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Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehoszillationssägeblatt für eine Werkzeugmaschine, welche einen Drehoszillationsantrieb aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Ein drehoszillierend angetriebenes Sägeblatt wird in der
WO 2008/151866 A1 beschrieben. Das Sägeblatt besteht aus einem teilkreisförmigen Stammblatt sowie einem an das Stammblatt angepassten Schneidstreifen. Stammblatt und Schneidstreifen sind als separate Bauteil ausgeführt, jedoch fest miteinander verbunden. Aufgrund der Ausführung als separate Bauteile können für das Stammblatt und den Schneidstreifen unterschiedliche Materialien verwendet werden, beispielsweise für das Stammblatt ein weicheres Material, was zur Schwingungsdämpfung beiträgt, und für den Schneidstreifen ein härteres Material, um die Schneidleistung zu verbessern.
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Durch den Drehoszillationsantrieb sind derartige Sägeblätter hohen Wechselbelastungen ausgesetzt, da das Sägeblatt mit hoher Frequenz die Drehrichtung ändert. Es entstehen hohe Beschleunigungs- und Scherkräfte, wodurch die Standzeit verringert sein kann. Außerdem kann insbesondere im oberen Drehzahlbereich der Werkzeugmaschine das Sägeblatt in seiner Eigenfrequenz angeregt werden, wodurch sich das Schnittverhalten und die Standzeit weiter verschlechtern können.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Drehoszillationssägeblatt so auszubilden, dass eine verbesserte Standzeit gegeben ist. Es soll insbesondere die Gefahr einer Schwingungsanregung des Sägeblatts reduziert sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Das Drehoszillationssägeblatt wird in Werkzeugmaschinen mit einem Drehoszillationsantrieb eingesetzt, wobei es sich bei den Werkzeugmaschinen vorzugsweise um Handwerkzeugmaschinen handelt. Bei dem Drehoszillationsantrieb wird das Sägeblatt in einer hin- und hergehenden Drehbewegung mit hoher Frequenz angetrieben. Das Drehoszillationssägeblatt umfasst ein Stammblatt, über das das Sägeblatt an der Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine gelagert ist, sowie einen am Stammblatt angeordneten Schneidbereich mit am Außenumfang angeordneten Schneidzähnen. Der Schneidbereich und das Stammblatt können grundsätzlich einteilig ausgeführt sein, wobei im Rahmen der Erfindung auch eine zweigeteilte Ausführung als separate Bauteile, welche miteinander verbunden sind, möglich ist.
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Erfindungsgemäß ist in das Stammblatt mindestens eine Schallreduktionsausnehmung eingebracht, die sich bis zum Außenumfang des Schneidbereiches, also bis zu den Schneidzähnen erstreckt. Die Schallreduktionsausnehmung verändert das Schwingungsverhalten des Sägeblatts. Damit ist es möglich, gezielt auf die Eigenfrequenzen und das Resonanzverhalten des Sägeblatts Einfluss zu nehmen und insbesondere eine Anregung im Bereich der Eigenfrequenz durch die Drehzahlen der Werkzeugmaschine zu vermeiden. Die Schallreduktionsausnehmung bewirkt ein Verstimmen hinsichtlich der Anregungsfrequenz und kann problemlos nach dem Fertigen des Sägeblatts eingebracht werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass über den Drehzahlbereich der Werkzeugmaschine, der durch den elektrischen Antriebsmotor und das Getriebe bestimmt ist, das Sägeblatt im Bereich von Eigenfrequenzen zu Resonanzschwingungen angeregt wird.
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Gegebenenfalls können auch die Scherkräfte herabgesetzt werden, da in Drehrichtung die Steifigkeit des Stammblattes zumindest geringfügig herabgesetzt ist und dementsprechend das Stammblatt bei einem Wechsel der Drehrichtung ein weicheres Schwingungsverhalten aufweist, wodurch Spitzenbelastungen herabgesetzt werden.
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Die Schallreduktionsausnehmung erstreckt sich vorteilhafterweise vollständig durch das Sägeblatt in Achsrichtung hindurch. Grundsätzlich möglich sind aber auch Schallreduktionsausnehmungen, die sich nur über einen Teil der axialen Dicke des Sägeblatts erstrecken, so dass kein Durchbruch im Stammblatt bzw. im Schneidbereich gegeben ist.
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Des Weiteren ist es zweckmäßig, über den Umfang verteilt eine Mehrzahl von Schallreduktionsausnehmungen vorzusehen, welche insbesondere symmetrisch am Sägeblatt angeordnet sind. Beispielsweise können zwei, drei oder vier Schallreduktionsausnehmungen vorgesehen sein, die sich jeweils bis zum Außenumfang erstrecken.
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Die Anordnung der Schallreduktionsausnehmung benachbart zum Außenumfang bzw. in der Weise, dass die Schallreduktionsausnehmung sich bis zum Außenumfang des Sägeblatts erstreckt, hat den Vorteil, dass aufgrund der höheren Umfangsbeschleunigungen am Außenumfang eine verbesserte Wirkung durch das Einbringen der Schallreduktionsausnehmung gegeben ist. Außerdem wird eine Schwächung des Stammblatts im Bereich der Lagerstelle, über die eine Verbindung mit der Werkzeugwelle erfolgt, vermieden.
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Die Schallreduktionsausnehmung ist beispielsweise schlitzförmig ausgeführt, wobei die durch den Schlitz getrennten Wandabschnitte im unbelasteten Zustand des Sägeblatts entweder unmittelbar aneinander liegen oder, gemäß einer weiteren Ausführung, einen zumindest kleinen Abstand voneinander aufweisen. Der Schlitz selbst ist entweder geradlinig oder gekrümmt ausgeführt, außerdem sind Ausführungen mit mehreren aneinandergesetzten Schlitzabschnitten möglich, die jeweils für sich genommen entweder geradlinig oder gekrümmt sind.
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Zweckmäßigerweise besitzt die Schallreduktionsausnehmung zumindest einen radial verlaufenden Abschnitt, welcher sich bis zum Außenumfang des Sägeblatts erstreckt. Auf der dem Außenumfang abgewandten Seite kann die Schallreduktionsausnehmung einen Abschnitt aufweisen, der sich in Umfangsrichtung erstreckt oder zumindest eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist. In der Kombination mit dem radial verlaufenden, zum Außenumfang gerichteten Abschnitt ergibt sich dadurch eine T- oder L-förmige Ausnehmung bzw. ein entsprechend geformter Schlitz. Möglich sind aber auch beispielsweise schlangenförmige bzw. wellenförmige Schallreduktionsausnehmungen, die sich jeweils aus gekrümmten Einzelabschnitten zusammensetzen, oder zickzackförmige Ausnehmungen, die aus geradlinigen Abschnitten zusammengesetzt sind.
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Die Schallreduktionsausnehmung erstreckt sich zweckmäßigerweise in Radialrichtung nicht vollständig bis zum Mittelpunkt des Sägeblatts, sondern nur über eine radiale Teilstrecke. So kann es zweckmäßig sein, dass sich die Schallreduktionsausnehmung nur vom Außenumfang des Sägeblatts bis zur Hälfte des Radius nach innen erstreckt oder lediglich über ein Viertel des Radius oder über eine noch geringere radiale Strecke.
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Gemäß einer weiteren, einfachen Ausführung ist vorgesehen, dass die Schallreduktionsausnehmung als vertiefter Zahngrund zwischen zwei benachbarten Zähnen am Außenumfang ausgebildet ist. In dieser einfach herzustellenden Ausführung muss lediglich der Zahngrund zwischen zwei benachbarten Zähnen in Radialrichtung vertieft werden. Hierbei kann der üblicherweise abgerundete Verlauf des Zahngrundes beibehalten werden. Möglich ist aber auch, nach Art eines Schlitzes vom normalen Zahngrund ausgehend die Schallreduktionsausnehmung radial nach innen auszubilden.
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Das Sägeblatt kann kreisrund oder segmentförmig ausgebildet sein. Segmentförmige Sägeblätter erstrecken sich über einen Winkelbereich kleiner als 360°, wobei sowohl Segmente größer als 180° als auch kleiner als 180° in Betracht kommen.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein kreisförmiges Drehoszillationssägeblatt mit insgesamt vier gleichmäßig über den Umfang verteilten, wellenförmigen Schallreduktionsausnehmungen, die sich jeweils bis zum Außenumfang des Sägeblatts erstrecken,
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2 in axialer Ansicht ein Ausschnitt aus dem Schneidbereich am Außenumfang mit zwei Schallreduktionsausnehmungen im Bereich des Zahngrundes zwischen jeweils zwei Zähnen,
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, mit einem Drehoszillationssägeblatt mit schlitzförmiger Ausführung der Schallreduktionsausnehmung,
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4 eine Schallreduktionsausnehmung in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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5 ein kreisförmiges Drehoszillationssägeblatt mit insgesamt vier sichelförmigen Schallreduktionsausnehmungen.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in den Figuren jeweils dargestellte Drehoszillationssägeblatt 1 wird in Werkzeugmaschinen, insbesondere Handwerkzeugmaschinen mit elektromotorischem Drehoszillationsantrieb eingesetzt und führt im Betrieb der Werkzeugmaschine eine Drehoszillationsbewegung aus. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Drehoszillationssägeblatt 1 kreisrund ausgebildet und besteht aus einem Stammblatt 2 und einem am Außenumfang des Stammblatts angeordneten Schneidbereich 3 mit einer Vielzahl von Schneidzähnen, die radial nach außen gerichtet sind. Im Stammblatt 2 befindet sich eine zentrische Ausnehmung 4, welche von einer Mehrzahl von kleineren Rastöffnungen 5 umgeben ist, die in das Stammblatt eingebracht sind. Über die zentrische Ausnehmung 4 erfolgt die Befestigung an einer Werkzeugwelle bzw. einem mit der Werkzeugwelle verbundenen Bauteil, wobei über die Rastöffnungen 5 die Relativposition des Sägeblatts 1 gegenüber der Werkzeugwelle festgelegt werden kann.
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In das Stammblatt 2 des Drehoszillationssägeblattes 1 sind insgesamt vier Schallreduktionsausnehmungen 6 eingebracht, welche zueinander im 90°-Winkel angeordnet und gleichmäßig über den Umfang des Sägeblatts verteilt sind. Jede Schallreduktionsausnehmung 6 ist wellenförmig ausgebildet und erstreckt sich bis zum Außenumfang des Drehoszillationssägeblatts. Die Schallreduktionsausnehmungen 6 sind schlitzförmig ausgebildet. Der zum Außenumfang weisende Abschnitt 6a der Schallreduktionsausnehmung verläuft in Radialrichtung. Der radial innen liegende Abschnitt 6b der Schallreduktionsausnehmung verläuft dagegen in Umfangsrichtung bzw. liegt auf einer Tangente an einen hypothetischen Kreis. Insgesamt weist die wellenförmige Schallreduktionsausnehmung 6 mehrere gerundete Biegungen auf. In Radialrichtung erstreckt sich die Schallreduktionsausnehmung 6 nur über eine Teilstrecke vom Außenumfang radial nach innen, insbesondere nicht mehr als über ein Viertel des Radius.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die Schneidzähne 7 des Schneidbereichs 3 zu erkennen. Die Schallreduktionsausnehmung 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als radial vertiefter Schneidgrund 8 zwischen zwei benachbarten Schneidzähnen 7 ausgebildet. Der Schneidgrund 8, welcher die Schallreduktionsausnehmung 6 bildet, ist lediglich geringfügig tiefer als der reguläre Schneidgrund zwischen sonstigen Schneidzähnen ausgeführt.
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In 3 ist ein Ausschnitt aus einem Drehoszillationssägeblatt 1 dargestellt, das gegebenenfalls auch segmentförmig ausgebildet sein kann. Die Schallreduktionsausnehmung 6, die sich radial bis zum Schneidbereich 3 erstreckt, ist aus mehreren Einzelabschnitten zusammengesetzt, die jeweils in sich zumindest annähernd geradlinig ausgeführt sind. Es ergibt sich insgesamt ein etwa blitzförmiger Verlauf der schlitzförmigen Schallreduktionsausnehmung 6. Der radial außen liegende Abschnitt 6a der Schallreduktionsausnehmung 6 verläuft in Radialrichtung.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist nur eine Schallreduktionsausnehmung 6 dargestellt, welche wellenförmig ausgebildet ist. Die beiden gegenüberliegenden Endabschnitte der schlitzförmigen Schallreduktionsausnehmungen 6 verlaufen parallel zueinander.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist das Drehoszillationssägeblatt 1 als Vollkreis ausgebildet. Die Schallreduktionsausnehmungen 6, von denen insgesamt vier gleichmäßig über den Umfang verteilt in das Stammblatt 2 eingebracht sind, sind jeweils sichelförmig ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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