DE19647561A1 - Sägeblatt, insbesondere Schmelzsägeblatt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sägeblatt, insbesondere ein Schmelzsägeblatt in der Form eines Kreissägeblattes, mit dem das Trennen des Werkstoffes bzw. des Schneidgutes infolge der Erwärmung der Eingriffzone durch Reibung bis hin zu deren Aufschmelzen und dem Wegführen der aufgeschmolzenen Materialteile vorgenommen wird.

Bei diesem Arbeitsverfahren, welches in der Fachwelt unter verschiedenen Bezeichnungen, wie Schmelztrennen, Schmelzsägen, Schnelltrennen, Schmelzreiben u. a. bekannt geworden ist, finden derart hohe Arbeits- bzw. Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubdrücke Anwendung, daß der Werkstoff an der Kontaktstelle mit dem Werkzeug durch Reibung in sehr kurzer Zeit bis zur Schmelztemperatur erhitzt und aus der Schnittfuge geschleudert wird. Das setzt die Bereitstellung entsprechend gestalteter leistungsfähiger Werkzeuge voraus, da hiervon nicht nur die Schnittleistung sondern in bedeutendem Umfang auch die Schnittgüte und die Ober­ flächenbeschaffenheit hinsichtlich ihrer Rauheit, Gratbildung und Randaufhärtung an den Trennflächen des Schneidgutes abhängig ist.

So ist es beispielsweise zum Zwecke der Erreichung hoher Schnittleistungen bekannt, neben einer Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit die Arbeits- und Kontaktfläche der Sägeblätter aufzurauhen, ggfs. mit Kerben oder mit Zähnen zu versehen, um auch unter gleichzeitiger Anwendung größerer Drücke und Vorschubwerte verbesserte Reibeffekte und damit einen größeren Materialaustrag zu erzielen. Ebenso ist es schon versucht worden, beim Aufrauhen der Sägeblätter den Scheibenrand gegenüber der Blattdicke bei­ spielsweise durch Aufstauchen zu verbreitern, um ein besseres Freischneiden des Werkzeuges zu erreichen. Zu den ebenso bekannten Maßnahmen, die Schneidwirkung solcher Sägeblätter zu erhöhen, gehört die treffende Auswahl der Schneidwerkstoffe und insbesondere auch die Ausbildung der Zahn­ formen.

Die bisher beim Arbeiten mit schnellumlaufenden, scheibenförmigen Trennwerkzeugen und Schmelzsägen gemachten Erfahrungen führen insgesamt zu der Erkenntnis, daß dieses Arbeitsverfahren neben seinen Vorzügen der Wirtschaftlichkeit insofern noch Mängel und Reserven aufweist, als die Schnittleistung und die Standmengenleistung, abgesehen von der nachteiligen Gratbildung an den Schnittflächen, noch nicht befriedigt. Daneben bleibt vor allem auch die Anwendung optimaler Vorschubbereiche und Vorschubkräfte bei den unterschiedlichen Werkstoffen des Schneidgutes sowie die erreichbare spezifische Standzeit der Schmelzsägeblätter verbesserungsbedürftig.

Diese allgemeinen Zielstellungen zur konstruktiven Vervollkommnung der Werkzeuge und zur technologischen Verbesserung der Prozeßführung beim Schmelzsägen bilden die technische Basis für die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Danach besteht die Aufgabe der Erfindung darin, für das Schmelzsägen von Rohprofilen in kaltem Zustand aber auch für das Schmelzsägen mit warmer Trennstelle, wie das im Stahl- und Walzwerksbetrieb vorherrschend ist, einen Werkzeugtyp zu entwickeln, der am Stand der Technik gemessen, bei vielseitigerer Anwendungsmöglichkeit ein verbessertes Leistungsverhalten besitzt und mit relativ einfachen technologischen Mitteln und damit kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Schmelzsägeblatt gelöst, wie es in seiner funktionellen Beschaffenheit in den zugehörigen Patentansprüchen näher dargestellt und charakterisiert ist. Weitere, als zweckdienlich bewährte Ausgestaltungen der Werkzeugkonstruktion sind in den Patentunteran­ sprüchen aufgeführt worden.

Die mit einem erfindungsgemaß ausgeführten Schmelzsägeblatt durchge­ führten Schnittversuche an Rohprofilen haben die an die erfindungsbezogene Aufgabe gestellten Erwartungen erfüllt und damit die Richtigkeit des dahin­ gehenden Entwicklungsergebnisses in der Praxis bestätigt.

Das betrifft sowohl die Schneid- bzw. Trennleistung des Sägeblattes an sich als auch jene Eigenschaften, die für einen wirtschaftlichen Einsatz dieser Werkzeugart mitbestimmend sind. Hier sollen vor allem die wirkungsvollere Wegleitung der Reibungswärme nach dem Zahnfaß hin, die bessere, sich freischneidende Zahnform, die größere Stabilität durch die möglich gewordene Verstärkung des Zahnfußes und die ebenfalls dadurch verringerte Rißbildung die ihnen zukommende Erwähnung finden.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmelzsägeblattgestaltung wird an Hand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die stilisierte Darstellung der Verzahnung des Schmelzsäge­ blattes in der Form eines Kreissägeblattes mit auf die Zahnbrust aufgebrachter Hartstoffbeschichtung bzw. Hartstoffpanzerung in zwei Ausführungsvarianten, wobei die eine Variante in Fig. 1 am links stehenden Zahn dargestellt, vorsieht, die Hartstoffbeschich­ tung auf die Fläche der Zahnbrust unmittelbar aufzutragen, während die andere, bevorzugte Variante, in Fig. 1 am mittig stehenden Zahn dargestellt, vorsieht, die Hartstoffbeschich­ tung in eine an der Zahnbrust angebrachte Ausnehmung einzu­ bringen und bis zum Zahnfuß hin auszuführen;

Fig. 2 die stilisierte Draufsicht auf die Verzahnung des Schmelzsäge­ blattes mit der axialen, in Arbeitsrichtung erfolgten Zahnhinter­ arbeitung;

Fig. 3 die Ansicht auf die Zahnbrust eines Zahnes des Schmelzsäge­ blattes mit der Darstellung der radialen Freiarbeitung des Zahnes.

Der in den Zeichnungsbildern dargestellte verzahnte Bereich eines Schmelzsägeblattes ist durch Konstruktionsmerkmale geprägt, die zunächst die Form der Zähne betrifft. Es hat sich gezeigt, daß die symmetrische Zahnform mit negativem Spanwinkel sowohl gute Spanungsbedingungen schafft als auch im Zahngrund ausreichend stabil beschaffen ist, um jeglichen, hier wirkenden, mechanischen und thermischen Belastungen standzuhalten.

Von besonderer Vorteilswirkung zeigt sich die erfindungsgemäße, in Fig. 1 ersichtliche Bestückung bzw. Panzerung der Zähne mit Hartstofflegierungen. Vornehmlich der Typ Co-Cr-W-C Stellite, die vor allem Bau- bzw. Funktions­ teile gegen abrasiven Verschleiß und vor den Auswirkungen der Arbeitshitze in hervorragender Weise zu schützen vermögen, soll im vorliegenden Falle Anwendung finden. Gleichsam und von nicht geringer Vorteilswirkung ist dabei die nach Merkmalen der Erfindung in Vorschlag gebrachte Geometrie der aufgepanzerten Zahnform, die nach Fig. 2 in axialer und wie Fig. 3 zeigt auch in radialer Richtung einen in der Bearbeitungsrichtung hinter- bzw. freigearbeiteten Zahn darstellt. Diese Hinter- bzw. Freiarbeitung wird während des Aufschweißvorganges, welcher vorzugsweise durch Plasmaauf­ tragsschweißen erfolgt, vorgenommen. Er kann außerdem durch ein gesondertes Nacharbeiten, nämlich durch Schleifen der Zahnwirkflächen erfolgen.

Bei diesem als bevorzugt geltenden Ausführungsbeispiel sind die Sägezähne 1 ihrer in Arbeitsrichtung "A" liegenden Zahnbrust 2 mit einer Hartstofflegie­ rung beschichtet. Die eine Ausführungsvariante nach Fig. 1 sieht dabei vor, die Hartstoffschicht 3 unmittelbar auf die Zahnbrust 2 aufzutragen, während die zweite, am mittig stehenden Zahn veranschaulicht, vorsieht, die Hartstoff­ schicht 3 bzw. Panzerung in eine an der Zahnbrust 2 angearbeitete Ausneh­ mung 4 durch Auftragsschweißung einzubringen. Dieses durch Feststoff oder Metallpulver erfolgende Plasmaauftragsschweißen der Hartstoffschicht 3 erfolgt dabei derart, daß am seitlichen Rand der Zahnbrust 2 eine wulstartige Verdickung durch den Schweißwerkstoff entsteht. Auf diese Weise wird die Möglichkeit geschaffen, den Sägezahn 1 sowohl entgegen der Arbeitsrichtung "A" hin, als auch in radialer Richtung mit einfachen Mitteln freizuarbeiten. Die damit erreichbaren funktionellen Verbesserungen an einem solchen Schmelzsägeblatt 5 liegen auf der Hand. Der Zahnrücken 6 bleibt demnach frei von einer Hartstoffbeschichtung bzw. Panzerung, wie das die Zeichnung er­ kennen läßt.

Claims (11)

1. Sägeblatt, insbesondere Schmelzsägeblatt in Form eines Kreissägeblattes, mit am Umfang eines Blattkörpers angeordneten Sägezähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (1) auf der Zahnbrust (2) sowie im Bereich ihrer an die Zahnbrust (2) angrenzenden Flächenbereiche der Zahnflanken (4) mit einer hochverschleißfesten und hitzebeständigen Werkstofflegierung belegt bzw. gepanzert sind und die Panzerung (3) der Sägezahne (1) durch Plasma­ auftragsschweißen vorgenommen sind.

2. Sägeblatt nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstofftyp für die Panzerung der der Sägezahne (1) eine Co-Cr-W-C- Legierung Verwendung findet.

3. Sägeblatt nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstofftyp für die Panzerung der Sägezähne eine HSS-Aufschweißlegierung verwendet wird.

4. Sägeblatt nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blattkörper (6) des Sägeblattes aus Warmarbeitsstahl gefertigt ist.

5. Sägeblatt nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Panzerung der Sägezähne (1) mit einem Formstellit als Sägezahnspitze und dessen Befestigung durch Verschweißen vorgenommen ist.

6. Sägeblatt nach Patentanspruch 1 und einem oder mehreren der Patentansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Sägezähne (1) in radialer Richtung über die jeweils nachfolgenden Sägezähne hervorstehend, also durchmesservergrößernd ausgebildet sind.

7. Sägeblatt nach Patentanspruch 1 und einem oder mehreren der Patentansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Sägezahne (1) über die jeweils voranstehenden Sägezahne in axialer Richtung hervorstehend, also blattverbreiternd ausgeführt sind.

8. Sägeblatt nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (1) sowohl in radialer Richtung des Blattkörpers (5) als auch entgegen dessen Arbeitsrichtung hinterarbeitet sind.

9. Sägeblatt nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zahnbrust (2) für das Auftragen der Hartstofflegierung eine entlang der Zahnbrust (2) verlaufende als Mulde ausgeführte Ausnehmung (4) eingearbeitet ist.

10. Sägeblatt nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (1) des Sägeblattes in einer symmetrischen Zahnform ausgeführt sind, der Spanwinkel der Zahnschneiden negativ ist und eine Größe von etwa 30° aufweist.

11. Sägeblatt nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Panzerung der Sägezahne (1) im geschliffenen Zustand zum Einsatz kommt.