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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kreissäge, die zum
Schneiden von eisenhaltigen und nicht eisenhaltigen Materialien verwendet wird, und
insbesondere auf eine Kreissäge mit harten Spitzen, die vorteilhaft zum Schneiden von
schwer schneidbareren Werkstoffen wie SUS 304 verwendet wird, welche Späne mit
starker Haftkraft zu den Spitzen der Kreissäge erzeugen. Siehe beispielsweise das
Dokument EP-A-0790096.
STAND DER TECHNIK
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Eine sich auf eine Kreissäge, welche vorteilhaft zum Schneiden von schwer
zu schneidenden Werkstoffen wie etwa SUS 304, welche Späne mit großem
Haftvermögen an den Spitzen der Kreissäge erzeugen, beziehende Technik, ist im japanischen
Patent mit der Veröffentlichungsnummer 6-20663 (1994) (geprüft) und dem japanischen
Patent mit der Veröffentlichungsnummer 9-216121 (1997) (ungeprüft) offenbart.
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Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, offenbaren beide Dokumente des Stands
der Technik Spitzen 101, 201 mit gestuften Abschnitten 103, 203, welche an den Seiten
von Hakenzähnen 102, 202 ausgebildet sind, in welchen Späne durch die gestuften
Abschnitte 103, 203 zum Aufrollen dieser Späne mit einem geringen Kurvenradius
angehoben werden.
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Da Späne generell von Werkstück getrennt werden, nachdem sie beim
Schneiden komprimiert wurden, beträgt eine maximale Länge eines Spans beim
Schneiden eines stabartigen Werkstücks ¹/&sub2; bis ¹/&sub4; des Durchmessers des stabartigen
Werkstücks, so daß der Span beim Schneiden eines stabartigen Werkstücks mit kleinem
Durchmesser nicht zu lang wird, wobei Späne erzeugt werden, die sich mit Radien in
einem Bereich von 2 bis 4 mm aufrollen, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
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Zum Zeitpunkt des Ablösens, bei welchem die Spitzen 101, 201 vom
Werkstück getrennt werden, springen die Späne aus den Hakenzähnen 102, 202 hervor, als ob
sie von dort zurückgestoßen werden würden, so daß sich beim Auswerfen der Späne
keine Probleme ergeben.
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Während es keine Probleme beim Schneiden eines stabartig oder ähnlich
gestalteten Werkstücks mit großem Durchmesser gibt, solange die Späne kurz sind und es
sich wie oben beschrieben verhält, besteht jedoch eine Tendenz dahingehend, daß der
Auswurf bzw. die Freisetzung von Spänen aus den Hakenzähnen 102, 202 mit
zunehmender Spanlänge schlechter wird.
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Dies wird auf die folgenden Gründe zurückgeführt. Während die Späne,
solange sie kurz sind, unmittelbar nach Beginn des Schneidens mit einer der gegen einen
vorderen Endabschnitt eines Werkstücks stoßenden Spitzen 101, 102 zu Spänen mit
keinen Krümmungsradien aufgerollt werden, werden die Späne allmählich länger, wenn
sich die Spitzen 101, 102 weiter zu einem zentralen Abschnitt des Werkstücks bewegen,
so daß die anfänglich gebildeten aufgerollten Abschnitte mit kleinen Krümmungsradien
gegen das Werkstück stoßen, bis es dem in Fig. 8 dargestellten Zustand nicht weiter
nach oben ausweichen kann. Die Späne werden demzufolge aufgerollte Formen mit
allmählich zunehmenden Krümmungsradien annehmen, wobei ein Abschnitt des
Werkstücks anschließend eine rollende Fläche aufweist, auf welcher die Späne gerollt
werden. Nachdem die Späne mit den geneigten bzw. schrägen Flächen 104, 204 des
hinteren Abschnitts der Hakenzähne 102, 202 in Kontakt geraten sind, rollen sich die Späne
veranlaßt durch diese Schrägen 104, 204 groß auf. Dieser Zustand ist in Fig. 9
dargestellt.
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Die Spitzen 101, 201 bewegen sich anschließend weiter, um einen hinteren
Endabschnitt des Werkstücks zu erreichen, woraufhin der Druck bzw. die Kraft des
Berührens zwischen den Spänen und den schrägen Flächen 104, 204 des hinteren
Abschnitts der Hakenzähne 102, 202 stärker wird, so daß die Späne zuerst die schrägen
Flächen 104, 204 des hinteren Abschnitts und allmählich den Boden der Hakenzähne
105, 205 berühren. Aus dem Werkstück herausgeflogene bzw. abgeflossene Späne
werden schließlich eine zurückdrückende Kraft vom Boden der Hakenzähne 105, 205 erfahren,
so daß die Späne gegen die gestuften Abschnitte 103, 203 der Spitzen stoßen,
woraufhin die Aufrollrichtung an den vorderen Flächen der Spitzen 101, 201 umgekehrt
wird, wobei die Späne in S-förmigen Kurven fliegen bzw. strömen. Dieser Zustand ist
in Fig. 10 dargestellt.
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Wird in diesem Zustand weiter geschnitten, so nehmen die Späne eine hohe
Temperatur an und haften an den Endabschnitten der Spitzen 101, 201 an.
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Es ist aufgrund von Experimenten allgemein bekannt, daß die Späne
schlecht ausgeworfen werden, wenn die Abmessung einer Öffnung zu einem äußerem
Umfangskreis der Hakenzähne 102, 202 im Vergleich zur Bodentiefe eines Hakenzahns
klein ist, wobei es sich hierbei um ein Maß von einer Spitze zu einem Hakenzahnboden
handelt. Um Unzulänglichkeiten in der Auswurfcharakteristik von Spänen zu
vermeiden, wurde in den Dokumenten des Standes der Technik eine Verbesserung der
Auswurfcharakteristik von Spänen versucht, indem die Öffnungsabmessung zur äußeren
Umfangsfläche der Hakenzähne bezogen auf die Tiefe des Hakenzahnsbodens groß
angesetzt wurde, während eine Zunahme der Öffnungsabmessung begrenzt wurde, da dies
eine Verringerung einer Anzahl von Zähnen bedeutete, und eine solches Vorgehen
unbefriedigend ist.
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Bei der Veröffentlichung des japanischen Patents mit der Nr. 7-49168
(1995) (geprüft) handelt es sich um ein weiteres Dokument aus dem Stand der Technik.
Bei dieser Technik werden die Späne nicht durch gestufte. Abschnitte angehoben; die
Späne werden anstattdessen stabil durch die Berührung einer Spanleitfläche 306 geleitet
bzw. bewegt, welche an einer Spitze. 301 wie in Fig. 11 dargestellt vorgesehen ist, so
daß es möglich ist, Späne mit kleinerem Krümmungsradius, verglichen mit jenen des
oben beschriebenen Standes der Technik, zu bilden, und eine Flugrichtung der Späne
stabil bleibt, solange es sich um kurze Späne handelt.
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Übersteigt die Länge der Späne jedoch ein gewisses Maß, so belassen es die
Späne nicht dabei, kleine Kurvenradien anzunehmen, sondern die Kurvenradien der
Aufrollungen werden allmählich größer, so daß die Späne mit Endabschnitten der
Spanleitfläche 306 an einer zentralen Seite der Kreissäge in Kontakt kommen.
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Insbesondere werden Späne in diesem Stadium an gestufte Abschnitte wie
im obigen Stand der Technik geleitet und anschließend gleiche Phänomene wie im oben
beschriebenen Stand der Technik erzeugt, wenn die Späne lang werden.
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Bei Verwendung der oben auf den Stand der Technik bezogen
beschriebenen Spitzen werden die Späne zu Größen aufgerollt, die dem Inneren der Hakenzähne
vollständig entsprechen, und innerhalb der Hakenzähne bei hohen Temperaturzuständen
zurückgehalten, was zu Nachteilen aufgrund von Verschlechterung der Spanabtrennung
zum Zeitpunkt des Auswurfs führt.
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Da die Späne auch nach dem Ablösen in den Hakenzähnen verbleiben,
schneiden die Spitzen nach einer einzelnen Drehung der Kreissäge ferner bei in den
Hakenzähnen verbleibenden Spänen erneut in das Werkstück. Demzufolge wurden
Nachteile offenkundig, die darin bestehen, daß Späne einer vorangegangenen Drehung
geschnitten bzw. eingeschnitten werden, was zu einem Absplittern oder einer
Spanerzeugung an den Schnitträndern führt, oder darin, daß ein Teil der Schnittflächen der Spitzen
zusammen mit den Spänen abfällt, wenn anhaftende Späne unter Verwendung einer
Bürste zum Entfernen der Späne unter Kraftaufbringung entfernt werden, was zu
Löchern an den Schnittflächen der Spitzen führt und die Schneidewirkung der Kreissäge
herabsetzt.
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In den beiden Dokumenten des Standes der Technik, welche sich mit
Spitzen mit gestuften Abschnitten befassen, werden die Späne darüber hinaus an den
gestuften Abschnitten der Spitzen angehoben, d. h. an Randlinien hiervon, was zu einer
unstabilen Flugrichtung der Späne führt. Seitliche Abschnitte der Späne würden als
Folge geschnittene Flächen des Werkstücks beschädigen, und die Qualität der Arbeit beim
Schneiden herabsetzen.
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Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund dieser dem Stand
der Technik anhaftenden Nachteile gemacht, und es ist ihre Aufgabe, eine Kreissäge mit
Spitzen zu schaffen, bei welchen die Späne mit kleinen Krümmungsradien aufgerollt
werden, selbst wenn die Späne länger werden, bei welcher die Späne nur geringfügigen
Kontakt mit dem Boden der Hakenzähne haben, und bei welcher günstige
Trennungskonditionen für klein anfallende Späne aufrechterhalten werden können, ohne den
Abstand der Sägezähne vergrößern zu müssen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Zum Lösen der obengenannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung
wie in Anspruch 1 beschrieben eine Kreissäge, bei welcher eine Mehrzahl von
Zahnkörpern an einem äußeren Umfang eines scheibenförmigen Basismetalls vorgesehen sind,
welches einen Hauptkörper der Kreissäge bildet, und bei welcher entsprechende, aus
einem hartem Werkstoff hergestellte harte Spitzen zum Aufweisen von Spitzen fest an
entsprechende Zahnkörper angefügt sind, wobei jede Spitze eine planare erste
Schneidefläche, welche einen negativen Winkel an einem Endabschnitt der Spitze bildet, eine
planare zweite Schneidefläche, welche einen positiven Winkel bildet und sich an die
erste Schneidefläche anschließend ausgebildet ist, und eine Spanleitfläche, welche sich
der zweiten Schneidefläche mit einer zwischen ihnen angeordneten scharf gekrümmten
Fläche anschließend ausgebildet ist, aufweist, wobei die Spanleitfläche ausgebildet ist,
um eine Mehrzahl von getrennten Spanleitflächen, welche konvex zur Seite des
Hakenzahns gebogen sind, oder von konvexen Bogenflächen, oder von einer Kombination
dieser Flächen derart aufzuweisen, daß Späne, solange sie kurz sind, veranlaßt werden,
sich durch die näher an der zweiten Schneidefläche angeordneten Spanleitflächen mit
kleinen Krümmungsradien aufrollen, und daß sich Späne, wenn sie länger werden,
durch die von der zweiten Schneidefläche weiter entfernt angeordneten Spanleitflächen
mit allmählich zunehmendem Kurvenradien aufrollen, um die Späne davon abzuhalten,
die Hakenzahnböden stärker zu berühren.
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Bei der oben beschriebenen Kreissäge sind die Spanleitflächen derart als
konvex gebogene Flächen oder konvexe Bogenflächen ausgebildet, daß Positionen der
Spanleitflächen, mit welchen die Späne in Kontakt geraten, entsprechend den Längen
der Späne variiert werden, um ein konstantes Aufrollen der Späne bei optimalen
Kurvenradien zu ermöglichen.
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Es ist daher möglich, kleine Späne zu bilden, und das Auswerfen der Späne
kann zum Zeitpunkt des Ablösens sanfter durchgeführt werden.
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Die wie in Anspruch 2 beschriebene Erfindung schafft eine Kreissäge, bei welcher von
einem virtueller Zylinder mit einem Radius von 2 bis 4 mm mit der als Kontaktfläche
dienenden zweiten Schneidefläche angenommen wird, daß er sich auf der Seite des
Hakenzahns an der Schnittposition zwischen der ersten Schneidefläche und der zweiten
Schneidefläche befindet, wobei die Spanleitflächen derart ausgebildet sind, daß die
Positionen der Spanleitflächen, welche näher an den zweiten schneidenden Flächen
angeordnet sind, diesen virtuellen Zylinder berühren.
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Gemäß der erfindungsgemäßen Kreissäge kann die Wirkung der Erfindung
von Anspruch 1 genauer erzielt werden.
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Die wie in Anspruch 3 beschriebene Erfindung schafft eine Kreissäge, bei
welcher ein durch die Spanleitflächen, welche an Position angeordnet sind, in welchen
der virtuelle Zylinder berührt, und durch die von den zweiten Schneideflächen
entferntest angeordneten Spanleitflächen gebildeter Brechungswinkel, welcher 5º bis 20º
betragt.
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Bei der oben beschriebenen Kreissäge sind die Winkel einer Mehrzahl von
Spanleitflächen derart optimale für ein Anstoßen der Späne eingestellt bzw. festgesetzt,
daß ein konstantes Aufrollen der Späne unter optimalen Krümmungsradien erzielt
werden kann.
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Die wie in Anspruch 4 beschriebene Erfindung schafft eine Kreissäge, bei
welcher die Länge in der ersten Schneideflächen der Kreissäge auf 0 mm festgelegt ist,
d. h., daß keine erste Schneideflächen ausgebildet sind.
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Bei der oben beschriebenen Kreissäge haben die Spitzen Schneideränder mit
einem spitzen Winkel, so daß die Schneidecharakteristika beim Schneiden von weichen
nicht eisenhaltigen Metallen verbessert werden können.
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Die erfindungsgemäße Kreissäge mit harten Spitzen kann aufgrund der oben
beschriebenen Anordnung die folgenden Wirkungen vorweisen.
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Gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen erfindungsgemäßen Kreissäge
rollen sich die Späne relativ klein auf, selbst wenn die Späne länger werden, so daß die
Späne von einem Kontakt mit dem Boden der Hakenzähne abgehalten werden. Die
Späne werden so ebenfalls davon abgehalten, fest gegen die Schneideränder der Spitzen
gedrückt zu werden, sondern die Späne fliegen ungezwungen derart davon, daß nur eine
geringe Wärmemenge beim Bilden der Späne erzeugt wird und die Späne auch keine
Wärme anstauen. Die Späne werden folglich vom Anhaften an den Spitzen derart
abgehalten, daß ein leichtes Abtrennen der Späne zum Zeitpunkt des Ablösens der Spitzen
aus einem Werkstück bzw. von einem Werkstück ermöglicht wird, und es ist möglich,
ungeachtet der Größe des Werkstücks unter Verwendung von Blättern mit Spitzen von
identischen Formen zu schneiden.
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Da die Späne entlang der Spanleitflächen stabil fliegen bzw. strömen,
werden geschnittene Flächen des Werkstücks darüber hinaus nicht durch seitliche Flächen
der Späne zerkratzt, und die Qualität der geschnittenen Werkstückflächen kann erhöht
werden.
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Da auch beim Schneiden eines Werkstücks von großem Durchmesser kleine
Spanaufrollungen gebildet werden, ist es möglich, die Hakenzähne klein zu gestalten
und die Abstände zwischen den Zahnkörpern entsprechend zu verringern, was wiederum
eine Erhöhung der Anzahl der Zähne ermöglicht. Es ist daher möglich, eine
Zuführgeschwindigkeit der Kreissäge zu erhöhen, vorausgesetzt, daß die Anzahl der Späne, die
mit einer einzelnen Spitze geschnitten werden, jeweils gleich ist.
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Da die Spanleitflächen auf verlängerte bzw. gestreckte Art als ein Ganzes
ausgebildet sind, werden die Spitzen in der radialen Richtung der Kreissäge länger, so
daß die Stärke bzw. Festigkeit für die Feuerfixierung folglich vergrößert werden kann.
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Gemäß der erfindungsgemäßen, wie in Anspruch 2 beschriebenen Kreissäge
werden die Krümmungsradien der Aufrollungen kleiner, was das Bilden von kleineren
Spänen ermöglicht, da die Späne aus dem Werkstück herausgeschnitten werden und
wirksam durch die ersten Spanleitflächen aufgerollt werden.
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Gemäß der erfindungsgemäßen, wie in Anspruch 3 beschriebenen Kreissäge
werden Anstoßpositionen der aufgerollten Späne an den Spitzen folglich zu
Spanleitflächen an einer zentralen Seite der Kreissäge mit einer laufenden Längenzunahme der
vom Werkstück herausgeschnittenen Späne bewegt bzw. verschoben, und
dementsprechend werden die Kurvenradien der Aufrollungen zunehmend größer. Die Späne werden
daher derart aufgerollt, daß sie von einem zentralen Abschnitt zu einem äußeren
Umfangsabschnitt hin schöne Spiralformen annehmen, so daß diese Späne klein gehalten
werden.
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Gemäß der wie in Anspruch 4 beschriebenen erfindungsgemäßen Kreissäge
können die Spitzen geeignet zum Schneiden von nicht eisenhaltigen, weichen
Materialien verwendet werden, da die Spitzen das Werkstück unter einem spitzen Winkel
schneiden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Spitzenabschnitt der
vorliegenden Erfindung darstellt.
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Fig. 2 ist eine in der Richtung A-A in Fig. 1 betrachtete Ansicht.
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Fig. 3 ist eine erklärende Ansicht, welche einen Aufrollzustand bei kurzem
Span darstellt.
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Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Aufrollzustand bei langem
Span darstellt.
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Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer
Spanleitfläche, wobei es sich um Fig. 5A um eine Ansicht handelt, in welcher einer
zweiten Spanleitfläche in eine Mehrzahl von Ebenen unterteilt ist, und bei Fig. 5B
handelt es sich um eine Ansicht, in welcher die zweite Spanleitfläche eine bogenartige
Form annimmt.
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Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Spitzenabschnitt beim
Stand der Technik darstellt.
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Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Spitzenabschnitt beim
Stand der Technik darstellt.
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Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Aufrollzustand beim Stand
der Technik bei kurzem Span darstellt.
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Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Aufrollzustand beim Stand
der Technik bei länger werdendem Span darstellt.
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Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Aufrollzustand beim
Stand der Technik darstellt, wenn der Span eine ausreichende Länge erreicht hat.
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Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht, welche einen Spitzenabschnitt beim
Stand der Technik darstellt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
(AUSFÜHRUNGSFORM 1)
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Die erste Ausführungsform wird nun unter Bezug auf Fig. 1 erklärt, in
welcher eine Spitze an einem Zahnkörper einer Kreissäge befestigt ist. Diese Spitze besteht
aus einer härten, beispielsweise aus Hartmetall wie Cermet oder Keramik hergestellten
Spitze, einer aus vergleichbar hartem Material hergestellten Spitze, welches gleich gut
oder besser als die obengenannten Materialien ist, oder einer üblicherweise verwendeten
Spitze, welche gegen Abnutzung beschichtet wurde.
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Eine Mehrzahl von Zahnkörpern 2 zum Befestigen der Spitzen sind
beispielsweise in gleichen Abständen an einem Außenumfang eines scheibenförmigen
Basismetalls 1 ausgebildet, welches einen Hauptkörper der Kreissäge bildet. Jede einen
Sägezahn aufweisende Spitze 3 ist durch thermische Fixierung (blazing) bzw.
Gefügeumformung bzw. Hartlöten mit einem im Basismetall 1 eingebetteten Teil des
Zahnkörpers 2 fest verbunden. Ein Hakenzahnboden 5a ist durch flaches Schneiden so
ausgebildet, daß Späne davon abgehalten werden, sich beim Überführen von einer
Schneidefläche auf eine Spanleitfläche der Spitze 3 in diesen Hakenzahnboden 5a einzupassen
und zu kräuseln bzw. aufzurollen, wobei der Hakenzahnboden 5a so ausgebildet ist, daß
er sanft von einer hinteren Fläche 5a des Hakenzahns 5 zu einer Flanke 4 des folgenden
Zahnkörpers 2 hinführt bzw. ansteigt.
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Um an den Spitzen der Zähne die Stärke der Schneideränder zum Schneiden
beim Kontakt mit einem Werkstück bzw. Erzeugnis zu sichern, weist jede Spitze 3 eine
planare erste Schneidefläche 3a auf, welche unter einem ersten, einen negativen Winkel
bildenden Schnittwinkel γ 1 ausgebildet ist, und aus einer Ebene mit der Länge S1. Eine
zweite planare Schneidefläche 3b ist ausgebildet, um unter einem zweiten positiven
Schnittwinkel γ 2 und mit einer Länge S2 an einer zentralen Seite der Kreissäge auf die
erste Schneidefläche 3a zu folgen.
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Von dieser zweiten Schneidefläche 3b erstreckt sich eine Spanleitfläche. In
der dargestellten Ausführungsform weist die Spanleitfläche zwei Ebenen bzw. Flächen
auf. Hierbei handelt es sich um eine erste Spanleitfläche 3f und eine zweite
Spanleitfläche 3i, wobei diese beiden Flächen konvex zur Seite des Hakenzahns 5 sind. Nimmt
man einen virtuellen Zylinder 3d mit einem Radius Rc auf der Seite des Hakens mit
einer zweiten Schneidefläche 3b an, welcher als Kontaktfläche an der Schnittposition P
zwischen der ersten Schneidefläche 3a und der zweiten Schneidefläche 3b dient, so ist
die planare, erste Spanleitfläche 3f der Länge S3, welche die Länge S2 der zweiten
Schneidefläche übersteigt, derart ausgebildet, daß die erste Spanleitfläche 3f den
virtuellen Zylinder 3d an einer zentralen Seite der Säge bezogen auf eine Bezugsfläche A des
Schneidewinkels unter einem Winkel θ&sub1; berührt.
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Eine Verlängerungsebene der zweiten Schneidefläche 3b zur zentralen Seite
der Kreissäge und eine Verlängerungsebene der ersten Spanleitfläche 3f zur Seite des
Schneiderands sind an einer stark bzw. exakt gekrümmten Fläche 3p verbunden, mit
welcher ausgerollte Späne keinen Kontakt haben, wobei die Größe eines Abstandes
bzw. Freistichs zwischen einer Fläche des virtuellen Zylinders 3d vom Radius Rc und
der stark gekrümmten Fläche 3p δ beträgt.
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Die zweite Spanleitfläche ist ferner unter einem Winkel θ 2 zur
Bezugsebene A des Schneidewinkels ausgebildet, wobei sie sich von einer Position 3g eines
Endabschnitts an der zentralen Seite der Kreissäge von der ersten Spanleitfläche 3f zu einer
Position 3h mit der Länge S4 an der an der zentralen Seite der Kreissäge angeordneten
Seite des Hakenzahns 5 erstreckt.
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Die zweite Spanleitfläche 3i ist derart angesetzt, daß die Schnittposition P in
Bezug auf die virtuelle Verlängerungsfläche der zweiten Spanleitfläche 3i an der Seite
des Schneiderands an der Seite des Hakenzahns 5 angeordnet ist.
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Jede Spitze 3 weist einen Endabschnitt 3j mit einer Länge S6 von dieser
Position 3h bis zur zentralen Seite der Kreissäge auf, wobei der Hakenzahnboden 5a so
ausgebildet ist, daß er sich an eine niedrigere Endposition 3k von dieser Länge S6
anschließt bzw. auf diese folgt. Zwischen der Position 3h und der Schnittposition 5c im
Hakenzahnboden 5a in der Verlängerungsebene der zweiten Spanleitfläche 3i an der
zentralen Seite des Sägezahns ist der Hakenzahnboden Sa derart ausgebildet, daß er
einen konkaven Abschnitt 5d annimmt, welcher von der virtuellen Verlängerungsfläche
der zweiten Spanleitfläche 3i eingerückt ist.
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Der konkave Abschnitt 5d kann alternativ an einer Position ausgebildet sein,
welche geringfügig von der Position 3k zur Seite des Zahnkörpers 2 zurückversetzt ist.
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Eine sich vom Hakenzahnboden 5a zu einer abgeschrägten bzw. geneigten
Fläche 5b des hinteren Abschnitts des Hakenzahns 5 erstreckende gekrümmte Fläche ist
als eine zylindrische, konkave Fläche mit dem Radius Rb mit ihrem außerhalb eines
umschriebenen Kreises des Sägeblattes liegenden Zentrums ausgebildet, wobei die
geneigte Fläche 5b des hinteren Abschnitts um einen Winkel θ 8 gegenüber der
Bezugsfläche A des Schneidewinkels angehoben ist und auf die Flanke 4 des folgenden
Zahnkörpers 2 folgt.
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Eine Flanke 3q ist um einen Flankenwinkel γ 3 hinter die erste
Schneidefläche 3a zurückversetzt an einer Kopfposition einer jeden Spitze 3 ausgebildet. Eine
Abschrägung 3 m der Größe S8 ist an beiden Endabschnitten der Blattbreite der Flanke 3q
ausgebildet, um zu verhindern, daß sich Späne von der ersten Schneidefläche 3a über
die gesamte Länge der Flanke 3q erstrecken bzw. bilden.
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Spantrennungsrillen 3n sind an den jeweiligen Spitzen ausgeschnitten, um
alternativ bzw. wechselweise in vertikalen Richtungen vom Zentrum der Zahnbreite
geneigt zu werden, um sich von der ersten Schneidefläche 3a zur Flanke 3q an den
Kopfabschnitten der Spitzen 3 zu erstrecken. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.
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Längen und Winkel der jeweiligen Abschnitte der dargestellten
Ausführungsform, bei welcher die Spitzen 3 und Hakenzähne 5 auf oben beschriebene Art
angeordnet sind, betragen wie in Tabelle 1 angegeben.
[Tabelle 1]
[Testergebnisse]
< Schneidebedingungen>
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KREISSÄGE: Durchmesser: 280 mm; Zahndicke: 2.0 mm; Dicke des
Basismetalls: 1.7 mm; Anzahl der Zähne: 80 (genutete Blätter);
Umdrehungsgeschwindigkeit: 90 1/min; Zuführung: 0.08 mm/Zahn.
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WERKSTÜCK: Material SUS 304; Größe: 65 mm.
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Beim Sägen unter Verwendung von Spitzen 301 des geprüften japanischen
Parents mit der Veröffentlichungsnummer 7-49168, welche mit Bezug auf den Stand der
Technik beschrieben ist, würden sich Späne entlang von Spanleitflächen krümmen bzw.
aufrollen und sich zum Zeitpunkt des Ablösens trennen, wenn die Länge des
Schneidebogens nicht mehr als 45 mm beträgt. Ab einer Zunahme der Länge des Schneidebogens
auf über 45 mm fangen die Aufrollungen bzw. Curls an unstabil zu werden, und Späne
haften den ersten Schneideflächen stark an und werden dadurch zum Zeitpunkt des
Ablösens nicht von den Hakenzähnen ausgeworfen bzw. freigesetzt, so daß die Späne beim
folgenden Schneiden nach einer einzelnen Drehung der Kreissäge eingeschnitten
werden, was Späne verursacht.
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Beim Versuch, die Späne unter Verwendung einer Bürste zum Entfernen
gewaltsam zu entfernen, blätterte Basismaterial von den Spitzen der ersten
Schneideflächen unter Bildung von Löchern an den Spitzen ab. Beim Wiederholen solcher
Vorgänge wurden sogar größere Späne erzeugt.
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Die Späne wurden im Gegensatz hierzu klein aufgerollt, haben sich zum
Zeitpunkt des Ablösens vorteilhaft getrennt, und ihr müheloser Auswurf war bei
Verwendung der erfindungsgemäßen Spitzen 3 möglich, obwohl die Länge des
Scheidebogens 45 mm überstieg.
[WIRKUNGSWEISEN]
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Ein Werkstück wird durch die Spitzen 3 geschnitten, durch die
Spantrennungsrillen 3n zerrissen, und durch die erste Schneideflächen 3a ausgeschnitten. Die
Späne gleiten auf Flächen der zweiten Schneideflächen 3b, um entlang der ersten
Spanleitfläche 3f und gekrümmt mit einem Krümmungsradius, welcher ungefähr einen
Krümmungsradius des virtuellen Zylinders 3d entspricht, der nach innen die zweiten
Schneideflächen 3b und die ersten Spanleitflächen 3f berührt, herauszufliegen. Bei
Untersuchungen wurde festgestellt, daß günstige Ergebnisse erzielt werden konnten, wenn
der Radius des virtuellen Zylinders 3d im Bereich von 2 bis 4 mm angesetzt wurde.
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Während der Aufrollungen nehmen die Krümmungsradien der
Aufwicklungen mit der Längenzunahme der Späne zu, solange die Späne kurz bleiben. Mit der
Größenzunahme der Aufrollungen wird sich der Kontakt der Späne von den ersten
Spanleitflächen 3f zu den zweiten Spanleitflächen 31 problemlos bzw. reibungslos
verlagern, so daß das Aufrollen in einem stabilen Zustand durchgeführt wird, wobei die
Späne entlang den Flächen der zweiten Spanleitflächen 31 wegfliegen. Dieses Fliegen
findet in diesem Zustand weiter statt, so daß die Späne aufgerollt werden, ohne die
Hakenzahnböden 5a fest zu berühren, sondern sich innerhalb der Hakenzähne 5 aufhäufen
bzw. anwachsen, um klein zu bleiben. Dieser Zustand ist in Fig. 4 dargestellt.
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Es gilt anzumerken, daß weitere Flächen zwischen den zweiten
Schneideflächen und den ersten Spanleitflächen eingebracht werden können, solange die von den
zweiten Schneideflächen zu den ersten Spanleitflächen fliegenden Späne hierdurch nicht
behindert werden.
[AUSFÜHRUNGSFORM 2]
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Die zweite Ausführungsform ist derart angeordnet, daß die zweiten
Spanleitflächen 31 der die erste Ausführungsform darstellenden Fig. 1 in eine Mehrzahl von
Teilen unterteilt sind, wobei die jeweils getrennten Teile zu einem konvex gebogenen
Abschnitt auf der Seite des Hakenzahns 5 verbunden sind. Dieser Zustand ist in Fig.
5(a) dargestellt.
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Bei Untersuchungen wurde festgestellt, daß günstige Ergebnisse erzielt
werden konnten, wenn die Brechungswinkel θ 3, θ 4, θ 5 und θ 6 der gebogenen Abschnitte
der jeweiligen geneigten Flächen und ein zwischen den ersten Spanleitflächen und
abschließend zu Spanleitflächen in Fig. 5(a) ausgebildeter Brechungswinkel θ 7 auf nicht
weniger als 5º eingestellt wurden.
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Mit zunehmender Länge bewegen sich die Späne folglich von den ersten
Spanleitflächen zu den getrennten Spanleitflächen auf der zentralen Seite der Kreissäge
zu, um sich mit folglich zunehmenden Krümmungsradien aufzurollen.
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Jedoch berühren keine Späne getrennte Spanleitflächen, deren Winkel 20º
übersteigen, und werden entweder kaum hierdurch erzeugt oder wenn überhaupt
erzeugt, rollen sich die Späne nicht kompakt bzw. klein auf.
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Es gilt anzumerken, daß die Spanleitflächen der Darstellungen alternativ
anstatt aus der gebrochenen Fläche (Fig. 5(b)) aus bogenartigen Flächen aufgebaut sein
können.
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In diesem Fall wird ein durch eine Kontaktfläche einer Position, welche der
virtuelle Zylinder 3d berührt, und eine Kontaktfläche eines abschließenden
Endabschnitts der Spanleitflächen gebildeter Winkel dem Brechungswinkel θ 7 entsprechen,
wobei günstige Ergebnisse erzielt werden können, wenn der Winkel nicht kleiner als 5º
ist, während die Späne die Spanleitflächen von Abschnitten, welche 20º überstiegen,
kaum berühren und kaum geleitet werden.
[AUSFÜHRUNGSFORM 3]
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In der dritten Ausführungsform wurde die Länge S1 der ersten
Schneidefläche 3a aus Fig. 1 der ersten Ausführungsform auf 0 mm gesetzt. Die Flanke 3q wurde
mit anderen Worten so ausgebildet, daß sie sich unmittelbar vom Schnittpunkt P der
ersten Schneidefläche 3a und der zweiten Schneidefläche 3b derart erstreckt, daß die
Schneideränder der Spitzen einen scharfen Winkel aufweisen, wobei sich die
Schneidecharakteristika verbessern, wenn es sich bei dem Werkstoff um ein nicht-eisenhaltiges,
weiches Material handelt.
[INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT]
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Wie erläutert ist die erfindungsgemäße Kreissäge mit harten Spitzen
wirksam beim Schneiden von eisenhaltigen und nicht-eisenhältigen Materialien und
insbesondere von schwer zu schneidenden Werkstoffen wie SUS 304, welche Späne mit einer
starken Haftung an den Spitzen erzeugt, da sich die Späne selbst bei länger werdenden
Spänen mit kleinen Krümmungsradien aufrollen, die Späne einen Hakenzahnboden
nicht stark berühren und günstige Trennungszustände für die Späne bei sich kompakt
bildenden Spänen erzielt werden können, ohne daß eine Vergrößerung der Zahnabstände
nötig wäre.