DE102012205041A1

DE102012205041A1 - Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102012205041A1
Application number: DE102012205041A
Authority: DE
Inventors: Martin Kocher; Marcel Kauz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-02
Also published as: CN104203472A; US20150328701A1; WO2013143765A1

Abstract

Ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine weist zwischen aufeinanderfolgenden Sägezähnen einen Spanraum auf, dessen Länge mindestens doppelt so groß ist wie die Höhe.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Aus der DE 200 02 593 U1 ist ein Sägeblatt für eine Stich- bzw. Säbelsäge mit einem geradlinigen Trägerblatt bekannt, das an der Bearbeitungsseite eine Reihe von Sägezähnen aufweist. Derartige Sägeblätter können zur Bearbeitung von Werkstücken aus unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden, wobei je nach Einsatzzweck, insbesondere in Abhängigkeit verschiedener Werkstückmaterialien Sägeblätter mit angepasster Zahngeometrie und Zahnwerkstoff eingesetzt werden. Zum Beispiel weisen die Sägezähne eines für die Holzbearbeitung ausgebildeten Sägeblattes einen verhältnismäßig tiefen Spanraum zwischen aufeinanderfolgenden Sägezähnen auf, außerdem ist der Spanwinkel positiv, was mit geringeren Vorschubkräften einhergeht. Aufgrund eines verhältnismäßig großen Freiwinkels ist aber die Gefahr eines Zahnbruches erhöht.
Beim Sägen faserverstärkter Kunststoffe können derartige Sägeblätter nicht eingesetzt werden, da die Fasern stark abrasiv wirken, wodurch sich die Sägezähne schnell abnützen. Des Weiteren ist zu beachten, dass beim Sägen keine Fasern ausreißen dürfen und keine zu hohen Schnittkräfte auf die Sägezähne und die Materialschichten des bearbeiteten Werkstücks wirken.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, dass auch stark abrasiv wirkende Werkstoffe mit gutem Schnittbild bei zugleich reduzierter Verschleißgefahr bearbeitet werden können.
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, die vorzugsweise einen Elektromotor als Antrieb aufweisen. An einer Bearbeitungsseite weist das Sägewerkzeug Schneide- bzw. Sägezähne auf, zwischen denen jeweils ein Spanraum zur Abfuhr von Sägespänen bzw. -staub angeordnet ist. Bei dem Sägewerkzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Sägeblatt, insbesondere für eine Stich- oder Säbelsäge, wobei grundsätzlich auch eine Ausführung des Sägewerkzeugs als zylindrischer Bohrkörper für einen Einsatz in einer Lochsäge in Betracht kommt.
Das erfindungsgemäße Sägewerkzeug weist einen Spanraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sägezähnen auf, dessen Spanraumgeometrie so ausgeführt ist, dass die Länge des Spanraums – in Richtung der aufeinanderfolgenden Sägezähne entlang der Längsrichtung der Bearbeitungsseite gesehen – mindestens doppelt so groß ist wie die Höhe des Spanraums, welche orthogonal zur Länge des Spanraums gemessen wird. Das Verhältnis von Länge zur Höhe des Spanraums liegt vorzugsweise bei mindestens 2.1, insbesondere bei mindestens bei 2.5. Man erhält bei dieser Geometrie einen Spanraum mit signifikant größerer Länge als Höhe, so dass der Spanraum insgesamt lang gestreckt bei verhältnismäßig geringer Höhe ausgeführt ist. Ein Sägewerkzeug mit einem derartigen Spanraum eignet sich insbesondere zur Bearbeitung eines Werkstückes aus faserverstärktem Kunststoff, das aus Fasern und einem Bindemittel, beispielsweise Harze wie Epoxidharz oder Phenolharz besteht, wobei gegebenenfalls als Bindemittel auch Thermoplaste, zum Beispiel Polyamid oder Polypropylen verwendet werden können. Als Fasern werden zum Beispiel E-Glas, Kohlenstoff, Polyethylen oder Aramid verwendet. Die Fasern können hierbei einzeln oder nach Art einer Textilmatte im Bindemittel eingelegt sein.
Derartige Materialien wirken stark abrasiv, wodurch ein Sägewerkzeug, welches zur Bearbeitung des Materials eingesetzt wird, grundsätzlich einem erhöhten Verschleiß unterliegt. Zugleich zeigen derartige Materialien bei der Bearbeitung aber keine oder nur eine geringe Spanbildung, es entstehen vielmehr feine Partikel, so dass der Spanraum nicht zur Spanbildung und -brechung wie zum Beispiel bei der Holzbearbeitung dienen muss, sondern lediglich zur Aufnahme und Ableitung der entstehenden Partikel.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Spanwinkel, welcher den Winkel zwischen der Zahnbrust eines Sägezahns und der Vertikalen zur Längsachse der Bearbeitungsseite bezeichnet, in einem Winkelbereich zwischen –5° und 3° liegt, vorzugsweise bei –3°. Insbesondere in Verbindung mit dem verhältnismäßig lang ausgeführten Spanraum wird durch diesen Spanwinkel die Schnittkraft pro Sägezahn reduziert, wodurch auch die Gefahr der Delamination herabgesetzt ist, bei der verschiedene Schichten des Werkstückmaterials voneinander gelöst werden. Auch ist die Gefahr eines Ausreißens von Fasern des Werkstückes reduziert. Des Weiteren ist der Verschleiß des Sägewerkzeuges herabgesetzt. Dieser kann noch weiter dadurch reduziert werden, dass die Sägezähne aus Hartmetall bestehen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, dass das Sägewerkzeug aus einem Trägerblatt und einer mit dem Trägerblatt verbundenen, die Sägezähne aufweisenden Zahnleiste besteht, wobei die Zahnleiste einschließlich der daran angeordneten Sägezähne aus Hartmetall gefertigt ist, wohingegen das Trägerblatt nicht zwingend aus Hartmetall bestehen muss. Für das Trägerblatt kommen sowohl Hartmetall als auch sonstige Materialien in Betracht.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung liegt der Freiwinkel, der den Winkel zwischen dem Zahnrücken eines Sägezahns und der Längsachse der Bearbeitungsseite bezeichnet, in einem Winkelbereich zwischen 20° und 50°, insbesondere bei 30°.
Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung liegt der laterale Zahnwinkel, der die Winkelstellung des Sägezahns bezogen auf die Zahnleiste definiert, wobei eine Winkelstellung von 90° einer geradlinigen Ausrichtung der Sägezähne entspricht, in einem Winkelbereich kleiner 90°, beispielsweise bei 75°.
Des Weiteren ist es – insbesondere beim zusätzlichen Vorsehen einer sogenannten Räumstellung – möglich, dass sich die Spitzen der Sägezähne auf einer Zahnreihe befinden, die nicht entlang einer geraden Linie liegt, sondern auf zwei zueinander geneigten Linien. Dabei ist insbesondere beim Vorsehen der Räumstellung zu beachten, dass die Zahngründe der Sägezähne innerhalb der Zahnleiste (bspw. Hartmetalleiste) liegen. Die zueinander geneigten Linien nehmen dabei mit der Längsachse der Bearbeitungsseite idealerweise einen Winkel von ca. 0.5° und ca. 1°, zumindest jedoch von 0.25° bis 0.75° und 0.75° bis 1.25° ein.
Gemäß noch einer zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Rauheit der Sägezähne mindestens 1.6 beträgt.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 in Seitenansicht ein Sägeblatt für eine Stich- bzw. Säbelsäge,
2 in vergrößerter Darstellung die Bearbeitungsseite bzw. Schneidkante mit den Sägezähnen,
3 eine Ansicht von unten auf das Sägeblatt,
4 ein Sägeblatt in einer weiteren Ausführung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Sägeblatt 1 für eine Stich- bzw. Säbelsäge dargestellt. Das Sägeblatt 1 weist ein Trägerblatt 2 auf, das mit einer Zahnleiste bzw. einem Zahnband 3 versehen ist, an dessen Bearbeitungsseite 5 in einer Reihe liegend Sägezähne 4 angeordnet sind. Einteilig mit dem Trägerblatt 2 ist ein Schaft 6 ausgebildet, welcher der Spitze des Sägeblatts gegenüberliegt und über den die Befestigung mit einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine erfolgt.
Die Bearbeitungsrichtung nach vorne ist mit dem Pfeil F gekennzeichnet. Die Bearbeitungsrichtung liegt parallel zur Längsachse der Bearbeitungsseite 6, entlang der die Sägezähne 4 angeordnet sind.
Die Zahnleiste 3 mit den Sägezähnen 4 besteht vorzugsweise aus Hartmetall. Grundsätzlich kann sich das Material der Zahnleiste 3 von dem Material des Trägerblatts 2 unterscheiden. Gegebenenfalls können aber das Trägerblatt 2 und die Zahnleiste 3 aus dem gleichen Material gefertigt sind.
Wie der vergrößerten Darstellung gemäß 2 zu entnehmen, ist die Länge T des Spanraums 7 zwischen aufeinanderfolgenden Sägezähnen 4 – in Richtung der Längsachse der Bearbeitungsseite 5 gesehen – mindestens doppelt so groß wie die Höhe H zwischen der Bearbeitungsseite, die durch die Zahnspitzen 4a verläuft, und dem Spanraumgrund 7a des Spanraums 7. Gemäß bevorzugter Ausführung beträgt das Verhältnis der Länge T zur Höhe H des Spanraums 7 mindestens 2.1, vorzugsweise mindestens 2.5. Der teilkreisförmig mit dem Radius R ausgebildete Spanraumgrund 7a liegt zugleich auf Abstand zum Übergang von der Zahnleiste 3 zum Trägerblatt 2, dieser Abstand ist mit dem Bezugszeichen A gekennzeichnet. Der Spanwinkel γ liegt in einem Winkelbereich zwischen –5° und 3° und vorzugsweise bei –3°. Mit dem Spanwinkel γ wird der Winkel zwischen einer Orthogonalen zur Längsachse der Bearbeitungsseite 5 und der Zahnbrust 4b der Sägezähne bezeichnet.
Der Freiwinkel α zwischen der Längsachse der Bearbeitungsseite 5 und dem Zahnrücken 4c der Sägezähne 4 liegt in einem Winkelbereich zwischen 20° und 50°, vorzugsweise bei 30°.
Wie 3 zu entnehmen, liegt der laterale Zahnwinkel φ in einem Wertebereich kleiner als 90°, beispielsweise bei 75°.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 4 dargestellt, können die Sägezähne 4 entlang zweier winklig zueinander gerichteter Linien an der gleichen Bearbeitungsseite angeordnet sein, wobei die Linien mit der Bearbeitungsrichtung F bzw. der parallel hierzu verlaufenden Rückseite des Trägerblattes 2 einen Winkel von 0.5° im vorderen Bereich des Sägeblatts und einen Winkel von 1° im hinteren Bereich des Sägeblatts einnehmen. Die Linien schneiden sich beispielsweise in der axialen Mitte der Sägezahnreihe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20002593 U1 [0002]

Claims

Sägewerkzeug für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere zur Bearbeitung von Werkstücken aus faserverstärktem Kunststoff, mit einer Folge von Sägezähnen (4) an einer Bearbeitungsseite (5) des Sägewerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (T) des Spanraums (7) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sägezähnen (4) mindestens doppelt so groß ist wie die Höhe (H) des Spanraums (7).
Sägewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge (T) zu Höhe (H) des Spanraums (7) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sägezähnen (4) mindestens 2.1, vorzugsweise mindestens 2.3, zweckmäßig mindestens 2.5 beträgt.
Sägewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel (γ) der Sägezähne (4) in einem Winkelbereich zwischen –5° und 3° liegt.
Sägewerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanwinkel (γ) –3° beträgt.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiwinkel (α) der Sägezähne (4) in einem Winkelbereich zwischen 20° und 50°, bevorzugt ≤ 35° liegt.
Sägewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiwinkel (α) 30° beträgt.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der laterale Zahnwinkel (φ) kleiner als 90° ist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der laterale Zahnwinkel (φ) 75° beträgt.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit (Ra) der Sägezähne (4) mindestens 1.6 beträgt.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sägewerkzeug ein Trägerblatt (2) und eine mit dem Trägerblatt (2) verbundene Zahnleiste (3) aufweist.
Sägewerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnleiste (3) aus Hartmetall besteht.
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ausführung als Sägeblatt (1).
Sägewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Ausführung als zylindrischer Bohrkörper für eine Lochsäge.
Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit einem Sägewerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.