<Desc/Clms Page number 1>
Kreissägemaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreissägemaschine zum Trennen von vorzugsweise metallischen Werkstücken mit zwei gegeneinander und gegen die Mitte des Materialquerschnittes verschiebbaren, gleichzeitig arbeitenden Kreissägeblättern, deren jedes an einem Schwenkarm pendelnd aufgehängt ist, welcher eine mit einer Steuerkurve zusammenarbeitende Rolle trägt. i Zur Herstellung von Maschinenteilen müssen von in teilweise erheblichen Längen angelieferten Halbzeugen beliebiger Querschnittsform mehr oder minder grosse Stücke durch Trennmaschinenabgetrennt werden. Für diese Zwecke werden häufig BUgelsägemaschinen, aber auch Bandsägemaschinen und Kreissägemaschinen verwendet neben einer Anzahl anderer Maschinen, die dem gleichen Zweck dienen (z. B.
Brennschneidemaschinen), die jedoch alle ihre besonderen Vor- und Nachteile haben.
Bei Kreissägemaschinen muss der Durchmesser des Kreissägeblattes mehr als doppelt so gross wie der Querschnitt des zu zertrennenden Materials sein. Sollen Werkstücke grosser Querschnittsabmessungen zersägt werden, dann gelangt man bei Kreissägemaschinen sehr bald an eine obere Grenze, weil mit wachsendem Sägeblattdurchmesser auch die Dicke des Sägeblattes aus Stabilitätsgründen zunehmen muss, und daher die Zerspanungsleistung und der beim Zersägen entstehende Abfall sehr rasch zunehmen, so dass der Einsatz von Kreissägemaschinen unwirtschaftlich wird, obwohl die Kreissägemaschine für den vorgesehenen Verwendungszweck eine Reihe von Vorteilen aufweisen.
Man hat deshalb bereits Kreissägemaschinen mit zwei Sägeblättern gebaut, die von beiden Seiten her in das Werkstück einschneiden. Bei der einfachsten Querschnittsform, nämlich einem kreisrunden Querschnitt, bleiben dann aber in der Mitte des Querschnittes zwei sektorförmige Zwickel stehen, die durch eine BrUcke miteinander verbunden sind, weil sich die beiden Sägeblätter nicht berühren dürfen.
Um auch diese Zwickel und die Brücke noch zu zertrennen, hat man bereits versucht, entweder das zu zersägende Werkstück während des Trennvorganges zu drehen oder die beiden Kreissägeblätter relativ zum Werkstuck drehbar anzuordnen. Man gelangt aber bei diesen Konstruktionen ebenfalls sehr schnell an eine obere Grenze, weil die drehbare Lagerung des Werkstückes oder die schwenkbare Lagerung der beiden Sägeblätter um die Längsachse des Werkstückes herum zu teuren und aufwendigen Konstruktionen fuhrt.
Dies gilt in besonderem Masse, wenn sehr grosse und schwere Werkstücke zersägt werden müssen und wenn es sich um schwer zerspanbare Materialien handelt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die beschriebenen Nachteile beim Einsatz von Kreissägemaschinen zum Trennen von vorzugsweise metallischen Werkstücken (grosser Querschnittsabmessungen) mit zwei gleichzeitig arbeitenden Kreissägeblättern zu vermeiden. Insbesondere soll durch die Erfindung vermieden werden, dass das WerkstücK während des Sägevorganges gedreht werden muss oder dass die gesamte Anordnung der beiden Sägeblätter um das Werkstück herum schwenkbar sein muss, um die oben erwähnten, in der Mitte des Werkstoffquerschnittes stehenbleibenden Zwickel ebenfalls durchtrennen zu können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Lagerung und den Antrieb der beiden von zwei Seiten her gleichzeitig in das Werkstück einschneidenden Kreissägeblätter möglichst einfach zu gestalten und auf einfachste Weise'zu erreichen, dass sich die beiden Sägeblätter in der Mitte des Werkstoffquer-
<Desc/Clms Page number 2>
schnittes nicht berühren können, trotzdem aber in der Lage sind, die Zwickel in der Mitte des Werkstoff- querschnittes zu zertrennen.
Ausserdem wird durch die Erfindung eine Lösung dafür angegeben, wie man die Schnittdrücke der beiden gleichzeitig arbeitenden Kreissägeblätter gleich gross halten Schliess- lich ist es erwünscht, dass bei dem in Eingriff befindlichen Kreissägeblättern nicht sämtliche Zähne gleichzeitig Zerspanungsarbeit leisten, sondern immer nur wenige Zähne, was dadurch erreicht werden kann, dass der Radius der Schnittstelle grösser ist als der Radius der Sägeblätter.
Es sind zur Lösung dieser Aufgabe bereits Kreissägemaschinen vorgeschlagen worden, die mit zwei
Sägeblättern arbeiten. Hiebei sind die Schwingen, an denen die Kreissägemotoren mit ihren Getrieben befestigt sind, schwenkbar an einem das zu zersägende Material und die beiden Kreissäge mit ihren Ge- trieben und Sägeblättern aufnehmenden Drehteil befestigt, der um das im Mittelpunkt angeordnete zu zersägenden Material rotiert. Die Rotation dieses Drehteiles erfordert selbstverständlich eine entsprechend gross und stark zu bemessende Lagerung, die wirtschaftlich sehr aufwendig ist, da der Drehteil, um einem gefährlichen Verkanten der Sägeblätter vorzubeugen, genau geführt sein muss.
Bei diesen umlau- fenden Kreissägemaschinen kommt jedoch noch ein weiterer Nachteil hinzu, u. zw. der, dass die Kreis- sägemotoren mit ihren Getrieben immer in die Schmutz- und Bohrwasserzone geraten.
Diese Nachteile, also die Notwendigkeit grosser Drehlager und eine Verschmutzung der empfindli- chen Motoren und Getriebe vermeidet die Kreissägemaschine nach der Erfindung. Die beiden Kreissäge- motoren mit Getriebe und Sägeblätter pendeln dabei nur seitlich des zu zersägenden Materiales, kommen also mit den Sägeabfällen und dem Bohrwasser nicht in Berührung. Ausserdem kann die erfindungsgemässe Maschine volumsmässig wesentlich kleiner gebaut werden, da der Umlauf der Kreissägeblätter um das zu zersägende Material entfällt.
Zur Erreichung dieser Vorteile ist eine Kreissägemaschine der eingangs genannten Art erfindungsge- mäss dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme an einem Ende mit einer um eine ortsfeste waagrechte Achse in einem die Horizontalebene einschliessenden Bereich schwenkbaren Schwinge gelenkig verbunden sind, wogegen das andere Ende eines jeden Schwenkarmes über einen schwenkbar gelagerten Hydraulikzylinder mit dem Maschinengestell in Verbindung steht.
Durch diese Art der Anordnung der gegen die Mitte des Materialquerschnittes vorschiebbaren Kreissägeblätter ergibt sich eine sehr einfache Lösung für die Lagerung und den Antrieb der Kreissägeblätter, wobei die dauernd schwenkende Schwinge dafür sorgt, dass der Radius der Schnittfläche grösser ist als der Radius der Kreissägeblätter.
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass die Schwinge durch zwei an ihren freien Enden angreifende, durch Endschalter umsteuerbare, im Gegentakt arbeitende Hydraulikzylinder um einstellbare Winkelbeträge um ihre Mittellage schwenkbar ist. Um einen gleichmässigen Schnittdruck zu gewährleisten, sind in Weiterbildung der Erfindung die beiden an den Schwenkarmen angelenkten Hydraulikzylinder über ein einziges Druckregelventil an eine Druckflüssigkeitsquelle angeschlossen.
Beidererfindungsgemässen Anordnung der Kreissägeblätter an pendelnd aufgehängten Schwenkarmen, die ihrerseits gelenkig mit einer um eine feste Achse schwenkbaren Schwinge verbunden sind, ist es notwendig, dass der Mittelpunkt der Steuerkurve, mit der die beiden an den Schwenkarmen angeordneten Rollen zusammenarbeiten, immer mit dem Mittelpunkt des eingespannten Materiälquerschnittes zusammenfällt. Daraus ergibt sich die Forderung, dass bei unveränderter Auflagehöhe des zu zertrennenden Materiales und beider Anordnung eines von oben nach unten spannenden Schraubstockbackens für die Einspannung des Werkstückes die Steuerkurve in der gleichen Richtung, aber nur um die Hälfte des Betrages verschoben wird, um den der Schraubstockbacken für die Einspannung des Werkstückes verschoben werden muss.
Nur dadurch ist sichergestellt, dass der Mittelpunkt der Steuerkurve bei jeder Materialabmessung mit dem Mittelpunkt des zu zerspanenden Querschnittes zusammenfällt.
Um diese Forderung zu erfüllen, ist die Anordnung gemäss der Erfindung in der Weise getroffen, dass die Schwenkachse der Schwinge und die Steuerkurve an einem in der Höhe verstellbaren Schlitten angeordnet sind, in welchem auch ein von oben nach unten spannender Schraubstockbacken für die Einspannung des Werkstückes längsverschiebbar gelagert ist, und dass zwischen dem Schraubstockbacken und dem Schlitten eine Zwangsführung eingeschaltet ist, die dem Schlitten eine dem Schraubstockbacken gleichgerichtete, jedoch nur halb so grosse Verschiebung zuordnet. Eine zweckmässige Ausführung der Zwangsführung besteht darin, dass sie aus einem Paar gleichschenkeliger im Schlitten gelagerter Hebel besteht, die sich mit ihren einen Enden gegen den verschiebbaren Schraubstockbacken, mit ihren andern Enden gegen feste Anschläge im Gestell der Maschine abstützen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt-zum besse- ren Verständnis sind auch nicht zur Erfindung gehörende Einzelheiten erwähnt-u. zw. zeigen in schema-
<Desc/Clms Page number 3>
tischer Darstellung :
Fig. 1 eine Ansicht auf die erfindungsgemässe Anordnung der beiden Kreissägeblätter,
Fig. 2 die theoretische Grenzstellung der beiden Kreissägeblätter unmittelbar vor ihrer Berührung in der
Mitte des kreisförmig dargestellten, zu zersägenden Werkstoffquerschnittes, Fig. 2 eine Ansicht der
Steuerkurve mit den mit ihr zusammenarbeitenden Rollen und Fig. 4 eine Rückansicht der Kreissägemai schine mit der Zwangsführung zwischen dem Schlitten als Träger der Steuerkurve und dem senkrecht spannenden Schraubstockbacken.
Bei der in Fig. 1 nur schematisch dargestellten Anordnung der erfindungsgemässen Kreissägemaschine ist eine in der Höhe unveränderliche Materialauflage 7 vorgesehen, gegen die mit Hilfe eines von oben nach unten spannenden Schraubstockbackens 6 das zu zersägende Werkstück gespannt werden kann, das in Fig. 1 als kreisrundes Stangenmaterial 5 dargestellt ist.
Zum Durchtrennen des Materialquerschnittes sind zwei Kreissägeblätter 2 vorgesehen, die mit ihren Antriebswellen 10 und den sie getrennt antreibenden Antriebsmotoren einschliesslich der etwa erforderlichen Zahnraduntersetzungsgetriebe und Keilriementriebe an je einem Schwenkarm 8 ange- ordnet sind. Diese beiden Schwenkarme sind ihrerseits an einer um eine feste Achse 13 schwenkbaren Schwinge 1 angelenkt.
Die Enden der Schwinge 1 sind gelenkig mit den Kolben von Hydraulikzylindern 3 verbunden, deren unteres Ende schwenkbar im Gestell befestigt ist. Mit den freien Enden der Schwenkarme 8 sind die Kolbenstangen je eines weiteren Hydraulikzylinders 9 gelenkig verbunden, deren andere Enden ebenfalls schwenkbar im Gestell festgelegt sind. In Fig. 1 haben je zwei Hydraulikzylinder 3 und 9 einen gemeinsamen Anlenkpunkt am Gestell der Maschine, obwohl bei der praktischen Konstruktion diese
Anlenkpunkte der Hydraulikzylinder 3 und 9 durchaus nicht räumlich zusammen zu fallen brauchen.
In Fig. 1 sind die Druckmittelzuführungsleitungen zu den Hydraulikzylindern und die zugehörigen
Steuerventile nicht im einzelnen gezeigt.
Den beiden Hydraulikzylindern 9 wird beispielsweise von einer Zahnradpumpe Druckflüssigkeit über ein gemeinsames Druckregelventil zugeleitet, so dass die beiden Schwenkarme 8 mit den auf ihnen gelagerten Kreissägeblättern 2 gegen das Werkstück 5 gezogen werden. Die Druckgleichheit in den Hydraulikzylindern 9 sorgt dafür, dass beide Kreissägeblätter zu gleicher Zeit das zu zertren- nende Werkstück zu zerspanen beginnen und ausserdem mit gleichbleibendem Schnittdruck arbeiten, der durch das gemeinsame nicht dargestellte Druckregelventil beliebig einstellbar ist.
Ausserdem wird den beiden Hydraulikzylindern 3 Druckflüssigkeit in einer solchen Weise zuge- leitet, dass der Kolben des einen Zylinders vorgeschoben wird, während der Kolben des andern Zylinders zurückgezogen wird. Dies hat zur Folge, dass die Schwinge 1 um ihre Achse 13 geschwenkt wird.
Nach einem bestimmten Schwenkwinkel wird mit Hilfe der andeutungsweise dargestellten Endschalter 4 die Druckmittelzufuhr zu den Hydraulikzylindern 3 umgesteuert, so dass nunmehr die Schwinge 1 in der entgegengesetzten Richtung zurückschwingt. Die Grösse des jeweiligen Winkelausschlages dieser
Schwenkbewegung der Schwinge 1 lässt sich ohne weiteres durch die Einstellung der Endschalter 4 beliebig verändern.
Unter der Wirkung der auf die Schwenkarme 8 wirkenden Zugkräfte, die von den Hydraulikzylin- dern 9 ausgeübt werden, schneiden die beiden Kreissägeblätter 2 immer tiefer von beiden Seiten herindas zu zerspanende Material 5 ein. Weil gleichzeitig aber auch die Schwinge 1 eine dauern-
EMI3.1
Folge hat, dass nicht sämtliche Zähne der Kreissägeblätter des in den zu zersägenden Querschnitt eintauchenden Sägeblattsektors gleichzeitig im Eingriff sind. Vielmehr wandert die Schnittstelle, die von nur wenigen Zähnen des Kreissägeblattes gebildet wird, dauernd längs der kreisbogenförmigen Ausnehmung, wodurch die Zerspanungsleistung wesentlich herabgesetzt und die Abfuhr des zerspanten Materials erleichtert wird.
Fig. 2 stellt schematisch dar, welche Lage die Kreissägeblätter 2 in bezug auf das Werkstück 5 hätten, wenn sie lediglich von beiden Seiten her in das Material eindringen würden, wenn sich die beiden Kreissägeblätter in der Mitte des Materialquerschnittes fast berühren. Es ist deutlich zu sehen, dass in einem solchen Falle - also ohne die Schwenkbewegung der Schwinge l-zwei etwa sektorförmige Zwik" kel des zu zerspanenden Materialquerschnittes Ubrig bleiben würden. Durch die dauernde Schwenkbewegung der Schwinge 1 um den Winkel können aber auch diese stehen gebliebenen Zwickel ohne weiteres durchtrennt werden.
Natürlich dürfen sich die beiden Kreissägeblätter 2 in der Mitte des Materialquerschnittes nicht berühren ; trotzdem aber sollen natürlich der durch den Sicherheitsabstand der beiden Kreissägeblätter
<Desc/Clms Page number 4>
gebildete Steg und auch die beiden Zwickel vollständig durchtrennt werden. Um dies sicherzustellen, ist an der erfindungsgemässen Kreissägemaschine eine Einrichtung vorgesehen, wie sie schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Mit den die Kreissägeblätter 2 tragenden Schwenkarmen 8 sind Rollen 11 verbun- den, die zweckmässigerweise konzentrisch zu den Antriebswellen 10 der Kreissägeblätter 2 ange- ordnet sind und mit einer ortsfesten Steuerkurvenscheibe 12 zusammenarbeiten.
Diese Rolle 11 und die Steuerkurve 12 liegen in einer Ebene, die so weit von der Schnittebene der Kreissägeblätterent- fernt ist, dass auch die grössten für die betreffende Kreissägemaschine vorgesehenen Materiallängen abge- trennt werden können, ohne dass die Rollen und die Steuerkurve stören.
Sobald sich die beiden Kreissägeblätter 2 unter dem Zug der Hydraulikzylinder 9 und bei dauernder Schwenkbewegung der Schwinge 1 soweit einander genähert haben, dass der Mindestsicher- heitsabstand erreicht ist, kommen die Rollen 11 zur Anlage an die Aussenflächen der Steuerkurve 12, an denen sie durch die Kraft der Hydraulikzylinder 9 in dauernder Anlage gehalten werden. Durch die
Schwenkbewegung der Schwinge 1 werden die Rollen 11 aber an der Steuerkurve entlanggeführt werden. Diese Steuerkurve ist in ihrer äusseren Kontur so geformt, dass die Kreissägeblätter 2 infolge der Schwenkbewegung der Schwinge 1 um die Achse 13 eine gleichlaufende pendelnde Bewegung ausführen, wobei dauernd der Sicherheitsabstand zwischen den Kreissägeblättern aufrecht erhalten wird, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.
Es werden nunmehr auch die durch den Sicherheitsabstand der Kreissägeblätter entstandene Brücke und die Materialzwickel restlos durchtrennt. Im allgemeinen ge- nügt eine bestimmte Form einer Steuerkurve für die verschieden gängigen Profilquerschnitte. Nur in Son- derfällen wird man die Gestaltung der Steuerkurve einem ganz bestimmten Profil so anpassen, dass das Durchtrennen der Brücke und der Zwickel des Materialquerschnittes in kürzester Zeit und bei optimalen Vorschüben, die ja durch die Form der Steuerkurve bestimmt werden, vor sich geht.
Ist der Materialquerschnitt restlos durchtrennt, dann werden nacheinander infolge der Schwenkbewegung der Schwinge 1 die schematisch eingezcichneten Endschalter 22 betätigt, deren Schaltung in bekannter Weise so getroffen ist, dass sie erst dann einen Steuervorgang auszulösen vermögen, wenn sie beide nacheinander betätigt worden sind. Dieser Steuervorgang kann beispielsweise einfach darin bestehen, dass die Maschine stillgesetzt wird.
Mit bekannten elektrischen Schaltmitteln ist es aber auch ohne weiteres möglich, die Maschine nicht nur stillzusetzen, nachdem beide Endschalter 22 betätigtworden sind, sondern auch das Auseinanderfahren der beiden Kreissägeblätter 2 in die Ausgangsstellung zu veranlassen und gegebenenfalls auch den das Werkstück 5 festhaltenden Schraubstockbacken 6 hochfahren, so dass nach Vorschieben des zu zersägenden Stangenmaterials um die gewünschte Länge ein neuer Arbeitsgang sofort beginnen kann.
Damit die in Fig. 3 schematisch dargestellte Steuerkurve 12 für alle Querschnittsabmessungen brauchbar bleibt, ist es notwendig, dass ihr mit 0 gekennzeichneter Mittelpunkt mit der Mittellängs- achse des Werkstückes zusammenfällt (0'in Fig. 4).
Um dies sicherzustellen, ist die in Fig. 4 schematisch dargestellte Einrichtung bei der erfindungsge- mässen Kreissägemaschine vorgesehen. Im Maschinengestell 17, das zugleich auch die in der Höhe unveränderliche Auflage für das zu zersägende Material 5 bildet, ist ein Schlitten 14 in Führungen in der Höhe verschiebbar angeordnet. Dieser Schlitten trägt die Schwenkachse 13 der Schwinge 1 und ausserdem die Steuerkurve 12. Ferner ist in diesem Schlitten der von oben nach unten spannende Schraubstockbacken 6 verschiebbar angeordnet, welcher über einen nicht dargestellten Antriebsmotor einen Schneckentrieb 15 und eine Gewindespindel 16 in Spannrichtung verschoben werden kann.
Um sicherzustellen, dass der Mittelpunkt 0 der Steuerkurve 12 immer mit dem Mittelpunkt bzw. der Längsachse 0" des zu zersägenden Materials 5 zusammenfällt, ist es notwendig, dass der Schraubstockbacken 6 bis zur Anlage an dem einzuspannenden Material einen doppelt so grossen Weg zurücklegt wie der Mittelpunkt der mit dem Schlitten 14 fest verbundenen Kurvenscheibe 12. Dies wird durch eine Zwangsführung erreicht, die-wie aus Fig. 4 ersichtlich ist-aus zwei gleichschenkeligenHebeln 18 besteht, welche um zwei mit dem Schlitten 11 fest verbundene Achsen 21 schwenkbar sind. Mit ihrem einen Ende 19 stützen sich diese Hebel gegen Auflager ab, die mit dem verschiebbaren Schraubstockbacken fest verbunden sind, während sie sich an ihren andern Enden 20 an Anschlägen abstützen, die mit dem Maschinengestell 17 fest verbunden sind.
Auf Grund dieser Konstruktion ergibt sich, dass der im Maschinengestell 17 verschiebbare Schlitten 14 immer eine dem Schraubstockbacken gleichgerichtete Bewegung ausführt, deren Betrag aber immer nur halb so gross ist, wie der Verschiebeweg des Schraubstockbackens 6. Damit ist die Bedingung erfüllt, dass der Mittelpunkt 0 der mit dem Schlitten 14 festverbundenen Steuerkurvenscheibe 12 unabhängig vom Ein- spanndurchmesser des Werkstückes 5 mit dessen Längsfläche 0'zusammenfällt.
<Desc/Clms Page number 5>
In Fig. 4 ist die Abstützung der Hebelenden 19 und 20 als einseitige Abstützung dargestellt, weil nur das Prinzip gezeigt werden sollte. Bei der konstruktiven Durchbildung wird man die Enden 19 und 20 der Hebel 18 nach beiden Seiten formschlüssig sowohl im Maschinengestell als auch gegenüber dem Schraubstockbacken 6 abstützen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kreissägemaschine zum Trennen von vorzugsweise metallischen Werkstücken mit zwei gegeneinander und gegen die Mitte des Materialquerschnittes vorschiebbaren, gleichzeitig arbeitenden Kreissägeblättern, deren jedes an einem Schwenkarm pendelnd aufgehängt ist, welcher eine mit einer Steuerkurve zusammenarbeitende Rolle trägt, dadurch ad ur ch g ek ennz eichne t, dass die Schwenkarme, (8) an einem Ende mit einer um eine ortsfeste waagrechte Achse (13) in einem die Horizontalebene einschliessenden Bereich schwenkbaren Schwinge (1) gelenkig verbunden sind, wogegen das andere Ende eines jeden Schwenkarmes (8) über einen schwenkbar gelagerten Hydraulikzylinder (9) mit dem Maschinengestell in Verbindung steht.