DE3233210A1

DE3233210A1 - Schwingungsarme bandsaegemaschine

Info

Publication number: DE3233210A1
Application number: DE19823233210
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl.-Ing. 8330 Eggenfelden Brendel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE3233210C2

Description

Schwingungsarme Bandsägemaschine
Die Erfindung betrifft eine Bandsägemaschine, deren Sä-.
geband durch mindestens zwei Führungskästen mit Umlenkejnrichtungen, Spann- und/oder Antriebsmitteln geführt wird und die mindestens zwei Säulen aufweist, deren Enden durch Querträger zu einem das zu bearbeitende Werkstück umschließenden allseits steifen Rahmen verbunden sind.
Bandsägemaschinen, an die besonders hohe Steifigkeitsanforderungen gestellt werden, sind im allgemeinen als Horizontal-Zweisäulen-Maschinen ausgeführt. Derartige Maschinen, wie sie beispielsweise unter der Typenbezeichnung PBA 1060-1260 U von der Gesellschaft für Schneidtechnik mbH oder unter der Bezeichnung HBP 500 A bzw.
HBP 1080 von der Firma Behringer GmbH hergestellt werden, weisen hierbei im Prinzip zwei gegeneinander bewegte starre Teile auf: den Maschinensockel mit den zwei vertikalen parallelen Führungssäulen und auf diesen Säulen verschiebbar angeordnet der Sägerahmen mit Umlenkeinrichtungen, Spannvorrichtungen und Getriebemotor für den Hauptantrieb. Da bei Bandsägemaschinen durch Zahneintrittsstöße eine Schwingungsanregung erfolgt, die der Sollbewegung des Werkzeugs eine den Zerspanungsprozeß störende Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück überlagert, wird versucht, durch besonders biegesteife Gestaltung dieser beiden zueinander beweglich angeordneten Teile die Schwingungsanregung zu minimieren.
Demzufolge werden die Führungssäulen am oberen Ende durch einen sie verbindenden Querträger versteift. Werden für den Sägerahmen Führungen verwendet, die die meist zylindrischen Führungssäulen umschließen, so vergrößert sich die Maschinenhöhe zusätzlich um die Höhe des Sägerahmen- mittelteils und des Querträgers. Insbesondere bei Großbandsägemaschinen, die bevorzugt durch Brückenkräne beladen werden, ist deshalb eine entsprechend größere Hallenhöhe am Aufstellungsort erforderlich. Die zusätzliche Vergrößerung der Maschinenhöhe äußert sich auch darin negativ, als sie die Frequenzen von Biege- und Torsionsschwingungen des Gestells unnötig herabsetzt, was eine Schwingungsanregung jedoch begünstigt. Um durch Begrenzung der Maschinenhöhe den Straßentransport von Großbandsägen zu erleichtern, wird bei solchen mit die Führungssäulen umschließenden Führungen des Sägerahmens, auf den Querträger am oberen Ende der Führungssäulen verzichtet, wodurch aber deren Biegesteifigkeit erheblich beeinträchtigt wird.
Bei Bandsägemaschinen wird von allen Herstellern der Biege- und Torsionssteifigkeit des beweglichen Sägerahmens die größte Bedeutung beigemessen. Der dessen Steifigkeit bestimmende Mittelteil wird deshalb als Rohr mit besonders hohem Flächenträgheitsmoment ausgebildet. Ein Hersteller führt den ~Sägerahmen sogar als einteilige Schweißkonstruktion aus und versteift den rohrförmigen Sägerahmenmittelteil noch zusätzlich durch eine Innenverrippung.
In der herkömmlichen Ausführung stellt somit der Sägerahmen ein außerordentlich teueres und schweres Bauteil dar, das nur von hochqualifizierten Fachkräften hergestellt werden kann.
Der eigentliche Nachteil der bekannten Zweisäulen-Maschinen besteht jedoch in der statisch überbestimmten Führung des Sägerahmens durch die Führungssäulen. Die Führungen des Sägerahmens müssen zueinander parallel sein und den durch die notwendigerweise ebenso parallelen Führungssäulen vorgegebenen Abstand exakt aufweisen. Es ist nun selbst mit der höchststehenden Technologie gegenwärtig nicht möglich, diese Toleranzen im erforderlichen Ausmaß einzuhalten, und es ist deshalb eine steifigkeitsvermindernde Begrenzung der Vorspannung in den Führungen erforderlich. Bei den Zweisäulen-Maschinen ohne den die oberen Säulenenden versteifenden Querträger können die Führungen des Sägerahmens stärker vorgespannt werden, ohne daß diese klemmen oder überlastet werden. Dies beruht aber lediglich auf der geringen Biegesteifigkeit der Führungssäulen, die zu hohe Abstands- und Parallelitätstoleranzen in begrenztem Umfang durch entsprechende Verbiegungen auszugleichen vermögen. Wie Modalanalysen an verschiedenen Zweisäulen-Maschinen beweisen, ist die Steifigkeit der -beweglichen Fugenverbindung Sägerahmen-Führungssäulen so gering, daß gemessene Schwingungsformen sie durch einen Knick als dynamische Schwachstellen kennzeichnen. Es ist also bei den bekannten Zweisäulen-Maschinen unmöglich, einen Sägerahmen stets spielfrei und sehr steif zu führen, wenn sowohl der Sägerahmen als auch die Führungssäulen eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen. Die statische Uberbestirnintheit der Sägerahmenlagerung verhindert somit, eine hohe Steifigkeit von Sägerahmen und Führungssäulen auch als resultierende Gesamtsteifigkeit der Sägebandlagerung wirksam werden zu lassen, so daß alle mit aufwendigen Konstruktionen erkauften Vorteile der hohen Biegesteifigkeit einzelner Bauteile wieder aufgehoben werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bandsägemaschine in ihrem Gesamtaufbau so zu gestalten, daß bei geringerem Bauaufwand eine besonders steife Konstruktion in kompakter Bauweise mit geringster Schwingun4sneigung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Bandsägemaschine nach Anspruch 1 gelöst., Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen.
Bei Bandsägemaschinen wird das Sägeband mit einer Kraft von mehreren Megapond vorgespannt, die durch eine Spanneinrichtung unabhängig von äußeren Einflüssen konstant gehalten wird. Mit diesen hohen Kräften werden die Führungen der Führungskästen auf die Führungsflächen der Säulen gepreßt, so daß sich eine außerordentlich hohe, konstante Steifigkeit dieser beweglichen Fugenverbindung ergibt. Biegung oder Torsion der Führungskästen, der Säulen bzw. der sie verbindenden Querträger auf Grund äußerer Kräfte oder thermischer Einflüsse, selbst ein Verschleiß der Schlittenführungsflächen, wie er insbesondere bei Verwendung von Gleitlagern auftritt, beeinflussen die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildete Bandsägemaschine überhaupt nicht, während derartige Störgrößen bei Maschinen er herkömmlichen Bauweise durch verminderte Vorspannung der Sägerahmenlagerung bzw. durch zusätzliche elastische Verformungen von Sägerahmen und Führungst säulen kompensiert werden müssen.
Die bei der herkömmlichen Bauweise erforderliche absolute Parallelität der Führungsholme des Sägerahmens untereinander und zu den ebenfalls notwendigerweise parallelen Säulenführungen sowie die erforderliche #bereinstimmung des Abstands der Sägerahmenführungsholme mit dem Abstand der Säulen entfällt bei der erfindungsgemäßen Bauweise, wodurch sich in der Fertigung erhebliche Kosteneinsparungen ergeben. Die erfindungsgemäße Bauweise läßt so hohe Maß- und Parallelitätstoleranzen zu, daß der von den Säulen und den sie verbindenden Querträgern gebildete, das Werkstück umschließende Rahmen auch aus wesentlich preisgünstigeren Alternativwerkstoffen wie beispielsweise Beton, hergestellt werden kann.
Die der Erfindung gemäße Bauweise ist gegenüber auftretenden thermischen Einflüssen in ihrer Funktion völlig unempfindlich, weshalb die Führungssäulen oder die sie verbindenden Querträger auch als Tank für Kühlschmier-, mittel oder Hydrauliköl dienen können, wodurch sich weitere Kosteneinsparungen erzielen lassen.
Bei der herkömmlichen Bauweise ist die Steifigkeit der Sägebandlagerung im wesentlichen abhängig vom Sägerahmen, der jedoch zwangsläufig auf einer Seite offen sein muß, was seine Steifigkeit sehr beeinträchtigt. Bei der nach der Erfindung gegebenen Bauweise werden die steifigkeitsbestimmenden Funktionen des Sägerahmens zusätzlich übernommen von den Führungssäulen und den sie verbindenden Querträgern, die so einen, auch in der herkömmlichen Bauweise erforderlichen, geschlossenen steifen Rahmen bilden, der das Werkstück umschließt und mit diesem durch horizontal und vertikal wirkende Spannmittel starr verbunden werden kann.
Bei der nach der Erfindung gegebenen Bauweise entfallen nicht nur die Kosten des Sägerahmenmittelteils, sondern die damit verbundene reduzierte Führungssäulenhöhe führt zu weiteren Einsparungen direkter sowie oben aufgeführter Folgekosten. Darüberhinaus werden die erwähnten funktionellen Nachteile zu langer Führungssäulen vermieden. Ein weiterer Vorteil des fehlenden Sägerahmenmittelteils ergibt sich durch die so verringerte unmittelbar abstrahlfähige Maschinenoberfläche, die zu einer Verbesserung des Geräuschverhaltens führt.
Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildungen geschildert, wobei Figur 1 eine Bandsägemaschine nach dem Stand der Technik, Figur 2 eine einfache Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgestalteten Bandsägemaschine, Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bandsägemaschine, Figur 4 eine spezielle Ausführungsform den Vorschubantrieb der erfindungsgemäßen Bandsäge maschine betreffend, Figur 5 eine nach der Erfindung ausgestaltete Bandsägemaschine mit erweiterter Kinematik und Figur 6 eine nach der Erfindung ausgestaltete Bandsägemaschine für besonders große Werkstücke zeigen.
Anhand von Figur 2 wird im folgenden eine einfache Ausführulngsform einer Bandsägemaschine, die nach der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist, beschrieben.
Zwei senkrechte parallele Säulen 30,31 bilden mit den Querträgern 50,51 einen das zu sägende Werkstück umschließenden allseits steifen Rahmen. An diesem sind steif angeflanscht die Werkstückzufuhreinrichtung 53 und die Werkstückabfuhreinrichtung 54. Die Säulen 30,31 und die Querträger 50,51 können in Guß- oder Schweißkonstruktion ausgeführt sein und weisen zweckinäßigerweise einen geschlossenen rohrförmigen Querschnitt mit hoher Biege- und Torsionssteifigkeit auf.
Die der Wirkebene des Sägebands 1 näherliegenden AuBenkanten der Säulen 30, 31 tragen V-Führungsschienen 32, 33, die anderen Außenkanten Flachführungsschienen 34, 35 - beide jeweils mit Umgriff, so daß auch bei Riß des Sägebands ein sicherer Halt der auf diese Weise statisch bestimmt gelagerten Schlitten 20,21, bzw. der an ihnen fixierten Führungskästen 10,11 gewährleistet ist. Die Schlitten 20,21 werden durch Kugelrollspindeln als Antriebsmittel 90,91 in Vorschubrichtung bewegt, wobei die dazugehörige Spindelmutter in den Schlitten 20,21 derart befestigt ist, daß sie eine hohe Steifigkeit der verdrehung und der Verschiebung in Vorschubrichtung relativ zu den Schlitten aufweist. Die Antriebsmittel 90,91,#bzw.# deren dazugehörige Spindelmutter weisen jedoch nur eine geringe Relativsteifigkeit bezüglich der Verschiebung in der Normalebene zur Vorschubrichtung auf, da sonst die Antriebsmittel 90,91 Führungsfunktionen der Schlitten übernehmen würden und somit eine unbedingt zu vermeidende statisch überbestirtante Schlittenlagerung gegeben wäre.
Als Antriebsmittel der Schlitten 20,21 kann z. B. auch ein Hydraulikzylinder mit Kolben, eine Gleitspindel, oder aber insbesondere wegen ihrer hohen, durch die Bauart bedingten Steifigkeit, eine :#ahnstange mit Ritzel verwendet werden, wobei durch gelenkige oder in Normalebene zur Vorschubrichtung elastische Lagerung der Antriebsmittel 90,91 und/oder deren zugehörige Bauteile wie Mutter bzw.
Ritzel, eine statische Uberbestimmtheit der Lagerung der Schlitten 20,21 vermieden wird. Damit das Sägeband 1 in der Wirkebene stets normal zur Vorschubrichtung gespannt ist, werden die Antriebsmittel 90,91 entweder durch zwei synchron gesteuerte Antriebsmotoren 92,93 gleichmäßig angetrieben oder die Antriebsmittel 90,91 werden durch Getriebe und Wellen mechanisch durch Formschluß derart gekoppelt, daß ihr Gleichlauf sichergestellt ist.
Die in Figur 2 nicht dargestellte Gewichtsentlastung für den Vorschubantrieb der Schlitten 20,21, wie sie insbesondere bei Verwendung von Kugelrollspindeln als Antriebsmittel 90,91 zweckmäßig ist, kann hydraulisch durch mit konstantem Druck beaufschlagte Hydraulikzylinder erfolgen. Die Hydraulikzylinder werden z. B. an den Säulen 30131 gelenkig befestigt, wobei ihre Kolbenstangen durch ein Gelenk mit den Schlitten 20,21, bzw.
zur Vermeidung von Restmomenten, mit den Führungskästen 10,11 verbunden sind. Die Gewichtsentlastung kann auch durch in den rohrförmigen Säulen 30,31 in Vorschubrichtung beweglich angeordnete Gegengewichte erfolgen, die über Ketten oder andere biegeweiche Zugmittel und an den Führungssäulen befestigte Umlenkrollen mit den Schlitten 20,21 bzw. den Führungskästen 10, 11 verbunden sind.
Im vorliegenden Fall nach Figur 2 ist der an der Seite der Werkstückzufuhr stets über dem Werkstück rücklaufende, nie im Eingriff befindliche Teil des Sägebands 1 der Ubersichtlichkeit halber frei von außen zugänglich. Aus sicherheitstechnischen Gründen muß man jedoch diesen Teil des Sägebands 1 mit einer Abdeckung umgeben, bei der zumindest eine Längsseite zum Wechsel des Sägebands aufklappbar oder verschiebbar ist. Die Abstandsänderungen der Schlitten 20,21 während ihrer Vorschubbewegung oder deren nicht identische Position in Vorschubrichtung muß hierbei durch eine gewisse Elastizität der Abdeckung, wie sie zum Beispiel mit Balgenmittel erreicht werden kann, oder durch gelenkige Anlenkung der ineinander verschieblichen starren Abdeckung an den Schlitten 20,21 derart kompensiert werden, daß durch die Abdeckung keine die statische Bestimmtheit störenden säulennormale Kräfte von einem Schlitten zum anderen übertragen werden. Dies ist auch gewährleistet bei Verwendung einer starren Abdeckung, wenn diese über elastische Gummielemente an den beiden Schlitten fixiert wird. Erfolgt die Fixierung der beiden Enden der Abdeckung durch mindestens je zwei möglichst weit voneinander entfernte Gummielemente, und zwar sowohl am Schlitten als auch am zugehörigen Führungskasten, so läßt sich damit, entsprechend der Aufgabenstellung ähnlich der Wirkung von elastischen Aufstellungselementen bei Werkzeugmaschinen, eine zusätzliche Schwingungsdämpfung der Schlitten bzw. Führungskästen erzielen. Dieselbe Wirkung ist erreichbar mit einer geteilten, weit überlappenden starren Abdeckung, deren äußere Enden starr an den Führungskästen fixiert sind, und deren überlappende Enden gegenseitig in Gummi gelagert sind.
Bei einer Bandsägemaschine nach Figur 2 besteht also zwischen den Führungskästen 10,11 eine direkte Kräftekopplung lediglich über das Sägeband 1. Auf diese Weise kommen Parallelitätstoleranzen der Säulen 30,31 beziehungsweise der Führungsschienen 32,33,34,35 nur insoweit zum Tragen, als die vom Sägeband 1 überspannte Strecke zwischen den Führungskästen 10,11 bei deren Vertikalbewegung verändert wird. Diese Distanzänderungen werden jedoch durch die in mindestens einem der Führungskästen eingebaute Sägebandspanne;Anrichtung kompensiert, da diese das Sägeband unabhängig von äußeren Einflüssen mit stets konstanter Kraft vorspannt und damit immer eine hohe Führungssteifigkeit der Fü#irungskästen 10,11, bzw. der Schlitten 20,21 sicherstellt.
Bei einem in der Wirkebene nach rechts laufenden Sägeband werden durch die im Führungskasten 11 befindliche Antriebseinrichtung auf die Säule 31 größere Normalkräfte übertragen als auf die Säule 30. Relativ zu den Sägebandvorspannkräften sind diese Kräfte jedoch so gering, daß sie konstruktiv nicht gesondert berücksi-chtigt werden müssen.
Die in Figur 2 nicht dargestellten Sägebandführungen üben auf das Sägeband eine entsprechend der eingestellten Vorschubgeschwindigkeit erforderliche Vorschubkraft aus, wozu sie möglichst nahe an das Werkstück plaziert werden. Ist beispielsweise der rechte Teil des nicht dargestellten Werkstückspannstocks feststehend, so wird die rechte Sägebandführung zweckmäßig am Schlitten 21 fixiert. Die oberen Führungen dieses Schlittens werden dann mit einem aus den Vorschubkräften herrührenden Moment entlastet.
Relativ zu den auf die Führungen wirkenden Sägebandvorspannkräften ist dieser Entlastungseffekt jedoch so schwach, daß er auf die Führungssteifigkeit des Schlittens 21 keinen feststellbar negativen Einfluß ausübt.
Erfolgt bei der Bandsägemaschine nach F#igur 2 die Werkstückbeladung und Werkstückentnahme nicht durch einen Kran, sondern ausschließlich durch z.B. einen Gabelstapler, so können die oberen Enden der Führungssäulen 30,31 mit der Hallendecke durch bevorzugt zwei möglichst weit voneinander entfernte elastische Aufstellungselemente verbunden werden, die so einen schwingungsdämpfenden Einfluß auf das Maschinengestell ausüben. Da die Führungssäulen 30,31 in Bezug zur Hallenhöhe nur in Ausnahmefällen die zur Montage der Aufstellungselemente richtige Länge aufweisen, empfiehlt es sich, diese durch angeschraubte biegesteife Verlängerungen der Hallenhöhe entsprechend anzupassen.
Bei der nach der Erfindung ausgestalteten Bandsägemaschine stellen die beweglichen Fugenverbindungen des Sägebands mit dem Gestell in wesentlich verringertem Ausmaß dynamische Schwachstellen dar. Aus diesem Grund haben Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung am oberen Ende der Führungssäulen 30,31, die physikalisch bedingt, stets die größten Biege- und Torsionsschwingungsamplituden aufweisen, auch einen relativ größeren positiven Einfluß auf den Zerspanungsprozeß als bei herkömmlichen Bandsägemaschinen.
In Figur 3 ist eine Bandsägemaschine für größe re Werkstückquerschnitte in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung gezeigt. Hierbei bilden die Säulen 30,31 mit den Querträgern 50,51 einen das Werkstück unmittel-' bar umschließenden steifen Rahmen. Um die Biegesteifigkeit der Säulen 30,31 an deren oberen Ende weiter zu erhöhen, werden diese dort durch einen zusätzlichen Querträger 52 versteift. An das untere Ende des so gebildeten Rahmens sind die Werkstückzufuhreinrichtung 53 und die Werkstückabfuhreinrichtung 54 steif angeflanscht. Zur weiteren Versteifung der Säulen 30,31 werden diese durch Stützen 55,56 mit der Werkstückzufuhreinrichtung verbunden.
Die Lagerung der Schlitten 20,21 erfolgt durch V-Führungsschienen 32,33 und Flachführungsschienen 34,35 jeweils mit Umgriff. Die Sägebandvorspannkräfte von mehreren Negapond wirken direkt als Vorspannkräfte der V-Führungen. Diese legen die Steifigkeit der Schlittenlagerung in Schnittrichtung des Sägebands 1 fest. Die Flachführungsschienen 34,35 weisen nur Führungsfunktionen der Schlitten 20,21 in Normalrichtung zur Wirkebene auf. Um Spielfreiheit der Flachführungen sicherzustellen, ist es zweckmäßig, diese durch z.B. mittels Tellerfedern auf die Flachführungsschienen 34,35 drückende Rollen vorzuspannen.
Vorzugsweise wird bei sämtlichen Führungsflächen, die einer Vorspannung durch das Sägeband oder anderer Vorspanneinrishtungen unterliegen, durch die Verwendung von Rollenumlaufschuhen, Nadel- oder Rollenflachkäfigen, bzw. anderen Linearwälzlagerungen, die Reibung bei der Vorschubbewegung der Schlitten minimiert, um so in Verbindung mit steifen Vorschubantrieben der Schlitten, wie beispielsweise einem Ritzel-Zahnstangenantrieb, den Stick-Slip-Effekt zu vermeiden. Diese Führungsflächen werden vorteilhaft durch Führungsschienen mit V- oder Rechteck-Profil gebildet, die an die Führungssäulen angeschraubt werden und somit leicht austauschbar sind, im Gegensatz zu zylindrischen Führungssäulen, deren Oberfläche als Führungsfläche ausgebildet ist. Die nicht vorgespannten Führungsflächen, also insbesondere solche, denen nur Sicherungsfunktionen bei einem Sägebandriß zukommen, werden kostengünstig als Gleitführungen ausgebildet, wodurch sich auch der Nachteil der geringen Dämpfung der Wälzführungen weitgehend kompensieren läßt.
Die Lagerung der Schlitten 20,21 ist streng statisch bestimmt, da diese nur in 3 Punkten geführt werden (,im Gegensatz zu 4 Punkten bei der Bauart nach Figur 2). Der Vorteil der 3;Punkt-Führung nach Figur 3 liegt in der absoluten statischen Bestimmtheit, die bei geringeren Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit der Schlittenlagerung eine hohe Führungssteifigkeit ermöglicht, dafür jedoch eine höhere Biege- und Torsionssteifigkeit der Schlitten selbst erfordert. Die mögliche höhere Führungssteifigkeit der konventionellen 4-Punkt-Führung nach Figur 2 kommt hingegen nur dann zur Wirkung, wenn eine erhöhte Fertigungsgenauigkeit eingehalten wird.
Da Bandsägemaschinen nur beschränkte Genauigkeitsansprüche erfüllen müssen, aber großen schwingungsanregenden Zerspanungskräften unterliegen, die vor allem eine hohe Führungssteifigkeit der Schlitten erfordern, sind 3-Punkt-Führungen für Bandsägemaschinen vorteilhafter. Diese ermöglichen zudem die Verwendung von preisgünstigeren Maschinengestellen aus Beton, da sich thermisch oder alterungsbedingte Gestelldeformationen auf die Führungssteifigkeit der Schlitten nicht nachteilig auswirken können.
Neben der bei Bandsägemaschinen üblichen Art der Sägebandspannung mittels einer in Schnittrichtung verschiebbaren Sägebandumlenkrolle, bietet es sich bei der Maschine nach Figur 3 an, zumindest auf einer Seite zwei Sägebandumlenkungseinrichtungen zu verwenden, die das Sägeband vorzugsweise jeweils nur um 900 umlenken und auf zwei getrennten, übereinander auf einer Führungssäule verfahrbaren Schlitten angeordnet sind.
Eine Sägebandspannung wird erreicht, wenn der obere Schlitten gegen den mit dem Vorschubantrieb verbundenen unteren Schlitten vorzugsweise hydraulisch über das endlose Sägeband verspannt wird.
Außer durch eine vorstehend bereits beschriebene Gewichtsentlastung läßt sich der durch das Eigengewicht der Schlitten und der Führungskästen bedingte, der Führungssteifigkeit der Schlitten abträgliche Entlastungseffekt der oberen V-Führung durch entsprechend unterschiedliche Abstände der geradlinig verlaufenden Sägebandabschnitte zur unteren und oberen V-Führung, bzw. durch eine entsprechende Fixierung der Führungskästen auf den Schlitten, kompensieren.
Das Gewicht des aus Getriebe und Motor bestehenden Sägebandantriebs beeinflußt weder die Vorspannung der Schlittenführungen, noch hat es einen ne#gativen Ein fluß auf die dynamischen Eigenschaften des Maschinengestells, wenn die Übertragung des Drehmoments von der beispielsweise neben der Werkstückabfuhrvorrichtung plazierten Antriebseinheit auf den beweglichen Führungskasten durch eine Keilwelle und eine entsprechende, im Führungskasten befindlicher Keilnabe erfolgt. Auch in diesem Fall muß durch bereits beschriebene Maßnahmen eine statisch überbestimmte Führung des Schlittens vermieden werden.
Die rechte Sägebandführung 85,welche die Vorschubkräfte des Schlittens 21 auf das Sägeband 1 überträgt, ist direkt an der unteren V-Führung dieses Schlittens angeflanscht.
Die Stellung der linken Sägebandführung 84 wird jeweils der Werkstückbreite angepaßt und in Vorschubrichtung durch einen eigenen Verschubantrieb 86 in der Lan#gsfüczung 79 einer Führungseinrichtung 80 bewegt. Der Vorschubantrieb 86 läßt sich auch ersetzen, indem die Vorschubbewegung des linken oder rechten Schlittens über Getriebe, Keilwelle und zugehörige Keilnabe auf die in der Führungseinrichtung 80 eingebaute Vorschubspindel der Sägebandführung 84 übertragen wird.
Die Führungseinrichtung 80 trägt zusätzlich die Spannplatte 81 und ist längs am Querhaupt 51«angeordneter Führungen in Schnittrichtung mittels einer Einrichtung 83, bestehend aus Hydrozylinder und Kolben oder Gleitspindel und Mutter, verschiebbar. Es empfiehlt sich, die vorzugsweise wälzgelagerte Führung der Führungseinrichtung 80 entlang des Querträgers 51 im Sinne der nach oben wirkenden Vorschubkräfte spielfrei so vorzuspannen, daß das Eigengewicht der Führungseinrichtung überwunden wird, und die Führungseinrichtung kein, einem schwingungsfreien Zerspanungsprozeß abträgliches Spiel aufweist. Auf eine zusätzliche Führung der Führungseinrichtung 80 durch den Querträger 50 wird verzichtet, da diese nur einem hohen Verschleiß durch Schmutz und Späneeinwirkung ausgesetzt wäre und die jeweils zweckmäßige konstruktive Ausbildung von Späne förderer, sowie Werkstückzu- und Werkstückabfuhreinrichtung nur erschweren würde.
Eine hohe Steifigkeit der Spannung eines massiven Werkstücks wird bereits erreicht, wenn dieses durch die bewegliche Spannplatte 81 gegen die feststehende Spannplatte 82 gepreßt wird. Der durch die Spannkräfte und das Werkstückeigengewicht erzielte Kraftfluß sichert eine starre Verbindung des Maschinengestells mit dem Werkstück. Zum Sägen im Bündelschnitt ist es jedoch erforderlich, die Werkstückspannung durch eine oder mehrere nicht dargestellte, im\ Querträger 51 eingebaute, in Vorschubrichtung auf die Werkstücke wirkende Spanneinrichtungen zu unterstützen. Mehrere derartige in Längsrichtung des Querträgers 51 angeordnete Spanneinrichtungen haben dabei gegenüber einer einzigen den Vorteil, eine auf alle Werkstücke gleichmäßigere Spannkraft auszuüben.
Figur Ä zeigt in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung eine Bandsägemaschine bei der im Gegensatz zur Ausführungsform nach Figur 3 der linken verstellbaren Sägebandführung 84 kein eigener Antrieb für die Vorschubbewegung zugeordnet ist Diese wird vielmehr mechanisch von den Schlitten 20, 21 abgeleitet.
Hierzu ist der Querträger 73 mit dem linken Schlitten 20 über ein Gelenk 70 und mit dem rechten Schlitten 21 über die beiden Gelenke 71,72 und ein Zwischenstück 74 verbunden.
Die Drehachsen der Gelenke 70,71,72 sind normal zur Wirkebene des Sägeband 1 angeordnet. Durch die Gelenke ist gewährleistet, daß auf den Querträger 73 keine Sägebandvorspannkräfte einwirken, sondern diese ausschließlich von dem Rahmen, bestehend aus den Säulen 30,31 und den Querträgern 50,51 über die Führungsschienen 32,34,33,35 aufgenommen werden.
Der Querträger 73 weist wie der Querträger 51 auf der dem Sägeband zugewandten Seite eine Längsführung auf. In dieser wird der Vorschubarm 75 beispielsweise hydraulisch verschoben, wobei die Stellung der Sägebandführung 84 derjenigen der beweglichen Spannplatte 81 innerhalb einer durch die Lage zweier auf der Führungseinrichtung 80 angebrachter (nicht dargestellter) nockengesteuerter hydraulischer Ventile vorgegebenen Toleranz angepaßt wird.
Der Vorschubarm 75 übt über die Gelenkplatte 76 die Vorschubkraft auf die Sägebandführung 84 aus, die in der Längsführung 79 der Führungseinrichtung 80 beweglich in Vorschubrichtung vorzugsweise in Wälzlagern gelagert ist. Um eine überhestimste Lagerung des Vorschubarms 75 in Schnittrichtung des Sägebands auszuschliessen, weist die Lagerung der Sägebandführung 84 in ser Richtung ein Spiel auf, das größer ist als die durch die nockengesteuerten Hydraulikventile vorgegebene Lagetoleranz der Sägebandführung 84 zur Spannplatte 81. Die Lagerung der Sägebandführung 84 verhindert somit nur deren Verdrehung um die Sägebandlängsachse und eine Verlagerung normal zur Wirkebene des Sägebands. Um eine in Normalrichtung dieser Wirkebene gegenüber allen Betriebskräften spielfreie Lagerung der Sägebandführung 84 in der Längsführung- 79 der Führungseinrichtung 80 sicherzustellen, empfiehlt sich die Anwendung einer Vorspannung derart, daß die Sägebandführung 84 gegen die Längsführung 79 der Führungseinrichtung 80 mit genügend hoher Kraft drückt.
Die Gelenkplatte 76 ist zwar steif in Vorschubrichtung, jedoch relativ nachgiebig in Normalrichtung zur Wirkebene des Sägebands, damit der Vorschubarm 75 auch in dieser Richtung nicht überbestimmt gelagert ist; Statt der Gelenkplatte 76 wäre hierzu auch ein Doppelgelenk mit zur Wirkebene parallelen Drehachsen, ähnlich der Lagerung des Zwischenstücks 74, geeignet Die Verbindung des Querträgers 73 mit dem Schlitten 20 kann auch äquivalent derjenigen mit dem Schlitten 21 erfolgen, wenn der Querträger 73 zusätzlich durch beispielsweise die Führungsschiene 32 ausschließlich in Schnittrichtung des Sägebands geführt wird.
Eine besonders steife, statisch bestimmte Führung des Querträgers 73 ergibt sich, wenn dieser durch eine Führungsschiene in Schnittrichtung des Sägebands, und durch zwei möglichst weit voneinarder entfernte P.ührungsschienen normal zur Wirkebene des Sägebands geführt wird.
Hierzu würden sich bei der Maschine nach Figur 4 die Führungsschienen 32 und 33 eignen. Die Verbindung des Querträgers 73 mit den Schlitten 20,21 erfolgt dann jeweils durch zwei allseits bewegliche Gelenke mit Zwischenstück ähnlich der in Figur 4 dargestellten Verbindung des Querträgers 73 mit dem Schlitten 21. Die Gelenke weisen keine Drehachse, sondern nur einen Drehpunkt auf, um eine statische überbestimmtheit der Lagerung des Querträgers 73 normal zur Wirkebene des Sägebands zu vermeiden.
Die Vorschubbewegung des Schlittens 20 oder 21 auf die in Schnittrichtung verstellbare Sägebandführung 84 läßt sich auch in statisch bestimmter Weise übertragen, indem eine nur gegenüber Bie#gemomenten um eine Achse normal zur Sägebandwirkebene biegesteife Verbindung des Querträqers 73 mit ausschlieBlich einem der beiden Schlitten vorgesehen wird.
Diese Verbindung kann realisiert werden durch eine Drehachse parallel zur Vorschubrichtung oder durch eine bzw.
mehrere zueinander parallele Gelenkplatten gleichen Freiheitsgrades. Der Vorschubarm 75 kann mit dem freien Ende des Querträgers 73 fest verbunden werden, wenn letzterer in einer Längsführung gelagert ist, die auf einem der beiden Führungskästen bzw. Schlitten derart angeordnet ist, daß der Querträger 73 in Schnittrichtung verschiebbar ist, wobei durch ein geringfügiges Spiel dieser Führung normal zur Sägebandwirkebene eine statische Bestimmtheit der Lagerung der Sägebandführung 84 sichergestellt werden kann.
Die Längsführung im Querträger 73 des Vorschubarms 75 kann neben ihrer eigentlichen Funktion auch zur beweglichen Lagerung von Zusatzwerkzeugen dienen, wie beispielsweise einem Bohrspindelstock, um während des Sägens gleichzeitig Bohrarbeiten ausführen zu können.
Die Vorschubbewegung des Schlittens 20 kann unter Verzicht auf den Querträger 73. und den Vorschubarm 75 auf die Sägebandführung 84 direkt übertragen werden, wenn diese in der täflgsfüi#irung 79 der Führungseinrichtung 80 spielfrei gelagert wird und die Gelenkplatte 76 durch ein allseits bewegliches Gelenk ersetzt wird. über dieses Gelenk und einen daran anschließenden neigungsveränderlichen Träger vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts ist die Sägebandführung 84 mit dem Schlitten 20 in statisch bestimmter Verbindung. Der Träger ist am Schlitten 20 über ein allseits bewegliches Gelenk angekoppelt, das als klemmbare Linearführung des Trägers ausgebildet ist. Bei laufendem Sägeband ist diese neigungsveränderliche Linearführung geklemmt, so daß die Vorschubkraft vom Schlitten 20 über den Träger auf die Sägebandführung 84 übertragen wird. Wird bei stillstehendem Sägeband die Spannplatte 81 verfahren, so bewirkt das gespannte Sägeband über die Sägebandführung 84 ein entsprechendes Verschieben des Trägers in der allseits gelenkig gelagerten Linearführung am Schlitten 20, deren Klemmung. zu diesem Zweck vorübergehend gelöst wird. Eine genügende Führungssteifigkeit des die Vorschubkraft auf die Sägebandführung 84 übertragenden Schlittens kann durch eine zusätzliche hydraulische Vorspannung der oberen Schlittenführung erzielt werden. Um die effektive Vorspannung dieser Führung besser konstant zu halten, bietet es sich an, die hydraulische Vorspannkraft mit abnehmendem Abstand der Spannplatten 81,82 zu erhöhen.
In Figur 5 ist nur die rechte Hälfte einer Bandsägemaschine in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung gezeigt. Die Säule 31 bildet wiederum mit der nicht dargestellten linken Säule und den Querträgern 50, 51 einen das Werkstück unmittelbar umschließenden steifen Rahmen.
Der Schlitten 21 wird durch die V-Führungsschiene 33 und die Flachführungsschiene 35 jeweils mit Umgriff entlang der Säule 31 geführt. Da die Anpassung der Werkstück-Spanneinrichtung an unterschiedliche Werkstückquerschnitte durch die bewegliche linke Werkstück-Spannplatte erfolgen soll, ist die ebenfalls nicht dargestellte rechte Werkstück-Spannplatte fest mit der Säule 31 verbunden. Die rechte Sägebandführung 85 ist deshalb direkt an der unteren V-Führung des Schlittens 21 fixiert.
Besonderes Merkmal der dargestellten Ausführungsform sind die schwenkbaren Führungskästen. Figur 5 zeigt die dem Maschinengestell zugewandte Seite des rechten Führungskastens in seinen zwei Extremstellungen, die in derselben Weise auch vom linken Führungskasten eingenommen werden. Die Stellung des rechten Führungskastens für zu sägende Werkstücke beliebiger Länge und maximaler Querschnittsabmessungen ist mit 11a gekennzeichnet und mit lib die zur Vermeidung einer Torsion des# Sägebands 1 erforderliche waagrechte Lage des Führungskastens. Letztere ist nur möglich für Werkstücke bzw. Werkstückabschnitte, deren Länge kleiner ist als der Abstand der zur Wirkebene parallel verlaufenden Bereiche des endlosen Sägebands.
Der Führungskasten 11 ist zu diesem Zweck drehbar um eine Achse 40 gelagert, die sich stets in der Wirkebene des Sägebands befindet.
Die Drehachse 40 weist vorteilhaft zum Zahngrund des Sägebands einen geringeren Abstand auf. als zum Sägebandrücken. Hierdurch ist gewährleistet, daß trotz der durch die Sägebandzähne bedingten Kerbspannungen, auf beiden Schmalseiten des Sägebands Torsionsspannungen gleichen maximalen Betrages wirken. Die Kerbwirkung der Sägebandzähne ist abhängig von den genauen Abmessungen und dem Fabrikat des Sägebands. Es empfiehlt sich deshalb eine Verstellbarkeit der linken und der rechten Sägebandführung 85 in Vorschubrichtung, wodurch der Abstand der stets in der Wirkebene befindlichen Drehachse 40 relativ zum Sägebandrücken einstellbar ist. Da auf diese Weise an beiden Sägebandschmalseiten identische maximale Spannungen sichergestellt werden können, ist bei unveränderter Sägebandlebensdauer eine weitere Steigerung der Sägebandvorspannung und daraus folgender Sägebandsteifigkeit bzw. Sägeleistung der Maschine möglich, so daß die Schwingungsneignung minimiert wird.
Die Lagerung des Führungskastens erfolgt in einer dickwandigen Hülse 37, die zum Zweck des Sägebandwechsels geschlitzt ist. Dieser Schlitz setzt sich auch im Schlitten 21 zu dessen Rand hin fort. Vorteilhafterweise hat die Hülse 37 nur die Funktion einer radialen Lagerung des Führungskastens 11 um die Drehachse 40. Die axiale Lagerung des Führungskastens und die weitere Versteifung gegenüber Normalkräften bezüglich der Drehachse 40 erfolgt durch eine Drehführung 39. Die Führung durch die Hülse 37 und die Drehführung 39 kann sowohl als vorgespannte Gleit-, wie auch als vorgespannte Wälzführung mit Kugeln oder Rollen bzw. Nadeln als Wälzelemente ausgeführt werden.
Erfordern die Abmessungen des zu sägenden Werkstücks zur Vermeidung einer Kollision mit dem nicht im Eingriff befindlichen rücklaufenden Teil des Sägebands 1 ein Schrägstellen der Führungskästen, so kann dies im Sägebetrieb auf verschiedene Weise erfolgen: Die Führungskästen werden vor Beginn des Sägens bereits um den jeweils erforderlichen Winkel geschwenkt oder der Sägevorgang wird stets mit nicht geschwenkten Führungskästen gemäß Lage lib eingeleitet und deren Schwenkwinkel, falls überhaupt notwendig, entsprechend der Vorschubgeschwindigkeit des Sägebands kontinuierlich derart erhöht, daß ein stets konstanter Sicherheitsabstand zwischen der nicht dargestellten Schutzhülle für den rücklaufenden Sägebandabschnitt und dem Werkstück sichergestellt ist. Eine automatisierte Steuerung des Schwenkwinkels kann beispielsweise durch eine Lichtschranke oder eine Kontaktleiste erfolgen, die unterhalb dieser Schutzhülle installiert ist und so deren Mindestabstand zum Werkstück überwacht.
Bei der ersten Ausführung erfolgt der Sägevorgang also stets mit konstanter Sägebandtorsion, während bei der zweiten Ausführung mit zunehmender Schnittiefe das Sägeband kontinuierlich stärker tordiert wird. Die Schwenkbewegung der Führungskästen kann, wie auch die Vorschubbewegung der Schlitten, erfolgen durch nicht dargestellte synchron gesteuerte Hebemittel wie Kugelrollspindel, Zahnstange mit Ritzel oder durch einen hydraulischen Zylinder-Kolben-Antrieb.
Der Vorteil schwenkbarer Führungskästen liegt darin, daß das Sägeband nie stärker als nach den Werkstückabmessungen jeweils nötig, tordiert zu werden braucht. Die Vorspannung eines Sägebands muß bei zusätzlicher Torsion reduziert werden, damit dessen Standzeit nicht beeinträchtigt wird. Da in der Praxis meistens Werkstücke gesägt werden, deren geometrische Abmessungen keine oder nur eine beschränkte Schrägstellung der Führungskästen bzw. Sägebandtorsion erfordern, wird bei den bekannten Sägemaschinen,deren Führungskastenneigung unveränderlich ist, folglich die Sägebandvorspannung bzw. die Sägeleistung unnötig beschränkt. Bei der Bauart nach Figur 5 kann hingegen durch eine den jeweiligen Werkstückabmessungen angepaßte Schrägstellung der Führungskästen, und einer davon abhängigen Vorspannung des Sägebands, die jeweils maximal mögliche Sägeleistung erreicht werden. Die Regelung der vorzugsweise mittels Hydraulikzylinder und Kolben erzeugten Sägebandvorspannkraft in Abhängigkeit der Sägebandtorsion kann beispielsweise erfolgen durch ein von der Führungskastenneigung mechanisch gesteuertes hydraulisches Druckregelventil. Durch die optimale Sägebandvorspannung wird gleichzeitig die Schwingungsneigung während des Sägens maximal unterdrückt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verlängert man die senkrechten Führungssäulen der Bauart nach Figur 5 und den Abstand der Querträger 50,51 entsprechend, ohne die Führungskästen bzw. den Abstand der zur Wirkebene parallel verlaufenden Bereiche des endlosen Sägebands 1 entsprechend zu vergrößern. ~Auf diese Weise entsteht ein neuartiger Typ von Bandsägemaschine. Dieser ermöglicht bei tordiertem Sägeband 1 beliebig lange Werkstücke mit beschränkter Querschnittshöhe abzulängen und bei nicht tordiertem Sägeband Werkstücke wesentlich größerer Querschnittshöhe plan zu sägen, wobei die Länge der Sägeabschnitte oder der Werkstücke maximal den Abstand der zur Wirkebene parallel verlaufenden Bereiche des Sägebands betragen kann. Bandsägemaschinen dieses Typs bieten den Vorteil für den relativ geringen Mehrpreis längerer Führungssäulen und Vorschubantriebselemente zusätzlich die Planbearbeitung von Werkstücken besonders hoher Querschnitte schwingungsfrei #zu ermöglichen.
Zum schwingungsarmen Bearbeiten besonders großer Werkstückquerschnitte ist in Figur 6 die rechte Symmetriehälfte einer Bandsägemaschine in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gezeigt.
Die Säule 31 bildet mit der nicht dargestellten parallelen linken Säule und den Querträgern 50,51 einen das Werkstück unmittelbar umschließenden steifen Rahmen. An die rechte Säule 31 schließen sich die horizontale Säule 58 und die im Winkel von 45 zur Horizontalen verlaufende Stütze 56 an.
Beide Symmetriehälften des Gestells werden versteift durch den unter der Werkstückzufuhrvorrichtung angeordneten Querträger 59.
Besonderes Merkmal der dargestellten Ausführungsform sind die in drei Punkten statisch bestimmt gelenkig gelagerten Führungskästen. Figur 6 zeigt die dem Maschinengestell zugewandte Seite des rechten Führungskastens 11 und des zugehörigen Stützträgers 13. Bei der Vorschubbewegung des Sägebands 1 wird der Führungskasten 11 in der oberen Hälfte über die Hülse 37 durch den Schlitten 21 ent- lang der Führungsschienen 33;35 der vertikalen Säule 31 geführt. Die Führung der unteren Hälfte des Führungskastens i1 erfolgt über die Hülse 42 durch den Schlitten 23 entlang der Führungsschienen 47,49 der horizontalen Säule 58.
Der im Achs,stummel 44 beispielsweise mittels Pendel rollenlages gelenkig gelagerte Stützträger 13 sichert die parallele Lage der durch den-Führungskasten 11 aufgespannten Ebene bezüglich der die Drehachsen 4 und 6 bildenden Symmetrieachsen der Hülsen 37 und 42, die zu dem in der Wirkebene gespannten Sägeband 1 parallel sind. Die Stellung des Trägers 61 bzw. dessen Führungsschienen 63 und 65 ist dabei derart, daß die von der Symmetrieachse des Achsstummels 44 gebildete Drehachse 8 durch den Schlitten 25 in einer winkelhalbierenden Ebene bewegt wird bezüglich der Ebenen, welche die Drehachsen 4 bzw. 6 enthalten und die jeweils parallel sind zur vertikalen Säule 31 bzw. zur horizontalen Säule 58, wobei der Abstand K der Drehachse 8 von der durch die zueinander parallelen Drehachsen 4 und 6 gebildeten Ebene, gleich dem halben Betrag ist des gegenseitigen Abstands L dieser Drehachsen. Der in umgreifenden Flach-Führungen gelagerte Schlitten 25 bewegt sich dann nur auf einer Strecke von L ~ (52'- 1)/u'2 ..Für den Fall, daß gilt K 4 0.5 ~ L bewegt- Slch der Achsstummel 44 auf einer Parabel, was den Ersatz des Schlittens 25 durch einen Kreuzschlitten mit umgreifenden Führungen erforderlich macht.
Die Vorschubbewegung des Sägebands 1 erfolgt durch ein geregeltes Absenken des Schlittens 21(in bei anderen Ausführungsformen bereits beschriebener Weise) durch z. B. eine Kugelrollspindel mit Mutter. Zur Reduzierung des Verfahrwiderstands des Schlittens 23, der die Vorschubbewegung des Schlittens 21 besonders dann hemmt, wenn dieser sich am oberen Ende der Säule 31 befindet, ist es empfehlenswert, auf den Schlitten 23 in der jeweiligen Verfahrrichtung eine entsprechende Kraft,beispielsweise mittels Hydraulikzylinder und Kolben, aus zuüben. Der Schlitten 25 besitzt keinen eigenen Antrieb, sondern wird durch den Führungskasten 11 bzw. den Stützträger 13 bewegt. Auf den Schlitten 25 wirken somit nur die Gewichtskräfte des Schlittens 11 und des Stützträgers 13 ein, die sonst zur Kippung des Führungskastens 11 um die Gelenklager der Hülsen 37 und 42 führen würden.
Um einen Austausch des endlosen Sägebands zu ermöglichen, sind die das Sägeband umschließenden Hülsen 37 und 42 geschlitzt. Zu diesem Zweck sind auch die Säulenauflager 67 und 69 abwechselnd, z.B. hydraulisch einfahrbar, so daß zwischen dem Querträger 50 und dem Boden stets ein ausreichender Spalt besteht um das Sägeband hindurchführen zu können. Dieser Spalt muß deshalb auch zwischen dem eigentlichen Maschinengestell und der daran anschließen" den, nicht dargestellten Werkstückabfuhrvorrichtung vorhanden sein.
Wie auch bei der Bandsäge nach Figur 5 bietet es sich bei der in Figur 6 dargestellten Maschine an, die Sägebandspannung entsprechend der Sägebandtorsion zu verändern. Auf diese Weise läßt sich stets die maximal mögliche Vorspannung bzw. Steifigkeit des Sägebands-erzielen. Der besondere zusätzliche Vorteil der Anordnung nach Figur 6 besteht jedoch in dem sehr günstigen Verhältnis der Sägemaschinenhöhe zur maximalen Werkstückhöhe, wie es von keiner bekannten Sägemaschinenart auch nur annähernd erreicht werden kann.
Die nach der Erfindung ausgestalteten Bandsägemaschinen weisen auf Grund ihrer relativ geringen Bauhöhe eine besondere Eignung für einen neuartigen schwingungsarmen Typ einer Gehrungsbandsägemaschine auf. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, c'aß die vertikalen Führungssäulen um eine zum Sägeband parallele Achse schwenkbar sind, und so das Maschinengestell mit den Führungskästen entsprechend dem geforderten Gehrungswinkel um diese Achse gedreht wird. Im Gegensatz zu konventionellen Gehrungsbandsägemaschinen verläuft die Schnittfläche am Werkstück also nicht vertikal sondern geneigt. Da beim Ansägen des Werkstücks das Sägeband somit nicht normal sondern schief auf der Werkstückoberfläche aufliegt, wird bei Beginn des Sägevorgangs das Sägeband normal zur geforderten Schnittrichtung belastet. Um ein Verlaufen des Sägebands während des Anschnittvorgangs zu vermeiden, ist es deshalb angebracht, zu Beginn des Gehrungssägens die Vorschubgeschwindigkeit zu reduzieren. Der besondere Vorteil dieser Gehrungsbandsägemaschine liegt in der Möglichkeit bei Maschinen mit entsprechend langen Führungssäulen sehr breite Gehrungssägeschnitte ausführen zu können, während gerade bei konventionellen Gehrungsbandsägemaschinen, die relativ zum Werkstück entsprechend dem geforderten Gehrungswinkel um eine vertikale Achse geschwenkt werden, die Breite des Gehrungssägeschnitts beschränkt ist.
Ein weiterer schwingungsarmer Typ einer Gehrungsbandsägemaschine entsteht, Wenn die Führungssäulen sowohl um eine horizontale als auch um eine vertikale Achse schwenkbar sind. Eine derartige Bandsägemaschine ermöglicht es, zum Beispiel an unförmigen Schmiedestücken Gehrungssägeschnitte in jeder beliebigen Winkellage vorzunehmen.
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Claims

P A 1 -E N TA A N.S.P R 0 .C .H E 1. Bandsägemaschine mit einem endlosen Sägeband, das durch mindestens zwei Führungskästen mit Schlitten, Umlenkvorrichtungen und/oder Spann- sowie Antriebsmitteln geführt wird, mit mindestens zwei Säulen, welche die Führungskästen führen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder der Führungskästen (10, 11) kraftschlüssig mindestens in Schnittrichtung des Sägebands (1) getrennt vom anderen Führungskasten, in Säulenlängsrichtung geführt wird, so daß die im Sägeband (1) auftretenden Zugkräfte über die jeweiligen Führungskästen (10, 11), beziehungsweise deren Schlitten (20, 21) in ausschließlich die jeweilige Säule (30, 31) geleitet werden, wobei die Säulen (30, 31) durch Querträger (50, 51) zu einem das Werkstück umschließenden Rahmen verbunden sind.
2. Bandsägemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Querträger (50, 51, 52) eine Längsführung für eine in Schnittrichtung zugsweise hydraulisch verstellbare Führungseinrichtung (80) aufweist, die in Vorschubrichtung eine Längsführung <79) mit Vorschubantrieb (86) für eine;-#ä.geband führung (84) aufweist, und die über mechanische Verbindungen oder andere Einrichtungen die Vorschubbewegung der Sägebandführung (84) mit derjenigen einer weiteren Sägebandführung (85) und des Schlittens (20) derart koordiniert, daß das im Eingriff befindliche Sägeband (1) in der Wirkebene im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung gespannt ist.
3.Bandsäge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der in Schnittrichtung verstellbaren Führungseinrichtung (80) der Sägebandführung (84) eine Spannplatte (81) verbunden ist.
4.Bandsägemaschine nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schnittrichtung verstellbare Sägebandführung (84) von mindestens einem der Schlitten (20, 21) über den Querträger (73) und einen Vorschubarm (75) in Verschubrichtung bewegt wird, die Sägebandführung (84) durch eine Längsführung (79) der Fuhrungseinrichtung (80) und/oder den Vorschubarm (75) geführt wird, wobei der Querträger (73) mit mindestens einem der Schlitten (20, 21), bzw. der Vorschubarm (75) mit der Sägebandführung (84) so verbunden sind, daß bei allen in Vorschubrichtung bewegten Bauteilen die funktionsmäßig nicht erforderlichen Freiheitsgrade statisch bestimmt gesperrt werden, und so auf die-Schlitten (20, 21) durch den Querträger (73)^im wesentlichen nur Kräfte in Vorschubrichtung einwirken können.
5.Bandsägemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vorschubbewegung die Sägebandführung (84) und der Schlitten (20) miteinander über einen neigungsveränderlichen Träger, der sowohl mit der Sägebandführung (84) als auch mit dem Schlitten (20) über ein vorzugsweise allseits bewegliches Gelenk verbunden ist, gekoppelt sind, wobei das Gelenk am Schlitten (20) vorzugsweise als klemmbare Linearführung des Trägers ausgebildet ist, und der Anlenkpunkt des Trägers am Schlitten (20) derart gewählt wird, daß der Träger in seiner Längsrichtung möglichst wenig von der Vorschubrichtung abweicht.
6.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen (10, 11) bzw. deren zugehörige Schlitten (20, 21) zur Vermeidung des Sti-ck-Slip-Effektes Führungen sehr niedrigen Reibungswiderstands, vorzugsweise Wälzführungen, hydrostatische oder aerostatische Führungen aufweisen, und daß diejenigen Führungen, die keine Sägebandzugkräfte oder andere größere Kräfte aufnehmen müssen, als Gleitführungen zur Verbesserung der Schwingungsdämpfung der Schlittenlagerung ausgelegt sind, und daß der Vorschubantrieb der Führungskästen (10, 11) bzw. der zugehörigen Schlitten (20, 21), der vorzugsweise als Zahnstangen-Ritzel-Antrieb ausgeführt ist, sich durch hohe Steifigkeit auszeichnet.
7.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen der Schlitten (20,21) durch entsprechende Einrichtungen vorzugsweise hydraulisch in Abhängigkeit der Vorschubkraft der in Schnittrichtung verstellbaren Sägebandführung (84) und/oder des Abstandes der Sägebandführungen (84, 85) jeweils so vorgespannt sind, daß die resultierende Vorspannkraft der Schlittenführungen möglichst konstant bleibt.
8.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rücklaufende, nie im Eingriff befindliche Abschnitt des Sägebandes (1) eine Abdeckung aufweist, die so ausgebildet ist, da8 eine Kräfte- und Momentenübertragung von einem Schlitten (20, 21) bzw. Führungskasten (10, 11) zum anderen ausgeschlossen ist.
9.Bandsägemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung des rücklaufenden Sägebandes (1) als Schwingungsdämpfer ausgeführt ist, der die Schwingungen der Führungskästen (10, 11) bzw. ihrer Schlitten (20, 21) verringert.
10.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem der Querträger (50, 51, 52), die gegebenenfalls an den Säulen (30, 31) verschiebbar befestigt sind, mindestens eine in Vorschubrichtung wirkende -Spanneinrichtung für eine schwingungshemmende Verbindung des Werkstücks mit dem Maschinengestell angeordnet ist.
1?.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen -(1,0,11) relativ zu den Schlitten (20,21), bzw. den Führungssäulen (30,31) vorzugsweise um die in der Sägebandwirkebene liegende, zur Vorschubrichtung normale Drehachse (40) des tordierten Sägebands (1) schwenkbar angeordnet sind, um die Schwingungsantegungu-des so weniger tordierten und deshalb stärker vorspannbaren Sägebandes (1) zu minimieren.
12.Bandsägemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägebandführungen (84, 85) in Vorschubrichtung relativ zu den Führungskästen (10, 11) so verstellbar angeordnet sind, daß trotz der durch die Sägebandzähne bedingten Kerbspannung auf beiden Schmalseiten des tordierten Sägebandes (1) Torsionsspannungen gleichen maximalen Betrags auftreten.
13.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Säulen (30, 31) mit einer Hallendecke vorzugsweise durch zwei möglichst weit voneinander entfernte elastische Aufstellungselemente mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften verbunden sind.
14.Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskästen 410, 11) jeweils mittels einer Drehführung (37) um eine zum aktiven Sägebandabschnitt parallele, vorzugsweise innerhalb des Sägebandquerschnitts liegende Symmetrieachse (4) schwenkbar und gleichzeitig entlang der Führungssäulen (30,31) in Vorschubrichtung entsprechend bewegbar angeordnet sind, wobei der rücklaufende -Sügebandabschnitt vorzugsweise normal zur Wirkebene des Sägeb-ands (1), bzw. parallel zum Werkstück verfahren wird, indem die Führungskästen (#0,I1) zusätzlich auf je einem weiteren Schlitten, (23) abgestützt sind, der vorzugsweise durch Führungsschienen (47,49) parallel zum Werkstück geführt wird.
15. Bandsägemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß für Gehrungssägeschnitte die Führungssäulen (30,31) um eine Achse, die zum Sägeband (1) in dessen Wirkebene vorzugsweise parallel ist, schwenkbar angeordnet sind.