DE69332625T2

DE69332625T2 - Sägeblatt und verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung wobei werkzeug und sägeblattrohling zwischen jedem schnittwinkel verstellt werden

Info

Publication number: DE69332625T2
Application number: DE69332625T
Authority: DE
Inventors: Jan Lundh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2013-10-29
Also published as: AU5401694A; SE500675C2; SE9203186D0; EP0669861A1; SE9203186L; DE69332625D1; DK0669861T3; EP0669861B1; WO1994009936A1; US6065380A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines in Gruppen gezahnten Sägeblatts sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Sägeblatt mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 5, denen die FR-A-1 586 519 zu Grunde liegt.
Sägeblätter der bezeichneten Art werden vorzugsweise in einer Bogen- bzw. Bügelsäge eingesetzt, wobei die Sägezähne zu mehreren Gruppen zusammengefasst sind.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Auf dem genannten Gebiet der Technik gibt es viele verschiedene Lösungen zum Verbessern von Sägeblättern durch Variieren und Ändern ihrer Zahnungen auf unterschiedliche Weise, um ihre Sicherheit und ihren Wirkungsgrad im Einsatz zu verbessern.
Die häufigsten Sägeblätter auf dem Markt sind in Gruppen gezahnt (d. h. mit unregelmäßigem Abstand zwischen den Zahnspitzen ausgeführt); dabei kann die Anzahl der Zähne 3, 4 oder 5 pro Inch (1 Inch = 25,4 mm) betragen.
Bei der Fertigung von gruppengezahnten Sägeblättern wird normalerweise ein Stanzwerkzeug mit einem Stempel und einem Gesenk mit dem gleichen Profil wie dem des erzeugten Sägeblatts eingesetzt. Mit einem solchen Werkzeug lassen sich immer nur Sägeblätter mit einer einzigen Zahnungsart herstellen.
Ein Zweck der Herstellung eines gruppengezahnten Sägeblatts ist, die Resonanz zu neutralisieren, die bei einem in einem Bügel eingespannten Sägeblatt leicht auftritt, wobei dann das Sägeblatt wie die Saite einer Gitarre wirkt, die einen bestimmten Ton hat.
Bei nicht gruppengezahnten Sägeblättern treten sehr leicht Schwingungen auf, da die Zahnspitzen des Sägeblatts auf die Holzfasern aufschlagen. Dies lässt sich mit der Wirkung der Zahnspitzen als Anzahl kleiner Äxte vergleichen, die mit gleichmäßiger Frequenz in die Holzfasern treffen. Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass diese Frequenz gleich der Eigenfrequenz des Sägeblatts ist, so dass eine Resonanz auftritt, die zu Schwingungen im Sägeblatt führt.
Dies lässt sich an folgendem Beispiel zeigen. Beispielsweise habe ein 30" (762 mm) langes Sägeblatt mit 150 Zähnen eine Spannung, bei der sich eine Frequenz von 440 Hz (Kammerton A) ergibt, und es werde die Säge mit einer Geschwindigkeit bewegt, die einen Sägehub in 0,34 Sekunden ergibt, was in etwa eine normale Geschwindigkeit ist. Die Spitzen schlagen dann auf die Holzfasern mit einer Frequenz auf, die der Eigenfrequenz des Sägeblatts entspricht. Das Sägeblatt ist folglich in Resonanz und schwingt sehr stark.
Entsprechende Risiken für eine Resonanz bestehen natürlich auch bei anderen Sägegeschwindigkeiten, die verschiedenen Unter- und Obertönen entsprechen - bspw. einer Oktave, Quinte usw. Im Resultat neigt das Sägeblatt dazu, in der Sägeschiene zu brechen, was zu einem schwereren Sägen führt.
Diese Probleme sind durch ungleichmäßige Abstände zwischen den Spitzen gelöst worden.
Dadurch treten mehrere Töne (Dissonanz) auf. Die Schwingungen neutralisieren einander, so dass die Säge "leise", d. h. frei von Schwingungen wird und in der Schiene leichter läuft.
Schnell laufende Sägen haben verhältnismäßig große Zähne. Bei dieser Zahnungsart ist es schwierig, mit der Geschwindigkeit 0 des Sägeblatts beginnend einen Sägehub durchzuführen und dabei ein Springen des Sägeblatts zu vermeiden, bei dem die Gefahr einer Verletzung der das Werkstück haltenden Hand und der Beschädigung des Werkstücks selbst besteht. Verletzungen dieser Art gehören zu den häufigsten auf Baustellen; sie verursachen viel Unannehmlichkeiten und unnötiges Leid.
Eine Lösung des Problems der springenden Bügelsägen ist das sogen. Ansägeblatt ("push-off sawblade"), also ein Sägeblatt mit einer feinen Zahnung im vorderen Blattbereich mit dem Zweck, den Hubansatz zu erleichtern, gefolgt von größeren und leistungsfähigeren Zähnen.
Bei der Herstellung eines Sägeblatts mit feinerer engerer Zahnung im vorderen Blattbereich mit der Absicht, zu Beginn eines Schnitts (bei der Geschwindigkeit 0 des Sägeblatts) einen Sägehub ohne Springen des Sägeblatts durchzuführen, musste man bisher das Sägeblatt in mehreren verschiedenen Werkzeugen stanzen.
Einige Beispiele unterschiedlicher Anordnungen und Fertigungsmethoden für Sägeblätter ergeben sich aus den Druckschriften EP-A1-205 245, DE-C-55 51 36, FR-A-1 586 519 und GB-A-2177 344.
Die FR-A-1 586 519 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Sägeblättern. Die Vorrichtung benutzt einen einzigen Stempel oder ein Gesenk in U-Form, um einzelne Stanzschnitte im Rohling herzustellen, der längs am Stempel vorbei geführt wird. Der Stempel kann gewendet oder geringfügig gedreht werden, um die Zahnform zu ändern. Die Lage der Tangente an den Tiefpunkten der Ausschnitte wird durch das Wenden des Stempels nicht geändert.
Die GB-A-2177 344 betrifft ein Sägeblatt und bildet gemeinsam mit der Offenbarung der DE-C-56 51 36 und der EP-A1-205 245 den allgemeinen Stand der Technik.

KURZDARSTELLUNG DES GRUNDGEDANKENS DER ERFINDUNG

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Sägeblatts bspw. für eine Bogen- bzw. Bügelsäge nach den Ansprüchen 1-4 anzugeben, das die Vorteile der beiden oben erwähnten Blattarten in sich vereint und dabei leicht und kostengünstig herstellbar ist. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Sägeblatt ist in den Ansprüchen 5-6 angegeben.
Erfindungsgemäß lässt sich ein Sägeblatt mit mindestens einem Ansägebereich und mindestens einem Bereich erhalten, in dem die Zähne zu Gruppen angeordnet sind, wobei der gruppengezahnte Bereich eine Anzahl von Gruppen vorzugsweise V-förmiger Kerben im Sägeblatt aufweist, jedes Paar von Kerben einen Sägezahn bildet, jede Gruppe aus einer gradzahligen Anzahl von Kerben besteht und eine gedachte, zwischen jedem zweiten Tiefpunkt einer gewählte Gruppe - bspw. Kerbe 1, 3, 5 usw. - gezogene Linie A eine Gerade ist, die einen kleinen Winkel α zur Längsrichtung des Sägeblatts bildet, wobei die Tiefpunkte und Spitzen gleichmäßig entlang der Linie verteilt sind.
Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird ein gruppengezahntes Sägeblatt mittels eines Werkzeugs aus einem Stempel und einem Gesenk hergestellt, bei dem der die Zähne ausstanzende Stempel voll symmetrisch mit im wesentlichen V-förmigen Spitzen ausgebildet ist; dabei wird ein Sägeblattrohling zweckmäßigerweise in Form eines Stahlbandes durch das Werkzeug geführt und in mindestens zwei Schritten mit ein und dem selben Werkzeug gestanzt, wobei der Rohling zum Ausbilden einer Gruppe in einem gruppengezahnten Bereich in einer ersten Stufe von einer Ausgangslage her um einen kleinen. Winkel α relativ zum Stanzwerkzeug schräg gekippt und gegen das Gesenk gestanzt wird, und dann der Rohling um ein Strecke durch das Werkzeug vorgeschoben wird, die einer halben Zahnbreite - berechnet an einem Zahn des Stanzwerkzeugs - entspricht, und in einer zweiten Stufe relativ zum Werkzeug in einer entgegengesetzten Richtung in mindestens die Ausgangslage zurück gekippt und gestanzt wird, wonach das Verfahren wiederholt wird, bis die gewünschte Anzahl Gruppen ausgebildet worden ist.
Indem man den leisen Hub des gruppengezahnten Sägeblatts mit der Sicherheit des ansägegezahnten Sägeblatts vereint, erhält man ein Sägeblatt, mit dem sich problemlos sägen lässt, da die Blattresonanz fast völlig beseitigt und die Wahrscheinlichkeit eines Springen des Sägeblatts und von Verletzungen des Benutzers beim Ansägen sehr klein ist.

KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein in Gruppen gezahntes Standard-Sägeblatt.
Fig. 2 zeigt ein Sägeblatt mit einer Ansägezahnung an einem Ende.
Fig. 2a zeigt ein Sägeblatt mit sowohl einer ansäge- als auch einer gruppierten Zahnung nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Stanzeinrichtung zur Herstellung eines herkömmlichen gruppengezahnten Sägeblatts.
Fig. 4 zeigt eine Stanzeinrichtung zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Sägeblatts.
Fig. 5 zeigt, wie ein Sägeblattrohling erfindungsgemäß unter Kippen des Stanzwerkzeugs relativ zum Sägeblattrohling gestanzt wird.
Fig. 6a-6e zeigen, wie ein Sägeblattrohling erfindungsgemäß unter Kippen des Sägeblattrohlings relativ zum Stanzwerkzeug gestanzt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Stand der Technik.
Die Fig. 1 zeigt ein gruppengezahntes Sägeblatt mit mehreren Gruppen 4, das in jeder Gruppe drei Zähne 1, 2, 3 und zwischen den Gruppen 4 jeweils einen Zwischenraum 5 aufweist. Alle Zähne sind gleich und alle Gruppen enthalten die gleiche Anzahl Zähne. Die Fig. 2 zeigt ein Sägeblatt mit einem Teil 6 an einem Ende, der ansägegezahnt ist, um das Ansägen in jedem Sägevorgang zu erleichtern.
Die Fig. 2a zeigt ein ansäge- und gruppengezahntes Sägeblatt nach der vorliegenden Erfindung. An einem Ende des Sägeblatts sind die ansägegezahnten Teile 5, 6a mit einem gruppengezahnten Teil 7 verbunden gezeigt.
Die Fig. 3 zeigt eine Standard-Stanzvorrichtung zum Herstellen gruppengezahnter Sägeblätter. Der Sägeblattrohling wird in eine Stanzvorrichtung mit dem Stempel 8 und dem Gesenk 9 eingelegt, die das gleiche Profil wie das fertige Sägeblatt aufweisen. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist ausführlich in der Fig. 4 gezeigt und weist über die gesamte Länge des Stanzwerkzeugs die gleiche Zahnhöhe, -breite und -flanken sowie den gleichen Zahnzwischenraum auf. Jeder Zahn des Stanzwerkzeugs stanzt in jeder Gruppe des kompletten gruppengezahnten Sägeblatts zwei verschiedene V-förmige Kerben.
Wie in Fig. 2a gezeigt, weist ein Sägeblatt in der erwähnten Ausführungsform einen ansäge- und einen gruppengezahnten Teil auf.
Das Sägeblatt ist für den Einsatz in einer Bogen- bzw. Bügelsäge gedacht. Der gruppengezahnte Teil des Sägeblatts weist mehrere Gruppen vorzugsweise V- förmiger Kerben im Blatt auf und jedes Kerbenpaar bildet einen Sägezahn. Jede Gruppe besteht aus einer gradzahligen Anzahl von Kerben. Eine erste gedachte Linie A, die durch alle zweiten Tiefpunkte in einer beliebigen Gruppe (bspw. der Kerben 1, 3, 5 usw.) gezogen ist, ist eine Gerade und verläuft unter einem kleinen Winkel (α) zur Längsrichtung des Sägeblatts. Die Tiefpunkte sind entlang der Linie gleichmäßig verteilt.
Eine zweite gedachte Linie B, die zwischen den übrigen Tiefpunkten - bspw. der Kerben 2, 4, 6 usw. - gezogen ist, ist eine Gerade, die unter einem kleinen Winkel (β) zu Längsrichtung des Sägeblatts verläuft. Die Tiefpunkte sind entlang der Linie B gleichmäßig verteilt.
Eine dritte gedachte Linie, die zwischen den Spitzen der Zähne des Sägeblatts gezogen ist, ist eine Gerade, die parallel zur Längsrichtung des Sägeblatts verläuft. Die Spitzen der Sägezähne sind jedoch entlang der Linie C ungleichmäßig verteilt.
Die Fig. 5 sowie 6a-6e zeigen eine Vorrichtung zum Herstellen eines ansäge- und/oder gruppengezahnten Sägeblatts S mit einer Stanzeinrichtung in Gestalt eines Stempels 8, der mit einem Gesenk 9 zusammenwirkt, um einen Sägeblattrohling zu stanzen. Die Arbeitsteile des Stempels 8 sind symmetrisch gestaltet. Die Vorrichtung weist weiterhin Gleitelemente auf, die den Rohling durch das Stanzwerkzeug führen. Die Anordnung ist mit Einrichtungen versehen, die ein bestimmtes Kippen des Rohlings in beiden Richtungen relativ zum Stempel 8 und zum Gesenk 9 erleichtern.
Die Fig. 3 zeigt eine vierte gedachte Linie D, die durch den Stempel 8 gezogen ist, wo die Breite des Zahns 1 gleich der Entfernung zum nächsten Zahn 2 ist. Die Anordnung ist weiterhin mit einer Einrichtung versehen, mittels der der Abstand zwischen dem Rohling und der Linie D veränderbar ist.
In dieser beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erfolgen das Kippen und die Abstandsveränderung mittels der Gleitelemente.
Die Anordnung weist auch Einrichtungen auf, mit denen der Rohling durch das Stanzwerkzeug vorschiebbar ist.
Die Einrichtungen zum Kippen, zur Abstandsveränderung und zum Vorschieben werden vorzugsweise selbsttätig gesteuert - bspw. mittels eines Computerprogramms, das zuvor in einem Mikroprozessor oder einem Computer abgespeichert wird.
Das Herstellen eines gruppengezahnten Sägeblatts mittels der beschriebenen Vorrichtung erfolgt wie folgt. Ein Sägezahnrohling vorzugsweise in Form eines Stahlbandes wird durch das Stanzwerkzeug 8, 9 geführt. Der Rohling S wird in mindestens zwei Schritten mit ein und dem selben Werkzeug gestanzt. Zum Ausbilden einer Gruppe in einem gruppengezahnten Teil 7 wird in einer ersten Stufe der Rohling relativ zum Stanzwerkzeug aus einer Ausgangslage um einen kleinen Winkel (α) schief gekippt; dann wird der Rohling S gegen das Gesenk gestanzt. Danach wird der Rohling durch das Werkzeug vorgeschoben, und zwar um eine Strecke entsprechend der halben Zahnbreite, berechnet an einem Werkzeugzahn. In einem zweiten Schritt wird der Rohling relativ zum Stanzwerkzeug in mindestens die Ausgangslage zurück und um einen kleinen Winkel (β) relativ zum Stanzwerkzeug in der dem Winkel (α)entgegengesetzten Richtung gekippt sowie gestanzt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Gruppen ausgebildet worden ist.
Der Winkel (α) ist normalerweise dem Winkel (β) äquivalent.
Zum Herstellen eines Ansägebereichs kann der Sägeblattrohling in einem Verfahrensschritt parallel zur Linie D, aber in einem geringen Abstand angeordnet sein, um verhältnismäßig niedrige Sägezähne zu erreichen. Hierdurch wird eine vorbestimmte Anzahl von Sägezähnen zwischen zwei nebeneinander liegenden Stanzwerkzeugzähnen untergebracht. Danach wird der Rohling gestanzt und um eine Strecke vorgeschoben, die einem der Zähne in der Anzahl von Zähnen entspricht, die zwischen zwei nebeneinanderliegenden Stanzwerkzeugzähnen untergebracht sind. Man wiederholt den Verfahrensschritt, bis eine gewünschte Länge des Stoßteils erreicht ist.
Um einen Übergang von einem ansäge- zu einem gruppengezahnten Bereich zu erreichen, ist eine oder sind beide der folgenden Methoden anwendbar. In der ersten Methode wird der Abstand zwischen dem Rohling und der Linie D verringert, um einen Ansägeabschnitt mit geringfügig höheren Zähnen zu, erreichen. In der zweiten Methode werden die Winkel (α, β) an einer vorbestimmten Anzahl von Gruppen am Übergang von einem ansäge- zu einem gruppengezahnten Teil von einem kleinen zum einem vorbestimmten größten Winkel sukzessive vergrößert und wird gleichzeitig der Abstand zwischen der Linie D und dem Rohling sukzessive verringert.
Wie oben erwähnt, lässt der Vorgang sich mittels eines in einem Mikroprozessor oder Computer gespeicherten Programms selbsttätig durchführen, was ein erheblicher Vorteil ist, da dieses zahllose Variationen ermöglicht.
Innerhalb der Grenzen der Erfindung sind Modifikationen möglich, da sich in der Ansägezahnung an Stelle des Rohlings das Werkzeug im entsprechenden Ausmaß kippen und das Werkzeug relativ zum Rohling bewegen lässt. Innerhalb der Grenzen der Erfindung lassen sich auch die Winkel (α, β) einzeln und relativ zueinander verändern.

Claims

1. Verfahren zum Fertigen eines in Gruppen gezahnten Sägeblatts mittels eines aus einem Stempel und einem Gesenk bestehenden Werkzeugs zum Stanzen der Sägezähne, wobei der Stempel vollsymmetrisch mit im wesentlichen V-förmigen Spitzen aufgebaut ist, ein Sägeblatt-Rohling zweckmäßigerweise in Form von Bandstahl durch das Werkzeug geführt und in mindestens zwei Stufen mit ein und demselben Werkzeug gestanzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling von einer Ausgangslage her mit einem kleinen Winkel (α) relativ zu einer durch das Werkzeug verlaufenden gedachten Linie (D) gekippt wird oder umgekehrt, um in einer ersten Stufe eine Gruppe in einem gruppengezahnten Bereich auszubilden, dass der Rohling gegen das Gesenk gestanzt, danach um eine Strecke vorgeschoben, die vorzugsweise der halben Zahnbreite - an einem Werkzeugzahn berechnet - entspricht und dann in einem zweiten Schritt mindestens in die Ausgangslage relativ zum Werkzeug (oder umgekehrt) zurück gedreht bzw. gekippt und dort gestanzt wird, wobei man das Verfahren wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Gruppen ausgebildet ist, und dass im zweiten Schritt der Rohling mit einem zweiten kleinen Winkel (β) relativ zum Werkzeug (oder umgekehrt) in einer dem ersten Winkel (α) entgegengesetzten Richtung gekippt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt, in dem ein Ansägebereich ("start part") hergestellt werden soll, der Sägeblatt-Rohling parallel zur Linie (D), aber geringfügig beabstandet zu ihr angeordnet wird, um verhältnismäßig niedrige oder feine Zähne zu erhalten derart, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen im Werkzeug eine vorbestimmte Anzahl Zähne unterbringbar ist, wobei der Rohling gestanzt und um eine Strecke entsprechend einem der Zähne in der Anzahl von Zähnen vorgeschoben wird, die zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Werkzeugzähnen untergebracht sind, und dass man danach den Verfahrensschritt wiederholt, bis man einen ansägegezahnten ("start-toothed") Bereich der gewünschten Länge erhalten hat.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zwischen dem Sägeblatt-Rohling und der Linie (D) geringfügig vermindert wird, so dass ein Teil des ansägegezahnten Bereichs geringfügig höhere Zähne hat - bspw. als Übergang zu einem gruppengezahnten Bereich des Sägeblatts.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer vorbestimmten Anzahl von Gruppen im Übergang von einem ansäge- zu einem gruppengezahnten Bereich die Winkel (α) und (β) sukzessiv von einem kleinen zu einem vorbestimmten maximalen Wert vergrößert werden und dabei gleichzeitig der Abstand zwischen der Linie (D) und dem Rohling sukzessiv verkleinert wird mit der Absicht, einen glatten Übergang vom ansäge- zum gruppengezahnten Bereich zu erreichen.

5. Sägeblatt, das nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1-4 gefertigt wurde, mindestens einen ansäge- und mindestens einen gruppengezahnten Bereich aufweist und für den Einsatz in einer Bogensäge gedacht ist, wobei der/die gruppengezahnte(n) Bereich(e) eine Vielzahl von Gruppen von vorzugsweise V-förmigen Kerben im Blatt aufweist/aufweisen und jedes Kerbenpaar einen Sägezahn bildet, dass jede Gruppe (4) aus einer gradzahligen Anzahl Kerben (10) besteht, dass eine erste gedachte Linie (A), die zwischen abwechselnden Tiefpunkten einer gewählten Gruppe (4) - bspw. der Kerbe 1, 3, 5 usw. - gezogen ist, eine Gerade bildet, die einen kleinen ersten Winkel (α) mit der Längsrichtung des Sägeblatts, und dass die Tiefpunkte oder Spitzen gleichmäßig entlang der Linie verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite gedachte Gerade (B), die zwischen den verbleibenden Tiefpunkten einer gewählten Gruppe - bspw. den Kerben 2, 4, 6 usw. - gezogen ist, eine Gerade bildet, die einen kleinen zweiten Winkel (β) zur Längsrichtung des Sägeblatts bildet, der dem kleinen ersten Winkel (α) entgegengesetzt liegt, wobei die restlichen Tiefpunkte oder Spitzen gleichmäßig entlang der Linie (B) verteilt sind.

6. Sägeblatt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte gedachte Linie (C), die zwischen den Spitzen auf den Zähnen des Sägeblatts gezogen ist, eine Gerade bildet, die parallel zur Längsrichtung des Sägeblatts verläuft, wobei die Zahnspitzen entlang der dritten Linie (C) ungleichmäßig verteilt sind.