CN102773559A - 用于锯切空心型材和成型型材的锯片 - Google Patents

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Abstract

一种用于锯切特别是由金属制成的空心型材或成型型材的锯片(1)。锯片(1)尤其是构造为锯带，并且具有基体(2)及多个与基体(2)相邻接且分别具有刃口(6)的锯齿(10)。锯齿(10)由基体(2)的凸起(3)构成，在凸起上分别固定有由比凸起(3)和基体(2)的材质更坚硬的材料制成的镶边(4)。一部分锯齿(10)布置在沿基体(2)重复并且由至少三个不偏侧的倒角齿(10)构成的组齿中。组齿包括具有两个相对于锯片(1)的纵向中心面(9)对称的倒棱(FC11，FC12)的第一锯齿(C1)、具有两个相对于纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC21，FC22)的第二锯齿(C2)及具有两个相对于纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC31，FC32)的第三锯齿(C3)。

Description

用于锯切空心型材和成型型材的锯片
技术领域
本发明涉及一种用于锯切空心型材和/或成型型材的锯片。所述锯片包括基体和多个与基体相邻接且分别具有刃口的锯齿。锯齿由基体的凸起构成，在凸起上分别固定有由比凸起和基体的材质更加坚硬的材料构成的镶边(Einsatz)。锯齿的至少一部分布置在沿基体重复、由至少三个不偏侧
Figure BSA00000742267100011
的锯齿构成的组齿中。
这种锯片尤其可构造为具有连续的锯齿线性结构的纵向延伸的锯带、锯条或甚至构造为圆锯片。基体由金属构成，锯齿则优选至少部分地由硬质金属或硬质金属镶边构成，因而锯片非常适合于锯切金属材料。
背景技术
由德国专利申请DE 42 00 423 A1公开了包括基体以及多个与基体相邻接且具有刃口的锯齿的锯片。所述锯齿布置在沿基体重复的组齿中，其中该组齿包括至少三个不偏侧的、宽度和高度各异的倒角齿。组齿中的所有锯齿分别具有两个相对于锯片的纵向中心面对称的倒棱。通过这种特殊的具有不偏侧锯齿的组齿工艺，以此在稳定的直切(Geradlauf)中实现极高的锯切效率，而不会导致锯片侧面跑偏的风险，由此将所述锯片与公知的具有偏侧锯齿的锯片或根据粗锯与再锯技术的锯片明显区分开来。
德国专利申请DE 43 00 622A1公开了另一种可比较的锯片。
此外，由德国专利申请DE 100 30 168A1公开了包括基体以及多个与基体相邻接且具有刃口的锯齿的锯片。所述锯齿构造为不偏侧的、偏向左侧的与偏向右侧的相互交替。从这个意义上，所有锯齿-或者至少偏侧的锯齿-都具有相等的宽度和高度。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种尤其适合于锯切特别是由金属构成的空心型材和成型型材的锯片。
本发明的目的是根据本发明通过独立权利要求的特征实现的。
本发明的其他优选的实施方案由从属权利要求给出。
本发明涉及一种用于锯切空心型材和成型型材的锯片。所述锯片包括基体以及多个与基体相邻接且分别具有刃口的锯齿。锯齿由基体的凸起构成，在凸起上分别固定有由比凸起和基体的材质更加坚硬的材料构成的镶边。至少一部分锯齿布置在沿基体重复的、由至少三个不偏侧的倒角齿(倒棱的锯齿，gefasten
Figure BSA00000742267100021
)构成的组齿中。所述组齿中的第一锯齿具有两个相对于锯片的纵向中心面对称的倒棱。组齿中的第二锯齿具有两个相对于锯片的纵向中心面非对称的倒棱，其中第一倒棱沿纵向中心面的第一方向延伸并且具有第一倒棱角，第二倒棱则沿纵向中心面的其他的第二方向延伸并且具有更大的第二倒棱角。组齿中的第三锯齿具有两个相对于锯片的纵向中心面非对称的倒棱，其中第一倒棱沿纵向中心面的第一方向延伸并且具有第一倒棱角，第二倒棱沿纵向中心面的其他的第二方向延伸并且具有更小的第二倒棱角。
在此，第二锯齿的第一倒棱角可以但非必须等于第三锯齿的第二倒棱角。第二锯齿的第二倒棱角可以但非必须等于第三锯齿的第一倒棱角。
根据组齿技术的特殊形状来构造并布置根据本发明的锯片的锯齿，因此，组齿包括至少三个锯齿。组齿沿锯片的纵向重复，任选在其间布置其他锯齿。该特殊的组齿技术不同于所谓的粗锯和再锯技术以及以不偏侧锯齿、偏向左侧的锯齿和偏向右侧的锯齿简单重复的布置。
“第一锯齿”、“第二锯齿”等锯齿的标记主要是用来区分锯齿，而不是严格地依照其布置在锯片上的顺序来命名的。然而，锯齿也可以精确地按照该顺序来布置，任选在其间布置其他锯齿。
通过其特殊的几何形状使所述的新型锯片极好地适合于锯切特别是由金属构成的空心型材或成型型材。但这并不意味着，不能同样地锯切其他工件。而是说，这样来构造所述锯片的锯齿，使其很好地适合于在例如单切、层切或捆切中切削任意型材，特别是切削构造为空心型材和/或成型型材的钢梁。
所述锯片尤其是可以构造为具有连续的锯齿线性结构的纵向延伸的锯带、锯条或甚至构造为圆锯片。
与在其组齿中具有不偏侧的、对称的倒角齿的锯片不同，所述锯片的新型锯齿几何形状在锯切空心型材或成型型材时的优点在于，毛边由于一部分锯齿上的不同布置的倒棱而能够在锯片穿过或离开时干净、均匀地从工件中的锯口脱落。
因此，通过一种特殊方式的锯齿的倒棱磨削及其切割来实现锯片的有效锯切所需的自由锯切。
在现有技术中通过偏侧形成的锯齿凸起的缺陷在于，偏侧的误差会致使锯齿凸起不均，锯口的形状不一，进而会导致残留毛边的锯切。待切削体积的分配和切削力在锯齿上的分布也不相同。这会损害所期望的锯片的直切(Geradeauslauf)。从而降低切面的质量。此外，还会由于分齿偏离纵向中心面而削弱锯片的基体，使得在切削中随着高锯切率产生的高强度无法转移到基体上，导致锯齿断裂或支承材料断裂。
与此相比，根据本发明的锯片具有一系列优点。这样来构造锯齿或其刃口，以便在锯割时实现不留毛边以及无振的锯切。以此避免或减少被锯切的工件的修整工作。为了实现非常均匀的宽的锯口以及避免偏差，锯齿没有偏侧。替代性的是，一部分锯齿具有非对称的磨削效果，由此能够实现非常精准(即形状偏差小)的锯切和不留毛边的锯切，锯片即便已经过长期使用也能够确保切面的平整和干净。因为省略了额外的偏侧工序，所以与偏侧的锯片相比，所述新型锯片的生产更廉价。
锯齿的布置或顺序存在多种可能性。为了改善锯片的振动灵敏度，可以改变锯齿的分布即两个相邻锯齿之间的间隔距离，并且构造为例如不一致或不规则。
锯齿优选具有正切削角，切削角尤其是在约1°至20°的范围内，特别是约为10°。
锯齿可以具有不同的宽度，优选也具有不同的高度。这种布置被称为宽度分级和高度分级。因此，每个锯齿都对应锯口的特定的部分。对称的第一锯齿的高度可以在0.02mm与0.2mm之间，特别是约为0.03mm，大于非对称的第二锯齿和第三锯齿的高度。对称的第一锯齿的倒棱角在20°与60°之间的范围内，特别是约为45°。非对称锯齿的倒棱角在5°与45°之间，其中这样来从整体上相互校准倒棱角，使得在锯切过程中作用于锯齿上的载荷几乎均匀地分布。基于上述倒棱角，形成每个锯齿的十分稳定的棱角。
组齿可以具有一个或多个其他的不偏侧的倒角齿。其中包括第五锯齿，所述第五锯齿具有两个相对于锯片的纵向中心面非对称的倒棱，其中第一倒棱沿纵向中心面的第一方向延伸并且具有第一倒棱角，第二倒棱沿纵向中心面的第二方向延伸并且具有更小的第二倒棱角。第六锯齿也包括两个相对于锯片的纵向中心面非对称的倒棱，其中第一倒棱沿纵向中心面的第一方向延伸并且具有第一倒棱角，第二倒棱沿纵向中心面的第二方向延伸并且具有更大的第二倒棱角。通过增加不偏侧的非对称的倒角齿的数量，任选布置其他对称的倒角齿，从而进一步缩小在锯口内待由各锯齿锯切的区域，使切削力的分布更加均匀，作用于每个锯齿上的力更小，进一步提高切面的质量。这也可以通过相互精确调整和校准倒棱角来实现。在此，优选在所述组齿中存在不偏侧的非对称的倒角齿，其倒棱角与另一个锯齿上的设置正好相反。换言之，即第一锯齿在其刃口的左侧区域内具有第一倒棱角并且在其刃口的右侧区域内具有其他的第二倒棱角，其他的第二锯齿则在其刃口的左侧区域内具有第二倒棱角并且在其刃口的右侧区域内具有第一倒棱角。多个不偏侧的对称的倒角齿优选具有一致的倒棱角，特别是约为45°，并且具有不同的高度和/或宽度。
锯片构造为具有硬质金属镶边的锯片，镶边固定在基体的凸起上。所述硬质金属镶边可在锯片的使用中实现相对于高速钢(HSS)提高的硬度和耐磨度。镶边构造为成型件，该成型件被制成单个元件，然后特别是通过熔焊或钎焊持久地与基体连接。
锯片的锯齿具有几何形状确定的刃形的刃口(与具有几何形状不确定的刃形的刃口不同；参见DIN 8580)。锯片的刃口优选由硬质金属组成，特别是由与钨和/或钴合金化的钢组成。在此，钨原本就是硬质材料，而钴以及任选存在的其他合金元素则是粘合剂。但也可采用例如高速钢(HSS)。
为了进一步提高硬度和耐磨度，锯片可以至少部分地涂覆有耐磨层。在此，所述耐磨层至少延伸经过刃口的切削刃(Schneidkante)，其中刃口任选可以预先经过倒圆，以确保耐磨层具有更好的附着性。耐磨层尤其是带来更高的硬度，因而在锯切时实现改善的抗腐蚀性，从而提高锯片的耐用度。此外，可以选定比较低的耐磨层的摩擦系数，以有效地排出锯切时的切屑，并减少锯片的发热。因此与无耐磨层的锯片相比，同时降低了切削力。
耐磨层可以由硬质材料构成。其中尤其是包括TiN、TiCN、TiAlN、CrN和DLC。耐磨层可以由单层或多层构成。在单层结构的情况下，耐磨层尤其是由TiN、TiCN、TiAlN或CrN构成。多个不同的层，例如2层、3层或4层，也可以共同构成耐磨层。在该多层结构的情况下，至少一个中间层尤其是由TiN、TiCN、TiAlN或CrN构成，设置在中间层上的表面层则尤其是由DLC构成。耐磨层优选通过物理气相沉积(PVD)进行涂覆。在多层结构的情况下，这既适用于表面层，又适用于至少一个中间层。
锯齿在其宽度、其倒棱角及倒棱的长度方面可以具有非常不同的构造。例如这样来构造至少一部分锯齿以及特别是所谓的导向齿，使其宽度不大于锯片的基体。这例如是通过比较大的倒棱角实现的。那么，此类锯齿在锯齿的组齿内的宽度则为零。
本发明的优选的实施方案由权利要求书、说明书及附图给出。在说明书的前序中所述的特征和多个特征的组合的优点仅为示例性说明，并且可以替代性地或叠加地发挥作用，不必强制性地由本发明的实施例实现所述优点。其他特征由附图，特别是由所示的多个组件的几何形状和相互之间的尺寸以及其相对布置方式和功能连接得出。建议同样可以偏离所选权利要求的援引方式，将本发明的不同实施例的特征进行组合或者将不同权利要求的特征进行组合。这还涉及那些在单个附图中示出的特征或者在其说明中所述的特征。这些特征还可以与不同的权利要求的特征相结合。同样可以省略掉本发明的其他实施例的在权利要求中所述的特征。
在权利要求书和说明书中所述的特征在其数值方面应当如此理解：是指确切的该数值或大于该数值的数值，不需要明确地使用“至少”一词。若例如涉及到刃口，则应当理解为确切的一个刃口、两个刃口或更多个刃口。然而，若仅仅应当说明一个特征的确切的数值，则在每个特征前使用“确切”一词。
下面借助附图中所示的优选的实施例进一步阐述和说明本发明。
附图说明
图1所示为所述新型锯片的第一示例性实施例的区段的侧视图；
图2所示为根据图1的锯片的俯视图；
图3所示为根据图1的锯片的正视图；
图4所示为根据图1的新型锯片的锯齿的示例性实施例的放大的正视图。
具体实施方式
图1所示为所述新型锯片1的第一示例性实施例的侧视图。图2所示为所属的锯片1的俯视图。图1和2中示出的锯片1或其组件的其他视图在图3和4中示出。在此，图4a至4f单独示出了根据图3的锯片1的六个锯齿10。
下面借助图1至4对锯片1进行说明。
图1和2仅示出了锯片1的部分区段，所述锯片1在图1和2的图示中向左和右以及向下继续延伸。在图1和2中，锯片1构造为具有纵向中心面9的纵向延伸的锯带。纵向中心面9沿锯片1的纵向于中心延伸，结合图2和3(参见各标记9)可以看出。但是锯片1也可以是圆锯片或较短的纵向延伸的锯条。锯片1本身由金属构成并用于锯切金属。
所述锯片1具有基体2，从图中仅仅可以看到其部分区段。基体2具有多个凸起3，在凸起3上分别固定有镶边4。镶边4由比锯片1的凸起3和基体2的材质更加坚硬的材料构成。所述镶边4的材质优选为硬质金属。在凸起3与镶边4之间存在接合面5，尤其是通过钎焊或熔焊将镶边4在接合面5上与凸起3固定连接。为了清晰地显示镶边4，锯片1并不是以1∶1的比例示出。实际上，镶边4要明显小于凸起3。
具有镶边4的凸起3形成带有刃口6和切屑形成面7的锯齿10。此外，每个锯齿10均具有齿背11、齿面12、齿根13和切削端面14。
至少一部分锯齿10布置在沿基体2重复的组齿中，其中该组齿包括至少三个不偏侧的倒角齿10。为了清楚起见，在图3的上部以阴影部分显示在多个锯齿10上的有效的刃口部分区段的特殊分布，所述有效的刃口部分区段分别对应锯口的特定的带状部分，并且仅在此处剥离切屑。
由图3和4可以非常清楚地看到，本实施例中的组齿具有六个不同的锯齿C1、C2、C3、C4、C5和C6。在左侧和右侧存在共计五个不同的倒棱角w1、w2、w3、w4和w5，其中为了清楚起见，在图3中仅标明左侧的倒棱角。然而，所述倒棱角也存在于该图的右侧，部分地在其他锯齿10上。
第一锯齿C1为最高且最窄的锯齿，即所谓的导向齿。组齿中的第一锯齿C1具有两个倒棱FC11和FC12，它们相对于锯片1的纵向中心面9对称地以倒棱角w5延伸。
组齿中的第二锯齿C2具有两个倒棱FC21和FC22，它们相对于锯片1的纵向中心面9非对称地延伸，其中第一倒棱FC21在纵向中心面9的第一方向15上延伸并且具有第一倒棱角w2，第二倒棱FC22在纵向中心面9的其他的第二方向16上延伸并且具有更大的第二倒棱角w4。
组齿中的第三锯齿C3具有两个倒棱FC31和FC32，它们相对于锯片1的纵向中心面9非对称地延伸，其中第一倒棱FC31在纵向中心面9的第一方向15上延伸并且具有第一倒棱角w4，第二倒棱FC32在纵向中心面9的其他的第二方向16上延伸并且具有更小的第二倒棱角w2。
组齿中的第四锯齿C4具有两个倒棱FC41和FC42，它们相对于锯片1的纵向中心面9对称地以倒棱角w5延伸。
组齿中的第五锯齿C5具有两个倒棱FC51和FC52，它们相对于锯片1的纵向中心面9非对称地延伸，其中第一倒棱FC51在纵向中心面9的第一方向15上延伸并且具有倒棱角w3，第二倒棱FC52在纵向中心面9的其他的第二方向16上延伸并且具有更小的第二倒棱角w1。
组齿中的第六锯齿C6具有两个倒棱FC61和FC62，它们相对于锯片1的纵向中心面9非对称地延伸，其中第一倒棱FC61在纵向中心面9的第一方向15上延伸并且具有倒棱角w1，第二倒棱FC62在纵向中心面9的其他的第二方向16上延伸并且具有更大的第二倒棱角w3。
通过所述具有不偏侧的锯齿10以及部分不同且非对称的倒棱角的特殊组齿技术中的锯齿10的此类布置方式，在锯片1的良好的直切中实现极好的锯切效率，甚至在锯片1已经过长期使用的情况下，也能在锯切空心型材或成型型材时实现非常精准且不留毛边的锯口以及平整且干净的切面。
此外，在图3中还标明了锯齿10之间的高度差h1、h2和h3。
因此，在所示优选的实施例中得出以下的数值：
  锯齿   高度差   倒棱角1   倒棱角2
  C1   -   w5   w5
  C2   h1   w2   w4
  C3   h1   w4   w2
  C4   h2   w5   w5
  C5   h3   w3   w1
  C6   h3   w1   w3
在此包括以下：
  变量   数值范围1   数值范围2   优选值
  w1   5-25°   5-15°   9°
  w2   5-25°   8-20°   12°
  w3   10-30°   15-30°   22°
  w4   20-50°   30-40°   35°
  w5   20-60°   40-50°   45°
  变量   数值范围1   数值范围2   优选值
  h1   0.01-0.3mm   0.02-0.2mm   0.03mm
  h2   0.02-0.6mm   0.04-0.4mm   0.06mm
  h3   0.03-0.9mm   0.06-0.6mm   0.09mm
如图3所示，在该优选的实施例中，组齿由齿列C1-C2-C3-C4-C5-C6组成。所述组齿在锯片1的进一步延伸方向上重复，还可以在其中加入其他锯齿10和/或改变组齿的布置方式。布置的其他示例性的可能性包括齿列C1-C5-C6-C4-C2-C3、C1-C6-C5-C4-C2-C3、C1-C6-C5-C4-C3-C2以及C1-C5-C6-C4-C3-C2。
附图标记
Figure BSA00000742267100101

Claims (12)

1.用于锯切空心型材和/或成型型材的锯片(1)，其具有基体(2)及多个与基体(2)相邻接且分别具有刃口(6)的锯齿(10)，其中
锯齿(10)由基体(2)的凸起(3)构成，在该凸起上分别固定有由比凸起(3)和基体(2)的材质更加坚硬的材料制成的镶边(4)，
至少一部分锯齿(10)布置在沿基体(2)重复并且由至少三个不偏侧的倒角齿(10)构成的组齿中，
组齿中的第一锯齿(10，C1)具有两个倒棱(FC11，FC12)，其中这些倒棱(FC11，FC12)相对于锯片(1)的纵向中心面(9)对称，
组齿中的第二锯齿(10，C2)具有两个相对于锯片(1)的纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC21，FC22)，其中第一倒棱(FC21)在纵向中心面(9)的第一方向(15)上延伸并且具有第一倒棱角(w2)，第二倒棱(FC22)在纵向中心面(9)的其他的第二方向(16)上延伸并且具有更大的第二倒棱角(w4)，及
组齿中的第三锯齿(10，C3)具有两个相对于锯片(1)的纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC31，FC32)，其中第一倒棱(FC31)在纵向中心面(9)的第一方向(15)上延伸并且具有第一倒棱角(w4)，第二倒棱(FC32)在纵向中心面(9)的其他的第二方向(16)上延伸并且具有更小的第二倒棱角(w2)。
2.根据权利要求1的锯片(1)，其特征在于，
第二锯齿(10，C2)的第一倒棱角(w2)在5°与25°之间，
第二锯齿(10，C2)的第二倒棱角(w4)在20°与50°之间，
第三锯齿(10，C3)的第一倒棱角(w4)在20°与50°之间，及
第三锯齿(10，C3)的第二倒棱角(w2)在5°与25°之间。
3.根据权利要求1或2的锯片(1)，其特征在于，第一锯齿(10，C1)具有的倒棱角(w5)在20°与60°之间，特别是约为45°。
4.根据权利要求1的锯片(1)，其特征在于，第一锯齿(10，C1)具有第一高度，第二锯齿(10，C2)具有第二高度，第三锯齿(10，C3)具有第三高度，其中第一高度大于第二高度和第三高度。
5.根据权利要求4的锯片(1)，其特征在于，与第二高度和第三高度相比，第一高度高出0.02mm至0.2mm，特别是约0.03mm。
6.根据权利要求4的锯片(1)，其特征在于，第二高度等于第三高度。
7.根据前述权利要求之一的锯片(1)，其特征在于，所述组齿还包括第四不偏侧的倒角齿(10，C4)，该倒角齿具有两个倒棱(FC41，FC42)，其中这些倒棱(FC41，FC42)相对于锯片(1)的纵向中心面(9)对称。
8.根据权利要求7的锯片(1)，其特征在于，第一锯齿(10，C1)具有第一高度，第二锯齿(10，C2)具有第二高度，第三锯齿(10，C3)具有第三高度，第四锯齿(10，C4)具有第四高度，其中第一高度大于第二高度和第三高度，第四高度小于第一高度、第二高度和第三高度。
9.根据权利要求7或8的锯片(1)，其特征在于，所述组齿还包括以下不偏侧的倒角齿(10)：
第五锯齿(10，C5)，该锯齿具有两个相对于锯片(1)的纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC51，FC52)，其中第一倒棱(FC51)在纵向中心面(9)的第一方向(15)上延伸并且具有第一倒棱角(w3)，第二倒棱(FC52)在纵向中心面(9)的其他的第二方向(16)上延伸并且具有更小的第二倒棱角(w1)，及
第六锯齿(10，C6)，该锯齿具有两个相对于锯片(1)的纵向中心面(9)非对称的倒棱(FC61，FC62)，其中第一倒棱(FC61)在纵向中心面(9)的第一方向(15)上延伸并且具有第一倒棱角(w1)，第二倒棱(FC62)在纵向中心面(9)的其他的第二方向(16)上延伸并且具有更大的第二倒棱角(w3)。
10.根据权利要求9的锯片(1)，其特征在于，
第五锯齿(10，C5)的第一倒棱角(w3)在15°与30°之间；
第五锯齿(10，C5)的第二倒棱角(w1)在5°与15°之间；
第六锯齿(10，C6)的第一倒棱角(w1)在5°与15°之间；
第六锯齿(10，C6)的第二倒棱角(w3)在15°与30°之间。
11.根据前述权利要求之一的锯片(1)，其特征在于，锯齿(10)的刃口(6)分别具有切削刃，刃口(6)设置有延伸经过各个切削刃的耐磨层。
12.根据权利要求11的锯片(1)，其特征在于，所述耐磨层具有硬质材料，尤其是TiN、TiCN、TiAlN、CrN或DLC。
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