RockinHorse
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Vor ca. 3 Jahren habe ich mal ein Projekt verfolgt, dass der Protagonist aber nicht zu Ende gebracht hat. Das war ein Selbstbau nach einer Vorlage des Kanadiers Matthias Wandel. Den hatte ich auch schon die ganze Zeit im Visier, ich konnte mich aber nicht entscheiden - außerdem hatte ich genug mit meiner Säge, der Absaugung und der Fräse zu tun. Dann erschien da noch eine Lösung des Finnen Pekka Svinhufvud (https://woodgears.ca/reader/pekka/bandsaw.html) interessant zu sein. Ich hab’ dann irgendwann 20€ an den Kanadier gespendet und bekam Einsicht in seine Pläne. Und damit bekam ich Gewissheit über die Umstände, die den vorgenannten Selbstbauer in die Verzweiflung getrieben hat.
Eigentlich stand der Bau einer Bandsäge so schnell noch nicht zur Debatte. Zumal ich von diesem Thema überhaupt keine Ahnung habe, zumindest jetzt noch nicht
Wenn ich doch nicht vor einem halben Jahr 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 habe ich mal ausgelotet, ob ich mir eine Bandsäge zulegen soll. Auf der anderen Seite wäre eine Drechselbank vonnöten, weil ich etwas realisieren möchte, bei der mir eine Drechselbank sehr hilfreich wäre.
Ich werde 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. Und ich habe ein Faible für Torsionsboxen. Und bei einer Bandsäge muss man nur wissen, wie bei gespanntem Sägeband, die Kraftlinien in der Konstruktion laufen. Der Rest ist dann ein Kinderspiel, wenn auch auf den statischen Teil beschränkt. Aber trotzdem habe 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 geben aber kaum etwas preis. Aber Google hilft schließlich bei der Bildersuche und Höchsmann hat viele Bilder von den Hema-Maschinen, die er veräußern will, im Angebot. Ich hab' so den Eindruck, als wenn eine Bandsäge von Hema so ziemlich edel ist. Wahrscheinlich liege ich da aber nicht richtig, aber hab' ich einen Preis für eine Führungseinheit gesehen, der bei über 550 € gelegen ist und mich somit zu dieser Ansicht verleitet. Meinen Dank möchte ich auch an Holzrad09 richten, der mich in der bisherigen Planungsphase mit fachlichem Rat unterstützt hat.
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. 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 könnte auch noch ein anderes Gussmonster haben, steht in der Nähe von Koblenz, auch preiswert. Aber alleine das Gewicht Ich will große Räder machen, das aber nur deswegen, um die Lebensdauer der Sägebänder nach oben zu treiben. Angefangen habe 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 ist neu für mich - aber da setze ich alle meine Erwartungen auf die neue Fräse. Ich hab' mir mal die Statik (den wesentlichen Anteil) von dem Ding aufgezeichnet.
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 kann es mit dem Bau noch nicht gelingen 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 habe 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 habe 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 angerissen und vorgesehen werden. Am Ende stand der Entwurf einer Gitterstruktur, bestehend aus nur noch 1 Torsionsbox mit einer diagonalen Struktur. Die Bandrollen werden mit normalen Rillenkugellager je Seite ausgestattet, so wie bei dem Kanadier. Die Welle selbst wird in 1 Radial-Gelenklager (https://www.kugellager-express.de/wartungspflichtiges-gelenklager-ge25es-2rs-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:
Eine Schnellentlastung habe 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 habe 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 habe ich noch vorgesehen: Die Federspannung kann ich noch über zwei Lastzellen messen und zur Anzeige bringen. Der obere Lagerschlitten wird über einen Kegelradsatz voreingestellt, um ggf. unterschiedliche Bandlängen (ca. 200 mm) auszugleichen.
Na ja, konstruktiv bin ich mit der Bandsäge fast durch. Die Blattführung habe ich auch so hinbekommen, das 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 wird vorgesehen, ggf. baue ich noch einen (neuen) Linien-Laser BOSCH PLL5 ein, den ich in der Bucht für 24 € geschossen habe. Wegen des Anbaus des Sägetisches musste ich das Gestell aber trotzdem noch etwas ändern. Mit den Vorgaben muss ich jetzt bei der Konstruktion des Sägetisches klarkommen, die Bedienbarkeit der Blattführung unterhalb des Tisches lag mir sehr am Herzen. Wenn ich mit der Tischaufhängung klar komme, so wie ich mir das vorstelle, dann wird das auch kein Problem sein. Aber da werde ich einen Test in der Werkstatt machen, bevor ich mir auf die endgültige Version festlege, auf das Gestell wird das dann aber keinen Einfluss mehr haben. Die Lager (oben und unten) werden exakt ausgerichtet, ähnlich wie bei der BAS 315. Den Motoranschluss werde ich steckbar machen, mit separatem Schaltkasten, so dass ich den Antrieb auch mal zum Drechseln verwenden kann.
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 bin 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 bekommen kann, bin 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 kann ich mich nicht anschließen. Mir schwebt 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 kann ich präzise fräsen so dass ich nicht mit großer Unwucht rechnen muss. Mal sehen, was wird.
Eigentlich stand der Bau einer Bandsäge so schnell noch nicht zur Debatte. Zumal ich von diesem Thema überhaupt keine Ahnung habe, zumindest jetzt noch nicht
Wenn ich doch nicht vor einem halben Jahr 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 habe ich mal ausgelotet, ob ich mir eine Bandsäge zulegen soll. Auf der anderen Seite wäre eine Drechselbank vonnöten, weil ich etwas realisieren möchte, bei der mir eine Drechselbank sehr hilfreich wäre.Ich werde 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. Und ich habe ein Faible für Torsionsboxen. Und bei einer Bandsäge muss man nur wissen, wie bei gespanntem Sägeband, die Kraftlinien in der Konstruktion laufen. Der Rest ist dann ein Kinderspiel, wenn auch auf den statischen Teil beschränkt. Aber trotzdem habe 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 geben aber kaum etwas preis. Aber Google hilft schließlich bei der Bildersuche und Höchsmann hat viele Bilder von den Hema-Maschinen, die er veräußern will, im Angebot. Ich hab' so den Eindruck, als wenn eine Bandsäge von Hema so ziemlich edel ist. Wahrscheinlich liege ich da aber nicht richtig, aber hab' ich einen Preis für eine Führungseinheit gesehen, der bei über 550 € gelegen ist und mich somit zu dieser Ansicht verleitet. Meinen Dank möchte ich auch an Holzrad09 richten, der mich in der bisherigen Planungsphase mit fachlichem Rat unterstützt hat.
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. 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 könnte auch noch ein anderes Gussmonster haben, steht in der Nähe von Koblenz, auch preiswert. Aber alleine das Gewicht
Ich will große Räder machen, das aber nur deswegen, um die Lebensdauer der Sägebänder nach oben zu treiben. Angefangen habe 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 ist neu für mich - aber da setze ich alle meine Erwartungen auf die neue Fräse. Ich hab' mir mal die Statik (den wesentlichen Anteil) von dem Ding aufgezeichnet.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 kann es mit dem Bau noch nicht gelingen
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 habe 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 habe 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 angerissen und vorgesehen werden. Am Ende stand der Entwurf einer Gitterstruktur, bestehend aus nur noch 1 Torsionsbox mit einer diagonalen Struktur. Die Bandrollen werden mit normalen Rillenkugellager je Seite ausgestattet, so wie bei dem Kanadier. Die Welle selbst wird in 1 Radial-Gelenklager (https://www.kugellager-express.de/wartungspflichtiges-gelenklager-ge25es-2rs-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 habe 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 habe 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 habe ich noch vorgesehen: Die Federspannung kann ich noch über zwei Lastzellen messen und zur Anzeige bringen. Der obere Lagerschlitten wird über einen Kegelradsatz voreingestellt, um ggf. unterschiedliche Bandlängen (ca. 200 mm) auszugleichen.
Na ja, konstruktiv bin ich mit der Bandsäge fast durch. Die Blattführung habe ich auch so hinbekommen, das 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 wird vorgesehen, ggf. baue ich noch einen (neuen) Linien-Laser BOSCH PLL5 ein, den ich in der Bucht für 24 € geschossen habe. Wegen des Anbaus des Sägetisches musste ich das Gestell aber trotzdem noch etwas ändern. Mit den Vorgaben muss ich jetzt bei der Konstruktion des Sägetisches klarkommen, die Bedienbarkeit der Blattführung unterhalb des Tisches lag mir sehr am Herzen. Wenn ich mit der Tischaufhängung klar komme, so wie ich mir das vorstelle, dann wird das auch kein Problem sein. Aber da werde ich einen Test in der Werkstatt machen, bevor ich mir auf die endgültige Version festlege, auf das Gestell wird das dann aber keinen Einfluss mehr haben. Die Lager (oben und unten) werden exakt ausgerichtet, ähnlich wie bei der BAS 315. Den Motoranschluss werde ich steckbar machen, mit separatem Schaltkasten, so dass ich den Antrieb auch mal zum Drechseln verwenden kann.
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 bin 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 bekommen kann, bin 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 kann ich mich nicht anschließen. Mir schwebt 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 kann ich präzise fräsen
so dass ich nicht mit großer Unwucht rechnen muss. Mal sehen, was wird.
