-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit einem scheibenförmigen Tragkörper, an
dessen Umfang verteilt mehrere Schneidzähne angeordnet sind und bei
dem in Drehrichtung vor jedem Schneidzahn ein Spanraum vorgesehen ist,
der durch eine in Drehrichtung vordere Spanraumflanke und eine hierzu
beabstandete in Drehrichtung hintere Spanraumflanke begrenzt ist
und bei dem der Abstand zwischen der vorderen und hinteren Spanraumflanke
vom radial innen liegenden Spanraumgrund nach radial außen bis
zu dem Schneidzahn zunimmt.
-
In
der DE-Patentanmeldung S 36316 VI/18c ist ein Sägeblatt für Holzsägen, insbesondere ein Bogensägeblatt,
offenbart, bei welchem außer
den Zahnspitzen auch Rücken
und Zähne
gehärtet
sind, wobei die Zahnspitzen zu einer wesentlich höheren Härte gehärtet sind
und gegebenenfalls angelassen sind. Zwischen den Zähnen befindet
sich ein Spanraum, der beidseitig von den Zähnen selbst begrenzt ist, und
die Zähne
sind zu einer senkrechten nach außen verlaufenden Mittellinie
spiegelsymmetrisch. Dadurch ist in beiden einander entgegengesetzten
Sägerichtungen
die Funktion des Sägeblattes
identisch.
-
In
der
EP 1 292 109 A1 wird
ein Schneidwerkzeug, insbesondere Reib- und Senkschneidwerkzeug,
mit einem in der zur Schneidrichtung parallelen Ebene kreisförmigen Grundkörper gezeigt. Am
Außenumfang
verteilt sind mehrere Schneiden angeordnet, vor denen sich ein Spanraum
befindet. In den Spanraum mündet
eine Bohrung, die zur Zuführung
eines Kühl-
und/oder Schmierstoffes dient, so dass einerseits der Spanraum ausgespült und andererseits
die Schneide mit einer Kühl- und/oder Schmieremulsion
versorgt wird.
-
Ein
gattungsgemäßes Schneidwerkzeug
ist aus der
DE 195
02 162 A1 bekannt, die ein Kreissägeblatt aus Stahl und einen
Zahnbesatz, insbesondere aus Hartmetall, beschreibt. Zur Unterdrückung hochfrequenter
Schwingungen ist mindestens auf einer Außenseite des Sägeblattes
und mindestens im Bereich der Zähne
eine schwingungsdämpfende
Beschichtung aufgebracht. Der in Drehrichtung vor jedem Hartmetallzahn
vorgesehene Spanraum wird durch eine vordere und hintere Spanraumflanke
begrenzt, die vollständig
einen bogenförmigen
bzw. gekrümmten
Verlauf aufweisen.
-
Derartige
Schneidwerkzeuge werden beispielsweise in Kreissägen zum Trennen und/oder zum
Formatieren von Plattenmaterialien eingesetzt. Das Plattenmaterial
kann beispielsweise aus Span-, MDF-, HDF- oder Kunststoffplatten
sowie NE-Metallplatten
(Nicht-Eisen-Metallplatten) bestehen.
-
Bei
dem Trennen oder Formatieren derartiger Platten, die bei großen Pakethöhen und
hohen Vorschubgeschwindigkeiten bearbeitet werden, müssen die
Schneidzähne
regelmäßig nachgeschliffen werden.
Dies führt
bei am Markt erhältlichen Schneidwerkzeugen
jedoch nach einigen Nachschärfvorgängen zu
einer Reduzierung der maximal möglichen
Vorschubgeschwindigkeit.
-
Grund
dafür ist
der durch das Nachschleifen der Schneidzähne und das Absetzen des Tragkörpers stetig
verkleinerte Spanraum, der nur noch eine deutlich reduzierte Menge
an Spänen
aufnehmen und durch den beim Schneiden gebildeten Schnittspalt abtransportieren
kann. Durch auf die Werkstückoberfläche zurücktreffende Späne wird
die Schnittqualität
beeinträchtigt
und die Zeit bis zum nächsten
erforderlichen Nachschärfvorgang
des Schneidwerkzeuges verkürzt.
-
Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei
einem gattungsgemäßen Schneidwerkzeug
die Spanabfuhr zu verbessern.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Schneidwerkzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß verlaufen
bei einem gattungsgemäßen Schneidwerkzeug
die Spanraumflanken zumindest bereichsweise geradlinig und der geradlinige
Bereich der vorderen Spanraumflanke weist einen zur Radialrichtung
geneigten Neigungswinkel auf, der größer als ein zu der Radialrichtung
entgegengesetzt geneigter Neigungswinkel β des geradlinigen Bereichs der
hinteren Spanraumflanke ist. Die derart gewählte Spanraumform und -größe verhindert,
dass auch nach wiederholten Nachschärfevorgängen eine drastische Reduzierung
des Spanraumes auftritt. Hierdurch wird ein Verstopfen des Spanraumes
durch Späne
verhindert und die vollständige Entleerung
des Spanraumes nach dem Austritt aus dem Schnittspalt erleichtert.
Folglich ist bei dem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug die Bearbeitung von
Plattenmaterial in hohen Pakethöhen
und mit großen
Vorschubgeschwindigkeiten möglich.
-
Bevorzugt
weist der Spanraum eine Tiefe auf, die sich aus Teilung des Schneidwerkzeuges
und einem Faktor zwischen etwa 1,4 bis 1,8 ergibt. Unter der Teilung
wird der Quotient aus dem Umfang des Schneidwerkzeuges und der Anzahl
der daran angeordneten Schneidzähne
verstanden. Bei bisher üblichen
Schneidwerkzeugen beträgt
der Faktor Werte zwischen etwa 2,0 bis 2,5.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges
sind der geradlinige Bereich der vorderen Spanraumflanke in Drehrichtung
positiv und der geradlinige Bereich der hinteren Spanraumflanke
in Drehrichtung negativ geneigt. Dadurch schließen die beiden geradlinigen
Bereiche der Spanraumflanken einen Winkel zueinander ein.
-
In
vorteilhafter Weise sind bei einem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug die Schneidzähne zur
Radialrichtung mit einem Spanwinkel γ geneigt. Der Spanwinkel kann
entsprechend dem zu schneidenden Material ausgewählt werden.
-
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges
sieht vor, dass der Spanwinkel γ und
der Neigungswinkel β des
geradlinigen Bereichs der hinteren Spanraumflanke einander entgegengesetzt
sind. Dieser positive Spanwinkel ist bei Span-, MDF- oder HDF-Platten vorteilhaft.
Alternativ ist ein negativer Spanwinkel beispielsweise bei Kunststoff-
oder NE-Metallplatten bevorzugt.
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf
die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, in denen:
-
1 – schematisch
eine teilweise Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges zeigt;
-
2 – ein Schneidwerkzeug
gemäß 1 zeigt;
-
3 – eine perspektivische
Teilansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges
zeigt; und
-
4 – das Schneidwerkzeug
gemäß 4 nach
wiederholten Nachschärfungen
zeigt.
-
1 zeigt
in einer Teilansicht einen Bereich des Außenumfangs eines scheiben-förmigen Tragkörpers 1,
beispielsweise ein Kreissägeblatt.
Am Außenumfang
des Tragkörpers 1 sind
mehrere Schneidzähne 2 angeordnet,
von denen zur besseren Übersichtlichkeit
lediglich einer in der Figur dargestellt ist. Die Schneidzähne 2 können an
dem Tragkörper 1 regelmäßig, d.h.
in äquidistanten
Abständen,
oder unregelmäßig an dem
Außenumfang
verteilt sein.
-
In
Drehvorrichtung vor dem Schneidzahn 2 ist ein Spanraum 3 vorgesehen,
der durch zwei Spanraumflanken 4, 5 begrenzt wird.
Die Spanraumflanken 4, 5 verlaufen bereichsweise
geradlinig und erstrecken sich von einem Spanraumgrund 6,
der dem Mittelpunkt des Tagkörpers 1 nächste Punkt
des Spanraumes 3, zu dem Außenumfang des Tragkörpers 1.
Dabei nimmt der Abstand zwischen den Spanraumflanken 4, 5 nach
radial außen
stetig zu. Die Tiefe des Spanraumes 3 ergibt sich aus dem
Abstand der äußeren Spitze
des Schneidzahnes 2 zu dem Spanraumgrund 6.
-
In
der 1 wird durch die Strichlinie 7 die Radialrichtung
angegeben, die durch den Spanraumgrund 6 und den Mittelpunkt
(nicht dargestellt) des scheibenförmigen Tragkörpers 1 führt. Die
in Drehrichtung vordere Spanraumflanke 4 ist in ihrem geradlinigen
Bereich in Bezug auf die Radialrichtung 7 positiv um einen
Neigungswinkel α geneigt.
Die in Drehrichtung hintere Spanraumflanke 5 ist in ihrem geradlinigen
Bereich in Bezug auf die Radialrichtung 7 negativ um einen
Neigungswinkel β geneigt.
Aus der 1 ist ersichtlich, dass die
Neigungswinkel α, β in Bezug
auf die Radialrichtung 7 entgegengesetzt sind. Ferner ist
in der 1 deutlich zu erkennen, dass der Neigungswinkel α im Vergleich
zum Neigungswinkel β größer ist.
-
2 zeigt
eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges gemäß 1 mit
einem scheibenförmigen
Tragkörper 1 und
mehreren Schneidzähnen 2,
vor denen jeweils ein Spanraum 3 angeordnet ist. In dieser
Figur ist die Begrenzung des erfindungsgemäßen Spanraumes 3 mit
einer kontinuierlichen, durchgezogenen Linie 8 dargestellt.
Zum Vergleich mit einem herkömmlichen
Spanraum ist dieser mit der Strichlinie 9 ebenfalls in
der 2 angedeutet. Der 2 ist deutlich
zu entnehmen, dass der erfindungsgemäße Spanraum 3 im Vergleich
zu üblichen
Spanräumen
deutlich größer ist.
Beispielsweise wird bei einer Vergrößerung der Spanraumtiefe von
etwa 17 mm (Strichlinie 9) auf etwa 23 mm (Linie 8) eine
Vergrößerung des
Volumens des Spanraumes 3 um etwa 30% gegenüber bekannten
Schneidwerkzeugen erhalten.
-
Durch
den erfindungsgemäßen mit
der Linie 8 gezeugten Verlauf des Spanraumes 3 wird
die Bildung einer Tasche, in der Figur mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet,
vermieden, in der sich bei herkömmlichen
Schneidwerkzeugen Späne
ansammeln. Deshalb wird ein Verstopfen des Spanraumes 3 durch
abgetrennte Späne
wirkungsvoll verhindert und eine vollständige Entleerung des Spanraumes 3 nach
dem Austritt aus dem Schnittspalt (nicht gezeigt) erleichtert.
-
Die 3 und 4 zeigen
in einer perspektivischen Darstellung das Schneidwerkzeug gemäß 1 mit
dem kreisförmigen
Tragkörper 1,
an dessen Außenumfang
die mehreren Schneidzähne 2 mit
den davor angeordneten Spanräumen 3 vorgese hen
sind. Die 3 zeigt das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug
vor dem erstmaligen Nachschärfen
der Schneidzähne 2.
In der 3 ist ferner ein von dem Spanraumgrund 6 ausgehender
Dehnungsschlitz 11 dargestellt, der im radial innen liegenden Bereich
etwa triangelförmig
verläuft.
In der Darstellung der 4 sind die Schneidzähne 2 wiederholt nachgeschliffen
und deshalb in ihrer Größe deutlich verringert.
Zur Verdeutlichung ist die ursprüngliche Größe der Schneidzähne 2 mit
Strichlinien angedeutet.
-
Der
Spanraum 3 des Schneidwerkzeugs ist gemäß der vorliegenden Erfindung
im Vergleich mit üblichen
Spanräumen
vergrößert und
geometrisch verändert
und ermöglicht
deshalb auch bei einem nachgeschärften
Werkzeug, das beispielsweise 4 dargestellt
ist, eine hohe Vorschubgeschwindigkeit. Diese erreicht bei neuen
Schneidwerkzeugen Werte von etwa 60 m/min und verringert sich nach mehreren
Nachschärfvorgängen auf
etwa 40 m/min, so dass eine mittlere Vorschubgeschwindigkeit von etwa
50 m/min mit dem Schneidwerkzeug erreicht werden kann.
-
Schneidwerkzeuge,
beispielsweise Kreissägeblätter, die
für den
genannten Einsatzzweck Verwendung finden, können mit verschiedenen Schneidzahnformen
ausgeführt
werden, beispielsweise mit Flach- bzw. Trapezzähnen sowie mit Wechselzähnen mit
Fase. Bei den Flach- bzw. Trapezzähnen kann ein Stufensprung
von 0,3 bis 0,8 mm vorgesehen sein. Der Wechselzahn mit Fase ist
vorteilhaft bei gering verdichten Spanplatten. Hierbei wird eine
um cirka 30% kleinere Schnittkraft erreicht, wodurch die Bearbeitungsmaschine
eine deutlich reduzierte Stromaufnahme benötigt und somit kostengünstiger
in der Produktion eingesetzt werden kann.