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Die
Erfindung betrifft eine geführte Ausschnittsäge
zum Aussägen von vorzugsweise rechteckigen Ausschnitten
aus in der Regel Plattenwerkstoffen.
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Derartige
Ausschnitte werden häufig in verschiedensten Bereichen
der Holzbearbeitung sowie anderen Gewerken wie beispielsweise dem
Hallenbau benötigt. Lichtausschnitte in Türen,
Ausschnitte für Spülbecken, Ausschnitte für
unterschiedliche Einsätze wie Bildschirme sind einige Beispiele
für ihre wiederkehrende Notwendigkeit. Gewöhnlich
werden solche Ausschnitte direkt vor Ort mittels Tauchsägen, einer
Art Handkreissägen, gefertigt. Nachteilig bei dieser Art
der Fertigung ist, dass die Größe des Ausschnittes
zuerst auf dem Werkstück aufgerissen werden muss. Anschließend
wird eine Führungsschiene auf dem Werkstück befestigt,
um die Säge daran entlang zu bewegen und so einen geraden
Schnitt zu erzielen. Für einen rechteckigen Ausschnitt
ist es nötig, die Führungsschiene mindestens viermal
zu befestigen, wobei bei der jeweils neuen Befestigung das Einhalten
der Rechtwinkligkeit zum vorigen Schnitt nur unter Schwierigkeiten
zu bewerkstelligen ist. Bedingt durch die Kreisform des Sägeblattes,
ist im Eckbereich des Ausschnittes ein exakt vertikal zur Werkstückoberfläche
liegender Schnitt nicht erstellbar. Außerdem ist beim Auftreffen
des momentan zu erstellenden Schnittes auf einen vorher gefertigten
genau drauf zu achten, dass nicht über letzteren hinaus
gesägt wird. Soll der Eckbereich bei zwei aufeinandertreffenden
Schnitten auch in vertikaler Richtung zur Werkstückoberfläche,
d. h. über die gesamte Dicke des Werkstückes,
sauber rechtwinklig und scharfkantig sein, muss in solchen Fällen
mit Hilfe zum Beispiel einer Handsäge nachgearbeitet werden.
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Eine
andere Möglichkeit Ausschnitte zu erstellen, bieten handelsübliche
Stichsägen. Diese lassen sich aber einerseits nur unzureichend
führen, andererseits bedingt durch die Bauart des Sägeblattes sind
zur Werkstückoberfläche rechtwinklige Schnitte kaum
möglich. Hinzu kommt, dass ein Ausreißen der Schnittkanten
besonders an der Oberseite des Werkstückes nur unter erhöhtem
Aufwand vermieden werden kann. Zudem tritt das Problem des mehrmaligen Umsetzens
der Führungsschiene ebenso wie bei Tauchsägen
auf.
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Eine
präzise Fertigungsmöglichkeit für Ausschnitte
ist die der CNC-gesteuerten Bearbeitung. Leider sind aber auch hier
Nachteile zu erwarten. Da gewöhnlich Fräswerkzeuge
für die Fertigung benutzt werden, kann im Eckbereich kein
scharfkantig rechtwinkliger Ausschnitt erstellt werden. Der Eckbereich weist
bei dieser Art der Fertigung den Radius des Fräswerkzeuges
auf. Ein weiteres Problem tritt durch die Immobilität derartiger
Maschinen auf. Für die Fertigung vor Ort sind sie ungeeignet.
Zudem wird beim Fräsen relativ viel Material zerspant,
so dass eine Absaugung unabdingbar ist. Eine gute und bewährte Lösung
bietet sich für die Fertigung vor Ort in der Verwendung
von Handoberfräsen in Verbindung mit Frässchablonen
an.
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Aus
der
DE 196 40 031
C1 ist eine Frässchablone bekannt, die eine windmühlenflügelartige
Anordnung der Führungsschienen aufweist, wodurch eine stufenlose
und schnelle Verstellung gewährleistet ist. Die Oberfräse
wird nach Einstellung auf die gewünschte Größe
des Ausschnittes auf den Führungsschienen mit einer konzentrisch
um das Fräswerkzeug angeordneten Kopierhülse am
Innenrand der Frässchablone entlanggeführt und
so die Ausfräsung erstellt. Mobilität und individuelle
Größenanpassung sind auf diese Weise der Ausschnitterstellung durchaus
gegeben, allerdings bleibt das Problem der relativ großen
Materialzerspanung sowie des abgerundeten Eckbereiches des Ausschnittes
aufgrund des Einsatzes von Fräswerkzeugen bestehen. Zudem
ist die Dauer eines Fräsvorganges mittels Oberfräsen
erheblich länger als die eines Sägevorganges.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine rationelle
Möglichkeit zu bieten, Ausschnitte zu fertigen, bei der
Nachteile, die sowohl im Ergebnis als auch während der
Fertigung auftreten, bei gleichzeitiger Ausnutzung der Vorteile bekannter
Fertigungsweisen, vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Hauptanspruchs gelöst. Zusätzliche vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die
geführte Ausschnittsäge weist danach ein Sägegehäuse
auf, das eine in Verbindung mit einem Getriebe stehende, rotierende
Antriebseinheit beherbergt, wobei mittels des Getriebes die Rotation der
Antriebseinheit in eine Linearbewegung bzw. pendelnde Bewegung eines
sich durch eine Spannvorrichtung am Getriebe befestigten, auswechselbaren
Sägeblattes übersetzt wird. Die Art solcher Sägeblattbewegung
ist die gleiche, wie die bei handelsüblichen Stichsägen.
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Das
vorgenannte die Antriebseinheit mit Getriebe und daran befestigtem
Sägeblatt beherbergende Sägegehäuse ist
selbst wiederum zu einer gedachten Werkstückoberfläche
schwenkbar sowie höhenverschiebbar an einer Führungseinheit
befestigt. Diese Führungseinheit besteht zum einen aus
einer Schwenk- und Hubvorrichtung, in der das Sägegehäuse
derart befestigt ist, dass das am Beginn eines Sägevorganges
nicht im Eingriff mit dem Werkstück stehende Sägeblatt
mit seinen zur Werkstückoberfläche hin weisenden
Zähnen aus einer z. B. parallel zur Werkstückoberfläche
gerichteten Sägeblattbewegung in eine zur Werkstückoberfläche
senkrecht und dabei dann gleichzeitig mit dieser in Eingriff stehenden
Sägeblattbewegung gebracht werden kann. Bei derartigem
Einschwenken des Sägeblattes in die Werkstückoberfläche
ist es außerdem möglich, die Bewegungsrichtung
des Sägeblattes mit Hilfe von vorgegebenen Raststufen an
Sägegehäuse und Schwenk- und Hubvorrichtung in
einem bestimmten Winkel zur Werkstückoberfläche
zu fixieren und dann das gesamte Sägegehäuse in
dieser Stellung auf die Werkstückoberfläche zuzubewegen,
dabei mit dem Sägeblatt in das Werkstück einzutauchen
und dieses zu durchdringen.
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Die
Wahl eines gewissen Eintauchwinkels des Sägeblattes über
Raststufen hat den Vorteil, dass ein optimaler Winkel erreicht wird.
Ist dieser nämlich zu groß, führt das
Sägeblatt eine reine Stoßbewegung in Richtung
Werkstückoberfläche aus. Ein Durchdringen des
Sägeblattes wird unmöglich. Das Werkstück,
Sägeblatt sowie die gesamte Säge werden so beschädigt.
Ist der Winkel zu klein, ist ein Durchdringen des Werkstücks
ebenfalls nicht möglich. Wenn das Werkstück vom
Sägeblatt durchdrungen ist, kann über eine Feststelleinrichtung
die Tiefe der Durchdringung fixiert werden, was für unterschiedliche
Werkstückdicken von Belang ist sowie für eine
gute Ausnutzung des gesamten Sägezahnbereiches sorgt. Ein
zusätzlicher Vorteil der Raststufen sowie der gleichzeitigen
Möglichkeit der Tiefeneinstellung ist, dass das Sägeblatt
nur leicht unter einem bestimmten Winkel in die Oberfläche
des Werkstückes eingetaucht werden kann, was ein Vorritzen
des Materials zu Folge hat, wodurch beim anschließenden Sägevorgang
ein Ausreißen der oberen Schnittkanten des Ausschnittes
vermieden wird.
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Eine
weitere Einrichtung an der Schwenk- und Hubvorrichtung findet sich
mit einer Begrenzung für den Winkel von Sägeblattvorderkante
zur Werkstückoberfläche über ein vorgegebenes
Maß hinaus. Sollen nämlich im Eckbereich scharfkantige
zur Werkstückoberfläche rechtwinklige Ausschnitte
erstellt werden, darf genannter Winkel 90° nicht übersteigen.
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Die
Führungseinheit besteht neben der Schwenk- und Hubvorrichtung
zudem noch aus einem Führungsschlitten. Dieser Führungsschlitten
ist einerseits auf einer Führungsschiene, z. B. einer Führungsschiene
der Frässchablone
DE
196 40 031 C1 , spielfrei längs verschiebbar und
an dieser an beliebiger Position fixierbar und andererseits mit
der Schwenk- und Hubvorrichtung fest verbunden. Auf diese Weise
bietet sich die Möglichkeit, die Ausschnittsäge
für gerade Schnitte in Kombination mit bekannter Frässchablone
einzusetzen. Um die Ausschnittsäge links- und rechtsseitig
führen zu können, ist eine Befestigungsmöglichkeit
auf beiden Seiten der Schwenk- und Hubvorrichtung vorgesehen. Somit
können Ausschnitte im sowie gegen den Uhrzeigersinn erstellt
werden.
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Das
Sägeblatt der Ausschnittsäge unterscheidet sich
von dem einer herkömmlichen Stichsäge. Der Grundkörper
weist danach eine etwa 2-3-fache Dicke und eine 3-4-fache Breite
wie die gewöhnlicher Stichsägeblätter
auf. Dies dient dazu, dass ein Verbiegen des Blattes u. a. beim
Eintauchen verhindert und eine bessere Führung bei geraden
Schnitten erreicht wird. Eine weitere Besonderheit ist, dass das Sägeblatt
nicht nur Zähne in Schubrichtung – bei Betrachtung
nach Durchdringung des Werkstückes während des
Ausschnittvorganges – aufweist, sondern auch parallel dazu
in entgegengesetzte Richtung, d. h. in Zugrichtung. Dadurch bietet
sich die Möglichkeit die Säge, nach dem Aufsetzen
des Führungsschlittens auf eine Führungsschiene
in beide Richtungen entlang dieser Führungsschiene bis
zu einem bestimmten Punkt, der einerseits durch die jeweils quer
verlaufenden Führungsschienen und andererseits durch Stellschrauben
an der Schwenk- und Hubvorrichtung vorgegeben wird, zu bewegen. Das
Sägeblatt ist zudem zu seinem freien Ende hin spitz zulaufend
und zwar derart, dass bei seinem Eintauchen in das Werkstück
die Kraft, die der Bewegung des Sägeblattes entgegenwirkt,
möglichst gering ausfällt.
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Um
einen Ausschnitt zu erstellen, wird die bekannte Frässchablone
auf das gewünschte Maß eingestellt und auf dem
Werkstück befestigt. Die Ausschnittsäge wird auf
eine Führungsschiene aufgesetzt und fixiert, danach die
Säge mit eingerastetem Winkel von Sägeblatt zu
Werkstückoberfläche in Richtung Werkstück
gedrückt, bis das Sägeblatt mit dem Werkstück
in Eingriff gelangt und dieses durchdringt. Dann wird der Schnittwinkel
soweit verändert, bis er ca. 90° zur Werkstückoberfläche
erreicht. Nun kann nach eingestellter und festgestellter Sägetiefe die
Säge nach vorn geschoben und zurück gezogen werden,
bis jeweils die Stellschrauben die jeweils quer verlaufenden Führungsschienen
berühren und den Sägeschnitt begrenzen. Dies wiederholt
sich für einen viereckigen Ausschnitt viermal, wobei das
Ergebnis exakte im Eckbereich scharfkantige und rechtwinklige Ausschnitte
sind.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
Es stellen dar:
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1 eine
Seitenansicht einer geführten Ausschnittsäge auf
einer angedeuteten Frässchablone in perspektivischer Darstellung;
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2 eine
Vorderansicht einer geführten Ausschnittsäge auf
einer angedeuteten Frässchablone in perspektivischer Darstellung;
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3 eine
schematische Darstellung möglicher verschiedener Eintauchwinkel
eines Sägeblattes einer geführten Ausschnittsäge
in einem Koordinatensystem.
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Die
insgesamt mit 1 bezeichnete geführte Ausschnittsäge
weist ein Sägegehäuse 3 auf, das eine
nicht sichtbare Antriebseinheit und ein damit in Verbindung stehendes
Getriebe beherbergt. Am Getriebe, das die Rotationsbewegung der
Antriebseinheit in eine lineare bzw. pendelnde Bewegung übersetzt,
ist ein Sägeblatt 6 über Spannvorrichtung
befestigt. Das Sägegehäuse 3 wiederum
ist derart mit einer aus einem Führungsschlitten 4 und
einer Schwenk- und Hubvorrichtung 2 bestehenden insgesamt
mit 5 bezeichneten Führungseinheit verbunden, dass
das Sägeblatt 6 aus einer beispielsweise zu der Oberfläche
eines Werkstückes 16 parallelen Sägeblattbewegung
in eine zu genannter Oberfläche des Werkstückes 16 vertikale
Bewegung überführt werden kann. Dabei werden die
anfänglich in Richtung des Werkstückes 16 weisenden
Zähne 19 des Sägeblattes 6 auf
das Werkstück 16 zubewegt und mit diesem in Eingriff
gebracht. Bei diesem Einschwenkvorgang kann über vorgegebene
Raststufen 18 am Sägegehäuse 3 und
der Schwenk- und Hubvorrichtung 2 der optimale Eintauchwinkel
zwischen Sägeblatt 6 und der Oberfläche
des Werkstückes 16 gewählt werden.
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Wie
aus 3, die Oberfläche des Werkstückes 16 liegt
in diesem Fall parallel zur Abszisse, ersichtlich, ist bei dem Eintauchwinkel 26 die
Bewegungsrichtung des schematischen Sägeblattes 27 ausschließlich
eine Richtung parallel zur Ordinatenachse, des Koordinatensystems,
was ein Eintauchen des Sägeblattes 27 in ein Werkstück 16 unmöglich macht.
Bei der Wahl beispielsweise eines Eintauchwinkels 25 verläuft
ein gewisser Teil der Bewegungsrichtung des schematischen Sägeblattes 27 parallel zur
Ordinatenachse, ein anderer Teil parallel zur Abszissenachse, wodurch
ein Sägevorgang stattfindet und ein Eintauchen des Sägeblattes 27 ermöglicht wird.
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Ist
das Sägeblatt 6 in das Werkstück 16 mit optimalem
Winkel eingetaucht und hat dieses durchdrungen, wird mittels der
Schwenk- und Hubvorrichtung 2 die Bewegungsrichtung des
Sägeblattes 6 so verändert, dass diese
eine beispielsweise zur Oberfläche des Werkstückes 16 vertikale
Richtung einnimmt. Eine Begrenzung 22 verhindert, dass
dabei der der Winkel zwischen Vorderkante des Sägeblattes 6 und
Oberfläche des Werkstückes 16 zu groß wird.
Anschließend kann die Tiefe der Durchdringung des Sägeblattes 6 durch
Verschieben in den Nuten 7 eingestellt und mit Feststellknäufen 8 fixiert
werden.
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Dies
geschieht, nachdem die geführte Ausschnittsäge 1 mit
Hilfe des Führungsschlittens 4 auf einer Führungsschiene 14 einer
z. B. insgesamt mit 9 bezeichneten Frässchablone
derart platziert wurde, dass sie an letzterer entlang mittels einer
Führungshilfe 21 bewegt werden kann, wobei die
geführte Ausschnittsäge 1 vor dem Sägevorgang
zum Eintauchen des Sägeblattes 6 mit Hilfe des
Feststellknaufes 10 an einer beliebigen Stelle der Führungsschiene 14 fixiert
wird, um somit ein sauberes Eintauchen in ein Werkstück 16 zu
ermöglichen. Nach erfolgtem Eintauchen kann sowohl in Schubrichtung
aufgrund der am Sägeblatt 6 befindlichen Zähne 19 als
auch in Zugrichtung aufgrund der Zähne 20 gesägt
werden. Die Länge eines Sägeschnittes 15 wird
dabei einerseits durch zur Sägerichtung quer verlaufende
Führungsschienen 14 andererseits durch genau justierbare Stellschrauben 12 und 13 begrenzt,
was eine hohe Präzision des Ausschnittes ermöglicht.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht die schnelle Befestigungsmöglichkeit
des Führungsschlittens 4 auf beiden Seiten der
Schwenk- und Hubvorrichtung 2 über dafür
vorgesehen Löcher 23 vor wodurch das Sägen
mit der geführten Ausschnittsäge 1 im
und gegen den Uhrzeigersinn möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19640031
C1 [0005, 0012]