DE1217840B

DE1217840B - Innenlochsaegevorrichtung

Info

Publication number: DE1217840B
Application number: DET20496A
Authority: DE
Inventors: Erhard Becker; Dr Hans Awender; Johann Barth
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-07-24
Filing date: 1961-07-24
Publication date: 1966-05-26
Also published as: FR1327469A; GB1008083A; US3232009A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B28d

Deutsche KL: 8Od-2

Nummer: 1217 840

Aktenzeichen: T20496Ib/80d

Anmeldetag: 24. Juli 1961

Auslegetag: 26. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innenlochsägevorrichtung zum Abschneiden dünner Scheiben von einem Rohling aus insbesondere sprödem Werkstoff, z. B. Quarz, mit einer aus einem Hohlkörper und einem Klemmring bestehenden Sägeblatthalterung.

Es ist bereits ein Sägeverfahren zur Massenherstellung gleich langer Abschnitte, beispielsweise von Kettengliedern u. dgl., mittels einer Innenlochsäge bekannt, bei der das Werkstück von einem verhältnismäßig langsam rotierenden Kreissägeblatt mit Innenverzahnung durchschnitten wird.

Bei dieser älteren Vorrichtung dreht sich ein das Sägeblatt tragender Hohlkonus um eine waagerechte Achse, längs der das durchzuschneidende Werkstück zugeführt wird. Das Durchschneiden des Werkstückes wird dadurch bewirkt, daß der drehende Hohlkonus beim Sägen sich durch sein Eigengewicht allmählich senkt. Zum erneuten Durchschneiden des Werkstückes an anderer Stelle wird der Hohlkörper mittels eines Handgriffes nach oben bewegt und auf das Werkstück wieder aufgesetzt.

Neuerdings werden schnellaufende Innenlochsägen mit einem Sägeblatt, an dessen Innenumfang ein Saum von Diamantstaub aufgesintert ist, zum Herstellen von Halbleiter-, Piezokristall- sowie von Keramikplättchen verwendet. Diese Sägen laufen ebenfalls um eine waagerechte Achse, gestatten aber nur das Aufsagen des Materials in Kammform, wobei die Plättchen nach Beendigung der Sägeafbeit von dem Kamm abgebrochen werden müssen. Ein vollständiges Absägen von Plättchen ist unmöglich, da diese in den rotierenden Sägeblatt-Spannkopf hineinfallen und dort eventuell durch Herumschleudern zerbrochen werden würden. Durch diese losen Teilchen im Sägeblattkopf kann bei der hohen Umdrehungszahl des Kopfes eine Unwucht entstehen, die nicht nur den Sägeblattkopf, sondern auch die gesamte Säge gefährdet Um also mit Hilfe dieses Sägeverfahrens einen Präzisionsschnitt durchführen zu können, müßten entweder nach jedem Schnitt die Maschine stillgesetzt oder das Werkstück jeweils aus der Sägestellung herausgezogen werden. Hinzu käme der potentielle Winkelfehler eines Kristallplättchens, das nach dem Abbrechen auf der Fläche noch eine Erhebung aufweist, die weggeschliffen werden müßte.

Diese beiden bekannten Verfahren sowie die zu ihrer Durchführung benutzten Innenlochsägen erlauben also lediglich einen intermittierenden Betrieb mit Stillsetzung der Maschine zwischen den Arbeitsphasen.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegen-Innenlochsägevorrichtung

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Dr. Hans Awender, Berlin-Nikolassee;
Erhard Becker, Berlin-Lichtenrade;
Johann Barth, Berlin-Lichterfelde

den Erfindung nun darin, eine verbesserte Innenlochsäge der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die ein kontinuierliches, sehr genaues Abtrennen, insbesondere verhältnismäßig kurzer Abschnitte, beispielsweise von empfindlichen, teils auch spröden Werkstücken oder -stoffen, wie von Halbleiter- oder Quarzkristallen, bzw. Keramikblöcken, unter kontrollierbaren Bedingungen für die Serienfertigung ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sägeblatthalterung ein senkrechtes feststehendes Rohr kreisförmigen Querschnitts koaxial umschließt, dessen Durchmesser am oberen Ende größer als der der Sägeblattöffnung ist, und das an seinem unteren Ende mit einer Werkstückauffangvorrichtung versehen ist. Das obere Ende des feststehenden Rohres reicht bis dicht an das Sägeblatt heran.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der rotierende Hohlkörper und das feststehende Rohr zylindrisch, trichterförmig, stückweise trichterförmig und zylindrisch oder abgestuft zylindrisch ausgebildet sein.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Mittel zur Einleitung einer Spülflüssigkeit in das feststehende Rohr vorgesehen und so angeordnet sind, daß mit der Spülflüssigkeit gleichzeitig das Sägeblatt gekühlt und geschmiert . wird.

Diese verbesserte Innenlochsägevorrichtung hat gegenüber bekannten Vorrichtungen den wichtigen Vorteil, daß die hergestellten Abschnitte sofort für eine weitere Verarbeitung entnommen werden können, ohne die Säge anzuhalten oder diese zu gefährden.

Ausführungsbeispiele werden nunmehr an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

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In den Zeichnungen sind im Längsschnitt dar- F i g. 3 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform 222

gestellt in des Hohlkörpers 2, 22, wonach dieser zwar zylin-

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung, bei drisch geformt ist, jedoch dessen Oberteil 222&

der der drehbare Hohlkörper und das feststehende einen größeren Durchmesser als dessen Unterteil

Rohr zylindrisch ausgebildet sind, 5 222 c hat. Dieser Hohlkörper 222 kann aus einem

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfin- oder mehreren Stücken bestehen, wobei die Teile

dung, bei der Hohlkörper und Rohr trichterförmig 222 δ und 222 c auch lösbar miteinander verbunden

ausgebildet sind, sein können. In F i g. 3 ist noch eine bewährte Aus-

F i g. 3 eine bevorzugte weitere Ausführungsform führungsform der Lagerung für den Hohlkörper 2,

für den drehbaren Hohlkörper und eine für dessen io 22, 222 dargestellt. Das Oberteil 222 δ ist mit Radial-

Lagerung, bohrungen222α versehen. In Fig. 3 ist deutlich er-

F i g. 4 und 5 Beispiele für die verschiedenen Vor- kermbar, daß das Lager 30 als Festlager und das

richtungen zum Trennen des Schmiermittels von den Lager 40 als gleitendes Lager ausgebildet sind.

Abschnitten, Diese Lager entsprechen den Lagern 3, 4 der F i g. 1

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Entnahmevor- 15 und 2. Das Rohr kann bei dieser Ausführung des

richtung für die Abschnitte mit weiteren Trennvor- Hohlkörpers auch nach F i g. 1 oder 2 ausgeführt

richtungen für das Schmier- bzw. Spülmittel, sein.

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform für die Fig. 4 zeigt eine Trenn-oder Auffangvorrichtung

Lagerung des drehbaren Hohlkörpers. 23 für den im oberen Teil des Hohlkörpers 222 ab-

F i g. 1 und 2 zeigen die neue Innenlochsäge im 20 getrennten Sägeschlamm. Sie besteht aus einem an

Prinzip. . der Unterseite des Hohlkörperoberteils 222 & geform-

Mittels eines Klemmringes 1 ist das Sägeblatt 11 ten Sperrkranz 24, der sich nach außen verjüngt und

an dem oberen Ende eines um eine lotrechte Achse sich unterhalb der Radialbohrungen 222 a, durch die

drehbaren Hohlkörpers 2 befestigt. Das Sägeblatt 11 der Sägeschlamm nach außen tritt, nach unten in

besteht vorzugsweise aus einem dünnen Metallblech, 25 eine Wanne 25 erstreckt, an der ein Abfluß 26 für

dessen Lochkante in bekannter Weise mit einem den Sägeschlamm angebracht ist. Wie in F i g. 5 dar-

Diamantsaum 12 besetzt ist, der die Schneidüäche gestellt, können ähnlich geformte Ölfangvorrichtun-

darstellt. In dem kreisförmigen Ausschnitt befindet gen auch an den Lagern 3, 4, 30, 40 angebracht

sich ein von oben eingesetztes in Pfeilrichtung 15 be- _sein.

wegbares Werkstück 13, das fest in dem Werkstück- 30 F i g. 6 zeigt den unteren Teil der Innenlochsäge, halter 14 sitzt. Der Hohlkörper 2 hat in seiner ein- der das Rohr 6, 66 abschließt. Er besteht aus der fachsten Ausführungsform nach Fig. 1 zylindrische Trennvorrichtung 16, die eine wesentlich größere Gestalt und wird von den Kugellagern 3 und 4 ge- Querschnittsfläche als das Rohr 6, 66 hat. Unterhalb tragen. Auf dem Hohlkonus ist etwa in der Mitte des Rohres 6, 66 befindet sich in der Trennvorricheine mit Flanschen versehene Riemenantriebs- 35 tung 16 ein Auffangbehälter 17 für die erfindungsscheibe 5 aufgezogen, die mit einem Kraftüber- gemäß hergestellten Abschnitte. Der Boden des Betragungsmittel, wie einem Keilriemen, in Verbindung hälters 17 ist als Sieb ausgebildet. Der Behälter 17 steht. Der Hohlkörper 2 ist vorzugsweise am oberen j_st mit einer Griffvorrichtung versehen und durch die Ende mit Radialbohrungen 2 a zur Abschleuderung öffnung 18 in Pfeilrichtung bewegbar eingerichtet, des Sägeschlammes versehen. An dem Klemmring 1 40 Die Trennvorrichtung 16 ist am oberen Ende mit sind radial oder tangential gerichtete Bleche 44 an- über den Umfang verteilten Radialbohrungen 16 a gebracht, über denen eine Haube 45 angeordnet ist. versehen, über denen eine mit einer Absaugevorrich-Ihre Bedeutung wird später erklärt. tung 19 verbundene Ringleitung 19 α liegt. Der Boden

Im Innenraum des Hohlkörpers 2 ist ein bei Be- der Trennvorrichtung 16 ist trichterförmig und mit

trieb der Innenlochsäge feststehendes Rohr 6 koaxial 45 einer Schmiermittelabflußleitung 20 versehen, die zu

angeordnet. Das Rohr 6 ist nach Fig. 1 mit seinem einem Sammelbehälter21 führt,

unteren Ende auf einer lotrecht bewegbaren und Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-

mit einer Öffnung 9 α versehenen Trägerplatte 9 be- _rens wird die Innenlochsäge mittels der Kraftüber-

festigt. tragungsmittel 5 in vorzugsweise schnelle Umdrehung

Das Rohr 6 hat wie der Hohlkörper 2 etwa zylin- 50 versetzt. Dabei dreht sich der Hohlkörper 2, 22, 222 drische Gestalt. Im allgemeinen sind die Längen des _um das in Betrieb feststehende Rohr 6, 66.
Hohlkörpers 2 und des Rohres 6 etwa gleich und Nach einer gewissen Einlaufzeit wird das Werkgrößer als deren beider Durchmesser. Das Rohr ist stück 13 mittels einer (nicht dargestellten) Quervoran seinem oberen Ende mit über den gesamten Um- schubeinrichtung aus einer Öffnung des Sägeblattes fang verteilten, auf das Sägeblatt gerichteten Bohrun- ₅₅ 11 in Pfeilrichtung 15 bewegt, so daß das Werkstück gen 8 und mit einer ringförmigen hinter den Bohrun- von dem Diamantsaum 12 zerschnitten wird. Ein gen liegenden Schmiermittelzuführungsleitung 7 ver- Schmiermittel, vorzugsweise Öl, wird über die Zusehen, führungsleitung 7 durch die Bohrungen 8 gedrückt,

Gemäß F i g. 2 sind der Hohlkörper 22 und das wobei das Öl schräg von unten auf das rotierende

Rohr66 als Trichter ausgebildet. Im Gegensatz zur· 60 Sägeblatt auftritt. Hierdurch wird das Sägeblatt

Tragplatte 9 der F i g. 1 ist hier die Tragplatte 9 b als geschmiert.

feststehend angeordnet gezeigt. Das Rohr 66 ragt Das zuerst anfallende Sägemehl wird von dem Öl

durch die Öffnung der Tragplatte 9 & nach unten hin- erfaßt. Der sich somit bildende Sägeschlamm wird

durch und ist mittels der Einstellmuttern 10 lösbar durch Zentrifugalkraft längs der Unterseite des

befestigt. Zwecks sicherer Halterung und Führung 65 Sägeblattes 11 in Richtung zur Mantelfläche des

der Hohlachse sind die Muttern 10 kräftig ausgeführt. feststehenden Rohres 6, 66 bewegt.

Die übrigen Einzelheiten der Innenlochsäge ent- Das Rohr wird nun so eingestellt, daß sein oberes

sprechen denen der Fig. 1. Ende bis dicht an das rotierende Sägeblatt heran-

reicht. Die Einstellung kann beispielsweise mit den lösbaren Einstellmuttern 10 vorgenommen werden. Der zwischen dem oberen Ende des Rohres und dem rotierenden Sägeblatt verbleibende geringe Luftspalt wirkt als erste Trennvorrichtung, indem er so eingestellt wird, daß der Sägesehlamm gerade noch hindurchtritt, aber der bei fortschreitender Bewegung des Werkstückes 13 sich lösende Abschnitt 13 α längs der Unterseite axial nach außen bewegt und dann an der Mantelinnenfläche im wesentlichen von den durch die Bohrungen 8 tretenden Ölstrahlen nach unten gespült wird.

Sollen längere Abschnitte 13 α hergestellt werden, empfiehlt es sich, ein trichterförmiges Rohr 66 in den Hohlkörper 2, 22, 222 einzusetzen. In diesem Falle können die Abschnitte 13 a infolge ihres Eigengewichtes in das Rohr hineinfallen. Beim Fallen werden diese jedoch von der Innenfläche des trichterförmigen Abschnittes aufgefangen, von dem herablaufenden Öl erfaßt und durch dieses nach unten aus dem Rohr herausgespült.

Die herabgleitenden Abschnitte gelangen schließlich in den in der zweiten Trennvorrichtung 16, die das Rohr 2, 22, 222 unten abschließt, befindlichen Auffangbehälter 17. Da der Boden dieses Behälters als Sieb ausgebildet ist, wird in diesem das Öl von den Abschnitten 13 α abgetrennt und läuft längs der trichterförmigen Bodenplatte der Vorrichtung 16 durch die Leitung 20 in den Sammelbehälter 21. Mittels einer (nicht in Einzelheiten dargestellten) Absaugevorrichtung 19 wird der in der Trennvorrichtung auftretende Ölnebel über die Radialbohrungen 16 a und die Ringleitung 19 a abgesaugt.

Mit den in F i g. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsformen kann die Arbeitsweise der Innenlochsäge noch weiter verbessert werden. Die radial oder tangential auf dem Klemmring 1 angebrachten Bleche

44 bewirken einen Sog, der die aus der Sägeöffnung noch aufsteigenden Ölnebel in den von der Haube

45 umschlossenen Raum abführt. Überraschenderweise wurde nämlich gefunden,

daß die Trennvorgänge sehr wesentlich durch die in dem Hohlkörper 2, 22, 222 befindlichen Radialbohrungen 2 a verbessert werden können. Der bei der Drehung der Hohlkörper entstehende Sog unterstützt die Spülwirkung des Schmiermittels ganz beträchtlich.

Falls mehr oder schwererer Sägeschlamm anfällt, so wird der abgestufte, zylindrische Hohlkörper 222 benutzt. Bei diesem läßt sich in besonders vorteil- so hafter Weise an der Übergangsstelle zwischen dem breiteren Oberteil 222 b und dem schmaleren Unterteil 222c leicht als weitere Trennvorrichtung die in F i g. 4 dargestellte Ölfätzvorrichtung 23 einfügen. Der aus den Radialbohrungen 222 a austretende Ölschlamm gleitet infolge Zentrifugalwirkung an den Sperrkränzen 24 nach außen und unten in die Ölwanne 25, sammelt sich dort und läuft durch den Abfluß 26 ab. Solche den Ölfangvorrichtungen 23 entsprechende Ölfänger 27 mit Sperrkränzen können auch an den Lagern 3, 4, 30 und 40 angebracht sein, wodurch auch diese über längere Zeit sauber gehalten werden (F i g. 5).

Durch alle diese Maßnahmen entsteht der weitere Vorteil, daß die Innenlochsäge für längere Zeit ohne besondere Wartung laufen kann und die mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltenen Abschnitte als nicht versehmutzte, sondern nur mit etwas Öl bedeckte Zwischenprodukte für eine rasche Weiterverarbeitung erhalten werden,

Claims

Patentanspruches

1. Innenlochsägevorrjchtung zum Abschneiden dünner Scheiben von einem Rohling aus insbesondere sprödem Werkstoff, z. B. Quarz, mit einer aus einem Hohlkörper und einem Klemmring bestehenden rotierenden Sägeblatthalterung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägeblatthalterung (1, 2) ein senkrecht feststehendes Rohr (6, 66) kreisförmigen Querschnitts koaxial umschließt, dessen Durchmesser am oberen Ende größer als der der Sägeblattöffnung ist, und das an seinem unteren Ende mit einer Werkstückauffangvorrichtung versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des feststehenden Rohres (6, 66) bis dicht an das Sägeblatt (11) heranreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Hohlkörper (2, 22, 222) und das feststehende Rohr (6, 66) zylindrisch oder stückweise trichterförmig und zylindrisch ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Hohlkörper (222) abgestuft zylindrisch ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einleitung einer Spülflüssigkeit in das feststehende Rohr (6, 66) vorgesehen und so angeordnet sind, daß mit der Spülflüssigkeit gleichzeitig das Sägeblatt (11) gekühlt und geschmiert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Rohr an seinem oberen Ende mit über den gesamten Umfang verteilten, auf die Unterseite des Sägeblattes gerichteten Bohrungen (8) und mit einer Zuführungsleitung (7) für die Spülflüssigkeit versehen ist, die das Rohr ringförmig umschließt und in der die Bohrungen (8) münden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des feststehenden Rohres (6, 66) durch eine Werkstückauffangvorrichtung abgeschlossen ist, die neben einem ein Sieb aufweisenden Werkstückentnahmebehälter (17) einen Ablauf für die Spülflüssigkeit (20) und eine Spülmittelnebel-Absaugeinrichtung (19, 19 d) besitzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Hohlkörper (2, 22, 222) an seinem oberen Ende mit Radialbohrungen (2 a, 222 a) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Klemmring (1) des rotierenden Hohlkörpers radiale oder tangentiale Blechflügel (44) angebracht sind, über denen eine Haube (45) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem rotierenden Hohlkörper (2, 22, 222) Mittel zur Abschleuderung der mit Sägeschlamm verunreinigten Spülflüssigkeit vorgesehen sind, die

aus einem Schleuderkranz (24) und einer Auffangwanne (25) bestehen können.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Spülung der mit Sägeschlamm in Berührung kommenden Lager (30) des rotierenden Hohlkörpers vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager des rotierenden Hohlkörpers (2, 22, 222) als Luftkissenlager ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2713 339.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen