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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug, die an ein elektrisch angetriebenes Werkzeug angebracht und zum Schneiden oder Zerspanen von Holz verwendet wird.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Üblicherweise werden Kreissägen zum Schneiden oder Zerspanen von Materialien wie etwa Holz und Kunststoff und dergleichen verwendet, wobei solche Kreissägen derart hergestellt sind, dass je nach Art und Größe des zu schneidenden oder zu zerspanenden Werkstücks Durchmesser oder Dicke variieren oder auch Anzahl und Form und dergleichen der Schneidkanten variieren. Unter diesen Kreissägen gibt es solche, die mit superharten Schneidspitzen ausgestaltet sind, wobei die superharten Schneidspitzen als Spitze mit einem Abschnitt hoher Breite, dessen Vorderende größer ist als die Dicke eines Tragkörpers, und einem Abschnitt geringer Breite gebildet sind, dessen Fußabschnittseite im Wesentlichen gleich der Dicke des Tragkörpers ist (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokumente
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Patentdokument 1:
Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2011-067903 -
Kurzdarstellung der Lehren
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Wenn die Kreissäge an ein elektrisch angetriebenes Werkzeug angebracht ist und Zerspanungs- und Schneidarbeiten durchgeführt werden, werden die Hände des Bedieners durch Schwingungen und Widerstand belastet, weshalb zur Vermeidung von Behinderungen des Bedieners gefordert wird, an der Kreissäge erzeugte Schwingungen und Widerstand möglichst weit zu verringern, um die Zerspanungs- und Schneidarbeiten ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Allerdings erfolgt bei der Kreissäge aus Patentdokument 1 das Zerspanen des Werkstücks durch den Abschnitt hoher Breite, der am Spitzenvorderende vorgesehen ist, weshalb der Zerspanungswiderstand reduziert werden soll, doch ist es in der Praxis unter dem Aspekt der Herstellung lediglich möglich, die Länge des Abschnitts geringer Breite in Richtung der Längserstreckung der Schneide (Summe des Abschnitts hoher Breite und des Abschnitts geringer Breite in Radialrichtung der Säge) auf etwa 20 bis 40% der Längserstreckung der Schneide festzulegen. Daher sind der Wirkung der Zerspanungswiderstandsreduzierung Grenzen gesetzt, weshalb es geschieht, dass beim Durchführen von Zerspanungs- und Schneidarbeiten die Hände des Bedieners durch Schwingungen und Widerstand belastet werden.
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Die vorliegende Erfindung soll die oben genannten Probleme lösen, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug bereitzustellen, die in vorteilhafter Weise an ein elektrisch angetriebenes Werkzeug angebracht und zum Schneiden oder Zerspanen von Holz verwendet wird. Bei der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Aufbaubedingungen der vorliegenden Erfindung sind zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung die Bezugszeichen für die entsprechenden Stellen in den Ausführungsformen in Klammern angegeben, doch sind die Aufbaubedingungen der vorliegenden Erfindung nicht als auf die Ausgestaltung der durch die Bezugszeichen der Ausführungsformen bezeichneten entsprechenden Stellen beschränkt auszulegen.
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Zum Erfüllen der genannte Aufgabe ist ein Ausgestaltungsmerkmal einer Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug der vorliegenden Erfindung, dass es sich um eine Kreissäge (10) für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug mit einem rundscheibenförmigen Tragkörper (10a), mehreren am Außenumfangsabschnitt des Tragkörpers gebildeten Schneidenträgern (12) und mehreren an den Schneidenträgern fixierten superharten Schneidspitzen (14, 15, 16) handelt, die an einem elektrisch angetriebenen Werkzeug zum Schneiden oder Zerspanen eines Zerspanungsmaterials (W) angebracht ist und einen Außendurchmesser von 80 mm bis 415 mm aufweist, wobei an einer Vorderseitenfläche in Drehrichtung der superharten Schneidspitzen eine flache Spanfläche (14a, 15a, 16a), eine auf der Innenseite der Spanfläche angeordnete, von der Seite betrachtet nach hinten vertiefte Vertiefungsfläche (14b, 15b, 16b), die eine gekrümmte Fläche bildet, die mit einem konstanten Krümmungsradius kreisbogenförmig vertieft ist, und eine auf der Innenseite der Vertiefungsfläche angeordnete innere Vorderseitenfläche (14c, 15c, 16c) gebildet sind, von vorne betrachtet auf beiden Außenseiten der Vertiefungsfläche ein kreisbogenförmiger Randabschnitt (14f, 15f, 16f) gebildet ist, an einer linken und rechten Seitenfläche eines innenseitigen Teils der superharten Schneidspitzen ein Stufenabschnitt (14g, 15g, 16g) gebildet ist, wobei ein in Bezug auf die Vertiefungsfläche innerer Teil dünner als ein äußerer Teil ist und ein äußerer Endabschnitt (14i, 15i, 16i) des Stufenabschnitts weiter außen als ein innerer Endabschnitt (141, 151, 161) der Vertiefungsfläche liegt, wobei eine Länge der Vertiefungsfläche in Längserstreckungsrichtung der Schneide 30 bis 65% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen beträgt und eine Länge (i) zwischen dem äußeren Endabschnitt des Stufenabschnitts und dem inneren Endabschnitt (14j, 15j, 16j) der inneren Vorderseitenfläche auf 20 bis 40% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen festgelegt ist.
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Die Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug der vorliegenden Erfindung weist einen rundscheibenförmige Tragkörper, an dessen Außenumfangsabschnitt mehrere Schneidenträger gebildet sind, und an den einzelnen Schneidenträgern fixierte superharte Schneidspitzen auf. An der Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen sind von außen ausgehend nacheinander eine Spanfläche, eine Vertiefungsfläche und eine innere Vorderseitenfläche gebildet. In der vorliegenden Erfindung gilt die Mittenseite der Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug als Innenseite und die Außenumfangsseite als Außenseite. Wenn die Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug der vorliegenden Erfindung an ein elektrisch angetriebenes Werkzeug angebracht und Holz damit geschnitten wird, gelangt die flach gebildete Spanfläche in Kontakt mit dem Holzwerkstück und zerspant es, während die Vertiefungsfläche und die innere Vorderseitenfläche des Holzes im Wesentlichen nicht zerspanen, sodass der Widerstand abnimmt, der auf die Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen einwirkt. Da das elektrisch angetriebene Werkzeug vom Bediener in der Hand gehalten und betätigt wird, wird gewünscht, dass es ohne Verwackeln geradlinig betätigt werden kann, und da gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Hand des Bedieners, der das elektrisch angetriebene Werkzeug betätigt, keine starken Schwingungen oder Widerstand einwirkt, kann das Holz problemlos geschnitten und zerspant werden.
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Außerdem ist bei der vorliegenden Erfindung die Länge der Vertiefungsfläche in Längserstreckungsrichtung der Schneide auf 30 bis 65% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen festgelegt, und die Länge zwischen dem äußeren Endabschnitt des Stufenabschnitts und dem inneren Endabschnitt der inneren Vorderseitenfläche ist auf 20 bis 40% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen festgelegt, weshalb der Zerspanungswiderstand unter Beibehaltung der Produktivität und Wahrung der festen Haltekraft reduziert werden kann.
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Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der kreisbogenförmige Randabschnitt durch einen auf beiden Seitenflächen der superharten Schneidspitzen vorhandenen Seitenflächenfreiwinkel (I, k) und eine Krümmung der Vertiefungsfläche auf der linken und rechten Seite der Vertiefungsfläche in einer kreisbogenförmig vertieften Form gebildet ist.
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Da bei der vorliegenden Erfindung an beiden Seitenflächen der superharten Schneidspitzen ein Freiwinkel vorhanden ist und die Vertiefungsfläche mit einer von der Seite betrachtet nach hinten viertieften kreisbogenförmigen Krümmungsfläche ausgestaltet ist, ist der kreisbogenförmige Randabschnitt, der eine Grenzfläche zwischen der Vertiefungsfläche und den Seitenflächen ist, jeweils in einer kreisbogenförmig vertieften Form gebildet. Auch dies verringert den Widerstand an der Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen. Die Form des kreisbogenförmigen Randabschnitts kann nach Belieben durch geeignetes Festlegen des Freiwinkels und des Krümmungsradius der Vertiefungsfläche gebildet sein.
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Noch ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Kreissäge für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass an den superharten Schneidspitzen eine Seite (h) einer Differenz einer Schneidendicke (a) der Spanfläche und einer Schneidendicke (m) eines am weitesten vertieften Teils der Vertiefungsfläche auf 0,003 mm bis 0,1 mm festgelegt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Bereitstellen der Vertiefungsfläche der Widerstand an den superharten Schneidspitzen reduziert und zugleich die Festigkeit der superharte Schneidspitzen in ausreichendem Maße beibehalten werden.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer Kreissäge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht von an einem Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen vor dem Schleifen;
- 3 die am Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen vor dem Schleifen, wobei (a) eine Draufsicht (b) eine Vorderseitenansicht und (c) eine Seitenansicht ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht von am Schneidenträger fixierten flachen superharten Schneidspitzen;
- 5 die am Schneidenträger fixierten flachen superharten Schneidspitzen, wobei (a) eine Draufsicht (b) eine Vorderseitenansicht und (c) eine Seitenansicht ist;
- 6 eine perspektivische Ansicht von am Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen, die in Drehrichtung auf der linken Seite schneiden;
- 7 die am Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen, die in Drehrichtung auf der linken Seite schneiden, wobei (a) eine Draufsicht (b) eine Vorderseitenansicht und (c) eine Seitenansicht ist;
- 8 eine perspektivische Ansicht von am Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen, die in Drehrichtung auf der rechten Seite schneiden;
- 9 die am Schneidenträger fixierten superharten Schneidspitzen, die in Drehrichtung auf der rechten Seite schneiden, wobei (a) eine Draufsicht (b) eine Vorderseitenansicht und (c) eine Seitenansicht ist;
- 10 schematische Ansichten eines Zustands der Fixierung der superharten Schneidspitze am Schneidenträger, wobei (a) eine Draufsicht auf eine flache Schneide, (b) eine Draufsicht bei einer Schneide, die in Drehrichtung auf der linken Seite schneidet, und (c) eine Draufsicht bei einer Schneide ist, die in Drehrichtung auf der rechten Seite schneidet;
- 11 eine erläuternde Ansicht der Abmessungen der einzelnen Teile der superharten Schneidspitze; und
- 12 eine erläuternde Ansicht eines Zustands des Zerspanens von Holz mit der Kreissäge.
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Ausführungsform der Erfindung
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Im Folgenden sollen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beschrieben werden. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Kreissäge 10 für ein elektrisch angetriebenes Werkzeug (nachstehend als Kreissäge 10 bezeichnet). Die Kreissäge 10 wird an die Drehwelle des elektrisch angetriebenen Werkzeugs (nicht dargestellt) angebracht und zum Schneiden und Zerspanen eines Werkstücks aus Holz W (siehe 10) verwendet, wobei es sich beim Schneiden und Zerspanen im Uhrzeigersinn von 1 dreht. In der nachfolgenden Beschreibung gilt die Vorne-hinten-Richtung als Drehrichtung der Kreissäge 10 (Richtung im Uhrzeigersinn von 1). Bei der Beschreibung der einzelnen Aufbauelemente der Kreissäge 10 gilt die Außenumfangsseite in Radialrichtung der Kreissäge 10 als Außenseite, die Innenumfangsseite als Innenseite oder Unterseite und die Axialrichtung der Kreissäge 10 als links und rechts.
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Die Kreissäge 10 ist mit mehreren superharte Schneidspitzen 14, 15, 16 in drei unterschiedlichen Formen ausgestaltet, bei denen jeweils ein rundscheibenförmiger Tragkörperbasisabschnitt 11, mehrere am Außenumfangsabschnitt des Tragkörperbasisabschnitts 11 gebildete Schneidenträger 12 und in einem konstanten Abstand am Schneidenträger 12 gebildete Schneidenfixierungsabschnitte 13 aneinandergefügt sind. Im mittleren Abschnitt des Tragkörperbasisabschnitts 11 ist ein Wellenloch 17 gebildet. Die Kreissäge 10 ist über das Wellenloch 17 an eine Drehwelle eines elektrisch angetriebenen Werkzeugs angebaut. Der Tragkörperbasisabschnitt 11 und der Schneidenträger 12 bilden einen Tragkörper 10a, welcher den Hauptkörper der Kreissäge 10 darstellt, und der Tragkörper 10a ist einstückig als ein Stahlplattenelement aus Kohlenstoffstahl wie SK85, SKS5, SAE 1074 und DIN75Cr1 usw. bzw. einem Legierungswerkzeugstahl gebildet.
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Der Schneidenträger 12 ist an einem Außenumfangsabschnitt des Tragkörperbasisabschnitts 11 gebildet und ist durch wechselweises Anordnen einer Zahnkammer 12a, die einen konkaven Abschnitt bildet, und eines Zahnrückenabschnitts 12b ausgebildet, der einen konvexen Abschnitt bildet. Zwischen dem hinteren Abschnitt der Zahnkammer 12a und dem vorderen Abschnitt des Zahnrückenabschnitts 12b ist ein Schneidenfixierungsabschnitt 13 gebildet, dessen Randabschnitt von der Seite betrachtet L-förmig ist. Der auf der Außenumfangsseite des Zahnrückenabschnitts 12b angeordnete Randabschnitt erstreckt sich unter Neigung von einem auf der Außenumfangsseite vorderen Ende nach hinten zur Innenumfangsseite, beschreibt durch Krümmen einen glatten konvexen Abschnitt und ist mit dem vorderen Abschnitt der dahinter liegenden Zahnkammer 12a verbunden. Der Randabschnitt der Zahnkammer 12a erstreckt sich nach hinten, wobei einer einen im Wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefungsabschnitt beschreibt, und ist mit dem vorderen Ende auf der Innenumfangsseite des Schneidenfixierungsabschnitts 13 verbunden.
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Die superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 bestehen aus einer superharten Legierung, die durch Sintern einer Mischung aus Wolframcarbid und Kobalt gebildet ist, und sind als im Verhältnis zur Größe des Schneidenfixierungsabschnitts 13 kleine Elemente ausgestaltet. Die superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 werden gebildet, indem mittels eines Formwerkzeugs gebildete superharte Schneidspitzen 14a (siehe 2 und 3 (a) bis (c)) durch Abtragen mit einer bestimmten Abmessung gebildet werden und am Schneidenfixierungsabschnitt 13 des Schneidenträgers 12 in einer bestimmten Reihenfolge mittels Löten fixiert werden. Die Härte der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 beträgt etwa 88 bis 95 HRA, wobei insbesondere zum Schneiden von Holz W vorzugsweise superharte Schneidspitzen von etwa 91 bis 95 HRA verwendet werden.
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Die Form der superharten Schneidspitze 14A ist in Vorderansicht (von vorne) betrachtet (siehe 3 (b)) derart, dass etwa 1/3 der Unterseite eines in Oben-unten-Richtung langen Rechtecks schmaler als die Oberseite sind und auf beiden Seiten einer Grenze zwischen der Oberseite und der Unterseite jeweils eine geneigte schräge Fläche gebildet ist. Die Form der superharten Schneidspitze 14A ist von oben betrachtet (siehe 3 (a)) derart, dass der hintere Abschnitt eines in Vorne-hinten-Richtung langen Rechtecks (also die Seite des Schneidenfixierungsabschnitts 13) schmal ist und die Teile auf beiden Seiten des hinteren Abschnitts eine konkave Kreisbogenform aufweisen. Die Form der superharten Schneidspitze 14A ist von der Seite betrachtet (siehe 3 (c)) derart, dass am mittleren Teil eines sich vom hinteren unteren Abschnitt zum vorderen oberen Abschnitt erstreckenden Rechtecks ein kreisbogenförmiger konkaver Abschnitt gebildet ist.
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Indem die superharte Schneidspitze 14A einer Schleifverarbeitung unterzogen werden, wird die superharte Schneidspitzen 14a in Form einer flachen Klinge gebildet und in die in 4 und 5(a) bis (c) gezeigte Form gebracht. Die Form der superharten Schneidspitze 14A ist in Vorderansicht (von vorne) betrachtet (siehe 5 (b)) derart, dass am mittleren Teil auf beiden Seitenabschnitten der superharten Schneidspitze 14A eine geringfügig vertiefte gekrümmte konkave Fläche gebildet ist, und ihre Form von oben (außen) betrachtet (siehe 5 (a)) ist derart, dass sie eine Abschrägung links und rechts aufweist, sodass die Seite des hinteren Abschnitts der superharten Schneidspitzen 14A geringfügig schmaler als die Seite des vorderen Abschnitts ist. Die Form der superharten Schneidspitze 14A von der Seite betrachtet (siehe 5 (c)) ist derart, dass ein hinterer Abschnitt am oberen Ende der superharten Schneidspitzen 14a durch Abtragen als schräge Fläche gebildet ist und ein oberer Teil des vorderen Abschnitts (also der Vorderseite) geringfügig abgetragen ist und dadurch in Bezug auf einen unteren Teil des vorderen Abschnitts der obere Abschnitt als eine nach hinten abgeschrägte schräge Fläche gebildet ist.
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Das heißt, die Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitze 14 ist von oben ausgehend nacheinander mit einer Spanfläche 14a, einer Vertiefungsfläche 14b und einer inneren Vorderseitenfläche 14c ausgestaltet und weist außerdem eine Freifläche 14d am oberen Ende und eine linke und rechte Seitenfläche 14e auf (die rechte Seitenfläche ist nicht dargestellt). Die Spanfläche 14a ist als viereckige ebene Fläche gebildet, die Vertiefungsfläche 14b weist von oben betrachtet eine ungefähr viereckige Form auf, deren linke und rechte Seite geringfügig kreisbogenförmig vertieft sind, und ihre Form von der Seite betrachtet ist derart, dass ein mittlerer Teil hinten mit einer vertieften kreisbogenförmig gekrümmten Fläche gebildet ist. Die innere Vorderseitenfläche 14c ist als eine viereckige ebene Fläche gebildet, die ungefähr in derselben Ebene wie die Spanfläche 14a liegt.
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Die Seitenfläche 14e weist eine obere und eine untere Fläche mit einer Stufendifferenz auf, und an einem Grenzabschnitt zwischen ihrem in Oben-unten-Richtung mittleren Teil und der Vertiefungsfläche 14b ist ein kreisbogenförmiger Randabschnitt 14f gebildet. Die Form des kreisbogenfömigen Randabschnitts 14f von vorne betrachtet ist derart, dass er als ein kreisbogenförmiger Randabschnitt ausgestaltet ist, der in einer Richtung der abnehmenden Schneidendicke geringfügig vertieft ist, wodurch der linke und rechte Abschnitt der Vertiefungsfläche 14b bei Betrachtung von vorne vertieft sind. Ungefähr am mittleren Abschnitt der beiden Seitenflächen 14e ist jeweils ein Stufenabschnitt 14g gebildet, und ein Abschnitt unterhalb des Stufenabschnitts 14g ist dünner als ein Abschnitt oberhalb davon.
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Indem die superharte Schneidspitze 15 einer Schleifverarbeitung der superharten Schneidspitzen 14A unterzogen wird, werden sie so gebildet, dass sie in Drehrichtung auf der linken Seite schneiden, und wie in 6 und 7(a) bis (c) gezeigt, ist ein unterer Teil in der gleichen Form wie die superharte Schneidspitze 14 gebildet, während ein oberer Teil geneigt gebildet ist, derart, dass die linke Seite niedriger als die rechte Seite ist. Die superharte Schneidspitze 15 weist eine Spanfläche 15a, eine Vertiefungsfläche 15b, eine innere Vorderseitenfläche 15c, eine Freifläche 15d sowie links und rechts jeweils eine Seitenfläche 15e mit Stufendifferenz auf, und an einem Grenzteil zwischen dem ungefähr mittleren Teil der Seitenflächen 15e und der Vertiefungsfläche 15b ist ein kreisbogenfömiger Randabschnitt 15f gebildet, der dem kreisbogenfömigen Randabschnitt 14f gleicht. Ungefähr am mittleren Abschnitt der beiden Seitenfläche 15e ist außerdem jeweils ein Stufenabschnitt 15g gebildet.
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Die Spanfläche 15a ist linear gebildet, indem ein oberer Randabschnitt 15h von links nach rechts nach oben geneigt verläuft. Die Freifläche 15d ist als eine viereckige ebene Fläche gebildet, die von links nach rechts nach oben geneigt verläuft, während sie von vorne nach hinten allmählich schmaler wird. Die anderen Teile der superharten Schneidspitze 15 entsprechen denjenigen der superharte Schneidspitze 14.
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Die superharte Schneidspitze 16 ist durch Schleifverarbeitung der superharten Schneidspitzen 14A so gebildet, dass sie in Drehrichtung auf der rechten Seite schneidet, und ist, wie in 8 und 9(a) bis (c) gezeigt links-rechts-symmetrisch mit der superharten Schneidspitze 15 gebildet. Die superharte Schneidspitze 16 weist eine Spanfläche 16a, eine Vertiefungsfläche 16b, eine innere Vorderseitenfläche 16c, eine Freifläche 16d und zwei Seitenflächen 16e auf, und an einem Grenzteil zwischen dem ungefähr mittleren Teil der Seitenflächen 16e und der Vertiefungsfläche 16b ist ein kreisbogenfömiger Randabschnitt 16f gebildet. Ungefähr am mittleren Abschnitt der beiden Seitenfläche 16e ist außerdem jeweils ein Stufenabschnitt 16g gebildet. Bei den derart gebildeten superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 bilden, wie in 1 gezeigt, jeweils fünf in der Reihenfolge superharte Schneidspitze 14, superharte Schneidspitze 15, superharte Schneidspitze 16, superharte Schneidspitze 15, superharte Schneidspitze 16 eine Gruppe und sind der Reihe nach auf jeweils einem Schneidenfixierungsabschnitt 13 eines Schneidenträgers 12 fixiert.
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer Kreissäge 10 unter Verwendung der derart ausgestalteten Elemente beschrieben. Dabei werden zunächst ein Blechmaterial zum Ausbilden des Tragkörpers 10a und mehrere superharte Schneidspitzen 14A vorbereitet. An dem Blechmaterial des Tragkörpers 10a werden im Voraus in konstanten Abständen Schneidenträger 12 und Schneidenfixierungsabschnitte 13 gebildet. Dann werden die superharten Schneidspitzen 14A einzeln an die Schneidenfixierungsabschnitte 13 gelötet. Als Nächstes wird an dem Blechmaterial, mit dem die superharten Schneidspitzen 14A verbunden wurden, eine Überzugsschicht 21 (siehe 10 (a) bis (c)) gebildet. Die Überzugsschicht 21 wird aus einem Material ausgebildet, das Fluoridharz Molybdän(IV)-sulfid, Graphit und dergleichen ausgebildet ist und eine hohe Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit aufweist. Indem an den superharten Schneidspitzen 14A, an deren Oberfläche die Überzugsschicht 21 gebildet wurde, einer Schleifverarbeitung unterzogen wird, wird die Kreissäge 10 mit den superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 mit ihren jeweiligen Abmessungen erlangt.
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Dabei werden durch Schleifverarbeitung der superharten Schneidspitzen 14A die Spanflächen 14a, 15a, 16a, die Seitenflächen 14e, 15e, 16e und die Freiflächen 14d, 15d, 16d gebildet. Von den Flächen der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16, die der Schleifverarbeitung unterzogen werden, wird die Überzugsschicht 21 entfernt, während die Überzugsschicht 21 an den Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b und den inneren Vorderseitenflächen 14c, 15c, 16c verbleibt. Die Form der am Tragkörper 10a fixierten superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 bei Betrachtung von vorne ist derart, dass ungefähr am mittleren Abschnitt der beiden Seitenflächen 14e, 15e, 16e jeweils ein Stufenabschnitt 14g, 15g, 16g gebildet ist und ein Abschnitt unterhalb des Stufenabschnitts 14g, 15g, 16g dünner als ein Abschnitt oberhalb davon ist. Die Dicke des unteren Abschnitts der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 und der Schneidenträger 12 ist ungefähr gleich.
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Der Durchmesser der derart ausgestalteten Kreissäge 10 (Durchmesser des Außenumfangsrandabschnitts bei Drehung der Kreissäge 10) ist auf 165 mm festgelegt. Die Dicke des Tragkörperbasisabschnitts 11 und die Dicke der Schneidenträger 12 sind auf 1,0 mm festgelegt. Es sind 60 Schneidenträger 12 in konstanten Abständen gebildet. Der Durchmesser des Wellenlochs 17 ist auf 20 mm festgelegt. Eine Schneidendicke a der superharte Schneidspitzen 14 (siehe 11) ist auf 1,35 mm festgelegt. Die Schneidendicke a ist die Breite der Spanfläche 14a der superharten Schneidspitzen 14 von links nach rechts. Die Schneidendicke der superharten Schneidspitzen 15 und 16 ist jeweils auf 1,45 mm festgelegt.
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Wie in 11 gezeigt, ist eine Längserstreckung b der Schneide der superharten Schneidspitze 14 auf 4,3 mm festgelegt, und eine Länge c der Spanfläche 14a in Oben-unten-Richtung ist auf 1,1 mm festgelegt. Die Vertiefungsfläche 14b ist als eine gekrümmte Fläche mit einem Krümmungsradius von 1,3 mm gebildet, und eine Länge d zwischen ihrem oberen und unteren Ende ist auf 2,1 mm festgelegt. Eine den tiefsten Teil der Vertiefungsfläche 14b bildende Länge e zwischen dem mittleren Abschnitt einer Linie, die das obere und untere Ende verbindet, und dem mittleren Abschnitt der Vertiefungsfläche 14b ist auf 0,5 mm festgelegt, und eine geringste Länge f zwischen dem mittleren Abschnitt der Vertiefungsfläche 14b und der Rückseitenfläche ist auf 1,1 mm festgelegt. Eine Länge g zwischen dem oberen und unteren Ende des kreisbogenfömigen Randabschnitts 14f ist auf 1,7 mm festgelegt. Eine von links nach rechts verlaufende Freilänge h zwischen einem bei Betrachtung des kreisbogenfömigen Randabschnitts 14f von vorne am weitesten vertieften Teil und einem Seitenrandabschnitt der Spanfläche 14a ist auf 0,02 mm festgelegt. Außerdem ist eine Länge i zwischen einem äußeren (oberen) Endabschnitt 14i des Stufenabschnitts 14g und einem inneren (unteren) Endabschnitt 14j der inneren Vorderseitenfläche 14c auf 1,5 mm festgelegt.
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Ein Spanwinkel j der Spanfläche 14a der superharten Schneidspitze 14, also ein Winkel der Spanfläche 14a in Bezug auf eine Linie L, die vom Mittelpunkt der Kreissäge 10 zum Außenumfangsende der Spanfläche 14a verläuft, ist auf einen konformen Winkel von 23 Grad festgelegt, und ein Seitenflächenfreiwinkel k, der eine Neigung der Seitenflächen 14e bei Betrachtung von der Außenumfangsseite ist, ist auf 2 Grad festgelegt, während ein Freiwinkel I der Freifläche 14d (Winkel in Bezug eine Tangente des äußeren Kreisumfangs der Kreissäge 10) auf 10 Grad festgelegt ist. Ein innerer Endabschnitt 141 der Vertiefungsfläche 14b ist weiter innen angeordnet als ein äußerer Endabschnitt 14i des Stufenabschnitts 14g.
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Obwohl nicht dargestellt, ist eine Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitze 15 am rechten Ende auf 4,4 mm festgelegt, und eine Länge der Spanfläche 15a in Längserstreckungsrichtung der Schneide am rechten Ende ist auf 1,2 mm festgelegt. Die Länge der Vertiefungsfläche 15b in Längserstreckungsrichtung der Schneide am rechten Ende ist auf 2,1 mm festgelegt, und ein Krümmungsradius, eine maximale Tiefe und eine geringste Tiefe zwischen dem mittleren Abschnitt der Vertiefungsfläche 15b und der Rückseitenfläche der Vertiefungsfläche 15b entsprechen den jeweiligen Teilen der superharten Schneidspitze 14. Eine Länge zwischen dem oberen und unteren Ende des kreisbogenfömigen Randabschnitts 15f, eine Freilänge, eine Länge zwischen einem äußeren Endabschnitt 15i des Stufenabschnitts 15g und einem inneren Endabschnitt 15j der inneren Vorderseitenfläche 15c, ein Spanwinkel der Spanfläche 15a, ein Seitenflächenfreiwinkel und ein Freiwinkel der Freifläche 15d entsprechen ebenfalls den jeweiligen Teilen der superharten Schneidspitze 14. Die Abmessungen und Winkel der superharten Schneidspitzen 16 sind auf Werte festgelegt, die zu denen der superharten Schneidspitze 15 links-rechts-symmetrisch sind.
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Vorzugsweise ist der Durchmesser der Kreissäge 10 auf 80 bis 415 mm, die Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 auf 3,5 bis 10,5 mm und die Schneidendicke der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 auf 0,8 bis 4,0 mm festgelegt. Vorzugsweise ist die Länge in Längserstreckungsrichtung der Schneide der Spanflächen 14a, 15a, 16a auf 0,5 bis 2,0 mm und die Länge in Längserstreckungsrichtung der Schneide der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b auf 1,0 bis 6,8 mm festgelegt, und vorzugsweise ist der Krümmungsradius der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b auf 0,5 bis 3,5 mm die maximale Tiefe der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b auf 0,5 bis 1,0 mm und die geringste Länge zwischen dem mittleren Abschnitt der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b und der Rückseitenfläche auf 0,5 bis 2,5 mm festgelegt.
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Vorzugsweise ist die Länge der kreisbogenfömigen Randabschnitte 14f, 15f, 16f von oben nach unten auf 1,0 bis 5,5 mm, die von links nach rechts verlaufende Freilänge zwischen dem bei Betrachtung der kreisbogenfömigen Randabschnitte 14f, 15f, 16f von vorne am weitesten vertieften Teil und dem Seitenrandabschnitt der Spanflächen 14a, 15a, 16a auf 0,003 bis 0,1 mm und die Länge zwischen dem äußeren Endabschnitt der Stufenabschnitte 14g, 15g, 16g und dem inneren Endabschnitt der inneren Vorderseitenflächen 14c, 15c, 16c auf 0,5 bis 4,0 mm festgelegt. Die Länge in Längserstreckungsrichtung der Schneide der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b beträgt 30 bis 65% der Längserstreckungen der Schneide der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16, und die Länge zwischen dem äußeren Endabschnitt der Stufenabschnitte 14g, 15g, 16g und dem inneren Endabschnitt der inneren Vorderseitenflächen 14c, 15c, 16c beträgt 20 bis 40% der Längserstreckungen der Schneide der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16.
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Vorzugsweise ist der Spanwinkel der Spanflächen 14a, 15a, 16a der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 auf 5 bis 35 Grad, der Seitenflächenfreiwinkel auf 0,3 bis 4 Grad und der Freiwinkel der Freiflächen 14d, 15d, 16d auf 5 bis 20 Grad festgelegt.
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Wenn mit der derart ausgestalteten Kreissäge 10 Holz W geschnitten wird, wird zunächst die Kreissäge 10 an das elektrisch angetriebene Werkzeug angebracht, woraufhin der Halteabschnitt ergriffen und das elektrisch angetriebene Werkzeug angetrieben wird. Die sich drehende Kreissäge 10 wird gegen das fixierte Holz W gedrückt und das elektrisch angetriebene Werkzeug wird in Schneidrichtung bewegt. Dadurch wird das Holz W wie in 12 gezeigt unter Erzeugung von Sägespänen W1 zerspant. Da die Seitenflächen 14e, 15e, 16e und die Freiflächen 14d, 15d, 16d der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 jeweils mit einem Freiwinkel versehen und als geneigte Flächen gebildet sind, wird das Holz W hauptsächlich nur an der Vorderseitenfläche zerspant.
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Da die Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen 14 durch die Spanfläche 14a, die Vertiefungsfläche 14b und die innere Vorderseitenfläche 14c ausgebildet ist und die Vertiefungsfläche 14b eine konkave gekrümmte Fläche ist, ist ein Kontakt mit dem Holz W vor dem Zerspanen schwierig, und der Kontakt mit dem Holz W wird weiter dadurch erschwert, dass sie auf der Innenseite der inneren Vorderseitenfläche 14c und der Vertiefungsfläche 14b liegt. Aus diesem Grund kann der auf die Kreissäge 10 einwirkende Widerstand stark verringert werden, und das Zerspanen kann mit wenigen Schwingungen problemlos durchgeführt werden.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform waren jeweils fünf superharte Schneidspitzen als Gruppe aus superharten Schneidspitzen 14, 15, 16, 15 und 16 in dieser Reihenfolge am Schneidenträger 12 fixiert (daran gelötet), doch können stattdessen auch je zwei superharte Schneidspitzen 15 und 16 wechselweise am Schneidenträger 12 fixiert sein. Auch kann es sich bei allen superharten Schneidspitzen um die superharten Schneidspitzen 14 handeln. All dies kann je nach Art des Holzes W, Verwendungszweck und dergleichen nach Bedarf geändert werden.
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Bei der Kreissäge 10 der vorliegenden Ausführungsform ist die Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 durch die Spanflächen 14a, 15a, 16a, die Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b und die inneren Vorderseitenfläche 14c, 15c, 16c ausgebildet, doch handelt es sich bei den Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b und den inneren Vorderseitenflächen 14c, 15c, 16c nicht um die Teile, die das Holz W zerspanen. Der Teil der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 an der Vorderseitenfläche der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16, der das Holz W zerspant, ist auf die Spanflächen 14a, 15a, 16a beschränkt.
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Außerdem sind an der Grenze der beiden Seitenflächen 14e, 15e, 16e und der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 die kreisbogenfömigen Randabschnitte 14f, 15f, 16f gebildet, und aufgrund dieser Vertiefungsflächen, inneren Vorderseitenflächen und kreisbogenfömigen Randabschnitte kann der auf die superharten Schneidspitzen einwirkende Widerstand stark verringert werden. Indem bei den kreisbogenfömigen Randabschnitten 14f, 15f, 16f der Seitenflächenfreiwinkel der Seitenflächen 14e, 15e, 16e und der Krümmungsradius der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b geeignet festgelegt wird, kann eine optimale Form erzielt werden. Indem die Länge der Vertiefungsflächen 14b, 15b, 16b von oben nach unten auf 30 bis 65% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen festgelegt ist, kann der auf die superharten Schneidspitzen superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 einwirkende Widerstand stark verringert werden.
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Indem die Länge zwischen den äußeren Endabschnitten 14i, 15i, 16i der Stufenabschnitte 14g, 15g, 16g und den inneren Endabschnitten 14j, 15j, 16j der inneren Vorderseitenflächen 14c, 15c, 16c auf 20 bis 40% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 festgelegt ist, kann die Haltekraft der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 an den Schneidenträgern 12 gewahrt werden, während der Zerspanungswiderstand reduziert werden kann. Die Haltekraft der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 an den Schneidenträgern 12 hängt dabei von der Oberfläche des Teils ab, an dem die superharte Schneidspitzen 14, 15, 16 an die Schneidenträger 12 gelötet sind, und indem die Länge zwischen den äußeren Endabschnitten 14i, 15i, 16i der Stufenabschnitte 14g, 15g, 16g und den inneren Endabschnitten 14j, 15j, 16j der inneren Vorderseitenflächen 14c auf 20 bis 40% der Längserstreckung der Schneide der superharten Schneidspitzen 14, 15, 16 festgelegt ist, kann eine ausreichende Oberfläche gewährleistet werden, während der Zerspanungswiderstand reduziert werden kann.
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Die Kreissäge der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann unter geeigneter Abwandlung ausgeführt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind beispielsweise die Stufenabschnitte 14g, 15g, 16g von vorne betrachtet abgeschrägt (schräg linear), doch können sie auch kreisbogenförmig oder gestuft sein. Wenn die Stufenabschnitte gestuft ausgestaltet sind, liegen der äußere Endabschnitt und der innere Endabschnitt der Stufenabschnitte in Längserstreckungsrichtung der Schneide an denselben Position. Auch das Material, die Form und die Abmessungen der Teile, die die Kreissäge der vorliegenden Erfindung bilden, und die Anzahl der Schneidenträger (Schneiden) und dergleichen können innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise abgewandelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10:
- Kreissäge
- 10a:
- Tragkörper
- 12:
- Schneidenträger
- 14, 15, 16:
- superharte Schneidspitze
- 14a, 15a, 16a:
- Spanfläche
- 14b, 15b, 16b:
- Vertiefungsfläche
- 14c, 15c, 16c:
- innere Vorderseitenfläche
- 14d, 15d, 16d:
- Freifläche
- 14e, 15e, 16e:
- Seitenfläche
- 14f, 15f, 16f:
- kreisbogenfömiger Randabschnitt
- 14g, 15g, 16g:
- Stufenabschnitt
- 14i, 15i, 16i:
- äußerer Eckabschnitt des Stufenabschnitts
- 14j, 15j, 16j:
- innerer Endabschnitt der inneren Vorderseitenfläche
- 21:
- Überzugsschicht
- a:
- Schneidendicke
- b:
- Längserstreckung der Schneide
- d:
- Länge der Vertiefungsfläche von oben nach unten
- i:
- Länge zwischen dem äußeren Endabschnitt des Stufenabschnitts und dem inneren Endabschnitt der inneren Vorderseitenfläche
- j:
- Spanwinkel
- k:
- Seitenflächenfreiwinkel
- l:
- Freiwinkel
- W:
- Holz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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