Die vorliegende Erfindung betrifft ein ringförmiges Kreissägeblatt mit einem Außenumfang, der mit Schneid- oder Reißgliedern versehen ist, sowie einen Innenumfang oder Innenkante und einem ringförmigen Stegabschnitt zwischen dem Außen- und Innenumfang. Die Erfindung betrifft ferner eine Ringkreissäge mit Antriebsmitteln zum Antrieb der Säge.

Ringkreissägen sind seit langem bekannt und bis vor kurzem jedoch nicht in irgendeinem großen Ausmaß eingesetzt worden. Der Grund dafür liegt darin, daß der Antrieb der Sägeblätter ein Problem hervorgerufen hat, das schwierig zu lösen war. Zur Drehung der Sägeblätter in Ringkreissägen wurden entweder ein Zahnradantrieb oder ein Reibscheibenantrieb verwendet. Zahnradantriebssysteme werden z.B. in den US-Patenten 2,804,105, 2,972,363, 3,373,489 und 3,808,685 beschrieben. Der Hauptvorteil des Zahnradantriebs liegt darin, daß er keine beträchtlichen Energieverluste aufgrund von Reibung hervorruft, so daß die Antriebskraft der Säge wirksamer für die Sägearbeit eingesetzt werden kann. Ein merkbarer Nachteil liegt jedoch darin, daß die Abnutzung zwischen dem Zahnrad und dem ringförmigen Kreissägeblatt sehr groß ist, insbesondere wenn Beton, Metall oder andere schwere Verschleißmaterialien gesägt werden, da es unmöglich ist, zu verhindern, daß Sägestaub zwischen das Zahnrad und das Sägeblatt gelangt. Aufgrund der Abnutzung wird das Sägeblatt allmählich in radialer Richtung verschoben. Als Ergebnis dessen verändert sich der Zahnradabstand des Sägeblattes derart, daß er nicht zum Abstand des Antriebszahnrads paßt. Nach einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne führt diese Tendenz zu einer plötzlichen Auflösung des Sägeblatts. Dieses ist nicht nur ein Problem, was die Kosten anbelangt, sondern ebenfalls bedeutet es, daß das Unfallrisiko beträchtlich erhöht wird.

Transmissionen bzw. Übertragungen auf Reibscheibenbasis für ringförmige Kreissägeblätte werden z.B. in den US-Patenten 3,221,783, 3,438,410, 3.930,310 und RE-27 716 beschrieben. Typischerweise verwenden diese Systeme ein oder mehrere Antriebsräder, die gegen eine Seite des Steges des Sägeblatts drücken, bei gegenüberliegender Auflage eines gegenüberliegenden Radlagers gegen die andere Seite des Sägeblattes. Um eine ausreichend gute Reibung zwischen dem Antriebsrad und dem Sägeblatt zu erhalten, ist es generell notwendig, einen hohen Druck zwischen dem Antriebsrad und dem Sägeblatt auszuüben. Als Ergebnis dessen wird Wärme in einem solchen hohen Ausmaß erzeugt, daß das Blatt deformiert werden kann, was zu einer plötzlichen Auflösung des Blattes führen kann. Darüberhinaus können die Lager der Antriebsräder durch den hohen Druck beschädigt werden. Um die Reibung und damit den Antrieb zu verbessern, ist es vorgeschlagen worden, eine Abnutzungsschicht auf dem Antriebsrad aufzutragen. Dieses hat das Problem jedoch nicht gelöst. Die in den US-Patenten 4,472,880 und 4,793,065 beschriebenen Erfindungen brachten in diesem technischen Gebiet große Erfolge und erzielten einen bedeutenden Durchbruch für Ringkreissägen. Nach diesen Erfindungen, die auf dem Prinzip des Reibantriebs basieren, wird die Antriebskraft am Innenrandteil des ringförmigen Kreissägeblattes angelegt, der als Keil ausgebildet ist. Obwohl diese Erfindungen große technische Erfolge darstellten, sehen sie keine Lösung für das Antriebsproblem vor, das frei von Nachteilen sein sollte. So wird z.B. viel Kraft aufgrund des hohen Drucks und der großen Reibung zwischen dem Antriebsrad und dem Sägeblatt verloren. Die US-A-4,793,065 diente zur Vorlage der Abfassung des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Ein weiteres Problem, das alle Arten von Ringkreissägen betrifft, liegt darin, daß sie ein ungemütlich hohes Geräuschniveau besitzen. Während ein konventionelles Kreissägeblatt fest an einer Antriebswelle eingeklemmt gehalten wird, dreht sich eine Ringsäge zwischen einer oder mehreren Antriebsrollen und einer Vielzahl von Lagerrollen. Alle diese Rollen bzw. Walzen zusammen erzeugen ein Klappern und Vibrationen, die ein hohes Geräuschniveau bewirken, im Vergleich zu üblichen Kreissägen.

Die vorliegende Erfindung sieht ein ringförmiges Kreissägeblatt vor, das so aufgebaut ist, daß, wenn es in Kombination mit einer Ringsäge verwendet wird, die geeignet aufgebaute Antriebsmittel besitzt, einen Antrieb im wesentlichen ohne Schlupf, mit niedrigem Kraftverlusten als Ergebnis von Reibung vorsieht. Auf diese Art und Weise kombiniert die vorliegende Erfindung die Vorteile des Zahnradantriebs und des Reibungsantriebs und vermeidet zur gleichen Zeit im wesentlichen die Nachteile dieser beiden Systeme. Nach einer Ausführungsform wird ein Sägeblatt mit mindestens einer ringförmigen Antriebsfläche eines flexiblen, polymeren, festen Materials, insbesondere Gummi, vorgesehen, wobei ein drehbares Antriebsglied gegen diese flexible Antriebsfläche gedrückt werden kann, um die Rotation des Sägeblattes um ihr Rotationszentrum herum zu bewirken. Das drehbare Antriebsglied bzw. Mittel ist in geeigneter Weise mit Zähnen, Rippen oder anderen Vorsprüngen, versehen, die im Prinzip eine Antriebskraft vorsehen, die die gleiche Wirksamkeit wie ein Zahnradgetriebe besitzen. Zur gleichen Zeit ist die Resonanz im Sägeblatt bedeutend mittels des flexiblen Materials gedämpft, das die Antriebsfläche bildet, so daß eine bemerkenswerte Geräuschdämpfung erzielt wird.

Das flexible Material, insbesondere Gummi, kann z.B. am Innenrandteil des Sägeblattes angeordnet sein, damit der Innenrandteil mit einem Antriebsrad oder einer Antriebsriemenscheibe zusammenarbeiten kann, die im Inneren des Innenrandteils des Sägeblattes vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, ein Antriebsmittel zur verwenden, das die Merkmale besitzt, die im oben erwähnten US-Patent 4,793,065 gezeigt werden. Die einzige Abänderung des Antriebsmittels, die u.U. durchgeführt werden muß, ist der Ersatz der Antriebsriemenscheibe durch eine solche, die mit Zähnen oder anderen Vorsprüngen in der keilförmigen Nut der Antriebsscheibe versehen worden ist. Als eine Alternative kann das flexible Material auf einem Stegabschnitt des Sägeblattes angeordnet werden, geeigneterweise in einer Ausnehmung im Stegabschnitt. In diesem Fall kann ein Antriebsmittel verwendet werden, wie es z.B. in der oben erwähnten US-RE 27 716 gezeigt wird, wobei das glatte Antriebsrad durch ein Zahnrad oder durch ein Rad ersetzt wird, das mit anderen Vorsprüngen um seinen Umfang herum versehen ist, so daß ein sicheres Greifen mit dem flexiblen Material mit im wesentlichen dem gleichen Charakter wie bei einem Zahnradgetriebe erhalten wird.

Weitere charakteristische Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den anhängenden Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung einiger ausgedachter Ausführungsformen deutlich.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ringkreissäge nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 die Maschineneinheit nach Fig. 1, wobei das Sägeblatt und gewisse Haltevorrichtungen entfernt sind;

Fig. 3 einen Schnitt III-III durch das Sägeblatt in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV in Fig. 1, durch die Antriebsscheibe und das Sägeblatt, sowie ferner, teilweise schematisch, einige Halterungsmittel an sich bekannter Art, während andere Teile wegen der Deutlichkeit weggelassen worden sind;

Fig. 5 eine Ansicht V-V in Fig. 4, wobei das Sägeblatt lediglich in gestrichelten Linien gezeigt wird und andere Teile wegen der Deutlichkeit weggelassen worden sind;

Fig. 6 einen Schnitt VI-VI in Fig. 5 durch die Antriebsscheibe und ein Sägeblatt im Greifbereich zwischen der Antriebsscheibe und dem Sägeblatt;

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Sägeblatt nach einer zweiten Ausführungsform des Sägeblattes;

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Antriebsscheibe nach einer zweiten Ausführungsform der Antriebsscheibe in der gleichen Ansicht wie Fig. 5;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Ringkreissäge mit einem ringförmigen Kreissägeblatt nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 einen Schnitt XI-XI in Fig. 9 durch das ringförmige Kreissägeblatt nach einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 11 eine teilweise schematische Ansicht des Antriebs des ringförmigen Kreissägeblattes gemäß Fig. 10.

Zunächst wird Bezug genommen auf die Fig. 1 bis 6, in denen eine Maschineneinheit einer hydraulisch angetriebenen Ringkreissäge 1 generell mit 2 bezeichnet ist. Die Maschineneinheit 2 umfaßt ein Motorengehäuse 6 mit einem hydraulischen Motor (nicht gezeigt). Der Motor ist mit hydraulischen Schläuchen 3 und Handgriffen 4 und 5 versehen. Die Maschineneinheit 2 umfaßt ferner Elemente zum Halten eines ringförmigen Kreissägeblattes 8 an ihrer Stelle in der Maschineneinheit und ein Getriebesystem zum Übertragen der Antriebskraft des Motors auf das Sägeblatt 8. Die Maschineneinheit 2 besitzt eine Zentrumsscheibe 9 und eine Grundplatte 10. Eine Abdeckung 11 ist an der Grundplatte 10 mittels Schrauben 12 befestigt, so daß die Abdeckung 11 mit den Lagerelementen für das eingepaßte Sägeblatt 8 entfernt werden kann, wenn das Sägeblatt 8 eingepaßt oder ersetzt werden soll.

Das ringförmige Kreissägeblatt 8 besitzt einen Innenrandteil 14 aus Gummi, einen Außenrandteil 15, der mit Schneidelementen in Form diamantenbestückter Sektoren und einem Stegabschnitt 16 zwischen den Randteilen mit einer glatten Unterseite 17 und einer glatten Oberseite 18 versehen ist. Die Seiten 17 und 18 verlaufen parallel zueinander und zu einer Symmetrieebene 19 des Sägeblattes 8 (Fig. 3).

Der Innenrandteil 14 des Gummis wird durch Vulkanisation am Innenrand des Stegabschnitts 16 des Sägeblatts befestigt, das aus Stahl besteht. Der Gummiteil 14 ist nach dieser Ausführungsform vollständig gerade und besitzt die gleiche Dicke wie die des Stegabschnitts 16 des Sägeblatts. Ebenfalls ist die Innenkante des Gummiteils 14 vollständig gerade. Eine Nut 24 wird in der glatten Unterseite 17 des Sägeblattes 8 vorgesehen.

Eine Antriebsscheibe 30 des Sägeblattes 8 ist hauptsächlich im Inneren des Kreisrings des Sägeblattes 8 eingepaßt. Die Riemenscheibe 30 ist derart angeordnet, daß sie sich um eine Rotationsachse 31 drehen kann, die parallel zur Rotationsachse des Sägeblattes 8 ist, über eine Antriebsachse 32 (Fig. 4). Ferner sind Transmissions- bzw. Getriebemittel (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Antriebskraft des Motors auf die Antriebsriemenscheibe 30 zu übertragen, zusammen mit einem Paar unterer Laufrollen 40 und 41 und einem Paar oberer Laufrollen 42 und 43 in der Abdeckung 11 (die Rolle 43 ist nicht gezeigt). Jede der unteren Laufrollen 40 und 41 ist mit einem Flansch 44 in an sich bekannter Weise versehen. Der Flansch 44 ist bekannterweise in der Nut 24 aufgenommen, die eine Kante 45 besitzt. Was andere in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigte Elemente anbelangt, so wird Bezug genommen auf das US-Patent 4,793,065, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Innenrandteil 14 des Sägeblattes 8 aus Gummi, verbunden mit der Innenkante 20 des Stegabschnitts 16 des metallischen Sägeblattes 8 durch Vulkanisation. Der Randteil 14 besitzt die gleiche Dicke wie der Stegabschnitt des Sägeblattes 8. Die relative Dicke ist in den Zeichnungen etwas übertrieben. Die Seiten 21 und 22 des Randteils 14 sind parallel zu und liegen in den gleichen Ebenen wie die Seiten 17 und 18 des Stegabschnitts 16. Die Innenkante 23 des Gummiteils 14 ist nach dieser Ausführungsform gerade, könnte jedoch auch etwas abgerundet sein.

Die Antriebsriemenscheibe nach dieser Erfindung besteht aus zwei Hälften 33 und 34, die aneinander in einer Teilungsebene 35 angrenzen und sind mittels Schrauben 36 zusammengeklemmt. Die obere Hälfte der Antriebsriemenscheibe 30 besitzt Vorsprünge 37, die sich mit Tälern 38 in einem kreisförmigen Randteil abwechseln, der der Teilungsebene 35 gegenüberliegt, wobei die Vorsprünge und Täler ein kreisumfangsmäßiges Wellenmuster bilden. Die Vorsprünge 37 und die Täler 38 folgen glatt aufeinander, in anderer Hinsicht, besitzt der ringförmige Randteil jedoch das Merkmal eines Zahnradrings. Die untere Hälfte 34 der Antriebsriemenscheibe ist in analoger Weise aufgebaut, wird jedoch über einen Winkel relativ zur oberen Hälfte gedreht, der einer halben Wellenlänge entspricht, so daß die Täler und Vorsprünge in den beiden Hälften einander gegenüberliegen. Auf diese Art und Weise wird eine kreisumfangsmäßige Nut 39 mit wellenförmiger oberer und unterer Seitenfläche zwischen den beiden Hälften gebildet. Diese Nut 39 besitzt eine Dicke, die im wesentlichen der Dicke des Gummirandteils 14 des Sägeblattes entspricht. Die Nut 39 kann auch etwas schmaler als der Randteil 14 sein.

Der Gummirandteil 14 wird in der Nut 39 derart vorgesehen bzw. angeordnet, daß er sich entlang eines Sektors des Randabschnittes erstreckt. Auf diese Art und Weise wird der umfangsmäßige Teil des Randteils 14 in einem Wellenmuster abgebogen, und zwar zwischen den auf einer Seite liegenden Vorsprüngen 37 und den Tälern 38 in der ersten Hälfte und den auf der anderen Seite liegenden entsprechenden Tälern und Vorsprüngen 38' bzw. 37' in der zweiten Hälfte 34. Dieses ist schematisch in Fig. 6 aufgezeigt. Auf diese Weise ist eine äußerst wirksame Kupplung zwischen der Antriebsriemenscheibe 30 und dem Sägeblatt 8 erreicht, ohne daß irgendein größerer Druck auf den Randteil 14 des Sägeblatts ausgeübt werden muß. Als Ergebnis dessen sind die Reibungsverluste beim Antrieb des Sägeblattes sehr gering. Wenn die Seite 45 der Nut 24 im Sägeblatt 8 sich allmählich abnutzt, so daß sich die Nut 24 erweitert, bewegt sich das Sägeblatt in einem entsprechenden Ausmaß von der Antriebsriemenscheibe 30 nach außen. Der Griff im Wellenmuster der Nut 39 bleibt jedoch während der gesamten Betriebslebensdauer des Sägeblattes ausreichend, um einen guten Eingriff zwischen der Antriebsriemenscheibe 30 und dem Gummirandteil 14 des Sägeblattes 8 sicherzustellen. Auf diese Art und Weise wird ein Griff aufrechterhalten, der dem Griff eines Zahnrads oder Zahnradringgetriebes gleicht, unabhängig von den Veränderungen der Positionen der Antriebsriemenscheibe 30 und des Sägeblattes 8 relativ zueinander. Auf diese Art und Weise werden die günstigen Merkmale einer Getrieberadübertragung, nämlich guter Eingriff und niedrige Reibungsverluste, kombiniert mit der Verläßlichkeit im Betrieb eines Reibantriebs.

In Fig. 7 wird ein Sägeblatt 8A gezeigt, das einen etwas abweichenden Aufbau aufweist. So besitzt der Stegabschnitt 16a dieses Sägeblattes an seinem Innenrandteil eine symmetrisch vorspringende Zunge 23A mit glatten Seiten. Die Zunge 23A ist auf beiden Seiten mit Gummischichten 14A überzogen. Die Gummischichten 14A und die Zunge 23A besitzen zusammen die gleiche Dicke wie der Stegteil 16A.

Die Gummischichten 14A auf dem Sägeblatt 8A gemäß Fig. 7 können als Antriebsflächen in einer Nut in einer Antriebsriemenscheibe verwendet werden, die einen etwas abweichenden Aufbau besitzt, im Vergleich zu der vorangegangenen Ausführungsform. Fig. 8 zeigt schematisch diese Ausführungsform der Nut in der Antriebsriemenscheibe, wobei der obere und untere Teil mit 33A bzw. 34A bezeichnet ist. Die Vorsprünge 37A und die Täler 38A in der einen Hälfte 33A sind in diesem Fall gegenüberliegend zu den entsprechenden Vorsprüngen 37A' bzw. den Tälern 38A' in der anderen Hälfte 34A der Antriebsriemenscheibe angeordnet. Auf diese Art und Weise werden die Schichten 14A alternierend komprimiert bzw. expandiert durch die Verschiebungen des Gummis beim Durchgang durch die Nut. Auch in diesem Fall wird ein sehr guter Griff zwischen der Antriebsriemenscheibe und dem Sägeblatt erzielt. Die Abmessungen sind in Fig. 6 übertrieben dargestellt, um die Arbeitsweise deutlicher herauszustellen.

Eine noch weitere Ausführungsform der Vorsprünge der Antriebsriemenscheibe wird in Fig. 8 gezeigt, die schematisch eine Hälfte einer Antriebsriemenscheibe zeigt. Die Vorsprünge bestehen in diesem Fall aus sphärischen Segmenten 37B. Die entsprechenden sphärischen Segmente in der anderen Hälfte der Antriebsriemenscheibe können zwischen den sphärischen Segmenten 37B angeordnet werden, die in Fig. 8 gezeigt sind (in diesem Fall kann z.B. ein Sägeblatt gemäß Fig. 3 verwendet werden), oder gegenüberliegend zu den sphärischen Segmenten 37B angeordnet werden (in diesem Fall kann z.B. ein Sägeblatt gem. Fig. 7 verwendet werden).

In der Ausführungsform der Fig. 10 wird eine Gummischicht 14C in einer Nut 19 im Stegabschnitt 16C des Sägeblattes 8C vorgesehen. Der Innenrandteil 20C ist etwas abgeschrägt.

Zum Antrieb des Sägeblattes 8C kann eine Maschine der in den Fig. 9 und 11 gezeigten Art verwendet werden. Die Antriebsriemenscheibe 30 nach den vorherigen Ausführungsformen wird in dem Fall durch eine Antriebsrolle oder -walze 50 ersetzt, die zwischen einem Paar oberer Laufrollen, die in gleicher Weise aufgebaut sind wie die Laufrollen 42 und 43 gemäß Fig. 4, arbeitet. Auf der anderen Seite des Sägeblattes, gegenüberliegend zur Antriebsrolle 50, ist eine Lagerrolle 51 vorgesehen und gegenuberliegend zu den oberen Laufrollen kann ein Paar unterer Laufrollen vorgesehen werden, entsprechend zu den Laufrollen 40 und 41 gemäß Fig. 4. Die letzteren sind in diesem Falle mit einem in der Nut 24 arbeitenden Flansch versehen.

Die Antriebsrolle 50 ist mit einer Antriebsachse 55 versehen und besitzt einen mittigen Teil 52, der Zähne, Rippen oder andere Vorsprünge besitzt, die sich mit Tälern, Nuten oder ähnlichen Einschnitten abwechseln, wobei die Vorsprünge in die Gummischicht 14C hineingedrückt werden können, um einen guten Eingriff zwischen dem Antriebsrad 50 und dem Sägeblatt 8C zu ergeben. Auf beiden Seiten des Antriebsteils 52 werden Lagerflächen 53 und 54 vorgesehen, die einen geringeren Durchmesser besitzen, wobei diese Lagerflächen gegen den Stegabschnitt 16C des Sägeblattes 8C gedrückt werden und das Eindringen der Vorsprünge des Antriebsteils 52 in die Gummischicht 14C begrenzen. Die Lagerrolle 51 ist mit einem Flansch 56 vorgesehen, der eine abgeschrägte Drehfläche besitzt, die gegen die Außenkante 20C des Sägeblattes 8C in bekannter Weise anliegt und letztere lagert. Rotationsflächen 57, 58 und 59 werden vorgesehen, die die Unterseite des Sägeblattes 8C berühren.

In der obigen Ausführungsform sind die Antriebsriemenscheibe oder die Antriebsrollen mit Vorsprüngen versehen, die dazu gedacht sind, daß sie in das flexible Material des Sägeblattes hineingedrückt werden. Experimente haben jedoch gezeigt, daß man einen sehr guten Antrieb ebenfalls ohne solche Vorsprünge erzielen kann. Dieses betrifft zumindest ein solches ringförmiges Kreissägeblatt, bei dem das flexible Material am Innenrandteil des Sägeblattes angeordnet ist, wie es in Fig. 3 gezeigt wird. Ein ringförmiges Kreissägeblatt dieser Art hat sich in der Arbeit als sehr wirksam zusammen mit einer Antriebsriemenscheibe ergeben, die eine keilförmige Nut mit vollständig glatten Seiten besitzt. Zur gleichen Zeit machte ein ringförmiges Kreissägeblatt dieser Art beträchtlich weniger Lärm als ein ringförmiges Kreissägeblatt ohne irgendeinen Randteil aus Gummi. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die Verwendung von Antriebsmitteln in Form von Antriebsriemenscheiben oder Antriebsrollen, die mit Vorsprüngen, wie sie in den oben beschriebenen Ausführungsformen gezeigt sind, beschränkt.