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Die Erfindung betrifft eine fliegende Säge, mit wenigstens einer Führungsschiene, auf dem eine Sägevorrichtung über wenigstens einen Fahrantrieb entlang auf vorgegebene Längen abzulängenden Profil- oder Rohrmaterial verfahrbar gelagert ist, insbesondere während des Ablängens synchron zur Vorschubbewegung des Profil- oder Rohrmaterials.
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Zum Ablängen von Profilen oder von längsnahtgeschweißten Rohrsträngen mit einem Durchmesser von mehr als 100 mm, die theoretisch endlos sind, kommen so genannte fliegende Sägen zum Einsatz, welche mit dem Vorschub des Profil- bzw. Rohrstrangs synchronisiert sind und den Trennvorgang dem Vorschub des Profil- bzw. Rohrstranges folgend vornehmen. Derartige fliegende Sägen, wie sie beispielsweise aus der
DE 31 12 519 A1 bekannt sind, umfassen eine Sägevorrichtung, die innerhalb eines Maschinenbetts bewegbar angeordnet ist. Hierzu sind in dem Maschinenbett Führungs- und Antriebselemente angeordnet. Zur Bewegung der Sägevorrichtung entlang des Maschinenbetts ist dabei regelmäßig in dem Maschinenbett ein Zahnstangenantrieb angeordnet.
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Nachteilig an den vorbekannten fliegenden Sägen ist, dass die Erstellung des Maschinenbetts sich als sehr aufwendig gestaltet. Darüber hinaus ist der Zahnstangenantrieb Verschmutzungen durch mit Kühlflüssigkeit angespülte Späne ausgesetzt.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zur Grunde, eine fliegende Säge zu schaffen, welche aufwandminimiert herstellbar ist und bei der Verschmutzungen des Antriebs durch Kühlflüssigkeit und Späne vermieden ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Mit der Erfindung ist eine fliegende Säge geschaffen, welche aufwandminimiert herstellbar ist und bei der eine Verschmutzung des Antriebs durch Kühlflüssigkeit und Späne vermieden ist. Durch die Anordnung der wenigstens einen Führungsschiene sowie dem Fahrantrieb oberhalb der Sägevorrichtung ist einer Verunreinigung des Antriebs durch Kühlflüssigkeit und Späne entgegengewirkt. Eine aufwendige Erstellung eines Maschinenbetts entfällt.
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In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Führungsschienen angeordnet, die wenigstens einen auf diesem verfahrbaren Querträger aufnehmen, wodurch ein Portal gebildet ist, an dem die Sägevorrichtung befestigt ist. Hierdurch ist eine zuverlässige Aufhängung der Sägevorrichtung erzielt. Dabei ist vorteilhaft an dem wenigstens einen Querträger ein Rahmenelement zur Aufnahme der Sagevorrichtung gebildet.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sägevorrichtung über wenigstens einen Antrieb horizontal entlang des wenigstens einen Querträgers und/oder vertikal entlang einer orthogonal zu dem wenigstens einen Querträger bewegbar. Hierdurch ist eine optimale Anstellung der Sägevorrichtung zu dem abzulängenden Stangen- oder Rohrmaterial ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der wenigstens eine Antrieb einen Spindeltrieb. Hierdurch ist eine Feineinstellung der Sägevorrichtung ermöglicht.
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In Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb des Rahmenelements wenigstens eine vertikale Führung vorhanden, über welche die Sägevorrichtung mit dem Rahmenelement verbunden ist. Hierdurch ist eine geführte vertikale Bewegung der Sägevorrichtung innerhalb des Rahmenelements ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Sägevorrichtung lösbar mit dem Rahmenelement verbunden. Hierdurch ist ein einfacher Austausch der Sagevorrichtung ermöglicht. Bevorzugt ist die lösbare Verbindung mit einer zur vertikalen Bewegung der Sägevorrichtung innerhalb des Rahmenelements angeordneten Gewindespindel gebildet. Hierdurch ist ein einfaches Aus- und Einfädeln der Sägevorrichtung in vorteilhaft seitlich in dem Rahmenelement angeordneten vertikalen Führungsschienen ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Sägevorrichtung durch eine Wirbeltrennvorrichtung gebildet. Hierdurch ist ein effektiver Trennvorgang zum Ablängen von Profil- oder Rohrmaterial ermöglicht. Zudem ist eine derartige Wirbeltrennvorrichtung in kompakter Bauweise realisierbar, wodurch Fliehkräfte reduziert und Beschleunigungsvorgänge optimiert werden können.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der wenigstens eine Antrieb einen Servomotor. Hierdurch ist eine genaue Anstellung der Sägevorrichtung an das abzulängende Stangen- oder Rohrmaterial ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Fahrantrieb ein Zahnstangenantrieb, wobei parallel zu wenigstens einer Führungsschiene eine Zahnstange eines Zahnstangenantriebs angeordnet ist. Hierdurch ist ein gleichmäßiger Antrieb des die Sägevorrichtung aufnehmenden Querträgers ermöglicht. Ein seitliches Verstellen der Sägevorrichtung auf Grund eines ungleich mäßigen Antriebs ist so verhindert. Vorteilhaft ist parallel zu jeder Führungsschiene eine Zahnstange eines Zahnstangenantriebs angeordnet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Fahrantrieb ein elektromagnetischer Schwebeantrieb. Hierbei ist der Querträger auf dem Portal in Art eines elektromagnetischen Schwebesystems ausgebildet, bei dem die Anziehungskräfte von Elektro- oder Permanentmagneten in bekannter Art und Weise das Tragen und Führen des Querträgers auf den beiden Führungsschienen bewirken. Hierdurch sind Reibungskräfte minimiert, wodurch hohe Beschleunigungen der Sägevorrichtung entlang des abzulängenden Stangen- oder Rohrmaterials realisierbar sind.
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Vorteilhaft ist unterhalb der wenigstens einen Sägevorrichtung eine Späne-fördereinrichtung angeordnet. Hierdurch ist eine geregelte Rückführung von Kühlflüssigkeit und Spänen für ein nachfolgendes Recycling ermöglicht.
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In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Spannmodul zur Aufnahme eines abzulängenden Profil- oder Rohrmaterials angeordnet, das mit dem Querträger verbunden und an die Sägevorrichtung anstellbar ist. Hierdurch ist ein modularer Aufbau erzielt, bei dem das Spannmodul unabhängig von der Sägevorrichtung bewegt oder ausgetauscht werden kann, wodurch beispielsweise die Zugänglichkeit zum Sägewerkzeug verbessert und dessen verschleißbedingter Wechsel erleichtert ist. Vorteilhaft ist in Strangrichtung beidseitig des Sägemoduls jeweils ein solches Spannmodul angeordnet. In den Spannmodulen kann das abzulängende Rohrmaterial so beidseitig des Sägewerkzeugs fixiert werden. Dabei ist eine sehr nahe Anstellung der Spannmodule an das Sägewerkzeug möglich, wodurch Vibrationen während des Sägevorgangs reduziert werden können.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 die schematische Darstellung einer fliegenden Säge mit zwei Sägevorrichtungen in der Draufsicht;
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2 die schematische Darstellung einer Sägevorrichtung der fliegenden Säge aus 1;
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3 die schematische Darstellung der Sägevorrichtung aus 2 in der Seitenansicht und
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4 die schematische Darstellung eines Einspannmoduls der Sägevorrichtung aus 1.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte fliegende Säge besteht im Wesentlichen aus einem Schienensystem 1, auf dem ein Querträger 2 verschiebbar angeordnet ist, der einen Wechselrahmen 3 zur Aufnahme einer Wirbeltrennvorrichtung 4 aufnimmt. Beidseitig der Wirbeltrennvorrichtung 4 ist ein Spannmodul 5 zur Einspannung von zu trennendem Profil- oder Rohrmaterial angeordnet. Unterhalb der Wirbeltrennvorrichtung 4 ist ein Spanförderer 6 zum Abtransport von Spänen und Kühlflüssigkeit angeordnet.
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Das Schienensystem 1 ist gebildet aus parallel angeordneten Ständern 11, auf denen zwei zueinander parallel angeordnete Träger 12 befestigt sind. Die Ständer 11 sind im Ausführungsbeispiel mit einem in einem Fundament 8 eingegossenen Tragprofil 81 verschraubt. Entlang der Träger 12 ist auf diesen jeweils eine Schiene 13 zur verschieblichen Auflage der Querträger 2 angeordnet. Parallel zu den Schienen 13 ist jeweils außen eine Zahnstange 14 auf dem Träger 12 angeordnet.
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Die Querträger 2 sind im Ausführungsbeispiel gebildet durch zwei quer zu den Trägern 12 angeordnete Träger 21, welche über zwei entlang der Träger 12 angeordnete Profile 22 miteinander verbunden sind, sodass ein rechteckförmiger Rahmen gebildet ist. Unterhalb der Profile 22 ist an diesen jeweils eine Führung 23 zum Eingriff mit den Schienen 13 des Schienensystems 1 angeordnet. An beiden Enden eines Trägers 21 ist jeweils ein Servoantrieb 24 angeordnet, dessen Antriebsachse mit einem Zahnrad 241 versehen ist, das in eine Zahnstange 14 des Schienensystems eingreift. Über die Servoantriebe 24 sind die Querträger 2 entlang der Schienen 13 des Schienensystems 1 bewegbar. Die Querträger 2 sind im Ausführungsbeispiel für die Wirbeltrennvorrichtungen wir für die Spannmodule 5 identisch ausgebildet.
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An zwei Querträgern 2 ist über horizontale Führungsschienen 311 ein Wechselrahmen 3 befestigt. Der Wechselrahmen 3 ist gebildet aus einem Traggerüst 31, an dem gegenüberliegend zwei Seitenträger 32 angeordnet sind. Dabei ist das Traggerüst 31 mit einem horizontalen Lineartrieb 312 verbunden, über den eine horizontale Bewegung des Wechselrahmens 3 relativ zu den Querträgern 2 ermöglicht ist. An den Seitenträgern 32 sind an ihren dem jeweils gegenüberliegend angeordneten Seitenträger 32 zugewandten Seiten jeweils vertikale Seitenführungen 321 zur verschiebbaren Aufnahme der Wirbeltrennvorrichtung 4 angeordnet. Weiterhin ist an dem Traggerüst 31 eine Spindel 33 angeordnet, die über einen Spindelantrieb 321 antreibbar und mit der Wirbeltrennvorrichtung 4 über eine Kupplung 332 verbunden ist. Die Kupplung 332 ist im Ausführungsbeispiel hydraulisch ver- und entriegelbar ausgebildet. Über die Spindel 33 ist die Wirbeltrennvorrichtung 4 entlang der vertikalen Seitenführungen 321 entlang der Seitenträger 32 verschiebbar.
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Wirbeltrennvorrichtungen zum Trennen von rohr- und stangenförmigen Werkstücken im Wirbelverfahren sind beispielsweise aus der
EP 490 328 B1 bekannt. Bei einem Wirbelverfahren handelt es sich um ein spanabhebendes Verfahren, bei dem das Werkzeug das Werkstück spiralwirbelartig umkreist. Die Einschnitttiefe wird durch ein oder mehrere, mit hoher Schnittgeschwindigkeit umlaufende Messer, in einem Arbeitsgang hergestellt. Dabei wälzt sich die durch das Schneidwerkzeug gebildete Innenmantelfläche auf der zylindrischen Außenmantelfläche des zu bearbeitenden Werkstücks ab. Dieser Bewegungsvorgang wird der sich ständig kreisenden Bewegung des Schneidwerkzeugs überlagert. Das Wirbelverfahren hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen, insbesondere Schneidstählen, nebeneinander angeordnet werden können, die über einen größeren Segmentbereich gleichzeitig in Eingriff mit dem Werkstück stehen. Beim Wirbeltrennen wird dabei ein Wirbelsägewerkzeug mit innen liegender Verzahnung eingesetzt. Die Schneidzähne des innenverzahnten Wirbelwerkzeugs können tangential in das Werkstück eindringen. Auf Grund des Wirbelverfahrens braucht der wirksame Eindringradius des Wirbelwerkzeuges nur die Wandstärke des Werkstücks zu umfassen. Handelt es sich hierbei um ein Vollmaterial, so muss das Wirbelwerkzeug nur bis zum Mittelpunkt des Vollmaterials eindringen, da die weitere Hälfte des Werkstücks durch die Umkreisung des Wirbelwerkzeuges abgetrennt wird. Die Wirbeltrennvorrichtung
4 weist einen integrierten Antrieb
41 auf. Im Ausführungsbeispiel ist der Antrieb als elektromagnetischer rotatorischer Direktantrieb ausgebildet.
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An den freien Enden der Seitenträger 32 sind im Ausführungsbeispiel weiterhin Positionierbohrungen 332 angeordnet. Die Positionierbohrungen 332 dienen der exakten Positionierung einer – nicht dargestellten – verfahrbaren Hubvorrichtung, die mit Seitenführungen versehen ist, welche im angestellter Position mit den Seitenführungen 321 der Seitenträger korrespondieren, derart, dass die Wirbeltrennvorrichtung 4 über die Spindel 33 in die Seitenträger der Hubvorrichtung bewegt werden und anschließend von der Spindel entkoppelt werden kann. Über eine solche Hubvorrichtung ist ein einfacher Austausch der Wirbeltrennvorrichtung 4 ermöglicht. Zur Positionierung werden an der Hubvorrichtung angeordnete Positionshilfen in die Positionsbohrungen eingeführt, so dass eine positionsgenaue Verbindung zwischen Hubvorrichtung und den Seitenträgern erzielt ist. Zur Vereinfachung des Einfädelvorgangs können Positionierbohrungen und Positionierstifte auch konisch ausgebildet sein.
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Beidseitig des von der Wirbeltrennvorrichtung 4 aufgenommen Wirbelwerkzeugs 42 ist an jeweils zwei Querträgern 2 jeweils ein Spannmodul 5 zur Einspannung des abzulängenden Profil- oder Rohrmaterials angeordnet. Das Spannmodul 5 ist gebildet durch eine mit den Querträgern 2 verbundene Konsole 50, welche drei um jeweils 120° versetzt angeordnete Spannbacken 51 aufnimmt, die über Hydraulikzylinder 52 gegen ein einzuspannendes Rohr 7 pressbar sind. Weiterhin ist als Auflager des abzulängenden Stangen- oder Rohrmaterials eine – nicht dargestellte – Rollenführung angeordnet. Die – nicht dargestellte – Rollenführung umfasst im Wesentlichen zueinander angestellte Kegelrollen, auf denen das abzulängende Stangen- oder Rohrmaterial verschieblich gelagert ist. Die Spannmodule 5 sind über hydraulische Verriegelungen 53 lösbar mit zwei Querstreben 54 verbunden, die an den beiden den Wechselrahmen 3 aufnehmenden Querträgern 2 befestigt sind. Die Spannmodule 5 können durch hydraulische Entriegelung von den Querstreben 54 gelöst und separat entlang den Schienen 13 des Schienensystems 1 verfahren werden. Im Ausführungsbeispiel sind die Spannmodule 5 identisch ausgebildet und spiegelgleich zueinander beidseitig der Wirbeltrennvorrichtung angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3112519 A1 [0002]
- EP 490328 B1 [0026]
