DE4324411A1 - Sägeblatt für das Metallschneiden - Google Patents
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Description
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.
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.
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.
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 (7)
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.
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