DE19653242A1 - Active damping of industrial circular saw blade oscillations - Google Patents

Abstract

The method minimises oscillations parallel to the axis of rotation by detecting such movements by means of a sensor and applying an opposing impulse, mechanically or electro-magnetically. The blade disc has a large diameter and narrow width of cut determined by the teeth setting. Irregularities in the teeth and material being processed cause vibrations of the blade across the width of cut, which are sensed and opposed by application of anti-phase impulses to stabilise the vibrations.

Description

Das Kreissägewerkzeug stellt schwingungstechnisch eine Scheibe mit freiem Rand und festge­ haltenem Zentrum dar. Eine solche Scheibe schwingt Anregungen parallel zur Drehachse in charakteristischen Eigenschwingungen, wie sie von Chladnischen-Klangfiguren bekannt sind.The circular saw tool oscillates a disc with a free edge and fixed holding center. Such a disk vibrates excitations parallel to the axis of rotation characteristic natural vibrations as they are known from Chladnian sound figures.

Jede dieser Eigenschwingungen hat eine bestimmte "Eigenfrequenz". Eigenschwingungen in der angegebenen Richtung verbreitern die Schnittfuge des Kreissägewerkzeugs. Dies ist in der Praxis natürlich unerwünscht. Deshalb wird der Ausbildung der Eigenschwingungen durch eine Erhöhung der Dämpfungskonstanten entgegengewirkt, und zwar üblicherweise durch Ver­ breiterung des Sägeblatts. Dies hat zwar auch eine Verbreiterung der Schnittfuge zur Folge, jedoch ist die Schnittfuge ohne Schwingung genauer bestimmt und vor allem wird durch die Unterdrückung der Schwingungen ein "aus der Richtung laufen" des Kreissägewerkzeugs vermieden.Each of these natural vibrations has a certain "natural frequency". Natural vibrations in in the specified direction widen the kerf of the circular saw tool. This is in the Practice of course undesirable. Therefore, the formation of the natural vibrations by a Counteracted increase in damping constants, usually by Ver widening of the saw blade. This also results in a widening of the kerf, however, the kerf is determined more precisely without vibration and, above all, by the Suppression of the vibrations a "run from the direction" of the circular saw tool avoided.

Eine engere Schnittfuge wird bei relativ wertvollen Materialien oder bei hohen Schnittleistun­ gen immer interessanter. Eine Verringerung der Sägeblattdicke kann das Problem nur soweit lösen, wie durch die reduzierte Dämpfung keine unzulässigen Eigenschwingungen angeregt werden. Die reduzierte Eigendämpfung aufgrund der geringeren Materialdicke kann jedoch ersetzt werden durch aktive Dämpfungsmaßnahmen.A tighter kerf is used with relatively valuable materials or with high cutting performance more and more interesting. A reduction in the saw blade thickness can only solve the problem so far solve how no impermissible natural vibrations are excited by the reduced damping will. The reduced internal damping due to the lower material thickness can, however be replaced by active damping measures.

Besonders erfolgversprechend ist in dieser Hinsicht eine aktive Dämpfung des Kreissägewerkzeugs, indem Eigenschwingungen aktiv durch gegenphasig aufge­ brachte Momentenimpulse sofort bedämpft werden.In this regard, active damping of the Circular saw tool by actively vibrating through active phase opposition brought momentum be dampened immediately.

Erfindungsgemäß soll dies durch phasenrichtig eingebrachte mechanische oder elektromagneti­ sche Kraftwirkungen erfolgen. Eine schematische Darstellung des Verfahrens und eine dazu geeignete Vorrichtung zeigt die Abbildung.According to the invention, this is done by mechanical or electromagneti inserted in the correct phase force effects occur. A schematic representation of the method and one the figure shows a suitable device.

Die Dämpfungseinrichtung kann günstig unterhalb des Sägetisches angebracht werden. Zu­ nächst wird bei A mit Hilfe eines Sensors der aufgrund sich überlagernder Eigenschwingungen resultierende aktuelle Schwingungszustand gemessen. Mit der bekannten Umfangsgeschwin­ digkeit kann die Fortbewegung dieser Störung bestimmt werden. Dadurch kann in Punkt B in einem passender Phasenlage eine Kraft so auf die Scheibe ausgeübt werden, daß sie der resul­ tierenden Eigenschwingung entgegengesetzt ist. Dadurch wird die Schwingung des Kreissäge­ werkzeugs aktiv bedämpft.The damping device can be conveniently attached below the saw table. To next at A with the help of a sensor is due to the overlapping natural vibrations resulting current vibration condition measured. With the known circumferential speed The locomotion of this disorder can be determined. In point B in a suitable phase position a force is exerted on the disc so that it results in the resul ting natural vibration is opposite. This causes the vibration of the circular saw tool actively damped.

Bei einer aktiven Bedämpfung mit Elektromagneten können bei Bedarf auch mehrere Elektro­ magnete, in unterschiedlichen Umfangswinkeln oder Radien angebracht werden.With active damping with electromagnets, several electrics can be used if required magnets, in different circumferential angles or radii.

Alternativ kann die aktive Dämpfung durch magnetische Kraftwirkung auch dadurch erfolgen, daß statt der vorstehend genannten Elektromagnete eine Anordnung gewählt wird, die einem "Reluktanzmotor" aus der Linearmotortechnik entspricht. Hier wird das sich drehende Kreissä­ gewerkzeug durch ein magnetisches Wanderfeld in Linearanordnung aktiv bedämpft.Alternatively, the active damping by magnetic force action can also take place by that instead of the electromagnets mentioned above, an arrangement is chosen that one  "Reluctance motor" from linear motor technology corresponds. Here is the rotating circular saw tool actively damped by a magnetic traveling field in a linear arrangement.

Erfindungsgemäß kann die aktive Bedämpfung auch durch mechanische Krafteinwirkung er­ folgen, wenn auf der Scheibe von beiden Seiten aufliegende Dämpfer durch Piezoelemente phasenrichtig angesteuert werden.According to the invention, the active damping can also be caused by mechanical force follow if there are dampers on both sides of the disc due to piezo elements be controlled in the correct phase.

Claims (6)

1. Verfahren zur aktiven Dämpfung von Schwingungen an einem Kreissägewerkzeug mit Auslenkungen parallel zur Drehachse durch gegenphasig aufgebrachte Momentenim­ pulse.1. Method for active damping of vibrations on a circular saw with Deflections parallel to the axis of rotation due to moments in phase opposition pulse. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die momentane Auslenkung als resultierende von induzierten Eigenschwingungen mit Hilfe eines Sensors ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the current deflection determined as the result of induced natural vibrations with the help of a sensor becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Messung der Aus­ lenkung an einer späteren Position ein gegenphasiger Momentenimpuls zum Abbau der Auslenkung aufgebracht wird.3. The method according to claim 1, characterized in that after the measurement of the off steering at a later position an opposing phase momentum to reduce the Deflection is applied. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasigen Momentenimpulse durch einen oder mehrere phasenrichtig angesteuerte Elektroma­ gnete aufgebracht werden.4. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the antiphase Torque impulses by one or more correctly controlled electromas gnete be applied. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasigen Momentenimpulse durch die Anordnung des Kreissägewerkzeugs in der Konfiguration eines "Reluktanzmotors" aufgebracht wird, wobei das schwingende Kreissägewerkzeug als Stator fungiert.5. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the antiphase Torque impulses through the arrangement of the circular saw tool in the configuration a "reluctance motor" is applied, the vibrating circular saw tool acts as a stator. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasigen Momentenimpulse durch mechanisch wirkende Schleifelemente erzeugt werden, deren Zustellung durch phasenrichtig angesteuerte Piezoelemente bewirkt werden.6. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the antiphase Torque pulses are generated by mechanically acting grinding elements whose Infeed can be effected by piezo elements controlled in phase.