PONEMAYR, Helmut (Südhang 21/11, Allhartsberg, A-3365, AT)
Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern (1, 2) aus ei- ner Ausgangskomponente (30), die folgenden Schritte aufweisend:
a. Bereitstellen einer bandförmigen Ausgangskomponente (30) aufweisend zwei Trägerbandabschnitte (32, 34) die mit einem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt (36) verbunden sind;
b. Trennen der Ausgangskomponente (30) mittels eines Trennschnitts (42, 44) durch den Schneidmaterialabschnitt (36) in zwei Teilbänder (1, 2);
c. Zerspanen der Teilbänder (1, 2), so dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur (4) erhalten wird, wobei das Trennen und das Zerspanen als kontinuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern (1, 2), die folgenden Schritte aufweisend:
a. Bereitstellen von einem ersten Trägerband (32) und einem zweiten Trägerband (34);
b. Anordnen von Schneidsegmenten (38) zwischen den Trägerbändern (32, 34);
c. Verschweißen aufeinanderfolgender Schneidsegmente (38) abwechselnd mit dem ersten Trägerband (32) und dem zweiten Trägerband (34), so dass zwei Teilbänder (1, 2) entstehen; d. Zerspanen der Teilbänder (1, 2), so dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur (4) erhalten wird, wobei das Verschweißen und das Zerspanen als kontinuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß Anspruch 1, wobei die zwei Trägerbandabschnitte (32, 34) auf ganzer Länge mit dem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt (36) verschweißt sind.
4. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß Anspruch 1, wobei zum Trennen der Ausgangskomponente (30) ein konturnahes Schneiden mittels eines Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahls (110) durchgeführt wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Schweißnahtüberhöhung zwischen den Trägerbandabschnitten (32, 34) und dem Schneidmaterialabschnitt (36) oder zwischen den Trägerbandabschnitten (32, 34) und den Schneidsegmenten (38) entfernt wird, insbesondere durch Fräsen oder Schleifen.
6. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß Anspruch 2, wobei ein Streifen (40) aus einem Schneidwerkstoff zwischen zwei Trägerbänder (32, 34) angeordnet wird und ein Laser-, Wasser- oder Elekt- ronenstrahl (1 10) zum Trennen des Streifens (40) in Schneidsegmente (38) geführt wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zwei Teilbänder (1, 2) geführt und vor dem Zerspanen in Bezug zueinander aufgespreizt werden.
8. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß Anspruch 7, wobei eines der Teilbänder (1, 2) in Bezug zu dem anderen Teilband (2, 1) in z-Richtung aufgespreizt wird.
9. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändem gemäß Anspruch 7, wobei eines der Teilbänder (1, 2) in Bezug zu dem anderen Teilband (2, 1) in y-Richtung aufgespreizt wird.
10. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eines der Teilbänder (1, 2) in x-Richtung um
90° im Uhrzeigersinn gedreht wird und das andere der Teilbänder (2, 1) in x- Richtung um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.
1 1. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß An- sprach 10, wobei ein Längenausgleich der Teilbänder (1, 2) zum Ausgleich des Zahnversatzes (a) durchgeführt wird, so dass die Zerspanung beider Teilbänder (1, 2) parallel mit dem gleichen Werkzeug (100) erfolgt.
12. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Zerspanen aus einem oder mehreren
Vorschnitten und einem Endschnitt besteht.
13. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß Anspruch 12, wobei das Zerspanen ein lineares Verfahren eines Rundfräsers oder Rundschleifers (100) beinhaltet, wobei gleichzeitig die Zahnbrust (9) eines Zahnes (6) und der Zahnrücken (8) eines nachfolgenden Zahnes (6) bearbeitet werden.
14. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Werkzeug (100) zum Zerspanen mittels eines Werkzeugwechslers automatisch gewechselt wird.
15. Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Geschwindigkeit des Zerspanens die Geschwindigkeit des Trenn- und/oder Schweißschrittes bestimmt.
16. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, aufweisend einen Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl (110) zum Trennen und/oder ein Laser- oder Elektronenstrahl zum Verschweißen (115), und ein Werkzeug (100) zum Zerspanen.
17. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 16, aufweisend Führungsmittel (120) zum Führen, Aufspreizen und/oder Drehen der zwei Teilbänder (1, 2).
18. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 16 oder 17, aufweisend Längenausgleichsmittel (122) zum Umleiten eines Teüban- des (1, 2) im Bezug zu dem anderen Teilband (2, 1) zum Ausgleich des Zahnversatzes (a) zwischen den beiden Teilbändern (1, 2).
19. Sägebänder und Sägeblätter (1, 2) hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 15, wobei die Sägebänder oder Sägeblätter (1, 2) aus einem von zwei Teilbändern (1, 2) bestehen, die in einem kontinuierlichen Prozess in der gleichen Anlage getrennt und/oder geschweißt und durch Zerspanen mit einer Schneidkontur (4) versehen werden. |
Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern oder Sägebändern, eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens und Sägeblätter oder Sägebänder, die nach diesem Verfahren hergestellt sind.
2. Hintergrund der Erfindung
Zur Fertigung von Sägeblättern oder Sägebändern mit harten und verschleißfesten Zahnspitzenbereichen wird im Allgemeinen ein Verbundstahlblatt oder Verbundstahlband (Bimetallband) eingesetzt. An der Kante eines zähfesten, elastischen Trägerbandes aus Stahl ist ein Streifen aus einem Schneidwerkstoff angeschweißt oder angelötet.
Da diese Ausgangskomponente aus unterschiedlichen Werkstoffen besteht, ist sie auch unter der Bezeichnung Bimetallband oder Bimetallblatt bekannt. Aufgrund der Verwendung von beispielsweise Werkzeugstahl bzw. anderen Schneidwerk- Stoffen weisen die späteren Zahnspitzenbereiche der daraus gefertigten Sägeblätter bzw. -bänder eine höhere Verschleißfestigkeit auf und das Sägeblatt oder - band erreicht damit eine höhere Lebensdauer.
Zur Herstellung des Sägeblattes oder -bandes wird aus dem oben genannten Bi- metallband ein Zahnprofil bzw. eine Zahnkontur entsprechend dem späteren Sägeblattes oder -bandes herausgefräst oder herausgeschliffen. Die auf diese Weise entstehenden Zähne umfassen Spitzenbereiche bestehend aus Werkzeugstahl, wobei der Rest des Sägeblattes aus dem zähfesten elastischen Stahl des Trägerbandes besteht. Das oben beschriebene Schneiden der Schneidkontur ist jedoch mit einem
hohen Verlust an teurem Schneidwerkstoff verbunden, da das Material der geschnittenen Zahnzwischenräume verloren geht.
WO 2006/000256 Al offenbart eine Ausgangskomponente zur Herstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern, ein Verfahren zur Herstellung dieser Ausgangskomponente, sowie ein Verfahren zum Herstellen von Sägeblättern bzw. Sägebändern. Die Ausgangskomponente umfasst ein vorgefertigtes Trägerband aus Stahl und ein vorgefertigtes Segment aus einem Ausgangswerkstoff für eine Schneidkontur für Sägeblätter bzw. Sägebänder. Die Ausgangskomponente wird entlang einer durch mindestens ein Segment laufende Trennlinie in zwei Bimetallbänder getrennt.
Nach dem Trennen werden die zwei Bimetallbänder unabhängig voneinander entsprechend der Zahnform in einem separaten Arbeitsgang auf einer separaten Ma- schine gefräst oder geschliffen. Dazu müssen je nach Abmessung der Bänder bis zu 40 Bimetallbänder von Hand übereinander gelegt werden, mühsam in eine entsprechende Maschine eingesetzt werden und die Einspannung muss genau justiert werden. Gerade bei konturnahen Trennschritten ist dieser Vorgang aufwendig und erfordert eine hohe Sorgfalt, um stets eine gleich bleibende Qualität zu gewähr- leisten. Insbesondere sind nur geringe Toleranzen bei der Form der Schneidkontur und der Höhe der Zahnspitzen zulässig. Dann wird das Bänderpaket mittels Zangenvorschub getaktet dem Zerspanungsprozess zugeführt. Dabei wird mittels eines großen Fräsers die gleiche Zahngeometrie für alle Bänder des Bänderpakets herausgefräst. Daraus ergibt sich beim konventionellen Herstellungsverfahren die Notwendigkeit, dass alle gemeinsam gefrästen Bänder die selbe Zahngeometrie aufweisen, was zwar fertigungstechnisch sinnvoll sein mag, aber meistens aus vertriebstechnischer und logistischer Sicht nicht ideal ist.
Werden die Bimetallbänder nur leicht verschoben in die Fräs- oder Schleifma- schine eingespannt, erhöht sich zudem der Verschleiß der Fräser oder Schleifer.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die technische Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung für Sägeblätter bzw. Sägebänder bereitzustellen, das auf schnelle und einfache Weise zu fertigen Sägebändern führt. Weiterhin soll das Herstel- lungsverfahren eine gleich bleibend hohe Qualität der Sägeblättern bzw. Sägebändern garantieren. Dazu soll die Steuerung des Herstellungsverfahrens deutlich verbessert werden. Schließlich soll das Verfahren verglichen mit dem Stand der Technik kostengünstiger sein, geringeren Arbeits- und Logistikaufwand und niedrigeren Werkzeugverschleiß bieten und eine flexible Fertigung unterschiedlicher Bänder mit unterschiedlichen Zahngeometrien ermöglichen.
Weiterhin besteht die technische Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung einer Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens und in der Bereitstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern, die nach einem solchen Verfahren hergestellt sind.
3_. Zusammenfassung der Erfindung
Diese technischen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden vom Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche 1, 2, 16 und 19 gelöst. Weitere Ausgestaltun- gen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu finden.
Insbesondere werden die oben genannten Aufgaben gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern, das die folgenden Schritte aufweist:
a. Bereitstellen einer bandförmigen Ausgangskomponente aufweisend zwei Trägerbandabschnitte, die mit einem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt verbunden sind;
b. Trennen der Ausgangskomponente mittels eines Schnitts durch den
Schneidmaterialabschnitt in zwei Teilbänder;
- A -
c. Zerspanen der Teilbänder, so dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur erhalten wird, wobei das Trennen und das Zerspanen als kontinuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt wird.
Damit wird ein Verfahren bereitgestellt, bei dem durch das Trennen einer Ausgangskomponente in zwei Teilbänder und das Zerspanen der beiden Teilbänder bei nur einem Durchlauf durch eine Anlage gleichzeitig zwei Sägebänder oder Sägeblätter mit gewünschter Schneidkontur hergestellt werden können.
Dieses Verfahren wird als kontinuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt, und kann daher vollautomatisch ablaufen, ohne manuelle Tätigkeiten zu benötigen. Daher ist das Verfahren sehr kostengünstig. Das Verfahren stellt zudem Sägebänder oder Sägeblätter mit einer gleichbleibend hohen Qualität bereit, da ein manuelles Umsetzten, übereinanderlegen und Einspannen von getrennten Teilbändern in eine Fräs- oder Schleifmaschine entfällt.
Weiterhin wird für die Herstellung der Sägebänder oder Sägeblätter kaum Abfallmaterial erzeugt und es wird sehr viel von dem Schneidmaterialabschnitt als fertige Schneide nutzbar gemacht.
Der Hauptvorteil des Verfahrens liegt jedoch darin, dass durch das Hintereinan- derschalten mehrerer Verfahrensschritte (Trennen und Zerspanen) zu einem kontinuierlichen Prozess auf einer Anlage eine mehrfache Produktionssteigerung möglich ist. Dies gelingt unter anderem aufgrund geringerer Rüst- und Transportzeiten. Dies bedeutet aber nicht nur eine Ersparnis an Zeit und Geld, sondern auch eine deutlich bessere Qualität der Sägeblätter oder Sägebänder, da zur Steuerung des Verfahrens die einzelnen Schritte genau aufeinander abgestimmt werden können.
Ein wesentlicher Vorteil, der sich durch die beschriebene Fertigungsmethode bietet, ist die logistische Flexibilität. Es kann jederzeit die Zahngeometrie bzw. Verzahnung der Sägebänder geändert werden, ohne dass Produktivitätseinbußen hingenommen werden müssen. Es ist nicht wie im Stand der Technik notwendig, stets eine große Menge - beispielsweise 40 Sägebänder - gleichzeitig zu bearbeiten. Es kann also genau die gewünschte Menge an Sägeblättern oder Sägebändern hergestellt werden, oder genau der gewünschte Satz von Sägeblättern oder Sägebänder mit unterschiedlichen Verzahnungen. Somit kann ein Kundenauftrag am Stück gefertigt, verpackt und versandt werden. Unnötige Lagerhaltung und eine überschüssige Produktion entfallt.
Aufgrund des neuartigen Fertigungs Verfahrens kann also die Produktion von Sägeblättern und Sägebändern in vertriebstechnischer und logistischer Sicht optimiert werden, wobei gleichzeitig auch die fertigungstechnische Effizienz um ein mehrfaches gesteigert wird.
Ebenso werden die oben genannten Aufgaben gelöst durch ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern, das die folgenden Schritte aufweist:
a. Bereitstellen von einem ersten Trägerband und einem zweiten Träger- . band;
b. Anordnen von Schneidsegmenten zwischen den Trägerbändern;
c. Verschweißen aufeinanderfolgender Schneidsegmente abwechselnd mit dem ersten Trägerband und dem zweiten Trägerband, so dass zwei Teilbänder entstehen;
d. Zerspanen der Teilbänder, so dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur erhalten wird, wobei das Verschweißen und das Zerspanen als kontinuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt wird.
Bei diesem Verfahren werden zwei Trägerbänder abwechselnd mit dazwischen liegenden Schneidsegmenten verschweißt, so dass zwei Teilbänder, wie sie auch im oben genannten Verfahren entstehen, bereitgestellt werden. Diese werden wie im oben genannten Verfahren so zerspant, dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur erhalten wird. Die einzelnen Verfahrensschritte werden als konti- nuierlicher Prozess auf der gleichen Anlage durchgeführt. Wie beim oben genannten Verfahren entstehen gleichzeitig zwei fertige Sägebänder oder Sägeblätter mit gewünschter Schneidkontur.
Dieses Verfahren kann ebenso vollautomatisch und kontinuierlich ablaufen, ohne manuelle Tätigkeiten zu benötigen. Daher ist auch dieses Verfahren sehr kostengünstig und stellt Sägebänder oder Sägeblätter mit einer gleich bleibend hohen Qualität bereit. Weiterhin wird für die Herstellung der Sägebänder oder Sägeblätter kaum Abfallmaterial erzeugt und es wird vergleichsweise viel des relativ teuren Schneidmaterials in Form von Schneidsegmenten als Schneide nutzbar ge- macht.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass keine Bereiche miteinander verschweißt werden, die später wieder voneinander getrennt werden müssten. Damit wird die Gesamtlänge der unerwünscht spröden Schweißnähte auf ein not- wendiges Mindestmaß verringert.
Der Hauptvorteil des Verfahrens liegt jedoch darin, dass wie oben bereits beschrieben durch das Hintereinanderschalten mehrerer Verfahrensschritte zu einem kontinuierlichen Prozess auf einer Anlage eine mehrfache Produktionssteigerung möglich ist. Dies gelingt unter anderem aufgrund geringerer Rüst- und Transportzeiten. Dies bedeutet aber nicht nur eine Ersparnis an Zeit und Geld, sondern auch
eine deutlich bessere Qualität der Sägeblätter oder Sägebänder, da zur Steuerung des Verfahrens die einzelnen Schritte genau aufeinander abgestimmt werden können.
Die oben bereits erläuterte logistische Flexibilität ergibt sich bei dieser Verfahrensvariante in gleichem Maße. Es kann jederzeit die Zahngeometrie der Säge- bander geändert werden, wodurch eine Produktion von überzähligen Sägebändern, wie sie beim Stand der Technik gegeben ist, entfällt.
Aufgrund des neuartigen Fertigungs Verfahrens kann also die Produktion von Sägeblättern und Sägebändern in vertriebstechnischer und logistischer Sicht optimiert werden, wobei gleichzeitig auch die fertigungstechnische Effizienz um ein mehrfaches gesteigert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Trägerbandabschnitte der Ausgangskomponente durch Verschweißen auf ganzer Länge mit dem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt verbunden. Daher kann die Ausgangskomponente in dieser Form an den Kunden zur Weiterbearbeitung geliefert werden.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird das Trennen der Ausgangskomponente durch konturnahes Schneiden mittels eines Laser-, Wasser- oder E- lektronenstrahls durchgeführt. Konturnah bedeutet hierbei, dass das Schneiden bzw. Trennen an die Form der späteren Schneidkontur angepasst ist. Beim späte- ren Zerspanen braucht nur noch wenig Material abgetragen werden. Weiterhin ist ein Trennen mit einem Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl verzugsfrei möglich und die geometrische Qualität des Schnittes ist sehr gut, da kein Werkzeugverschleiß auftritt.
Für das Schweißen und für das Trennen kann grundsätzlich derselbe Laser oder dieselbe Elektronenstrahlkanone verwendet werden, wobei der Laser oder die
Elektronenstrahlkanone dann zwischen den Betriebsarten Schweißen und Trennen umgeschaltet werden muss. Werden unterschiedliche Laser oder Elektronenstrahl- kanonen für Schweißen und Trennen verwendet, kann parallel zum Schweißen getrennt werden. Damit können die Strahlquellen an die jeweilige Aufgabe ange- passt und optimiert werden.
m einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird eine Schweißnahtüberhöhung zwischen den Trägerbandabschnitten und dem Schneidmaterialabschnitt oder zwischen den Trägerbandabschnitten und den Schneidsegmenten entfernt. Die Schweißnahtüberhöhung entsteht beim Verschweißen der Trägerbandabschnitte mit dem Schneidmaterialabschnitt oder beim Verschweißen der Trägerbandabschnitte mit den Schneidsegmenten. Würde die Schweißnahtüberhöhung belassen, so führte sie zu einer verstärkten, unerwünschten Reibung zwischen dem Sägeblatt bzw. dem Sägeband und dem Schneidgut. Die Schweißnahtüberhöhung kann in einer bevorzugten Ausführungsform durch Fräsen oder Schleifen entfernt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird anstelle der Schneidsegmente ein Streifen aus einem Schneidwerkstoff zwischen den Trägerbändern angeordnet und durch einen Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl mit den oben genannten Vorteilen in Schneidsegmente getrennt. Das Trennen kann durch konturnahes Schneiden erfolgen.
Vor dem Zerspanen werden die beiden Teilbänder in einer bevorzugten Ausfüh- rungsform aufgespreizt, gedreht und/oder ein Längenausgleich durchgeführt, um den eigentlichen Zerspanschritt durchzuführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Teilbänder geführt und vor dem Zerspanen in Bezug zueinander aufgespreizt. Das Aufspreizen kann in jede Richtung quer zu Verlaufsrichtung des Bandes in der Anlage geschehen. Es
können entweder beide Bänder von einander weggespreizt werden, oder nur eines wird abgespreizt, während das andere gerade weiterläuft.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das eine Teilband in der Verlaufsrichtung des Bandes in der Anlage um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, während das andere Teilband in der Verlaufsrichtung des Bandes in der Anlage um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Dadurch sind die Teilbänder so ausgerichtet, dass das zerspanende Werkzeug für beide Teilbänder in gleicher Richtung geführt werden kann.
Weiterhin wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein Längenausgleich der Teilbänder zum Ausgleich des Zahnversatzes durchgeführt. Die Zerspanung beider Teilbänder erfolgt dann höchsteffektiv parallel und mit dem gleichen Werkzeug.
Das Zerspanen kann aus einem oder mehreren Vorschnitten und einem Endschnitt bestehen. Durch dieses mindestens zweistufige Zerspanen kann weiterhin die Qualität erhöht werden, da bei dem Endschnitt nur noch sehr wenig Material abgetragen wird. Bevorzugt wird der mindestens eine Vorschnitt durch Fräsen und der Endschnitt durch Schleifen durchgeführt.
Bevorzugt beinhaltet das Trennen ein lineares Verfahren eines Rundfräsers oder Rundschleifers beinhalten, wobei gleichzeitig die Zahnbrust eines Zahnes und der Zahnrücken eines nachfolgenden Zahnes bearbeitet werden. Dadurch wird nicht nur Zeit gespart, sondern auch die Führung des Werkzeugs deutlich verbessert, da es beidseitig geführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Werkzeug zum Zerspanen mittels eines Werkzeugwechslers automatisch gewechselt werden. Damit wird ein schneller, automatischer Wechsel der Werkzeuge möglich. Diese Geschwindigkeitsoptimierung des Zerspanschrittes ist wichtig, da der Zerspanschritt bevorzugt
die Geschwindigkeit des vorangehenden Trenn- und/oder Schweißschrittes bestimmt.
Weiterhin wird die technische Aufgabe der Erfindung durch die Bereitstellung einer Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens erfüllt. Eine solche Anlage weist insbesondere einen Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl zum Trennen und/oder einen Laser- oder Elektronenstrahl zum Verschweißen und ein Werkzeug zum Zerspanen auf.
Mit dieser Anlage kann eine Ausgangskomponente oder ein Schneidsegmentstreifen getrennt werden. Ebenso können Trägerbandabschnitte mit einem Schneidmaterialabschnitt oder Trägerbandabschnitte mit einem Schneidmaterialstreifen verschweißt werden. Unmittelbar danach werden die Teilbänder auf der Anlage zerspant, so dass unmittelbar die gewünschte fertige Schneidkontur erhalten wird.
Diese Anlage arbeitet vollautomatisch und kontinuierlich, ohne manuelle Tätigkeiten zu benötigen. Daher arbeitet die Anlage sehr kostengünstig und stellt zudem Sägebänder oder Sägeblätter mit einer gleich bleibend hohen Qualität her.
Der Hauptvorteil der Anlage liegt jedoch darin, dass sie alle Verfahrensschritte in einem kontinuierlichen Prozess durchführen kann. Gegenüber anderen Lösungen mit mehreren Anlagen und den entsprechenden Rüstzeiten und Transportwegen ist eine mehrfache Produktionssteigerung möglich. Durch die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit der Anlage werden aber nicht nur Zeit und Geld gespart. Gleichzeitig wird durch die Anlage auch eine deutlich bessere Steuerung des Verfahrens möglich, bei der die einzelnen Schritte genau aufeinander abgestimmt werden, was zu einer besseren Qualität führt.
Schließlich ermöglicht die Anlage die oben bereits erläuterte logistische Flexibili- tat. Durch den kontinuierlichen Prozess kann jederzeit die Zahngeometrie der Sä-
gebänder geändert werden, wodurch eine Produktion von überzähligen Sägebändern, wie sie beim Stand der Technik gegeben ist, entfallt.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform kann die Anlage Führungsmittel zum Füh- ren, Aufspreizen und/oder Drehen der zwei Teilbänder enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform kann die Anlage Längenausgleichsmittel zum Umleiten des einen Teilbandes in Bezug zu dem anderen Teilband enthalten. Dadurch kann ein Zahnversatz zwischen den beiden Teilbändern ausgeglichen werden und zwei Sägebänder oder Sägeblätter gleichzeitig mit nur einem Werkzeug zerspant werden.
Weiterhin wird die technische Aufgabe der Erfindung durch die Bereitstellung von Sägebändern und Sägeblättern gelöst, die nach einem oben genannten Verfahren hergestellt sind, aus einem von zwei Teilbändern bestehen und die in einem kontinuierlichen Prozess in der gleichen Anlage getrennt und/oder geschweißt und durch Zerspanen mit einer Schneidkontur versehen worden sind.
4. Kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die in den begleitenden Zeichnυngen dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Es zeigt: -. .
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Sägeblätter bzw. Sägebänder;
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Sägeblätter bzw. Sägebänder mit einem konturnahen Trensschnitt;
Fig. 3 eine Ausschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestehend aus zwei Trägerbändern mit dazwischen angeordneten Schneidsegmenten;
Fig. 4 eine Ausschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform bestehend aus zwei Trägerbändern mit einem dazwischen angeordneten kontinuierlichen Schneidwerkstoffstreifen;
Fig. 5 eine schematische Ausschnittsansicht einer bevorzugten Ausfuhrungsform bestehend aus zwei Trägerbändern mit eingezeichneten Trenn- und Verbindungslinien;
Fig. 6 eine schematische Ausschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform bestehend aus zwei Trägerbändern mit eingezeichneten kontur- nahen Trenn- und Verbindungslinien;
Fig. 7a - c eine Ausschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform;
Fig. 8a - c eine Ausschnittsansicht einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform mit unterschiedlichen Zahnteilungen für einen Klauenzahn; und
Fig. 9 eine schematische Aufsicht auf ein Längenausgleichsmittel zum gleichzeitigen Zerspanen zweier gegeneinander gedrehter Teilbänder.
5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern aus einer Ausgangskomponente durch einen mäanderförmigen, bzw. rechteckförmi- gen Trennschnitt 44. Fig. 2 zeigt dasselbe Verfahren zur Herstellung von Sägeblättern bzw. Sägebändern wobei ein konturnaher Trennschnitt 42 verwendet wird.
Zunächst wird eine bandförmige Ausgangskomponente 30 mit zwei Trägerbandabschnitten 32, 34 bereitgestellt, die mit einem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt 36 verbunden sind. Die Trägerbandabschnitte 32, 34 bzw. der Schneidmaterialabschnitt 36 weisen bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf und sind miteinander verschweißt, bevorzugt lasergeschweißt.
Die Anordnung aus den Trägerbandabschnitten 32, 34 und dem dazwischen liegendem Schneidmaterialabschnitt 36 wird in X-Richtung unter einer Trenn- bzw. Zerspananlage hindurchbewegt, die eine Laser aufweißt, der einen Laserstrahl 110 zum Trennen bereitstellt. Die Trenn- bzw. Zerspananlage trennt zunächst die Ausgangskomponente 30 mittels eines Trennschnitts 42, 44 zumindest durch den Schneidmaterialabschnitt 36 in zwei Teilbänder 1, 2.
Die Trenn- bzw. Zerspananlage weist weiterhin mindestens ein Schleif- oder Fräswerkzeug 100 auf, der die Teilbänder 1, 2 unmittelbar nach, dem Trennen so spanend bearbeitet, d.h. zerspant, dass direkt die gewünschte Schneidkontur 4 erhalten wird. Sowohl das Zerspanen, als auch das Trennen werden als kontinuierlicher Prozess des Bandes auf der gleichen Anlage durchgeführt.
Es sollte erwähnt werden, dass der Zerspanschritt in Fig. 1 und 2 nur für das Teilband 2 dargestellt ist, aber in gleicher Form auch für das Teilband 1 durchgeführt werden kann und zur Steigerung der Produktivität auch durchgeführt wird. Dazu kann ein weiteres Schleif- oder Fräswerkzeug für das Teilband 2 verwendet wer- den, aber es ist auch möglich, wie unten beschrieben, für beide Teilbänder ein
gemeinsames Schleif- oder Fräswerkzeug zur spanenden Bearbeitung (Zerspanen) zu verwenden.
Die Ausgangskomponente 30 wird entlang einer sich in X-Richtung erstreckenden Trennlinie 42, 44 getrennt, die durch mindestens durch den Schneidmaterialabschnitt 36 und in einigen Fällen auch durch das erste Trägerband 32 oder das zweite Trägerband 34 verläuft. Die Ausgangskomponente 30 wird dabei derart in zwei Teilbänder 1, 2 aufgetrennt, dass in X-Richtung aufeinander folgende Abschnitte 20 des Schneidmaterialabschnittes 36 abwechselnd bei einem der beiden Teilbänder 1, 2 verbleiben. Die Abschnitte 20 können am Teilband 1, 2 durch Lücken 22 voneinander beabstandet sein.
Die beiden Trägerbandabschnitte 32, 34 der Ausgangskomponente 30 sind bevorzugt durch Verschweißen auf ganzer Länge mittels Laser- oder Elektronenstrahlen mit dem dazwischen angeordneten Schneidmaterialabschnitt 36 verbunden. Dieser Verbindungsschritt kann ebenfalls auf derselben Anlage wie das Trennen und Zerspanen als Teil des kontinuierlichen Prozesses durchgeführt werde.
Der konturnahe Trennschnitt 42 der Fig. 2 hat gegenüber dem rechteckigen Trennschnitt 44 der Fig. 1 den Vorteil, dass weniger Schneidmaterial zerspant werden muss, um die gewünschte Zahnkontur 4 zu erhalten. -- ---_• -.
Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 wird ein Verfahren erklärt das zwei Trägerbändern 32, 34 und dazwischen angeordneten einzelnen mit Schneidsegmenten 38 (siehe Fig. 3) als Ausgangsmaterial für den Trennschritt verwendet. Die beiden Trägerbänder 32, 34 werden durch einen angedeuteten Laser- oder Elektronenstrahl 115 abwechselnd mit den Schneidsegmenten 38 verschweißt, so dass zwei Teilbänder 1, 2 entstehen. Diese werden so zerspant, dass unmittelbar die gewünschte Schneidkontur 4 erhalten wird. Ein Trennschritt ist in dieser Ausführungsform nicht nötig.
In Fig. 3 haben die Segmente eine im Wesentlichen rechteckige Form und werden abwechselnd durch Schweißnähte 116 mit dem jeweiligen Trägerband 32, 34 verbunden. Das Segment 38(a) und das Segment 38(c) werden beispielsweise mit dem Trägerband 34 verschweißt und das Segment 38(b) wird mit dem Trägerband 32 verschweißt.
Wie in Fig. 3 angedeutet, werden gleichgroße rechteckige Segmenten 38 verwendet. Es ist jedoch grundsätzlich möglich, unterschiedlich breite oder anders geformte Segmente zu verwenden.
hi der Ausführungsform nach Fig. 4 können anstelle der Schneidsegmente 38 ein kontinuierlicher Streifen 40 aus einem Schneidwerkstoff zwischen den Trägerbändern 32, 34 angeordnet werden. Dieser Streifen 40 aus einem Schneidwerkstoff wird zunächst abschnittsweise durch einen Laser- oder Elektronenstrahl 115 abschnittsweise abwechselnd mit dem einen Trägerband (beispielsweise Trägerband 32) und dann mit dem anderen Trägerband (beispielsweise Trägerband 34) verschweißt und dann durch einen Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl 110 mittels eines Trennschnitts 111 in Schneidsegmente 38 getrennt. Die Schneidsegmente 38 können quasi beliebige Formen haben. Insbesondere kann das Trennen kann durch konturnahes Schneiden erfolgen. Damit entstehen ebenfalls wieder zwei komplementäre Teilbänder- 1, 2.
Eine durch das Verschweißen entstehende Schweißnahtüberhöhung zwischen den Trägerbandabschnitten 32, 34 und dem Schneidmaterialabschnitt 20 oder zwi- sehen den Trägerbandabschnitten 32, 34 und den Schneidsegmenten 38 kann durch Fräsen oder Schleifen entfernt werden. Das Entfernen der Schweißnahtüberhöhung findet bevorzugt ebenfalls in derselben Anlage als Teil des kontinuierlichen Prozesses statt.
Zum Trennen, wie auch zum Schweißen werden bevorzugt Laserstrahlen 110 verwendet. Laserstrahlen 110 können unter gewöhnlichen Umgebungsbedingun-
gen eingesetzt werden. Dadurch kann auf einfache Weise das beim Trennschnitt vom Laserstrahl aufgeschmolzene Material mittels Druckluft ausgeblasen werden. Es ist daher bevorzugt sowohl für das Schweißen, als auch für das Trennen ausschließlich Laserstrahlen zu verwenden.
Wenn zum Schweißen oder Trennen Elektronenstrahlen verwendet werden, erfolgt dies üblicherweise unter Vakuum. Dadurch kann es notwendig sein, besonders abgedichtete Kammern um den Elektronenstrahl vorzusehen. Bevorzugt wird der Elektronenstrahl daher lediglich für das Schweißen verwendet, da im Vakuum das aufgeschmolzene Material nicht ausgeblasen werden kann.
Zum Trennen der Ausgangskomponente 30 in zwei Teilbänder 1, 2 kann auch ein Hochdruck- Wasserstrahl verwendet werden, der auch mit Abrasivpartikeln versetzt sein kann, um dessen Schneidleistung zu erhöhen.
Für das Schweißen und für das Trennen kann grundsätzlich derselbe Laser oder dieselbe Elektronenstrahlkanone verwendet werden, wobei der Laser oder die Elektronenstrahlkanone dann zwischen den Betriebsarten Schweißen und Trennen umgeschaltet werden muss. Werden unterschiedliche Laser oder Elektronenstrahl- kanonen für Schweißen und Trennen verwendet, kann parallel zum Schweißen getrennt werden. .. .
Nach dem Trennen der Ausgangskomponente, bzw. dem Anordnen und Verschweißen der Schneidsegmente zwischen den Trägerbändern wird auf der glei- chen Anlage ein Zerspanen der Teilbänder durchgeführt, wobei durch diese Integration des Zerspanschrittes, wie oben beschrieben, Produktivitäts- und Qualitätsvorteile erzielt werden.
Die Teilbänder 1, 2 werden bevorzugt durch Rollen, Schlitten, Führungsflächen, Klemmvorrichtungen oder anderen Führungsmittel 120 geführt. Um Raum für das zerspanende Werkzeug 100 zu schaffen, werden die beiden Teilbänder 1, 2 ge-
geneinander aufgespreizt, wie in den Figuren 1 und 2 schematisch und überzeichnet dargestellt.
Beispielsweise kann eines der Teilbänder 1, 2 in Bezug zu dem anderen Teilband 2, 1 in Z-Richtung aufgespreizt werden, oder eines der Teilbänder 1, 2 wird in Bezug zu dem anderen Teilband 2, 1 in Y-Richtung aufgespreizt. Es können entweder beide Bänder 1, 2 von einander weggespreizt werden, oder nur eines 1; 2 wird abgespreizt, während das andere 2, 1 gerade weiterläuft.
Das Werkzeug 100, z.B. ein Rundfräser oder ein Rundschleifer, dringt zumindest linear (wie durch Pfeil 102 dargestellt) in die Teilbänder ein und bearbeitet dabei gleichzeitig die Zahnbrust 9 eines Zahnes 6 und der Zahnrücken 8 eines benachbarten Zahnes 6. Dies verkürzt die Bearbeitungszeit und ermöglicht eine bessere Führung des Fräs- oder Schleifwerkzeugs 100.
Das Zerspanen kann weiterhin aus einem oder mehreren Vorschnitten und einem Endschnitt bestehen, um die Qualität weiterhin zu erhöhen.
Um auch durch einen erforderlichen Werkzeugwechsel wenig Zeit zu verlieren kann das Werkzeug zum Zerspanen mittels eines Werkzeugwechslers automatisch gewechselt werden. -_. .... ..
Durch einen konturnahen Trennschnitt 42, wie er auch in Fig. 6 schematisch dargestellt ist, braucht das Zerspanen mit nur einem geringen Weg durch die harte, spröde Schweißnaht 116 zu erfolgen. Dadurch werden die Bearbeitungszeit und vor allem der Werkzeugverschleiß zusätzlich drastisch minimiert.
Im Vergleich dazu zeigt Fig. 5 einen rechteckigen mäanderformigen Trennschnitt 44, bei dem einerseits mehr Schweißnaht 116 zerspant wird und andererseits we- niger Schneidmaterial am fertigen Produkt verbleibt.
In einer weiteren bevorzugten Ausfiihrungsform kann das eine Teilband 1 , 2 in X- Richtung um 90° im Uhrzeigersinn gedreht werden, während das andere Teilband 2, 1 in X-Richtung um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Damit können die späteren Schneidkanten der Teilbänder 1, 2 zueinander gleich ausgerichtet werden.
Wenn dann noch mittels eines Längenausgleichsmittels 120 ein Längenausgleich der Teilbänder zum Ausgleich des Zahnversatzes a durchgeführt wird, kann die Zerspanung beider Teilbänder höchsteffektiv parallel mit dem gleichen Werkzeug 100 erfolgen, wie in Fig. 9 dargestellt. Das Teilband 2 wird durch Führungsmittel, beispielsweise Rollen 120, umgelenkt und hat einen längeren Weg verglichen mit dem Teilband 1 , so dass gerade der Zahnversatz a ausgeglichen wird. Für unterschiedliche Werte des Zahnversatzes, also unterschiedliche Sägebänder- oder Sägeblätter, ist das Längenausgleichsmittel 120 einstellbar.
Die Figuren 7 a-c zeigen eine Zahnteilung für Standardzähne mit Zahnabständen mit 1,5, 3 und 4 Zähnen pro Zoll (ZpZ). Hierbei sind insbesondere bevorzugte Werkzeugradien von 4,2mm für 1,5 ZpZ, 2,1 mm für 3 ZpZ und 1,58 mm Radius für 4 ZpZ dargestellt. Weiterhin ist zu sehen, dass durch eine lineare Verfahrbe- wegung 102 des Werkzeugs 100 gleichzeitig sowohl der Zahnrücken 8 als auch die Zahnbrust 9 bearbeitet werden kann.
Die Figuren 8 a-c zeigen entsprechend eine Zahnteilung für Klauenzähne mit Zahnabständen zwischen 1,5 und 3 ZpZ. Bevorzugte Werkzeugradien sind 3,55 mm für 1 ,5 ZpZ, 1 ,78 mm für 3 ZpZ und 1 ,33 mm Radius für 4 ZpZ.
Größere Zahnabstände werden bevorzugt, da sie mit einem größerer Werkzeugdurchmesser gefertigt werden können, was einen vorteilhaft geringeren Druck beim Zerspanen erfordert.
Nach dem Zerspanen der Teilbänder 1, 2 werden die zerspanten Bereiche bevorzugt thermisch entspannt, um die Rissgefahr zu verringern. Weiterhin werden die Teilbänder 1 , 2 bevorzugt gehärtet und auf eine Gebrauchshärte angelassen. Zum Versand werden die fertigen Sägebänder zu einem so genannten Coil aufgewi- ekelt.
Die Dicke der (vorzugsweise walztechnisch hergestellten) Trägerbänder 32, 34 liegt im Bereich von etwa 0,5 bis 3 mm. Die Breite der Trägerbänder 32, 34 ist so gewählt, dass sie größer oder ungefähr gleich der Breite der späteren Sägeblätter bzw. Sägebänder ist.
Die Dicke des Streifens 36 und damit der Segmente kann ebenfalls im Bereich von 0,5 bis 3 mm liegen, wobei ihre Dicke auch größer sein kann, als die der Trägerbänder 32, 34, da somit Sägeblätter oder -bänder hergestellt werden können, die verglichen mit dem Trägerbandbereich für einen Freischnitt einen breiteren Spitzenbereich aufweisen.
Der Streifen 36, 40 bzw. die Segmente 38 können aus einem gezogenen und/oder gewalzten HSS-Draht bestehen. Weitere bevorzugte Materialien für dieses Schneidmaterial sind Hartmetalle oder Cermets, d.h. Werkstoffe bestehend aus keramischen und metallischen Phasen. Des Weiteren sind auch sämtliche anderen Schneidstoffe zur Herstellung der Segmente oder Bänder geeignet, die sich dauerhaft durch Schweißen mit den Trägerbändern 32, 34 verbinden lassen.
Bezugszeichenliste:
1 erstes Teilband
2 zweites Teilband
4 Schneidkontur
6 Zahn
8 Zahnrücken
9 Zahnbrust
20 Abschnitte von Schneidmaterial
22 Lücke
30 Ausgangskomponente
32 Trägerbandabschnitt, erstes Trägerband 34 Trägerbandabschnitt, zweites Trägerband
36 Schneidmaterialabschnitt
38a-c Schneidsegmente
40 Scheidwerkstoffstreifen
42 konturnaher Trennschnitt 44 rechteckförmiger Trennschnitt
100 Werkzeug, Rundfräser oder Rundschleifer
102 Verfahrrichtung des Werkzeugs
110 Laser-, Wasser- oder Elektronenstrahl
111 Trennschnitt 115 Laser- oder Elektronenstrahl
116 Schweißnaht
120 Rollen
122 Längenausgleichsmittel