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Bandsägemsschine Die Erfindung betrifft Bandsägemaschinen, insbesondere
für die Bearbeitung von Metallen.
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Bei allen Werkzeugmaschinen wird die Arbeitsqualität erheblich durch
Schwingungen beeinträchtigt. Bei metallschneidenden Bandsägemaschinen sind solche
Schwingungen besonders störend.
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Um hohe Arbeitsqualitäten, d.h. sehr genaue Schnitte zu erzielen,
werden Bandsägemaschinen mit gans besonders engen Toleranzen nur von besten Fachrabeitern
gebaut, mit dem überraschenden Ergebnis, daß gerade bei diesen besonders sorgfältig
gearbeiteten Maschinen die Störschwingungen noch größer als zuvor werden. Es wurden
schon viele Theorien aufgestellt, um zu erklären, wieso gerade solche Präzisionsmaschinen
besonders stark zu Schwingungen neigen.
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Man schloß schließlich, daß der Grund in kaum merklichen, aber offensichtlich
unvermeidbaren Schwankungen in der Laufgeschwindigkeit des Sägebandes liegt, die
auf Änderungen der Schneidfähigkeit Ueber die Bandlange basieren und in harmonische
Schwingungen des Bandantriebes umgewandelt werden.
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Dieser Schluß führte zu der Entdeckung, daB man das vorgenannte Problem
lösen kann, indem man eine Reibungsschlupfverbindung zwischen einer der Sägebandführungsscheiben
und einem beim Betrieb der Maschine mit einer gleichförmigen ausgewählten Geschwindigkeit
umlaufenden Maschinenteil herstellt. Die Störschwingungen bei metallschneidenden
Bandsägen können offensichtlich dadurch ausgeschaltet werden, daß man die Kräfte
absorbiert, die zu schwingungserzeugenden Schwankungen der Bandgeschwindigkeit führen.
Ausgehend von dieser Erkenntnis schafft die Erfindung eine Bandsäge,bei der der
beispielsweise eleko tromotorische Antrieb des Sägebandes einen Reibantrieb erhält,
der ein Drehmoment überträgt und durch den Schlupf zwischen den Reibungsflächen
die schwingungserzeugenden Wechselkräfte aus dem System fernhält, ohne dabei neue
Kräfte einzuführen, wie dies bei einem federnden Stoßdämpfer der Fall wäre.
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Vorzugsweise trägt bei der erfindungsgemäßen Bandsägemaschine eine
Nabe der Antriebswelle die Nabe der angetriebenen Sägebandführungsscheibe, welch
letztere federnd gegen einen Ringflansch der Antriebswellennabe gedrückt wird.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise veranschaulicht
sind.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht einer konventionellen
metallschneidenden Bandsäge gemäß US-Patent 2 626 965, welche gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung an der angetriebenen Sägebandführungsscheibe schwingungsabsorbierend
ausgebildet ist, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch die Nabe
der angetriebenen. Sägebandführungsscheibe der Bandsäge gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen
Teilschnitt gemäß der Bobnittlinie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Darstellung
der Erfindung bei einer schwingungsabsorbierend ausgebildeten mitlaufenden Sägebandführungsscheibe
und Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß der Schnittlinie 5-5 der Fig. 4.
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Die in Fig. 1 gezeigte metallschneidende Bandsägemaschine hat einen
C-förmigen Rahmen. Die Arme des Rahmens tragem obere und untere Sägebandführungsscheiben
7 und 8, um die dae flexible endlose Sägeband 9 herumläuft0 Die untere Führungsscheibe
8 wird motorisch angetrieben und gibt dem
Band eine hohe lineare
Laufgeschwindigkeit. Das Arbeitstrum des Sägebandes läuft auf einem gradlinigen
Weg nach unten durch einen Arbeitstisch 10. Das Band hat eine gezahnte oder mit
Schleifkörpern versehene Schneidkante, die ein auf dem Tisch 10 liegendes unct gegen
das Band vorgeschobenes Werkstück durchtrennen kann. Der Raum über dem Tisch und
unter den oberen Arm des C-förmigen Rahmens bildet die Arbeitszone der Maschine.
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Die Antriebsenergie für das Sägeband liefert ein Motor 12, der mit
der unteren Führungsscheibe 8 Uber ein Getriebe 15 verbunden ist. Zum Getriebe 15
gehören ein Geschwindigkeitsregelgetriebe 14 und eine Riemenverbindung 15', welche
den Motor 12 mit der unteren Sägebandführungsscheibe 8 verbindet0 Das Geschwindigkeitsregelgetriebe
legt die gewunsohte Laufgeschwindigkeit des Sägebandes fest.
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Eine absolut gleichförmige Schneidfähigkeit über die gesamte Sägebandlänge
wird in der Praxis - wenn überhaupt - sehr selten erreicht. Daher treten fast immer
beim Schneiden ungleiche Kräfte auf, die zu schwingungserzeugenden Schwankungen
der Bandgeschwindigkeit führen. Wie schon erwähnt, werden die aus den ungleichen
Kräften resultierenden Schwingungen gerade bei Präzisionsbandsägemaschinen, vor
allem bei besonders feinen Bandsägeblättern so stark, daß eine Lösung des Schwingungsprobleme
gefunden werden mußte.
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Zur Lösung dieses Problems müssen die Kräfte absorbiert werden, die
diese schwingungserzeugenden Schwankungen der Bandlaufgeschwindigkeit verursachen.
ein erster Weg liegt darin, eine mit Schlupf arbeitende drehmomentenübertragende
Reibungsverbindung zwischen der angetriebenen Sägebandführungsscheibe 8 und dem
Antrieb, speziell zwischen der Führungsscheibe 8 und der Antriebswelle 15, auf der
die Führungsscheibe 8 gelagert ist, herzustellen.
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Zu diesem Zweck wird die Führungsscheibe 8 auf eine Nabe 16 gesetzt,
die mit der Welle 15 drehfest Uber einen Wellenkeil verbunden ist. Die Nabe 16 weist
einen Ringflansch 17 und an der flasis dieses Flansches einen radialen Führungsansatz
18 auf. Dieser Führungsansatz t8 greift genau in eine Bohrung 19 im mittleren Nabenteil
20 der Führungsscheibe 8 und zentriert die letztere. Wenn die Führungsscheibe 8
auf die Nabe 16 aufgesetzt ist, entsteht eine Flächenberührung gegenüber den Flansch
17.
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Den Reibungskontakt an diesen Berührungsflächen stellt ein Kle-ring
21 sicher, der über Zapfen 22 nicht-drehbar, aber axial. versohieblich mit der Nabe
16 verbunden ist und die Aufgabe hat, die Nabe 20 der Führungsscheibe gegen den
Flansch 17 zu drücken. Eine Spannmutter 23 ist auf die Welle 15 aufgeschraubt und
überträgt ihren Anzugsdruck über Federscheiben 24, bei denen es sich vorzugsweise
um schalenförmige Ringfedern oder Bellevillescheiben handelt. Praktisch ist der
Nabenteil 20 der
Führungsscheibe 8 fest zwischen dem Flansch 17
und dem Klemmring 21 eingespannt. Diese Schlupfverbindung zwischen der Welle 15
und der Führungsscheibe 8 ermöglicht eine Relativdrehung, sofern die Reibungskraft
an den Reibungsflächen von den Kräften überwunden wird, die die Bandgeschwindigkeitsänderungen
verursachen.
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Bei der Überwindung der Reibungskräfte, die sich einer Relativdrehung
zwischen Scheibe 8 und Welle 15 entgegenstellen, werden die Kräfte aufgese und in
W e -wandelt, die zu dieser Relativdrehung Anlaß geben.
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Vorzugsweise wird die vorerwähnte Relativverdrehung zwischen der Welle
15 und der Scheibe 8 mit einer Spannhülse 26 beschränkt, die an dem Klemuring 21
befestigt ist und in eine Bohrung 27 der Führungsscheibe eingreift, wobei die Bohrung
27 einen erheblich größeren Durchmesser hat als die Spannhülse 26. Da die Impulse,
die sich aus Schwankungen der Bandgeschwindigkeit ergeben, ständig ihre Richtung
wechseln, wird, wenn die Spannhülse 26 an der einen Seite der Bohrung 27 zur Anlage
gekommen sein sollte, eine nachfolgende Reversierung der Relativbewegungen die Spannhülse
26 wieder vom Rand der Bohrung 27 entfernen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 werden die
von
Bandgeschwindigkeitsänderungen verursachten Schwingungskräfte durch eine Reibung
zwischen der mitlaufenden Führungsscheibe 7 und einem Schwad 28 aufgezehrt. Die
spezielle Ausbildungsform kann hier verschieden gewählt werden. Zum Zweck der Erläuterung
ist hier die mitlaufende Führungsscheibe 7 mit einer Nabe 29 versehen, auf der sich
ein Schwungrad 28 befindet, dessen Innenseite 30 reibend an einer entsprechend ausgebildeten
Außenfläche 31 der Nabe des Schwungrades 28 anliegt. Die Flächen 50 und 31 werden
reibend mit einer Spannmutter 32 zusammengehaltene die auf das Ende der Achse 33
aufgeschraubt ist und über zwei Belleville-Ringscheibenfedern 34 einwirkt.
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Das Sohwungrad 28 bildet ein mit konstanter Drehzahl umlaufendes Bauelement
und die Sägebandführungsscheibe 7 spricht auf die Kräfte an, die zu schwingungserzeugenden
Bandlaufgeschwindigkeitsänderungen führen.
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Somit werden auch hier wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung die schwingungserzeugenden Kräfte absorbiert oder vernichtet, wenn
diese entgegen einer Reibungskraft wirken, die sich der Relativdrehung zwischen
Führungsscheibe 7 und Schwungrad 28 widersetzt.