JP6393945B2 - 炭素繊維強化プラスチック鋸刃 - Google Patents

Description

本発明は鋸刃及びその製造方法に関する。鋸刃は複数の歯が配置された歯支持体及び繊維強化材料から成るベース体を有する。

鋸刃は特に丸鋸刃又は帯鋸、弓鋸刃、機械鋸刃、サーベル鋸刃又はジグソー刃として形成されることができる。歯支持体及び歯ベースは好適には金属、特に調質鋼から成る。刃先及び少なくとも歯の歯先のさらなる部分は同様に金属、特に合金工具鋼或いは高速度鋼、又は例えば超硬合金、サーメット、セラミック切削材料又はダイヤモンドなどの研磨切断材料から成る。この材料は歯支持体の材料より硬質であるため、鋸刃は総合的に金属材料の切断に特によく適している。歯は耐摩耗性の向上をもたらす硬質材料層を有することもできる。しかし他の材料（特に木材）をこのような鋸刃で切断することも可能である。

複数の歯が配置された歯支持体及び繊維強化材料から成るベース体を有する丸鋸刃は、特許文献１から公知である。歯支持体は中心開口部を有する環体として形成され、そのとき開口部は円盤状のベース体によって閉鎖されている。ベース体の繊維は少なくともほぼ半径方向に配向され、ベース体の円周に渡って均一に分布される。そのとき繊維は張り詰めており、つまり一定の少なくとも僅かな、全ての繊維に対して同様の引張応力下でプラスチック材料に嵌め込まれているべきである。そのとき特別な巻き取り又は敷設技術が適用される。

そのとき繊維は円周に渡って分布配置された位置決めピン及び場合により少なくとも１つの中心領域に配置された位置決めピンの巻き取りによって敷設され、そのとき巻き取りは繊維材料に対する一定の引張応力下で実施される。しかし、引張応力がどのように使用されるガラス繊維又は炭素繊維を介して伝達されるべきかは決まっていない。この特別な巻き取り技術によって円盤体は、半径方向内側に半径方向外側領域よりも大きな厚さを持つ。

さらなる丸鋸刃型又はおさ鋸盤型の鋸刃は、特許文献２から公知である。鋸刃はその外縁上に、ダイヤモンド又は硬質合金から成り、それぞれのセグメントに区分された切削層を支持する。鋸刃は炭素繊維又は黒鉛繊維を有する繊維強化プラスチックから成る。そのとき切削セグメントには部分的に鋸刃のプラスチックに嵌め込まれた止め具が設けられる。繊維強化プラスチックは繊維状に１つ又は複数の層に配置される。

欧州特許出願公開第０ ５２３ ２６０（Ａ１）号明細書 欧州特許出願公開第０ ３５６ ９２３（Ａ１）号明細書 独国実用新案第２０１ ０２ ６８４（Ｕ１）号明細書

本発明は、より長い寿命の、切断された材料の表面品質の改善をもたらす鋸刃を提供することを課題とする。

＜解決＞

本発明の課題は本発明の独立請求項の特徴によって解決される。

本発明のさらなる好適な実施形態は、従属請求項に開示される。

＜さらなる先行技術＞

特許文献３から支持体、中間環及び、研磨環を有する研磨盤が公知である。中間環は支持体及び／又は研削環と貼着される。支持体は鋼盤又は鋼環から成る。研磨環は主にＣＢＮ（ＣＢＮ＝kubisches Bornitrid：立方晶窒化ホウ素）又はダイヤモンドから成る。研磨環と高硬質の支持体の間に、好適にＣＦＫ（ＣＦＫ＝Carbon-faserverstaerkter Kunststoff：炭素繊維強化プラスチック）から成る中間環が配置されている。

＜本発明の記載＞

新しい方法は、複数の歯が配置されている、又は配置される歯支持体及び繊維強化材料から成るベース体を有する鋸刃の製造に役立つ。歯支持体は大きさが１つの工程段階で縮小される凹部を有する。歯支持体は鋸刃の基体を形成するためにベース体と、凹部が閉鎖され、歯支持体及びベース体が同じ温度のとき、歯支持体がベース体に引張応力をかけるように接続される。

本発明はさらに歯支持体及びベース体を有する鋸刃に関する。歯支持体には複数の歯が配置されている。歯支持体は凹部を有する。ベース体は繊維強化材料から成り、それは鋸刃の基体の形成のための歯支持体の凹部の大きさの縮小の下で、凹部が閉鎖し、歯支持体及びベース体が同じ温度のとき、歯支持体がベース体に引張応力をかけるように、歯支持体と接続する。

本発明はさらに、複数の歯が配置され１つの凹部を有する、細長く形成された歯支持体を有する鋸刃に関する。鋸刃はさらに、鋸刃の基体を形成するために、凹部が閉鎖するように歯支持体と接続する、繊維強化材料から成るベース体を有する。

本発明はさらに帯鋸を有する帯鋸機に関する。帯鋸は、複数の歯が配置され凹部を有する細長く形成された歯支持体を具備する。帯鋸はさらに、帯鋸の基体の形成のため、凹部が閉鎖するように歯支持体と接続する、繊維強化材料から成るベース体を有する。帯鋸機はそれを介して帯鋸が案内され回転駆動する２つの車輪を有する。そのとき車輪間の間隔は、歯支持体及び帯鋸のベース体が同じ温度のとき、歯支持体がベース体に引張応力をかけるように調節可能に形成される。

＜定義＞

鋸刃：鋸刃は本出願書において、細長い帯鋸、弓鋸刃、丸鋸刃又は鋸刃の他の可能な設計と理解される。

歯支持体：歯支持体は本出願書において、鋸刃の歯が配置されている鋸刃の部分であると理解される。この文脈でしばしば鋸刃の「基体」という言葉も使われる。しかし「歯支持体」という概念の方が、それに歯が配置されるが、それ自体が歯を意味することはできない鋸刃の部分だということをよりよく表現する。そのとき、ここでは歯支持体と歯の間の作用上及び材質上の区別の間の相違が留意される。作用上、歯はその歯ベースと共に歯の土台の領域で始まる。しかしこの歯ベースはしばしば歯支持体と同じ材料から成り、これと一体的に形成される。別の言い方をすると、この材料の一部が歯支持体の役割を、別の部分が歯ベースの、及びそれによって歯の役割を果たす。そのとき材質的分離は、歯支持体から遠く離れて歯先の領域で初めて生じる。

歯支持体の凹部：歯支持体の凹部は、縁部が閉じた、又は縁部が開いた凹部、開口部、孔又は凹所と理解される。そのときこの凹部は少なくとも部分的にベース体によって閉鎖される。歯支持体が、即ち例えば中心開口部を有する環であるとき、凹部はこの領域で環のこの開口部であると理解される。

＜さらなる説明＞

特に金属から成る歯支持体及び繊維強化材料から成るベース体を有する新しいハイブリッド鋸刃の場合、即ち歯支持体は、その凹部の大きさが縮小する特殊な方法で処理される。そのとき歯支持体の凹部が少なくとも部分的にベース体によって閉鎖された、鋸刃の完成した状態で、歯支持体はベース体に引張応力をかける。

引張応力は、鋸刃の形状に悪影響を与えずに所望の剛性値が達成されるように選択される。引張応力が低すぎる場合、全体的に十分な構造剛性を有する基体にはならない。引張応力が高すぎる場合、基体の望ましくない歪みが生じる。引張応力は鋸刃の固有周波数挙動を減少させ、つまりその自然周波数が、それが切断の際に外から作用する周波数と一致せず、それによって共鳴が生じないように変化される。

ハイブリッド構造により様々な材料の利点が互いに特別な方法で組み合わされる。歯支持体には適合する方法によって歯が配置されることができる。ベース体の繊維強化材料は卓越した剛性値、低質量及び同時に非常に良好な減衰特性を提供する。高剛性及び改善された減衰特性は新しい鋸刃での切断の際、従来技術に比較して低振動が結果として生じ、それによってよりよい軸方向の振れ（ランアウト）或いは直進が結果として生じる。これによって切断された切断材料の表面品質が改善し、鋸刃の歯の摩耗は減少し、それによってその寿命が延びる。振動の減少により切断力及び騒音放出も減少する。鋸刃の回転質量が減少することにより切断の際のエネルギーの必要量も低減される。

凹部の大きさの縮小はベース体と歯支持体間の温度差を得るための選択的熱処理によってもたらされることができる。特に歯支持体は、その直径及び特に内径が縮小されるように冷却される。そのときそれによって凹部の直径、或いは大きさが縮小される。このような方法は冷延伸とも呼ばれる。そのとき歯支持体は−５℃よりも低い温度、特に約−１０℃と−２０℃の間に達するように冷却されることができる。冷却は例えば液体窒素によって行われることができる。この収縮した位置で歯支持体は、冷却及び再加温終了後にも、その最初の大きさまで拡張できないように機械的に固定される。

その後続いて歯支持体が繊維強化材料から成るベース体と固定的に接続され、固定を解除されたとき、歯支持体は上昇する温度によって再び拡張し、そのときベース体に引張応力をかける。この引張応力は繊維強化材料から成るベース体の正確な作用の仕方にとって特に重要である。なぜなら、このような繊維強化材料は引張には好適だが、押し及び曲げ荷重はできないか、又は限定的にのみしかできないためである。即ち予め設定された引張応力によって、外から鋸刃に作用する圧力があるときも、ベース体にさらに引張応力がかかることが保証される。

ベース体の製造のために特に、その場合繊維が真空下で樹脂と共に密閉金型に浸透される、いわゆるＲＴＭ方法（ＲＴＭ＝Resin Transfer Moulding：樹脂トランスファー成形）が適用される。重合プロセスを開始するために触媒が必要となる。そのような触媒は例えば上昇した硬化温度である。この温度は例えば約８０℃から１３０℃の範囲でありうる。

歯支持体の冷却の際、これはＲＴＭ型の中か、又はＲＴＭ型の外で冷却される。冷却後、歯支持体はＲＴＭ型の中でその状態で固定されるため、その凹部の拡大は上昇する温度によって阻止される。続いてベース体は歯支持体と接続され、歯支持体が拡張できることはなくベース体のマトリックス材料の重合が行われることができる。マトリックス材料の硬化、それと共に完了する歯支持体とベース体間の固定的接続、及び歯支持体の固定の解除の後、これは拡張し、それによってベース体の所望の引張応力を提供する。

しかし代替的又は付加的に、マトリックス材料の硬化も温度上昇を介してではなく、重合を促進する適応した化学物質の使用によって達成できる。この物質は例えば溶剤でありうる。

マトリックス材料の硬化のさらなる可能性として、マイクロ波処理又は紫外線処理によるものがある。

代替的又は付加的に、凹部の大きさは歯支持体の加圧によって生じることができる。ここで歯支持体は例えば偏心ねじ又は油圧によって最小限に変形される。このとき変形は特に約０．０１ｍｍと０．０５ｍｍの間、好適には約０．０３ｍｍでありうる。そのときマトリックス材料の硬化過程の間、歯支持体はこの位置に固定される。マトリックス材料の完全な硬化及び固定解除後、それは再び拡張し、ベース体に所望の引張応力をかける。

繊維強化材料は強化繊維及びマトリックス材料を有することができ、そのとき繊維はスクリムとして、特に準等方性組織が成形されるように、マトリックス材料の中に配置される。強化繊維は金属繊維、炭素繊維及び／又はプラスチック繊維であることができ、及び／又はマトリックス材料はプラスチック、セラミック及び／又は金属を有することができる。好適な実施形態では、繊維強化材料はＣＦＫ（ＣＦＫ＝Carbon-faserverstaerkter Kunststoff：炭素繊維強化プラスチック）である。

ベース体は、複数のスクリムの間に歯支持体の固定ウェブが配置され、スクリム及びマトリックスが固定ウェブの開口部を通して互いに接続するように歯支持体と接続する、複数のスクリムを有することができる。このような方法でベース体と歯支持体の間の力的及び形状的に正しい接続が達成される。互いに組み合わされる複数のスクリムによって準等方性を有する繊維が生じる。そのときスクリム中の繊維は好適には等しく、及び異なるスクリム中では様々に配向される。スクリムは即ち特に一定の角度で回動し、重ね合わされる。

そのとき歯支持体は外部に厚い歯部及び内部に薄い固定部を有することができる。そのとき歯部の半径方向幅は例えば約２０ｍｍであることができ、厚さは約１．５ｍｍから５ｍｍ、特に約２．２５ｍｍであることができる。固定部は同様に約２０ｍｍの半径方向幅を有することができ、例えば歯部の厚さが２．２５ｍｍのとき厚さ約０．８ｍｍの固定部があるように、好適には両側に段が付いている。

鋸刃は丸鋸刃として、及び歯支持体は環状に形成されることができる。この場合環状の歯支持体の直径は縮小され、歯支持体はベース体に半径方向に引張応力をかける。丸鋸刃の直径は例えば約１００ｍｍから３０００ｍｍの間でありうる。その厚さは例えば約１ｍｍから５０ｍｍの間でありうる。

鋸刃が丸鋸刃として形成されるとき、それは円周に分布して配置される複数の凹部を有する。そのときこの凹部のそれぞれに１つのベース体が配置される。このような方法で３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ又はそれ以上のベース体が歯支持体と接続されることができる。

歯支持体はつまり特にスポークのように形成されることができ、そのときスポークは金属で成形され、それらの間に凹部が配置される。そのとき凹部は繊維強化材料によって閉鎖される。

しかし鋸刃は帯鋸としても、及び歯支持体は細長く形成されることができる。帯鋸の高さ（「帯幅」とも呼ばれる）は例えば約２０ｍｍから５００ｍｍであることができる。その厚さは例えば約０．５ｍｍから１０ｍｍでありうる。

歯支持体はそれぞれ歯の一部を成形する突起部を有し、そのとき突起部にはそれぞれ１つのねじ接続によって支持される、突起部の材料よりも硬質な材料から成る差し込みが配置される。しかし差し込みは、溶接、はんだ付け、接着、圧着又は嵌入又はピン接続によって突起部と接続されることもできる。差し込みは例えば高速度鋼、超硬合金、多結晶ダイヤモンド、セラミック又は立方晶窒化ホウ素から成りうる。

歯支持体は、歯支持体の材料よりも硬質な材料から成る固定体を有することができる。これにより即ち歯支持体は、歯の確実な固定の可能性を失うことなく、比較的軟質及び低コストの材料から製造されることができる。

しかし歯支持体、歯ベース及び歯は一体的に１つの金属、好適には高速度鋼によって製造されることもできる。

さらに、鋸刃の丸鋸刃としての実施形態の場合、円環状の歯支持体上に、歯ベース及び刃先を含む歯を成形する円弧セグメントが固定される可能性がある。

新しいハイブリッド鋸刃は特に良好に薄い歯鋸に適応する。なぜなら鋸刃の微小な厚さにも関わらず繊維強化材料の有利な性質によって必要な剛性が提供されるからである。そのような薄い鋸刃は特に厚さ１ｍｍから４ｍｍ、好適には２．２５ｍｍ又は１．７５ｍｍのそれである。

細長い帯鋸として形成された本発明の鋸刃の場合、所望の引張応力は帯鋸の帯鋸機への挿設後に始めて達成される。そのため帯鋸機は互いに対する間隔が調整可能な２つの車輪を有する。それは大抵車輪の１つが定常でありもう１つが水平方向に移動可能に形成されることによって行われる。これによって間隔及び帯鋸にかかる引張応力が調節される。これは例えば約３００Ｎ／ｍｍ^２である。そのときこの引張応力は歯支持体から繊維強化材料から成るベース体にも伝達されるため、これの中に所望の引張応力が長手方向にもたらされる。

本発明の有利な展開形態は、特許請求の範囲、明細書、および図面から明らかになる。明細書序文中に挙げられた特徴、および複数の特徴の組合せの利点は単に例示的なものであり、代替的又は累積的に効果を表してもよく、その際、これらの利点が本発明による実施形態によって必ずしも達成される必要はない。これによって、添付の請求項の主題が変更されることなく、出願時の出願書類および特許の開示内容に関しては次の通りである：さらなる特徴は、図面（特に複数の構造要素の図示された形状および相対寸法、ならびにそれらの相対配置および作用結合）から読み取れる。本発明の異なる実施形態の特徴、又は異なる請求項の特徴の組合せが同様に、請求項の選択された引用との逸脱も可能であり、当該組み合わせによって示唆される。このことは、別個の図面に示されているか、又はこれらの図面の説明に挙げられた特徴にも関する。これらの特徴は、異なる請求項の特徴と組み合わせることもできる。同様に、特許請求の範囲に記載された本発明の他の実施形態に係る特徴が省略されてもよい。

請求項および明細書に挙げられた特徴は、その数に関して、まさにその数又は挙げられた数よりも大きい数が存在することと解されるべきである。その際に、「少なくとも」という副詞の明示的な使用は必要でない。すなわち、例えば凹部のことが問題である場合、これは、正確に１つの凹部、２つの凹部、又はそれ以上の凹部が存在し得ると解されるべきである。これらの特徴に別の特徴が補足されてもよいし、それぞれの鋸刃をなす特徴だけであってもよい。

請求項に含まれる参照符号は、請求項により保護される対象の範囲を限定するものではない。これらの参照符号は、請求項を容易に理解する目的で用いられるにすぎない。

以下、図に示された好ましい実施例をもとにして本発明を詳しく説明および記載する。

丸鋸刃として形成された新しい鋸刃の第一実施形態例の平面図を示す。 図１の鋸刃の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃の第二実施形態例の平面図を示す。 図３の鋸刃の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃の第三実施形態例の平面図を示す。 図５の鋸刃の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃の第四実施形態例の図６に対応する断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃の第五実施形態例の図６に対応する断面図を示す。 歯支持体の第一実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第二実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第三実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第四実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第五実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第六実施形態例の一部の平面図を示す。 歯支持体の第七実施形態例の一部の平面図を示す。 帯鋸として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の平面図を示す。 帯鋸として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の平面図を示す。 歯の成形のための歯支持体に突起部に差し込みを固定する第一実施形態例の断面図を示す。 歯の成形のための歯支持体に突起部に差し込みを固定する第二実施形態例の断面図を示す。 歯の成形のための歯支持体に突起部に差し込みを固定する第三実施形態例の断面図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態例の平面図を示す。 図２１の歯支持体の詳細図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態例の平面図を示す。 図２３の歯支持体の詳細図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態例の平面図を示す。 図２５の歯支持体の詳細図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態例の平面図を示す。 図２７の歯支持体の詳細図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態の平面図を示す。 図２９の歯支持体の詳細図を示す。 歯支持体のさらなる実施形態の平面図を示す。 図３１の歯支持体の詳細図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の一部の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の一部の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の一部の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の一部の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の断面図を示す。 丸鋸刃として形成された鋸刃のさらなる実施形態例の断面図を示す。

図１は新しい鋸刃１の第一実施形態例の平面図を示す。この場合鋸刃１は丸鋸刃２として形成される。しかし、以下でもさらに説明されるように、それは鋸刃１の別の形状であることもある。

鋸刃１は、複数の歯４が配置された歯支持体３を有する。歯支持体３は好適には金属から成り、本ケースでは環５として形成される。歯支持体３は歯部６、固定部７及び凹部８を有する。示された例では凹部８は鋸刃１の厚さ全体に渡って延びる貫通した開口部９であるため、環５が形成される。

鋸刃１はさらに繊維強化材料から成るベース体１０を有する。ベース体１０は歯支持体３の凹部８を閉鎖する。本例では凹部８は完全に閉鎖され、そのときベース体１０は、歯支持体３の固定部７及び凹部８を見せるため、部分的に除去されて図示されている。鋸刃１の本実施形態では歯支持体３もベース体１０も回転対称に形成されている。

図１でさらによく見ることができるように、固定部７は、ベース体１０及び歯支持体３の固定的接続に役立つ複数の凹所１１を有し、これについてはさらに下記で説明される。鋸刃１の製造の際、歯支持体３は鋸刃１の基体１２の成形のためにベース体１０と、凹部８が閉鎖され、歯支持体３がベース体１０に引張応力をかけるように接続される。そのとき引張応力は、それが鋸刃１の可能な加温のときに初めてではなく、すでに歯支持体３及びベース体１０が同じ温度であるとき（つまり平常の室内温度のときにも）生じるように選択される。この引張応力がどのように実現されるかは、上記ですでに説明されたため、これに関する実施形態を参照されたい。

図２は図１の鋸刃１の断面を示す。そこでは、どのようにベース体１０が歯支持体３の固定部７に両側から接触し、それによって歯支持体３とベース体１０間の確実な接続がなされるかがよくわかる。そのとき繊維強化材料から成るベース体１０は強化繊維及びマトリックス材料を有し、そのとき繊維はスクリムとして、準等方性組織が成形されるようにマトリックス材料中に配置される。この意味で即ち固定部７の一方の側の少なくとも１つのスクリム（好適には複数のスクリム）及び、固定部７のもう一方の側のもう１つのスクリム（好適には複数のスクリム）が、この固定部７及びそれぞれ別のスクリム或いはマトリックスと接続する。それによって、歯支持体３と固定的に接続され、硬化状態で歯支持体３からかかる引張応力を受容することができる繊維が成形される。

図３及び図４は丸鋸刃２として形成される新しい鋸刃１の第二実施形態例を示す。一致する特徴に関しては図１の上述の実施形態を参照されたい。それとは異なり歯支持体３は環５としてではなく、円盤１３として形成される。それに対応して歯支持体３は、貫通した開口部又は孔部ではなく、狭義の凹部として形成される凹部８を有する。この凹部８の中には又もベース体１０が歯支持体３から引張応力をかけられるように配置される。

図５及び図６は丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。歯支持体３は再び円盤１３として形成される。一致する特徴に関しては先行する図についての上述の実施形態を参照されたい。図４、図５の鋸刃１とは異なり歯支持体３に、その中にそれぞれ１つのベース体１０が配置された２つの円環型の凹部８がある。凹部８は又も孔部という意味の貫通はしていない。それらは鋸刃１の反対側にあり、半径方向に間隔を置いて配置されている。

図７は先行する断面図に対応する新しい鋸刃１のさらなる実施形態例の断面図を示す。鋸刃１は又も丸鋸刃２として形成されている。一致する特徴に関しては上述の実施例を参照されたい。図示された例では歯支持体３が再び環５として形成され、貫通する開口部９として形成される凹部８を有する。歯部６と歯支持体３の固定部７間の移行領域には直角の段ではなく円滑な移行が実現される。

図８は、新しい鋸刃１のさらなる実施形態例の先行の断面図に対応する断面図を示す。鋸刃１は又も丸鋸刃２として形成される。一致する特徴に関しては上述の実施形態を参照されたい。図７とは異なり、歯支持体３はここでは異なる高さの２つの段を有するため、固定部７は２つの異なる領域を有する。

図９から図１５は丸鋸刃２として形成される鋸刃１の歯支持体３の異なる実施形態例のそれぞれ一部分を示す。異なる実施形態は凹所１１の形成及び配置によって相違する。図９の実施形態では凹所１１の横断面が円形であり、そのとき凹所１１が異なる直径を有する。図１０の実施形態ではその横断面が同様に円形だが、それは一列のみの凹所１１として設けられる。図１１の実施形態では凹所１１が六角形の横断面を有する。図１２の実施形態では凹所１１の一部が又も閉じた円形であり、凹所１１の他の一部は開口縁凹所１１として形成される。図１３の実施形態では凹所１１の一部が長方形の横断面を有し、凹所１１の他の一部は又も歯部６の端領域に配置され開口縁凹所１１として形成される。この場合凹所１１は図１２とは異なり丸みを帯びず、直線的な部分を有する。図１４の実施形態は端部が閉じた凹所を排除し、その替わりに開口縁凹所１１のみを有する。これはここでは長方形に形成されている。図１５は歯支持体３の実施形態例を示し、そこでは再び図１４の開口縁の長方形凹所１１が使用されるが、これは円形及び長方形の縁部が閉じられた凹所１１と組み合わされている。

図１６は鋸刃１のさらなる実施形態例を示し、そのときこれは帯鋸１４として形成されている。細長く延びる帯鋸１４の一部のみが図示されているのは自明のことである。歯支持体３はそれぞれ１つのベース体１０によって閉鎖される複数の凹部８を有する。構造を明確にするため、ベース体１０は左端に配置された凹部８の中には図示されず、真ん中の凹部８には部分的にのみ図示されている。帯鋸１４がここでは、図１６の右領域に示されているようにも見えることは自明である。凹部８はここで貫通する開口部９として形成される。それはしかし又狭義の貫通しない凹部８でもありうる。ベース体１０の歯支持体３との固定的接続を保証するために、固定部７には又も複数の凹所１１が設けられる。

図１７は帯鋸１４として形成された鋸刃１の類似の実施形態を示し、そのときここでは固定部７の形成が別様に選択されている。固定部７は異なる種類の凹所１１を有する。

図１８は歯支持体３の部分を示す。歯支持体３は、差し込み１６が固定された突起部１５を有する。そのとき突起部１５及び差し込み１６は歯４を成形する。差し込み１６はそのとき特に突起部１５の材料よりも硬質な材料から成る。本ケースでは差し込み１６はピン１７によるピン接続を使って突起部１５と固定的に接続される。

図１９で示される実施形態では、ピン接続の替わりにねじ接続が企図される。ここではねじ１８が設けられ、それはその雄ねじで突起部１５に配置された固定体１９の対応する雌ねじに係合する。この実施形態の場合、ねじ１８が例えば上から差し込み１６に螺嵌される。

図２０では歯支持体３のさらなる実施形態が示され、それには図１９に似た基本的形成が見られるが、ねじ１８は例えば前方から差し込み１６に螺嵌される。

図２１は丸鋸刃２として形成される鋸刃１のさらなる実施形態例の平面図を示す。図２２はそのとき図２１の詳細Ａを示す。同じことが図２３から図３２に適用される。

尚、この実施形態は鋸刃１の上述の実施形態と多くの一致を有するため、上述の実施形態を参照されたい。引き続きこの一致のため、図に全ての符号は記入していない。

これらの図は実質的に歯４の可能な形成をさらに説明する役割をする。歯４のこれらの実施形態は上述の、及び他の図に示された鋸刃１にも適用されることができる。

図２２でよくわかるように、歯支持体３は、それぞれ１つの差し込み１６が固定される突起部１５を有する。差し込み１６は突起部１５の材料よりも硬質な材料から成る。本ケースでは差し込み１６が溶接接続又ははんだ付け接続を使って突起部１５と固定的に接続される。削り屑成形面２０と削り屑スペース２１の間には突出部がある。

図２３及び図２４は図２１及び図２２に似た歯４の実施形態を示し、そのときここでは対照的に削り屑成形面２０が突出部なしで削り屑スペース２１に移行する。

図２５及び図２６はそれぞれ１つの削り屑変形部材２２を備える歯４を有する鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。削り屑変形部材２２は差し込み１６にのみ配置され、突起部１５上には延在しない。この場合差し込み１６は溶接によってそれぞれの突起部１５と固定的に接続される。

図２７及び図２８は、図２６の差し込み１６よりも大きく形成された差し込み１６を有する歯４を示す。この差し込み１６は同様に削り屑変形部材２２を有する。突起部１５への接続面は別様に形成され、接続はここでははんだ付けによって行われる。

図２９及び図３０は、ここではバイメタル鋸刃として形成された鋸刃１の実施形態例を示す。それに相応して、突起部及び差し込みは設けられない。歯４の刃先を有する部分は、歯４のさらに下部に配置された部分或いは歯支持体３よりも硬質な材料から成る。特に歯支持体３は鋼から、歯４の刃先を有する部分は高速度鋼から成る。

図３１及び図３２は歯４のさらなる実施形態例を示す。この場合歯支持体３及び歯４は一体的に形成され、１つの同じ材料から成る。そのとき特に高速度鋼が用いられる。

図３３から図３６は、丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる異なる実施形態及び、特に歯支持体３とベース体１０間の異なる接続ゾーンを示す。ここでは半径方向内側領域の全体が繊維強化材料から成るのではなく、第二環５が設けられる。この第二環５は同様に、歯支持体３がベース体１０に引張応力をかけるようにベース体１０の材料で閉鎖される凹部８を有する。このような方法で即ち特に次のような構造が得られる：鋼から成る内環、繊維強化材料から成る中央盤、及び又も鋼から成る外環。

図３７は丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。この場合歯支持体３は、円周に渡って分布配置された円セグメントのような複数の凹部８を有する。このように歯支持体３はスポークのように形成され、そのときスポークは金属から成り、その延長が丸鋸刃２の中心と交差するように配向される。図示された例では歯支持体３が６つの凹部８を有する。それはしかし３つ又は４つ又は８つまでのそのような凹部８を有することもできる。凹部８は、切断の際に必要な丸鋸刃２の同心度を生じさせるように、丸鋸刃２の円周に渡って分布配置される。

この各凹部８にそれぞれ１つのベース体１０が配置される。ベース体１０は又も歯支持体３によって引張応力をかけられる。そのような丸鋸刃２の質量は実質的に完全に鋼から成る丸鋸刃に比べ低減されている。切断の際の騒音排出量も同様に実質的に低減される。さらにこの繊維強化材料から成るセグメントは非常に良好な減衰特性をもたらす。それによって機械鋸のモータの駆動力に起因する力及び切削力は、繊維強化材料によってではなくスポークのような歯支持体３によって伝達される。

図３８は丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。この場合も又、図３７と比較してまだ半径方向に歯支持体３の部分が凹部８とそこに配置されたベース体１０の間に配置されている。別の言い方をすると、図３７の凹部８がそれぞれ２つの間隔を空けた凹部８の中に分けられた。

図３９は丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。この場合、凹部８の大きさはさらに変化され、円周方向に交互に配置された。

図４０は丸鋸刃２として形成された鋸刃１のさらなる実施形態例を示す。この場合、凹部８及びその中に配置されたベース体１０が円セグメント状ではなく、湾曲状に形成されている。これは半径方向に隣り合う凹部８の間の凹部８の向かい合う境界に関する。

この上述の実施形態により鋸刃１の少質量及び良好な減衰特性が達成される。

１ 鋸刃
２ 丸鋸刃
３ 歯支持体
４ 歯
５ 環
６ 歯部
７ 固定部
８ 凹部
９ 開口部
１０ ベース体
１１ 凹所
１２ 基体
１３ 円盤
１４ 帯鋸
１５ 突起部
１６ 差し込み
１７ ピン
１８ ねじ
１９ 固定体
２０ 削り屑成形面
２１ 削り屑スペース
２２ 削り屑変形部材

Claims (14)

1. 基体（１２）と複数の歯（４）を有する鋸刃（１）の製造方法であって、
   前記基体（１２）は歯支持体（３）とベース体（１０）を有し、
   前記歯支持体（３）は固定部（７）を有し、前記固定部（７）は第１の面と、第２の面と、前記第１の面から前記第２の面へと貫通して延びる複数の凹所（１１）を含み、
   前記歯支持体（３）は所定の大きさの凹部（８）を有し、
   前記ベース体（１０）は繊維強化材料から成り、前記繊維強化材料は強化繊維及びマトリックス材料を有し、そのとき前記繊維は、複数のスクリムとして準等方性組織が成形されるように前記マトリックス材料中に配置され、
   前記複数の歯（４）は前記歯支持体（３）に配置されており、前記歯（４）のそれぞれは突起部（１５）と刃先を有する差し込み（１６）を有し、前記差し込み（１６）は高速度鋼または超硬合金からなり、
   前記鋸刃（１）の製造方法は、
   溶接によって前記差し込み（１６）を前記突起部（１５）に接続するステップと、
   前記歯支持体（３）の前記凹部（８）の大きさを縮小するステップと、
   前記固定部（７）の前記第１の面にいくつかの前記スクリムを設置し、前記固定部（７）の前記第２の面に他のいくつかの前記スクリムを設置すると共に、当該スクリムの間に前記固定部（７）が配置され、当該スクリムが前記凹所（１１）を介して互いに接続されるように当該凹所（１１）を通って前記スクリムを接続することにより、前記凹部（８）が閉鎖され、前記歯支持体（３）及び前記ベース体（１０）が同じ温度のとき、前記歯支持体（３）が前記ベース体（１０）に引張応力をかけるように、前記歯支持体（３）を前記基体（１２）の成形のために前記ベース体（１０）と接続するステップを有する、鋸刃（１）の製造方法。
2. ベース体（１０）と歯支持体（３）間の温度差を得るための熱処理によって、前記凹部（８）の大きさが縮小されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記歯支持体（３）が冷延伸されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記歯支持体（３）が−５℃以下の温度に達するように冷却されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記歯支持体（３）が約−１０℃と−２０℃の間の温度に達するように冷却されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 凹部（８）の大きさの縮小が前記歯支持体（３）の加圧によってもたらされることを特徴とする請求項１〜５の少なくとも何れか１項に記載の方法。
7. 前記歯支持体（３）は約０．０１ｍｍから０．０５ｍｍの間で圧縮されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記強化繊維が金属繊維、炭素繊維又はプラスチック繊維であり、且つ、前記マトリックス材料がプラスチック、セラミック又は金属を有することを特徴とする請求項１〜７の少なくとも何れか１項に記載の方法。
9. 前記鋸刃（１）が丸鋸刃（２）として形成され、前記歯支持体（３）が環（５）として形成され、前記環（５）の直径が縮小され、及び前記環（５）が前記ベース体（１０）に半径方向に引張応力をかけることを特徴とする請求項１〜８の少なくとも何れか１項に記載の方法。
10. 前記鋸刃（１）が帯鋸（１４）として形成され、前記歯支持体（３）が細長く形成されることを特徴とする請求項１〜８の少なくとも何れか１項に記載の方法。
11. 基体（１２）と複数の歯（４）を有する鋸刃（１）であって、
    前記基体（１２）は歯支持体（３）とベース体（１０）を有し、
    前記歯支持体（３）は固定部（７）を有し、前記固定部（７）は第１の面と、第２の面と、前記第１の面から前記第２の面へと貫通して延びる複数の凹所（１１）を含み、
    前記歯支持体（３）は所定の大きさの凹部（８）を有し、
    前記ベース体（１０）は繊維強化材料から成り、前記繊維強化材料は強化繊維及びマトリックス材料を有し、そのとき前記繊維は、複数のスクリムとして準等方性組織が成形されるように前記マトリックス材料中に配置され、
    前記ベース体（１０）は、前記固定部（７）の前記第１の面にいくつかの前記スクリムが設置され、前記固定部（７）の前記第２の面に他のいくつかの前記スクリムが設置されると共に、前記固定部（７）が当該スクリムの間に配置され、当該スクリムが前記凹所（１１）を介して互いに接続されるように当該凹所（１１）を通って前記スクリムが接続されることにより、前記凹部（８）が閉鎖され、前記歯支持体（３）及び前記ベース体（１０）が同じ温度のときに、前記歯支持体（３）が前記ベース体（１０）に引張応力をかけるように前記鋸刃（１）の前記基体（１２）を成形するために、前記歯支持体（３）の前記凹部（８）の大きさが縮小されるように前記歯支持体（３）に接続され、
    前記複数の歯（４）は前記歯支持体（３）に配置されており、前記歯（４）のそれぞれは突起部（１５）と刃先を有する差し込み（１６）を有し、前記差し込み（１６）は高速度鋼または超硬合金からなり、当該差し込み（１６）は溶接によって前記突起部（１５）に接続される、鋸刃（１）。
12. 前記歯支持体（３）が複数の凹部（８）及びその間に成形された金属から成るスポークを有し、そのとき前記凹部（８）がそれぞれ前記繊維強化材料によって閉鎖されていることを特徴とする請求項１１に記載の鋸刃（１）。
13. 帯鋸（１４）と２つの車輪を有する帯鋸機であって、
    前記帯鋸（１４）は細長い歯支持体（３）と、複数の歯（４）と、ベース体（１０）を有し、
    前記歯支持体（３）は凹部（８）を有し、
    前記歯支持体（３）は固定部（７）を有し、前記固定部（７）は第１の面と、第２の面と、前記第１の面から前記第２の面へと貫通して延びる複数の凹所（１１）を含み、
    前記複数の歯（４）は前記歯支持体（３）に配置されており、前記歯（４）のそれぞれは突起部（１５）と刃先を有する差し込み（１６）を有し、前記差し込み（１６）は高速度鋼または超硬合金からなり、当該差し込み（１６）は溶接によって前記突起部（１５）に接続され、
    前記ベース体（１０）は繊維強化材料から成り、前記繊維強化材料は強化繊維及びマトリックス材料を有し、そのとき前記繊維は、複数のスクリムとして準等方性組織が成形されるように前記マトリックス材料中に配置され、
    前記ベース体（１０）は、前記固定部（７）の前記第１の面にいくつかの前記スクリムが設置され、前記固定部（７）の前記第２の面に他のいくつかの前記スクリムが設置されると共に、前記固定部（７）が当該スクリムの間に配置され、当該スクリムが前記凹所（１１）を介して互いに接続されるように当該凹所（１１）を通って前記スクリムが接続されることにより、前記凹部（８）が閉鎖され、前記帯鋸（１４）の基体（１２）が成形されるように前記歯支持体（３）に接続され、
    前記２つの車輪は互いに間隔をおいて配置され、
    前記２つの車輪間の間隔は、前記帯鋸（１４）の前記歯支持体（３）及び前記ベース体（１０）が同じ温度のとき、前記歯支持体（３）が前記ベース体（１０）に引張応力をかけるように調節可能に形成され、
    前記２つの車輪は、前記帯鋸（１４）を案内し、回転駆動する、帯鋸機。
14. 細長い歯支持体（３）と、複数の歯（４）と、ベース体（１０）を有する、請求項１３に記載の帯鋸機に挿設されて使用される帯鋸（１４）であって、
    前記歯支持体（３）は凹部（８）を有し、
    前記歯支持体（３）は固定部（７）を有し、前記固定部（７）は第１の面と、第２の面と、前記第１の面から前記第２の面へと貫通して延びる複数の凹所（１１）を含み、
    前記複数の歯（４）は前記歯支持体（３）に配置されており、前記歯（４）のそれぞれは突起部（１５）と刃先を有する差し込み（１６）を有し、前記差し込み（１６）は高速度鋼または超硬合金からなり、当該差し込み（１６）は溶接によって前記突起部（１５）に接続され、
    前記ベース体（１０）は繊維強化材料から成り、前記繊維強化材料は強化繊維及びマトリックス材料を有し、そのとき前記繊維は、複数のスクリムとして準等方性組織が成形されるように前記マトリックス材料中に配置され、
    前記ベース体（１０）は、前記固定部（７）の前記第１の面にいくつかの前記スクリムが設置され、前記固定部（７）の前記第２の面に他のいくつかの前記スクリムが設置されると共に、前記固定部（７）が当該スクリムの間に配置され、当該スクリムが前記凹所（１１）を介して互いに接続されるように当該凹所（１１）を通って前記スクリムが接続されることにより、前記凹部（８）が閉鎖され、前記帯鋸（１４）の基体（１２）が成形されるように前記歯支持体（３）に接続される、帯鋸（１４）。

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