WO2013156304A1

WO2013156304A1 - Trennwerkzeug, insbesondere sägeblatt, für eine werkzeugmaschine

Info

Publication number: WO2013156304A1
Application number: PCT/EP2013/056994
Authority: WO
Inventors: Urs Karlen; Josef Abgottspon; Milan Bozic
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-10-24
Also published as: DE102012206248A1

Abstract

Ein Trennwerkzeug, insbesondere Sägeblatt (1), für eine Werkzeugmaschine weist ein Stammblatt (2) auf, das Träger einer Schneidkante (3) ist. In das Stammblatt sind mindestens zwei Zonen unterschiedlicher Härte eingebracht,

Description

Beschreibung

Titel

Trennwerkzeug, insbesondere Sägeblatt, für eine Werkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Trennwerkzeug, insbesondere Sägeblatt, für eine Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .

Stand der Technik In der WO 01/91962 A1 wird ein Sägeblatt für eine Werkzeugmaschine beschrieben, das als ein Verbundwerkzeug mit einem metallischen Stammblatt ausgeführt ist, welches Träger einer Schneidkante mit Schneidzähnen ist. Um die Gebrauchseigenschaften des Sägeblattes zu verbessern, besteht das Stammteil aus einem anderen Material als die Schneidezähne. Hierdurch soll im Bereich des Stammteils eine erhöhte Elastizität, Zähigkeit und Bruchsicherheit sichergestellt werden, wohingegen die Sägezähne eine erhöhte Materialhärte, Abriebfestigkeit und Verschleißwiderstand aufweisen. Das Stammblatt besteht aus einem zähfesten Eisenbasis-Werkstoff, die Sägezähne aus einer Eisen- Kobalt-Wolframlegierung.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen ein Sägeblatt für eine Werkzeugmaschine so auszubilden, dass über einen langen Betriebszeitraum eine präzise Werkstückbearbeitung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sägeblatt für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, wobei das Sägeblatt entweder als ein Drehoszillationssägeblatt wie zum Beispiel ein Tauchsägeblatt ausgebildet ist oder als ein Stich- bzw. Säbelsägeblatt, das eine oszillierende, translatorische Hubbewegung ausführt. Bei Drehoszillationssägeblättern kommen

gegebenenfalls auch Kreissägeblätter oder Lochsägen in Betracht.

Das Sägeblatt weist ein Stamm- bzw. Trägerblatt auf und eine an das

Stammblatt angrenzende Schneidkante, welche vorzugsweise mit

Schneidzähnen versehen ist. Das Stammblatt ist in zumindest zwei Zonen unterschiedlicher Härte unterteilt, wodurch die im Betrieb auftretenden

Schwingungen im Sägeblatt reduziert werden. Hierdurch erhöht sich zum einen die Standzeit, zum andern verbessert sich die Bedienfreundlichkeit, da durch die Reduzierung der Schwingungsamplituden die Bedienperson weniger belastet wird und dementsprechend länger arbeiten kann. Außerdem kann aufgrund der geringeren Schwingungen in dem Sägeblatt die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden. Zugleich verbessert sich die Präzision bei der Werkstückbearbeitung.

Die Schneidkante mit den Schneidzähnen kann grundsätzlich einteilig mit dem Stammblatt ausgebildet sein und somit auch aus dem gleichen Grundmaterial wie das Stammblatt bestehen. Gleichwohl ist es aber auch möglich, die

Schneidkante an einer Schneidleiste anzuordnen, welche separat vom

Stammblatt ausgebildet, jedoch mit dem Stammblatt verbunden ist,

beispielsweise mit diesem verschweißt ist. Die Schneidleiste kann

gegebenenfalls aus einem anderen Material bestehen als das Stammblatt, insbesondere einem härteren Material.

Insbesondere im Zusammenhang mit Drehoszillationssägeblättern,

Kreissägeblättern oder Lochssägen aber auch in Verbindung mit

Linearsägeblättern, wie Stich- oder Säbelsägeblättern, wird die Erfindung nicht durch das Vorsehen von Schneidzähnen an der Schneidkante beschränkt.

Vielmehr kann die Erfindung ebenso vorteilhaft an Sägeblättern eingesetzt werden, deren Schneidkante und/oder mindestens eine an die Schneidkante angrenzende Flanke mit Schneid- und/oder Abrasionskörpern besetzt ist oder zusätzlich zu den Schneidzähnen an der Schneidkante und/oder mindestens eine an die Schneidkante angrenzende Flanke mit Schneid- und/oder

Abrasionskörpern versehen ist. Unter einem Schneid- und/oder Abrasionskörper wird dabei insbesondere ein Körper mit mindestens einer schneidend und/oder schleifend wirkenden Kante verstanden. Die Schneid- und/oder Abrasionskörper können dazu entweder wohldefinierte Formen (z.B. keramische

Mikroschneidplatten oder -körper) als auch im Wesentlichen Undefinierte Formen (z.B. gemahlene Schleifkörner) aufweisen. Weiters können

die Schneid- und/oder Abrasionskörper dabei beispielsweise zumindest teilweise aus keramischen, hartmetallischen und/oder harten mineralischen Materialien, vorzugsweise Korund oder korundhaltige Keramiken, Siliziumkarbid, andere Karbide, und/oder Diamant bestehen. Die Schneid- und/oder Abrasionskörper werden dabei entweder geordnet oder aber auch ungeordnet auf der

Schneidkante und/oder auf mindestens einer an die Schneidkante angrenzenden Flanke angebracht. Vorzugsweise werden die Schneid- und/oder

Abrasionskörper dabei aufgeklebt, aufgelötet und/oder ausgeschweißt. Derartige erfindungsgemäße Sägeblätter werden dabei aus allgemeiner als

Trennwerkzeuge bezeichnet. Wenn im folgenden von Sägeblättern gesprochen wird, ist dabei vorzugsweise immer diese allgemeine Definition zu verstehen, insbesondere schließt die Betrachtung von Schneidkante immer eine Ausführung mit Schneidzähnen und/oder Schneid- und/oder Abrasionskörpern ein.

Es kommen verschiedene Möglichkeiten in Betracht, Zonen unterschiedlicher Härte innerhalb des Stammblatts zu erzeugen. Zweckmäßigerweise besteht das Stammblatt aus einem Grundmaterial, welches für die Generierung der Zonen unterschiedlicher Härte einer thermischen oder chemischen Behandlung unterzogen wird. Des Weiteren ist es möglich, in das Grundmaterial des

Stammblattes ein Zweitmaterial einzubringen, beispielsweise einen kleineren Abschnitt eines zusätzlichen Werkstoffes auf das Stammblatt aufzubringen oder einzulegen und mit diesem zu verbinden, um wie gewünscht Zonen

unterschiedlicher Härte zu erzeugen. In Betracht kommen auch

Legierungszusammensetzungen. Des Weiteren ist es möglich, dass das

Stammblatt selbst aus verschiedenen Zonen mit unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt ist, beispielsweise aus zwei oder mehreren Bändern aus verschiedenen Materialien, die in geeigneter Weise wie zum Beispiel

Verschweißen miteinander verbunden sind. Schließlich ist auch eine

Kombination unterschiedlicher Methoden zur Erzeugung lokaler Härtezonen im Stammblatt möglich. Bei der thermischen bzw. chemischen Behandlung des Stammblattes werden nur definierte Zonen innerhalb des Stammblatts thermisch bzw. chemisch behandelt, um in diesen Zonen eine Änderung der Härte zu erreichen, insbesondere eine größere Härte als in den umliegenden, nicht behandelten Bereichen des

Stammblattes. Bei der chemischen Behandlung können die lokalen Zonen beispielsweise beschichtet oder geätzt werden, bei der thermischen Behandlung werden die behandelten Zonen lokal erhitzt, um durch eine Änderung der Materialstruktur eine Änderung in der Härte zu bewirken. Es kann zweckmäßig sein, ein definiertes geometrisches Muster mit Zonen unterschiedlicher Härte, insbesondere größerer Härte, gegebenenfalls auch kleinerer Härte in das Stammblatt einzubringen, vorzugsweise in Form von einem oder mehreren Härtestreifen, in welchen das Material des Stammblattes eine größere Härte als in den umliegenden Bereichen aufweist. Die Härtestreifen verlaufen im Stammblatt vorzugsweise geradlinig, gegebenenfalls kommt auch eine gekrümmte Ausführung der Härtestreifen in Betracht. Möglich ist sowohl ein einzelner Härtestreifen als auch mehrere Härtestreifen, die jeweils in eine oder in beide Seitenflächen des Stammblattes eingebracht sind. Bei

gegenüberliegenden Härtestreifen auf unterschiedlichen Seiten des

Stammblattes können die Härtestreifen in einem zueinander symmetrischen

Muster oder gegebenenfalls auch in einem asymmetrischen Muster eingebracht sein. Des Weiteren ist sowohl ein Härtestreifen in Form einer durchgehenden Linie, jedoch zusammengesetzt aus einzelnen geradlinigen oder gebogenen Abschnitten möglich als auch ein geometrisches Muster aus mehreren

Härtestreifen, die sich schneiden, kreuzen, verzweigen oder parallel zueinander angeordnet sind. Die Härtestreifen weisen eine verhältnismäßig geringe Breite auf, bezogen auf die Gesamtbreite des Stammblattes, die jedoch ausreichend groß ist, um eine signifikante Härteänderung in dem Härtestreifen gegenüber den umliegenden, nicht behandelten Bereichen zu erreichen. Die Breite der

Härtestreifen liegt beispielsweise bei 1 mm, 2 mm oder 3 mm.

Der oder die Härtestreifen erstrecken sich vorteilhafterweise zwischen zwei Stellen, die im Stammblatt bei der Werkstückbearbeitung hohen Belastungen ausgesetzt sind. Beispielsweise kann ein Härtestreifen zwei diagonal

gegenüberliegende Stellen des Stammblattes miteinander verbinden, zum

Beispiel ausgehend vom Befestigungsschaft in Richtung Spitze im Falle eines Stich- bzw. Säbelsägeblattes. Des Weiteren ist auch ein zickzackförmiger Härtestreifen, welcher sich aus einzelnen, geradlinigen Abschnitten

zusammensetzt, möglich. Außerdem können mehrere Härtestreifen zu einem umlaufenden Streifen ausgebildet sein, beispielsweise einem dreieck- oder rechteckförmigen Härtestreifen oder einem sonstigen, polygonal geformten Härtestreifen. Gegebenenfalls kommt auch eine Kombination verschiedener geometrischer Muster von Härtestreifen in Betracht.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht ein Stich- bzw. Säbelsägeblatt, das ein Stammblatt mit einer Schneidkante mit Schneidzähnen aufweist, wobei das Stammblatt in Zonen unterschiedlicher Härte unterteilt ist,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stich- bzw. Säbelsägeblatts mit zwei diagonal verlaufenden Härtestreifen, die in das Stammblatt eingebracht sind und Zonen höherer Härte darstellen,

Fig. 3 ein Stich- bzw. Säbelsägeblatt mit einem zickzackförmig verlaufenden, in das Stammblatt eingebrachten Härtestreifen,

Fig. 4 ein weiteres Stich- bzw. Säbelsägeblatt mit einem rechteckförmig

umlaufenden Härtestreifen,

Fig. 5 ein Tauchsägeblatt, dessen Stammblatt Zonen unterschiedlicher Härte aufweist,

Fig. 6 ein Tauchsägeblatt in weiterer Ausführung mit zwei kreuzförmig

angeordneten Härtestreifen,

Fig. 7 ein Tauchsägeblatt mit einem rechteckförmig umlaufenden Härtestreifen im Bereich des Stammblattes.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf ein Sägeblatt für eine Werkzeugmaschine mit translatorischer, oszillierender bzw. hin- und hergehender Arbeitsbewegung. Bei der Werkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um eine Handwerkzeugmaschine, vorzugsweise um eine Stichbzw. Säbelsäge. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 bis 7 handelt es sich dagegen um ein Drehoszillationssägeblatt in Form eines

Tauchsägeblatts, das eine oszillierende Drehbewegung als Arbeitsbewegung ausführt.

Das Sägeblatt 1 gemäß Fig. 1 weist ein Stammblatt 2 auf, das Träger einer Schneidleiste ist, die eine Schneidkante 3 mit Schneidzähnen bildet. Das

Stammblatt 2 und die geradlinig ausgeführte Schneidkante 3 sind

zweckmäßigerweise einteilig ausgebildet, wobei gegebenenfalls auch eine zweiteilige Ausführung in Betracht kommt, bei der die Schneidleiste mit dem Stammblatt beispielsweise durch Verschweißen verbunden ist. Das Stammblatt 2 erstreckt sich in Achsrichtung - parallel zur Schneidkante 3 - zwischen einem hinteren Befestigungsschaft 4, über den das Sägeblatt 1 in einer Aufnahme der Werkzeugmaschine befestigt wird, und der vorne liegenden Spitze 5.

Das Stammblatt 2 weist zwei Zonen unterschiedlicher Härte auf, die mit strichlierter Linie voneinander getrennt sind und sich parallel zur Schneidkante 3 erstrecken. Die Schneidkante 3 mit den Schneidzähnen bildet eine weitere Zone, deren Härtegrad sich von dem unmittelbar anschließenden Bereich des

Stammblattes unterscheiden kann. Vorteilhafterweise ist die mittlere Zone des Stammblattes 2, die zwischen der Schneidkante 3 und dem Rücken des

Stammblattes liegt, aus einem Material gefertigt, das Schwingungsreduzierend wirkt und beispielsweise eine höhere Elastizität aufweist. Die Breite dieses mittleren Bereiches - orthogonal zur Längsachse des Sägeblatts 1 gesehen - ist signifikant größer als die Breite der Schneidkante 3 mit den Schneidzähnen sowie größer als der dem Rücken des Sägeblatts benachbarte Bereich am Stammblatt. Der sich bis zum Rücken erstreckende Bereich kann eine größere Härte als der mittlere Bereich im Stammblatt aufweisen.

Sowohl die zwei Bereiche des Stammblattes selbst als auch die Schneidkante mit den Schneidzähnen können jeweils aus unterschiedlichen Materialien bestehen und in geeigneter Weise miteinander verbunden sein. Möglich sind auch einteilige Ausführungen, wobei in diesem Fall die Zonen unterschiedlicher Härte durch eine nachträgliche Behandlung erzeugt werden, beispielsweise durch das Aufbringen einer Beschichtung, Ätzen oder durch thermische

Behandlungen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind in mindestens eine Seitenfläche zwei geradlinige Härtestreifen 6a, 6b in das Stammblatt 2 eingebracht. Die beiden Härtestreifen 6a, 6b weisen eine verhältnismäßig geringe Breite auf, die beispielsweise bei einem oder zwei Millimetern liegt. Die Härtestreifen 6a, 6b schneiden sich und verlaufen jeweils diagonal zwischen einem unteren, der Schneidkante 3 benachbarten Punkt bzw. einem oberen, dem Rücken benachbarten Punkt im Übergang zwischen dem Befestigungsschaft 4 zum Stammblatt 4 und jeweils einem oberen bzw. unterem Punkt benachbart zur vorne liegenden Spitze 5. Das Stammblatt 2 und die Schneidkante 3 sind einstückig ausgebildet und bestehen somit aus dem gleichen Material. Die Härtestreifen 6a, 6b sind nachträglich in eine oder in beide Seitenflächen des Stammblattes auf thermischem oder chemischem Wege eingebracht.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein zickzackförmig verlaufender Härtestreifen 6 in das Stammblatt 2 eingebracht, wobei der Härtestreifen 6 sich aus einzelnen, geradlinigen Abschnitten zusammensetzt, die jeweils in das Stammblatt 2 eingebracht sind und sich zwischen der Schneidkante 3 und dem gegenüberliegenden Rücken des Stammblattes 2 erstrecken. Der Härtestreifen 6 verläuft in Achsrichtung zwischen dem Befestigungsschaft und dem vorderen, der Spitze 5 benachbarten Bereich der Schneidkante mit Sägezähnen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der Härtestreifen 6 rechteckförmig umlaufend ausgebildet und weist zwei lange Achsabschnitte auf, die jeweils benachbart zur Schneidkante 3 bzw. dem Rücken des Stammblattes benachbart sind und außerdem zwei kurze Abschnitte, die orthogonal zur Längserstreckung des Sägeblatts verlaufen und die beiden langen Achsabschnitte stirnseitig miteinander verbinden. Die kurzen, orthogonal zur Längsachse verlaufenden Abschnitte befinden sich benachbart zum Befestigungsschaft 4 bzw. im vorderen Teil des Stammblattes in dem der Spitze 5 benachbarten Bereich. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 zeigt ein Sägeblatt 1 , das als

Tauchsägeblatt ausgeführt ist und für eine Werkzeugmaschine mit

Drehoszillationsantrieb eingesetzt wird. Das Sägeblatt 1 weist ein Halterungsteil 7 mit einer darin eingebrachten Befestigungsausnehmung 8 auf, die zur

Aufnahme einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine dient. Konzentrisch um die Befestigungsausnehmung 8 gruppieren sich Rastöffnungen im Halterungsteil 7. Mit dem Halterungsteil 7 ist über einen Verbindungsabschnitt mit dem

Stammblatt 2 verbunden, das rechteckförmig bzw. leicht trapezförmig

ausgebildet ist. An der dem Halterungsteil 7 abgewandten Seite befindet sich am Stammblatt 2 die geradlinig oder leicht gebogen ausgeführte Schneidkante 3 mit Schneidzähnen.

Das Stammblatt 2 ist in zwei Zonen unterschiedlicher Härte unterteilt, wobei die Zonen von der gestrichelten Linie separiert sind, die parallel zur Schneidkante 3 verläuft. So kann es zum Beispiel zweckmäßig sein, die unmittelbar an die Schneidkante 3 angrenzende Zone im Stammblatt 2 mit größerer Härte auszuführen als die Zone im Stammblatt 2, die dem Halterungsteil 7 benachbart ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist das Sägeblatt 1 ebenfalls als

Tauchsägeblatt ausgeführt und weist zwei geradlinig ausgebildete, diagonal verlaufende und sich kreuzende Härtestreifen 6a, 6b auf, die in das Stammblatt 2 eingebracht sind und gegenüber dem Grundmaterial des Stammblattes 2 eine größere Härte besitzen. Wie bei den zuvor genannten Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2 bis 4 können die Härtestreifen 6a, 6b auf chemischem oder thermischem Wege erzeugt werden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 weist das Stammblatt 2 des

Tauchsägeblattes 1 einen rechteckförmig umlaufenden Härtestreifen 6 auf, der mit geringem Abstand zu den Seitenbereichen bzw. Seitenkanten des

Stammblattes 2 eingebracht ist.

Claims

Ansprüche

1 . Trennwerkzeug, insbesondere Sägeblatt, für eine Werkzeugmaschine,

insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem Stammblatt (2), das Träger einer Schneidkante (3) ist, mit Zonen unterschiedlicher Härte, dadurch gekennzeichnet, dass das Stammblatt (2) mindestens zwei Zonen unterschiedlicher Härte aufweist.

2. Trennwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen unterschiedlicher Härte im Stammblatt (2) aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.

3. Trennwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen unterschiedlicher Härte im Stammblatt (2) aus chemisch

unterschiedlich behandelten Abschnitten bestehen.

4. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen unterschiedlicher Härte im Stammblatt (2) aus thermisch unterschiedlich behandelten Abschnitten bestehen.

5. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zonen unterschiedlicher Härte im Stammblatt (2) entlang eines geometrisch definierten Musters verteilt sind.

6. Trennwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster eine oder mehrere Härtestreifen (6) aufweist, in denen das Material eine größere Härte als in den umgebenden Bereichen aufweist.

7. Trennwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens ein Härtestreifen (6) geradlinig ausgebildet ist.

8. Trennwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Härtestreifen (6) Stellen mit hoher Belastung miteinander verbindet.

9. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Härtestreifen (6) diagonal durch das Stammblatt (2) verläuft.

10. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Härtestreifen (6) zickzackförmig in das Stammblatt (2) eingebracht ist.

1 1 . Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, dass der Härtestreifen (6) rechteckförmig ausgebildet ist.

12. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch eine Ausführung als Drehoszillationssägeblatt.

13. Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch eine Ausführung als Stich- bzw. Säbelsägeblatt.

14. Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine mit einem

Trennwerkzeug, insbesondere Sägeblatt (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.