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Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehoszillationssägeblatt für eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In der
EP 1 263 333 B1 wird ein Tauchsägeblatt für eine Werkzeugmaschine beschrieben, das im Betrieb eine oszillierende Drehbewegung ausführt. Das Tauchsägeblatt weist ein annähernd rechteckförmiges Stammblatt auf, das einenends mit einem Halterungsabschnitt zur Verbindung mit der Werkzeugwelle und anderenends mit einer Schneidkante mit Schneidzähnen versehen ist. In die Seitenfläche des Stammblattes sind zwischen der Aufnahme für die Werkzeugwelle und der Schneidkante eine Vielzahl kleinflächiger Einprägungen eingebracht, welche dazu beitragen sollen, das Aufschwenkverhalten des Sägeblattes im Betrieb zu reduzieren und die Schnittpräzision zu erhöhen. Die Einprägungen weisen eine verhältnismäßig geringe Einprägetiefe auf und können als Rechtecke, Kreise oder Dreiecke ausgebildet sein, wobei die nicht-runden Geometrien eine zur Längsachse des Tauchsägeblatts winklige Ausrichtung besitzen. Insgesamt sind in die Seitenfläche eine Vielzahl von Einprägungen eingebracht.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Drehoszillationssägeblatt für eine Tauchsäge so auszubilden, dass über einen langen Betriebszeitraum eine präzise Werkstückbearbeitung möglich ist.
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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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Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehoszillationssägeblatt in Form eines Tauchsägeblattes, das in Werkzeugmaschinen, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen eingesetzt werden kann und im Betrieb eine Drehoszillationsbewegung ausführt. Das Tauchsägeblatt weist ein beispielsweise kreissegmentförmiges oder rechteckförmiges bzw. zumindest annähernd rechteckförmiges Stammblatt auf, dessen eine Seitenkante als zumindest annähernd geradlinige, gegebenenfalls leicht gebogene Schneidkante mit Schneidzähnen ausgebildet ist. In mindestens eine Seitenfläche des Stammblattes ist mindestens eine Einprägung eingebracht, die linien- oder streifenförmig ausgebildet ist und sich beispielsweise in Richtung der Schneidkante erstreckt. Die linien- bzw. streifenförmige Einprägung verändert die Spannungseigenschaften des Stammblattes, wodurch sowohl die Eigenfrequenz des Tauchsägeblattes als auch die Ausbreitung von Vibrationswellen positiv beeinflusst werden. Es kann eine Überlappung der Eigenfrequenzen von Stammblatt und Werkzeugmaschine verhindert werden, was zu einer verringerten Schwingung des Stammblattes im Bereich der Schneidkante mit den Schneidzähnen führt. Insgesamt wird die Vibrations- und die Geräuschentwicklung reduziert, so dass neben einer Verbesserung des Komforts auch die Bearbeitungsqualität gesteigert ist. Aufgrund der geringeren Belastungen, denen das Tauchsägeblatt unterliegt, kann die verbesserte Arbeitsqualität auch über einen längeren Betriebszeitraum aufrechterhalten werden.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die streifen- bzw. linienförmige Einprägung in einfacher Weise hergestellt werden kann. Die Einprägung wird beispielsweise durch Walzen hergestellt, insbesondere dadurch, dass das Stammblatt zwischen zwei Walzen hindurchgezogen bzw. die Walzvorrichtung, welche zwei zusammenwirkende Walzen umfasst, relativ zum Stammblatt bewegt wird. Diese Ausführung hat zudem den Vorteil, dass an beiden Seitenflächen des Stammblattes linien- bzw. streifenförmige Einprägungen erzeugt werden. Die beidseitige Anordnung von Einprägungen erfolgt vorzugsweise symmetrisch und hat außerdem den Vorteil, dass eine Einprägung an einer Seitenfläche nicht zu einer Ausbeulung bzw. Erhebung an der gegenüberliegenden Seitenfläche führt.
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Die Einprägungen weisen lediglich eine geringe Einprägetiefe auf, welche vorzugsweise maximal 0.2 mm, beispielsweise 0.1 mm beträgt, gegebenenfalls im hundertstel Millimeterbereich liegt, beispielsweise bei 0.01 mm. Es handelt sich bei der Einprägung nicht um eine Nut, welche bei der Werkstückbearbeitung zur Spanableitung oder besseren Wärmeableitung dienen soll. Es ist auch nicht das Ziel der Einprägung, die Reibung beim Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück zu verringern. Vielmehr dient die von außen kaum sicht- und spürbare Einprägung zu einer Materialverdichtung im Stammblatt und damit einhergehend zu einer veränderten Spannungseigenschaft. Grundsätzlich genügt es weiters, die Einprägungen in Linienform mit einer geringen Breite auszubilden. Es kommen aber auch streifenförmige Einprägungen mit einer Breite von beispielsweise maximal 3 mm in Betracht.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich die streifen- bzw. linienförmige Einprägung in Längsrichtung des Stammblattes, also orthogonal zur Schneidkante. Die Einprägung kann sich zumindest über einen Großteil der Länge des Stammblattes erstrecken, wodurch gewährleistet ist, dass die Einprägung über eine entsprechende Strecke im Stammblatt zu einer Materialverfestigung führt. Die Einprägung kann unmittelbar benachbart zur Schneidkante, gegebenenfalls aber auch mit größerem Abstand zur Schneidkante angeordnet sein. Möglich sind auch winklige Einprägungen, gegebenenfalls parallel zur Schneidkante. Es kommen auch diagonale Verläufe der linien- bzw. streifenförmigen Einprägung im Stammblatt in Betracht, bei denen die Einprägungen sich zwischen einer Eckkante des Schneidbereichs und dem diagonal gegenüberliegenden Ende des Stammblattes erstrecken. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind in mindestens eine Seitenfläche mehrere linien- bzw. streifenförmige Einprägungen eingebracht, die zueinander parallel verlaufen können oder in einem Winkel angeordnet sind und sich gegebenenfalls schneiden können. Bevorzugt weist das Stammblatt an beiden gegenüberliegenden Seitenflächen jeweils eine oder mehrere linien- bzw. streifenförmige Einprägungen auf, welche insbesondere spiegelsymmetrisch zueinander auf der linken und rechten Seitenfläche des Stammblattes angeordnet sind.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist in das Stammblatt zumindest eine Aussparung eingebracht, die von mindestens einer linien- bzw. streifenförmigen Einprägung begrenzt ist. Die Aussparung, welche beispielsweise durch Stanzen erzeugt werden kann, reduziert das Massenträgheitsmoment des Stammblattes, was einen positiven Effekt, insbesondere im Hinblick auf eine geringere Schwingungsübertragung, auf die Standzeit und die Bedienerfreundlichkeit hat. Außerdem können kleiner dimensionierte Antriebsmotoren eingesetzt werden. Die linien- bzw. streifenförmige Einprägung im Stammblatt wirkt einer durch die Ausnehmung hervorgerufenen Stabilitätsminderung entgegen. Somit können durch die Kombination von Aussparung und linien- bzw. streifenförmiger Einprägung verschiedene Vorteile kombiniert werden, nämliche eine verringerte Masse bzw. ein Massenträgheitsmoment und eine verbesserte Stabilität mit verringerter Schwingungsausbreitung.
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Vorteilhafterweise sind in das Stammblatt mehrere Aussparungen eingebracht, die jeweils von zumindest einer linien- bzw. streifenförmigen Einprägung begrenzt sind. Es kann zweckmäßig sein, an mindestens zwei Seiten einer Aussparung, gegebenenfalls an allen Seiten der Aussparung linien- bzw. streifenförmige Einprägungen vorzusehen, um der Verringerung der Stabilität durch die Aussparungen entgegenzuwirken.
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Die linien- bzw. streifenförmigen Einprägungen können geradlinig oder gekrümmt verlaufen.
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Das Stammblatt ist vorzugsweise mit einem Halterungsteil verbunden, welches als separates Bauteil ausgeführt sein kann und über das die Verbindung mit der Werkzeugwelle erfolgt. Das Halterungsteil kann entweder eben ausgebildet sein oder abgekröpft mit einem Wellenaufnahmeabschnitt zur Verbindung mit der Werkzeugwelle und einem Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem Stammblatt, wobei Wellenaufnahmeabschnitt und Verbindungsabschnitt parallel versetzt und auf unterschiedlicher Höhe zueinander liegen und über einen schräg verlaufenden Übergangsabschnitt miteinander verbunden sind.
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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 in perspektivischer Ansicht ein Tauchsägeblatt mit einem rechteckförmigen Stammblatt, dessen Vorderkante als Schneidkante mit Schneidzähnen ausgeführt ist, und mit einem Halterungsteil zur Befestigung an einer Werkzeugwelle, wobei in das Stammblatt zwei parallel verlaufende, streifenförmige Einprägungen eingebracht sind,
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2 in Draufsicht ein Tauchsägeblatt mit zwei in Längsrichtung verlaufenden Einprägungen und einer weiteren, in Querrichtung verlaufenden Einprägung parallel zur Schneidkante,
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3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit drei parallel angeordneten, in Längsrichtung verlaufenden Einprägungen,
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei außen liegenden, parallelen Einprägungen und zwei zwischenliegenden, über Kreuz angeordneten Einprägungen,
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5 eine Walzeinrichtung zum Erzeugen linien- bzw. streifenförmiger Einprägungen im Stammblatt,
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Tauchsägeblattes mit mehreren Einprägungen, welche zwischenliegende Aussparungen im Stammblatt begrenzen,
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7 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie 6, jedoch mit unterschiedlicher Geometrie der Aussparungen und der begrenzenden Einprägungen.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in 1 dargestellte Tauchsägeblatt 1 für eine Handwerkzeugmaschine mit Drehoszillationsantrieb umfasst ein zumindest annähernd rechteckförmiges oder kreissegmentförmiges Stammblatt 2 sowie ein mit dem Stammblatt 2 verbundenes, gekröpftes Halterungsteil 3. An der freien, dem Halterungsteil 3 abgewandten Stirnseite ist das Stammblatt 2 mit einer Schneidkante 4 mit Schneidzähnen versehen. Das Halterungsteil 3 umfasst einen Wellenaufnahmeabschnitt 9 mit einer Befestigungsaufnahme 5 zur Aufnahme der Werkzeugwelle 6 der Werkzeugmaschine, welche eine drehoszillierende Bewegung um die Drehachse 7 ausführt. Die Befestigung mit der Werkzeugwelle 6 erfolgt mittels Rastöffnungen 8, die ringförmig um die zentrale Befestigungsausnehmung 5 in dem Wellenaufnahmeabschnitt 9 eingebracht sind.
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Das Halterungsteil 3 umfasst des Weiteren einen Übergangsabschnitt 10 sowie einen Verbindungsabschnitt 11, über den die Verbindung zu dem Stammblatt 2 erfolgt; Stammblatt 2 und Halterungsteil 3 sind als separate Bauteile ausgeführt, die jedoch fest miteinander verbunden sind. Der Wellenaufnahmeabschnitt 9 und der Verbindungsabschnitt 11 liegen parallel versetzt zueinander, die Höhendifferenz wird von dem schräg verlaufenden Übergangsabschnitt 10 überbrückt. Der Wellenaufnahmeabschnitt 9, der Übergangsabschnitt 10 und der Verbindungsabschnitt 1 sind einteilig ausgebildet.
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In die Seitenfläche des Stammblattes 2 sind zwei parallel zueinander verlaufende Einprägungen 12a, 12b eingebracht, welche geradlinig und streifenförmig ausgebildet sind und sich in Längsrichtung des Stammblattes 2 – zumindest annähernd orthogonal zur Schneidkante 4 – erstrecken. Bevorzugt weisen die beiden, einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Stammblattes 2 derartige Einprägungen auf, insbesondere spiegelsymmetrisch eingebrachte Einprägungen, so dass jeder Einprägung 12a, 12b auf einer Seite des Stammblattes 2 korrespondierende Einprägungen auf der gegenüberliegenden Seitenfläche zugeordnet sind. Die Einprägungen werden beispielsweise durch Walzen erzeugt und haben eine Verdichtung des Stammblattmaterials zur Folge, wodurch sich die Spannungs- und Schwingungsübertragungseigenschaften ändern. Dagegen wird mit dem Erzeugen der Einprägungen 12 kein Material vom Stammblatt abgetragen.
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Die beiden Einprägungen 12a, 12b erstrecken sich bis kurz vor die Schneidkante 4, sie weisen zur Schneidkante 4 einen geringen Abstand auf. In der entgegengesetzten Richtung können sich die Einprägungen 12a, 12b bis zu dem Verbindungsabschnitt 11 am Halterungsteil erstrecken.
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In den 2 bis 4 sind weitere Ausführungsvarianten von Tauchsägeblättern 1 mit in das Stammblatt 2 eingebrachten Einprägungen dargestellt. Gemäß 2 ist das Stammblatt 2 ähnlich wie bei 1 mit zwei sich in Längsrichtung des Stammblattes erstreckenden Einprägungen 12a, 12b versehen, die orthogonal zur Schneidkante 4 verlaufen und im verhältnismäßig weit außen liegenden, zur Seitenkante benachbarten Bereich des Stammblattes angeordnet sind, jedoch zur jeweiligen Seitenkante einen Abstand aufweisen. Zusätzlich ist parallel und mit geringem Abstand zur Seitenkante 4 eine weitere Einprägung 12c angeordnet, die sich über die gesamte Breite des Stammblattes erstreckt und orthogonal zu den beiden Längseinprägungen 12a, 12b liegt.
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Die beiden Einprägungen 12a, 12b gemäß 1 weisen zur jeweiligen Seitenkante einen Abstand auf.
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Gemäß 3 sind insgesamt drei parallel verlaufende, orthogonal zur Schneidkante 4 ausgerichtete Einprägungen 12a, 12b, 12c vorgesehen, die zueinander den gleichen Abstand aufweisen, wobei die beiden außen liegenden Einprägungen 12a, 12b zur jeweils benachbarten Seitenkante ebenfalls beabstandet sind.
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Gemäß 4 sind in die Seitenfläche des Stammblattes 2 zwei außen liegende, parallel zueinander verlaufende und orthogonal zur Schneidkante 4 sich erstreckende Einprägungen 12a, 12b vorgesehen. Des Weiteren sind zwei über Kreuz angeordnete, im Stammblatt 2 diagonal verlaufende Einprägungen 12c, 12d eingebracht, die sich jeweils zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten der randseitigen Einprägungen 12a, 12b erstrecken.
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5 zeigt schematisch eine Walzeinrichtung mit zwei Einzelwalzen 13, 14, die gegenläufig angetrieben sind und zwischen denen das Stammblatt 2 zum Einbringen der Einprägungen 12 vorwärtsbewegt wird. Die Walzen 13 und 14 sind parallel zueinander versetzt, sie liegen jedoch in der gleichen Ebene, so dass auf beiden Seitenflächen des Stammblattes 2 korrespondierende Einprägungen 12 erzeugt werden, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
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Die Einprägungen sind vorteilhafterweise mit einer lediglich geringen Einprägetiefe ausgebildet, die insbesondere maximal 0.2 mm, beispielsweise 0.1 mm beträgt, gegebenenfalls im hundertstel Millimeterbereich liegt, beispielsweise bei 0.01 mm. Die Breite der Einprägungen kann sehr schmal sein, so dass sich linienförmige Einprägungen ergeben, oder eine Breite bis beispielsweise maximal 3 mm aufweisen, so dass die Einprägungen streifenförmig ausgebildet sind.
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Des Weiteren kommen sowohl geradlinige als auch gekrümmte Einprägungen in Betracht.
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Indem zwei gegenläufige Walzen 13, 14 vorgesehen sind, zwischen denen das Stammblatt 2 bewegt wird, ist sichergestellt, dass das Material im Stammblatt 2 durch das Erzeugen der Einprägungen verdichtet und keine Ausbuchtung auf der der Walze gegenüberliegenden Seite im Stammblatt erzeugt wird.
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Weitere Ausführungsbeispiele sind in den 6 und 7 dargestellt, in denen das Stammblatt 2 des Tauchsägeblattes 1 eine Mehrzahl von Aussparungen 15a bis 15f aufweist, welche das Stammblatt orthogonal zur Stammblattebene vollständig durchsetzen. Grundsätzlich möglich sind aber auch Aussparungen in Form von Vertiefungen im Stammblatt 2, die das Stammblatt nicht vollständig durchsetzen; in diesem Fall können die Vertiefungen entweder nur an einer Seitenfläche des Stammblattes 2 oder an beiden Seitenflächen angeordnet sein, jeweils in spiegelsymmetrischer oder in asymmetrischer Weise.
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Durch das Einbringen der Aussparungen 15a bis 15f werden die Masse und das Massenträgheitsmoment des Stammblattes sowie des Tauchsägeblattes reduziert. Um die mit den Aussparungen verbundene Steifigkeitsschwächung zumindest teilweise zu kompensieren, sind in das Stammblatt Einprägungen 12a bis 12d eingebracht, vorzugsweise auf beiden Seitenflächen des Stammblattes. Die Einprägungen können wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen durch Walzen erzeugt werden und bewirken eine Materialverdichtung. Die Einprägungen 12a bis 12d sind insbesondere in der Weise auf die Seitenfläche aufgebracht, dass die Aussparungen 15a bis 15f an einer oder an mehreren Seiten von den Einprägungen begrenzt werden.
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Gemäß 6 ist das Stammblatt zumindest annähernd rechteckförmig ausgebildet. Insgesamt sind sechs Aussparungen 15a bis 15f in das Stammblatt eingebracht, die jeweils an zumindest zwei Seiten von Einprägungen 12a bis 12d begrenzt sind. Es sind zwei diagonal verlaufende, gekrümmt ausgeführte Einprägungen 12a, 12b vorgesehen, des Weiteren eine geradlinige, mittig in Richtung der Schneidkante 4 verlaufende Einprägung 12c und eine benachbart zur Schneidkante 4 und parallel zu dieser verlaufende Einprägung 12d. Die Aussparungen 15a bis 15f sind jeweils dreieckförmig ausgebildet.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind ebenfalls sechs Aussparungen 15a bis 15f in das Stammblatt 2 eingebracht, das zur Gewichtseinsparung in Querrichtung einen eingeschnürten Abschnitt aufweist, deren Breite geringer ist als im Bereich der Schneidkante 4 sowie im Bereich der Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 11 am Halterungsteil 3. Es sind insgesamt vier Einprägungen 12a bis 12d vorgesehen, wobei eine sich in Längsrichtung erstreckende Einprägung 12a mittig verläuft und drei orthogonal hierzu verlaufende, parallel zur Schneidkante 4 angeordnete Einprägungen 12b, 12c, 12d vorgesehen sind. Die Aussparungen 15a bis 15f sind jeweils annähernd viereckförmig ausgebildet und jeweils an zwei Seiten von Einprägungen begrenzt.
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In beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 6 und 7 sind die Aussparungen spiegelsymmetrisch zu der jeweils mittig und in Längsrichtung verlaufenden Einprägung 12c (6) bzw. 12a (7) ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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