DE4120190A1 - Verfahren und saegeblatt zum schneiden von nachgiebigem material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sägeblatt zum Schneiden von nachgiebigem Material mit einer Scheibe mit ebenen Flachseiten und einem äußeren Umfangsrand, der eine Reihe von Zähnen trägt, und mit Befestigungsmitteln an der Scheibe zum Anbringen des Sägeblattes an einer rotierenden Einrichtung, bei dem die Zähne im Abstand zueinander an dem Umfangsrand angeordnet sind und sich dazwischen Ausschnitte befinden, die sich mit den Zähnen abwechseln; außerdem betrifft die Erfindung ein Ver­ fahren zum Schneiden von nachgiebigem Material.

Wenn bisher der Wunsch besteht, ein Verbundmaterial wie z. B. eine lose Matte von orientierten Holzspänen im ungebackenen Zustand zu schneiden, benutzt man ein rotierendes Kreissägeblatt konventioneller Konstruk­ tion. Der Kuchen aus gerichteten Holzspänen wird aus länglichen Holzpartikeln oder Spänen und einem oder mehreren Bindebestandteilen gebildet. Während die Matte im ungebundenen Zustand lose ist, erreicht sie eine gewisse Steifigkeit und behält ihre Form, wenn sie auf einer ebenen Fläche unterstützt wird. Herkömm­ liche Sägeblätter haben Zähne, die den äußeren Umfangs­ rand des Sägeblattes überragen. Diese Zähne bestehen aus einem nach außen hin vorstehenden Schneidelement, das zum Eingriff mit dem zu schneidenden Material ge­ staltet ist. Wenn das herkömmliche Sägeblatt durch die volle Dicke der losen Matte oder des losen Kuchens hindurchschneidet, schneidet das Blatt auch in die Fläche des Trägermediums, weil keine Mittel zur Ver­ hinderung des Eingriffs der Schnittflächen der Zähne mit dem Trägermedium vorhanden sind. Als Ergebnis wird die Fläche des Trägermediums wie z. B. ein Sieb, ein Riemen oder ein Netz beschädigt, die die lose Matte tragen.

Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, ein Blatt zum Schneiden von nachgiebigen Materialien wie z. B. Gewebe oder unvulkanisiertem Gummi zu kon­ struieren. Die im Stand der Technik bekannten Schneid­ blätter sind für sehr spezielle Aufgaben gestaltet, und bzgl. der Struktur und der Arbeitsweise von der vorliegenden Erfindung sehr verschieden. Keines dieser Blätter wäre zum Schneiden von Verbundmaterial wie z. B. orientierte Holzspäne geeignet. Ein Beispiel für ein Blatt gemäß dem Stand der Technik wird durch das US-Patent 37 98 767 beschrieben, das auf eine Vorrich­ tung zum Schneiden von flexiblem Material wie z. B. Teppich gerichtet ist. Bei der Vorrichtung ist ein Blatt 35 vorgesehen, das im Abstand zueinander ange­ ordnete, halbkreisförmige Zähne mit einer glatten Außen­ fläche aufweist. Der Wurzelabschnitt 30 des Zahnes hat eine innere Fläche 37, die geschärft wird, um als Schneidfläche mit einer Schneidkante zu dienen. Gewebe wie z. B. ein Teppich wird in das Schneidblatt hinein­ gedrückt und zwischen dem Schneidblatt 27 und einem Block 15 erfaßt. Wenn die Einrichtung voranbewegt wird, wird das Material in dem Bereich zwischen dem Block 15 und dem Blatt 37 durch die Außenfläche 36 der Zähne 28 gedrückt. Das Material wird dann durch die Fläche 37 und die Fläche 41 zerschnitten. Das Blatt 27 und der Block 15 wirken als ein Scherenpaar, in dem eins der Blätter das Schneidblatt und das andere Blatt ein stehendes Blatt ist, das das Material an Ort und Stelle festhält.

Die US-Patentschrift 33 08 703 offenbart einen weiteren Typ eines Blattes, das eine Platte einschließt, um unvulkanisiertes Gummi mit Rillen zu versehen. Das Blatt besteht aus einem äußeren Umfangsrand 13, der bei 13a, 13b und 13c kegelartig ausgebildet ist. Die Kegelflächen sind so angeordnet, daß sie sich in um­ gekehrten Richtungen der Schräge abwechseln. Zwischen den Zähnen 12 sind Ausnehmungen 15 angebracht. Die Ausnehmungen 15 sind mit seitlichen Schneidkanten 16 und 17 versehen. Diese Vorrichtung bearbeitet unvul­ kanisiertes Gummi, das ein klebriges weiches Material ist, das ein Verstärkungsmaterial in der klebrigen weichen Masse enthalten kann. Der äußere Rand der Kegel­ zähne 12 ist geschärft, um in das Gummi einzuschneiden und eine Rille zu erzeugen. Die Zustellung des Blattes wird fortgesetzt, bis es das Kordmaterial oder das verstärkende Material erreicht, das das Gummi verstärkt. Die geschärften Flächen 16 und 17 an den Wurzelabschnit­ ten sind zum Schneiden und Entfernen des Kordes aus der Rille ohne Entfernen der restlichen Kordpartien gestaltet. Das bedeutet, daß das Gummi mit einer Rille versehen wird, da das Kordmaterial, ohne die Lage des Verstärkungsmaterials in dem unvulkanisierten Gummi zu stören, herausgeschnitten wird.

Das US-Patent 41 33 361 offenbart eine Vorrichtung zum maschinellen Bearbeiten und Nuten von Verbundmaterial wie z. B. fertig verklebten Spanplatten. Die Vorrich­ tung besteht aus einer konischen Scheibe mit einer Reihe von Blättern 62, 63 und 64, die an der konischen Außenfläche angebracht sind, und außerdem ist am Zen­ trum der konischen Fläche ein Nutenschneidstück 78 zum Nuten des Verbundmaterials angebracht. Diese Erfin­ dung ist dafür vorgesehen, fertig gebackenes Verbund­ material zu bearbeiten, das sich in einem harten Zustand befindet. Die Vorrichtung ist dazu konstruiert, Verbund­ materialplatten so zu bearbeiten, daß Verbindungen leicht und schnell hergestellt werden können.

In dem US-Patent 47 66 794 wird ein herkömmliches rotie­ rendes Kreissägeblatt mit Wolframkarbideinsätzen 18 vorgestellt, die an der Außenfläche der Schneidzähne angeordnet sind. Die Schneidflächen der Einsätze 18 befinden sich an radial unterschiedlichen Positionen, so daß das Blatt innerhalb des Schneidspaltes nicht festgeht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sägeblatt zum Schneiden von nachgiebigem Material bzw. ein Verfahren dafür vorzuschlagen, bei dessen Anwendung eine Unterstützungs­ fläche zum Stützen des zu schneidenden Materials nicht beschädigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß jeder Zahn aus einem Schneidelement mit einer Außen­ fläche, die in radialer Richtung einwärts tiefer liegt als der äußere Umfangsrand, und mit Seitenflächen gebil­ det ist, die die Flachseiten überragen. Hinsichtlich des Verfahrens wird auf Anspruch 7 verwiesen.

Das Sägeblatt gemäß der Erfindung ist mit einer Reihe von Zähnen an dem äußeren Umfangsrand versehen, wobei jeder Zahn mit einem Schneidelement ausgestattet ist. Das Schneidelement ist radial einwärts mit einem Ab­ stand zu dem äußeren Umfangsrand angeordnet, während die Seitenkanten das Sägeblatt seitlich überragen. Die Seitenkanten schneiden das Material. Gemäß einer Weiterbildung verjüngen sich die Seitenflächen jedes Schneidelementes nach hinten. Die Außenfläche jedes Schneidelementes kann nach hinten schräg auslaufen und in das Blatt übergehen, so daß ein Rücksprung gegen­ über dem Umfangsrand vorhanden ist. Im Zentrum des Sägeblattes befinden sich Montage- und Positionier­ löcher für die Anbringung des Sägeblattes an einer Welle oder dgl.

Das Schneiden des nachgiebigen Materials findet da­ durch statt, daß der äußere Rand des Sägeblattes in das nachgiebige Material hineingedrückt wird, bis die Schneidelemente das nachgiebige Material berühren. Die Rotation des Blattes kann erst nach dem Hinein­ fahren des Blattes in das nachgiebige Material begin­ nen oder vorher schon begonnen worden sein, bevor das Blatt in das nachgiebige Material hineingefahren worden ist. Die Schneidelemente schreiten durch das nachgiebige Material hindurch aufgrund ihrer nach hinten sich ver­ jüngenden Flächen und Schneidkanten, die eine Scher- bzw. Schneidwirkung durch das nachgiebige Material haben. Wenn der Schnitt die volle Tiefe erreicht hat, wirkt der äußere Umfangsrand als eine glatte Scheibe, die über das Medium läuft, das das nachgiebige Material trägt. Es ist also deutlich, daß der äußere Umfangsrand dem Blatt gestattet, das nachgiebige Material zu zer­ schneiden, jedoch über das Trägermedium zu laufen, ohne es zu zerschneiden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung befindet sich ein Hartmetalleinsatz an dem äußeren Umfangsrand des Sägeblattes. Dieser Einsatz ist ungeschärft. Er kann also dazu eingesetzt werden, unnötigen Verschleiß des Sägeblattes zu verhindern, das sonst mit seinen zurückgesetzten, geschärften Ein­ sätzen mit dem Förderband oder dgl. in Kontakt kommen könnte. Die Lebensdauer des Sägeblattes und des Träger­ mediums wird durch die Anwendung eines nicht geschärften Einsatzes an dem äußeren Umfangsrand verlängert.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kreissägeblattes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht als Ausschnitt von einem Zahn des Sägeblattes der Fig. 1,

Fig. 3 eine Frontansicht als Ausschnitt des Zahnes der Fig. 2 von hinten gesehen unter Einschluß des Schneidelementes,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Zahn der Fig. 2,

Fig. 5 eine Ausschnittsansicht des Sägeblattes gemäß der Erfindung ähnlich der Fig. 3, nachdem es in ein nachgiebiges Material gedrückt worden ist,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5, die das Sägeblatt gemäß der Erfindung nach dem Schnitt in ein nachgiebiges Material zeigt,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Kreissägeblattes gemäß der Erfindung in einem zweiten Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 8 eine Seitenansicht im Ausschnitt eines Zahnes des Sägeblattes aus der Fig. 7 und

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Zahn der Fig. 8.

In den Zeichnungen, in denen übereinstimmende Bezugs­ zeichen ähnliche oder gleiche Teile bezeichnen, ist ein Sägeblatt 10 gemäß der vorliegenden Erfindung wieder­ gegeben. Das Sägeblatt 10 besteht aus einer Scheibe, die aus einem Metallmaterial wie z. B. Stahl herge­ stellt ist und parallele Flachseiten 18 aufweist. Das Sägeblatt ist mit inneren Befestigungsmitteln 11 ver­ sehen, die Befestigungslöcher 11a und 11b einschließen. Das Befestigungsloch 11a ist im Zentrum des Blattes angebracht, während die Befestigungslöcher 11b in einer Entfernung vom Mittelloch und in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet sind. Die Befestigungslöcher 11a und 11b wirken mit einer Befestigungskonstruktion (nicht gezeigt) zusammen, die Teil einer Vorrichtung für die Rotation des Blattes ist, wie z. B. ein Motor mit einer Welle. Das Blatt 10 ist mit einem glatten äußeren Umfangsrand 12 versehen, in den ausgeschnitte­ ne Abschnitte 14 eingearbeitet sind, die wiederum da­ zwischen Zähne 20 festlegen.

Aus der Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, daß der äußere Umfangsrand außerdem mit einer Reihe von abgeflachten Abschnitten oder Ausnehmungen 16 versehen ist, die die Außenfläche 24 eines Schneidelementes 22 mit dem äußeren Umfangsrand 12 verbinden. Die Außenfläche 24 des Schneidelementes 22 ist mit einer rückwärtigen Verjüngung versehen, die vorzugsweise der rückwärtigen Verjüngung der Ausnehmung 16 entspricht. Die rück­ wärtige Eigenschaft jeder Verjüngung bezieht sich auf die Drehrichtung des Kreissägeblattes. Die Vorderfläche 28 des Schneidelementes 22 ist rechtwinklig zur Tangente an den äußeren Umfangsrand 12 ausgerichtet. Es ist also klar, daß die Außenfläche 24 einen Winkel relativ zur Frontfläche 28 einschließt, der etwas geringer als 90° ist.

Das Schneidelement 22 ist vorzugsweise als Wolframkar­ bideinsatz ausgebildet, der an dem Zahnabschnitt ange­ bracht ist, der von dem äußeren Umfangsrand 12 zurück­ gesetzt ist. Das Schneidelement 22 kann jedoch ebenso aus einem gehärteten Stahl oder aus einer anderen Type eines schärfbaren und verschleißresistenten Materials hergestellt sein, das heute üblich ist. Das Schneidelement kann auch integraler Bestandteil des Zahnes oder als entfernbarer Einsatz ausgebildet sein, der an dem Zahn 20 angebracht ist. Von den seitlichen Flachseiten 18 gehen Seitenflächen 26 des Schneidelementes aus, die sich nach hinten verjüngen relativ zu den Flachseiten 18. Die sich verjüngenden Seitenflächen 26 des Schneid­ elementes 22 sind so konstruiert, daß sie verhindern, daß sich das Blatt in dem Schneidspalt festsetzt. Die Einsätze des Schneidelementes wirken also so, daß sie ein Festgehen verhindern.

Das Blatt gemäß der Erfindung ist so gebaut, daß es während des Betriebes ein nachgiebiges Material und insbesondere einen losen Kuchen von ungebackenen, aus­ gerichteten Holzspänen schneidet. Das wird dadurch erreicht, daß das Blatt 10 radial an den Kuchen aus nachgiebigen orientierten Holzspänen herangeführt wird, so daß der äußere Umfangsrand 12 in das nachgiebige Material hineinfährt, bis die Schneidzähne 22 das nach­ giebige Material 30 berühren, was in der Fig. 5 gezeigt ist. Abweichend davon kann der kritische Eingriff von einer Bewegung des Werkstücks in das Blatt bewirkt werden, wobei die Blattachse stillsteht. Das Blatt kann umlaufen, während es in das Material 30 hineingefahren wird, oder die Drehung wird nach dem Heranfahren bewirkt. Die Schneidzähne 22 werden dann radial und/oder tangential zugestellt und durch das Material während der Drehung hin­ durchbewegt, wobei der Kuchen geschnitten wird. Wenn die volle Tiefe erreicht ist, was in Fig. 6 dargestellt ist, wirkt der äußere Umfangsrand 12 als eine glatte Kreisscheibe, die auf dem Netz oder dem Förderband 40 läuft, das wiederum den Kuchen trägt. Auf diese Weise ist erkennbar, daß das Sägeblatt den Tragriemen oder das Netz, das das Material trägt, nicht schneidet, da das Blatt keine geschärften Außenkanten aufweist.

An einem ausgeführten Sägeblatt beträgt der Durchmesser des Sägeblattes 457 mm mit einem mittleren Befestigungs­ loch 11a von 52,4 mm Durchmesser und entsprechenden Seitenbefestigungslöchern von jeweils 15,1 mm Durch­ messer. Die Blattstärke beträgt ungefähr 3,5 mm. Die ausgeschnittenen Abschnitte 14 definieren einen Winkel von 24° zwischen der Frontfläche 28 eines benachbarten Zahnes 20 und der Rückenfläche 29 des anderen Zahnes 20. Die Umfangslänge des ausgeschnittenen Abschnitts 14 beträgt ca. 11,7 mm und die Länge der Ausnehmungen 16 an jedem Zahn 20 beträgt ungefähr 10,2 mm. Die Schneid­ elemente springen von dem äußeren Umfangsrand 12 um ca. 0,38 mm zurück und ihre Seitenkanten stehen ungefähr 0,89 mm gegenüber den Flachseiten 18 vor. Alle Verjün­ gungen an dem Schneidelement 22 betragen etwa 3° relativ entweder zur Tangente an dem äußeren Umfangsrand 12 oder gegenüber den Flachseiten 18.

Die Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist dem ersten sehr ähnlich; deshalb werden entspre­ chende Bauteile in derselben Weise beziffert, jedoch zusätzlich unter Addition der Zahl 100. In dem ersten Ausführungsbeispiel bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf das Sägeblatt, und in dem zweiten Ausführungs­ beispiel wird das Sägeblatt nun 110 benannt.

Das in den Fig. 7 bis 9 widergegebene Ausführungsbei­ spiel besteht aus einem Sägeblatt 110, das aus einem Material wie Stahl hergestellt ist und ebene Flachseiten 118 aufweist. In der Mitte befinden sich Befestigungs­ mittel 111, die ein Befestigungsloch 111a und Befesti­ gungslöcher 111b einschließen. Der äußere Umfangsrand 112 trägt ausgenommene Abschnitte 114, durch die Zähne 120 definiert werden. Von dem äußeren Umfangsrand 112 springen Ausnehmungen 116 zurück. Diese befinden sich unmittelbar neben dem Umfangsrand 112. An jeder Aus­ nehmung 116 an jedem Zahn schließt sich ein Schneid­ element 122 an, das ähnlich dem Schneidelement 22 aus­ gebildet ist. Die Ausnehmung 116 führt dazu, daß das Schneidelement 122 einwärts gegenüber dem äußeren Um­ fangsrand 112 positioniert ist. Auf diese Weise wird das einwärts angebrachte Schneidelement 122 daran ge­ hindert, den Transportriemen oder das Transportnetz zu berühren, das das zu schneidende Material trägt.

Innerhalb der Ausnehmung 116 erstreckt sich von ihrem Ende gegen die Rotationsrichtung und radial nach außen gegenüber dem äußeren Umfangsrand 112 ein Verschleiß­ schutz 115. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der Verschleißschutz 115 aus einem Wolfram­ karbideinsatz, der Einsatz 115 kann jedoch auch aus einem anderen verschleißfesten Material hergestellt sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verschleißschutz 115 so gestaltet, daß er 0,38 mm über den äußeren Umfangsrand hervorsteht, um den Verschleiß des Randes zu verhindern. Der Einsatz 115 muß nicht ein gesondertes Stück sein, sondern kann als integraler Bestandteil mit dem Blatt 110 ausge­ bildet sein und in besonderer Weise behandelt sein, um eine verschleißfeste Eigenschaft zu bekommen. Ins­ besondere kann gehärteter Stahl verwendet werden, wo der Einsatz integraler Bestandteil des Blattes ist. Der Einsatz 115 trägt keine scharfen Kanten, so daß er den Transportriemen oder das Transportnetz, das das nachgiebige Material trägt, nicht schneidet.

Während des Gebrauchs wird das Sägeblatt 110 in Drehung versetzt und mit einem Transportband oder einem Trans­ portnetz in Berührung gebracht, um vollständig durch das nachgiebige Material hindurchzuschneiden. Dieser Kontakt bewirkt, daß der äußere Umfangsrand 112 abge­ tragen wird, wenn der Verschleißschutz 115 nicht vor­ handen ist. Ohne den Verschleißschutz kann der Rand bis zu den Schneidelementen 122 abgetragen werden, so daß diese in einer Höhe mit dem Rand angeordnet sind, was dazu führt, daß die Schneidelemente 122 den Transportriemen oder das Transportnetz anschneiden. Dieses zweite Ausführungsbeispiel verlängert die Lebens­ dauer des Transportbandes oder des Transportnetzes durch Verhindern eines Abtragens des äußeren Umfangsrandes eines Sägeblattes bis zu dem Punkt, an dem die Schneid­ elemente die Transportmittel anschneiden. Zusätzlich verlängern die Verschleißschutzeinsätze die Lebens­ dauer des Sägeblattes, das ohne den Verschleißschutz ersetzt werden müßte, bevor der Rand auf die Tiefe der Schneidelemente abgetragen ist.

Die Erfindung ist vorangehend anhand der Zeichnung erläutert worden. Die Offenbarung ist jedoch nur bei­ spielhaft, und die Erfindung ist nicht durch die Aus­ führungsbeispiele eingeschränkt. Unzählige Abwandlungen und Änderungen können von einem Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindung wegzuführen, der durch die Ansprüche festgelegt ist.

Claims (7)

1. Sägeblatt zum Schneiden von nachgiebigem Material mit einer Scheibe mit ebenen Flachseiten und einem äußeren Umfangsrand, der eine Reihe von Zähnen trägt, und mit Befestigungsmitteln an der Scheibe zum Anbringen des Sägeblattes an einer rotierenden Einrichtung, bei dem die Zähne im Abstand zuein­ ander an dem Umfangsrand angeordnet sind und sich dazwischen Ausschnitte befinden, die sich mit den Zähnen abwechseln, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Zahn (20, 120) aus einem Schneid­ element (22, 122) mit einer Außenfläche (24, 124), die in radialer Richtung einwärts tiefer liegt als der äußere Umfangsrand (12, 112), und mit Seiten­ fächen (26, 126) gebildet ist, die die Flachseiten (18, 118) überragen.

2. Sägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenfläche (24, 124) jedes Schneidelementes (22, 122) nach hinten schräg ausläuft und in das Blatt (10, 110) übergeht, so daß ein Rücksprung gegenüber dem Umfangsrand (12, 112) vorhanden ist.

3. Sägeblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schneidelemente (22, 122) aus Hartmetalleinsätzen gebildet sind.

4. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Seiten­ flächen (26, 126) jedes Schneidelementes (22, 122) sich nach hinten verjüngen.

5. Sägeblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidelement (122) einen Verschleißschutz (115) aufweist, der den äußeren Umfangsrand (112) über­ ragt.

6. Sägeblatt nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verschleißschutz (115) aus einem Hartmetalleinsatz besteht.

7. Verfahren zum Schneiden von nachgiebigem Material mit den Schritten:
Unterstützen eines nachgiebigen Materials auf einer ebenen Fläche;
Bereitstellen einer Säge mit einem Umfangsrand und ebenen Flachseiten, die mit Zähnen ausgestat­ tet ist, von denen jeder Zahn ein Schneidelement aufweist, das in radialer Richtung tiefer liegt als der Umfangsrand und die Flachseiten überragt;
Hineinfahren des äußeren Umfangsrandes in das nach­ giebige Material, bis die Schneidelemente das nach­ giebige Material berühren; und
Bewegen der Säge, so daß die Schneidelemente das nachgiebige Material schneiden.