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Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung und Reparatur
von Werkzeugen mit Zähnen, die mit Spitzen aus einem Material
versehen sind, welches härter ist als der restliche Teil des
Werkzeuges. Es handelt sich dabei um Sägeblätter, wie
Bandsägen, gerade Sägen und Kreissägen, die eine Vielzahl von
Zähnen mit Hartmetall-Spitzen aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf
Werkzeuge, das heisst Sägeblätter, deren Zahnspitzen mit einem
Material, das unter dem Namen "Stellite" bekannt ist, bestückt
sind.
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Stellite kommt in den Handel in Form von runden Stäben mit
einem Durchmesser von wenigen Millimetern und etwa 250 bis 400
Millimeter Länge. Gemäss der heutigen Technologie wird
Stellite aus einer Schmelze gezogen und daher sirid den
Dimensionen der Stäbe enge Grenzen gesetzt. Die oben genannten
Zahlen geben den heute erhältlichen Grössenbereich an.
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Trotz diesen Einschränkungen hat sich Stellite als geeignetes
Material für die Spitzen vöh Sägeblättern erwiesen.
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Bei der üblichen Anwendung von Stellite als
Zahnspitzen-Bestückung sind die Zähne, ob es sich um eine Kreissäge oder
Bandsäge handelt, vorbearbeitet in dem Sinne, dass die Zähne,
deren Vorderseite nach aussen gebogen ist, in eine Lücke
übergehen, welche in die Ebene des Blattkörpers mündet, wobei
das vordere Ende der Lücke allmählich nach aussen und vorne
gerichtet ist und in einen benachbarten Zahn übergeht. Für
jeden einzelnen Zahn gilt, dass die Spitzenvorderseite
mindestens teilweise über ihre dazugehörende Lücke seitlich
hinausragt.
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Diese spitze Zahnvorderseite wird nun mit einer
Stellite-Hartmetallspitze versehen.
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Stellite-Spitzen wurden bisher im allgemeinen durch Schweissen
angebracht, indem man den Stellitestab als Schweissstab
benützte und Stellite tropfenweise auf jeden einzelnen Zahn
angebracht hat.
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Neuerdings hat man das Verfahren mechanisiert.
Bei einem derartigen Verfahren wurde das Sägeblatt in einer
solchen Lage festgeklemmt, dass der zu behandelnde Zahn sich
jeweils bei der Schweiss-Station befindet, wo ein Ende eines
Stellitestabes in einer, dem Zahnwinkel entsprechenden
Stellung auf den Zahn angebracht werden kann. Der Stellitestab
wird dabei von einer Zufuhreinrichtung gehalten, welche den
Stab in Axialrichtung auf den zu behandelnden Zahn drückt, der
gleichzeitig elektrisch aufgeheizt und auf eine so hohe
Temperatur gebracht wird, dass das Material des Sägeblattes
genügend schmilzt, damit die Stosskraft genügt, dass der
Stellitestab in den Zahnkörper eindringen kann, wobei sich
eine Vertiefung bildet, die das Ende des Stellitestabes hält.
Man lässt danach den Zahn abkühlen und schneidet den
Stellitestab oberhalb des Zahnes ab, so dass ein kleines Ende
des Stellitestabes fest mit dem Zahn verbunden ist. Dieses
kurze Ende bildet nun die Stellitespitze.
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Die US-Patentschrift Nr. 3.295.396 beschreibt ein Verfahren
für das Anbringen von Hartmetallspitzen auf den Zähnen eines
Schneidewerkzeuges. Dabei wird das untere Ende eines
Hartmetallstabes auf den zu bestückenden Zahn aufgeschweisst.
Nach der Befestigung wird das verbleibende Ende des Stabes von
dem am Zahn haftenden Ende abgebrochen, welches nun die
Zahnspitze bildet. Die Erkenntnis aus dieser Veröffentlichung
bildet die Grundlage für die Aussage im Oberbegriff der
Ansprüche 1 und 3.
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Die oben beschriebene Zahnbeschichtung und das Sägeblatt sind
als Schneidspitzen völlig ungeeignet. Sie müssen noch
bearbeitet, das heisst geschliffen werden, so dass sie genau
definierte Winkel bezüglich der Oberseite, der Vorderseite und
der Seitenflächen einschliessen.
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Bei den bekannten Anordnungen und Verfahren benötigt dies viel
Schleifarbeit und kostet viel Zeit.
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Bei der Massenproduktion von Werkzeugen mit
hartmetallbestückten Zähnen spielt eine Zeitverkürzung der
Schleifarbeit und auch eine Reduktion des abzuschleifenden
Materials von dem am Zahn haftenden Stabmaterial eine grosse
Rolle.
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Im Zusammenhang mit der Herstellung und der Reparatur von
Sägeblättern, beispielsweise Neubeschichtung, ist es von
grosser Wichtigkeit, wenn Abfall an Beschichtungsmaterial, das
heisst Stellite, möglichst vermieden wird. Das heutige
Verfahren ist sehr verschwenderisch. Es muss viel Material
weggeschliffen werden, bis die erforderlichen Schneidwinkel
erreicht sind.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren
anzugeben und Mittel zu schaffen für eine bessere Ausnützung
von Stellitestäben oder ähnlichem, mit welchem die Zahnspitzen
von Schneidwerkzeugen, wie Bandsägeblätter oder
Kreissägeblätter mit einem härteren Material als der restliche
Teil der Zähne versehen werden.
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Dies lässt sich erreichen durch ein Verfahren zur Herstellung
von Spitzen zur Verwendung bei Werkzeugen mit Zähnen, die mit
Spitzen versehen sind aus einem Material, welches härter ist
als der restliche Teil des Werkzeuges, wobei das Material für
die Herstellung der Spitzen in Form einer Stange oder eines
Stabes vorliegt, aus welcher/welchem die einzelnen Spitzen von
der Stange oder dem Stab nach der Befestigung
derselben/desselben in einer Länge, entsprechend der Länge des
Zahnes des Werkzeuges jeweils abgetrennt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass während der Herstellung der Stange oder
des Stabes aus Stellite diese/dieser mit vier in Längsrichtung
verlaufenden Flächen versehen wird, welche eine derartige
Winkeleinstellung relativ zueinander aufweisen, dass bei einer
Befestigung auf einem Zahn eine Fläche die Vorderseite und
eine gegenüberliegende Fläche die Rückseite der Spitze bildet,
während die übrigen zwei Flächen die Seiten oder Flanken der
Spitze bilden.
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Vorzugsweise schliessen die Flächen, welche die Fläche der
ebenen Vorderseite schneiden mit dieser einen Winkel ein, der
kleiner ist als 90 º, so dass diese Seiten bei der Befestigung
des die Spitze bildenden Materials auf einem Zahn die
erforderliche Flankenneigung der herzustellenden Spitze
aufweisen, und dass, nachdem der Stab oder die Stange mit dem
Zahn verbunden ist, dieser/diese in einem solchen Winkel
bezüglich den ebenen Flankenseiten abgetrennt wird, so dass
eine Schneidfläche entsteht, die auf die obere Fläche der
Spitze ausgerichtet ist.
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Die Erfindung schafft auch einen Stab oder eine Stange, aus
welchem/welcher Spitzen für die Zähne von Werkzeugen
hergestellt werden, welche Spitzen aus härterem Material
bestehen als der restliche Teil der Zähne, wobei nach der
Befestigung der Stange und Abtrennen jeweils eines Endes,
welches die Spitze bildet, der restliche Teil der Stange
entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab oder die
Stange aus Stellite besteht und bei der ursprünglichen
Herstellung so vorgeformt ist, dass er/sie vier in
Längsrichtung verlaufende Flächen aufweist, welche, wenn ein
der Länge der Spitze entsprechender Abschnitt auf einem Zahn
in einer dem Werkzeug entsprechender Richtung befestigt ist,
die Vorderseite, die Rückseite und die Seitenflächen oder
Flanken der gebildeten Spitzen formen.
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Zum besseren Verständnis sind Zeichnungen beigefüqt, welche
zeigen, wie das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt wird:
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil eines
Schneidwerkzeuges in Form eines Bandsägeblattes, bevor
es mit Hartmetall-Spitzen versehen ist;
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Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil eines
Schneidwerkzeuges in Form eines Bandsägeblattes mit
bisher bekannten, auf den Zähnen angebrachten
Stelliteabschnitten;
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Fig. 3 zeigt einen stark vergrösserten.zahn nach Fig. 2, mit
seiner Stellitespitze in perspektivischer Darstellung;
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Fig. 4 zeigt denselben Zahn nach Fig. 2 nachdem die Spitze
nachbearbeitet worden ist, wobei auch die Form der
Spitze vor der Bearbeitung angedeutet ist;
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Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines vorgeformten Stabes für
die Spitzenherstellung nach der Erfindung;
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Fig. 6 zeigt den Querschnitt eines bevorzugten vorgeformten
Stabes für die Spitzenherstellung nach der Erfindung;
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Fig. 7 zeigt den Querschnitt einer weiteren Form eines
vorgeformten Stabes für die Spitzenherstellung nach
der Erfindung;
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Figur 1 zeigt ein Schneidwerkzeug in Form eines
Bandsägeblattes, dessen langgestreckter Körper 2 eine gerade
Unterseite 3 aufweist, der eine geringe Dicke im Vergleich mit
seiner Höhe aufweist. Die gegenüberliegende Randzone ist mit
einer Vielzahl von in regelmässigen Abständen angebrachten
Zähnen 4 versehen. Die Zähne haben alle die gleiche Form und
sind durch Lücken 5 voneinander getrennt, die in eine nach
aussen und nach vorne gerichtete Kante 6 des Zahnes übergehen,
der in einem flachen Bogen mündet, welcher die Rückkante 7
eines benachbarten Zahnes bildet. Wie ersichtlich, münden die
Kanten 6 und 7 jedes Zahnes in einor scharfen Kante 8.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen ein Sägeblatt nach Figur 1, bei dem
ein Stellite-Stababschnitt 9 auf den Zähnen 4 angebracht ist.
Man sieht deutlich, dass das Material der Spitze im Gebiet 10
teilweise in das Material der Zähne eingedrungen ist.
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Da die Spitze 9 durch elektrische Widerstandsschweissung unter
Anwendung von Druck befestigt wurde, bildet das geschmolzene
Material einen rauhen Wulst 11. Dies ist in Figur 3
dargestellt.
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Figur 3 zeigt auch, dass von der zylindrischen Form des
Stellitestabes relativ viel zusätzliches Stellitematerial
weggenommen werden muss, bis die Spitze die flächige Form nach
Figur 4 aufweist. Gemäss dieser Figur hat die Spitze eine
Vorderfläche 12, eine obere Fläche 13 sowie Seitenflächen 14
und 15, die bearbeitet worden sind, bis sie die gewünschte
Grösse und Winkeleinstellung zueinander aufweisen. Figur 4
zeigt auch die ursprüngliche Form des Stellitestabes, so dass
man sieht, wie viel Stellite weggenommen werden muss, um die
gewünschte Spitzenform zu erreichen.
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Die Erfindung schlägt nun vor, einen vorgeformten Stellitestab
zu verwenden, bei dem die Winkelverhältnisse zwischen den
verschiedenen Flächen bereits vorhanden sind und die
Nachbearbeitung der verschiedenen Flächen erheblich reduziert
ist, so dass mindestens eine Planfläche bereits der Form der
fertigen Spitze annähernd entspricht.
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Figur 5 zeigt die Querschnittsform eines Stellitestabes nach
der Erfindung. Der Stellitestab 16 hat die Form eines Stabes
mit dem Querschnittsprofil nach Figur 5. Das Profil hat eine
axial verlaufende ebene Fläche 17, die beim dargestellten
Beispiel die Vorderseite 12 der Spitze 9 bildet. Aus Figur 5
ist ersichtlich, dass die Dicke der Spitze von der Vorderseite
12 nach rückwärts relativ gross ist im Vergleich zur
Schneidkante.
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Figur 6 zeigt das Querschnittssprofil einer bevorzugten
Ausführungsform des Stellitestabes 18, der so vorbearbeitet
ist, dass sein Querschnitt vier ebene Flächen 19,20,21 und 22
aufweist, die in Längsrichtung des Stellitestabes 18
verlaufen. Der Querschnitt weist eine Trapezform auf. Bei
diesem Beispiel ist die Vorderseite 19 sechs Millimeter und
die Rückseite 20 fünf Komma drei Millimeter breit. Der Abstand
zwischen Vorder- und Rückseite beträgt vier Millimeter, was
ungefähr der Länge der Seiten 21 und 22 entspricht.
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Die Seitenflächen schliessen bezüglich der Vorderseite 19
einen Winkel von 850 ein. Ist ein Abschnitt des Stabes 18
entsprechend der Spitzenlänge auf einem Zahn 4 befestigt,
bilden die Flächen 19,21 und 22 nach der Bearbeitung die
Vorderseite und die Flanken einer Spitze.
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Figur 7 zeigt einen Querschnitt eines Stellitestabes 23 gemäss
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei der
Querschnitt drei ebene Flächen 24,25 und 26 aufweist, die wie
die gekrümmte Fläche 27 parallel zur Längsrichtung des
Stellitestabes verlaufen. Wenn ein die Spitze bildender
Abschnitt des Stabes 23 an einem Zahn 4 befestigt ist, bilden
die Flächen 24,25 und 26 die Vorderseite und die Flanken der
Spitze.
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Das obere und untere Ende der Spitze verlaufen parallel
zueinander. Normalerweise werden diese Flächen durch das
Abschneiden des die Spitze bildenden Abschnittes vom Stab
gebildet, wobei der Schnittwinkel so gewählt ist, dass er dem
Winkel der Spitzenoberfläche entspricht. Daraus folgt dass
dieser Schnitt zugleich die Unterseite der nachfolgenden, aus
dem Stab zu fertigenden Spitze bildet.
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Beim Anbringen von Spitzen nach der Erfindung wird eine
Haltevorrichtung, welche den Stab in korrekter Ausrichtung
bezüglich des zu bestückenden Zahnes hält, verwendet. Die
Haltevorrichtung ist mit Mitteln versehen, welche das Stabende
dem zu bestückenden Zahn zuführen.
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Es ist klar, dass die Verwendung von nach den Figuren 5,6 und
7 vorgeformten Stellitestäben die erforderliche
Nachbearbeitung erheblich verringert und weniger Zeit
beansprucht. Zusätzlich wird die Lebensdauer der
Schleifscheiben entsprechend verlängert. Ferner wird bei der
Bearbeitung weniger Wärme erzeugt und die Gefahr einer
unerwünschten Härtung des Zahnmaterials verringert, die beim
Gebrauch der Säge zum Bruch führen könnte.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Winkelverhältnisse
der Spitzen 9 und der verwendeten erf indungsgemässen
Stellitestäbe den Anforderungen entsprechen. Es hat sich
gezeigt, dass der Winkel zwischen den Flanken und der
Vorderseite zwischen 82 º und 90 º liegen kann, wobei der
Winkel vorzugsweise zwischen 83 º bis 87 º, am besten 85 º
beträgt.
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Die Breite der vorderen Zahnseite bei der vorderen
Schneidkante gibt die Schnittbreite an und diese richtet sich
nach dem Material, welches geschnitten werden soll.
Die Breite liegt im Bereich von zwei bis acht Millimetern. Aus
den Figuren geht hervor, dass die Dicke der Spitze mehr als
die halbe Breite der Schneidkante beträgt.
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Es ist wichtig, dass die Spitze eines Schneidwerkzeuges wie
einer Bandsäge oder einer Kreissäge so dimensioniert ist, dass
sie nachgeschärft werden kann.
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Vorzugsweise sollte das Sägeblatt sogar mehrmals nachgeschärft
werden können. Für ein gutes Nachschärfen sollte die Dicke der
Spitze von der Vorderseite bis zur Rückseite so gross wie
möglich sein unter Berücksichtigung der Zähne und der Lücken
des Blattes.
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Spitzen hergestellt aus Stellite-Stäben, die nach der
Erfindung vorgeformt sind, kommen dieser Forderung entgegen,
da sie bezüglich der Breite der Schnittkante relativ dick
sind. Dies ist aus den Figuren 5,6 und 7 ersichtlich. Diese
Figuren zeigen deutlich, dass die Dicke der Spitze in Bezug
auf die Breite der Schnittkante viel grösser ist als bei
Spitzen, welche wie bisher aus einem runden Stab hergestellt
wurden und dann nachbearbeitet werden mussten.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die vorbearbeiteten
Stäbe bereits die gewünschte Endform der Spitze aufweisen.
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Mit anderen Worten, es können Spitzen hergestellt werdend
deren Querschnitt bereits dem Verwendungszweck entspricht,
statt runde Stababschnitte anzubringen, die erst nach
geometrischen Ueberlegungen nachbearbeitet werden müssen.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung Stellite
verwendet wurde, um ein Material für Zahnspitzen anzudeuten,
welches als Warenzeichen der kanadischen Firma Deloro in den
Handel kommt.
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Obwohl hier immer von Stellite als Material für
Sägezahnspitzen die Rede ist, dürfte klar sein, dass die Lehre
nach der Erfindung auch für andere Materialien gilt, sofern
das Hartmetall in Form von Rundstäben hergestellt wurde.