-
Trenn-Kreissägeblatt für Holz- und Kunststoffbearbeitung Die Erfindung
betrifft ein Trenn-Kreissägeblatt zur Holz- und Kunststoffbearbeitung, dessen auf
einem gleichen Flugkreis liegende Zähne für beiderseitigen Flankenschnitt ausgebildet
sind und jeweils die gleiche Schneidengeometrie aufweisen, nach der die Schneidecke
der entsprechend dem Achswinkel in Drehrichtung vorauseilenden Kante der Spanfläche
eines Zahnes auf einem durch den Spitzenwinkel bestimmten kleineren Schneidkreisdurchmesser
liegt als die Schneidecke der anderen Kante der Spanfläche. Ein Kreissägeblatt wird
grundsätzlich erst durch die bei der Rotation auftretenden Fliehkräfte so weit stabilisiert,
daß es in der Lage ist, die in radialer und tangentialer Richtung einwirkenden Kraftkomponenten,
die beim Eindringen der Zähne in den Werkstoff impulsartig auftreten, aufzunehmen.
Trotzdem bleibt es ein verhältnismäßig unstabiler Körper, der gegen in Richtung
der Drehachse des Blattes auf die Zähne einwirkende Kräfte empfindlich ist. Aus
diesem Grunde muß, um ein Verlaufen des Sägeblattes im Schnitt oder aber um Schwingungen
der Zähne oder des Grundkörpers des Blattes zu vermeiden, die eine verhältnismäßig
große Schnittbreite bei einer schlechten Schnittgüte ergeben würden, zunächst einmal
eine symmetrische Zahnform gewählt werden. Es ist nun an sich seit langem bekannt,
die Zähne auf der Schneidfiäche mit Abschrägungen zu versehen, die entsprechend
ihrer Lage in üblicher Weise als Spitzen- bzw. Achswinkel gekennzeichnet werden.
Diese Winkel sollen eine Erhöhung der Standzeit des Werkzeuges wie auch eine Verbesserung
der Spanbildung bewirken. Die Anordnung eines Spitzenwinkels hat die nachteilige
Wirkung, daß der Zahn einer in axialer Richtung wirkenden Schnittkraftkomponente
ausgesetzt ist, die zu Schwingungen des Zahnes Anlaß gibt, was im Hinblick auf die
Schnittgüte wie auch die Lebensdauer des Werkzeuges unerwünscht ist. Um dem Wirksamwerden
dieser schädlichen Kraftkomponente vorzubeugen, wird daher üblicherweise bei einer
Säge, deren Zähne einseitig abgeschrägt sind, jeweils jeder zweite Zahn in der entgegengesetzten
Richtung abgeschrägt. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß die Zähnezahl
erhöht werden muß, da bei gleicher Zahl der Schneidenzähne nur jeweils die Hälfte
der Schneiden auf einer Seite wirksam ist.
-
Neben der Anordnung eines Spitzenwinkels ist es zur Verlängerung der
Eindringzeit des Schneidkeiles auch bekannt, die Zähne des Sägeblattes mit einem
sogenannten Achswinkel zu versehen, d. h. eine Kante der Schneidfiäche des Zahnes
in der Drehrichtung des Blattes entweder vorlaufend oder nachlaufend anzuordnen.
Auch ein Achswinkel hat grundsätzlich in axialer Richtung wirkende Komponenten der
Schnittkräfte zur Folge, die es im allgemeinen notwendig machen, die Zähne wechselseitig
anzuordnen, derart, daß auf einen linksschneidenden Zahn jeweils ein rechtsschneidender
Zahn folgt.
-
Im einzelnen hat die Ausbildung eines Spitzenwinkels eine Axialkomponente
der Schnittkraft zur Folge, die nach der Seite des größeren Werkzeugdurchmessers
gerichtet ist, während die Anordnung eines Achswinkels zu einer - axialen Schnittkraftkomponente
führt, die nach der in Drehrichtung vorauseilenden Kante der Schneidfläche zu gerichtet
ist.
-
Schließlich ist es bei Sägen auch noch üblich, ebenfalls zur Verlängerung
der Eindringzeit des Schneidkeiles und zur Verbesserung der Schnittgüte, die Zähne
mit einem sogenannten Spanwinkel auszuführen, d. h. jeden Zahn, jeweils bezogen
auf den durch ihn verlaufenden Durchmesser, entweder in der Drehrichtung oder gegen
die Drehrichtung zu neigen, was entsprechend als »positiver« oder »negativer« Spanwinkel
bezeichnet wird. Bei hartmetallbestückten Kreissägeblättern ist die Ausbildung eines
großen Spanwinkels im allgemeinen nicht möglich, da der sich daraus ergebende zu
kleine Schneidkeil des spröden Hartmetalls der Belastung nicht standhalten würde.
-
Da axiale Schnittkraftkomponenten, die an den Zähnen wirksam werden,
zu einer einseitigen Verschlechterung
der Schnittfläche und einer
Verbreiterung des Schnittes führen, wird in der Praxis zwischen Kreissägeblättern
zum Formatschneiden und solchen für einen Trennschnitt ein Unterschied gemacht.
Beim Formatschnitt kommt es nur auf die Schnittgüte an der fertigzustellenden Platte
allein an, die stets von einer Werkzeugseite bearbeitet wird, während die zweite
Werkzeugseite immer am Abfallstück arbeitet, dessen Schnittflächengüte keine Bedeutung
zukommt. Demgegenüber werden bei einem Trennschnitt durch einen Schnitt die Werkstücke
so geteilt, daß die an den beiden Werkstückteilen entstehenden Schnittflächen Funktionsflächen
der Werkstücke sind und demgemäß eine hohe Schnittgüte aufweisen müssen. Dementsprechend
ist auch die Zahnform des Kreissägeblattes auszubilden.
-
Zum Formatschneiden von Sperrholzplatten, Spanplatten usw. ist ein
Sägeblatt bekannt, bei dem die Zähne jeweils die gleiche Schneidengeometrie aufweisen,
nach der die Schneidecke der entsprechend dem Achswinkel in Drehrichtung vorauseilenden
Kante der Spanfläche eines Zahnes auf einem durch den Spitzenwinkel bestimmten kleineren
Schneidkreisdurchmesser liegt als die Schneidecke der anderen Kante der Spanfläche.
Zusammen mit einem verhältnismäßig großen negativen Spanwinkel, dem' der Erfinder
des bekannten Werkzeuges eine besondere Bedeutung zuschreibt, ergibt diese Ausbildung
der Zähne, wie es aus den eingangs angestellten überlegungen ohne weiteres folgt,
ein Werkzeug mit langer Eindringzeit, also für einen ziehenden Schnitt. Allerdings
muß dies dadurch erkauft werden, daß das bekannte Sägeblatt eben nicht frei von
in axialer Richtung wirkenden Schnittkraftkomponenten ist, die zur Folge haben,
daß die Schnittflächengüte nur auf einer Seite des Werkzeuges die erforderliche
Qualität aufweist und das Werkzeug dementsprechend nur zum Formatschneiden vorzugsweise
verwendbar ist, während es für die ungleich höheren Ansprüche des Trennschneidens
nicht geeignet ist.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Werkzeug
grundsätzlich zu verbessern und damit ein Kreissägeblatt zu schaffen, das bei langer
Eindringzeit eine hervorragende beidseitige Schnittflächengüte ergibt und darüber
hinaus eine hohe Standzeit aufweist. Zu diesem Zweck sind bei dem Trenn-Kreissägeblatt
gemäß der Erfindung der Achs-und der Spitzenwinkel der Schneidengeometrie eines
Zahnes derart aufeinander abgestimmt, daß die am Zahn in axialer Richtung, bezogen
auf die Drehachse des Blattes, angreifenden Komponenten der Schnittkraft sich selbsttätig
im wesentlichen gegenseitig aufheben.
-
Das neue Werkzeug ist keinen resultierenden Axialkräften ausgesetzt
und ergibt somit eine hohe Schnittflächen- und Schnittkantengüte, da der von beiden
Seiten erzeugte Schnitt bei Einsatz des Werkzeuges mit richtigem überstand gleichwertig
sein muß. Daneben ist das Werkzeug einfach herzustellen, weil sämtliche Zähne gleichgerichtet
angeordnet werden können, während sich beim Betrieb infolge der langen Eindringzeit
des Schneidkeiles in den Werkstoff ein sehr weicher Schnitt einstellt.
-
Infolge des Wegfalls der Axialkräfte und der dadurch bedingten Schwingungen
ist daneben die Standzeit des neuen Werkzeuges, das für Trennschnitt hervorragend
geeignet ist, sehr hoch. Mathematische überlegungen ergeben, daß der erfindungsgemäße
axiale Schnittkraftausgleich zwar auch bei der Ausführung eines negativen Spanwinkels,
wie er bei dem eingangs erwähnten bekannten Sägeblatt zum Formatschneiden gegeben
ist, theoretisch möglich wäre, daß sich dann aber praktisch nicht zu verwirklichende
überstände bei der Bearbeitung ergäben, so daß im allgemeinen in der Praxis nur
der positive Spanwinkel Verwendung finden wird. Wie die Erfahrung gezeigt hat, liegt
bei positivem Spanwinkel der günstigste Arbeitsbereich des neuen Kreissägeblattes
bei einem Verhältnis von Achswinkel zu Spitzenwinkel von 0,7:l. bis 1,3:1, wobei
der Achswinkel größer als 8° ist.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Trenn-Kreissägeblatt gemäß der Erfindung
in einer Seitenansicht mit eingezeichneten Schneidkreisdurchmessern, im Ausschnitt,
F i g. 2 das Trenn-Kreissägeblatt nach F i g. 1 in der Draufsicht und F i g. 3 das
Trenn-Kreissägeblatt nach F i g. 1, geschnitten längs der Linie A-A der F i g. 1
und 2.
-
Der Grundkörper 1 des Trenn-Kreissägeblattes ist mit Hartmetallzähnen
2 bestückt, deren Achswinkel bei 3 und deren Spitzenwinkel bei 4 angedeutet
sind. Die Spanfläche der Zähne 2 ist bei 5 veranschaulicht, während bei 6 die Drehrichtung
des Sägeblattes angegeben ist.
-
Die Schneidecke 7 der entsprechend dem Achswinkel 3 in der Drehrichtung
6 vorauseilenden Kante der Spanfläche 5 eines Zahnes 2 liegt auf einem durch den
Spitzenwinkel 4 bestimmten kleineren Schneidkreis 8 als die Schneidecke 9 der anderen
Kante der Spanfläche 5, die auf dem größeren Schneidkreisdurchmesser 10 liegt.
Der Achswinkel 3
und der Spitzenwinkel 4 sind derart aufeinander abgestimmt,
daß die am Zahn in axialer Richtung, bezogen auf die (im übrigen nicht dargestellte)
Drehachse des Blattes, angreifenden Komponenten der Schnittkraft sich selbsttätig
im wesentlichen gegenseitig aufheben. Der positive Spanwinkel ist schließlich bei
11 angedeutet.