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Reibsagewerkzeug und Verfahren zum Reibsägen Die Erfindung bezieht
sich auf die Peibsägung bzw. Reihteilung (im folgenden stets Reibsägung genannt)
von Gegenständen wie Stahlrohren oder -stanaen.
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Das Reibsägen in seiner gegenwärtigen Form ist das Ergebnis einer
schrittweisen Entwicklung über viele Jahre. Ursprünglich beruht das Reibsägen auf
der Hitzeerzeugung in einem Werkstück durch Rei1'berührung mit der Schneide einer
rotierenden Stahlscheibe oder eines ehensolchen Bandes oder Drahtes, die mit sehr
hohen Geschwindigkeiten angetrieben wurden,so daß die erzeuate hitze zwar schnell
in das Werkstück eindrang, jedoch infolge der im Verhältnis zur Gesamtzeit des Zyklusses
sehr kurzen Berührungsperiode an der Säge verloren ging. Das Sägen im Wege dieser
Verfahrensweise ist bei dünnen Querschnitten ohne besondere Zurichtuna der Schneiden
erfolgreich; jedoch nehmen bei zunehmpnder Dicke des Werkstücks auch die Probleme
des Reibsägens zu.
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Diese Probleme wie die vergröRerte Berührunqszeit zwischen dem Sägewerkzeug
und dem Werkstück und Weae zur Abfürung von Partikeln aus der Sägezone müssen berücksichtigt
bzw.
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gelöst werden. Der erste Schritt bestand in der Auskerbung der Schneide
kreisförmiger Scheiben mittels handgearbeiteter
Ausmeißelungen.
Diese ersten Lösungen führten zur Entwickluna von Blättern mit einer mehr klassischen
Snaen-und "v"-förmigen Verzahnuncr. Dies fijhrte zur Vergrößerung der in der Praxis
sägbaren Dicke zur Schaffung kreisrunder verzahnter Räder als den erfolgreichsten
Reibsägewerkzeugen.
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Es wurde jedoch festgestellt, daß dem Einsatz und der Leistung verzahnter,
kreisförmiger Blätter heim Sägen von rohrförmigem Stahl und anderen dicken Querschnitten
Grenzen gesetzt sind und daß infolge der extrem langen Berührungsfläche bei der
Durchdrinvuna von Rohren mit aroßen Durchmessern und dicken Wandstärken Probleme
auftreten. Schwieri#-keiten ergeben sich aus dem Einfluß der Verstonfung der Rillen
zwischen den Z.hnen mit vom Werkstück stammenden Metallpartikeln während der "Durchbruch"-Periode
des Säaeschnitts, der die Leistung und punktion des Blattes während des Abschlusses
des Sägezyklusses erheblich heeinträchtiat.
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Zur Erklärung der Wirkung des Reibsägens und der Funktion der Rillen
zwischen den Zähnen sind verschiedene Theorien aueestellt worden. Eine Theorie nimmt
an, daß die Rillen Luft in die Sägezonen tragen, die die Oxydation der losgelösten
Metallpartikel unterstützt. Es ist auch angenommen worden, daß die Tätigkeit bzw.
Arbeit der Reibsäge darin besteht, den zu zerscgenden Querschnitt durchzubrennen
bzw.
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durchzuschmelzen. Diese Theorien mögen richtig sein, jedoch unterbricht
die "V"- bzw. Sägezahnform die Kontinuität der Reibfläche und reduziert damit den
Hitzeerzeuqunqswirkuncsgrad der Reibscheibe. Des weiteren führt die unterbrochene
Gestalt der Schneide zu einer Serie einzelner Stöße zwischen den Zähnen und dem
Werkstück. Die Frequenz dieser Erscheinung kann zwischen 11.000 und 13.000 Hertz
also im hörbaren Frequenzbereich, liegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Reibsägeverfahren
zu schaffen.
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Hierzu sieht die Erfindung unter einem ersten Rsnekt ein Reibsägewerkzeug
mit einer im allgemeinen glatten Schneide
zur Ermöglichung einer
im wesentlichen kontinuierlichen Berührung mit einem Werkzeug vor, wobei mindestens
eine Seite dieses Werkzeugs mit sich in die Schneide hineinerstreckenden Rillen
oder Vertiefungen versehen ist und wobei die Basis derselben zur Seite des Werkzeugs
geneigt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Rillen
oder Vertiefungen an beiden Seiten des Werkzeugs vorgesehen und an der einen Seite
gegernlber denjenigen an der anderen Seite versetzt, so daß die Schneide in Längsrichtung
des Werkzeugs zwischen dessen beiden Seiten hin- und herläuft.
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Die Rillen oder Vertiefungen können entlang jeder Seite des Werkzeugs
in gleichen ständen angeordnet sein.
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Die Schneide kann eine Zickzackform besitzen und in Breitenrichtung
flach oder konkav sein.
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Die Rillen sind zweckmäP#igrerweise in der bzw. den Seite(n) des Werkzeugs
im Wege des Spanabhebens oder Schneidens eingeformt.
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Zweckmäßigerweise ist das Werkzeug eine Scheibe, und verlaufen die
Rillen oder Vertiefungen in radialer Richtung derselben.
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Die Kantenform des Schneidorofils der Scheibe erscheint somit als
durchgehendes oder nahezu durchgehendes Band, das zwischen aen beiden Flächen der
Scheibe mit einer bestimmten Steigung und frequenz hin- und herverläuft, die von
der Bezu schaffenheit des/s>oenden materials und der Breite und dem-Durchmesser
der Säqescheibe bestimmt sind.
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In anderer Hinsicht sieht die Erfindung ein Verfahren zum Reibsägen
vor, das gekennzeichnet ist durch Verwendung eines Werkzeugs der oben beschriebenen
Art, Berührung eines Werkstücks mit einer Schneide des Sägewerkzeugs, Relativhewiegung
zwischen Werkstück und Schneide unter Beibehaltung der gegenseitigen Berührung und
Zwangszufü.hruna von Sauerstoff oder sauerstoffreicher Luft zur Berührungsstelle
zwischen
Schneide und Werkzeug.
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Im Fall der Veralenduna einer Scheibe als Sagewerkzeuq kann der Zuführungsstrom
des Gases oder der Gase direkt auf die radial gesehen innen liegenden Enden der
Rillen oder Vertiefungen ausgerichtet werden, wodurch die weitere Zuführung des
Zuführungsstroms zur Schneidstelle infolge auftretender Zentrifugalkräfte erfolgt.
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Die Erfindung ist schematisch und beisnielsweise in der Zeichnung
dargestellt; in dieser zeigt: Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Reibsaaescheibe,
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines abgewickelten Teils der Scheibe der
Figur 1, Fig. 3 eine Ansicht in Pichtung des Pfeils III der Fig. 2 und Fig. 4 einen
Schnitt nach der Linie I1Z-IV der Fig. 2.
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Die Figuren zeigen eine Reibsägescheibe 5 mit einer Schneide 6. Die
Scheibe besitzt ein zentral gelegenes Loch 7, mittels dessen die Scheibe zur Rotation
mittels eines (nicht dargestellten) rotors an diesem angebaut werden kann.
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Im Bereich der Peripherie besitzt die Scheibe an jeder Seite eine
sich rund um die Scheibe herum erstreckende Reihe einander dicht benachbarter Rillen
oder Vertiefungen 8.
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Diese Rillen sind von im wesentlichen syramidenformiaer Gestalt in
der Seitenansicht der Fig. 2. Gemäß Fig. 4 besitzen die Rillen 8 eine gewölbte Basis
9, die gegenüber der zugehörigen Seitenebene der Scheibe im wesentlichen schräg
verläuft, wobei sich die Rillen in Radialrichtung auf die Schneide 6 hin vergrößern.
Die Rillen 8 besitzen im wesentlichen geradlinige Seitenszände 10 und im Querschnitt
im allgemeinen die Gestalt eines V.
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Die Rillen 8 sind im wesentlichen radial an der Scheibe angeordnet,
und die Rillen der einen Seite sind gegenüber denjenigen der anderen Seite versetzt.
Die Rillen erstrecken sich in die Schneide 6 hinein über einen wesentlichen Teil
der Breite derselben, und die Schneide bietet somit ein zickzackförmiges
Erscheinungsbild
(Fig. 3). Die Schneide ist jedoch eine durchlaufende, glatte Fläche mit konstantem
Radius.
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Zur Erfüllung besonderer Erfordernisse des Sägewerkzeugs und des Werkstücks
lassen sich vielfältige Variationen der dargestellten Ausführunqsform der Erfindung
verwirklichen. So können die Rillen beistielsweise derart angeordnet sein, daß sie
in die gegenüberliegende Seite des Werkzeugs an oder in der Nähe der Schneide eindringen;
die Rillen können anstelle einer gewölbten Basis eine geradlinige Basis und die
Seitemscinde können statt eines geraden Verlaufs einen gewölbten Verlauf aufweisen
oder unter anderem bZw. unterschiedlichen Winkeln zu den Seiten der Scheibe verlaufen;
des weiteren kennen die Rillen in Hinblick auf die Scheibe radial versetzt sein.
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Die Sägeleistung des Werkzeugs kann durch Ausbildung für die Zuführung
von Sauerstoff oder sauerstoffreicher Luft in Form eines Stroms zu der Schneide
an deren Schneidstellung verbessert werden. Bei der oben beschriebenen #usfü.hrungsform
des Sägewerkzeugs würde der Strom vorzugsweise auf die inneren Enden der Rillen
oder in deren Nähe (beisnielsweise mittels einer Leituna) derart gerichtet, daß
die auftretenden Zentrifugalkrrte und die Form der Rillen den Sauerstoff oder die
Gasmischung an die Schneidstelle weiterführen würden.
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Das beschriebene Reibsägewerkzeug besitzt folgende Vorteile: 1. Die
Rillen vermindern di#e Ansammlung eingeschlossener Partikel des aus der Werkstückfläche
entfernten Materials.
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Es ist anzunehmen, daß dies insbesondere auf dem Umstand beruht,
daß die Basis der Rillen gegenüber den Seiten der Scheibe geneigt sind und damit
nicht zur Ansammlung derartiger Partikel tendieren.
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2. Die durchgehende oder nahezu durchgehende Schneide reduziert den
allgemeinen Gertiuschnegel, der für weibsäzewerkzeuge typisch ist.
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3. Die Rillen führen infolge ihrer Form Luft, Sauerstoff oder ein
Luft/Sauerstoff-(;emisch der Arbeitsfläche zu.
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4. Die Form erweitert den Bereich der Dicke, die gegenwärtig im Wege
des Peibsägens hewältiqt werden kann.
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5. Eine neuerliche Zurrichtung des Blattes ist mehrfach durch einfaches
Schleifen des Umfangs der Scheibe wiederholbar.
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6. Da der Abnutzungseffekt die Schneidenform lediglich randseitig
verändert, eignet sich die Scheibe für wesentlich mehr Arbeitsgänge zwischen zwei
Zurichtungen, wodurch die Totzeiten zum Ruswechseln der Blätter reduziert werden.
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Es besteht auch die Absicht, die Erfindung beim Heißsägen einzusetzen,
womit ein Reibsägen gemeint ist, bei dem das Werkstück vor dem Sägen eine erhöhte
Temneratur besitzt, so daß gerinaere Leistungsbedingungen von der S?escheibe und
ihrem Antriebsmotor benötigt werden.