DE102009046907A1

DE102009046907A1 - Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102009046907A1
Application number: DE102009046907A
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-26
Also published as: AU2010321185A1; EP2501512A1; JP2013511395A; WO2011060978A1; CN102665987A; TW201127522A; US20120230788A1

Abstract

Ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine weist mindestens zwei Sägezahnfolgen mit jeweils einer Mehrzahl von Sägezähnen auf, wobei zwischen aufeinander folgenden Sägezahnfolgen ein zahnfreier Spanraum angeordnet ist. Innerhalb einer Sägezahnfolge weist der erste, unmittelbar an einen Spanraum angrenzende Sägezahn eine sich von den weiteren Sägezähnen unterscheidende Zahngeometrie auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In der EP 1 228 829 A1 wird eine Lochsäge mit einem zylindrischen Bohrkörper und einem im Bohrkörper geführten Zentrierbohrer beschrieben, mit der ein Bohrkern aus einem zu bearbeitenden Werkstück ausgesägt werden kann. Der zylindrische Bohrkörper weist an seiner Stirnseite Schneidzähne auf, die teilweise mit und teilweise ohne eine Schränkung versehen sind. In Umfangsrichtung des Bohrkörpers bilden jeweils drei unmittelbar aufeinander folgende Schneide- bzw. Sägezähne ohne Schränkung und zwei sich daran anschließende Schneidezähne mit gegenläufigem Schränkungswinkel eine zusammenhängende Sägezahnfolge. Über den Umfang der Stirnseite sind eine Mehrzahl derartiger, jeweils gleich ausgebildeter Sägezahnfolgen angeordnet.
Aufgrund der geschränkten Sägezähne besteht zwischen der inneren und äußeren Mantelfläche des zylindrischen Bohrkörpers und dem ausgesägten Bohrkern einerseits bzw. der Innenfläche des Bohrloches andererseits jeweils ein geringes Spiel, das das Entfernen des Bohrkörpers aus der Bohrung und des Bohrkerns aus dem Inneren des Bohrkörpers erleichtert.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, dass zum einen eine saubere Sägekante an dem zu bearbeitenden Werkstück gegeben ist und zum andern bei der Bearbeitung einem Einhaken des Sägewerkzeugs in das Werkstück entgegengewirkt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Das erfindungsgemäße Sägewerkzeug wird in Werkzeugmaschinen, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen eingesetzt, vorzugweise in motorisch betriebenen Werkzeugmaschinen, die als Antriebsmotor beispielsweise einen Elektromotor aufweisen. Das Sägewerkzeug weist an einer Bearbeitungsseite Schneide- bzw. Sägezähne auf, wobei je nach Einsatzzweck verschiedenartige Sägewerkzeuge möglich sind. Bei dem Sägewerkzeug handelt es sich beispielsweise um einen zylindrischen Bohrkörper, der in einer Lochsäge eingesetzt wird. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine Ausführung des Sägewerkzeugs als Sägeblatt, das beispielsweise in oszillierenden Schneid- bzw. Sägemaschinen eingesetzt wird und bei dem es sich zum Beispiel um ein Stich- oder Säbelsägeblatt handelt.
Das erfindungsgemäße Sägewerkzeug weist mindestens zwei Sägezahnfolgen auf, die jeweils eine Mehrzahl von Sägezähnen an der Bearbeitungsseite aufweisen, wobei die Sägezahnfolgen zueinander identisch aufgebaut sind. Zwischen zwei aufeinander folgenden Sägezahnfolgen befindet sich ein zahnfreier Spanraum, der zur Aufnahme bzw. zur Ableitung von Spänen bzw. Spanstaub dient, welche bzw. welcher bei der Werkstückbearbeitung entsteht. Der Spanraum erhöht die direkte Abfuhr der Späne aus dem Schneidbereich und verringert dadurch das Verstopfen der Zahnreihe.
Die Spanabfuhr wird zudem dadurch verbessert, dass der unmittelbar an einen Spanraum angrenzende erste Sägezahn einer Sägezahnfolge, der innerhalb der Sägezahnfolge in Bearbeitungsrichtung vorne liegt, eine sich von den weiteren Sägezähnen dieser Sägezahnfolge unterscheidende Zahngeometrie aufweist. Die unterschiedliche Zahngeometrie des ersten Sägezahns von den weiteren Sägezähnen pro Sägezahnfolge kann zum einen die Schränkung treffen, zum andern aber auch die Zahnform sowie die Position der Sägezähne zueinander bzw. bezogen auf die Bearbeitungsseite. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Sägezahn nicht geschränkt ist, wohingegen die nachfolgenden Sägezähne eine Schränkung aufweisen. Der nicht geschränkte erste Zahn verbessert ebenfalls die Abfuhr der Späne aus dem Schneidbereich, so dass das Risiko reduziert ist, dass die Zahnreihe verstopft. Einem Einhaken des Sägewerkzeugs in das üblicherweise aus Metall bestehende Werkstück wird durch diese Maßnahmen entgegengewirkt.
Diese Ausführung mit mehreren Zahnzyklen bzw. -folgen mit zwischenliegendem Spanraum in Verbindung mit einem nicht geschränkten ersten Sägezahn und nachfolgenden geschränkten Sägezähnen pro Sägezahnfolge bewirkt zudem einen verbesserten Schnittfortschritt bei kombinierten Anwendungen, welche die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstückmaterialien wie Holz, Metall oder Gips bzw. im Trockenbau beinhalten.
Gemäß vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass die Zahnbrust des ersten Sägezahns zumindest abschnittsweise einen negativen Spanwinkel aufweist, insbesondere in einem dem Zahngrund benachbarten Abschnitt, wohingegen die Zahnbrust des ersten Sägezahns in einem Abschnitt, der sich bis zur Zahnspitze erstreckt, einen positiven Spanwinkel aufweisen kann. Diese Ausführung des ersten Sägezahns pro Sägezahnfolge hat den Vorteil, dass bei einer Blechbearbeitung die Blechkante vom Spanraum abgeleitet wird und somit nicht in den Spanraum eindringen oder in diesem verkanten kann. Dadurch wird die Gefahr eines Einhakens der Blechkante im Spanraum und damit einhergehend des Verklemmens der Werkzeugmaschine verringert. Dieser Effekt wird auch dadurch unterstützt, dass im Unterschied zum ersten Sägezahn die folgenden Sägezähne jeweils ohne negative Spanwinkel ausgeführt sind, sondern vielmehr von der Zahnspitze bis zum Zahngrund einen positiven Spanwinkel aufweisen.
Es kann vorteilhaft sein, die Zahnbrust des ersten Sägezahns im Bereich des Zahngrundes mit zwei verschiedenen, zueinander winklig ausgerichteten Abschnitten vorzusehen, die jeweils einen negativen Spanwinkel aufweisen, der sich aber dem Betrag nach unterscheidet.
Des Weiteren ist gemäß vorteilhafter Ausführung vorgesehen, dass sich innerhalb einer Sägezahnfolge der erste Sägezahn hinsichtlich seiner Position bezogen auf die Bearbeitungsseite bzw. eine parallel zur Bearbeitungsseite von den weiteren Sägezähnen unterscheidet. Der erste Sägezahn ist insbesondere gegenüber den weiteren, nachfolgenden Sägezähnen seiner Sägezahnfolge tiefer gestellt, wodurch ebenfalls die Gefahr eines Einhakens reduziert ist.
Bei der Schränkung der Sägezähne innerhalb einer Sägezahnfolge ist gemäß zweckmäßiger Ausführung vorgesehen, dass die auf den ersten Sägezahn folgenden Sägezähne jeweils eine gegensinnige Schränkung aufweisen.
In der Ausführung des Sägewerkzeugs als zylindrischer Bohrkörper für eine Lochsäge kann es zweckmäßig sein, an der Innenseite des Bohrkörpers einen zusätzlichen Schneidkörper mit einer Schneidkante vorzusehen, wobei die Schneidkante gegenüber der Innenseite bzw. der Innenwand des Bohrkörpers radial nach innen versetzt ist. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass der Außendurchmesser des ausgesägten Bohrkerns gegenüber dem Innendurchmesser des zylindrischen Bohrkörpers verkleinert ist, so dass nach der Werkstückbearbeitung zwischen der Mantelfläche des Bohrkerns und der Innenseite des Bohrkörpers ein Luftspalt besteht und der ausgesägte Bohrkern problemlos aus dem Innenraum des Bohrkörpers entfernt werden kann.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine, das an der Bearbeitungsseite eine Vielzahl von Sägezähnen aufweist, welche zu Sägezahnfolgen zusammengefasst sind, wobei zwischen benachbarten Sägezahnfolgen ein Spanraum liegt,
2 eine vergrößerte Darstellung des in Bearbeitungsrichtung vorne liegenden, an den Spanraum angrenzenden Sägezahns,
3 eine Draufsicht auf eine Sägezahnfolge,
4 eine vergrößerte Darstellung eines Spanraums,
5 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Bohrkörpers in einer Lochsäge, der in seiner freien Stirnseite mit Sägezähnen zum Aussägen eines Bohrkerns versehen ist und der an der Innenseite einen sich axial erstreckenden Schneidkörper mit einer radial nach innen versetzten Schneidkante aufweist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Sägewerkzeug 1 dargestellt, das beispielsweise als zylindrischer Bohrkörper für eine Lochsäge oder als Sägeblatt ausgeführt ist. Das Sägewerkzeug 1 weist eine Bearbeitungsseite 2 auf, an der Schneide- bzw. Sägezähne 3 angeordnet sind. Die Sägezähne 3 sind zu Sägezahnfolgen 20 zusammengefasst, die hintereinander liegend angeordnet sind und jeweils eine Mehrzahl von einzelnen Sägezähnen 3 umfassen, wobei im Ausführungsbeispiel pro Sägezahnfolge 20 vier Sägezähne 3a bis 3d enthalten sind. Zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Sägezahnfolgen 20 befindet sich ein Spanraum 21 zur Aufnahme bzw. Ableitung von Sägespänen bzw. Spanstaub, welche bzw. welcher während der Werkstückbearbeitung anfällt. Die Sägezähne 3a bis 3d innerhalb jeder Sägezahnfolge 20 weisen eine definierte Zahngeometrie auf, die die Spanableitung sowie das Schnittbild verbessern. Der in Bearbeitungsrichtung vorne liegende, erste Sägezahn 3a, der unmittelbar benachbart zu einem vorangehenden Spanraum 21 angeordnet ist, unterscheidet sich im Hinblick auf seine Zahngeometrie von den nachfolgenden Sägezähnen 3b bis 3d.
In 2 ist in einer Ausschnittsvergrößerung der erste, dem Spanraum 21 unmittelbar nachfolgende Sägezahn 3a sowie der nachfolgende, zweite Sägezahn 3b einer gemeinsamen Sägezahnfolge dargestellt. Der erste Sägezahn 3a ist bezogen auf die Bearbeitungsseite bzw. eine Ebene parallel zur Bearbeitungsseite gegenüber dem nachfolgenden Sägezahn 3b um den Betrag a tiefer gestellt, so dass die Sägezahnspitze des ersten Sägezahns 3a weniger weit nach außen ragt als die Sägezahnspitze des nachfolgenden Sägezahns 3b. Vorteilhafterweise befinden sich alle dem ersten Sägezahn nachfolgenden Sägezähne mit ihrer Spitze in gleicher Höhe, so dass lediglich der erste Sägezahn tiefer gestellt ist.
Des Weiteren ist die Zahnbrust des ersten Sägezahns 3a gegenüber den weiteren Sägezähnen unterschiedlich ausgestaltet. Die Brust des ersten Sägezahns 3a weist zwischen der Zahnspitze und dem Übergang zum Spanraum 21 drei zumindest annähernd geradlinige Abschnitte bzw. Kanten A, B und C auf, die jeweils gegenüber einer Vertikalen 22 zur Bearbeitungsseite bzw. zur Bearbeitungsrichtung einen unterschiedlichen Spanwinkel γ₁, γ₂ bzw. γ₃ aufweisen. Die oberste Kante A, die sich von der Zahnspitze ausgehend in Richtung Zahngrund bzw. Spanraum 21 erstreckt, weist einen positiven Spanwinkel γ₁ auf, der zweckmäßigerweise in einem Wertebereich bis 20° liegt und beispielsweise 10° beträgt. Die sich hieran anschließenden weiteren Kanten B und C besitzen dagegen einen negativen Spanwinkel γ₂ bzw. γ₃, wobei der Spanwinkel γ₂ der mittleren Kante B zweckmäßigerweise ebenfalls in einem Wertebereich bis 20° liegt und bevorzugt 5° beträgt, wohingegen der Spanwinkel γ₃ der am tiefsten liegenden Kante C größer ist als γ₂ und beispielsweise 45° beträgt.
Die Spitze des ersten Sägezahns 3a ist gegenüber der Spitze des nachfolgenden Sägezahns 3b sowie aller weiteren Sägezähne dieser Zahnfolge um den Betrag a tiefer gesetzt. Die vertikale Erstreckung der Kanten A, B und C ist mit b, c bzw. d bezeichnet; projiziert auf die Vertikale 22 sind die Erstreckungen b, c und d zumindest annähernd gleich groß. Die Tieferstellung des ersten Sägezahns 3a um den Betrag a liegt in einer Größenordnung bis 0.5 mm und beträgt beispielsweise 0.3 mm. Auch die in die Vertikale projizierte Länge der ersten Kante A sowie der zweiten, mittleren Kante B liegt jeweils in einem Wertebereich bis 0.5 mm und beträgt beispielsweise 0.3 mm. Die in die Vertikale projizierte Länge d der am tiefsten gelegenen Kante C liegt in einem Wertebereich bis 0.8 mm und beträgt beispielsweise 0.4 mm.
In 3 ist eine Draufsicht auf die Bearbeitungsseite eines Sägewerkzeugs 1 mit einer Sägezahnfolge 20, bestehend aus vier Sägezähnen 3a bis 3d dargestellt. Der erste Sägezahn 3a ist geradlinig, also ohne Schränkung ausgeführt, wohingegen die weiteren Sägezähne 3b, 3c und 3d jeweils eine Schränkung aufweisen, und zwar abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen.
Im Unterschied zum ersten Sägezahn 3a weisen die nachfolgenden Sägezähne ausschließlich einen positiven Spanwinkel auf, jedoch keinen negativen Spanwinkel. Dies ist beispielhaft in 2 anhand des zweiten Sägezahns 3b dargestellt, der mit dem positiven Spanwinkel γ₄ versehen ist, der sich von der Zahnspitze bis zum Übergang in den Zahngrund 23 an der geradlinigen Kante an der Zahnbrust erstreckt. Sämtliche auf den ersten Sägezahn nachfolgenden Sägezähne einer Zahnfolge können den gleichen positiven Spanwinkel aufweisen, wobei grundsätzlich auch unterschiedliche, positive Spanwinkel möglich sind. Der Spanwinkel γ₄ der nachfolgenden Zähne kann sowohl gleich groß sein wie der positive Spanwinkel γ₁ des ersten Sägezahns 3a oder sich auch hiervon unterscheiden, also entweder kleiner oder größer sein als der positive Spanwinkel des ersten Sägezahns.
4 zeigt eine Einzeldarstellung des Spanraums 21 mit den begrenzenden Sägezähnen 3a einer nachfolgenden Zahnfolge sowie 3d einer vorausgehenden Zahnfolge. Wie mit strichlierter Linie eingetragen, ist der erste Sägezahn 3a der nachfolgenden Zahnfolge geringfügig tiefer gestellt als der letzte Sägezahn 3d der vorausgehenden Zahnfolge.
In 5 ist ein zylindrischer bzw. topfförmiger Bohrkörper 1 als Sägewerkzeug dargestellt, der in einer Lochsäge zum Aussägen eines Bohrkerns eingesetzt wird. Der Bohrkörper 1 weist an seiner freien Stirnseite 2 eine Reihe von nur teilweise dargestellten Schneide- bzw. Sägezähnen 3 auf, die in der vorbeschriebenen Weise mit Sägezahnfolgen mit zwischenliegendem Spanraum ausgeführt sind. An der Innenseite 6 des zylindrischen Bohrkörpers 1 befindet sich ein über die axiale Länge des Bohrkörpers 1 erstreckender Schneidkörper 4, der mit einer radial nach innen weisenden Schneidkante 5 versehen ist. Der Schneidkörper 4 besitzt einen dreieckförmigen Querschnitt, wobei die radial nach innen weisende Dreiecksspitze die Schneidkante 5 bildet. Axial erstreckt sich die Schneidkante 5 bis zur freien Stirnseite 2 des Bohrkörpers 1, der Schneidkörper 4 ragt jedoch zweckmäßigerweise axial nicht bis zu den Schneidezähnen 3. In Umfangsrichtung erstreckt sich der Schneidkörper 4 nur über ein schmales Winkelsegment von beispielsweise maximal 5°.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1228829 A1 [0002]

Claims

Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einer Folge (20) von Sägezähnen (3) an einer Bearbeitungsseite (2) des Sägewerkzeugs (1), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sägezahnfolgen (20) mit jeweils einer Mehrzahl von Sägezähnen (3) an der Bearbeitungsseite (2) angeordnet sind, wobei zwischen aufeinanderfolgenden Sägezahnfolgen (20) ein zahnfreier Spanraum (21) angeordnet ist und wobei innerhalb einer Sägezahnfolge (20) der erste, unmittelbar an einen Spanraum (21) angrenzende Sägezahn (3a) eine sich von den weiteren Sägezähnen (3b, 3c, 3d) unterscheidende Zahngeometrie aufweist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb einer Sägezahnfolge (20) der erste Sägezahn (3a) hinsichtlich der Zahnform von den weiteren Sägezähnen (3b, 3c, 3d) unterscheidet.
Sägewerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbrust des ersten Sägezahns (3a) zumindest abschnittsweise einen negativen Spanwinkel (γ₂, γ₃) aufweist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbrust benachbart zum Zahngrund (23) einen negativen Spanwinkel (γ₂, γ₃) aufweist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbrust benachbart zum Zahngrund (23) zwei Abschnitte bzw. Kanten (B, C) mit einem unterschiedlich hohen, negativen Spanwinkel (γ₂, γ₃) aufweist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbrust benachbart zur Zahnspitze einen positiven Spanwinkel (γ₁) aufweist.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den ersten Sägezahn (3a) folgenden weiteren Sägezähne (3b, 3c, 3d) innerhalb einer Sägezahnfolge (20) jeweils zwischen der Zahnspitze und dem Zahngrund (23) einen positiven Spanwinkel (γ₄) aufweisen.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb einer Sägezahnfolge (20) der erste Sägezahn (3a) hinsichtlich der Position bezogen auf eine Parallele zur Bearbeitungsseite (2) des Sägewerkzeugs (1) von den weiteren Sägezähnen (3b, 3c, 3d) unterscheidet.
Sägewerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sägezahn (3a) gegenüber den weiteren Sägezähnen (3b, 3c, 3d) tiefer gestellt ist.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb einer Sägezahnfolge (20) der erste Sägezahn (3a) hinsichtlich der Schränkung von den weiteren Sägezähnen (3b, 3c, 3d) unterscheidet.
Sägewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sägezahn (3a) ohne einen Schränkungswinkel und die weiteren Sägezähne (3b, 3c, 3d) mit einem Schränkungswinkel ausgeführt sind.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ausführung als zylindrischer Bohrkörper für eine Lochsäge.
Sägewerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Bohrkörper (1) stirnseitig Schneide- bzw. Sägezähne (3) zum Aussägen eines Bohrkerns (7) aufweist und die Sägezähne (3) zu Sägezahnfolgen zusammengefasst sind, wobei an der Innenseite des Bohrkörpers (1) ein Schneidkörper (4) mit einer Schneidkante (5) angeordnet ist, die gegenüber der Innenseite (6) des Bohrkörpers (1) radial nach innen versetzt ist.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Sägeblatt.
Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit einem Sägewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.