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Die
Erfindung betrifft ein Trennverfahren zum Durchtrennen eines Doppel-T-Trägers mittels
eines Sägebandes.
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Ferner
betrifft die Erfindung eine Bandsägemaschine mit einem Maschinengestell
und einem an dem Maschinengestell verschieblich geführten Sägerahmen,
an welchem ein Sägeband
in seiner Längsrichtung
beweglich geführt
ist, und einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Bewegung des
Sägerahmens
relativ zu einem Werkstück.
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Aus
der
DE 31 02 766 A1 ist
eine Metallsägemaschine
zum Durchschneiden eines Werkstücks unter
Erzeugung einer Schaukelbewegung eines Sägeblatts bekannt.
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Die
DE 34 44 734 A1 offenbart
ein Verfahren zur Schnittsteuerung für Bandsägen mit einer kontinuierlichen
Vorschubbewegung zwischen Sägeband und
Werkstück,
wobei die Vorschubbewegung während
des Schneidvorgangs abwechselnd schnell und langsam erfolgt.
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Bei
der Durchtrennung von Metallträgern und
insbesondere breiteren Metallträgern
mittels einer Bandsägemaschine
tritt gewöhnlich
das Problem auf, daß sich
das Sägeband
in einem Schnittkanal verklemmen kann, wenn während des Sägens innere Spannungen frei
werden und sich dann den Schnittkanal bildende Flanken aufeinander
zu bewegen und eben das Sägeband
dazwischen einklemmen. In der Regel ist, wenn eine solche Verklemmung
auftritt, das Sägeband
nicht mehr zu gebrauchen. Oftmals lässt sich ein verklemmtes Sägeband nur
wieder durch Erhitzung aus dem Metallträger entfernen.
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Das
Problem der Verklemmung läßt sich grundsätzlich dadurch
lösen,
indem die Verschränkung
des Sägebandes
erhöht
wird und damit der Schnittkanal eine größere Breite aufweist. Damit
einher geht allerdings eine Verschlechterung der Schnittqualität und eine
Erhöhung
des Sägebandverschleißes.
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Davon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Trennverfahren
und eine Bandsägemaschine
zu schaffen, mittels welchen sich Doppel-T-Träger
sägen lassen,
ohne daß das
Sägeband
in einem Schnittkanal verklemmt, wobei eine hohe Schnittqualität gewährleistet
werden soll.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Trennverfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sägeband in
einem festgelegten Winkel zu dem Doppel-T-Träger geführt wird, daß durch
das Sägeband
im Doppel-T-Träger in einer Trennrichtung
ein Schnittkanal einer bestimmten Schnittbreite hergestellt wird,
anschließend
das Sägeband
entgegen der Trennrichtung zur Verbreiterung des Schnittkanals zurückgehoben
wird und dann das Sägeband
wieder in der Trennrichtung geführt
wird.
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Durch
das erfindungsgemäße Trennverfahren
läßt sich
auch mit einem Sägeband,
welches eine geringere Verschränkung
aufweist, während
des Durchtrennens eine Verklemmung verhindern, so daß ein Schnitt
hoher Qualität
bei gleichzeitig relativ geringer Verschleißbeanspruchung des Sägebands herstellbar
ist. Durch das Sägen
bis zu einer bestimmten Sägebreite,
d. h. bis zu einem Rückhubpunkt,
und dann durch eine Rückhubbewegung
und anschließendes
nochmaliges Schneiden des bereits hergestellten Schnittkanals läßt sich
dieser verbreitern, wodurch der Abstand zwischen gegenüberliegenden,
den Schnittkanal bildenden Flanken des Werkstücks verbreitert wird, um so
einer Verklemmung entgegenzuwirken. Dadurch, daß zu einer bestimmten Sägebreite
gesägt
wird, läßt sich
bei entsprechender Einstellung dieser bestimmten Schnittbreite sicherstellen,
daß gerade
dort, wo die Verklemmung zu befürchten
ist, der Schnittkanal durch das der Rückbewegung folgende Nachschneiden
entsprechend ausgefräst
wird.
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Als
ganz besonders vorteilhaft erwiesen hat es sich, wenn die Schnittbreite
für den
Rückhubpunkt des
Sägebands
zwischen 55 % und 90 % der Breite des Doppel-T-Trägers längs einer
Schnittlinie liegt. Die Breite der Schnittlinie ist dann die Breite
des Sägeträgers, wenn
die Schnittlinie senkrecht zu Flanken des Doppel-T-Trägers ist.
Bei Gehrungsschnitten hegt die Schnittlinie in einem Winkel zu einer
solchen Senkrechten. Bei der Bestimmung der Schnittbreite mit dem
Rückhubpunkt
in dem genannten Prozentbereich läßt sich sicherstellen, daß eine Verklemmung
auf effektive Weise verhinderbar ist. Ist nämlich die Schnittbreite zu
groß,
dann kann bereits vor Erreichen des vorgesehenen Rückhubpunkts
eine Verklemmung eintreten. Ist die Schnittbreite zu klein, dann
genügt
das Ausfräsen
während
der der Rückhubbewegung
folgenden Nachschneidung nicht, um eine Verklemmung bei anschließender weiterer
Vergrößerung der
Schnittbreite zu verhindern.
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Insbesondere
ist es günstig,
wenn die Schnittbreite für
den Rückhubpunkt
des Sägebands zwischen
60 % und 85 % der Breite des Doppel-T-Trägers längs einer Schnittlinie liegt.
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Ganz
besonders vorteilhaft erwiesen hat es sich, wenn die Schnittbreite
für den
Rückhubpunkt bei
ca. 3/4 oder 2/3 der Breite des Doppel-T-Trägers längs einer Schnittlinie liegt.
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Es
hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Rückhubhöhe im wesentlichen
der Höhe des
Sägebands
entspricht. Dadurch läßt sich
auf effektive Weise der Schnittkanal in dem Bereich freifräsen, welcher
besonders relevant für
eine mögliche Verklemmung
ist. Durch geringen Aufwand läßt sich so
ein optimiertes Ergebnis erzielen.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn die Rückhubgeschwindigkeit
des Sägebands
im wesentlichen konstant ist. Dadurch lassen sich umfangreiche Steuerungs- und/oder Regelungseingriffe
vermeiden.
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Vorteilhafterweise
ist dabei der Bewegungsablauf des Sägebands in Trennrichtung entgegen
der Trennrichtung automatisch gesteuert, d. h. die entsprechende
bestimmte Schnittbreite und der Umkehrpunkt der Sägebandbewegung
wird automatisch bestimmt und die entsprechende Bewegung ergibt sich
automatisch aus der Bestimmung dieser Schnittbreite.
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Das
Sägeband
wird insbesondere beweglich in seiner Längsrichtung geführt, um
einen Sägeschnitt
bewirken zu können,
d. h. um Material an Sägebandzähnen, welche
insbesondere verschränkt sind,
abfräsen
zu können über die
Längsbewegung des
Sägebands.
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Günstigerweise
ist das Sägeband
verschränkt,
um eine effektive Ausfräsung
eines genügend
breiten Schnittkanals, in den auch das restliche Sägeband eindringen
kann, zu bewirken.
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Um
auch Doppel-T-Träger
durchsägen
zu können,
ohne daß das
Sägeband
gleichzeitig an verschiedenen Punkten aufsetzt, ist günstigerweise
das Sägeband
in einem Winkel zu dem Doppel-T-Träger geführt, der zur Horizontalen 4° beträgt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
läßt sich vorteilhafterweise
zum Durchtrennen von Metallträgern
einsetzen, welche als Doppel-T-Träger mit einem Quersteg zwischen
beabstandeten Flanschen ausgebildet sind.
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Die
eingangs genannte Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten
Bandsägemaschine
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß zur
Durchtrennung eines Metallträgers
als Werkstück
die Bewegung des Sägerahmens
so steuerbar ist, daß in
einer Trennrichtung ein Schnittkanal einer bestimmten Schnittbreite
in das Werkstück
einbringbar ist, daß anschließend eine
Rückhubbewegung
des Sägerahmens
durchführbar
ist und dann durch das Sägeband der
Schnittkanal durch Führung
in der Trennrichtung nachschneidbar ist, wobei die Steuervorrichtung
eine Detektorvorrichtung umfaßt
oder mit einer Detektorvorrichtung verbunden ist, welche den Rückhubpunkt an
dem Metallträger
bestimmt.
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Die
Vorteile einer entsprechenden Steuerbarkeit der Bandsägemaschine
wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erläutert.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bandsägemaschine wurden ebenfalls
bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.
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Die
Durchtrennung eines Metallträgers
läßt sich
unter Verhinderung der Verklemmung des Sägebands automatisch durchführen, da
die Steuervorrichtung eine Detektorvorrichtung umfaßt oder
mit einer Detektorvorrichtung verbunden ist, welche den Rückhubpunkt
an dem Metallträger
bestimmt.
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Grundsätzlich sollte
durch die Detektorvorrichtung der Metallträger ausmeßbar sein, und zwar bezüglich denjenigen
Abmessungen, die relevant sind für
die Bestimmung des Rückhubpunkts
und insbesondere zur Bestimmung einer Schnittbreite, welche ein
bestimmter Teil einer gesamten Schnittlänge längs einer Schnittlinie ist.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn die Steuervorrichtung die Rückhubbewegung
des Sägerahmens
so steuert, daß ein
Rückhubweg
im wesentlichen der Höhe
des Sägebands
entspricht, um so bei relativ geringem Aufwand eine Verklemmung
des Sägebands
in einem Quersteg des Metallträgers
zu verhindern.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn die Steuervorrichtung die Rückhubbewegung
des Sägerahmens so
steuert, daß die
Rückhubgeschwindigkeit
im wesentlichen konstant ist. Dadurch läßt sich insbesondere der Steuerungs-
und/oder Regelungsaufwand zur Bewegung des Sägerahmens gering halten.
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Um
bei der Rückhubbewegung
den Schnittkanal effektiv ausfräsen
zu können,
steuert die Steuervorrichtung die Bewegung des Sägerahmens insbesondere so,
daß die
Schnittbreite bis zum Rückhubpunkt
zwischen 60 % und 85 % der Breite des Metallträgers längs einer Schnittlinie liegt
und insbesondere bei ca. 3/4 oder 2/3 der Breite des Metallträgers längs einer
Schnittlinie liegt.
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Vorteilhafterweise
ist der Metallträger
in einer Haltevorrichtung einspannbar, welche diesen relativ zu
dem Maschinengestell fixiert. Dadurch ist für eine Fixierung während des
Sägevorgangs
gesorgt. Diese Haltevorrichtung läßt sich auch dazu verwenden,
die bestimmte Schnittbreite und damit den Rückhubpunkt festzulegen.
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Insbesondere
ist der Metallträger
so fixierbar, daß ein
Gehrungsschnitt in diesen einbringbar ist.
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Um
auch Doppel-T-Träger
durchsägen
zu können,
ist das Sägeband
in einem Winkel zur Horizontalen an dem Sägerahmen geführt. Wenn
ein Sägeband
bei der Trennrichtungsbewegung des Sägerahmens auf das Werkstück zu zum
ersten Mal das Werkstück
berührt,
dann erfolgt dies nur an einem Punkt des Werkstücks, d. h. vor allem an einem
einzigen Flansch und nicht gleichzeitig an zwei Flanschen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rückhubpunkt einstellbar ist.
Diese Einstellung erfolgt dabei insbesondere so, daß die oben
genannten Verhältnisse
für die
Rückhubbewegung
sichergestellt sind.
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Es
kann vorgesehen sein, daß die
Detektorvorrichtung an einer Haltevorrichtung für den Metallträger angeordnet
ist. Über
diese Detektorvorrichtung läßt sich
dann der Metallträger
in seiner Breite und bezüglich
der Lage eines Querstegs ausmessen, und die entsprechenden Daten
werden dann an die Steuervorrichtung übertragen. Diese Ausmessung kann
automatisch erfolgen oder von Hand. Aus diesen Daten wiederum ermittelt
dann die Steuervorrichtung den Rückhubpunkt,
von dem ab die Bewegung des Sägerahmens
umzukehren ist.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß die
Detektorvorrichtung an dem Sägerahmen
angeordnet ist. Dadurch läßt sich
insbesondere erreichen, daß der
Metallträger
während
eines Sägevorgangs
entsprechend abgetastet wird, um die genannten relevanten Dimensionen
zu ermitteln.
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Es
kann dabei vorgesehen sein, daß mittels eines
Tasters, welcher am Sägerahmen
sitzt, eine Rückhubbewegung
initiierbar ist. Dieser Taster ermittelt die Anwesenheit eines Querstegs
des Metallträgers,
wobei bei einem entsprechenden Kontaktsignal dann ein Signal ausgebbar
ist, welches eine Rückhubbewegung
initiiert. Der Taster kann dabei den Quersteg mechanisch abtasten,
d. h. insbesondere durch Berührung,
oder es kann ein berührungsloses Abtasten
beispielsweise über
Laserabstandsmessung, Ultraschallabstandsmessung oder über Abstandsmessung
mittels eines analogen induktiven Sensors erfolgen.
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Insbesondere
ist die Rückhubbewegung
dadurch initiierbar, daß bei
Tasterkontakt mit einem Quersteg des Metallträgers ein Rückhubinitiierungssignal ausgelöst wird.
Dieser Tasterkontakt muß dabei
nicht unbedingt ein Anschlagkontakt sein, sondern kann auch ein "Signalkontakt" sein, wenn beispielsweise
ein bestimmter Abstand zwischen dem Taster und dem Quersteg des
Metallträgers
erreicht wird.
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Bei
einer Variante einer Ausführungsform, bei
welcher die Detektorvorrichtung an dem Sägerahmen angeordnet ist und
das Signal zur Initiierung der Rückhubbewegung über eine
mechanische Tastvorrichtung ermittelt wird, ist der Taster verschieblich an
dem Sägerahmen
geführt
und das Rückhubinitiierungssignal
durch eine Relativverschiebung des Tasters zum Sägerahmen auslösbar. Insbesondere
ist es vorgesehen, daß der
Taster mit dem Sägerahmen geführt wird,
solange dieser sich nach unten bewegt und der Taster den Quersteg
nicht berührt.
Berührt dagegen
der Taster den Quersteg, so wird er relativ zum Sägerahmen
verschoben. Der Sägerahmen kann
dabei seine Bewegung weiterhin in der Trennrichtung fortsetzen,
muß dabei
also nicht unbedingt eine Rückhubbewegung
durchführen.
Die Verschiebung des Tasters zum Sägerahmen liefert aber ein Rückhubinitiierungssignal,
wobei nach Einstellung die Steuerung dieses Signal für die Initiierung
der Rückhubbewegung
nutzt.
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Insbesondere
ist dabei ein Auslösungspunkt für die Relativbewegung
des Tasters an dem Sägerahmen
einstellbar. Durch die Einstellbarkeit dieses Auslösungspunktes
wiederum läßt sich
der Rückhubpunkt
einstellen und insbesondere so einstellen, daß dieser bei einem bestimmten
Prozentanteil der Schnittlänge
liegt.
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Zur
Einstellung des Rückhubpunktes
ist es vorteilhaft, wenn ein Führungsarm
für das
Sägeband so
ausgebildet ist, daß dieser
gegen einen Anschlag an einer Haltevorrichtung für den Metallträger druckbar
ist, so daß die
Stellung des Führungsarms
ein Maß für eine Breite
des Metallträgers
längs einer Schnittlinie
ist.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn der Führungsarm
so mit dem Taster verbunden ist, daß die Auslösung des Rückhubinitiierungssignals abhängig ist von
der Stellung des Führungsarms.
Dadurch läßt sich
die Stellung des Führungsarms,
welche die Breite des Metallträgers
anzeigt, an den Taster koppeln, über
welchen die Rückhubbewegung
initiierbar ist.
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Diese
Kopplung kann auf konstruktiv einfache Weise dadurch erfolgen, daß an dem
Führungsarm
ein Schwenkarm angeordnet ist, mit dem eine relative Bewegung des
Tasters relativ zu dem Sägerahmen
durch eine Bewegung des Tasters zum Schwenkarm detektierbar ist.
Mittels dieses Schwenkarms läßt sich
dann das Rückhubinitiierungssignal
in Abhängigkeit
vom Tasterkontakt an dem Quersteg des Metallträgers einstellen.
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Es
ist dabei günstigerweise
vorgesehen, daß eine
Mehrzahl von Schwenkstellungen des Schwenkarms einstellbar ist,
um den Rückhubpunkt
einzustellen.
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Insbesondere
kann es vorgesehen sein, daß der
Schwenkarm in einer Stellung parallel zum Sägeband fixierbar ist. Es läßt sich
dadurch erreichen, daß der
Rückhubpunkt
immer an der gleichen Stelle liegt, unabhängig davon, wie breit der Metallträger ist.
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Ferner
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn insbesondere als zusätzliche
Möglichkeit
der Schwenkarm in einer Stellung fixierbar ist, über die ein Rückhubpunkt
bei Schnittbreiten von ca. 3/4 oder 2/3 der Breite des Metallträgers längs der
Schnittlinie feststellbar ist. Ist der Schwenkarm dann in diese
Stellung gebracht, so sind der Träger und der Führungsarm
so miteinander gekoppelt, daß eine Aufteilung des
Metallträgers
in einem Verhältnis
3:1 oder 2:1 erreicht ist, d. h. daß der Taster dann auf dem Quersteg des
Metallträgers
aufsetzt, wenn das Sägeband
ca. 3/4 oder 2/3 der Schnittlänge
erreicht hat, wobei wiederum die Schnittlänge über die Stellung des Führungsarms
ausgelesen wird.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bandsägemaschine;
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2 eine
Draufsicht auf die Bandsägemaschine
gemäß 1 von
oben;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines zu durchtrennenden Doppel-T-Metallträgers mit
einer Schnittlinie parallel zu Flanschen und mit einer Gehrungsschnittlinie;
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4 und 5 eine
schematische Ansicht eines Schnittkanals mit einem Vorderende einer Bandsäge mit frei
geführtem
Sägeband
nach Start des Sägens
(4) und mit verklemmtem Sägeband beim tieferen Eintauchen
(5) und
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6 bis 9 den
Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Durchtrennen des Metallträgers
gemäß 3,
bei dem ein anfänglicher Schnittkanal
erzeugt wird (6), eine Rückhubbewegung durchgeführt wird
(7), weiter nach unten verfahren wird (8)
und schließlich
der Schnittkanal nach unten fortgesetzt wird (9).
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Bandsägemaschine,
welche in 1 schematisch gezeigt und dort
als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein Maschinengestell 12,
welches an einem Untergrund fixierbar ist. Dieses Maschinengestell 12 weist
parallel ausgerichtete, beabstandet angeordnete Säulen 14, 16 auf,
in deren Längsrichtung ein
Sägerahmen 18 verschieblich
geführt
ist. Die Verschiebung erfolgt beispielsweise hydraulisch oder über Linearmotoren.
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Ortsfest
zu dem Maschinengestell 12 ist eine Haltevorrichtung 20 fixiert,
welche einen ersten Spannbacken 22 und einen zweiten Spannbacken 24 aufweist,
zwischen denen ein Werkstück 26 zum Durchtrennen
spannbar ist. Bei diesem Werkstück 26 handelt
es sich insbesondere um einen Metallträger in einer Doppel-T-Form
(3).
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Bei
der in 1 gezeigten Variante einer Ausführungsform
ist der Spannbacken 22 an der Haltevorrichtung 20 fixiert
und der Abstand des Spannbackens 24 zu dem Spannbacken 22 läßt sich
einstellen. Dadurch lassen sich Metallträger 26 unterschiedlicher
Breite zwischen den Spannbacken 22 und 24 einspannen.
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Es
ist insbesondere vorgesehen, daß der Spannbacken 22 relativ
zu dem Maschinengestell 12 schwenkbar ist und in einer
entsprechenden Schwenkstellung fixierbar ist, um so auch Gehrungsschnitte
in das Werkstück 26 einbringen
zu können, bei
denen eine Schnittlinie 28 (3) in einem
Winkel zu Flanschflächen 30, 32 des
Werkstücks 26 liegt.
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Der
Metallträger 26 ist
dabei durch einen Quersteg 34 mit seitlich angeordneten
Flanschen 36, 38 gebildet, wobei letztere mit
ihren Flanschflächen 30, 32 insbesondere
parallel zueinander sind und der Quersteg 34 im wesentlichen
senkrecht auf die Flansche steht.
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Zwischen
den Flanschen 36, 38 und dem Quersteg 34 ist
ein abgerundeter Übergang 40 gebildet,
welche durch die Verbindung zwischen den Flanschen 36, 38 und
dem Quersteg 34 entstanden ist.
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Durch
die Haltevorrichtung 20 lassen sich bei entsprechender
Schwenkstellung dieser relativ zu dem Maschinengestell 12 natürlich auch
Trennschnitte mit Schnittlinien 42 einbringen, welche im wesentlichen
senkrecht zu den Flanschflächen 30, 32 ausgerichtet
sind.
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An
dem Sägerahmen 18 ist
ein Sägeband 44 in
seiner Längsrichtung 46 beweglich
geführt.
Die Bewegung wird dabei durch einen entsprechenden Motor angetrieben
(in der Zeichnung nicht gezeigt). Zur Führung des Sägebands ist ein Führungselement 48 mit
Führungsrollen 50 vorgesehen,
welches an dem Sägerahmen 18 im
Bereich der Säule 16 angeordnet ist.
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Ferner
ist ein Führungsarm 52 vorgesehen, welcher
ebenfalls Führungsrollen 54 aufweist.
Dieser Führungsarm 52 ist
beweglich im Bereich der Säule 14 angeordnet
und zwischen dem Führungselement 48 und
dem Führungsarm 52 ist
keine weitere Führung
für das
Sägeband 44 vorgesehen,
so daß dieser Zwischenbereich
im wesentlichen den Sägebereich bildet,
in dem das Werkstück 26 mit
dem Sägeband 44 bearbeitbar
ist.
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Zur
beweglichen Lagerung des Führungsarms 52 an
dem Sägerahmen 18 ist
an diesem eine Führungsleiste 56 angeordnet,
welche parallel zu der Längsrichtung 46 des
Sägebands 44 ausgerichtet
ist. Bei einer Verschiebung des Führungsarms 52 längs der
Führungsleiste 56 ändert sich
dadurch nicht die Winkelstellung des Sägebands 44 zur Horizontalen 58.
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Üblicherweise
wird der Winkel zwischen dem Sägeband 44 und
der Horizontalen (und damit auch zwischen der Führungsleiste 56 und
der Horizontalen 58) auf 4° festgelegt.
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Im
Bereich eines unteren Endes des Führungsarms 52 ist
dieser durch beispielsweise eine Gasdruckfeder 60 derart
beaufschlagt, daß dieser von
der Säule 14 weg
in Richtung der anderen Säule 16 gedrückt wird.
An dem Spannbacken 24 ist eine vertikale Führungsleiste 62 angeordnet,
an die ein Anschlagstab 64 des Führungsarms 52 anlegbar
ist, um so die weitere Bewegung des Führungsarms 52 auf
das Führungselement 48 zu
zu sperren. Der Anschlagstab 64 ist dabei mit einer Rolle 66 versehen, mittels
der der Anschlagstab 64 an der Führungsleiste 62 senkrecht
zur Horizontalen 58 (d. h. in der vertikalen Richtung)
abrollen kann, wenn der Sägerahmen 18 sich
relativ zu dem Werkstück 26 auf
und ab bewegt.
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Die
Stellung des Führungsarms 52 an
der Führungsleiste 56 ist
damit durch die Stellung der Spannbacke 24 relativ zu der
Spannbacke 22 und damit wiederum durch eine Breite des
Metallträgers 26 längs einer
Schnittlinie bestimmt.
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An
dem Sägerahmen 18 ist
in Richtung der Haltevorrichtung 20 ein Werkstücktaster 68 mit
einem Tastschuh 70 beweglich fixiert, wobei der Tastschuh
mit einer Unterseite 72 bezüglich der Winkelrichtung des
Sägebands 44 ausgerichtet
ist. Ein Abstand dieser Unterseite 72 des Tastschuhs 70 zu
einem oberen Ende 74 des Sägerahmens 18 läßt sich beispielsweise
mittels einer Rändelschraube 76 einstellen.
Dieser Werkstücktaster 68 dient
dazu, von einem Eilantrieb des Sägerahmens 18 auf
das Werkstück 26 zu
in einen Sägebetriebantrieb
umzuschalten, kurz bevor das Sägeband 44 in
Kontakt mit dem Werkstück 26 kommt.
Auf diese Weise läßt sich
der Sägerahmen 18 schneller
bewegen, wenn kein Schnittvorgang stattfindet, und entsprechend
wird die Geschwindigkeit verlangsamt, bevor das Sägeband an
dem Werkstück
angreift.
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Das
Maschinengestell 12 umfaßt eine zwischen der Säule 14 und
der Säule 16 angeordnete Traverse 78,
an der ein Halteelement 80 mit einem Anlageelement 82 gehalten
ist, wobei der Abstand des Anlageelements 82 zu der Traverse 78 einstellbar.
Das Anlageelement 82 dient zur zusätzlichen Verspannung des Werkstücks 26 von
oben her.
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An
einem oberen Ende des Führungsarms 52 ist über eine
Schwenkwelle 86 ein Schwenkarm 88 angeordnet,
wobei ein Schwenkwinkel dieses Schwenkarms 88 relativ zu
der Führungsleiste 56 und
damit zur Längsrichtung 46 des
Sägebands 44 bzw.
zu der Horizontalen 58 einstellbar ist. Bei dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
weist der Schwenkarm 88 drei fixierbare Schwenkstellungen auf,
nämlich
eine erste Stellung 90, in der dieser parallel zum Sägeband 44 ausgerichtet
ist, eine in durchbrochenen Linien angedeutete zweite Stellung 92,
in welcher dieser in einer Zwischenstellung zwischen der ersten
Stellung 90 und einer dritten Stellung 94 liegt,
wobei in der dritten Stellung 94 der Schwenkarm 88 parallel
zur Horizontalen 58 orientiert ist.
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Ist
beispielsweise das Sägeband 44 mit
einem Winkel von 4° gegenüber der
Horizontalen 58 geneigt, dann ist die zweite Stellung 92 durch
einen Winkel von ca. 2,6° gegenüber der
Horizontalen 58 gekennzeichnet. Der Winkel zwischen dem
Schwenkarm 88 in der zweiten Stellung 92 und der
Längsrichtung 46 des
Sägebands 44 ist
damit ca. 1,4° und diese
Winkel verhalten sich annähernd
im Verhältnis 2:1.
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An
dem Sägerahmen 18 ist
senkrecht zur Horizontalen 58 (d. h. in einer vertikalen
Richtung) ein Halter 96 für einen Sensor 98,
beispielsweise einen induktiven Näherungssensor, verschieblich
geführt.
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An
dem Sägerahmen 18 ist
in Richtung der Haltevorrichtung 20 weisend ein Tastelement 101 gehalten,
welche so an dem Sägerahmen 18 fixiert
ist, daß es
mit diesem nach unten in Richtung des Werkstücks 26 verfahrbar
ist. Ein unteres Ende 102 bildet dabei eine Kontaktfläche für den Quersteg 34 des Metallträgers 26,
d. h. über
dieses Ende 102 läßt sich das
Tastelement 101 als Taster für das Erreichen des Querstegs 34 nutzen.
Insbesondere ist das Wirkende 102 an diesem Taster 104 mit
einer Stellschraube gebildet, so daß sich der Abstand dieses Wirkendes zum
Sägerahmen 18 bei
relativ zu diesem fixierten Tastelement 101 einstellen
läßt.
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Das
Tastelement 101 dieses Tasters 104 ist dabei weiterhin
so an dem Sägerahmen 18 gehalten, daß, wenn
der Taster 104 mit seinem Wirkende 102 an dem
Quersteg 34 anschlägt,
dieser dann mindestens für
eine kleine Strecke gegenüber
dem Sägerahmen 18 abhebt.
An einem dem Ende 102 entgegengesetzten Ende des Tastelements 101 sitzt
dabei eine metallische Leiste 106, wobei diese Leiste mit dem
Halter 96 für
den Sensor 98 verbunden ist. Wird dann beim Aufsetzen des
Tasters 104 auf den Quersteg 34 dieser etwas gegen
den Sägerahmen 18 gehoben,
dann wird der Sensor 98 gegen den Sägerahmen gehoben. Findet dann
eine entsprechende Verschiebung zu dem Schwenkarm 88 statt,
dann liefert der Sensor 98 ein entsprechendes Signal, welches dann
einer Steuervorrichtung der Bandsägemaschine 10 anzeigt,
daß der
Taster 104 aufgesetzt hat und entsprechend weit angehoben
wurde. Grundsätzlich ist
es dabei möglich,
daß der
Sägerahmen 18 weiter in
Richtung des Werkstücks 26 bewegt
wird, wobei sich dann der Abstand zwischen der Leiste 106 und dem
Sägerahmen 18 und
insbesondere zu einem oberen Ende 74 dieses Sägerahmens 18 vergrößert.
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Erfindungsgemäß läßt sich über den
Taster 104 und über
das entsprechend ausgelöste
Signal des Sensors 98 der Sägerahmen 18 so steuern,
daß eine Rückhubbewegung
vor Erreichen des unteren Umkehrpunkts durchgeführt wird.
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Zur
Versorgung des Sensors 98 mit elektrischer Energie und
zur Abführung
des Sensorsignals ist im übrigen
noch eine Energiekette 108 mit dem beweglichen (mindestens
in der zweiten Stellung 92) Halter 96 verbunden,
welche an ihrem anderen Ende zu einer entsprechenden, an dem Sägerahmen 18 sitzenden
Energieversorgungseinheit und zu der Steuervorrichtung führt.
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Bei
dem Durchtrennen von Doppel-T-Trägern 26 mittels
eines Bandsägeverfahrens
besteht grundsätzlich
das Problem, daß sich
das Sägeband 44 in
einem Schnittkanal 110 (4, 5)
verklemmen kann. Dieses Problem tritt vor allem im Quersteg 34 auf
und dort insbesondere bei breiteren Metallträgern (eine typische Breite
B, bei der solche Probleme auftreten, beträgt 900 mm). Bei der Durchtrennung eines
entsprechenden Metallträgers 26 wird,
wie in 3 schematisch gezeigt, aufgrund der winkligen Ausrichtung
des Sägebands 44 zu
der Horizontalen 28 durch Verschiebung des Sägerahmens 18 in
Richtung des Werkstücks 26 über einen
Schnittkanal 112 zuerst ein Teil des Flansches 38 durchgesägt, bevor das
Sägeband
den Schnittkanal 110 in dem Quersteg 34 ausbildet.
Durch frei werdende innere Spannungen an dem Schnittkanal 110 und
im Bereich der Übergangs 40 können sich
Schnittkanalflanken 114, 115 aufeinander zu bewegen
und damit, wie in 5 gezeigt, das Sägeband 44 einklemmen.
Ist das Sägeband 44 verklemmt,
dann läßt es sich
nur noch unter hohem Aufwand aus dem Werkstück 26 entfernen; oftmals
muß es
herausgeschweißt
werden. Im übrigen
ist mit großer Wahrscheinlichkeit
das Sägeband 44 durch
eine Verklemmung gemäß 5 zerstört.
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Es
hat sich nun als vorteilhaft erwiesen, wenn, wie in den 6 bis 9 schematisch
gezeigt, der Schnittkanal 110 bis zu einer bestimmten Schnittbreite
S (6) hergestellt wird. Diese Schnittbreite S liegt
dabei im Bereich zwischen 55 % und 90 % der Breite des Metallträgers 26 längs einer Schnittlinie 42.
Ist die Schnittlinie 42 senkrecht zu den Flanschen 36, 38 gebildet,
so ist die Breite längs der
Schnittlinie 42 die Breite B des Metallträgers 26.
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Ist
die Schnittlinie 28 (vgl. 3) in einem Winkel
zu den Flanschen 36, 38 gebildet, dann ist die Länge dieser
Schnittlinie größer als
die Breite B des Metallträgers 26,
wobei die genannte Länge
von dem Winkel zwischen der Schnittlinie 28 und den Flanschen
abhängt.
Bei einem 45° Winkel
ist beispielsweise die Schnittlänge
längs der
Schnittlinie 28 um das ca. 1,41-fache gegenüber der
Breite B vergrößert.
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Als
besonders günstig
hat es sich erwiesen, wenn die bestimmte Schnittbreite S bei ca.
3/4 oder ca. 2/3 der Länge
der Schnittlinie 28 bzw. 42 liegt.
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Durch
die Schnittbreite S wird nun erfindungsgemäß ein Rückhubpunkt 116 definiert,
von dem aus die Bewegungsrichtung des Sägerahmens 18 noch
vor Erreichen des unteren Umkehrpunkts umgekehrt wird. Dies bedeutet,
daß der
Sägerahmen 18 zur
Bildung des Schnittkanals 110 in einer Trennrichtung auf
das Werkstück 26 zuerst
zubewegt wird, dann bei Erreichen des Rückhubpunktes 116,
welcher durch die bestimmte Schnittbreite S festgelegt wird, sich die
Bewegungsrichtung des Sägerahmens 18 umkehrt
und damit das Sägeband 44 entgegen der
Trennrichtung in dem Schnittkanal 110 verfahren wird. Angedeutet
durch den Pfeil 118 wird also der Sägerahmen 18 wieder
von dem Werkstück 26 zurückgehoben.
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Die
Rückhubbewegung
erfolgt dabei im wesentlichen mit einer Höhenverschiebung, welche der Höhe H (1)
des Sägebands 44 entspricht.
Weiterhin erfolgt die Rückhubbewegung
im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit.
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Anschließend wird
dann der Sägerahmen 18 mit
dem Sägeband 44 wieder
nach unten in Richtung der Haltevorrichtung 20 bewegt (durch
den Pfeil 120 in 8 angedeutet).
Das Sägeband 44,
welches insbesondere verschränkt
ist, kann dann den vor der Rückhubbewegung
hergestellten Schnittkanal 110 freifräsen, um so eine Verklemmung
zu verhindern. Die Schnittbewegung wird durch Bewegung des Sägerahmens 18 in
der Trennrichtung fortgesetzt, um schließlich den Metallträger 26 vollständig durchtrennen
zu können.
Wie in den 8 und 9 ersichtlich
ist, ist dabei durch die Rückhubbewegung
von dem Rückhubpunkt 116 aus
der Schnittkanal 110 genügend verbreitert, daß sich das
Sägeband 44 in
diesem nicht mehr verklemmen kann, auch wenn innere Spannungen im
Quersteg 34 frei werden und sich die Schnittkanalflanken 114 und 115 aufeinander
zu bewegen.
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Wesentlich
ist es, daß der
Rückhubpunkt 116 im
richtigen Bereich liegt. Liegt der Rückhubpunkt zu früh, dann
besteht die Gefahr, daß bei
der Vergrößerung des
Schnittkanals 110 durch Bewegung des Sägerahmens 18 in der
Trennrichtung doch noch eine Verklemmung stattfindet, da in dem
kritischen Bereich der Schnittkanal 110 nicht genügend verbreitert ist.
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Liegt
der Rückhubpunkt 116 zu
weit in dem Quersteg 34, ausgehend von dem Flansch 38,
so kann bereits vor der gewünschten
Rückhubbewegung
eine Verklemmung stattfinden.
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Es
hat sich gezeigt, daß sich
sehr gute Ergebnisse erhalten lassen, wenn eben die bestimmte Schnittbreite
S ca. bei 3/4 oder 2/3 der Schnittlänge längs der Schnittlinie 28 bzw. 42 liegt.
Insbesondere hat es sich gezeigt, daß diese Wahl des Rückhubpunktes
im wesentlichen unabhängig
davon ist, ob ein Gehrungsschnitt oder ein senkrechter Schnitt bezogen
auf die Flansche 36, 38 eingebracht werden soll.
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Der
Taster 104 in Zusammenwirkung mit dem Sensor 98,
dem Schwenkarm 88 und dem Anschlagstab 64 wirkt
nun als Detektorvorrichtung zur automatischen Ermittlung des Rückhubpunktes 116, um
durch die Steuervorrichtung eine Zurückbewegung des Sägerahmens 18 entgegen
der Trennrichtung zu veranlassen. In der zweiten Stellung 92 des Schwenkarms 88 ist
ein Verhältnis
2:1 bezüglich Schnittlänge (und
zwar über
die Lage des Führungsarms
an der Führungsleiste 56)
und Aufsetzen des Tasters 104 auf dem Metallträger 26 mit
anschließender
Wegführung
des Sensors 98 von dem Schwenkarm 88 eingestellt.
Es wird also über
die Lage des Spannbackens 24, welche wiederum die relative
Position des Führungsarms 52 an
der Führungsleiste 56 einstellt,
der Abhebepunkt des Sensors 98 weg von dem Schwenkarm 88 bestimmt.
Dies erzeugt ein Rückhubinitiierungssignal,
welches die Steuerungsvorrichtung veranlaßt, den Sägerahmen 18 entgegen der
Trennrichtung zu bewegen, d. h. einen Rückhub durchzuführen. In
der Steuervorrichtung ist fest vorgegeben, daß diese Rückhubbewegung mit einer bestimmten
Geschwindigkeit erfolgen soll und über einen Rückhubweg, welcher der Höhe H des
Sägebands 44 entspricht.
Bei Beendigung dieser Rückhubbewegung
wird dann der Sägerahmen 18 wieder in
der Gegenrichtung, d. h. in der Trennrichtung, geführt, um
so den Metallträger 26 vollständig durchsägen zu können.
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Die
jeweilige Stellung des Schwenkarms 88 bestimmt, wann eine
Relativbewegung des Tasters 104 zu dem Sägerahmen 18 ein
Rückhubinitiierungssignal
des Sensors 98 auslöst.
Die zweite Stellung 92 mit ihren Winkelverhältnissen
ergibt dabei die Aufteilung der Schnittlänge im Verhältnis 2:1.
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Ist
der Schwenkarm 88 in seiner ersten Stellung 90,
dann ist die Lage des Sensors 98 relativ zum Schwenkarm 88 unabhängig von
der Stellung des Führungsarms 52,
d. h. das Rückhubinitiierungssignal
ist unabhängig
von der Breite des Metallträgers 26.
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Die
dritte Stellung 94 läßt sich
dazu verwenden, um für
den Taster 104 die Lage des Wirkendes 102 einzustellen.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Detektorvorrichtung
an dem Sägerahmen 18 angeordnet.
Diese tastet über
den Taster 104 den Rückhubpunkt 116 indirekt
ab, wobei ein Kontaktsignal (welches durch die Ablösung des
Sensors 98 vom Schwenkarm 88 weg bewirkt wird) über eine
mechanische Kopplung den Rückhubpunkt 116 festlegt.
Die Abhängigkeit
der Stellung des Halters 96 zu dem Sägerahmen 18, eingestellt über die
Breite B (bei einem Nicht-Gehrungsschnitt) des Metallträgers 26 in
der Haltevorrichtung 20, ist über eine mechanische Kopplung
bewirkt.
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Es
kann alternativ vorgesehen sein, daß eine Detektorvorrichtung
zur Ermittlung der Abmessungen des Metallträgers 26 an der Haltevorrichtung 20 angeordnet
ist. Diese Detektorvorrichtung bestimmt die Abmessungen und die
Lage insbesondere des Querstegs 34 und legt damit fest,
wo der Rückhubpunkt 116 liegen
soll. Die entsprechenden Daten werden dann an die Steuervorrichtung
zur Steuerung des Sägerahmens 18 gegeben,
wobei dieser dann eine entsprechende Bewegung durchführt und
insbesondere in Abhängigkeit
der gelieferten Daten die Rückhubbewegung
einleitet.
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Das
Abtasten des Querstegs 34 durch den Taster 104 kann
berührungsfrei
(ohne mechanischen Kontakt) oder mit Berührung (mit mechanischem Kontakt)
erfolgen. Bei nicht-mechanischem Kontakt kann die Ermittlung der "Anwesenheit" des Metallträgers 26 beispielsweise über einen
Ultraschallabstandssensor oder über
Laserabstandsmessung oder auch über
einen induktiven Analogsensor erfolgen.
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Neben
der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 beschriebenen
mechanischen Berührung über das
Wirkende 102 kann es zur Ermittlung der Lage des Querstegs 34 auch vorgesehen
sein, daß eine
Sägekraftaufnahme,
welche insbesondere das Drehmoment an einem Sägebandantrieb mißt, entsprechende
Informationen liefert, um so den Rückhubpunkt 116 festlegen
zu können.
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Durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung und
durch das erfindungsgemäße Verfahren
lassen sich Metallträger 26 und
insbesondere Doppel-T-Träger
auch größerer Breite
durchtrennen, ohne daß eine
Verklemmung des Sägebands 44 in
einem Schnittkanal 110 zu befürchten ist. Dadurch braucht die
Verschränkung
des Sägebands 44 nicht
erhöht
zu werden, so daß man
eine gute Schnittqualität
mit relativ geringer Beanspruchung des Sägebands erhält.