DE4324411A1

DE4324411A1 - Sägeblatt für das Metallschneiden

Info

Publication number: DE4324411A1
Application number: DE19934324411
Authority: DE
Inventors: Sen Robert C Hayden
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Kapman AB
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2013-07-22
Also published as: DE4324411B4; SE509607C2; US5331876A; JP2882731B2; SE9302345D0; SE9302345L; JPH06155158A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Sägeblätter, insbesondere für das Sägen von Metallen. Sägeblätter zum Sägen von Metallen werden mit Zähnen aus hartem, abriebfestem Material hergestellt, wie z. B. Wolframcarbid oder Hochgeschwindigkeitsstahl. Die Härte geht jedoch häufig mit der Sprödigkeit einher, und Metallsägeblätter lassen oft nach oder versagen durch Brechen oder Splittern an den Ecken der Zähne, die bei herkömmlichen Sägeblattausgestaltungen hoch beansprucht werden. Beispielsweise sind Sägeblätter zum Metallsägen in einer Kreissäge-, Bandsäge- oder Bügelsägemaschine für die beste Abriebwiderstandsfähigkeit herkömmlich mit Carbidzähnen hergestellt, wobei die Zähne am Platz hartgelötet werden, z. B. siehe US-PS 4,784,033. Die Carbidzähne sind etwas breiter als der Stahlteil der Säge und haben ganz geschliffene Schneidkanten. Nach diesem Verfahren werden Sägen mit hervorragender Dauerfestigkeit hergestellt, es ist aber etwas teuer, denn es schließt zahlreiche Herstellungs schritte und recht große (dicke) Carbidstücke ein.

Sägeblätter für das Metallsägen sind vorgeschlagen worden, bei welchen die Zähne die gleiche Dicke haben wie der Rest des Blattes. Mindestens einige der Zähne sind nach rechts oder links geschränkt, um eine breitere Schnittfuge zu schneiden als die Blattdicke, wodurch die Reibung minimal gemacht wird und der Durchgang der Späne und des Kühlmittels ermöglicht wird. Solche Blätter können aus einem breiten Federstahlband hergestellt werden, auf dessen Kante ein schmales Band Hochgeschwindigkeitsstahl aufgeschweißt wird. Die Zähne werden dann in der Kante des engen Bandes durch Schleifen, Fräsen oder Ausstanzen bzw. Schneiden gebildet, derart, daß mindestens die Spitzen der Zähne Hochgeschwindigkeitsstahl aufweisen. Die Zähne werden durch die Betätigung mechanischer Hämmer oder Druckkolben rechts und links geschränkt, die dort aufschlagen, wo die innere Ecke des Zahnes entstehen soll, wobei eine örtliche Deformation, Überbeanspruchung und verringerte Festigkeit an dieser Ecke hervorgerufen werden.

Ein anderes Verfahren zur Schaffung verschleißfester Zähne mit einer Dicke gleich der Dicke des Blattes schließt das Aufschweißen von kleinen Carbidkugeln auf die Zähne ein, wie in der US-PS 3,104,562 beschrieben, gefolgt vom Schleifen der Oberseite, der Seiten und Fläche der Zähne, bündig mit den benachbarten Stahlteilen der Zähne, und dann Schränken der Zähne wie vorstehend beschrieben. Wegen der Schwierigkeit beim Auswählen von Schleifparametern, die für Carbid sowie Stahl geeignet sind, ist die Festigkeit der Kante und Ecken geringer als für Kanten, wo beim Schleifen nur das Carbid berührt wird, wie z. B. bei geschweißten oder hartgelöteten Zähnen, die breiter als das Blatt sind. Die Ecken werden ferner durch das Schränken geschwächt, insbesondere wenn die Carbidspitzen breiter als das Blatt sind.

Die Beanspruchungen in einer Ecke eines Zahnes während des Sägens sind mäßig, wenn die Kante sich mit dem gesägten Material nur auf einer Seite der Ecke in Berührung befindet oder wenn der Winkel der Ecke stumpf ist. Wenn die Kante auf beiden Seiten der Ecke mit dem gesägten Material in Berührung ist, rufen die sich schneidenden Spanströme in der Ecke große Schwankungsbeanspruchungen hervor, insbesondere wenn der Winkel spitz ist. Der schlimmste Fall tritt auf, wenn die Kante auf einer Seite in ständigem Kontakt mit dem gesägten Material ist und die Kante auf der anderen Seite in diskontinuierlicher Berührung mit dem gesägten Material ist.

Bei einem Typ von Sägeblatt der bekannten Art, dessen Querschnitt in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Zähne vor dem Schränken in der Höhe gleich. Wegen des Kippens der Zähne, das dem Schränken zugeordnet ist, werden alle Ecken aller Zähne freigelegt, um das gesägte Material zu schneiden.

Die inneren Zähne 17 der geschränkten Zähne 11, 12, die schon durch den Aufschlag des Schränkwerkzeuges geschwächt sind, werden hoch beansprucht, weil die Kante sich auf beiden Seiten der Ecke mit dem gesägten Material in Berührung befindet, so daß die geschränkten Zähne bei der Benutzung leicht beschädigt werden. Die äußeren Ecken 18 werden bei der Benutzung weniger beansprucht und sind beim Schränken nicht geschwächt. Die vertikalen oder Seitenteile der Kanten, welche an die Ecken 16 der geraden Zähne 14 angrenzen, befinden sich in diskontinuierlichem Kontakt mit dem gesägten Material, wodurch große Beanspruchungen und das Risiko der Beschädigung hervorgerufen werden.

Ein anderes bekanntes Sägeblatt, z. B. nach der US-PS 105,261, ist im Schnitt in Fig. 4 gezeigt und hat gerade Zähne 115, die höher sind als die geschränkten Zähne 111, 112. Bei diesem Sägeblatt werden die inneren Ecken der geschränkten Zähne nicht für das Schneiden freigelegt und unterliegen keinem Beschädigungsrisiko, aber die Ecken 119 der geraden Zähne werden sehr hoch beansprucht, insbesondere wenn sie in einen Schnitt eintreten. Selbst eine kleine Beschädigung der geraden Zähne beeinträchtigt die sonst hervorragende Fähigkeit dieses Blattes, sehr gerade und glatte Schnitte zu erzeugen. Wenn dieses Blattmuster für ein Blatt mit aufgeschweißten Zähnen verwendet wird, kommt es üblicherweise vor, daß der Versuch, die Seiten des Blattes flach zu schleifen, um das überschüssige Material vom Schweißen zu entfernen, ein etwas schräg zulaufendes Blatt erzeugt, wo die Spitzen etwas enger sind als das übrige Blatt. Dieses schräge Zulaufen bzw. spitze Zulaufen erzeugt dann extreme Beanspruchun gen in den geraden Zähnen und erfordert große Schneid- und Zuführkräfte.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Sägeblatt mit einem Körper, der eine Vielzahl von Schneidzähnen trägt, welche durch Hohlkehlen getrennt sind. Mindestens die Spitzen der Zähne sind aus einem Material gebildet, welches härter ist als das des Körpers, und sind an den Körper geschweißt. Einige der Zähne sind nach rechts geschränkt, einige der Zähne sind nach links geschränkt, und einige Zähne sind gerade. Eine Dicke der Spitzen ist nicht größer als eine solche des Körpers. Die geraden Zähne erstrecken sich höher als die geschränkten Zähne, und jeder gerade Zahn weist Seitenkantteile auf, die abgeschrägt sind. Jeder der geschränkten Zähne hat eine obere Querkante, die nach außen derart schräg steht, daß eine Außenecke der Querkante dichter an dem Niveau der Hohlkehlen angeordnet ist als eine innere Ecke der Querkante.

Vorzugsweise weist jede Abschrägung ein Ende auf, welches von einer benachbarten Hohlkehle entfernt angeordnet ist, und ein anderes Ende, welches nahe an dieser anliegenden Hohlkehle angeordnet ist. Das andere Ende ist in der Grenze einer der rechts und links geschränkten Zähne angeordnet, wenn man die Schneidzähne in einer Richtung parallel zur Schneidrichtung betrachtet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene Seitenansicht des Sägeblattes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht zu Fig. 2, von einem bekannten Sägeblatt;

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, von einem zweiten bekannten Blatt; und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, von einer modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung

Erfindungsgemäß ist ein Sägeblatt vorgesehen, welches perfekt gerade schneidet und eine hohe Abriebfestigkeit selbst dann hat, wenn die Eckenfestigkeit entweder durch das Schränkverfahren oder durch die Benutzung eines spröden Kantenmaterials oder durch das besondere Verfahren des Anbringens des Kantenmaterials verringert ist. Ein erfindungsgemäßes Blatt schneidet in wirksamer Weise selbst dann, falls das Schleifen des überschüssigen Schweißmaterials ein etwas spitz zulaufendes Blatt erzeugt hat. Ein Blatt gemäß der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt und gekennzeichnet durch eine Kombination von geraden Zähnen 213 und geschränkten Zähnen 211, 212. Jeder der geschränkten Zähne 211, 212 hat eine obere Querkante, die nach außen schräg derart steht, daß ihre eine äußere Ecke (z. B. die äußere Ecke 218 oder 216) dichter an dem Niveau L der Hohlkehle angeordnet ist als die innere Ecke (siehe z. B. die inneren Ecken 217). Die geraden Zähne 213 haben große Abschrägungen 221, und die geschränkten Zähne 211, 212 haben seitlich schräg stehende Kanten ohne Abschrägungen (oder alternativ sehr kleine Abschrägungen 223).

Mindestens die Spitzen der Zähne, einschließlich der Schneidkanten, sind aus einem Material gebildet, welches härter ist als der Körper 10, und können auf einem Band (z. B. einem Band aus nicht rostendem Stahl) zusammengefügt sein, welches an den Körper angeschweißt ist, oder können separate Stücke aus hartem, verschleißfestem Material aufweisen (z. B. Wolframcarbid), die an den Körper angeschweißt sind. Die Schneidzähne 211-213 haben eine Dicke, die nicht größer ist als die Dicke T des Körpers. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Dicke jedes Schneidzahnes dieselbe wie die des Körpers. Wenn es erwünscht ist, könnten die Seiten der geraden Zähne 213 so geschliffen sein, daß sie eine Dicke haben, die kleiner ist als die des Körpers 10.

Die geraden Zähne 213 sind höher als die geschränkten Zähne 211, 212, wodurch sie die inneren Ecken 217 der geschränkten Zähne gegen Schneidkräfte entlasten. Jede Abschrägung ist so groß, daß sie an der Querkante eines geschränkten Zahnes vorbei sich zur Hohlkehle 225 hin erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich die linke Abschrägung des geraden Zahnes 213 in Fig. 2 an der Quer- oder oberen Kante des geschränkten Zahnes 211 vorbei. Deshalb bildet das Ende jeder Abschrägung, welche nahe der Hohlkehle angeordnet ist (d. h. das Ende gegenüber dem entfernten Ende, welches eine stumpfe Ecke 220 bildet) eine Ecke 222 und ist in der Grenze oder den Grenzen eines geschränkten Zahnes angeordnet, wenn die Zähne in einer Richtung parallel zur Schneidrichtung betrachtet werden (siehe Fig. 2). Wegen dieser Anordnung sind die Ecken 222 während eines Schneidbetriebes von den geschränkten Zähnen geschützt und sind von irgendwelchen Schneidkräften entlastet, so daß die geraden Zähne in der Lage sind, Späne mit einem durchgestalteten Schnitt oder Abschnitt zu schneiden wie in den bekannten "triple chip" (Dreifachspan)-Zahnanordnungen, wie in der US-PS 4,784,033 dargestellt. Die oberen Ecken 220, wo die Abschrägungen den Querkantenteil treffen, bilden stumpfe Winkel und haben auf jeder Seite vollständig geschliffene Kanten, wodurch sie die Neigung haben, den Abrieb und die Beschädigung an der Ecke minimal zu machen. Die jeder Abschrägung 221 folgende Oberfläche steht vorzugsweise etwas schräg zur Rückseite des Zahnes hin, um einen Freiwinkel zu bilden, der größer ist als 0°.

Weil die Seiten 227 der geraden Zähne das geschnittene Material nicht berühren, beeinträchtigt ein kleines, spitzes Zulaufen nicht das Schneiden oder ruft eine Keilwirkung hervor. Obgleich nicht allgemein notwendig, kann die Abriebfestigkeit der äußeren Ecken 218 der geschränkten Zähne dadurch verbessert werden, daß kleine Abschrägungen 223 auf ihnen geschliffen werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist, welche eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt. Dadurch wird auch eine Schnittoberfläche mit besserer Glattheit erzeugt.

Diese Anordnung von Zähnen längs der gezahnten Kante des Sägeblattes weist vorzugsweise periodisch wiederkehrende Gruppen von Zähnen auf, wobei jede Gruppe mindestens einen geraden Zahn, mindestens einen links geschränkten Zahn und mindestens einen rechts geschränkten Zahn aufweist, wobei die Ordnung (Folge) von Zähnen in jeder Gruppe und die Abstände zwischen den Zähnen in aufeinanderfolgenden Gruppen wiederholt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, versteht es sich für den Fachmann, daß Hinzufügungen, Modifikationen, Ersetzen wenigstens eines Merkmales durch wenigstens ein anderes Merkmal und Weglassen von Merkmalen, die nicht besonders beschrieben sind, vorgenommen werden können, ohne daß das Ergebnis aus dem allgemeinen Erfindungsgedanken herausfällt, der sich aus den nachfolgenden Ansprüchen ergibt.

Claims

1. Sägeblatt mit einem Körper (10), der eine Mehrzahl von Schneidzähnen (211-213) trägt, die durch Hohlkehlen (225) getrennt sind, wobei mindestens die Spitzen der Zähne (211-213) aus einem Material gebildet sind, welches härter ist als das des Körpers (10) und auf den Körper (10) geschweißt sind, einige der Zähne (211, 212) nach rechts geschränkt, einige der Zähne (211, 212) nach links geschränkt und einige der Zähne (213) gerade sind, die Dicke (T) jeder Spitze nicht größer ist als die Dicke des Körpers (10), wobei sich die geraden Zähne (213) höher erstrecken als die geschränkten Zähne (211, 212) und jeder Seitenkantenteile aufweist, die abgeschrägt (221) sind, jeder der geschränkten Zähne (211, 212) eine obere Querkante hat, die schräg nach außen derart steht, daß eine äußere Ecke (216, 218) der Querkante dichter an dem Niveau (L) der Hohlkehlen (225) angeordnet ist als eine innere Ecke (217) der Querkante.

2. Sägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abschrägung (221) ein Ende aufweist, welches von einer benachbarten Hohlkehle (225) entfernt angeordnet ist, und ein anderes Ende hat, welches nahe dieser benachbarten Hohlkehle angeordnet ist, wobei das andere Ende in der Grenze eines der rechts und links geschränkten Zähne (211, 212) angeordnet ist, wenn man die Schneidzähne in eine Richtung parallel zur Schneidrichtung betrachtet.

3. Sägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geschränkte Zahn ein äußeres Kantenteil aufweist, welches eine Abschrägung (221) hat, die kleiner ist als die Abschrägungen der geraden Zähne (213).

4. Sägeblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geraden Zähne (213) so geschliffen sind, daß sie eine geringere Dicke (T) als der Körper (10) haben.

5. Sägeblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt die Gestalt eines engen Bandes hat, welches für die Benutzung in einer Bandsäge geeignet ist.

6. Sägeblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt die Gestalt eines engen Bandes hat, welches für die Benutzung in einer Bandsäge geeignet ist.

7. Sägeblatt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt die Gestalt eines engen Bandes hat, das für die Benutzung in einer Bandsäge geeignet ist.