DE2631022A1 - Linearmotor-bandsaege - Google Patents

Description

9900-76 So/Ei

Guillermo Baez Rios,

Emilio Retana Rodriguez

USSN 594,540 .

filed 9.7.1975 Or.-

kiuri^iSuS^ F -....λ.

Guillermo Baez Rios, Emilio Retana Rodriguez Mar Arafura No. 58, Mexiko 17, D.P. Mexico

Line armotor-B ands äge

Die Erfindung bezieht sich auf eine mittels eines Linearmotors angetriebene Bandsäge.

Die Verwendung von Maschinensägen mit einem endlosen Sägeband ist in der Holz- und Holzbearbeitungsindustrie für viele Anwendungszwecke weit verbreitet. Beispielsweise verwenden große Sägewerke derartige Bandsägen, wobei die Holzblöcke in Längsrichtung durch die Sägebänder hindurchgesetzt werden, um im allgemeinen -flache Bretter, Planken oder anders geformte Holzteile zu erhalten.

In Sägewerken verwendete Bandsägen arbeiten gewöhnlich bei Geschwindigkeiten zwischen etwa 1 524 m/min und 3 048 m/min ge nach den Bedingungen des besonderen Falles, wie beispielsweise

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die Größe der Säge und die Härte des zu schneidenden Holzes. Um die für das Schneiden bei so hohen Geschwindigkeiten erforderliche Energie aufzubringen, v/erden die Sägebänder üblicherweise durch große motorgetriebene Antriebsscheiben in der Weise angetrieben, daß ein ausreichender Zug zwischen der Antriebsscheibe und dem Sägeband vorhanden ist, um einen Schlupf bei Belastung zu verhindern. Antriebsscheiben von in Sägewerken verwendeten Bandsägen haben einen Durchmesser in der Größenordnung von 1,829 bis 3,04-8 m. Infolge der großen Masse derartiger Scheiben mit einem so großen Durchmesser wirken die Beharrungsmomente der Scheiben einer Beschleunigung bzw. Verzögerung entgegen derart, daß eine beträchtliche Zeit benötigt wird, um die Scheiben in Geschwindigkeit zu versetzen oder sie zu stoppen. Die bekannten Scheiben mit ihrem großen Durchmesser machen es natürlich notwendig, daß die gesamte Bandsäge sehr groß ist, was in bestimmten Anwendungsfällen ein hervortretender Nachteil sein kann, insbesondere wenn es erwünscht ist, die Säge mobil zu machen oder für die Verwendung in Wäldern auf einem Fahrzeug zu montieren. Ein derartiger Anwendungsfall, bei welchem eine relativ kleine, leichte und mobile Bandsäge erwünscht ist, ist die Bearbeitung von Bäumen für Schienenschwellen, *;as gewöhnlich in der Nähe des Fälloftes dieser Bäume erfolgt, und zwar oft in tropischen oder subtropischen Gebieten, wo ein Transport von großen und schweren Ausrüstungen schwierig oder sogar unmöglich sein kann.

Endlos-Bandsägen weisen gewöhnlich irgendeine Art von Transmissionseinrichtungen, beispielsweise Ketten, Riemen oder Zahnräder, zwischen dem Motor und der Antriebsscheibe auf, um die Rotationsbewegung des Motors auf die Antriebsscheibe zu übertragen. Derartige Transmissionseinrichtungen sind einem Verschleiß unterworfen und erfordern eine regelmäßige Wartung, was Kosten und Ausfallzeiten der Bandsäge verursacht. Sogar wenn die Antriebsscheibe direkt auf der Motorwelle angebracht ist, muß ein Reibungsantriebskontakt zwischen der Scheibe und dem Band aufrecht erhalten werden, um die Drehbewegung der Antriebsscheibe dem Sägeband mitzuteilen.

Bandsägen werden auch in vielen anderen Fällen· außer in Sägewerken

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verwendet, beispielsweise in Metallbearbeitung- oder Holzbearbeitungsbetrieben und auf Bauplätzen. Die bei großen Bandsägen für Sägewerke vorhandenen Schwierigkeiten und Probleme treten auch bei den kleineren Sägen auf, welche für diese anderen Anwendung sfälle verwendet werden, wenn auch in etwas geringerem Maße.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und wirksame Bandsäge zu schaffen, bei welcher das Sägeband selbst ein Teil der Energiequelle (Motor) der Maschine ist, wodurch eine leistungsfähige und wirksame Einrichtung zur Einleitung und Steuerung der Bewegung des Bandes geschaffen wird, ohne daß ein Reibungskontakt von einer bestimmten Mindestgroße zwischen einer Abstützscheibe und dem Sägeband erforderlich ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Bandsäge, vjelche mittels Scheiben von minimaler Größe wirksam arbeitet, um dadurch die Gesamtgröße der Bandsäge zu reduzieren und den Bau von relativ kleinen, leichten und mobilen Bandsägen zu ermöglichen. Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Bandsäge, bei welcher das Band durch einen linearen Induktionsmotor angetrieben wird, welcher ein stationäres Induktionsfeldsystem als primäres Antriebselement aufweist, das in Arbeitsstellung mit Bezug auf das Band angeordnet ist, um dieses um die Scheiben anzutreiben, wobei das Band selbst das sekundäre angetriebene Element (Läufer) des linearen Induktionsmotors darstellt. Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer von einem linearen Motor angetriebenen Bandsäge mit einer Einrichtung zur Einstellung der Spannung im Band und zur im wesentlichen konstanten Aufrechterhaltung dieser Spannung trotz kleinerer Veränderungen in der Bandlänge durch die Streckung des Bandes, Temperaturschwankungen und dergleichen. Ein weiteres spezifisches Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer von einem linearen Motor angetriebenen Bandsäge, welche eine einstellbare Expansionsanordnung und eine !Federanordnung zwischen den Bandabstützscheiben aufweist, um diese auseinanderzudrücken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den

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Ansprüchen 2 bis 13

Somit schafft die vorliegende Erfindung insbesondere eine Bandsäge, bei welcher ein endloses, elektrisch leitfähiges Band, welches längs einer Bandkante mit Schneidzähnen versehen ist, um zwei voneinander entfernte Abstützscheiben angebracht ist· Ein linearer Induktionsmotor treibt das Band um die Scheiben, wobei der Motor ein stationäres Indulctionsfeldsystem als primäres Antriebselement des Motors aufweist, welches in Arbeitsstellung mit Bezug auf das Band angeordnet ist, um dieses um die Scheiben anzutreiben, und wobei das Band selbst den Motorläufer darstellt·

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

!Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Bandsäge mit einem von einem Linearmotor angetriebenen Band,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des stationären Induktionsfeldsystems eines doppelseitigen linearen Induktionsmotors gemäß Figur 1,

!Fig· 3 eine fragmentarische perspektivische Ansicht des Sägebands gemäß !Figur 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Fahrrahmen der Bandsäge gem. Figur 1,

Fig. 5 im Detail einen Schnitt 5-5 aus Fig. 4 Fig. 6 einen Aufriß 6-6 aus Fig. 4.

Figur 1 zeigt eine gem. einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildete Bandsäge 10. Die Bandsäge 10 weist ein endloses Sägeband 12 auf, welches über ein Paar von Abstützscheiben 14- und 16 läuft· Das Sägeband 12 wird über die Scheiben 14 und 16 durch einen linearen Induktionsmotor 18 angetrieben. Das primäre Antriebselement des Motors 18 ist ein stationä-

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res Induktionsfeldsystem 19_S welches zum Sägeband 12 derart angeordnet ist, daß es dieses auf den Scheiben 14 und 16 antreibt· Das Sägeband 12 bildet das sekundäre angetriebene Element des linearen Induktionsmotors 18. Die Scheiben 14 und 16 sind im wesentlichen frei drehbare Abstützanordnungen, so daß die Bewegung des Sägebands 12 um die Scheiben 14 und 16 durch das stationäre Indulctionsfeldsystem 19 gesteuert wird, welches das Band 12 stoppen, starten und kontinuierlich in beide Riehtungen antreiben kann·

Das stationäre Induktionsfeldsystem 19 liegt eng an einem der beiden Trums des Sägebands 12 an, welche sich zwischen den Scheiben 14 und 16 erstrecken. Das andere Trum des Sägebands führt die eigentliche Schneidfunktion der Bandsäge 10 aus, indem es eine Mehrzahl von Schneidzähnen 22 einem Uerkstück 20 entgegenrichtet. Die Schneidzähne 22 sind an einer Kante 24 des Sägebands 12 angeordnet· Der lineare Induktionsmotor18 mit der Feldanordnung 19 und dem Sägeband 12 sowie die Scheiben 14 und 16 sind derart angeordnet, daß sie zum Schneiden des stationären Werkstücks 20 in Richtung des Pfeils A bewegt werden können.

Das -stationäre Induktionsfeldsystem 19 des Motors 18 ist gemäß der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 für einen doppelseitigen flachen linearen Induktionsmotor ausgebildet. Es weist ein Paar von flachen Statoren oder Feldelementen 26 und 28 auf, welche derart einander gegenüberliegend angeordnet sind, daß sie einen Zwischenraum 21 (Fig. 2) einschließen, in welchem eine flache Einrichtung, im vorliegenden Fall das endlose Sägeband 12, angeordnet ist. Das Feldelement 26 ist direkt oberhalb des Sägebands 12 abgestützt durch einen Stator-Abstützrahmen 30, welcher

seinerseits von einem Fahrrahmen/getragen wird, der weiter unten naher beschrieben wird. In entsprechender Weise ist das Feldelement 28 direkt unterhalb des Feldelements 26 und des Sägebands 12 abgestützt durch den Stator-Abstützrahmen.30 auf der einen Seite und auf der anderen durch eine Stator-Abstützanordnung 34, Vielehe ebenfalls vom Fahrrahmen 32 getragen wird. Jede geeignete Abstützanordnung für die Feldelemente 26 und 28 kann verwendet werden, soweit diese die Feldelemente fluchtend

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und mit geringem Zwischenraum einander gegenüberliegend längs des endlosen Sägebands 12 anordnet und soweit diese Abstützanordnung ausreichend fest und starr ist, um den Kräften zu widerstehen, welche auf das Sägeband 12 aufgebracht werden, um dieses in seiner Schneidbewegung zu halten.

Das Grundkonzept und das Funktionsprinzip eines linearen Induktionsmotors ist beschrieben im Artikel von V/m. J. Adams, "Linear-Motor Actuators; Long Motions at Uniform Speeds", Modern Material Handling, Vol. 26, No. 1, Jan. 1971, Seiten 38-4-1. Allgemein sind die Feldelemente 26 und 28 ein Paar von gegenüberliegenden Spulenanordnungen, welche weitgehend den Abrollungen der Statorwindungen eines konventionellen Rotationsmotors entsprechen. Da den Feldelementen ein Wechselstrom zugeführt wird, wird im Läufer oder Schneidband 12 ein Feld induziert, welches bewirkt, daß das Sägeband 12 und die Feldelemente 26 und 28 einander abstoßen. Die zwischen dem Sägeband 12 und den Feldelementen 26 und 28 derart erzeugte Induktionskraft ist tangential zum Luftspalt zwischen den Feldelementen 26 und 28 gerichtet und stellt somit eine Schubkraft dar. Da das stationäre Induktionsfeldsystem 19 mit Bezug auf den Fahrrahmen 32 feststeht, bildet das frei bewegliche Sägeband 12 den Linearmotor des Antriebs. Somit entspricht beim linearen Induktionsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung das Sägeband 12 selbst dem Eotor eines herkömmlichen Motors und es wird unmittelbar durch die Induktionskräfte oder -felder angetrieben, Vielehe längs des Spalts 21 zwischen den stationären Feldelementen 26 und 28 aufgebaut werden.

Fig. P steigt eine schematische Darstellung eines doppelseitigen stationären Induktionsfeldsystems. Die beiden Feldelemente 26 und 28 weisen jeweils einen primären Eisenkern 36 bzw. 38 auf, welche jeweils eine Mehrzahl von offen endenden Quernuten 4-0 bzw. 4-2 aufweisen. Der dargestellte doppelseitige lineare Induktionsmotor hat eine dreiphasige Primärwicklung mit Leitern 44· bzw. 4-6, welche in den Kernnuten 4-0 bzw. 4-2 angeordnet sind. Jedes des Feldelemente 36, 38 hat somit eine Mehrzahl von Polen, von denen jeweils einzelne Gruppen aufeinanderfolgend durch einen vielphasigen elektrischen Strom erregt werden, wobei jede Gruppe mit an-

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deren derartigen Gruppen von Polen parallelgeschaltet sind. Dies steht im Gegensatz zur Serienschaltung, bei welcher sämtliche Gruppen von Polen jeder Phase in Serie geschaltet sind, so. daß dort nur ein Kreis innerhalb jeder Phase vorgesehen ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden die stationären Induktionsfeldsysteme vorzugsweise durch einen elektrischen Strom beaufschlagt, welcher eine-Uechselstromfreauenz von mehr als 60 Perioden pro Sekunde hat.

Wenn auch in den Figuren 1 und 2 ein doppelseitiger linearer Induktionsmotor gezeigt ist, versteht es sich, daß in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auch ein einseitiger Motor verwendet werden kann. Das Feldelement eines derartigen Motors kann im wesentlichen dasselbe sein wie eines der beiden oben beschriebenen Feldelemente 26 oder 28. Jedoch besteht ein prinzipieller Unterschied darin, daß bei einem einseitigen Induktionsmotor der Lauf er (Band 12) von einem magnetischen Material unterstützt werden muß, welches als Eisen-Magnetanker des Läufers fungiert. Bei dem doppelseitigen Motor ist das magnetische Unterstützungselement nicht erforderlich, da der Eisenkern des gegenüberliegenden Feldelements dieselbe Funktion wahrnimmt.

Obgleich jede der beiden Typen von linearen Induktionsmotoren für verschiedene Anwendungszwecke verwendet werden kann, wird die doppelseitige Ausführung bevorzugt, da sie natürlich eine größere Ausbeute hat als der einseitige Motortyp und die Anziehungs- oder Abstoßungskräfte zwischen der Primärseite und der Sekundärseite bei der doppelseitigen Ausführung wesentlich kleiner sind, bei welcher kein Magnetkern benötigt wird. Ferner ist es von Vorteil, daß bei der zweiseitigen Motorausführung die Ständerverluste auf ein Minimum reduziert sind^und zwischen dem Stator des Motors und dem Läufer ein kleinerer Luftspalt möglich ist, was die Wirksamkeit des Motors erhöht.

Bei beiden Feldelementäusführungen des Linearmotors 18 ist eine Umkehr der Schubrichtung möglich, so daß das Sägeband 12 in

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beiden einander entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden kann. Die Motorkraft, die unabhängig von der Antriebsrichtung gleich groß ist, kann durch geeignetes Umschalten der Feldleiter 44, 46 umgekehrt werden. Bei mit einem Dreiphasenstrom versorgten Ausführungen bewirkt eine Umkehr von jeweils beliebigen zwe!leitungen, daß die Phase von bestimmten Polen ausgewechselt wird mit anderen, was die Richtung der Induktionskraft wirksam umkehrt.

Eine elektrische Umkehrbarkeit ist ferner im Hinblick darauf vorteilhaft, daß sie eine Bremsfunktion für die Säge während des Betriebs ohne irgend eine zusätzliche mechanische Ausrüstung ergibt. Ein elektrisches Umkehren des Linearmotors während des Antriebs.des Sägebands in einer Richtung beseitigt gleichzeitig die in Bewegungsrichtung wirkende Induktionskraft und übt eine entgegengerichtete Kraft direkt auf das sich bewegende- Sägeband aus, um dessen Bewegung zu verzögern.

Gemäß Fig. 1 ist der Fahrrahmen 32, welcher das Grundgerüst für die Abstützscheiben 14 und 16 sowie den linearen Induktionsmotor 18 bildet, seinerseits durch eine Mehrzahl von Führungseinrichtungen 48 abgestützt. Die Führungseinrichtungen 48 überbrücken die Breite des Fahrrahmens 32 im wesentlichen senkrecht zur Mittellinie des Sägebands 12 und erstrecken sich vom Fahrrahmen 32 nach unten, um im wesentlichen standsichere Fußanordnungen zu bilden, von denen jede ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Rädern 50 trägt. Der Fahrrahmen 32 und die fahrbaren Führungseinrichtungen 48 bilden zusammen einen Wagen, auf welchem das stationäre Induktionsfeldsystem, die Abstützscheiben und das Sägeband angeordnet sind. Jede der Führungseinrichtungen 48 fluchtet mit einer Fahrschiene 52 und ist auf dieser abgestützt, wobei die einzelnen Fahrschienen eine glatte Lauffläche bilden, längs welcher der Wagen hin- und herbewegt werden kann. Es versteht sich, daß die genaue Ausbildung der Führungseinrichtungen 48 und der Fahrschienen 52 nicht kritisch ist, d.h. jede geeignete Führungseinrichtung, welche den Fahrrahmen abstützen kann, ihn zur Verhinderung einer Drehung verstrebt und ihn über ein Werkstück hin- und herführen kann, kann verwendet werden.

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Beispielsweise können Führungseinrichtungen mit längs Fahrschienen bewegbaren Flanschrädern. verwendet werden oder der Fahrrahmen kann ebenso an einem Überkopfrahmen aufgehängt werden·

Um das Werkstück 20 in geeigneter Weise mit Bezug auf das Schneidband 12 zu positionieren, ist eine Befestigungseinrichtung vorgesehen, mittels welcher der jeweilige besondere Werkstücktyp für den Schneidvorgang gehalten und positioniert werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1, welche für die Bearbeitung von Holzblöcken vorgesehen ist, weist die Befestigungseinrichtung ein Paar von Einrichtungen 54· mit Vorsprüngen 56 zum Eingriff in die Enden des Blocks oder anderen Werkstücks 20 auf, so daß der Block während der Sägeoperation starr gehalten wird und nach jedem Schnitt um 90° gedreht werden kann, wodurch der Block für das Sägen von vier Seiten positioniert wird. Die besondere Ausbildung der jeweils verwendeten Befestigungseinrichtung ist nicht Merkmal der vorliegenden Erfindung und sie kann für den Betrieb von Bandsägen von verschiedenen Größen und Typen modifiziert werden. Beispielsweise kann es bei kleinen Metallschneideinrichtungen erwünscht sein, die Abstützscheiben mit vertikalem Abstand anzuordnen und das Werkstück mit Bezug auf ein Schneidband in feststehender Position zu halten.

Unabhängig· von dem besonderen Anwendungsfall, für welchen die Bandsäge konstruiert ist, sind die bei herkömmlichen Bandsägen verwendeten Zahntypen allgemein geeignet für die Anwendung beim Sägeband 12. Die Zähne können geschweißt, hartgelötet oder auf andere Weise längst der Kante des Sägebands 12 fest angebracht sein. Die Zähne können auch mit dem Sägeband 12 einstückig ausgebildet sein. Es ist jedoch gewöhnlich von Vorteil, die Zähne aus einer Hochtemperaturlegierung mit merklichen Verfestigungseigenschaften/WijciLe Andererseits für das flexible Sägeband selbst unerwünscht sind.

Ein Sägezahntyp, welcher mit besonders großem Vorteil bei der

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erfindungsgemäßen mit einem Linearmotor angetriebenen Bandsäge verwendet werdenkann, ist in Fig. 3 gezeigt. Dieser Sägezahn bildet den Gegenstand unserer US-Patentanmeldung 567,883 (deutsche Patentanmeldung P 26 16 497.6 ). Die Zähne 22 können geschweißt oder auf andere geeignete Weise an der Kante 24 des Sägeblatts 12 mit Abstand voneinander befestigt werden.

Diese SägeZahnkonstruktion ist reversibel, indem der Zahn 4 symmetrische Schneidspitzen 58 aufweist, und zwar zwei an jeden Ende des Zahns, und er ist selbstschärfend, indem die Hinterspitzen geschärft werden, während die Vorderspitzen schneiden. Infolgedessen ist ein linearer Induktionsmotor, welcher einfach umgewendet werden und in beiden Richtungen antreiben kann, ein ideales Antriebsmittel für ein Sägeband mit derartigen Schneidzähnen.

Für das Material, aus welchem das Sägeband 12 hergestellt wird, gibt es bestimmte Kriterien. Es ist erwünscht, daß das Material eine hohe Zugspannung hat und flexibel genug ist, damit das Sägeband 12 kontinuierlich um die Scheiben 14 und 16 umlaufen kann. Das Material sollte außerdem eine hohe elektrische Leitfähigkeit haben, da das Band selbst der Läufer des linearen Induktionsmotors ist, welcher die Bandsäge antreibt. Es ist ferner erwünscht, daß das Band im wesentlichen unmagnetisch ist, so daß es nicht in Eingriff mit den Feldelementen 26 oder 28 angezogen oder abgestoßen wird. Verschiedene Typen von Berylliumkupfer (beispielsweise die sogenannte Brush-Legierung 10 HTC) wurden als für Sägebandmaterialien besonders geeignet herausgefunden.

Da das Sägeband 12 nur längs einer Kante 24 Säge zähne trägt (Figuren 1 und 4), sind die Scheiben 14 und 16 mit jeweils einem Flansch 60 bzw. 62" versehen, durch welchen das Sägeband 12 auf den Scheiben 14 und 16 gehalten wird, wenn das Werkstück durch Bewegung des Fahrwagens in Richtung des Pfeils A geschnitten wird. Andere geeignete Einrichtungen- zum Festhalten des Sägebands in der richtigen Position längs der Oberflächen der Scheiben 14 und 16 können an die Stelle der gezeigten Flanschen 60 und treten. _ _

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In bestimmten Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, ein Sägeband vorzusehen, welches längs bei^den Kanten Sägezähne trägt, so daß die Sage bei Bewegung in jede der beiden gegenüberliegenden Richtungen relativ zum Werkstück ihre Schneidfunktion ausführen kann. In diesem Fall kann es erwünscht sein, daß Flanschen längs bei-^den Kanten der Umfangsflächen der Scheiben angeordnet sind, wodurch eine Nut mit jeweils einer der Kante des Bandes gegenüberliegenden Lagerflache gebildet wird, welche der Bewegungsrichtung entgegengerichtet ist, wenn das Band in eine der beiden Richtungen verschoben wird.

Um den Luftspalt 21 zwischen dem Band 12 und den Feldelementen 26 und 28 aufrechtzuerhalten, welcher für eine wirksame Funktionsweise des linearen Induktioiismotors 18 wichtig ist, muß das Sägeband 12 in Spannung gehalten werden, was bedeutet, daß eine Durchbiegung des durch die Feldelemente hindurchgesetzten Bandabschnitts ausgeschlossen werden muß. Eine Spannung im Band 12 ist ferner erforderlich, um eine gerade und wirksame Schneidkante an dem Bandabschnitt zu erhalten, welcher dem Induktionsfeldsystem 18 gegenüberliegt, also dem unteren Bandabschnitt · gemäß den Figuren 1 und 6. Um dies zu erreichen, ist der Fahr— rahmen 32 mit einer Spanneinrichtung (Figuren 4- und 6) zum Einjustieren und Aufrechterhalten der Spannung im Sägeband 12 versehen· Die Spanneinrichtung umfaßt eine einstellbare Expansionsanordnung 64- und eine Federanordnung 66, welche zwischen den Scheiben 14- und 16 angeordnet sind, um die Scheiben voneinander wegzudrücken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die einstellbare Expansionsanordnung 64- eine Hydraulik-Zylinderanordnung, welche in eine Richtung gegen eine feststehende Fahrrahmen-Querstrebe 68 und in die andere Richtung gegen einen Scheibenabstützrahmen 70 wirkt, welcher im Rahmen 32 gleitend angeordnet ist. Die Federanordnung 66 ist dargestellt als eine Mehrzahl von mit seitlichem Abstand angeordneten zylindrischen Schraubenfedern, welche zwischen der Querstrebe 68 und einem zweiten gleitend angeordneten Scheibenabstützrahmen 72 eingefügt sind.

Der Aufbau des Scheibenabstützrahmens 70 uncL die Art und Weise,

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in welcher er am Fahrrahmen 32 angeordnet ist, sind am besten aus Fig. 5 ersichtlich. Der Abstützrahmen 72 entspricht im wesentlichen dem Abstützrahmen 70 und ist daher nicht im Detail . gezeigt. Der Fahrrahmen 32 ist im wesentlichen ein rechtwinkliger Rahmen, dessen Seitenwände zur Verstärkung einen kanalförmigen Querschnitt haben. An den inneren Oberflächen der längeren Seitenwände des Fahrrahmens 32 sind zwei längliche Führungskörper 7^ starr befestigt. Die Führungskörper 7^ können an dem Fahrrahmen 32 durch Schraubbolzen 76 oder andere geeignete Mittel befestigt sein. Die inneren oder einander gegenüberliegenden Oberflächen der Führungskörper 7^ sind mit Längsnuten oder Längseinschnitten 77 versehen, welche als Führungsschienen zur Abstützung des Scheibenabstützrahmens 70 dienen.

Der Scheibenabstützrahmen 70 (Fig. 4·) ist ein im allgemeinen U-förmiger Körper, dessen Schenkel mit nach außen gerichteten sich erweiternden Vorsprüngen 78 (Fig. 5) versehen sind, mittels welcher der Scheibenabstützrahmen 70 innerhalb der Führungskörper 74 gleitend abgestützt wird. An den einander gegenüberliegenden oder inneren Oberflächen der Schenkel des Scheibenabstutzrahmens 70 sind nahe der freien Schenkelenden miteinander fluchtende Bohrungen 80 zur Aufnahme und Abstützung der Enden der Scheibenwellen 82 angeordnet. Eine weitere ringförmige Ausnehmung oder Bohrung 84 kann mit der Bohrung 80 fluchtend vorgesehen sein zur Aufnahme eines Abschnitts eines Wellenhalterings 86, welcher bei Kompression durch eine Klemme 88 die seitliche Positionierung der Scheibenwelle 82 fixiert. Die Scheibe 14- ist mittels geeigneter Lageleinrichtungen an der Welle 82 derart angebracht, daß sie um diese mit minimaler Reibung rotieren kann.

Somit kann der Scheibenabstützrahmen 70 aufgrund seiner schwalbenschwanzförmigen Verbindungen mit dem Fahrrahmen 32 auf den Scheibenabstützrahmen 72 zu-und von diesem weggleiten. Der Scheibenabstützrahmen 72 kann ähnlich ausgebildet und innerhalb des Fahrrahmens 32 gleitend sein oder er kann mit Bezug auf den Fahrrahmen 32 fest angeordnet sein. Wenn beide Scheibenabstütz-

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rahmen innerhalb des Fahrrahmens gleiten können, kann die Fahrrahmen-Querstrebe 68 mit Bezug auf die Rahmenseitenwände starr befestigt sein. Wenn der Scheibenabstützrahmen 72 jedoch andererseits in fester Position angeordnet ist, kann die Fahrrahmen-Querstrebe 68 mit Bezug auf die Fahrrahmen-Seitenwände in Längsrichtung freilgleitend angebracht sein. Wesentlich ist, daß wenigstens eine der Scheiben 14, 16 auf die andere zu- oder von dieser wegbewegbar ist, so daß die einstellbare Expansionsanordnung 64- und die Federanordnung 66 eine Spannkraft auf das um die beiden Scheiben 14 und 16 geschlungene Sägeband 12 aufbringen.

Der Scheibenabstützrahmen 70 kann beispielsweise derart gleitend ausgebildet sein, daß die Scheibe 14- in Längsrichtung innerhalb eines durch die gestrichelten Positionierungen 90 und 92 gemäß Fig. 6 angeordnet wird. Die gestrichelte Positionierung 90 deu- ' tet den durch das gespannte Band zulässigen maximalen Abstand zwischen den Scheiben 14 und 16 an. Die gestrichelte Positionierung 92 andererseits deutet die Position an, in welcher die Hydraulikzylinder-Anordnung 64 vollkommen komprimiert ist,die Federanordnung 66 entspannt und das Sägeband 12 um die Scheiben 14,16 im wesentlichen frei hängend angeordnet ist. Wenn die Hydraulikzylinder-Anordnung 64 expandiert wird, um die Scheibenabstützrahmen 70, 72 in entgegengesetzte Eichtungen zu drücken, bewegt sich der Scheibenabstützrahmen 70 von der gestrichelten Positionierung 92 in die gestrichelte Positionierung 90, in welcher jede weitere Expansion der Hydraulikzylinder-Anordnung 64 durch Kompression der Federanordnung 66 absorbiert wird. Somit kann die Hydraulikzylinder-Anordnung 64 expandiert werden, um das Sägeband 12 bis zu einer gewünschten Spannung zu spannen, und die komprimierten Federn 66 sind anschließend wirksam, um diese Spannung im wesentlichen konstant zu halten, trotz kleinerer Veränderungen in der Bandlänge aufgrund der Streckung des Bandes und der Wärmeausdehnung.

Somit wurde eine neue, verbesserte Bandsäge dargestellt und beschrieben, bei Teicher das Schneidband selbst der Läufer eines

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linearen Induktionsmotors ist, welcher das Sägeband um seine •Abstützscheiben antreibt. Dadurch, daß man aufgrund der vorliegenden Erfindung elektrische Rotationsmotoren und die herkömmlichen mit diesen verbundenen Kraftübertragungseinrichtungen nicht zu verwenden braucht, wird durch die Erfindung die Wirksamkeit der Leistungszufuhr zum Schneidband verbessert, da die Induktionskräfte des Motors direkt auf das Band selbst wirken, welches den Läufer des Motors bildet. Die Abstützscheiben, um welche das Sägeband angebracht ist, dienen tatsächlich nur dazu, das Band abzustützen und brauchen lediglich einen Durchmesser aufzuweisen, der groß genug ist, um das obere und das untere Trum des Endlosbandes in einem derartigen Abstand zu halten, daß das Hindurchsetzen eines Holzblocks oder eines anderen zu schneidenden Werkstücks möglich ist. Beispielsweise kann durch ein Paar von Abstützscheiben mit einem Durchmesser von jeweils 609,6 mm ein Holzblock mit einem Durchmesser bis zu 5O8 mm hindurchgesetzt werden. Die durch die vorliegende Erfindung ermöglichten kleineren Abstützscheiben ergeben geringere Beharrungsmomente während des Betriebs, wodurch es möglich ist, daß das Band schnell gestoppt und seine Bewegungsrichtung mit geringerer Kraft umgekehrt werden kann, als bei größeren Reibungsantriebseinrichtungen. Dies ist besonders vorteilhaft für Sägen, bei denen das Band reversible selbstschärfende Zähne trägt.

Lineare Induktionsmotoren können mit den gleichen Vorteilen bei Sägen und Schneideinrichtungen für die Holzbearbeitung von praktisch jeder Größe einschließlich den bei Tischlerarbeiten verwendeten kleineren Bearbeitungseinrichtungen verwendet werden. Diese Antriebsart eignet sich ferner in idealer Weise für den direkten Antrieb des Bandes bei Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 24-38^ 404-8 m/min oder mehr, wobei eine dreiphasige elektrische Leistung verwendet wird. Während die erfindungsgemäße Bandsäge im Zusammenhang mit ihren spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, daß für den Fachmann angesichts der. vorstehenden Beschreibung

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viele Abänderungen möglich sind. Somit umfaßt die Erfindung sämtliche Abänderungen des Erfindungskerns im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   Mittels eines Linearmotors angetriebene Bandsäge, gekennzeichnet durch ein endloses elektrisch leitfähiges Rand (12) mit einer Mehrzahl von Schneidzähnen (22) längs wenigstens einer Bandkante (24), ein Paar von mit Abstand voneinander angeordneten Abstützscheiben (14-, 16), um welche das Band (12) für eine kontinuierliche Bewegung angebracht ist, sowie einen linearen Induktionsmotor (18) zur Zuführung der Antriebsenergie an die Bandsäge (1O), wobei der Motor (18) ein stationäres Induktionsfeldsystem (19) als primäres Antriebselement aufweist, welches in Arbeitsstellung mit Bezug auf das Band (12) angeordnet ist, um dieses um die Abstützscheiben (14·, 16) anzutreiben, und wobei der Motor das Band (12) selbst als sekundäres angetriebenes Element aufweist, welches durch die im stationären Induktionsfeldsystem (19) induzierten Kräfte direkt angetrieben wird.
2. 2. Bandsäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Induktionsfeldsystem (19) ein Paar von Feldelementen (26, 28) aufweist, welche einander gegenüberliegend derart angeordnet sind, daß sie einen Luftspalt (21) zwischen sich bilden, durch welchen das mit Schneidzähnen (22) versehene leitende Band durch Felder angetrieben wird, welche über den Peldelementen (26, 28) induziert werden.
3. 3. Bandsäge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Induktionsfeldsystem (19)? die Abstützscheiben (14, 16) und das mit Schneidzähnen (22) versehene Band auf einem Wagen (32, 48) angeordnet sind, welcher längs eines zu schneidenden stationären Werkstücks (20) bewegbar ist.

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4. 4-. Bandsäge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne längs "beiden Bandkanten angeordnet sind, wobei ein Schneidvorgang erfolgen kann, wenn entweder das Band oder das Werkstück relativ zueinander in eine der beiden entgegengesetzten Richtungen bewegt wird.
5. 5. Bandsäge nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (12) aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung besteht.
6. 6. Bandsäge,nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die am Band (12) angeordneten Schneidzähne (22) aus einer Hochtemperaturlegierung mit merklichen Verfestigungseigenschaften bestehen.
7. 7. Bandsäge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Induktionsfeldsystem (19) betätigbar ist mittels eines elektrischen Stroms, welcher eine Wechselfrequenz von mehr als 60 Perioden pro Sekunde hat.
8. 8. Bandsäge nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Induktionsfeldsystem (19) eine Mehrzahl von Polen aufweist, von denen jeweils einzelne Gruppen aufeinanderfolgend durch einen vielphasigen elektrischen Strom erregbar sind, wobei die einzelnen Gruppen mit anderen Gruppen parallelgeschaltet sind.
9. 9. Bandsäge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umkehr der Bewegungsrichtung des Bandes (12) die Phase bestimmter Pole mit der anderer austauschbar ist.
10. 10. Bandsäge nach einem der Ansprüche 1 bis 9_? gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung zur Einstellung und Aufrechterhaltung der Spannung im Band (12), welche eine einstellbare Expansionsanordnung (64) aufweist, die zwischen den Abstütz-

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    scheiben (14-, 16) derart angeordnet ist, daß diese in entgegengesetzte Richtungendrückbar sind.
11. 11. Bandsäge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die

    CG4-)

    einstellbare Expansionsanordnung/eine Hydraulikzylinder-Anordnung ist·
12. 12. Bandsäge nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch ein Paar von Seheibenabstützrahmen (70, 72) zur achsialen Abstützung der Scheiben (14, 16),wobei wenigstens einer der Scheibenabstützrahmen (70. 72) auf den anderen zu- oder von diesem wegbewegbar ist und wobei die Spanneinrichtung derart in Wirkverbindung mit den Scheibenabstützrahmen (70, 72) steht, daß diese auseinandergedrückt werden und dadurch über die Scheibenabstützrahmen (70, 72) und Abstützscheiben (14, 16) eine Spannkraft auf das Band (12) aufgebracht wird.

    13· Bandsäge nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung eine Federanordnung 66 aufweist, welche mit der einstellbaren Expansionsanordnung (64-) in Reihe geschaltet ist·

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