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Die Erfindung betrifft eine Sägemaschinen zum Sägen von Metallteilen, z. B. von
Metallstäben oder dgl . .
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Diejenigen Maschinen dieser Art, deren technische Entwicklung zur Zeit am weitesten
fortgeschritten ist, sind solche mit "horizontalem Bandsägeblatt". Es handelt sich
hierbei um Maschinen mit einer Arbeitseinheit, die über dem Maschinentisch zur
Aufnahme des zu sägenden Werkstücks so montiert ist, daß sie in vertikaler Richtung
bewegt werden kann. Diese bewegliche Arbeitseinheit besitzt zwei getrennte
Seitenteile, die zu beiden Seiten zweier vertikaler Führungselemente liegen und als
Lager für zwei vertikal angeordnete Sägebandrollen zum Antreiben bzw. Umlenken des
Bandsägeblatts dienen. Letzteres ist ein endloses Band mit zwei horizontalen Trums,
die zwischen den Sägebandrollen verlaufen und von denen das eine das Arbeitstrum
des Bandsägeblatts bildet.
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Bei den aktuellen Maschinen dieses Typs bestehen die Elemente für die vertikale
Führung der beweglichen Arbeitseinheit aus zwei Säulen, deren Fuß auf dem
Maschinentisch befestigt sind. Das Chassis der beweglichen Arbeitseinheit besitzt
Muffen, die auf diesen Säulen gleiten können. Die beiden Seitenteile der beweglichen
Arbeitseinheit sind allerdings ausschließlich oben miteinander verbunden, damit nach
Maßgabe der Absenkbewegung der beweglichen Arbeitseinheit ein hinreichend großer
freier Zwischenraum verbleibt, in den das zu sägende Werkstück eingebracht werden
kann.
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Dies stellt einen schwerwiegenden Nachteil dar, weil sehr große Kompressionskräfte
in horizontaler Richtung auf das Chassis der Arbeitseinheit einwirken, die auf die
starke Spannung des Bandsägeblatts (je nach Querschnitt des Bandsägeblatts
zwischen 2 und 6 Tonnen) zurückzuführen sind. Diese Kräfte sind also bestrebt, das
Chassis der Arbeitseinheit zu verformen, und diese Verformung wird von den Lagern
der vertikalen Führungssäulen aufgenommen.
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Nun hängen letztere "in der Luft", weil sie nur an ihrem Fuß auf dem zugehörigen
Tisch montiert sind, während ihre oberen Ende voneinander unabhängig sind.
Außerdem befinden sich die Führungszonen der beweglichen Arbeitseinheit oberhalb der
Position des Arbeitstrums des Bandsägeblatts.
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Diesen Nachteilen kann nur durch eine sehr starre Konstruktion begegnet erden, da
anders die Gefahr einer Verformung der beweglichen Arbeitseinheit und der vertikalen
Führungssäulen nicht vermieden werden kann. Dies bedingt den Einsatz extrem
schwerer Teile und erfordert eine sehr präzise Bearbeitung. Dies wiederum führt zu
sehr hohen Herstellkosten für Maschinen dieses Typs.
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Maschinen der beschriebenen Art haben außerdem eine Reihe von weiteren
Nachteilen, die ebenfalls auf die derzeit gebräuchliche Konzeption zurückzuführen sind. Es
handelt sich im einzelnen um folgende Nachteile:
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a) der hydraulische Zylinder, der die vertikalen Bewegungen der Arbeitseinheit
steuert, muß notwendigerweise gegenüber der Symmetrieachse der Arbeitseinheit
versetzt sein, damit Raum für die zu sägenden Werkstücke frei bleibt.
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b) für eine gute Funktion ist eine wirksame Schmierung der Lager der
Führungssäulen unerläßlich.
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c) da die Gleitbahnen der Einspannvorrichtung auf dem Maschinentisch
montiert sind, der unter dem Arbeitstrum des Bandsägeblatts liegt, befinden sie sich im
Bereich der Sägespäne und des Schneidschmiermittels.
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d) Wegen des Raums, den der über dem Arbeitstrum des Bandsägeblatts
liegende Teil der Arbeitseinheit benötigt, ist die Anbringung eines vertikalen
Einspannsystems für den Schnitt eines Pakets von Stangen mit Schwierigkeiten verbunden.
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Durch US-A-2 898 669 ist eine Sägemaschine bekannt, die den letzten der hier
aufgezählten Nachteile in einem gewissen Maß verringert. Bei dieser Maschine sind
die beiden getrennten Seitenteile gleitbar auf vertikalen Säulen montiert, deren untere
Enden an dem Maschinengestell befestigt sind. Dabei sind die Seitenteile durch eine
Traverse miteinander verbunden, die unter dem Maschinentisch verläuft. Dies
ermöglicht einen kompakteren Aufbau der Maschine.
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Die Seitenteile werden mit Hilfe hydraulischer Winden bewegt, die auf beiden Seiten
der beweglichen Arbeitseinheit angeordnet sind. Um ein Verkanten der Arbeitseinheit
zu verhindern, besitzt die Maschine außerdem einen Torsionsstab, der sich in einer
unter der Ebene des Maschinentischs liegenden Ebene erstreckt und an seinen Enden
Verbindungsstangen trägt, die die beiden Seitenteile miteinander verbinden.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer horizontalen
Bandsägemaschine, deren Konzept sich von demjenigen nach US-A-2 898 669 so unterscheidet,
daß sie eine einfachere und noch leichtere und damit kostengünstigere Konstruktion
ermöglicht und die verschiedenen anderen Nachteile beseitigt, die oben aufgezählt
wurden.
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Zu diesem Zweck ist die Sägemaschine gemäß der Erfindung im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Säulen Teil der beweglichen Arbeitseinheit sind und jede Säule in zwei
lagern gleitet, die durch eine Hülse miteinander verbunden sind, deren Fuß auf dem
Maschinentisch befestigt ist,
- daß die erste horizontale Traverse mit den unteren Enden der Säulen fest verbunden
ist,
- und daß eine zweite horizontale Traverse, die die beiden Seitenteile der beweglichen
Arbeitseinheit miteinander verbindet, mit den oberen Enden der Säulen in der Weise
fest verbunden ist, daß das Chassis der Arbeitseinheit einen ersten geschlossenen
Rahmen bildet.
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Unter diesen Bedingungen kann das Chassis als leichte Konstruktion ausgeführt
werden, da es die großen auf die Spannung des Bandsägeblatts zurückzuführenden
Kräfte aufnehmen kann, ohne daß es sich verformt. Aus demselben Grund können die
vertikalen Führungshülse und ihre Befestigungselemente sehr viel leichter ausgebildet
sein, als dies zuvor möglich war, weil sie keinen Beanspruchungen mehr ausgesetzt
sind, die über das Chassis der beweglichen Arbeitseinheit übertragen werden.
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Nach einem anderen Merkmal der Maschine gemäß vorliegender Erfindung sind die
oberen Enden der vertikalen Führungshülsen selbst durch eine feststehende
horizontale Traverse fest miteinander verbunden. Dies ermöglicht eine sehr starre
Konstruktion.
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Nach einem weiteren Merkmal der Maschine gemäß vorliegender Erfindung dient die
zwischen den oberen Enden der vertikalen Führungshülsen vorgesehene Traverse als
Lagerung für die oberen Enden der Spannbacken zum Einspannen des zu sägenden
Werkstücks, während die unteren Enden der Spannbacken frei sind. Dies entspricht
einer Umkehrung der üblichen Montage für diese Backen. Durch diese Umkehrung
wird vermieden, daß die Gleitführungen im Bereich der Sägespäne und des
Schneidschmiermittels liegen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Maschine gemäß vorliegender Erfindung ist die
Anordnung so getroffen, daß das obere horizontale Trum des Bandsägeblatts das
Arbeitstrum bildet und das horizontale Rücklauftrum unterhalb des Maschinentisches
zur Aufnahme des zu sägenden Werkstücks liegt. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß
die bewegliche Arbeitseinheit so abgesenkt werden kann, daß die Führungszonen im
Inneren der vertikalen Hülsen annähernd auf der Höhe des Arbeitstrums des
Bandsägeblatts nicht deutlich darüber liegen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Bandsägemaschine gemäß der Erfindung
ergeben sich im Verlauf der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Diese
nimmt auf die anliegenden Zeichnungen Bezug. Darin zeigen
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Fig. 1 eine Vorderansicht einer Bandsägemaschine gemäß der Erfindung,
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Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine,
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Fig. 3 eine Draufsicht,
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Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht entsprechend der Linie IV-IV von Fig. 3 in
anderem Maßstab und
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Fig. 5 eine Draufsicht eines speziellen Details der Maschine.
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Die dargestellte Maschine besitzt einen festen Maschinentisch 1 für die Aufnahme
des zu sägenden Werkstücks, z. B. eines Metallstabs 2, der auf einer Zwischenplatte 3
ruht. Die Platte des Maschinentischs wird von Füßen 4 getragen und ragt mit einem
ihrer Endbereiche, der mit 5 bezeichnet ist, freitragend über diese Füße hinaus.
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Über diesem Endbereich befindet sich eine insgesamt mit 6 bezeichnete
Arbeitseinheit, die in vertikaler Richtung bewegbar montiert ist.
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Die Führungselemente dieser Arbeitseinheit bestehen aus zwei vertikalen Hülsen 7,
die mit ihren Füßen zu beiden Seiten des für das zu sägende Werkstück 2
vorgesehenen Raums auf dem Tisch befestigt sind. Die oberen Enden der beiden Hülsen sind
durch eine horizontal. Traverse 8 miteinander verbunden. Die feste Verbindung dieser
einzelnen Teile kann durch eine Anzahl von vertikalen Spannstäben bewerkstelligt
werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
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Die Führung der beweglichen Arbeitseinheit 6 durch die vertikalen Hülsen 7 wird
durch zwei vertikale Säulen 10 ermöglicht. Diese sind Teil der Arbeitseinheit und sind
im Innern von an beiden Enden der Hülsen vorgesehenen Lagern 11 gleitbar montiert
sind. Die oberen und unteren Enden der Säulen sind an zwei horizontalen Traversen
12 und 13 befestigt, von denen die eine oben und die andere unten angeordnet ist.
Diese beiden Traversen verbinden die beiden Seitenteile 6a und 6b der beweglichen
Arbeitseinheit miteinander, die als Lager für eine Sägebandrolle 14a für den Antrieb
bzw. eine Sägebandrolle 14b für die Umlenkung des Bandsägeblatts 15 dienen. Das
Chassis der beweglichen Arbeitseinheit 6 bildet somit einen geschlossenen Rahmen.
Es sei hier darauf hingewiesen, daß die untere horizontale Traverse 13 des Chassis
unterhalb des Maschinentisches 1 liegt (s. Fig. 1 und 4).
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Die beiden Sägebandrollen 14a und 14b liegen in ein und derselben vertikalen Ebene
und sind um zwei horizontale Achsen 16a bzw. 16b drehbar montiert. Die erste dieser
beiden Sägebandrollen wird von einem Motor 17 angetrieben. Die Lager der zweiten
Sägebandrolle sind auf horizontalen Gleitführungen montiert. Eine Zylinder-
Kolbenanordnung 18 ermöglicht die Einstellung der gewünschten Spannung des
Bandsägeblatts.
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Gemäß einer weiteren Besonderheit der Maschine gemäß vorliegender Erfindung ist
die Anordnung so getroffen, daß das obere horizontale Trum 19 des Bandsägeblatts
das Arbeitstrum bildet. Zu diesem Zweck sind zu beiden Seite der Arbeitszone dieses
Trums Führungen 20 vorgesehen, die die entsprechend Zone des Blatts in eine
horizontale Position ausrichten können. Das untere Trum 21 des Bandsägeblatts
verläuft eben unterhalb des Maschinentisches 1 und bildet das Rücklauftrum.
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Dank dieser Anordnung befindet die bewegliche Arbeitseinheit 6 sich einer sehr viel
niedrigen Höhe als bei den Maschinen mit herkömmlicher Konzeption. Die
Führungszonen der beweglichen Arbeitseinheit in den Lagern der vertikalen Hülsen 7 liegen
unter diesen Umständen selbst etwa in Höhe des Arbeitstrums 19 des
Bandsägeblatts, was unter mechanischen Gesichtspunkten eine optimale Lösung darstellt.
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In der höchsten Ausgangsposition der beweglichen Arbeitseinheit, die in Fig. 1 in
durchgezogenen Linien dargestellt ist, befindet sich die untere Traverse 13
unmittelbar unter der Platte 1 des Maschinentisches. Die obere Traverse 12 liegt dann in
Abstand H über der Traverse 8, die die beiden vertikalen Führungssäulen 7
miteinander verbindet. Dieser Abstand H entspricht dem Hub der beweglichen Arbeitseinheit
während des Betrieb der Maschine. Die unteren Positionen 12a und 13a der beiden
Traversen 12 und 13 sind in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt.
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Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzen die vertikalen Säulen 10, die Teil der beweglichen
Arbeitseinheit 6 sind, in dem Teil, der sich ständig im Inneren der Führungshülsen 7
befindet, vorteilhafterweise eine Schulter 22. So können diese Führungshülsen als
hydraulische Winden dienen, die die bewegliche Arbeitseinheit 6 wieder anheben,
wenn sie ihre Absenkbewegung beendet hat. Die entsprechenden Abschnitte der
Säulen haben dabei die Funktion von Kolben. Zu diesem Zweck sind die Hülsen 7 mit
Öl gefüllt und über einen geeigneten Leitungskreis mit einer Rückführpumpe
verbunden, die das Anheben steuert. Dieser Leitungskreis besitzt ein (nicht
dargestelltes) Ventil zur Durchsatzbegrenzung, das bei einem Sägevorgang die
Abwärtsbewegung der beweglichen Arbeitseinheit steuert. Der Leitungskreis kann
selbstverständlich auch mit Sicherheitsvorrichtungen verbunden sein, wie sie in den beiden
Patentanmeldungen FR 83.19832 und 87.14438 beschrieben sind.
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Somit bilden die Führungshülsen 7 und die entsprechenden vertikalen Säulen 10
hydraulische Winden für das Wiederanheben der beweglichen Arbeitseinheit und zum
Bremsen ihrer Abwärtsbewegung. Diese Lösung hat außerdem den Vorteil, daß sie
eine automatische Schmierung der vertikalen Säulen 10 durch das in den
Führungshülsen 7 enthaltene Öl ermöglicht.
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Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht die horizontale Traverse 8, die die oberen
Enden der beiden Hülsen 7 miteinander verbindet, aus einer Platte, die als Lager für
das obere Ende der Spannbacken 23a und 23b der Einspannvorrichtung zum Fixieren
des zu sägenden Werkstücks 2 dient, wobei die unteren Enden der Backen frei sind.
Dies entspricht einer Umkehrung der üblichen Montageart der Spannbacken an einer
horizontalen Bandsägemaschine. Die auf einer Seite liegenden Spannbacken 23a
können feststehend angeordnet sein, während die Spannbacken 23b auf der
entgegengesetzten Seite in transversaler Richtung gleitbar montiert sind, so daß sie
durch eine Winde 24 betätigt und gegen das zu sägende Werkstück gespannt werden
können.
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Die Umkehrung der Montageart für die Spannbacken hat den Vorteil, daß die
Gleitführungen für ihre Einstellbewegung in einer saubereren Umgebung arbeiten, da sie
nicht mehr in dem Bereich der Sägespäne und des Schneidschmiermittels liegen.
Außerdem können diese Gleitführungen mit größerer Länge ausgeführt werden, so
daß ihre Führungsfunktion verbessert wird. Andererseits tendiert die Spannvorrichtung
aufgrund ihres funktionellen Spiels dazu, das zu sägende Werkstück 2 gegen den
Maschinentisch zu drücken, statt es anzuheben, wie dies bei den Maschinen mit
herkömmlicher Konzeption der Fall ist.
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Der Hauptvorteil der Maschine gemäß der Erfindung besteht indessen darin, daß das
Chassis ihrer beweglichen Arbeitseinheit aus einem geschlossenen Rahmen besteht,
der obere und untere Traversen besitzt. Auf diese Weise kann das Chassis ohne
Verformungsgefahr die auf die Spannung des Bandsägeblatts zurückzuführenden
großen Kräfte aufnehmen, denen es ausgesetzt ist. Infolgedessen kann das Chassis
sehr viel leichter konstruiert sein als bei den Maschinen mit herkömmlicher Konzeption.
Darüberhinaus können die von dem Maschinentisch getragenen feststehenden
Führungselemente, im vorliegenden Fall die vertikalen Säulen 7, sehr viel leichter
ausgebildet sein, da sie keinen Beanspruchungen ausgesetzt sind, die von dem
Chassis der beweglichen Arbeitseinheit herrühren. Das gleiche gilt für die Organe, mit
denen sie auf dem Maschinentisch befestigt sind. Dies alles trägt zu einer sehr viel
leichteren Konstruktion der Maschine gemäß vorliegender Erfindung bei und damit zu
einer Verringerung ihrer Herstellkosten im Vergleich zu denen der Maschinen mit
herkömmlicher Konzeption bei.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Maschine gemäß vorliegender Erfindung ist
die kreisförmige Metallbürste 25, die zur Reinigung der Zähne des Bandsägeblatts 15
am Ausgang der Schnittzone vorgesehen ist, so montiert, daß die Abnutzung der
Bürste automatisch kompensiert wird. Zu diesem Zweck wird die Drehachse der
Bürste von einem gekröpften Arm 27 getragen, der um eine Achse 28 drehbar
montiert ist und unter der Druckwirkung einer Feder 29 steht, die die Bürste unter
Druck gegen den Zahnrand des Bandsägeblatts 15 vorspannt. Anstelle einer
Rückholfeder kann auch ein Gegengewicht vorgesehen sein. Bei dem in Fig. 5 dargestellten
Beispiel wird so die Bürste 25 unter Druck gegen die Vorderseite der Antriebsrolle 14a
gehalten. Es ist allerdings auch möglich, die Bürste an jedem anderen Punkt der
Wegstrecke des Bandsägeblatts anzuordnen. Außerdem kann eine
Überwachungsvorrichtung vorgesehen sein, die die vollständige Abnutzung der Bürste 25
signalisiert und anzeigt, wenn ein Austausch erforderlich ist.