DE19500083A1 - Verfahren zum Ablängen von Profilstäben durch Sägen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ablängen von Profilstäben durch Sägen. Das Ablängen durch Sägen ist ein sehr häufig vorkommen­ der Vorgang. Dabei wird stangenförmiges Material in eine Spannvor­ richtung eingespannt und die mit mäßiger Geschwindigkeit umlaufende Säge gegen das Material gedrückt. Bei schwierigem Material, z. B. festen bzw. zähen Stählen, muß das Sägeblatt gekühlt werden. Ferner ist eine Kühlung bei höherer Sägegeschwindigkeit erforderlich. Insgesamt sind übliche Vorrichtungen jedoch relativ langsam. Für größere Teilserien wird üblicherweise das Sägen verlassen und statt dessen ein Drehautomat verwendet, in dem die Stangen abgestochen werden. Drehautomaten sind selbständig arbeitende Drehmaschinen mit einer oder mehreren Arbeitsspindeln, bei denen Schaltung und Vor­ schub von Kurven oder anderen mechanischen, plasmatischen, hydrauli­ schen oder elektrischen Elementen gesteuert wird. Drehautomaten eignen sich vor allem für Massen- und Großserienfertigungen. Früher besaßen die Drehautomaten ausschließlich eine Kurvensteuerung. Zeitgemäße Drehautomaten besitzen eine CNC-Technologie. Die CNC- Technik soll zusammen mit dem gleichzeitigen Einsatz mehrerer Werkzeuge für kurze Bearbeitungszeiten und niedrige Stückkosten sorgen. Ferner soll eine gleichbleibend hohe Werkstückqualität, optimale Korrekturmöglichkeit, schnelle Inbetriebnahme bei Wieder­ holaufträgen und hohe Flexibilität durch schnelles Umrüsten mit voreingestellten Werkzeugen gesichert sein.

Derartige Fertigungen sind besonders auf die Automobilindustrie zugeschnitten. Dort kommen überdimensionale Stückzahlen vor. Für jedes Automobil sind z. B. eine Vielzahl von Hülsen zu fertigen. Die Hülsen kommen vor als Abstandshülsen in Getrieben und als Teile in Rohrgestängen.

Die Erfindung hat sich auch die Aufgabe gestellt, Massenteile für die Automobilindustrie zu fertigen. Dabei will die Erfindung am Ablängen der Stangen durch Sägen festhalten. Dazu bietet sich an, die Sägegeschwindigkeit zu erhöhen und die Stangen mit einem automa­ tischen Vorschub zu bewegen. Gleichwohl sind auf diesem Wege kaum die Geschwindigkeiten und Bearbeitungszeiten von automatischen Drehmaschinen zu erreichen. Hinzu kommt, daß die hohen Sägegeschwindigkeiten vor allem bei widerstandsfähigem Material zu einem starken Verschleiß des Sägeblattes führen. Es ist auch zu beachten, daß die Säge bei übermäßigem Andruck zu einem Verwinden und regelmäßigen Schnitten neigt.

Schließlich sind Grate zu berücksichtigen, die beim Sägen entstehen. Es ist zwischen unterschiedlichen Ursachen zur Gratbildung zu unterscheiden. Die eine Ursache ist das unvollständige Abreißen von Materialspänen. Kurz vor dem vollständigen Durchtrennen des Stangen­ materials besteht ein Steg, der einseitig abreißen kann, wenn er von der Säge erfaßt wird. Der am anderen Teil verbleibende Steg bildet einen mehr oder weniger scharfen Grat, der aus verschiedenen Gründen unerwünscht ist. Neben der Unfallgefahr hindert der Grat nachfolgen­ de Überarbeitungs- und Verarbeitungsschritte.

Eine andere Gratbildung entsteht bei stumpfen Sägezähnen und hoher Anpreßkraft. Der Grat kann als Quetschgrad bezeichnet werden. Seine Abmessungen sind regelmäßig kleiner als der vorher erläuterte Grat.

Die Erfindung hält trotz dieser erläuterten Probleme am Ablängen durch Sägen fest. Nach der Erfindung wird eine ausreichend kurze Bearbeitungsdauer beim Ablängen dadurch erreicht, daß gleichzeitig mehrere Sägeblätter eingesetzt werden, die einen der gewünschten Teilelänge entsprechenden Abstand voneinander haben. Mit jeder Verdoppelung der Anzahl der Sägeblätter halbiert sich die auf ein einzelnes Teil entfallende anteilige Bearbeitungszeit der Maschine, ohne daß die Sägegeschwindigkeit erhöht werden muß.

Wahlweise wird die Gratbildung dabei dadurch verhindert, daß das Werkstück am Anfang des Sägens in eine langsame Drehung versetzt wird. Langsame Drehung heißt im Sinne der Erfindung eine Umdrehungs­ zahl von 10-100 Umdrehung/min. Durch die langsame Umdrehung des Werkstückes wird in das Werkstück eine umlaufende Nut eingesägt, bevor es zu einem Durchsägen kommt. Die Nut hat vorzugsweise eine Tiefe von 0,1-2 mm. Die Drehung wird mittels geeigneter, drehbe­ weglicher Spannfutter erzeugt, in die das Werkstück an den Enden eingespannt wird. Nach dem Einarbeiten der Nut wird das Werkstück vorzugsweise in einer Ruhelage durchtrennt.

Die verschiedenen Sägeblätter sind vorzugsweise auf einer gemeinsa­ men Welle angeordnet. Zwischen den Sägeblättern befinden sich Abstandshülsen, die den Abstand der Sägeblätter bestimmen. Die Länge der Abstandshülsen entspricht der Länge der gewünschten Teile.

Einem ggf. erforderlichen seitlichen Überstand der Sägezähne kann dadurch Rechnung getragen werden, daß die Sägeblätter an der Berüh­ rungsfläche mit den Abstandshülsen einen Bund aufweisen, der eine dem Überstand entsprechende Dicke besitzt. Wahlweise können für den Überstand auch zusätzliche Abstandsringe verwendet werden.

Die gemeinsame Welle ist zugleich als Antriebswelle ausgebildet. Dazu eignet sich eine Keilverbindung zwischen den Sägeblättern und der Welle. Im übrigen ist es von Vorteil, die Sägeblätter auf der Welle zu verspannen. Dazu ist an mindestens einem Wellenende ein Schraubgewinde und ein geeigneter Gewindering vorgesehen.

Je größer die Anzahl der Sägeblätter ist, desto länger ist die Welle. Dann, wenn die Wellenlänge beim notwendigen Andruck der Sägeblätter zu einer unerwünschten Biegung führt, ist zwischen den Sägeblättern ein zusätzlicher Andruck vorgesehen. Der Andruck wird vorzugsweise mittels geeigneter Hebel erreicht, die zwischen den Sägeblättern auf die Welle bzw. die Abstandshülsen drücken. Durch geeignete Gleitmaterialien wird die dabei auftretende Reibung auf ein erträgliches Maß reduziert.

Die Andruckhebel sind entsprechend dem Maß der Biegung der die Sägeblätter tragenden Welle wahlweise unterschiedlich einstellbar. Vorzugsweise sitzen die Andruckhebel auf einer gemeinsame Welle mit weiteren Hebeln, in denen die die Sägeblätter tragende gemeinsame Welle gehalten ist.

Während des eigentlichen Sägevorganges erleichtern Andruckfinger, welche das Stangenmaterial einspannen, den Sägevorgang.

Das Widerlager für die Einspannung des Stangenmateriales bildet mit besonderem Vorteil eine Einrichtung, die im Querschnitt ein Winkel­ profil aufweist. Das Winkelprofil bildet die Werkstückauflage und besitzt vorzugsweise eine Ablaufschräge, von der die abgelängten Teile nach Lösen der Finger selbständig herunterrollen oder heruntergleiten. Als Neigungswinkel der Ablaufschräge reicht in der Regel ein Winkel von wenigen Grad bis 30 Grad aus.

Es ist auch von Vorteil, wenn der die Werkstückauflage bildende Winkel ein stumpfer Winkel ist. Dann ist die Werkstückauflage besonders gut zugänglich.

Im Sinne der Zugänglichkeit sind die Finger zur Werkstückhalterung vorzugsweise oberhalb der Werkstückauflage mit einer gemeinsamen Welle schwenkbeweglich gehalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.

Fig. 1 zeigt ein Rohr 1 als abzulängendes Stangenmaterial. Das Rohr 1 liegt in einer Werkstückauflage 2 auf. Die Werkstückauflage 2 ist in Abständen mit Schlitzen 3 versehen, die sicherstellen, daß Sägeblätter 4 trotz großen Umfanges das Rohr 1 durchtrennen können. Die Sägeblätter 4 sind auf einer gemeinsamen Welle 5 gelagert. Die Welle 5 ist zugleich Antriebswelle. Die Antriebsbewegung wird in nicht dargestellter Weise über einem Getriebemotor erzeugt. Die Sägeblätter 4 haben einen durch Abstandshülsen 8 bestimmten Abstand voneinander. Im Ausführungsbeispiel sind vier Sägeblätter über der Länge der Rohre 1 vorgesehen. Die gemeinsame Welle 5 wird in Hebeln 6 schwenkbeweglich gehalten. Zur Schwenklagerung gehört eine Welle 7. Das Rohr 1 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zugleich an beiden Enden in Spannfuttern 11 mit Spannbacken 12 drehbeweglich gehalten. Die Spannfutter 11 werden zu Beginn des Sägevorganges in langsame Umdrehung, im Ausführungsbeispiel 20 UpM, versetzt. Dadurch wird beim Beginn des Sägevorganges zunächst umlaufend eine Nut in das Rohr 1 gesägt. Die Nuttiefe ist im Ausführungsbeispiel bei einer Wandstärke von 2 mm des Rohres 0,5 mm. Nach Einsägen der Nut werden die Spannfutter stillgesetzt und zwischen den Sägeblättern 4 mit Andruckfingern 9 gegen das Rohr 1 gedrückt. Die Andruckfinger 9 sitzen auf gemeinsamer Welle 10 und gewährleisten eine ausreichende Einspannung des Rohres und der abzulängenden Teile während des weiteren Sägevorganges.

Bei dem gesamten Sägevorgang wird eine Durchbiegung der Welle 5 mittels Druckhebel 13 verhindert, die mit den Hebeln 6 auf der Welle 7 sitzen und zwischen den Sägeblättern 4 auf die Welle 5 bzw. die Distanzhülsen 8 drücken. Zur Verminderung der Reibung sind die Druckhebel 13 mit geeigneten Gleitschalen versehen.

Nach dem Sägen und Lösen der Andruckfinger 9 können die entstandenen Einzelteile auf dem nach unten geneigten Schenkel der winkelförmigen Werkstückauflage abrollen. Der nach oben hinweisende andere Schenkel der Werkstückauflage bildet zusammen mit dem unteren Schenkel einen stumpfen Winkel und bietet eine max. Zugänglichkeit. Für die Zugäng­ lichkeit ist auch die in Fig. 1 dargestellte Anordnung der Andruck­ finger 9 mit oben gelagerter Welle 10 von Vorteil.

Aufgrund der vier vorgesehenen Sägeblätter fallen aus der erfin­ dungsgemäßen Säge gegenüber einer herkömmlichen Säge viermal so viele abgelängte Teile an. Zugleich verhindert die Einarbeitung der umlaufenden Nut eine Gratbildung.

Claims (14)

1. Verfahren zum Ablängen von Profilstäben durch Sägen, gekenn­ zeichnet durch gleichzeitigen Einsatz mehrerer Sägeblätter (4), die einen der gewünschten Teillänge entsprechenden Abstand voneinander aufweisen und/oder eine langsame Drehung des Profilstabes (1) am Anfang des Sägens.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrich­ tung, bei der die Sägeblätter (4) auf einer gemeinsamen Welle sitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung mit Abstandshülsen (8) zwischen den Sä­ geblättern (4).

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung mit einer Andruckeinrichtung zwischen den Sägeblättern (4).

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hebeln (13) als Andruckeinrichtung.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Welle (7) für die Hebel (13).

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung einer Werkstückauflage mit einer Ablaufschräge.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Winkels als Werkstückauflage.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Winkels mit eingearbeiteten Schlitzen für die Säge (4).

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines stumpfen Winkels.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-10, gekennzeichnet durch die Verwendung von Andruckfingern (9).

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, gekennzeichnet durch eine Drehzahl von 10-100 UpM für das Werkstück (1) am Anfang des Sägens.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Eindring­ tiefe von 0,1-2 mm während der Werkstückdrehung.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13, gekennzeichnet durch die Verwendung von Spannfuttern (11) für die Werkstückdrehung.