Anmerkung:
Jetzt berichte ich hier aber nicht über ein laufendes Projekt. Die Bandsäge ist fertig, was man so bei solchen Projekten in Bausch und Bogen als fertig bezeichnet, also noch nicht so ganz fertig - aber schließlich ist die Säge gebrauchsfähig und liefert ganz passable Ergebnisse. Für den regelmäßigen Einsatz der Bandsäge fehlt mir zur Durchführung der geplanten Vorhaben in meinem Maschinenpark immer noch eine Hobelmaschine, auf die ich zur Zeit kräftig spare.
Fürs Erste kommt eine Menge an Text. Und natürlich ist klar, dass die Brisanz des aktuellen Fortschritts fehlt, leider. Dafür kann der Leser von dem Vorteil profitieren, dass ich an geeigneter Stelle, auf Gegebenheiten eingehen kann, die sich erst durch eine spätere Sicht ergeben haben. Das ist also wie bei der Neuauflage eines Buches, das nochmals redigiert und um besondere Kapitel ergänzt wurde.
Selbstverständlich sind Fragen erwünscht. Was selbstverständlich nicht funktioniert, sind Vorschläge, die den Bau der Säge beinflussen könnten - der Zug ist abgefahren, da beißt die Maus kein Faden ab. Natürlich können auch Vorschläge gemacht werden, die sich dann an andere Leser richten. Also tut Euch keinen Zwang an und habt viel Spaß beim Lesen.
Eigentlich stand der Bau einer Bandsäge so schnell noch nicht zur Debatte. Zumal ich von diesem Thema überhaupt keine Ahnung hatte, zumindest damals noch nicht. Wenn ich doch nicht vor mehr als 18 Monaten in der Bucht bei einer Auktion einen FU (Frequenzumrichter) für knappe 80 € geschossen hätte! Normal wird ein FU dieser Größe in der Bucht für das 3...5-fache gehandelt. Den FU hatte ich somit rein vorsorglich für einen dieser Zwecke - Drechselbank oder Bandsäge - an die Seite gelegt. So hatte ich mal ausgelotet, ob ich mir eine Bandsäge zulegen soll. Auf der anderen Seite wäre eine Drechselbank vonnöten gewesen, weil ich etwas realisieren wollte, bei der mir eine Drechselbank sehr hilfreich gewesen wäre. Aber so ist es nun eine Bandsäge geworden.
Ich wollte aber trotzdem nicht die Säge nach der Vorlage von Wandel bauen. Der Finne Pekka Svinhufvud hatte aber auch zu wenig Mut und war wohl der Meinung, dass er mit dicken MPX-Platten gut fahren würde. Bei mir sind es die Torsionsboxen, in die ich beinahe unsterblich verliebt bin. Wenn man realisiert hat, wie bei einem gespannten Sägeband die Kraftlinien in der Konstruktion laufen, dann ist der Rest ist ein Kinderspiel, wenn auch auf den statischen Teil beschränkt. Aber trotzdem hatte ich noch versucht heraus zu finden, wie das die professionellen Hersteller machen. Bernardo ist da ganz freizügig mit seinen Fotos. Dann war ich noch bei Felder, Hema und Metabo unterwegs, diese Hersteller gaben aber kaum etwas preis. Aber Google half schließlich bei der Bildersuche und Höchsmann hatte viele Bilder im Angebot, von den Hema-Maschinen, die er veräußern wollte. Ich hatte so den Eindruck, als wenn eine Bandsäge von Hema so ziemlich edel sei. Wahrscheinlich liege ich da aber nicht richtig, jedoch hatte ich einen Preis für eine Führungseinheit gesehen, der bei über 550 € gelegen war und mich somit zu dieser Ansicht verleitet hatte. Meinen Dank möchte ich auch an einen befreundeten User richten, der mich in der damaligen Planungsphase mit fachlichem Rat unterstützt hatte.
Zunächst habe ich mir mal die Geometrie zurecht gebastelt, Daten hatte ich schon reichlich gesammelt. Zu Genüge habe ich mir alte Gussmonster angeschaut, die haben schon was, da werde ich immer ehrfürchtig, wenn ich vor ganz alten Maschinen stehe. Hier in meiner Nähe steht noch etwas Größeres, das hat einen Rollendurchmesser von etwa 1,2 m. Steht auf einem alten Hof und schon etwas länger draußen, aber dem Guss macht das nichts. Ich hätte auch noch ein anderes Gussmonster haben können, stand in der Nähe von Koblenz, auch preiswert. Aber alleine das Gewicht hatte mir etwas Kopfzerbrechen bereitet, weil ich befürchten musste, dass mein Budget schneller am Ende gewesen wäre.
Ich wollte große Räder machen, das aber nur deswegen, um die Lebensdauer der Sägebänder nach oben zu treiben. Angefangen hatte ich mit Rädern von 660 mm Durchmesser - das lag nahe an 20 Zoll - und einen Achsenabstand von 1400 mm. Das ganze System sollte sich dann aus 3 Torsionsboxen zusammen setzen, mindesten 2 davon hätten dann eine innere Diagonalverstrebung. Die Diagonalverstrebung war neu für mich - aber da hatte ich alle meine Erwartungen auf die neue Fräse gesetzt. Ich hab' mir mal die Statik (den wesentlichen Anteil) von dem Ding aufgezeichnet. Neuzeitlich denkt und handelt man in N (Newton). Für die, die wie ich aus der alten Zeit kommen, als man den Newton noch in seinem Grabe ruhen ließ, habe ich die Gewichtskraft "kg" verwendet.
So denke ich, kann man die Kräfte beherrschen. Die Bauweise der senkrechte Torsionsbox wird daher entscheidend für die Steifheit des Systems sein. Früher nannte man das einen Fachwerkträger, wenn man die theoretischen Stäbe hinzuzählt, die in den hier nicht sichtbaren Seitenwänden liegen.
Aber ganz so schnell konnte es mit dem Bau noch nicht geschehen. Überlegungen sind eine Sache. Manches bringt man besser erst einmal auf's Papier oder ins CAD. Der Kanadier Matthias Wandel legt Wert auf die Feststellung, dass sein Bauplan ohne MPX besser funktioniert, seine Begründung ist sogar nachvollziehbar. Sein Gestell ähnelt prinzipiell den alten Gussmonstern. Und da ich seine Statik studiert habe, muss ich ihm ganz klar Recht geben. Jetzt ist sein Bauplan aber nur dann nützlich, wenn man sich an sein Schema bezüglich der verwendeten Werkstoffe hält. Mögliche Modifizierungen halten sich dabei in Grenzen. Der Finne Pekka Svinhufvud hat sein Gestell aus dickem MPX gebaut, da hat er viel Geld ausgegeben. In der Senkrechten setzt er auf ein stabiles T-Profil, der obere Ausleger könnte sich aber dennoch verdrehen. Wenn auch nur leicht.
Daher hatte ich mir so meine eigenen Gedanken gemacht. Die zweite Torsionsbox in meiner Karriere als Hobbyist hatte ich bei der großen Kreissäge gebaut. Die hatte ich mal extrem belastet, um die Verwindung zu messen, nahezu Null. Diese Box ist die Basis der Kreissäge, die auf 4 einstellbaren Stützen gelagert ist. Mit den Stützen gleiche ich Bodenunebenheiten aus, die müssen immer sauber eingestellt sein, sonst hängt irgend eine Stütze in der Luft. Aus dieser Sicht sind Blechgestelle absolut nicht gleichwertig.
Die alten Gussmonster hatten auch in frühen Jahren schon immer eine präzise Fertigung hinter sich. Und das Aufbauen der Lager setzte bei den Monteuren auch einiges an Fachwissen voraus. Was den Bandlauf anbelangt hatte ich in den frühen 80er Jahren einiges an Erfahrungen sammeln können, nicht bei Sägen sondern bei Anlagen, in denen u.a. Automobilblech blank geglüht wurde. So hatte ich keine Probleme mir was zu überlegen, was aber noch nicht in einer Detailplanung mündete. Vorerst galt es sich die Übersicht zu verschaffen, was alles eingeplant werden muss. Denn so eine Torsionsbox hat's in sich, da muss alles in einer bestimmten Reihenfolge rein. Und nichts vergessen. Später geht nichts mehr. Jedes Detail muss also vorher bedacht und vorgesehen werden.
Am Ende stand der Entwurf einer Gitterstruktur, bestehend aus nur noch 1 Torsionsbox mit einer diagonalen Struktur. Die Bandrollen wurden mit normalen Rillenkugellager je Seite ausgestattet, so wie bei dem Kanadier. Die Welle selbst ist in 1 Radial-Gelenklager (https://www.kugellager-express.de/wa...rs-25x42x20-mm) gelagert, das andere Ende in zwei Richtungen einstellbar, damit die Welle und somit die Bandrolle sauber ausgerichtet werden kann. Zum Schluss wurde noch einmal alles aufeinander abgestimmt, so dass die Gitter symmetrisch liegen und bei der Fertigung nur der geringste Aufwand vonnöten ist. Die Planung der Fräse war anspruchsvoller. Bei der Bandsäge gibt's Vorlagen und Anregungen in Hülle und Fülle.
Ein paar Daten:
- Sägebandrolle 600 mm
Schnitthöhe 365 mm
Schnittbreite 570 mm
Schnittgeschwindigkeit Stufe I: 697 m/min, Stufe II: 1173 m/min
Eine Schnellentlastung hatte ich wieder verworfen, die war mir zu aufwendig. Die Blattspannung erzeuge ich über eine Feder, die über einen einseitigen Hebel gespannt wird. Die Feder kann maximal etwa 2,5 kN speichern, also je Strang des Sägebandes etwa 1,25 kN. Das sollte genug sein für kleinere und mittlere Sägebandabmessungen - maximal hatte ich mal 30x0,7 mm angenommen. Das Hebelverhältnis (etwa 1:3,5) ergab sich aus dem verfügbaren Platz. Über den kurzen Hebelarm werden davon 1,8 kN (fast) direkt in den senkrechten Träger abgeleitet. Der Rest - 0,7 kN - wird über eine M12-Spindel aufgebracht. Die Spindel wird über eine kleinen DC-Motor gedreht. Das hat den Vorteil, dass zum Entlasten nur einen Taster gedrückt werden muss, der Motor läuft dann in der Selbsthaltung solange, bis der Hebel sich in der Grundstellung befindet. Umgekehrt findet die Belastung nur im Tipp-Betrieb statt. Die Blattspannung kann an der Stellung des Hebels abgelesen werden, sofern über die grundsätzliche Stellung des Schlittens die tatsächliche Bandlänge berücksichtigt wird. Ein Schmankerl hatte ich noch vorgesehen: Die Federspannung kann über zwei Lastzellen gemessen und zur Anzeige gebracht werden. Der obere Lagerschlitten wird über einen Kegelradsatz voreingestellt, um ggf. unterschiedliche Bandlängen (ca. 200 mm) auszugleichen.
Na ja, zu diesem Zeitpunkt war ich mit der Konstruktion der Bandsäge fast am Ziel angelangt. Die Blattführung hatte ich auch so hinbekommen, dass es dem entspricht, was ich mir so pauschal vorgestellt hatte. Das Gestell musste ich deswegen nicht mehr ändern. Die Höheneinstellung der oberen Blattführung erfolgt über eine Rollenkette und Kurbel. Beleuchtung wurde vorgesehen, den Linien-Laser BOSCH PLL5, den ich in der Bucht für 24 € geschossen hatte, wurde dann doch nicht eingebaut. Wegen des Sägetischanbaus musste ich das Gestell aber trotzdem noch etwas ändern. Mit den Vorgaben waren so die Limits für die Konstruktion des Sägetisches festgeschrieben, die Bedienbarkeit der Blattführung unterhalb des Tisches lag mir sehr am Herzen. Im Nachhinein hatte sich bei der Tischaufhängung die Projektierung bestätigt. Die Lager (oben und unten) werden exakt ausgerichtet, ähnlich wie bei der BAS 315. Die ursprüngliche Absicht, den Motoranschluss mit separatem Schaltkasten steckbar zu machen, habe ich dann später wieder fallen gelassen. Wer weiß, was ich mir bezüglich einer Drechselbank noch alles überlegen werde.
Der Lagerschlitten für die obere Bandrolle war ein spezielles Thema, bis endlich der Groschen gefallen war. Der Lagerschlitten muss schließlich in einer Führung laufen, die sich nicht verkanten darf. Verkanten würde bedeuten, entweder zu viel oder zu wenig Blattspannung zu haben, je nachdem, welches Ereignis es dynamisch gerade vorher gegeben hat. Die Kraft wirkt jetzt genau senkrecht unter dem vorderen Wellenlager, was eben der Bandrolle am nächsten ist. Die Führungsleisten sitzen dazu ziemlich symmetrisch. Es sollte alles so passen, dass die Kräfte vorzugsweise in der Vertikalen wirken und nur minimal in der Horizontalen.
Bei den Bandrollen war ich mir noch nicht schlüssig. Schaue ich mir die aktuellen und auch die alten Maschinen an, so werden ausgesprochen leichte Räder verwendet. Einmal sicher wegen der Materialersparnis - Guss kostet schließlich auch Geld. Ich denke aber auch wegen des Schwungmomentes, wobei dessen quadratische Erhöhung in Bezug auf den Durchmesser schon erheblich ins Gewicht fällt. Bisher hatte ich immer Ausschau gehalten, ob ich irgendwo Räder gebraucht oder als Ersatz hätte bekommen können, war aber auf dem deutschen Markt nicht fündig geworden und die Amis wollten zu viel Dollars haben. Die anderen Selbstbauer verwenden Räder, die quasi aus dem Vollen gefeilt sind. Dem wollte ich mich nicht anschließen. Mir schwebte eine Leichtbauweise vor, MPX mit 9 mm für die seitlichen Scheiben und einer ringförmigen Laufsohle aus Hartholz, die ähnlich einem Fass aus vielen Segmenten zusammen geleimt ist. Den Ring konnte ich präzise fräsen, so dass ich auch nicht mit großer Unwucht gerechnet hatte. Meine Annahmen sollten später bestätigt werden.
Ein User gab mir den Tipp, die Spannrolle für den Antriebsriemen nach außen, bzw. dichter an den Motor zu setzen. Aber zu dem Zeitpunkt war der Entwurf noch nicht der Weisheit letzter Schluss. Ich hatte nur deswegen die Antriebssituation aufgezeichnet, um die Länge des Antriebsriemens zu erfassen. Eigentlich wollte ich keine Spannrolle verwenden. Aber weil die Riemenscheibe am Motor 2-stufig ausgeführt werden sollte, bot sich eine Spannrolle als gängige Lösung an.