СПОСОБ НАТЯЖЕНИЯ ПИЛЬНОГО ПОЛОТНА И УПРАВЛЕНИЯ ИМ В РАСПИЛОВОЧНОМ УСТРОЙСТВЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И НАТЯЖЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК B27B13/10 

Изобретение относится к способу и устройству для натяжения пильного полотна в распиловочном устройстве, изготавливаемого из магнитного материала, по выбранной линии пиления и удерживания полотна на этой линии. Распиловочное устройство представляет собой циркулярную пилу или ленточную пилу.

Из опубликованной Шведской заявки 436849 известна система, работающая посредством магнитных сил для такого расположения пильного полотна, чтобы оно оставалось на выбранной линии пиления. Если пильное полотно остается на линии, то передача к пильному полотну магнитных сил не происходит. Когда пильное полотно перемещается вбок от этой линии, будет сделана попытка возвратить пильное полотно на линию посредством магнитных сил. В публикации указано, что это изобретение может быть применено к пильному полотну ленточной пилы.

В публикации WO 00/47378 представлено управление пильным полотном ленточной пилы посредством магнитных сил, когда при его нахождении внутри объекта, подлежащего пилению, происходит отклонение пильного полотна от выбранной линии пиления. При необходимости, пильное полотно поворачивают внутри объекта, подлежащего пилению, посредством магнитных сил, чтобы возвратить его на линию пиления.

Описанные выше схемы, обеспечивающие управление пильным полотном из магнитного материала и его устойчивость, главным образом работают только тогда, когда замечено отклонение пильного полотна от линии пиления, и посредством них пытаются улучшить качество пиления путем управления направлением движения пильного полотна внутри бревна по линии пиления. В случае ленточных пил, известно использование смещающих средств или роликов, которые находятся вблизи от объекта, которые подвергают смещению, и обычно сразу же за ним в направлении пильного полотна. В имеющихся ленточных пилах эти смещающие средства и ролики определяют линию пиления. В публикации SE 436849, регулировочные головки заменены магнитами, которые расположены с обеих сторон циркулярной пилы вблизи от пильного полотна непосредственно перед бревном, подлежащим пилению, и после него. С помощью них пытаются управлять направлением движения пильного полотна, чтобы оно оставалось на выбранной линии, даже если бревно, подлежащее пилению, ввиду своей неоднородности пытается повернуть пильное полотно. При термическом расширении они не препятствуют изгибу до волновой формы и волнообразному качению пильного полотна, поскольку они находятся на одной и той же диаметральной линии. Волновая форма лишь стремится к вершине амплитуды в этих местах и пильное полотно продолжает неустойчивое качение.

Указанное выше изобретение сфокусировано на замене механических смещающих средств или роликов ленточных пил, при этом изобретение отличается тем, что в случае способа, выполняемого при помощи элементов, обеспечивающих воздействие магнитных сил на пильное полотно, посредством перемещения пильного полотна вбок к выбранной линии пиления, линию пиления формируют на части пиления между этими элементами, при этом на пильное полотно непрерывно воздействуют посредством этих элементов в процессе пиления для регулирования предназначенной части пильного полотна таким образом, чтобы она оставалась на линии пиления.

Устройство согласно изобретению отличается тем, что оно включает в себя магнитные элементы, которые производят магнитные силы, посредством которых пильное полотно распиловочного устройства при движении вбок может быть натянуто к выбранной линии пиления, когда линия пиления образована между этими элементами, а также управляющие устройства для непрерывного регулирования магнитных сил элементов, работающих в процессе пиления, с той целью, чтобы часть, предназначенная для линии пиления пильного полотна, оставалась на линии пиления.

Способ согласно этому изобретению, предназначенный для управления пильным полотном из магнитного материала таким образом, чтобы оно оставалось на линии пиления посредством элементов, производящих магнитные силы, или посредством элементов, обеспечивающих движение в боковом направлении, отличается тем, что для выполнения способа используют несколько пар элементов, при этом пары расположены вблизи от пильного полотна с разных сторон по отношению к объекту, предназначенному для распиловки, на частях по противоположным сторонам пильного полотна, как, например, в случае пильного полотна циркулярной пилы, с углом 180°, и, в случае ленточной пилы, на частях ее пильного полотна, проходящих в разных направлениях, при этом магнитные силы или перемещения в боковом направлении, которые производятся упомянутыми элементами, регулируют в зависимости друг от друга так, что будет обеспечено содействие процессу регулирования, осуществляемому другим элементом пары, причем одновременно или по существу одновременно будет обеспечено содействие регулированию другого элемента пары.

Преимущество изобретения заключается в том, что, в случае ленточных пил, создающие вредное воздействие смещающие средства могут быть заменены не входящими в соприкосновение тянущими магнитами или толкающими магнитами, вследствие чего многие недостатки, вызываемые использованием смещающих средств, можно избежать. Смещающие средства приводят к разрыву, вызывают избыточное трение при вращении пильного полотна, а также приводят к нагреванию полотна. Силы, создаваемые магнитами, не приводят к износу и разрыву пильного полотна, при этом они сохраняют свое место приложения и регулирование положения пильного полотна, другими словами, расстояние от магнита будет легко отрегулировано. Кроме того, тепло, воздействующее на полотно, остается минимальным. В других вариантах осуществления изобретения, смещающие средства сохранены, но силы, направленные к ним, при сохранении магнитных сил будут значительно уменьшены, так что механические силы смещения будут весьма малы, составляя по меньшей мере менее 50% общей силы для движения в боковом направлении.

Положение пильного полотна ленточной пилы, регулируемое магнитами, может быть удержано надлежащим образом в случаях воздействия различных напряжений, несмотря на различные обстоятельства, стремящиеся изменить деформационное вредное воздействие, которое по разным причинам направлено на пильное полотно.

Для предотвращения тенденции принятия циркулярной пилой волновой формы, можно в зависимости от регулирования магнитных устройств по отношению друг к другу более подходящим образом предотвратить тенденцию появления волновой формы пильного полотна при вращении.

Далее изобретение раскрыто со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 представлен вид ленточной пилы сбоку;

на фиг.2 представлено пильное полотно ленточной пилы при частичном распиле;

на фиг.3 представлена циркулярная пила;

на фиг.4 представлен элемент;

на фиг.5 представлено пильное полотно циркулярной пилы с одного торца.

На фиг.1 показана обычная ленточная пила, которая имеет циркуляционное устройство с пильным полотном 1 вокруг колес 2 и 3. Точка 4 опоры колеса 2 может быть перемещена и к ней при использовании направлена сила F, чтобы установить надлежащее предварительное натяжение. Точка 5 опоры колеса 3 может быть неподвижной. В месте распиловки, в котором расположено бревно 7, пильное полотно 1 незначительно оттянуто от прямой линии между перифериями колес 2 и 3. При таком оттягивании будет сформирована линия распиловки, которая должна поддерживаться в течение всего времени распиловки. В случае способа согласно данному изобретению, эту линию формируют посредством элементов 6, благодаря толкающим силам F_p которых пильное полотно 1 будет незначительно отклонено наружу в области между элементами 6. В известных решениях здесь находятся смещающие средства или ролики. Элементы являются магнитными, благодаря чему пильное полотно 1, намагничиваемое с обеспечением той же полярности, будет стремиться освободиться от элементов 6. Таким образом, окончательная сила натяжения будет создана посредством силы, обеспечиваемой посредством бокового перемещения пильного полотна 1 с помощью магнитов 6а, 6b. В каждом элементе 6 также имеется датчик расстояния для определения положения пильного полотна 1.

Еще в одном варианте осуществления, элементы 6 расположены по отношению к решению согласно фиг.5 с другой стороны пильного полотна 1, при этом под действием их тянущей силы пильное полотно 1 перемещается вбок согласно линии пиления. В одном из вариантов осуществления, пильное полотно 1 перемещается в боковом направлении в устройство посредством тянущих или толкающих магнитов.

Силу отталкивания или тянущую силу выбирают таким образом, чтобы ленточная пила оставалась на расстоянии от элементов 6. Элементы 6, в отношении создаваемой ими силы представляют собой главным образом электромагниты с соответствующим электронным управлением. Совместно с элементом, легко подсоединить датчик расстояния, механический или электронный, при этом посредством силы отталкивания или тянущей силы магнита можно быстро выполнить регулирование, когда расстояние пильного полотна от элемента будет изменено. Расстояние может незначительно измениться, если, например, бревно 7, предназначенное для распиловки, становится сучковатым или некачественным, что увеличивает необходимость воздействия толкающей/тянущей силы.

Необходимая тянущая или толкающая сила F_p элементов 6 весьма мала по сравнению с силой натяжения, создаваемой в пильном полотне. Например, она может составлять от 50-й до 200-й части силы натяжения.

Можно иметь механическое смещающее средство 9 или ролик совместно с магнитными элементами 6, как показано на фиг.4, при этом либо посредством магнитных сил пильное полотно будет отрегулировано так, чтобы оно оставалось на расстоянии от них, либо может быть обеспечено управление пильным полотном без прикосновения, или так, что смещающие средства либо ролики, будут находиться в контакте с пильным полотном, но сила их контакта будет значительно ослаблена с помощью магнитов. Фактическое ослабление составляет, например, более 50%. Тогда распиловка не будет полностью прекращена, даже если магнитное управление по некоторым причинам будет прекращено. Смещающие средства или ролики либо выполняют совместно с элементами, либо они находятся отдельно позади элементов, посредством чего они могут быть перемещены, например, независимо от износа.

На фиг.2 показано пильное полотно согласно фиг.1, если смотреть сбоку. Ширина пильного полотна составляет, например, 60-200 мм. Широкое полотно позволяет использовать большое количество элементов 6, находящихся рядом друг с другом. В этом случае, возможный поворот направления пильного полотна можно легко исправить, если предусмотрены отдельные регулировки находящихся рядом друг с другом элементов 6а и 6b. Пильное полотно также может быть повернуто путем его поворота с выполнением разной совместной регулировки этих элементов. Могут быть использованы либо такие элементы, которые только отталкивают пильное полотно, либо только тянут пильное полотно. Естественно, в обоих случаях монтаж выполняют с обеих сторон соответствующего пильного полотна.

Оба типа элементов также могут быть использованы одновременно с разных сторон пильного полотна.

Помимо пильного полотна 1 на фиг.1 показан дополнительный натяжной магнит 6', который расположен между колесами 2 и 3 с обратной стороны пильного полотна 1. Когда из-за бревна происходит отклонение нагрузки, воздействующей на пильное полотно (особенно, если это происходит внезапно), либо пильное полотно становится длиннее вследствие нагревания или использования определенной степени натяжения пильного полотна 1, то расстояние, касающееся натяжных магнитов 6а и 6b, тоже изменяется. Такое изменение приводит к перемещению линии распиловки пильного полотна 1, а этого допустить нельзя. Чтобы такое изменение предотвратить и быстро на него отреагировать, осуществляют регулирование дополнительного магнита 6' в зависимости от регулирования магнитов 6а и 6b, и главным образом расстояния от магнитов 6а, 6b так, что когда натяжение пильного полотна 1 уменьшается и расстояние не будет сохранено несмотря на регулирование магнитов 6а, 6b, магнит 6' растягивает пильное полотно 1 до его первоначального натяжения и при этом расстояние пильного полотна от натяжных магнитов 6а и 6b будет оставаться первоначальным. Когда натяжение пильного полотна 1 увеличивается, магнит 6' соответствующим образом уменьшает натяжение. Следовательно регулировочные устройства магнитов 6а, 6b и 6' работают как независимые друг от друга пары. При этом возможен контакт пильного полотна 1 с элементами 6 и неблагоприятного ослабления пильного полотна можно избежать, так что, в общем, можно сохранить требуемое расстояние пильного полотна 1 от натяжных магнитов.

Вместо дополнительного магнита 6' для регулирования натяжения пильного полотна 1, когда имеется пара магнитов 6а, 6b, в варианте осуществления, также может быть использовано механическое смещающее устройство опорного корпуса 4 колеса 2, включая его самого, при этом регулировочные устройства соединяют в зависимости друг от друга.

В варианте осуществления, регулирование натяжения пильного полотна 1 посредством дополнительного магнита 6' или опорного корпуса 4 осуществляют независимым образом на основе датчика, который измеряет натяжение пильного полотна.

На фиг.3 показана обычная циркулярная пила 8, на периферии которой установлены элементы 6 согласно изобретению для предотвращения перемещений от расчетной линии, входящей в пильное полотно.

Однако в этом случае, сама линия пиления будет не образована посредством элементов, а поддерживаться ими. Линия пиления будет образована посредством плоскостности циркулярной пилы. Плоскостность будет поддерживаться, например, посредством непрерывного управления элементами 6.

На фиг.5 показано с торца пильное полотно 8 циркулярной пилы. Вследствие отличительных признаков циркулярной пилы 8, движение пильного полотна в боковом направлении, например, у верхнего края, вызывает движение пильного полотна в противоположном направлении у нижнего края (фиг.5). Это происходит в том случае, когда циркулярная пила стремится принять волновую форму вследствие нагревания, а также тогда, когда особое качество бревна уводит пильное полотно в сторону от места распиловки. Следовательно, устойчивость пильного полотна 8 может быть повышена согласно изобретению главным образом тогда, когда все элементы одновременно находятся по меньшей мере в четырех точках, например, у нижнего и верхнего края и по горизонтали у переднего и хвостового края, имея в виду удаленность края. Главным образом в случае циркулярной пилы можно посредством магнитных сил магнитных элементов 6 удерживать циркулярное пильное полотно 8 по центру в течение всего времени. Смещающие средства 9 и ролики в случае циркулярной пилы также могут соответствующим образом находиться в контакте с пильным полотном 8 в течение всего времени, но будут ослаблены посредством магнитов, как описано выше, в случае ленточной пилы.

Согласно фиг.5 имеются пары элементов 6с и 6d, одна из которых находится у верхнего края, а другая у нижнего края. Управление ими осуществляют в зависимости друг от друга таким образом, что когда датчик расстояния элемента другой пары, например 6с, обнаруживает движение пильного полотна 1, немедленное управление его магнитной силой будет выполнено как в отношении рассматриваемого элемента 6с, так и элемента 6d с противоположной стороны. Благодаря электронному устройству управление будет осуществлено настолько быстро, что с противоположной стороны последующее движение может быть предугадано, и оно посредством противоположной магнитной силы может быть по меньшей мере частично скомпенсировано в направлении другой стороны. В случае пильного полотна 8 циркулярной пилы предпочтительно, чтобы были установлены по меньшей мере две пары элементов, регулируемых подобным образом, которые наиболее приемлемым образом работают крестообразно на диаметральных линиях по отношению друг к другу. Применительно к пильному полотну 1 ленточной пилы имеется по меньшей мере одна пара, другой магнитный элемент 6' которой или смещающее устройство опорного корпуса 4 находится на части, которая проходит в другом направлении, чем та часть, где происходит пиление.

На фиг.4 показан элемент 6, на краях которого находятся небольшие фрикционные возвышения 9, по которым скользит пильное полотно 1, если по некоторым причинам оно весьма близко подходит к элементу. Высота возвышений составляет, например, 0,5 мм от поверхности элемента. Как описано выше, смещающие средства могут быть установлены для работы с ослаблением даже при непрерывном соединении с пильным полотном.

Устройство для управления и натяжения пильного полотна содержит производящие магнитную силу элементы и управляющие устройства для непрерывного регулирования магнитных сил элементов в процессе пиления. Управляют степенью натяжения пильного полотна при распиловке посредством элементов, которые производят магнитную силу. Магнитная сила воздействует на пильное полотно. Пильное полотно перемещается вбок к выбранной линии пиления. При этом линию пиления формируют в распиловочной части между указанными элементами. Пильное полотно непрерывно подвергают воздействию магнитной силы в процессе пиления. Управление пильным полотном из магнитного материала осуществляют посредством элементов, производящих магнитную силу или движение в боковом направлении. Для управления пильным полотном используют несколько пар элементов, которые производят магнитную силу или движение в боковом направлении. Пары элементов располагают вблизи от пильного полотна по отношению к объекту распиловки с разных его сторон или на частях противоположных направлений пильного полотна. В случае циркулярной пилы, эти пары располагают с углом 180°. В случае ленточной пилы - на частях пильного полотна в разных направлениях. При этом магнитные силы или движения в боковом направлении регулируют в зависимости друг от друга. Процесс регулирования другим элементом пары облегчен посредством одновременного регулирования. Непрерывное воздействие элементов, производящих магнитную силу, обеспечивает нахождение пильного полотна на линии пиления и исключает механическое воздействие смещающих средств. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ натяжения пильного полотна (1) распиловочного устройства, изготавливаемого из магнитного материала, к выбранной линии пиления и управления им так, чтобы оно оставалось на этой линии, отличающийся тем, что посредством элементов (6), которые производят магнитную силу, воздействующую на пильное полотно (1), управляют степенью натяжения пильного полотна (1), при распиловке перемещая пильное полотно вбок к выбранной линии пиления, при этом линию пиления формируют в распиловочной части между указанными элементами (6), и посредством этих элементов (6) пильное полотно (1) непрерывно подвергают воздействию в процессе пиления, чтобы регулировать эту часть, предназначенную для линии пиления пильного полотна (1), таким образом, чтобы она оставалась на указанной линии пиления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пильное полотно (1) натягивают посредством магнитного элемента (6'), расположенного снаружи от линии пиления, или посредством движения элемента (4) в боковом направлении, вследствие чего пильное полотно (1) отклоняется в боковом направлении, при этом магнитной силой или силой смещения/движением этого элемента управляют в зависимости от определяемого положения пильного полотна (1) по отношению к выбранной линии пиления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что магнитной силой элемента (6'), который натягивает пильное полотно и расположен снаружи от линии пиления, и положением опорного корпуса (4) управляют в зависимости от степени натяжения, определяемой в пильном полотне (1).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что элементы (6) располагают по отношению к пильному полотну (1) до и после объекта (7), подлежащего пилению.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии элементов (6) вызывается сила, толкающая пильное полотно (1) в сторону от элементов или сила, тянущая его к элементам.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что имеются, по меньшей мере, два элемента (6), находящиеся рядом друг с другом в направлении пильного полотна, при этом их регулируют по отдельности, когда направление пильного полотна изменяют на желаемое направление.

7. Устройство для управления и натяжения, служащее для натяжения пильного полотна (1), изготавливаемого из магнитного материала, к выбранной линии и для управления им таким образом, чтобы оно оставалось на этой линии, отличающееся тем, что оно включает в себя элементы (6), производящие магнитную силу, посредством которой пильное полотно (1) может быть натянуто к выбранной линии пиления движением в боковом направлении, причем линия пиления сформирована между указанными элементами (6), а также управляющие устройства для непрерывного регулирования магнитных сил элементов (6) в процессе пиления с целью регулирования части, предназначенной для линии пиления пильного полотна (1), так чтобы она оставалась на линии пиления.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что элементы (6), толкающие и/или тянущие ближе к пильному полотну (1), расположены по отношению к пильному полотну (1) впереди или позади объекта, предназначенного для распиловки.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что имеется большое количество элементов (6), находящихся рядом друг с другом в боковом направлении пильного полотна (1).

10. Способ управления пильным полотном (8) распиловочного устройства, в котором пильное полотно изготовлено из магнитного материала, так, чтобы оно оставалось на выбранной линии распиловки посредством элементов (6), (4), производящих магнитную силу или движение в боковом направлении, отличающийся тем, что согласно способу используют несколько пар элементов (6a,b); (6b'); (6a,b), (4) или (6с), (6d), причем эти пары располагают вблизи от пильного полотна (1), (8) по отношению к объекту, предназначенному для распиловки, с разных его сторон или на частях противоположных направлений пильного полотна (1), (8), как, например, в случае циркулярной пилы, с углом 180°, и, в случае ленточной пилы, на частях пильного полотна (1) в разных направлениях, при этом магнитные силы или движения в боковом направлении, которые производятся посредством этих элементов, регулируют в зависимости друг от друга таким образом, что процесс регулирования, осуществляемый другим элементом пары, будет облегчен посредством одновременного или по существу одновременного регулирования.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что посредством магнитной силы управляют направлением движения, по меньшей мере, магнитных элементов (6) для непрерывного воздействия на пильное полотно (1); (8).