DE3808455A1 - Bandsaege - Google Patents

Bandsaege

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DE3808455A1
DE3808455A1 DE19883808455 DE3808455A DE3808455A1 DE 3808455 A1 DE3808455 A1 DE 3808455A1 DE 19883808455 DE19883808455 DE 19883808455 DE 3808455 A DE3808455 A DE 3808455A DE 3808455 A1 DE3808455 A1 DE 3808455A1
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Anton Koukal
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Bandsäge zum Aussägen von Werkstücken aus Rohmaterialplatten, z.B. Holz-, Preßspan-, Sperrholz- bzw. Tischlerplatten oder Kunststoffplatten, entlang einer - meist - geschlossenen Kontur, mit einem in sich geschlossenen, bandförmigen Sägenblatt, das über eine oberhalb des Sägentisches und über eine unterhalb des Sägentisches angeordnete Sägenbandrolle läuft, und mittels eines derselben angetrieben ist und im Arbeitsbereich durch eine Öffnung des Sägentisches hindurchtritt, mit einer Vorschubvorrichtung, mittels derer die Rohmaterial­ platte relativ zum Sägenblatt verfahrbar ist und mit einer Steuereinrichtung, mittels derer die Orientierung der parallel zur Oberfläche des Sägentisches verlaufenden Relativbewegungen der Rohmaterialplatte und des Sägen­ blattes entsprechend der Soll-Kontur des auszusägenden Werkstückes steuerbar sind, wobei das Sägenblatt oberhalb des Arbeitsbereiches sowie unterhalb des Sägentisches mittels je einer Führungsvorrichtung gegen ein Ausweichen in Richtung der Vorschubbewegung einerseits und gegen ein seitliches Abweichen von der für den konturgerechten Ver­ lauf des Sägenschnittes erforderlichen Ebene andererseits, gesichert ist.
Bandsägen dieser Art werden sowohl für die handwerkliche wie auch für großserielle Fertigung z.B. von Möbelteilen benötigt, die aus größeren Rohmaterialplatten ausgesägt werden, welche typische Abmessungen von 2×5 m und typische Dicken von 12 bis 20 mm haben. Dabei werden oftmals mehrere solcher Rohmaterialien übereinander gelegt, um durch einen Säge­ Arbeitsgang Wrkstücke in entsprechend höherer Multiplizität zu erzielen. Es können auch Holzstücke mit einer der Höhe eines solchen Stapels entsprechenden Höchstdicke mit einer solchen Bandsäge geschnitten werden. Während bei flach­ plattenförmigen Werkstücken in diesem Zusammenhang oftmals - meist flach - gekrümmte Schnittkonturen erzielbar sein müssen, z.B. beim Aussägen von Türblättern oder Türblatt­ elementen für Türen, die einen entsprechend gekrümmten Türbogen haben, kann es zum Schneiden von balken- oder brettförmigen Elementen, meist größerer Dicke, die als Streben oder Rahmenteile verwendet werden, erforderlich werden, sog. Gehrungsschnitte ausführen zu können, die unter 45° zur Längsrichtung eines solchen Elements ver­ laufen. Um sowohl derartige kontinuierliche Änderungen der Orientierung eines Sägenschnittes als auch schritt­ weise Änderungen mit anschließend in dieser geänderten Orientierung geradliniger Fortsetzung des Sägenschnittes durchführen zu können, ist es bekannt, numerisch gesteuerte (CNC-gesteuerte) Vorschubvorrichtungen für den Rohmaterial­ vorschub einzusetzen, die eine dreiachsige Bewegung des Rohmaterials ermöglichen, derart, daß dieses sowohl in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen, der X-Richtung und der Y-Richtung, verfahrbar ist, als auch, zumindest in einem beschränkten Winkelbereich, um eine senkrecht zur Ebene des Sägentisches verlaufende Achse gedreht werden kann. Der mit einer solchen Vorschubvor­ richtung verknüpfte konstruktive Aufwand ist erheblich. Dasselbe gilt sinngemäß für den elektronischen Teil der Steuerung, da eine konturgerechte Steuerung der für einen gekrümmten Schnitt erforderlichen Bahnbewegungen des Roh­ materials, die durch Überlagerung zweier Linear-Bewegungen mit einer Dreh-Bewegung erzielt werden, den Einsatz kompli­ zierter Bahnrechner erfordert, die entsprechend teuer sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bandsäge der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gleichwohl wesentlich ein­ facherem Aufbau der Vorschub-Vorrichtung das Aussägen von Werkstücken, die gekrümmte Konturenabschnitte haben, ohne Einbuße an Fertigungsgenauigkeit ermöglicht und auch mit wesentlich geringerem elektronisch-technischem Aufwand steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Hiernach sind die Führungsvorrichtungen, mittels derer die Orientierung des Sägenblattes im Schnittbereich festlegbar ist, gemeinsam drehbar angeordnet, so daß das Sägenblatt - unter Torsion desselben - innerhalb eines mindestens 90° umfassenden Winkelbereiches beliebig orientierbar ist, d.h., bezogen auf eine mit torsionsfreiem Zustand des Sägenblattes verknüpfte Normalstellung desselben um mindestens 45° im Uhrzeigersinn sowie um mindestens 45° im Gegenuhr­ zeigersinn orientierbar ist. In Kombination hiermit sind dann mittels eines einfach realisierbaren Koordinaten­ wagens, der eine Verfahrbarkeit des Rohmaterials lediglich in zwei verschiedenen - zueinander senkrechten - Koordinaten­ richtungen ermöglichen muß, Werkstücke mit den meisten, in praxi relevanten Konturen-Verläufen aussägbar. Zwar ist die Realisierung der drehbaren Anordnung der Führungs­ vorrichtungen, verglichen mit bekannten Bandsägen, mit einem technischen Mehraufwand verknüpft, dem aber eine weit größere Einsparung an technischem Aufwand bezüglich der Realisierung der Vorschubbewegung und -steuerung gegenübersteht, so daß die erfindungsgemäße Bandsäge ins­ gesamt wesentlich einfacher aufgebaut und entsprechend billiger realisierbar ist als eine Bandsäge bekannter Art mit entsprechender Auslegung hinsichtlich der Vielfalt von Konturenformen, die mittels der Bandsäge aussägbar sind. Durch die Torsion, die dem Sägenblatt der erfindungsgemäßen Bandsäge beim Aussägen eines Werkstückes aufgeprägt wird, wird das Sägenblatt nicht nennenswert belastet, da die üblicherweise vorhandene Band-Spannvorrichtung ohnehin so ausgebildet ist, daß sie die Sägenblattspannung konstant hält.
Dies gilt auch dann, wenn in der gemäß Anspruch 2 vorge­ sehenen, bevorzugten Gestaltung der erfindungsgemäßen Band­ säge der Winkelbereich, innerhalb dessen die Orientierung des Sägenblattes bezüglich seiner Neutralstellung veränder­ bar ist, insgesamt 360° umfaßt, im welchem Falle Werkstücke mit allen in praxi relevanten Konturenverläufen, insbesondere auch geschlossenen Konturenverläufen gleichsam in einem Zug aus einer Rohmaterialplatte ausgesägt werden können. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da nunmehr auch relativ kleine Werkstücke problemlos aus einer großen Roh­ materialplatte ausgesägt werden können, was mit einer Band­ säge der bekannten Art, auch wenn das Rohmaterial insgesamt um 360° um die polare Z-Achse drehbar ist, - wegen der Größe der Platte - um so schwieriger ist, je kleiner das auszu­ sägende Werkstück im Vergleich zur Größe der Rohmaterial­ platte ist. Bei der erfindungsgemäßen Bandsäge hingegen erfordert das Aussägen eines kleinen Werkstückes lediglich Vorschub-Bewegungen der Rohmaterialplatte, die den in den Koordinatenrichtungen gemessenen größten Ausdehnungen des Werkstückes entsprechen. Es ist daher, wenn relativ kleine Werkstücke aus einer Rohmaterialplatte ausgesägt werden sollen, diese vorab in kleinere Teilstücke, die gleichsam eine "maschinengerechte" Form haben, zu zersägen, so daß auch insoweit Arbeits- und Zeitaufwand eingespart werden kann.
Durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 sind, je nach der Form der herzustellenden Werkstücke und/oder der Art der zum Einsatz kommenden Vorschub-Steuerung vorteilhafte An­ ordnungen der Drehachse der Führungsvorrichtungen bezüg­ lich des Sägenblattes angegeben, die eine konturengerechte und abfallarme Säge-Bearbeitung des Werkstückes ermöglichen.
Durch die Merkmale des Anspruchs 7 ist eine bevorzugte Ge­ staltung der die Orientierung des Sägenblattes in Schnitt­ richtung vermittelnden Führungsvorrichtungen angegeben, mit geneigt verlaufenden Achsen seitlicher Führungsrollen, wodurch auf einfache Weise gewährleistet wird, daß das Sägenblatt, auch dann, wenn es tordiert ist, auch im freien Lauf, d.h. auch dann, wenn es durch den Werkstückvorschub nicht in die Führungsvorrichtungen hineingedrängt wird, aus diesen nicht herausspringen kann.
Durch die Merkmale des Anspruchs 8 sind zweckmäßigerweise einzuhaltende Werte des Neigungswinkels β angegeben, unter denen die Drehachsen der seitlichen Führungsrollen der Führungsvorrichtungen gegen die Oberfläche des Sägentisches geneigt verlaufen können.
Durch die Merkmale des Anspruchs 9 ist eine zu zylindrischen, schräg gestellten Führungsrollen alternative Gestaltung von Führungsrollen der Führungsvorrichtungen angegeben, bei denen Kegel-Rollen vorgesehen sind, deren Achsen sich unter dem Kegelwinkel schneidend in einer horizontalen Ebene ver­ laufen können. Auch durch solche Führungsrollen wird auf­ grund ihrer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit im Bereich ihres kleineren und ihres größeren Durchmessers eine das Sägenblatt in Anlage mit der sich am Rücken des Sägenblattes abwälzenden Stützrolle erzielt.
Ein "Herausspringen" des Sägenblattes aus den Führungsvor­ richtungen kann auch durch die durch die Merkmale des An­ spruchs 10 angegebenen Gestaltungen der Führungsvorrich­ tungen und des Sägenblattes auf einfache Weise verhindert werden.
Durch die Merkmale des Anspruchs 11 wird erreicht, daß die Führungsvorrichtungen - durch Einstellbarkeit der "Schlitz­ weite" zwischen den seitlichen Führungsrollen - an die Dicke des jeweils verwendeten Sägenblattes angepaßt werden können.
Durch die Merkmale des Anspruchs 12 wird erreicht, daß die Führungsvorrichtungen an ggf. verschiedene Breiten verwend­ barer Sägenblätter angepaßt werden können.
Eine für die Bahn-Bewegungssteuerung des Werkstückes bzw. des Rohmaterials geeignete Vorschubvorrichtung kann, wie durch die Merkmale des Anspruchs 13 angegeben, als ein­ facher Koordinatenwagen ausgebildet sein, für den durch die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 bzw. 16 alternative, je nach Einsatzzweck besonders vorteilhafte Gestaltungen angegeben sind, wobei der Koordinatenwagen in der durch die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 angegebenen Gestaltung bevorzugt für das Aussägen mehrerer, relativ kleiner Werk­ stücke aus einer größeren Rohmaterialplatte geeignet ist, während sich die durch die Merkmale des Anspruchs 16 angegebene, alternative Gestaltung eines Koordinatenwagens bevorzugt für das Aussägen großer Werkstücke eignet, bei denen sich Schnittkonturen z.B. über nahezu die gesamte Länge der jeweiligen Rohmaterialplatte erstrecken.
Eine gemäß Anspruch 17 zur Steuerung der Vorschub-Bewegungen sowie zur Steuerung der Orientierung des Sägenblattes vorge­ sehene CNC-Steuerung ist, verglichen mit den für die be­ kannten Bandsägen erforderlichen CNC-Steuerungen mit deutlich geringerem Aufwand realisierbar, da die für eine bestimmte Orientierung des Sägenblattes erforderliche Steuerungseingabe, unabhängig von der jeweiligen Position der Rohmaterialplatte bzw. des Werkstückes stets dieselbe ist, und stets in derselben Weise mit einer bestimmten Orientierung der Werkstückkontur und der Richtung der Vor­ schubbewegung verknüpft ist.
Dank dieser vorteilhaften Eigenschaft der erfindungsgemäßen Bandsäge kann deren Vorschub-Steuerung und Sägenblatt- Orientierungssteuerung ohne weiteres auch, wie durch die Merkmale des Anspruchs 18 angegeben, mittels einer einfachen fotoelektrischen Nachlauf-Steuereinrichtung erfolgen, die nach dem Prinzip der Abtastung einer maßstäblichen Zeich­ nungsvorlage arbeitet.
Zur Umsetzung der Orientierungsbewegungen eines im Rahmen einer fotoelektrischen Abtasteinrichtung vorgesehenen Tastkopfes in entsprechende Orientierungen der Führungs­ vorrichtungen des Sägenblattes geeignete Orientierungs- Antriebe können auf einfache Weise mit den durch die Merk­ male der Ansprüche 19 und 20 angegebenen Gestaltungen - als Zahnstangentriebe - realisiert sein.
In jedem Falle ist es vorteilhaft, wenn die Orientierung des Sägenblattes, wie durch die Merkmale des Anspruchs 21 angegeben, auch "von Hand" vorgenommen werden kann. Die erfindungsgemäße Bandsäge ist dann auch rationell für das Aussägen von "Einzelstücken" einsetzbar.
Der Sägeplan, nach dem ein Werkstück oder mehrere Werk­ stücke aus einer Rohmaterialplatte ausgesägt werden soll(en), wird zweckmäßigerweise so erstellt, daß dem Sägenblatt am Beginn des Sägenschnittvorganges eine Torsion von 180°, z.B. im Uhrzeigersinn aufgeprägt ist, wobei dann die Vorschub- und Orientierungssteuerung so getroffen wird, daß das Sägenblatt am Ende des Aussägens einer ge­ schlossenen Kontur eine Torsion von ebenfalls 180° im Gegenuhrzeigersinn hat. Dadurch kann die Torsionsbelastung des Sägenblattes insgesamt minimal gehalten werden. Bevor nach dem Aussägen eines ersten Werkstückes ein zweites Werkstück mit geschlossener Kontur ausgesägt wird, wird dann entweder das Sägenblatt - durch Drehung der Führungsvorrichtungen - wieder in die geeignete Anfangs­ torsion gebracht, oder es wird der Sägenplan für mehrere Werkstücke so erstellt, daß die am Ende eines Sägevorganges vorliegende Torsion des Sägenblattes gerade die "richtige" Anfangstorsion für das Aussägen des nächsten Werkstückes ist, das heißt die hierdurch bedingte Orientierungsände­ rung des Sägenblattes wieder zu einer 180°-Endtorsion des­ selben führt. Wird der Winkelbereich, innerhalb dessen das Sägenblatt tordierbar ist, insgesamt auf 450° erhöht, so ist es im Prinzip immer möglich, den Sägenplan für zwei nacheinander auszusägenden Werkstücke so zu treffen, daß diese in einem fortlaufenden Sägevorgang ausgesägt werden können, ohne daß eine Torsion des Sägenblattes von maximal 270° überschritten wird.
Dank der einfachen Gestaltung der Werkstück-Vorschub- und der Sägenblatt-Orientierungs-Steuereinrichtungen können diese Funktionselemente der erfindungsgemäßen Bandsäge auch als Zusatzeinrichtungen zu einer konven­ tionellen Bandsäge realisiert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Aussägen eines Werkstückes unter Verwendung der erfin­ dungsgemäßen Bandsäge, wobei dieses Verfahren ohne Einbuße hinsichtlich der Vielfalt der möglichen Gestal­ tungen von Werkstücken, die mit der erfindungsgemäßen Bandsäge aussägbar sind, einen möglichst schonenden Be­ trieb der Bandsäge ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dem Grundgedanken nach durch die Merk­ male des Anspruchs 22 gelöst. Die hiernach vorgesehene, betragsmäßige Torsionsbegrenzung, die durch 360°-Aus­ gleichsschleifen der Relativbewegung von Werkstück und Sägenband immer erreichbar ist, führt zu einer Minimierung der Torsionsbelastung des Sägenbandes.
Die hierbei erforderlichen Torsionsänderungen können be­ sonders schnell und einfach dann durchgeführt werden, wenn das Werkstück, wie durch die Merkmale des Anspruchs 23 und/oder des Anspruchs 24 angegeben, mit Ausnehmungen versehen wird, innerhalb derer die 360°-Torsionsänderungen des Sägenbandes erfolgen können, ohne daß hierfür ein Schnitt mit engen Krümmungsradien erforderlich wäre.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungs­ beispiele der erfindungsgemäßen Bandsäge und Durchführungs­ arten des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Bandsäge mit einer fotoelektrischen Nachlauf-Steuereinrichtung für die Steuerung des Rohmaterial-Vorschubes und die Steuerung der Orientierung des Sägenblattes, in verein­ fachter, schematischer Ansicht von oben,
Fig. 2 eine Teildarstellung der Bandsäge gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine der zur Orientierung des Sägenblattes vor­ gesehenen Führungsvorrichtungen im Schnitt längs ihrer die Drehachse enthaltenden Symmetrieebene,
Fig. 4 die Führungsvorrichtung gemäß Fig. 3 in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Schnitt­ ebene,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Bandsäge, die insbesondere für das Aussägen langgestreckter Werkstücke ge­ eignet ist, in einer der Fig. 1 entsprechenden Draufsichts-Darstellung,
Fig. 6 einen Sägeplan zum Aussägen eines Werkstückes unter Anwendung einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Säge-Verfahrens, durch das eine Torsionsbegrenzung des Sägenblattes er­ zielt wird,
Fig. 7 Einzelheiten einer weiteren Variante des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens mit für dessen Anwendung vorbereiteter Rohmaterial-Platte und
Fig. 8 Einzelheiten einer weiteren Gestaltungsmöglich­ keit im Rahmen der erfindungsgemäßen Bandsäge verwendbarer Führungsvorrichtungen, bei denen die die seitlichen Führungsrollen als Kegelrollen ausgebildet sind.
Die in den Fig. 1 und 2, auf deren Einzelheiten aus­ drücklich verwiesen sei, dargestellte, erfindungsgemäße, insgesamt mit 10 bezeichnete Bandsäge entspricht ihrem grundsätzlichen Aufbau nach einer üblichen Tischlersäge mit vertikal übereinander angeordneten Sägebandrollen 11 und 12 , von denen die eine oberhalb des einen Teil des Maschinengestells bildenden Sägentisches 13 und die andere unterhalb des Sägentisches angeordnet ist, wobei das in sich geschlossene Sägenblatt 14 durch je eine Öffnung 16 bzw. 17 des Sägentisches 13 hindurch­ tritt. Die eine dieser Öffnungen - die Öffnung 16 - ist in demjenigen - zentralen - Bereich des Sägen­ tisches 13 angeordnet, an dem das Werkstück 18 ge­ sägt wird. Die andere Öffnung 17, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel an einem seitlich auskragenden Teil 19 des Sägentisches 13, angeordnet.
Bei der Bandsäge 10 ist, wie üblich, die untere Säge­ bandrolle 12 die angetriebene Rolle, während die obere Sägebandrolle 11 durch das sich bewegende Sägeblatt 14 mitgenommen wird. Der Antriebsmotor der Bandsäge 10 sowie in üblicher Weise gestaltete Spannvorrichtungen für das Sägenblatt 14 sind der Einfachheit halber nicht darge­ stellt. Diese Einrichtungen können in bekannter Weise realisiert sein.
Die Bandsäge 10 ist, wie am besten der Fig. 1 entnehm­ bar, mit einer insgesamt mit 21 bezeichneten Vorschub­ vorrichtung versehen, mittels welcher das Werkstück 18 auf dem Sägentisch 13 in zwei zueinander senkrechten Koordinatenrichtungen, der durch die Pfeile 22 und 23 repräsentierten X-Richtung und der durch die Pfeile 24 und 26 repräsentierten Y-Richtung, gesteuert verfahrbar ist. Diese Vorschub-Vorrichtung 21 ist beim darge­ stellten, speziellen Ausführungsbeispiel als ein soge­ nannter Kreuzwagen ausgebildet, der einen in der X- Richtung 22, 23 hin- und her-verfahrbaren Längswagen 27 und einen an diesem in der Y-Richtung 24, 26 hin- und her-verfahrbaren Querwagen 28 umfaßt, an welchem das Rohmaterial, z.B. eine Preßspanplatte, eine Tischler­ platte oder eine massive Holzplatte 29, aus welcher das Werkstück 18 ausgesägt werden soll, festlegbar ist.
Dieser Kreuzwagen 21 ist, wie z.B. als der Technik der Fräsmaschinen oder der Koordinaten-Brennscheidmaschinen bekannt, numerisch oder nachlaufgesteuert derart in X- und Y-Richtung 22, 23 bzw. 24, 26 antreibbar, daß sich aus der Überlagerung dieser Bewegungen eine Bewegung des Werkstückes 18 bzw. der Platte 29 ergibt, die dem vorgesehenen Konturenverlauf 31 des Werkstückes 18 entspricht.
Um eine diesem Konturenverlauf 31 entsprechende Orientierung des Sägenblattes 14 im Arbeitsbereich erzielen zu können, sind die - oberhalb des Werkstückes 18 bzw. der Platte 29 und unterhalb des Sägentisches 13 bzw. seiner zentralen öffnung 16 angeordneten Sägenblatt-Führungsvorrich­ tungen 32 und 33, die in der Fig. 1 und in der Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet sind, wie mehr im einzelnen aus den Fig. 3 und 4, auf deren Einzel­ heiten nunmehr ebenfalls verwiesen sei, dargestellt, um eine vertikale Achse 34 gemeinsam drehbar angeordnet.
Dabei sind diese Führungsvorrichtungen 32 und 33 so ge­ staltet und ausgebildet, daß die Orientierung des Sägen­ blattes bezüglich einer Anfangsorientierung, mit welcher die sägende Bearbeitung des Werkstückes 18 begonnen wird, um mindestens 360° verändert werden kann, wodurch gewähr­ leistet wird, daß eine geschlossene, z.B. rechteckige, ggf. auch durch einen gekrümmten Verlauf charakterisierte Kontur ausgesägt werden kann.
Dabei ist es günstig, wenn das Sägenblatt 13 am Beginn eines Sägevorganges, z.B. bezüglich der X-Richtung 22, 23 gesehen, eine Anfangstorsion von beispielsweise 180° hat, die beim Umfahren der geschlossenen Kontur 31 des Werk­ stückes 18 zunächst gleichsam "herausgenommen" wird, um anschließend im entgegengesetzten Sinne auf 180° "anzu­ wachsen", wodurch die Torsionsbelastung des Sägenblattes 14 insgesamt minimal gehalten werden kann.
Bevor anhand insbesondere der Fig. 3 und 4 auf die baulichen Einzelheiten der Führungsvorrichtungen 32 und 33 näher eingegangen wird, sei zunächst anhand der Fig. 1 das Grundprinzip der Vorschub-Steuerung erläutert, das hier nach dem - für sich bekannten - Prinzip der fotoelektrischen Nachlaufsteuerung erfolgt. Hierzu ist auf nicht näher dargestellte Weise am Maschinengestell um eine vertikale Achse 36 bzw. eine Achse, die senkrecht zu der Ebene verläuft, in welcher das Werkstück verfahr­ bar ist, drehbarer fotoelektrischer Tastkopf 37 vorgesehen, "unterhalb" dessen eine die Soll-Kontur des Werkstückes 18 wiedergebende Zeichnung 38 angeordnet ist, welche die Bewegungen des Querwagens 28 bzw. des Werkstückes 18 mit ausführt. Dieser Tastkopf 37 erfaßt dabei jeweils die Orientierung der die Kontur des Werkstückes 18 repräsen­ tierenden Zeichnungslinie 39 und erzeugt zwei elektrische Ausgangssignale, deren eines dem Sinus des Winkels proportional ist, den die Zeichnungslinie mit der X-Richtung 22, 23 einschließt und deren anderes dem Kosinus dieses Winkels proportional ist. Mit dem Sinus­ proportionalen Ausgangssignal des Tastkopfes 37 wird der Vorschub des Querwagens 28 in der Y-Richtung 24, 26 ge­ steuert, während mit dem Kosinus-proportionalen Ausgangs­ signal des Tastkopfes 37 der Vorschub in der X-Richtung 22, 23 gesteuert wird, wobei die Vorschubgeschwindigkeiten des Werkstückes 18 in den genannten Richtungen jeweils den Sinus- bzw. Kosinus-Werten proportional sind. Dabei er­ gibt sich eine konstante Bahn-Verfolgungsgeschwindigkeit.
Bei dieser Art der Nachlauf-gesteuerten Vorschubbewegung der Platte 29 bzw. des Werkstückes 18 ist es, um eine mög­ lichst exakte Übereinstimmung der Werkstückkontur 31 mit der Zeichnungskontur 39 zu erzielen, zweckmäßig, wenn, wie in der Fig. 3 dargestellt, die Achse 34, um welche die Führungsvorrichtungen 32 und 33 gemeinsam drehbar sind, im Bereich der Zahnung 40 des Sägenblattes 14 verläuft, beispielsweise, wie dargestellt, etwa entlang der Ein­ hüllenden der "Zahnwurzeln", ggf. auch entlang der Einhüllenden 34′ der Zahnspitzen. Es versteht sich, daß die Drehachse 34 auch mehr im zentralen Bereich des Sägen­ blattes 14 verlaufen könnte, in welchem Falle in der Zeichnung 38 durch den Verlauf der Zeichnungskontur 39 berücksichtigt werden muß, daß die Sägeschnittkontur mit einem Fehler behaftet ist, dahingehend, daß das Werkstück 18 etwas "kleiner" ausfällt als die Zeichnung, wobei derartige Konturenverengungen jeweils dort auftreten, wo der Konturen­ verlauf gekrümmt ist.
Durch eine derartige Abweichung des Sägeschnittverlaufes von der Zeichnung berücksichtigende Gestaltung derselben kann jedoch immer ein Werkstück 18 mit der jeweils erfor­ derlichen Soll-Kontur hergestellt werden.
Mittels der Sinus (α) - bzw. Kosinus (α) proportionalen Ausgangssignale des Tastkopfes 37 werden die Koordinaten­ antriebsmotore 41 und 42 des Querwagens 28 und des Längs­ wagens 27 angesteuert.
Diese Koordinaten-Antriebsmotore 41 und 42 des Quer­ wagens 28 und des Längswagens 27 könnten, um eine vor­ gegebene Soll-Kontur des Werkstückes 18 "abzufahren" natürlich auch mittels einer numerischen Bahnsteuerung (CNC-Steuerung) angesteuert werden, mittels derer auch eine Antriebsvorrichtung angesteuert wird, welche die Orientierung der Führungsvorrichtungen 32 und 33 gleicher­ maßen steuert.
Beim speziellen Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 sind Zahnstangentriebe vorgesehen, welche die formschlüssige Kopplung der Orientierungsbewegungen des Tastkopfes 37 und der Führungsvorrichtungen 32 und 33 vermitteln.
Bevor hierauf noch näher eingegangen wird, sei zunächst anhand der Fig. 3 und 4 am Beispiel der unterhalb des Sägentisches 13 angeordneten Führungsvorrichtung 33 der Aufbau dieser Führungsvorrichtungen 32 und 33 erläutert.
Die Führungsvorrichtung 33 umfaßt einen der Grundform nach kreiszylindrischen Block 43, der in einer die Dreh­ achse 34 koaxial umgebenden Lagerschale 44, welche auf nicht näher dargestellte Weise fest mit dem Maschinen­ gestell verbunden ist, um die Achse 34 drehbar und in axialer Richtung unverrückbar gelagert ist. Der Block 43 ist symmetrisch bezüglich seiner vertikalen Längsmittel­ ebene 46 ausgebildet, durch deren Orientierung auch die Orientierung des Sägenblattes 14 bestimmt wird. Der Block 43 hat eine zentrale, in der Darstellung der Fig. 4 im Querschnitt rechteckige Ausnehmung 47, durch welche das Sägenblatt 14 in axialer Richtung hindurch­ tritt. Von dieser Ausnehmung 47 geht ein schmaler, nach außen hin randoffener Schlitz 48 aus, dessen recht­ winklig zur Symmetrieebene 46 - der vertikalen Längs­ mittelebene des Blockes 43 gemessene lichte Weite dem entlang des Fußkreises 49 gemessenen Abstand der Zähne 51 eines Zahnrades 52 entspricht, das fest mit dem Block 43, bei der Führungsvorrichtung 33 an dessen Unterseite be­ festigt ist und mit einer für den Orientierungsantrieb der Führungsvorrichtung 33 vorgesehenen Zahnstange 50 kämmt. Auch dieses Zahnrad 52 sowie die Lagerschalen 44 sind mit Längsschlitzen entsprechender lichter Weite ver­ sehen, die zum Zweck der Montage der Führungsvorrichtung 33 in miteinander fluchtende Anordnung bringbar sind. Dies ist erforderlich, damit das Sägenblatt 14 bezüglich der Führungs­ vorrichtung 33 in die in den Fig. 3 und 4 im einzelnen dargestellte Anordnung gebracht werden kann.
An dem Block 43 ist um eine rechtwinklig zur Längsmittel­ ebene 46 verlaufende Achse 53 eine Stützrolle 54 drehbar gelagert, die sich am Rücken 56 des Sägenblattes 14 gemäß der Darstellung der Fig. 3 im Uhrzeigersinn abwälzt, wenn dieses seine in Richtung des Pfeils 57 nach unten gerichtete Arbeitsbewegung ausführt.
Durch diese Stützrolle 54 - eine entsprechende Rolle ist auch bei üblichen Führungsvorrichtungen vorhanden - werden die auf das Sägenblatt 14 ausgeübten, aus der Vorschub­ bewegung des Werkstückes 18 resultierenden, in Richtung der Sägenblatt-Mittelebene wirkenden Kräfte aufgefangen.
Des weiteren sind an dem Block 43 zwei Führungsrollen 58 und 59 drehbar gelagert, die das Sägenblatt 14 gegen ein seitliches Ausweichen abstützen. Die Drehachsen 61 und 62 dieser beiden Führungsrollen 58 und 59 verlaufen parallel zueinander und sind mit dem aus der Fig. 3 ersichtlichen Verlauf um einen spitzen Winkel β gegen die horizontale, in der Darstellung der Fig. 2 durch die Ebene der Sägentischplatte 13 markierte Richtung geneigt.
Durch diese Neigung der Drehachsen 61 und 62 der Führungs­ rollen 58 und 59 ergibt sich, wenn das Sägenblatt 14 - zu seiner Orientierung in die jeweilige Schnittrichtung - tordiert wird, eine das Sägenblatt in Anlage seines Rückens 56 an der Stützrolle 54 drängende Kraft, wodurch gewähr­ leistet wird, daß das Sägenblatt 14, auch dann, wenn es frei läuft, das heißt nicht durch das Werkstück in Anlage mit der Stützrolle 54 gedrängt wird, in Anlage mit dieser bleibt.
Ein entsprechender Effekt kann auch mit Hilfe von kegelförmig gestalteten Führungsrollen erzielt werden, deren Drehachsen in der horizontalen Ebene liegen, je­ doch einen dem Kegelwinkel entsprechenden spitzen Winkel miteinander einschließen, wobei sich solche Kegelrollen mit ihrem dem kleineren Durchmesser aufweisenden Ende mehr in der Nähe der Zahnung und mit ihrer den größeren Durchmesser aufweisenden Ende der in der Nähe des Rückens 56 des Sägenblattes 14 abwälzen sollten, damit dieser rücktreibende Effekt eintritt.
Die obere Führungsvorrichtung 32 ist ihrem Aufbau nach der unteren Führungsvorrichtung 33 völlig analog, so daß auf ihre gesonderte Beschreibung verzichtet werden kann.
Die Orientierung der Führungsvorrichtungen 32 und 33 und diejenige des Tastkopfes 37 erfolgt mittels eines gestellfest angeordneten Antriebsmotors 63 mit zwei Antriebsritzeln 64 und 66, deren eines für den Orientierungsantrieb der oberen Führungsvorrichtung 32 und deren anderes für den Orientierungsantrieb der unteren Führungsvorrichtung 33 vorgesehen ist, wobei diese beiden Ritzel 64 und 66 auf einer einzigen, durch den seitlich auskragenden Teil 19 der Tischplatte 13 hindurchtretende Welle 67 sitzt, die durch eine hierfür vorgesehene Öffnung 68 der Sägentischplatte 13 hindurch­ treten. Das obere Antriebsritzel 64 des Antriebsmotors 63 kämmt mit einer in X-Richtung verlaufenden Zahnstange 50, die ihrerseits mit einer Orientierungs-Antriebszahnung 68 des Tastkopfes 37 kämmt. Des weiteren kämmt das obere Antriebsritzel 64 des Antriebsmotors 63 mit einer recht­ winklig zu der Zahnstange 50, das heißt in Y-Richtung verlaufenden Zahnstange 69, die wiederum in kämmendem Eingriff mit dem Orientierungs-Antriebszahnrad 52′ der oberen Führungsvorrichtung 32 kämmt.
Das untere Antriebsritzel 66 steht in kämmendem Eingriff mit einer Zahnstange 71, die - unterhalb des Sägen­ tisches 13 - parallel zu der Zahnstange 69 des oberen Orientierungs-Antriebes verläuft und ihrerseits mit dem Orientierungs-Antriebszahnrad 52 der unteren Führungs­ vorrichtung 33 kämmt. Die Zahnstangen 69 und 71 sind durch gestellfeste Gleitführungen 72 und 73 sowie gestellfest gelagerte Stützrollen 74 und 76 sowie 77, deren zweck­ mäßige Anordnung den Fig. 1 und 2 entnehmbar ist, gegen ein Ausrücken aus ihrem kämmenden Eingriff mit den Orientierungszahnungen des Tastkopfes 37 und der Führungs­ vorrichtungen 32 und 33 gesichert.
Die Bandsäge 10 gemäß den Fig. 1 und 2 eignet sich für eine Verarbeitung langgestreckt-brettförmiger Platten 29, zu deren Fixierung an dem Querwagen 28 Spannelemente 78 vorgesehen sind, die an einem Längs­ rand 79 der Platte 29 angreifen und diese mit ihrem anderen Längsrand 81 gegen Anschläge 82 des Querwagens 28 drängen. Der Kreuzwagen 21 hat in diesem Falle die Gestaltung eines "Portalwagens", dessen Längswagen an den in X-Richtung verlaufenden Längsrändern 83 und 84 des Sägentisches 13 geführt sein kann. Der X-Antrieb des Längswagens 27 und der Y-Antrieb des Querwagens 28 sind zweckmäßigerweise als Zahnstangen-Triebe ausgebildet.
Nach Aussägen eines Werkstückes 18 kann der Koordinaten­ wagen 21 in X-Richtung um die entsprechende Ausdehnung des Werkstückes "zurückgesetzt" und wieder an der Platte 29 festgelegt werden, so daß die Zeichnungsvorlage 38 pro X-Länge des Werkstückes nur einmal benötigt wird. In der in der Fig. 1 wiedergegebenen Gestaltung baut die erfindungsgemäße Bandsäge 10 in X-Richtung günstig klein, in der Y-Richtung muß der mögliche Verschiebeweg relativ zum Sägenblatt 14 der Breite der Platte 29 entsprechen.
In praxi bedeutet dies, daß die in Y-Richtung gemessene Breite des Sägentisches 13 etwa der doppelten Breite der verarbeitbaren Platten 29 entspricht.
Die Bandsäge 10 gemäß Fig. 1 eignet sich zwar für die Herstellung einer Vielzahl relativ kleiner Werkstücke 18 aus einer sehr langen, jedoch relativ schmalen Platte 29, die im wesentlichen für die Bearbeitung mittels der Säge 10 praktisch nur auf einer Tischfläche abgestützt sein muß, die wenig größer ist als die Werkstückfläche selbst, zuzüglich des von dem Koordinatenwagen 21 einge­ nommenen Flächenbereiches. Sie ist jedoch nicht dafür geeignet, Werkstücke mit einer Länge von mehreren Metern maßgenau zu bearbeiten.
Für diesen zweitgenannten Zweck eignet sich die in der Fig. 5, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bandsäge 10′, die nach demselben Grundprinzip aufgebaut ist und arbeitet wie die Bandsäge 10, sich von dieser jedoch dadurch unterscheidet, daß eine zu verarbeitende Platte 29, mit ihrer gesamten Längsseite 79′ am Koordinatenwagen 21′ festgelegt ist.
Soweit in der Fig. 5 dargestellte Funktionselemente mit denselben Bezugszeichen belegt sind wie in den Fig. 1 bis 4, soll dadurch auf ihre bauliche und funktionelle Analogie zu diesen Elementen hingewiesen und gleichzeitig auch auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile verwiesen sein, um Wiederholungen zu vermeiden.
Der wesentliche Unterschied der Bandsäge 10′ gemäß Fig. 5 gegenüber der Bandsäge 10 gemäß Fig. 1 besteht in der großflächigeren Ausführung des Maschinentisches 13, dessen in Y-Richtung gemessene Breite und dessen in X-Richtung ge­ messene Länge jeweils mindestens dem doppelten Wert der in derselben Richtung gemessenen Ausdehnung der Platte 29 entspricht, zuzüglich der Breite des Querwagens 28′, der sich hier praktisch über die gesamte Länge des Maschinentisches 13 erstreckt und mittels zweier Ritzel 86 und 87 , die mit Zahnstangen 88 und 89 kämmen, welche entlang der in Y-Richtung verlaufenden Querränder der Tischplatte 13 angeordnet sind, ange­ trieben ist, die an den Enden einer langgestreckten Welle 91 angeordnet sind, welche an dem Querwagen 28′ drehbar gelagert ist, wobei der Antriebsmotor 41 des Querwagens 28′ zusammen mit dem Querwagen 28′ verfahr­ bar ist und eines der beiden Ritzel - das Ritzel 87 - antreibt. An dem Querwagen 28′ ist der in X-Richtung hin- und her-verschiebbare Längswagen 27′ geführt und mittels des Antriebsmotors 42, dessen Antriebsritzel mit einer Längszahnung des Querwagens 28′. kämmt, antreibbar. Die Antriebs-Steuerung des Koordinaten­ wagens 21′ kann ebenfalls, wie bereits erwähnt, numerisch gesteuert oder nach dem Prinzip der Nachlauf­ steuerung erfolgen.
Eine für eine Nachlaufsteuerung geeignete Zeichnungsvor­ lage, die durch die Kontur 39′ repräsentiert ist, ist in diesem Falle auf einer Unterlagplatte 91 abgelegt, deren X-Ausdehnung derjenigen der Platte 29 entspricht.
Die Platte 29 wird bei der Bandsäge 10′ an einer Längsleiste 92 des Längswagens 27′ beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 93 befestigt, die über die Länge dieser Leiste 92 verteilt angeordnet sind und jeweils nur wenige Millimeter in die Platte 29 hinein­ ragen. Dadurch wird eine hinreichend sichere Fixierung der Platte 29 an dem Koordinatenwagen 21′ erzielt, vorausgesetzt jedenfalls, daß die Reibung zwischen der Platte 29 und dem Sägentisch 13 hinreichend gering ist, was z.B. dadurch erreicht werden kann, daß die Platte auf einem Druckluftpolster "schwimmt" oder über in die Tischplatte 13 eingelassene Kugelrollen an diesem Reibungsarm abgestützt ist.
Sowohl die Bandsäge 10 gemäß Fig. 1 und 2 als auch die Bandsäge 10′ gemäß Fig. 5 können so ausgelegt sein, daß eine Verarbeitung eines mehrere Platten 29 umfassenden Stapels möglich ist, wenn mehrere identische Werkstücke in einem Arbeitsgang aussägbar sein sollen.
Es versteht sich, daß anstelle einer Nachlaufsteuerung mittels eines fotoelektrischen Tastkopfes oder einer CNC-Steuerung auch eine "Handsteuerung" der Sägeblatt­ orientierung möglich ist, in welchem Falle die "Auf­ teilung" einer vorgegebenen Vorschubgeschwindigkeit in X- und Y-Komponente mittels eines Sinus-/Kosinus- Potentiometers erfolgt, das die "von Hand" vorgegebene Orientierung der Führungsvorrichtungen 32 und 33 er­ faßt und zu diesen Winkelfunktionen proportionale Steuersignale für die Ansteuerung der Koordinaten- Antriebsmotore 41 und 42 erzeugt.
Die Bandsägen 10 und 10′ gemäß den Fig. 1 und 5 zeichnen sich gegenüber Polarkoordinaten-gesteuerten Bandsägen durch eine erhebliche Vereinfachung des Aufbaues und Art der Ansteuerung aus. Sie übermitteln außerdem den Vorteil, daß wesentlich größere Rohmaterial-Platten 29 innerhalb eines Raumes vorgegebener Größe verarbeitet werden können.
Anhand der Fig. 6 und 7, auf deren Einzelheiten wiederum ausdrücklich verwiesen sei, werden nachfolgend Verfahrens­ weisen zum Aussägen eines Werkstückes mit beliebiger Kontur erläutert, wobei diese Verfahrensweisen den Einsatz einer erfindungsgemäßen Bandsäge 10 bzw. 10′ voraussetzen.
Zweck dieser Verfahrensweisen ist es hierbei, übermäßige Torsionen des Sägenblattes zu vermeiden bzw. auf einen Betrag zu beschränken, der in jedem Falle einen schonenden Betrieb der Säge gewährleistet.
Der Grundgedanke des Verfahrens besteht darin, wann immer die Torsion des Sägenblattes 14 dem Betrage nach einen relativ hohen Wert von z.B. 180° oder mehr erreicht, die Torsion des Sägenbandes 14 wieder zu verringern, bevor durch die Schnittführung ein nicht mehr tolerierbarer Wert der Sägenblatt-Torsion erreicht wird.
Die zu einer derartigen Reduzierung der Sägenblatt-Torsion erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen sind dabei die folgenden:
  • 1. Schnittführung außerhalb des Werkstückes 95 entlang einer schleifenförmigen Bahn 96, die, verglichen mit derjenigen Torsion, die das Sägenblatt 14 hatte, als es die Werkstück-Kontur 31 "verließ" zu einer Reduk­ tion der Torsion bzw. sogar zu einer Torsion im ent­ gegengesetzten Sinne führt.
  • 2. Anbringung von langlochförmigen Ausnehmungen 97 an außerhalb des Werkstückes 95 angeordneten Bereichen der Rohmaterial-Platte 29, wobei der Mindestbetrag der lichten Weiten solcher Ausnehmungen 97 deutlich größer ist als die Breite des Sägenblattes 14, so daß dieses innerhalb der jeweiligen Ausnehmung 97, nachdem es entlang einer von der Soll-Kontur 29 des Werkstückes wegführende Stich-Schnittbahn 98 in die Ausnehmung 97 gelangt ist, innerhalb dieser zur "Herausnahme" einer bestimmten Torsion gegen­ sinnig zu derselben verdreht und darüber hinaus in eine Ausgangsposition gebracht werden kann, aus der heraus der schon angefangene Werkstück-Konturen­ schnitt mit glattem Anschluß fortgesetzt werden kann.
Für das Werkstück 95 sei ohne Beschränkung der Allgemein­ heit, d.h. lediglich zum Zweck der Erläuterung, die aus der Fig. 6 ersichtliche Form vorausgesetzt, mit insge­ samt zwölf geradlinigen Abschnitten 101 bis 112 seiner Außenkontur 31, die über konvex gekrümmte Außeneckenab­ schnitte 113 bzw. konkav gekrümmte Inneneckabschnitte 114 mit glatter Krümmung, rechtwinklig zueinander verlaufend, paarweise aneinander anschließen.
Zum Zwecke der nachfolgenden weiteren Erläuterung sei vereinbart, daß diejenige Torsion, die das Sägenblatt erfährt, wenn es im Uhrzeigersinn um seine Längsachse 34 verdreht wird, positiv gezählt wird und demgemäß eine Torsion des Sägenblattes im Gegenuhrzeigersinn negativ gezählt wird, wobei die Torsion in Winkelgraden bezüg­ lich derjenigen Ebene 116 angegeben wird, die durch den torsionsfreien Zustand des Sägenblattes 14 ausgezeichnet ist, wobei mit dieser Ebene auch diejenigen Verlaufs­ ebenen des Sägenblattes 14 zusammenfallen, wenn diesem Torsionen aufgeprägt sind, die - positiven oder negativen - ganzzahligen Vielfachem vom 180° entsprechen.
In den Fig. 6 und 7 ist das Sägenblatt 14 jeweils durch einen kurzen, in dünnen Linien umrandeten Pfeil dargestellt, dessen Pfeilspitze die Zahnung 40 des Sägenblattes 14 repräsentiert. Dem torsionsfreien Zu­ stand des Sägenblattes entspricht dessen Orientierung in die -X-Koordinatenrichtung. Durch die Orientierung dieses das Sägenblatt 14 repräsentierenden Pfeils ist somit die jeweilige Schnittrichtung angegeben. Durch die jeweils zu den Orientierungen des Sägenblattes 14 ent­ gegengesetzt gerichteten Pfeile 117 und 118 sind die Vorschubrichtungen eines Werkstückes 95 in der -X-Koordi­ natenrichtung bzw. der +X-Koordinatenrichtung und durch die Richtungspfeile 119 bzw. 121 die Vorschubrichtungen des Werkstückes 95 in der +Y-Koordinatenrichtung bzw. der -Y-Koordinatenrichtung angegeben.
Bei dem durch die Fig. 6 veranschaulichten Durchführungs­ beispiel des erfindungsgemäßen Säge-Verfahrens wird die Rohmaterial-Platte 29, die lediglich in abgebrochener Darstellung schematisch angedeutet ist, so bezüglich des Sägenblattes 34 orientiert und an dem Koordinaten­ wagen 21 bzw. 21′ festgelegt, das der erste geradlinige Abschnitt 101 der Werkstückkontur in der Ebene 116 ver­ läuft, die der torsionsfreien Orientierung des Sägen­ blattes 14 bzw. einer Torsion desselben von n · 180° (n=0, ...) entspricht.
Unter Berücksichtigung des Konturenverlaufs 31 des Werk­ stückes 95, der im Verlauf des Aussägens des Werkstückes dazu führt, daß dem Sägenblatt 34 eine zunehmende Torsion im Uhrzeigersinn, d.h. eine positiv gezählte Torsion auf­ geprägt wird, ist dem Sägenblatt 14 durch Torsion in Richtung des Torsion-Anzeigepfeils 122 eine Anfangs­ torsion von -180° erteilt. Während des Aussägens des Werkstückes 95 entlang des ersten geradlinigen Konturen­ abschnittes 101 erfolgt der Koordinatenwagen-Vorschub in der -X-Richtung 117. Während des Ausschneidens des an den ersten geradlinigen Konturenabschnitt 101 anschließenden konvex gekrümmten Eckabschnittes 113, über den der zweite geradlinige Konturenabschnitt 102 "rechtwinklig" an den ersten Konturenabschnitt 101 anschließt, reduziert sich die Torsion des Sägenblattes 14 auf -90°. Während der zweite geradlinige Konturenabschnitt 102 des Werkstückes 95 ausge­ sägt wird, wird dieses bzw. die Rohmaterial-Platte 29 in der +Y-Koordinatenrichtung 119 verschoben. Beim Übergang des Sägenschnittes von dem zweiten geradlinigen Konturen­ abschnitt 102 auf den dritten geradlinigen Konturenab­ schnitt 103, der, wiederum im Uhrzeigersinn, entlang des gemäß der Darstellung der Fig. 6 rechten, unteren konvexen Eckabschnittes 113 erfolgt, wird die Torsion des Sägen­ blattes 14 wiederum um 90° reduziert, d.h. das Sägen­ blatt 14 ist torsionsfrei, während der dritte geradlinige Konturenabstand 103 ausgesägt wird, wobei die Rohmaterial- Platte 29 in der +X-Richtung 118 verschoben wird.
Im weiteren Verlauf des Sägevorganges hat die Torsion des Sägenblattes 14, während der vierte geradlinige Konturen­ abschnitt 104 des Werkstückes 95 geschnitten wird, den Wert +90°, und, während der fünfte geradlinige Abschnitt 105 der Werkstückkontur gesägt wird, den Wert +180°, da diese Konturenabschnitte 104 bzw. 105 jeweils "im Uhrzeigersinn" an den zuvor ausgesägten Konturenabschnitt 103 bzw. 104 über die konvex gekrümmten Eckabschnitte 113 aneinander anschließen.
Da bei dem zur Erläuterung gewählten Gestaltungsbeispiel des Werkstückes 95 auch der sechste geradlinige Konturen­ abschnitt 106 und der siebte geradlinige Konturenab­ schnitt 107 desselben jeweils "im Uhrzeigersinn" an den zuvor auszusägenden Konturenabschnitt 105 bzw. 106 an­ schließen, ergäbe sich für das Sägenblatt 14, während der siebte geradlinige Konturenabschnitt 107 geschnitten wird, eine Torsion von +360°.
Davon ausgehend, daß eine derartige hohe, Torsion des Sägen­ blattes 14 nicht zweckmäßig ist, wird, spätestens nach dem Übergang des Sägenschnitt-Vorganges von dem fünften gerad­ linigen Konturenabschnitt 105 auf den sechsten geradlinigen Konturenabschnitt 106 - erfindungsgemäß - in einem "außer­ halb" des Werkstückes 95 liegenden Bereich der Rohmaterial- Platte 29 eine Schnittführung vorgesehen, durch die eine Änderung der Torsion des Sägenblattes 14 dahingehend er­ zielt wird, daß diese - dem Betrage nach - kleiner als ein Schwellenwert bleibt, der mit einer hinreichenden Langzeit-Standfestigkeit der Bandsäge 10 bzw. 10′, die natürlich durch die Torsionsbelastung ihres Sägenblattes 14 reduziert wird, noch verträglich ist.
Es kann davon ausgegangen werden, daß die bei einer Band­ säge 10 bzw. 10′, wie vorstehend erläutert, auftretenden Torsionsbelastungen bei Verwendung der handelsüblichen Sägenblätter dann ohne weiteres hingenommen werden können, wenn die Torsion des Sägenblattes dem Betrage nach einen Schwellenwert von 270° nicht nennenswert überschreitet.
Dieser Schwellenwert wurde anhand umfangreicher Versuche unter Verwendung verschiedener Sägenblatt-Fabrikate er­ mittelt.
Um zu vermeiden, daß beim Durchführungsbeispiel gemäß Fig. 6 die Torsion des Sägenblattes 14 beim Übergang vom sechsten geradlinigen Konturenabschnitt 106 zu dem siebten gerad­ linigen Konturenabschnitt 107 auf einen unzulässig hohen Wert von, beim dargestellten Durchführungsbeispiel 360°, anwächst, ist vorgesehen, daß in dem nicht zum Werk­ stück 95 gehörenden Bereich der Rohmaterial-Platte 29 eine 360°-Schnittschleife 96 im Gegenuhrzeigersinn durch­ laufen wird, die von dem sechsten geradlinigen Konturen­ abschnitt 106 ausgeht und wieder zu diesem, mit tangentialem Anschluß an einer zuvor schon geschnittenen Stelle des Konturenabschnittes 106, zurückführt.
Beim dargestellten, speziellen Erläuterungsbeispiel wird hierdurch die Torsion des Sägenblattes 14, nachdem sie beim Übergang vom fünften geradlinigen Konturenab­ schnitt 105 zum sechsten geradlinigen Konturenab­ schnitt 106 der Werkstückkontur einen Wert von +270° erreicht hatte, auf eine Torsion von -90° geändert, so daß sich beim Ausschneiden des siebten geradlinigen Konturenabschnittes 107, der im Uhrzeigersinn an den sechsten geradlinigen Konturenabschnitt 106 anschließt, für das Sägenblatt 14 die Torsion 0°, d.h. Torsions­ freiheit, ergibt. Dasselbe Ergebnis - Torsionsfreiheit des Sägenblattes beim Ausschneiden des siebten gerad­ linigen Konturenabschnittes - hätte auch dadurch erzielt werden können, daß eine in der Fig. 6 gestrichelt ange­ deutete, von dem fünften Konturenabschnitt 105 ausgehende 360°-Schnittschleife 96′ im Gegenuhrzeigersinn durch­ laufen worden wäre.
Im weiteren Schnittverlauf nimmt die Torsion des Sägen­ blattes 14, sobald der neunte geradlinige Konturenab­ schnitt 109 erreicht ist, den Wert -180° an. Da noch zwei weitere, jeweils im Gegenuhrzeigersinn rechtwinklig aneinander anschließende geradlinige Konturenabschnitt 110 und 111 folgen, mit deren Ausschneiden ein betragsmäßiges Anwachsen der Sägenblatt-Torsion auf 360° verknüpft wäre, bevor die Torsion wieder abnähme, muß noch einmal eine Torsionsänderung vorgenommen werden, die beim dargestellten, speziellen Erläuterungsbeispiel durch eine von dem neunten geradlinigen Konturenabschnitt 109 ausgehende und zu diesem zurückführende weitere, insgesamt mit 124 bezeichnete, Schnittschleife erzielt wird. Auch durch das Durchlaufen dieser Schnittschleife 124 wird insgesamt eine Änderung der Torsion des Sägenblattes 124 um 360° erzielt. Dabei wird die Torsion des Sägenblattes von -180° auf +180° geändert.
Die eine Änderung der Torsion des Sägenblattes 14 im positiven Änderungssinne vermittelnde Schnittschleife 124 umfaßt einen von der Schnittkontur 109 wegführende 90°- Umlenkabschnitt 126, auf dem die Torsion des Sägenblattes 14 noch einmal im negativen Änderungssinne "zunimmt". An diesen Abschnitt 126 schließt sich eine erste, "positive" 270°- Änderungsschleife 127 an, die über eine parallel zu dem geradlinigen Konturenabschnitt 109 des Werkstückes 95 verlaufende Schnittbahn 128 an eine zweite +270°-Änderungs­ schleife 129 anschließt, welche ihrerseits wiederum über einen 90°-bogenförmigen Anschlußschnitt 131 glatt an den weiterführenden Teil des neunten geradlinigen Konturen­ abschnittes 109 anschließt, wobei dem Sägenblatt 14 nach dem Durchlaufen der weiteren Schnittschleife 124 eine positive Torsion von +180° aufgeprägt ist. Hiernach kann das Werkstück 95 mit dem angegebenen Konturenverlauf vollends ausgeschnitten werden, ohne daß zur betrags­ mäßigen Torsionsbegrenzung des Sägenblattes weitere Schnittschleifen vorgesehen werden müssen.
Eine die Durchführung des Konturenschnittes insgesamt in einem fortlaufenden Säge-Arbeitsgang ermöglichende Tor­ sionsanpassung des Sägenblattes 14 an den Verlauf der Kontur 31 des Werkstückes 95 dahingehend, daß die Torsion des Sägenblattes dem Betrage nach höchstens etwa 270° wird, kann in weiterer Ausgestaltung des erfindungsge­ mäßen Säge-Verfahrens dadurch erzielt werden, daß die Rohmaterial-Platte 29 in einem Bereich, in dem ansonsten eine oder mehrere Schnittschleifen durchzuführen wären, mit einer - langlochförmigen - Ausnehmung 97 versehen ist, deren Längsmittelebene parallel oder annähernd parallel zu dem geradlinigen Konturenabschnitt 109 verläuft. Die rechtwinklig zu dem geradlinigen Konturen­ abschnitt 109 bzw. zur Längsmittelebene 132 gemessene lichte Weite w der Ausnehmung 97 ist etwas, z.B. um 20% größer als die zwischen dem Rücken 56 des Sägenblattes 14 und der Einhüllenden 34′ seiner Zähne 40 gemessene Breite b desselben.
Der seitliche Abstand des dem geradlinigen Konturenab­ schnitt 109 benachbarten Längsrandes 133 der langloch­ förmigen Ausnehmung 97 von dem genannten Konturenab­ schnitt 109 entspricht mindestens dem Krümmungsradius r des Stich-Schnittstückes 98, entlang dessen das Sägen­ blatt 14 von dem geradlinigen Konturenabschnitt 109 weg - unter Veränderung seiner Torsion um -90° - in die Aus­ nehmung 97 einführbar ist.
Die parallel zu der Längsmittelebene 132 der Langloch- Ausnehmung gemessene Ausdehnung l ihrer zu der Längs­ mittelebene 132 parallelen Längsränder 133 und 134 ist mindestens gleich der Summe der Radien r des Stich­ Schnittstückes 98 und eines Anschluß-Schnittstückes 136, entlang dessen das Sägenblatt 14 - aus der Ausnehmung 37 heraus - wieder mit glattem Anschluß an die Schnittkon­ tur 109 des Werkstückes 95 heranführbar ist, zuzüglich der Breite b des Sägenblattes 14, wobei die Krümmungs­ radien des Stich-Schnittstückes 98 und des Anschluß- Schnittstückes 136 denselben Wert r haben.
Die entlang der Längsmittelebene 132 gemessene Ausdehnung der Langloch-Ausnehmung 97 ist ins­ gesamt um die lichte Weite w derselben größer als die Ausdehnung l ihrer geradlinig verlaufenden Längsränder 133 und 134, wobei der halbe Wert der lichten Weite w dem Krümmungsradius der "Querränder" 137 bzw. 138 der Lang­ loch-Ausnehmung 97 entspricht.
bei dieser Gestaltung der Ausnehmung 97 kann das Sägen­ blatt 14, während die Rohmaterial-Platte in der +X-Richtung 118 um die Länge l, verglichen mit der Bewegungsrichtung, mit der das Werkstück 29 zum Aussägen des geradlinigen Konturen­ abschnittes 109 bewegt wird, "zurückgeschoben" wird, um +540° tordiert werden, wobei die Torsion des Sägenblattes innerhalb des lichten Raumes der Langloch-Ausnehmung und das Zurückver­ setzen der Rohmaterialplatte in der +X-Richtung 118, verglichen mit dem anhand der Fig. 6 erläuterten Durchführungsbeispiel, wesentlich schneller erfolgen können als die Ausführung der Schnittschleifen 96 oder 124, bei denen mit der - notwendigerweise begrenzten - Schnittgeschwindigkeit verhältnismäßig lange Schnittkonturen durchlaufen werden müssen.
Es kommt hinzu, daß sich das Abfallstück 139 nach dem Durchlaufen des Anschlußschnittes 136 wesentlich leichter von dem Plattenmaterial lösen kann als die beim Durch­ laufen der Schnittschleifen 96 bzw. 124 gemäß Fig. 6 entstehenden Abfallstücke 141 bzw. 142, 143 und 144, da das beim Durchführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ent­ stehende Abfallstück 139 leicht in die Ausnehmung 97 hinein ausweichen kann.
Sowohl die Durchführung der Schleifenschnitte 96 und 124 gemäß Fig. 6 als auch die in eine Langloch-Ausnehmung 97 hineinführende Stich-Schnitt-Bahn 98 und die aus der Aus­ nehmung 97 herausführende Anschluß-Schnitt-Bahn 136 sowie die Relativbewegung, welche das Werkstück 29 gegenüber dem Sägenblatt 14 erfährt, während dieses sich innerhalb der Langloch-Ausnehmung 97 befindet, können Nachlauf-gesteuert werden, d.h. durch Verfolgung einer Zeichnungslinie mittels des Tastkopfes 37 einer Nachlauf-Steuereinrichtung der anhand der Fig. 1 geschilderten Art, wobei jedoch im Falle des Durchführungsbeispiels gemäß Fig. 7 die Zeich­ nungsvorlage Markierungen enthalten muß, bei deren "Erkennung" durch den Tastkopf 37 ein Steuerbefehl zur tordierenden Verdrehung des Sägenblattes um den erforderlichen Betrag ausgelöst wird.
Diesbezüglich geeignete Möglichkeiten der numerischen Steuerung oder der Nachlaufsteuerung sind, für sich ge­ sehen, bekannt, so daß deren sinngemäße Ausnutzung bei den anhand der Fig. 6 und 7 erläuterten Verfahrens­ weisen dem Fachmann jederzeit möglich ist und daher eine Beschreibung im Detail nicht erforderlich erscheint.
Im Falle des Durchführungsbeispiels gemäß Fig. 7 muß je­ doch, falls die Bahnbewegung Nachlauf-gesteuert, d.h. durch Abtasten einer Zeichnungs-Vorlage 38 erfolgt, dafür gesorgt werden, daß das Erfassen der Stichschnitt-Kontur der Zeichnung durch den Tastkopf nicht zu einer "Wieder­ holung" der für die Torsionsveränderung vorgesehenen Be­ wegungsbahn führt, was aber z.B. dadurch vermieden werden kann, daß mit dem Ein- oder Abschalten des Torsions- Antriebs ein Signal ausgelöst wird, durch das, allgemein ausgedrückt, eine Wiederholung der Stich-Schnitt-Bewegung vermieden wird.
Mit den anhand der Fig. 6 und 7 dem Grundgedanken nach erläuterten Verfahrensweisen, deren sinngemäße Anpassung an eine vorgesehene Werkstückkontur dem Fachmann hiernach ohne weiteres möglich ist, können auf einfache Weise Werkstücke beliebiger Form rationell und präzise aus Rohmaterial-Platten 29 ausgesägt werden.
Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Aussägen eines Werkstückes 95 mit "scharfkantigen" Eckbereichen benutzt werden kann. Beispielsweise kann an­ stelle des konvex gekrümmten Außeneckabschnittes 113 der Fig. 6 dort eine "scharfkantige" Außenecke 113′ erzielt werden, wenn anstelle der 360°-Schleife 96′ lediglich, wie strichpunktiert angedeutet, eine 270°-Schleife 96′′ durchgeführt wird.
Des weiteren versteht es sich, daß in sinngemäßer, steuerungs­ technisch nur geringfügig aufwendigerer Abwandlung des er­ findungsgemäßen Verfahrens auch scharfkantige Innenecken erzielt werden können, wenn in deren unmittelbarer Nähe eine zur Aussparung 134 gemäß Fig. 7 analoge Aussparung vorgesehen ist, in der gleichsam die Schnittrichtung des Sägenblattes "umgekehrt" werden kann, wobei dann die Schnitte jeweils bis in die Innenecke 114′ hineingeführt werden, wie in der Fig. 7 ebenfalls gestrichelt angedeutet.
Eine zweckmäßige Gestaltung eines Inneneckabschnittes 114′ kann auch, wie ebenfalls der Fig. 7 für die Innenecke, an der die geradlinigen Konturenabschnitte 109 und 110 des Werkstückes aneinander anschließen, entnehmbar darin bestehen, daß das Werkstück hier schon vorbereitend mit einer Bohrung 141 versehen worden ist, deren Durchmesser größer ist als die Breite des Sägenblattes 14 und deren Anordnung so getroffen ist, daß sich die die Konturenab­ schnitte 109 und 110 repräsentierenden Geraden innerhalb dieser Bohrung 141 - in der "Ecke 114′ - schneiden.
Abschließend sei noch auf einige Gestaltungsvarianten der Bandsäge 10, insbesondere ihrer Führungsvorrichtungen 32 und 33 eingegangen, die teilweise alternativ zu den schon anhand der Fig. 3 und 4 erläuterten Gestaltungen, teil­ weise in Kombination mit diesen, vorgesehen werden können.
Anstelle von kreisscheibenförmigen oder zylindrisch-ring­ förmiger Führungsrollen 58 und 59, wie den Fig. 3 und 4 entnehmbar, können, wie in der Fig. 8 vereinfacht, schematisch dargestellt, auch kegelstumpfförmig gestaltete Führungsrollen 58′ und 59′ verwendet werden, deren Dreh­ achsen 61′ und 62′ dann zweckmäßigerweise in einer rechtwink­ lig zu der vertikalen Längsmittelebene des Sägenblattes 14 verlaufenden, horizontalen Ebene liegen und sich, etwa im Bereich der Zahnung des Sägenblattes, schneiden, wobei die dem Durchmesser nach kleineren Enden der Kegelrollen 58′ und 59′ an deren der Zahnung 40 des Sägenblattes 14 zuge­ wandten Seite angeordnet sind. Auch derartige Kegel­ rollen 58′ und 59′ vermitteln den Effekt, das Sägen­ blatt 14 in Anlage mit der sich an seinem Rücken 56 abwälzenden Stützrolle 54 zu halten.
Diese Stützrolle 54 ist, unabhängig von der Gestaltung der Führungsrollen 58 und 59 bzw. 58′ und 59′ zweckmäßiger­ weise justierbar angeordnet, damit sie, für den Fall, daß die Bandsäge mit Sägenblättern unterschiedlicher Breite benutzt wird, jeweils in präzise Anlage mit dem Bandrücken 56 gebracht werden kann. Zusätzlich zu einer hierfür mindestens erforderlichen horizontalen Verschieb­ barkeit der Stützrolle 54 kann es dabei auch zweckmäßig sein, wenn diese zusätzlich vertikal, d.h. in Bandlängs­ richtung, verstellbar ist. Die diesbezüglich erforder­ lichen Justier- und Feststellmittel, die nach gängigen konstruktiven Prinzipien verwirklicht sein können, sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Desgleichen sollte der seitliche Abstand der Drehachsen 61 und 62 der Führungsrollen 58 und 59 bzw. der schräg zu­ einander verlaufenden Drehachsen 61′ und 62′ der Kegel­ rollen 58′ und 59′ einstellbar sein, um den zwischen den jeweiligen Führungsrollen verbleibenden Spalt genau an die Dicke des Sägenblattes 14 anpassen zu können.
Vorteilhaft kann es weiter sein, wenn insbesondere die Führungsrollen 58 und 59, deren Abwälzbereich deutlich "schmäler" sind als das Sägenblatt 14 derart justierbar sind, daß diese Abwälzbereiche an die jeweils günstigsten, streifenförmigen Bereiche des Sägenblattes 14 gelegt werden können, vorzugsweise in die Mitte zwischen dem Bandrücken 56 und der Zahnung 40 des Sägenblattes 14. Auch die hierfür geeigneten, nach gängigen konstruktiven Prinzipien realisierbaren Justiereinrichtungen sind, der Einfachheit halber, nicht eigens dargestellt.

Claims (24)

1. Bandsäge zum Aussägen von Werkstücken aus Roh­ materialplatten, z.B. Holz-, Preßspan-, Sperr­ holz- bzw. Tischlerplatten oder aus Kunststoff­ platten, entlang einer der Form des Werkstückes entsprechenden, geschlossenen Kontur, mit einem in sich geschlossenen, bandförmigen Sägenblatt, das über eine oberhalb des Sägentisches, auf dem die Rohmaterialplatte ihre Arbeits-Vorschubbe­ wegungen ausführt, und über eine unterhalb dieses Sägentisches angeordnete Sägenbandrolle läuft und mittels einer derselben angetrieben ist und im Arbeitsbereich durch eine Öffnung des Sägen­ tisches hindurchtritt, mit einer Vorschubvorrich­ tung, mittels derer die Rohmaterialplatte relativ zum Sägenblatt mit vorgebbarer Vorschubgeschwindig­ keit auf dem Sägentisch verfahrbar ist, und mit einer Steuereinrichtung, mittels derer die Orientie­ rung der in der Sägenschnitt-Ebene verlaufenden Relativbewegungen der Rohmaterialplatte und des Sägenblattes entsprechend der Soll-Kontur des auszusägenden Werkstückes steuerbar sind, wobei das Sägenblatt oberhalb des Arbeitsbereiches so­ wie unterhalb des Sägentisches mittels je einer Führungsvorrichtung gegen ein Ausweichen in Richtung der Vorschubbewegung, einerseits, und gegen ein seit­ liches Abweichen von der für den konturgerechten Ver­ lauf des Sägenschnittes erforderlichen Anordnung des Sägenblattes, andererseits gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtungen (32 und 33) gemeinsam um eine in einem geringen, maximal etwa der halben Breite des Sägenblattes (14) entsprechenden Abstand von der Linie (34′), entlang derer sich die Spitzen der Zähne des Sägenblattes (14) im Sägebetrieb bewegen und parallel zu dieser Linie (34′) verlaufenden Achse (34) innerhalb eines mindestens 90° umfassenden Winkelbereiches, d.h., bezogen auf eine mit torsionsfreiem Zustand des Sägenblattes (14) verknüpfte Neutralstellung desselben um mindestens 45° im Uhrzeigersinn sowie um mindestens 45° im Gegenuhr­ zeigersinn, drehbar sind, und daß die Vorschubvorrich­ tung (21) als Koordinatenwagen ausgebildet ist, mittels dessen die Rohmaterialplatte (29) in zwei voneinander ver­ schiedenen, vorzugsweise rechtwinklig zueinander verlaufen­ den, X- und Y-Koordinatenrichtungen (22, 23 und 24,26) derart verfahrbar ist, daß die aus der Relativbewegung der Rohmaterialplatte (29) zu der Schnittkante des Sägen­ blattes (14) resultierende Außenkontur (31) des Werk­ stückes (18), abgesehen von tolerierbaren Abweichungen, der Soll-Kontur des Werkstückes (18) entspricht.
2. Bandsäge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich, innerhalb dessen die Orientierung des Sägenblattes (14) bezüglich seiner Neutralstellung veränderbar ist, insgesamt mindestens 360° umfaßt.
3. Bandsäge nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (34), um welche die Führungs­ vorrichtungen (32 und 33) gemeinsam drehbar sind, innerhalb der Bandbreite des Sägenblattes zwischen der Einhüllenden (34′) der Zahnung (40) und der Längsmittelebene des Sägenblattes (14) verläuft.
4. Bandsäge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (34), um welche die Führungs­ vorrichtungen (32 und 33) gemeinsam drehbar sind, innerhalb eines Toleranzbereiches von ± 1 mm mit der Einhüllenden (34′) der Zahn­ spitzen der Zähne (40) des Sägenblattes (14) zusammenfällt.
5. Bandsäge nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (34), um die die Führungsvorrich­ tungen (32 und 33) drehbar sind, in der senkrecht zu den Drehachsen der Sägenbandrollen (11 und 12) verlaufenden Mittelebene des Sägenblattes (14) zwischen der Zahnung (40) und dem Rücken (56) des Sägenblattes (14) verläuft.
6. Bandsäge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (34), um welche die Führungsvor­ richtungen (32 und 33) drehbar sind, in der rechtwinklig zu den Drehachsen der Sägenband­ rollen (11 und 12) verlaufenden Mittelebene des Sägenblattes (14) liegt.
7. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtungen (32 und 33) je eine Stützrolle (54) haben, die um eine recht­ winklig zur Bewegungsrichtung des Sägenblattes (14) verlaufende Achse (53) drehbar ist und sich am Rücken (56) des Sägenblattes (14) abwälzt, sowie zwei seitlich von dem Sägenblatt (14) angeordnete Führungsrollen (58 und 59) umfaßt, die sich an den seitlichen Längsflächen des Sägenblattes (14) abwälzen, wobei die Drehachsen (62) dieser seit­ lichen Führungsrollen (58 und 59), mit zueinander parallelem Verlauf, um einen spitzen Winkel gegen die Ebene des Sägentisches (13) geneigt sind.
8. Bandsäge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel β den die durch die Drehachsen (61 und 62) der beiden seitlichen Führungsrollen (58 und 59) markierte Ebene mit der Ebene des Sägentisches (13) einschließt, zwischen 5° und 30°, vorzugsweise zwischen 5° und 15° beträgt.
9. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtungen (32′ und 33′) je eine Stützrolle (54) haben, die sich am Rücken (56) des Sägenblattes (14) abwälzt, sowie zwei seitlich vom Sägenblatt (14) angeordnete Führungsrollen umfaßt, die sich an den seitlichen Längsflächen des Sägen­ blattes (14) abwälzen, wobei diese seitlichen Führungs­ rollen als Kegel-Rollen (58′ und 59′) ausgebildet sind, deren Drehachsen in einer rechtwinklig zu der - verti­ kalen - Längsmittelebene des Sägenblattes verlaufenden - horizontalen - Ebene liegen und sich unter dem Kegel­ winkel (b′) schneiden, wobei die dem Durchmesser nach kleineren Enden der Kegelrollen (58′ und 59′) an deren der Zahnung des Sägenblattes (14) zugewandten Seite angeordnet sind.
10. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei die Führungsvorrichtungen je eine Stützrolle haben, die sich am Rücken des Sägenblattes abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen seitlicher Führungsrollen der Führungs-Vorrichtungen (32 und 33) parallel zur Ebene des Sägentisches (13) verlaufen, und daß das Sägen­ blatt (14) an mindestens einer seiner beiden Längs­ flächen mit einer Rille versehen ist, mit der eine Ringrippe der an dieser Längsfläche des Sägenblattes (14) sich abwälzenden Führungsrolle in Eingriff steht.
11. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Abstand der Führungsrollen (58 und 59; 58′ und 59′) einstellbar ist.
12. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die am Rücken (56) des Sägenblattes (14) ab­ wälzbare Stützrolle (54) justierbar, d.h. mindestens horizontal verschiebbar und in der für die Abwälzung geeigneten Position ihres Lagers feststellbar ist.
13. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung als Kreuzwagen (21) ausgebildet ist, der einen an den seitlichen Längsrändern (83 und 84) des Sägentisches (13) in X-Richtung (22, 23) hin- und her-verschiebbar geführten und antreibbaren Längswagen (27) und einen an diesem in Y-Richtung (24, 26) hin- und her-verschiebbar geführten und antreibbaren Querwagen (28) umfaßt, wobei der Querwagen (28) an einer den Sägentisch (13) in lichtem Abstand überquerenden Brücke des Längswagens (27) ange­ ordnet und dadurch seinerseits in einem lichten Abstand von der Oberseite des Sägentisches (13) gehalten ist, der größer ist als die größte Dicke einer Rohmaterialplatte oder eines Stapels von Rohmaterialplatten (29), die mit der Säge (10) bearbeitet werden kann bzw. können und daß der Querwagen (28) mit an den seitlichen Rändern der zu bearbeitenden Rohmaterialplatten (29) ansetzbaren Haltevorrichtungen, insbesondere Klemmvorrichtungen (78) versehen ist, mittels derer die Rohmaterialplatten (29) lösbar an dem Querwagen (28) fixierbar sind. (Fig. 1).
14. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung als Koordinatenwagen (21) ausgebildet ist, mit einem an einem Längswagen (27), der parallel zu den Längsrändern (83 und 84) des Sägentisches (13) in X-Richtung (22, 23) hin- und her-verschiebbar und antreibbar ist, in Y-Richtung (24, 26) hin- und her-verschiebbaren und antreibbaren Querwagen (28), an dem die zu bearbeitenden Roh­ materialplatten (29) festlegbar sind und dadurch die Bewegungen des Querwagens (28) mit ausführen.
15. Bandsäge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Querwagen (28) an einem den Sägentisch (13) in lichtem Abstand überquerenden Brückenteil des Längswagens (27) angeordnet und dadurch seinerseits in einem lichten Abstand von der Oberseite des Sägentisches (13) gehalten ist, der größer ist als die größte Dicke einer Rohmaterialplatte (29) bzw. eines Stapels von Rohmaterialplatten, die mit der Bandsäge (10) gleichzeitig bearbeitet werden können, und daß der Querwagen (28) mit an den seitlichen Rändern der zu bearbeitenden Rohmaterialplatten (29) ansetzbaren Haltevorrichtungen, insbesondere Klemm­ vorrichtungen (78) versehen ist, mittels derer die Rohmaterialplatten (29) lösbar an dem Querwagen fixierbar sind (Fig. 1).
16. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung als Kreuzwagen (21′) ausgebildet ist, der einen Längswagen (27′) und einen Querwagen (28′) umfaßt, wobei der Quer­ wagen, daß dieser Längswagen (27′) eine in X-Richtung verlaufende Anschlagleiste hat, an der eine Rohmaterialplatte (29) mit ihrer Längsseite festlegbar ist, und daß die in Y-Richtung gemessene Breite des Sägentisches und dessen in X-Richtung gemessene Länge mindestens der doppelten Breite und Länge des zu bearbeitenden Werkstückes entsprechen (Fig. 5).
17. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Vorschubbewegungen und des Verlaufs der Schnittkontur eine numerisch ge­ steuerte Vorschub-Antriebseinheit (CNC-Steuereinheit) vorgesehen ist, die die Vorschubgeschwindigkeiten der Rohmaterialplatte (29) in X- und Y-Richtung derart steuert, daß die Geschwindigkeit der Bahn­ bewegung der Rohmaterialplatte (29) bzw. des Werkstückes (18), die aus der Überlagerung der X- und Y-Bewegungen des Längs- und des Querwagens resultiert, konstant ist und in Abhängigkeit vom Ort des Eingriffes zwischen dem Plattenmaterial und dem Sägenblatt (14) dieses über eine Antriebs­ vorrichtung, mit der die Führungsvorrichtungen (32 und 33) drehbar sind, in Schnittrichtung bzw. Konturen-Verlaufsrichtung orientiert.
18. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Bahnbewegung der Rohmaterial­ platte (29) bzw. des Werkstückes (18) eine foto­ elektrische Nachlauf-Steuereinrichtung (37, 64, 41, 42) vorgesehen ist, welche die Orientierung der Kontur (39) einer Zeichnungsvorlage (38) abtastet und die Bahn­ bewegung der Rohmaterialplatte (29) bzw. des Werk­ stückes (18) derart steuert, daß die Vorschub­ bewegungen, die aus der Überlagerung von X- und Y-Bewegungen resultieren, insgesamt eine konstante Vorschubgeschwindigkeit der Rohmaterialplatte (29) entlang einer der Kontur (39) der Zeichnungsvor­ lage (38) entsprechenden Bahn ergeben.
19. Bandsäge nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Verfolgung der Zeichnungskontur (39) resultierende Drehbewegungen eines Tastkopfes (37) der fotoelektrischen Nachlauf-Steuereinrichtung mittels einer Zahnstangen-Antriebsvorrichtung in gleichsinnige Drehbewegungen der Führungsvorrich­ tungen (32 und 33) umgesetzt werden.
20. Bandsäge nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangen-Antriebseinrichtung eine Zahn­ stange (67) umfaßt, die mit einer Orientierungs- Zahnung (68) des Tastkopfes (37) einerseits und andererseits mit einem Antriebsritzel (64) eines Antriebsmotors (63) kämmt, dessen Drehbewegungen durch Ausgangssignale eines Sinus-/Kosinus- Potentiometers steuerbar sind, die für die Orientierung des Tastkopfes (37) charakteristisch sind, und daß eine mit dem Antriebsritzel (64) des Antriebsmotors (63) einerseits und andererseits mit einem Orientierungszahnrad (52′) der oberen Führungsvorrichtung (32) kämmende Zahnstange (69) sowie eine mit einem weiteren Antriebsritzel (67) des Antriebsmotors (63) einerseits und andererseits mit einem Orientierungszahnrad (52) der unteren Führungsvorrichtung (33) kämmende Zahnstange (71) vorgesehen sind, wobei die Durchmesser der Orientierungszahnung (68) des Tastkopfes (37) und der Orientierungs-Zahnräder (52′ und 52) der Führungsvorrichtungen (32 und 33) denselben Wert haben.
21. Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Orientierung der Führungsvorrichtungen (32 und 33) mittels einer vom Benutzer betätigbaren Einstellvorrichtung kontinuierlich veränderbar ist, während die Vorschub-Steuereinrichtung die Roh­ materialplatte - vorzugsweise mit konstanter Vor­ schubgeschwindigkeit - entlang einer der Form des Werkstückes (18) entsprechenden Bahn bewegt.
22. Verfahren zum Aussägen eines Werkstückes aus einer Rohmaterial-Platte unter Verwendung einer Bandsäge nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Torsion des Sägenbandes (14) auf einen Wert beschränkt wird, der kleiner ist als 360°, mindestens aber 270° be­ trägt und daß die Bahn der Relativbewegungen von Werkstück (95) und Sägenband (14) Torsions-Kompen­ sationsschleifen umfaßt, bei deren Durchlaufen eine Torsionsänderung des Sägenbandes (14) um 360° eintritt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die 360°-Änderung der Torsion des Sägenbandes (14) innerhalb einer Aus­ nehmung (97) der Rohmaterial-Platte (29) erfolgt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (97) als Langloch ausgebildet ist, dessen parallele Längs­ ränder parallel zu einem Konturenabschnitt des Werk­ stückes (29) verlaufen, wobei die in Schnittrich­ tung gemessene Länge dieser Längsränder (133 und 134) der Ausnehmung (97) sowie die rechtwinklig dazu ge­ messene lichte Weite der Ausnehmung mindestens der Breite des Sägenblattes (14) entsprechen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9307181U1 (de) * 1993-05-07 1993-09-23 Interholz Technik GmbH, 79108 Freiburg Bandsaegeblattfuehrung
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US8245616B2 (en) * 2006-03-24 2012-08-21 Marvel Manufacturing Company, Inc. Rotating blade guide assembly

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