-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hartlöten oder Schweißen von
Trennsegmenten an einen rotierbaren Grundkörper eines Trennwerkzeugs,
wobei die Trennsegmente sukzessiv an einen Umfang des Grundkörpers angelötet oder
angeschweißt
werden, und wobei ein zu der jeweiligen Löt- oder Schweißstelle
benachbarter Bereich des Grundkörpers
durch zwei Kühlbacken
gekühlt
wird, die während
des Löt-
oder Schweißvorganges
an gegenüberliegenden
Stirnflächen
des Grundkörpers
anliegen, und wobei der Grundkörper
durch eine Aufnahmeeinheit während
des Löt-
und Schweißvorganges in
Position gehalten wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens, mit einer Aufnahmeeinheit zur Halterung des Grundkörpers, mit
einer Löt-
oder Schweißeinrichtung
zum Verbinden jedes Trennsegmentes mit dem Grundkörper und
mit einer Kühlbackeneinheit,
die benachbart zu der Löt-
oder Schweißeinrichtung
angeordnet ist, von der wenigstens ein Kühlbacken parallel zu einer
Drehachse des Grundkörpers
verstellbar gelagert ist.
-
Eine
derartige Hartlötvorrichtung
zum Anlöten
von Sägezähnen an
einem Sägeblattgrundkörper ist
durch eine Lötmaschine
SLM 715 der Anmelderin bekannt. Der Sägeblattgrundkörper wird
in vertikaler Aus richtung an eine Aufnahmeeinheit eingespannt, die
hubbeweglich an der Lötmaschine
angeordnet ist. Zur Kühlung
des Sägeblattgrundkörpers während des
Anlötens
eines Sägezahnes
wird der der Lötstelle
benachbarte Umfangsbereich des Sägeblattgrundkörpers durch
zwei Kühlbacken
gekühlt,
die an gegenüberliegenden
Stirnflächen
des Sägeblattgrundkörpers anliegen.
Der eine Kühlbacken
ist stationär angeordnet.
Der andere Kühlbacken
wird für
die gewünschte
Anlage am Sägeblattgrundkörper parallel zur
Drehachse des Sägeblattgrundkörpers an
diesen herangeführt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung
entsprechender Trennwerkzeuge ermöglichen.
-
Für das Verfahren
wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass die beiden Kühlbacken
für eine Anlage
an dem Grundkörper
von gegenüberliegenden
Seiten her gleichmäßig aufeinander
zu bewegt werden, und dass die Aufnahmeeinheit derart nachgeführt wird,
dass der Grundkörper
zwischen den Kühlbacken
zentriert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist ein exaktes Justieren
der Trennsegmente relativ zum Grundkörper und des Grundkörpers relativ
zu den feststehenden Kühlbacken,
wie es beim Stand der Technik notwendig war, nicht mehr erforderlich.
Vielmehr kann nach einem Einspannen des Grundkörpers an der Aufnahmeeinheit
direkt der Lötvorgang
beginnen, da die bewegliche Lagerung der Aufnahmeeinheit zwangsläufig auch
eine entsprechende Verlagerbarkeit des Grundkörpers ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lösung eignet
sich in besonders vorteilhafter Weise für Hartlötmaschinen, bei denen als Trennsegmente
dienende Sägezähne an einen
Sägeblattgrundkörper angelötet werden,
um ein Sägeblatt
zu schaffen, das hohen Anforderungen genügt. In besonders vorteilhafter
Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren
für die
Herstellung von Diamantwerkzeugen geeignet, bei denen die Trennsegmente
mit Einlagerungen von Diamantpulver versehen sind.
-
In
besonders vorteilhafter Weise wird die Aufnahmeeinheit schwimmend
gelagert. Vorzugsweise ist eine Wälzlagerung in Form von Rollen-
oder Kugellagern vorgesehen, um eine besonders leichtlaufende Verlagerbarkeit
der Aufnahmeeinheit zu erreichen. Die Aufnahmeeinheit richtet sich
somit zwangsläufig
zentriert zwischen den beiden Kühlbacken
aus.
-
Für die Vorrichtung
wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass
die Aufnahmeeinheit längs
der Drehachse des Grundkörpers
beweglich gelagert ist, und dass die Kühlbackeneinheit zwei Kühlbacken
aufweist, die derart gegenläufig
synchron zueinander beweglich gelagert sind, dass sie den Grundkörper in
ihrer Funktionsstellung zentrisch zwischen sich einschließen. Die
bewegliche Lagerung der Aufnahmeeinheit längs der Drehachse des Grundkörpers hat
den Vorteil, dass die Aufnahmeeinheit und damit auch der Grundkörper sich
selbst ausrichten können.
Falls die Aufnahmeeinheit schwimmend gelagert ist, ist es auch möglich, einen
der beiden Kühlbacken
feststehend auszuführen
und lediglich den anderen Kühlbacken
verlagerbar zu gestalten. Denn durch die schwimmende Lagerung des
Grundkörpers
nimmt der bewegliche Kühlbacken
bei einer entsprechenden Zustellbewegung den Grundkörper und
die Aufnahmeeinheit zwangsläufig
soweit mit, bis der Grundkörper
am feststehenden Kühlbacken
zur Anlage kommt.
-
In
vorteilhafter Weise ist der Grundkörper in der Aufnahmeeinheit
in vertikaler Ausrichtung gehalten. Diese Ausgestaltung ist insbesondere
für Hartlötmaschinen
vorteilhaft. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist
der Grundkörper
an der Aufnahmeeinheit in horizontaler Ausrichtung gehalten. Eine
derartige Ausführung
ist besonders vorteilhaft für
Laserschweißmaschinen
einsetzbar.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmeeinheit eine
Stelleinrichtung zugeordnet, die die Aufnahmeeinheit verlagert und
in einer verlagerten Funktionsposition arretiert. Diese Ausführung ist
die Alternative zu einer schwimmenden Lagerung. Die Stelleinrichtung
um fasst bei dieser Ausführungsform
vorzugsweise eine Antriebseinheit, die in besonders vorteilhafter
Weise wenigstens einen elektrischen Stellmotor aufweist.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
-
1 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Hartlöten
von Sägezähnen an
einen Sägeblattgrundkörper,
-
2 in
vergrößerter Darstellung
eine Greifeinheit der Vorrichtung nach 1 für die Sägezähne,
-
3 in
ebenfalls vergrößerter Darstellung eine
Kühlbackeneinheit
der Vorrichtung nach 1,
-
4 eine
weitere Untermontageeinheit der Vorrichtung nach 1,
nämlich
eine Aufnahmeeinheit für
die Sägeblattgrundkörper,
-
5 die
Aufnahmeeinheit nach 4 in anderer perspektivischer
Darstellung,
-
6 einen
Hubantrieb für
die Aufnahmeeinheit nach den 4 und 5,
-
7 eine
Lotzuführeinheit
der Vorrichtung nach 1, und
-
8 ein
die Sägezähne bevorratendes
Magazin der Vorrichtung nach 1.
-
Eine
Vorrichtung 1 nach den 1 bis 8 stellt
eine Hartlötmaschine
zum Anlöten
von als Trennsegmente dienenden Sägezähnen an einen scheibenförmigen Grundkörper, um
ein Trennwerkzeug in Form eines Sägeblattes zu bilden. Die Sägezähne sind
diamanthaltige Segmente, die vorzugsweise durch Drucksinterung hergestellt
sind.
-
Die
Hartlötmaschine 1 weist
ein Maschinengestell auf, an dem mehrere Baueinheiten der Hartlötmaschine 1 angebracht
sind. Die Baueinheiten können
als eigenständige
Montagegruppen vormontiert werden, bevor sie am Gestell montiert
werden. Die Hartlötmaschine 1 weist
eine Schlitteneinheit 2, 4 (4 und 5),
eine Kühlbackeneinheit 5,
eine Greif- und
Heizeinheit 6, eine Lotzuführeinrichtung 7 sowie
ein Vorratsmagazin 8 für
die Sägezähne auf.
-
Die
Schlitteneinheit 2, 4 umfasst einen Hubschlitten 2,
der an vertikal am Maschinengestell angeordneten Führungsschienen 3 hubbeweglich
verfahrbar ist. Für
eine Hubbewegung des Hubschlittens 2 ist ein Hubantrieb
vorgesehen, der in 6 dargestellt ist. Der Hubantrieb
umfasst eine Antriebseinheit 19, die über einen Riementrieb mit einer
vertikal ausgerichteten Gewindespindel 17 in Wirkverbindung steht.
Die Gewindespindel 17 trägt ein durch Drehung der Gewindespindel 17 höhenverlagerbares Steuerteil 18,
das fest mit dem Hubschlitten 2 verbunden ist. Details
dieser Baugruppe, die an dieser Stelle nicht ausführlich beschrieben
sind, sind den Zeichnungen zu entnehmen.
-
Auch
die übrigen
Baugruppen oder Baueinheiten der Hartlötmaschine 1 sind nicht
bis ins letzte Detail beschrieben. Bezüglich einer erfindungswesentlichen
Offenbarung wird bezüglich
all dieser Baugruppen oder Baueinheiten ergänzend auf die Darstellungen
in den Zeichnungen verwiesen.
-
An
dem Hubschlitten 2 ist die eigentliche Aufnahmeeinheit 4 für den Sägeblattgrundkörper gelagert.
Die Aufnahmeeinheit 4 weist ein Spannfutter auf, mittels
dessen der Sägeblattgrundkörper in
nicht näher
dargestellter Weise in vertikaler Ausrichtung der Aufnahmeeinheit 4 lösbar befestigt
wird. Das Spannfutter der Aufnahmeeinheit 4 ist um eine
horizontale Drehachse drehbar, die in befestigtem Zustand des Sägeblattgrundkörpers mit
einer Rotationsachse des Sägeblattgrundkörpers übereinstimmt. Dem
Spannfutter ist ein Drehantrieb 15 zugeordnet, der eine
schrittweise Verdrehung des Sägeblattgrundkörpers ermöglicht.
Diese schrittweise Verdrehung ist notwendig, um das sukzessive Anlöten der Sägezähne im Bereich
eines Außenumfanges
des Sägeblattgrundkörpers zu
ermöglichen.
Die gesamte Aufnahmeeinheit 4 einschließlich Spannfutter und Drehantrieb 15 ist über Linearführungen 16 und
korrespondierende Wälzlagerungen
an dem Hubschlitten quer zur Hubrichtung des Hubschlittens 2 und längs der
Drehachse des Spannfutters schwimmend gelagert. Hierzu sind die
Linearführungen 16 entsprechenden,
nicht näher
bezeichneten Lagerböcken
des Hubschlittens 2 zugeordnet, die im Bereich einer Rückseite
fest mit dem Hubschlitten 2 verbunden sind. Das als Befestigungseinheit
dienende Spannfutter 4 ist demzufolge mittels des Hubschlittens 2 hubbeweglich
verlagerbar. Ergänzend
ist das Spannfutter quer zur Hubrichtung horizontal verlagerbar.
Endpositionen für
die horizontale Linearbeweglichkeit der Aufnahmeeinheit 4 und
damit des Spannfutters sind durch nicht näher dargestellte Endanschläge im Bereich
der Linearführungen 16 definiert.
Dadurch ist der horizontale Verfahrweg der Aufnahmeeinheit 4 begrenzt.
-
Die
Greif- und Heizbaugruppe 6 dient zum einen dazu, das anzulötende Trennsegment,
d. h. den jeweiligen Sägezahn,
der vom Magazin 8 zugeführt wird,
aufzunehmen. Zum anderen umfasst die Greif- und Heizeinheit 6 aber
auch eine induktive Heizeinrichtung, mittels der der jeweilige Sägezahn auf
eine ausreichende Temperatur in seinem Verbindungsbereich gebracht
wird, um ein Anlöten
an den Sägeblattgrundkörper zu
ermöglichen.
Die Baugruppe umfasst somit sowohl eine Greiffunktion als auch eine induktive
Heizfunktion. Die Greif- und Heizeinheit 6 weist zwei Greifbacken 9 auf,
die durch pneumatische Antriebe 10 in der gewünschten
Weise verstellbar sind, um die Sägezähne aufzunehmen
und freizugeben.
-
Der
Greif- und Heizeinheit 6 ist eine Lotzuführeinrichtung 7 (7)
zugeordnet. Diese dient dazu, entsprechendes Hartlot der entsprechenden
Lötstelle
zwischen Sägezahn
und Sägeblattgrundkörper zuzuführen.
-
Bei
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind die Greiffunktion und die Heizfunktion nicht
in einer gemeinsamen Baugruppe, sondern vielmehr in zwei getrennten
Baueinheiten vorgesehen.
-
Um
zu verhindern, dass der jeweilige, auf mehrere 100°C erhitzte
Sägezahn
beim Lötvorgang eine
zu starke Erhitzung des Sägeblattgrundkörpers in
der Nähe
der Lötstelle
bewirkt, wird dem Sägeblattgrundkörper 4 während des
Lötvorganges
eine Kühlbackeneinheit 5 zugestellt,
die in 3 vergrößert dargestellt
ist. Denn eine zu starke Erhitzung des Sägeblattgrundkörpers kann
zu Deformationen oder zu Schädigungen
der Materialstruktur des Sägeblattgrundkörpers führen. Dadurch
wäre eine
spätere Schneidfunktion
des fertig gestellten Sägeblattes
in Frage gestellt. Die Kühlbackeneinheit 5 verhindert eine
solche, zu starke Aufheizung, indem sie die zu der Lötstelle
benachbarten Bereiche des Sägeblattgrundkörpers beidseitig
kühlt.
Die Kühlbackeneinheit 5 weist
zwei Kühlbacken 11 auf,
die in nicht näher dargestellter
Weise aus einem wärmeleitendem
Material, insbesondere Metall, hergestellt und von einer Kühlmittelflüssigkeit
durchströmt
sind. Die Kühlmittelflüssigkeit
wird über
Kühlmittelschläuche in
einem Kühlmittelkreislauf
geführt.
-
Die
Kühlbacken 11 legen
sich in ihrer Kühlfunktionsstellung
von gegenüberliegenden
Seiten her an entsprechende Stirnflächen des Sägeblattgrundkörpers an.
Beide Kühlbacken 11 sind
achsparallel zur Drehachse des Sägeblattgrundkörpers und damit
parallel zu der horizontalen Linearbeweglichkeit der Aufnahmeeinheit 4 längs verlagerbar
geführt. Hierzu
sind die Kühlbacken 11 an
rechtwinklig abgewinkelten Tragarmen 12 gehalten, die an
Führungsschlitten 13 befestigt
sind. Die Führungsschlitten 13 sind
in einem Linearführungsblock 14 linear
beweglich verlagerbar. Zudem ist den beiden Führungsschlitten 13 für die beiden
Kühlbacken 11 eine
Antriebsvorrichtung zugeordnet, die eine gegensinnig synchronisierte
Verfahrbarkeit der beiden Führungsschlitten 13 gewährleistet.
Die beiden Führungsschlitten 13 werden
somit um jeweils gleiche Beträge in
jeweils entgegengesetzten Richtungen zueinander bewegt. Dies bedeutet,
dass sie sich entweder synchronisiert aufeinander zu bewegen oder
synchronisiert voneinander weg bewegen. Entsprechende Endanschläge im Bereich
des Linearführungsblockes 14 begrenzen
die Verfahrwege beider Führungsschlitten 13 und
damit auch beider Trägerarme 12 und
beider Kühlbacken 11.
-
Die
Funktionsweise der Hartlötmaschine 1 für einen
Lötvorgang
ist wie folgt: nach dem Einspannen eines Sägeblattgrundkörpers im
Spannfutter der Aufnahmeeinheit 4 ragt der Sägeblattgrundkörper mit einem
Teilbereich seines Umfanges bereits zwischen die beiden in eine
vollkommen geöffnete
Stellung nach außen
gefahrenen Kühlbacken 11 hinein.
Nun werden beide Kühlbacken 11 gleichmäßig aufeinander
zu bewegt, wodurch zwangsläufig
der Sägeblattgrundkörper zwischen
den beiden Kühlbacken
zentriert wird. Dies ist ermöglicht,
da die Aufnahmeeinheit 4 am Hubschlitten 2 schwimmend
gelagert ist, so dass der Sä geblattgrundkörper einschließlich seines Spannfutters
und der Aufnahmeeinheit 4 in einfacher Weise von den Kühlbacken 11 bei
ihrer Zustellbewegung mitgenommen werden kann. Der Sägeblattgrundkörper folgt
somit zwangsläufig
der Zustellbewegung der Kühlbacken 11,
da diese parallel zur Richtung der schwimmenden Lagerung der Aufnahmeeinheit 4 erfolgen.
Sobald die Kühlbacken 11 den entsprechenden
Außenumfangsbereich
des Sägeblattgrundkörpers im
Bereich der Lötstelle
zentrisch zwischen sich eingeschlossen haben, wird von der Greifereinheit 6 aus
dem Magazin 8 ein entsprechender Sägezahn ergriffen und zu der
Lötstelle
verfahren. Die induktive Heizeinrichtung erhitzt den Sägezahn und
die Lötstelle.
Zuvor wird entsprechendes Hartlot durch die Lotzuführeinrichtung 7 der
Lötstelle zugeführt. Der
Kühlkreislauf
der Kühlbacken 11 ist aktiviert,
so dass diese eine Kühlfunktion
durch ihre Anlage an den gegenüberliegenden
Stirnflächen
des Sägeblattgrundkörpers ausüben.
-
Der
jeweilige Sägezahn
wird durch das Magazin 8 automatisch zugeführt. Hierzu
weist das Magazin 8 entsprechende Fördermittel und Vereinzelungsmechanismen
auf. Details des Magazins 8 sind anhand der 8 erkennbar.
-
Die
Kühlbacken 11 und
deren Kühlfunktion dienen
zudem dazu, eine vergleichsweise schnelle Abkühlung der Lötstelle und demzufolge eine
schnelle Aushärtung
zu erreichen. Nach Beendigung des Lötvorganges geben die Kühlbacken
den Sägeblattgrundkörper wieder
frei. Dieser wird nun um einen bestimmten Winkelbetrag durch den
Drehantrieb 15 verdreht, bis der Sägeblattgrundkörper so
weit gedreht ist, dass er für
das Ansetzen des nächsten
Sägezahnes
positioniert ist. Die Aufnahmeeinheit und das Spannfutter sind somit
in axialer Richtung des Sägeblattgrundkörpers – auf dessen
Drehachse bezogen – schwimmend
gelagert. In Umfangsrichtung hingegen ist das Spannfutter durch
den Drehantrieb 15 arretiert, so dass sich eine stufen-
oder schrittweise Verdre hung des Sägeblattgrundkörpers durch
den Drehantrieb ergeben kann. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Sägezähne sukzessive
am Außenumfang
des Sägeblattgrundkörpers angebracht
werden können.