und ausgerückt wird, und

e) daß ein Einstellbauteil (56; 60) mit einem Zahn (58) einer Schablone (57) oder eines mit Zähnen versehenen Sägeblattes (a) in Eingriff kommt, um eine übermäßige Rückführung des Schlittens (1) zu verhindern, wodurch eine schrittweise Längszustellung des Schlittens durch Abtasten der Zähne der Schablone od. dgl. erzielbar ist.
3. Vorrichtung zum Kopierfräsen von Sägezähnen mit einer automatischen Kopierfräsmaschine, wobei ein Schlitten, auf dem das mit Sägezähnen zu versehende Sägeblatt befestigt ist, in Längs- oder in Querrichtung einem Fräswerkzeug zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß mittels Steuerkurven (29, 32) eine Schwenkbewegung in jeder Richtung einer Eingangswelle (34) eines Kupplungsmechanismus (33) bewirkt wird.

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b) daß die Schwenkbewegung der Eingangswelle (34) in jeder Richtung in eine schrittweise Drehbewegung einer Ausgangswelle (40) des Kupplungsmechanismus (33) umgewandelt wird, indem der Kupplungsmechanismus (33) ein- und ausgeschaltet wird,

c) daß ein an der Ausgangswelle (40) angeordnetes Ritzel (41) mit einer Zahnstange (42) kämmt, die an einem Längszustellmechanismus (21) an dem Schlitten (1) befestigt ist, und

d) daß der Längszustellmechanismus (21) zwei Paare von Einstellteilen (56; 60) hat, die in entgegengesetzten Richtungen mit einer Schablone (57) oder einem bereits mit Zähnen versehenen Sägeblatt (a)" in Eingriff stehen, das auf dem Schlitten befestigt ist, wodurch der Schlitten in jeder Längsrichtung zustellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupplungsmechanismus (33) ein Bremsmechanismus (46) zugeordnet ist, um nach Beendigung der vorbestimmten Längszustellung des Schlittens (1) die Drehbewegung der Ausgangswelle (40) des Kupplungsmechanismus zu verhindern und den Schlitten über die Zahnstange (42) und das Ritzel (41) an Ort und Stelle zu blockieren.

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