Die vorliegende Erfindung richtet sich auf Sägeblätter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8.

Verschiedene Sägeblätter, wie zum Beispiel Bandsägenblätter, die auch als Sägebänder bezeichnet werden können, sind gewöhnlich mit sich wiederholenden Veränderungen in der Gestalt, dem Abstand, der Höhe und der Schränkung der Zähne sowie in der Breite des Sägeblattkörpers hergestellt. Durch „Schränken" oder „geschränkt" versteht man, daß gewisse Zähne oder Abschnitte einiger Zähne schräg nach links oder rechts von einer Mittellinie des Blattes verlaufen. Die meisten dieser Veränderungen dienen dazu, die Eigenschaften des Blattes für gewisse spezielle Anwendungen zu verbessern. Dieselben Veränderungen verringern jedoch häufig die Nützlichkeit des Blattes für andere Anwendungen.

Das Bandsägen, insbesondere das Bandsägen von Metall, bietet Probleme, die gewöhnlich bei anderen Sägeverfahren nicht angetroffen werden. Das Bandsägeblatt ist gewöhnlich dünn und schmal hergestellt, wodurch die gesamte Zustellkraft begrenzt wird, die aufgebracht werden kann, um die Zähne in das gesägte Material zu drücken, und wodurch das Blatt sehr flexibel wird. Um einen glatten Schnitt zu bekommen, müssen einige Zähne aktiv gleichzeitig beim Schneiden in Eingriff treten, was nur eine relativ kleine Zustellkraft für jeden der Zähne erlaubt. Die kleine Zustellkraft führt zu kleiner Schneidtiefe, die – insbesondere für feste Materialien – eine unstabile Spanbildung und übermäßigen Abrieb bedeutet. Je geringer die Zähnezahl ist, die beim Schneiden gleichzeitig aktiv in Eingriff stehen, um so größer ist ferner die Wirkung der plötzlichen Spannungsveränderung, wenn ein Zahn den Schnitt verläßt oder in diesen eintritt, und es können Probleme auftreten, die zu selbst induzierten Vibrationen des Sägeblattes vertikal, seitlich oder tordierend gehören. Zum Beispiel neigen solche Vibrationen dazu, zu ungleichmäßigen Schnittflächen und Geräusch zu führen.

Veränderungen der Zahnform, insbesondere Kantenform, können dazu dienen, die Zähne einige schmale und dicke Späne statt weniger dünne und breite Späne schneiden zu lassen. Die Bildung zahlreicher schmaler und dicker Späne führt zu weniger Abrieb, geringerer Reibung gegen die Schnittseiten und gewöhnlich bessere seitliche Stabilität als die Bildung weniger dünner und breiter Späne. Viele Blätter mit Zähnen mit Formveränderungen erfordern jedoch extra Herstellungsverfahren und sind folglich teuer herzustellen oder, wenn es erwünscht ist, wieder zu schärfen.

Veränderungen des Zahnabstandes kann die Neigung von selbst induzierten Rattervibrationen verringern, wenn dickes Material gesägt wird, mit der Neigung, Geräusch aus dem Sägebetrieb minimal zu machen. Es gibt jedoch bei Zähnen mit Abstandsveränderungen eine Tendenz zu ungleichmäßigem Abrieb, was später zu Querkräften und bogenförmigem Schneiden beitragen kann.

Die Zahnhöhe kann auf verschiedene Weise variiert werden, um unterschiedlichen Zwecken zu dienen. Wenn gerade Zähne länger sind als andere, neigen ihre Seitenflächen dazu, das Blatt zu führen, und erzeugen einen geraden und schmalen Schnitt. Gerade Zähne begradigen jedoch einen Schnitt wahrscheinlich nicht, wenn er zu einer Seite zu drehen bzw, abgelenkt zu werden beginnt. Wenn hohe, gerade Zähne mit Zähnen kombiniert werden, die Schränkungsveränderungen haben, werden schmale, dicke Vielfachspäne geschnitten anstelle weniger dünne, breite Späne. Dadurch besteht die Neigung zum Verbessern des Sägens harter Materialien, beläßt aber ungleichmäßige Seiten des Schnittes, weil nur diese wenigen Zähne auf maximale Breitenform der letztlich geschnittenen Fläche eingestellt werden. Bei widerstandsfähigem Material kann die Kombination hoher gerader Zähne mit Zähnen veränderter Schränkung bei langsamen Zustellgeschwindigkeiten auch verwendet werden, so daß die hohen Zähne den Hauptteil des tatsächlichen Schneidens durchführen, wodurch unstabile Bedingungen bei kleinen Schneidtiefen minimal gemacht werden. Bei leichter zu schneidenden Materialien können höhere Zustellgeschwindigkeiten verwendet werden, so daß die hohen geraden Zähne und die Zähne mit Schränkungsveränderungen beim Schneiden alle in Eingriff sind. Ein solches Blatt ist also für eine Vielzahl von Materialien nützlich unbeachtlich eines Risikos eines vorzeitigen Abriebes der hohen Zähne, wenn ein Großteil der Arbeit bei hochbelastbaren Materialien durchgeführt wird.

WO, A1, 96/29173, welche den nächstliegenden Stand der Technik darstellt, zeigt synchronisierte, variable Zahnanordnungen für Sägen. Es ist eine Bandsäge vorgesehen, die eine gezahnte Kante mit einer Vielzahl von sich wiederholenden Zähnegruppen hat. Jede Gruppe weist einen ungeschränkten Führungs- oder Vorderzahn und eine Vielzahl von Zähnen auf, die abwechselnd seitlich zu gegenüberliegenden Seiten der Säge geschränkt sind. Die verwendeten Zahnhöhen und Schränkmuster sind jedoch im Hinblick auf vorzeitigen Abrieb und die Fähigkeit, glatte Schneidflächen zu erzeugen, nicht optimal.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sägeblatt vorzusehen, welches zum Schneiden einer großen Vielzahl von Materialien benutzt werden kann. Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sägeblatt zu schaffen, welches nur einem begrenzten vorzeitigen Abrieb ausgesetzt ist. Auch ist es Aufgabe der Erfindung, ein Zahnschränkungsmuster zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, sehr glatte Schneidoberflächen zu erzeugen. Diese Aufgaben werden mit einem Sägeblatt mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 8 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Sägeblatt eine Vielzahl von sich wiederholenden Zähnegruppen auf, wobei jeder Zahn eine Spitze hat. Jede Gruppe weist einen hohen, geraden Zahn ohne Schränkung, eine gerade Anzahl hoher, geschränkter Zähne mit Spitzen auf einem ersten Niveau, wobei die Hälfte der hohen geschränkten Zähne nach rechts und die Hälfte nach links geschränkt sind, eine gerade Zahl, die größer ist als die Zahl der hohen, geschränkten Zähne, niedriger geschränkter Zähne mit Spitzen auf einem zweiten Niveau auf, welches niedriger ist als das erste Niveau, wobei die Hälfte der niedrigen, geschränkten Zähne nach rechts und die Hälfte nach links geschränkt ist. Die Spitzen jedes Zahnes in der Gruppe befinden sich unter einem anderen Abstand von einer Spitze eines entsprechenden, unmittelbar vorhergehenden Zahnes. Alle geschränkten Zähne in der Gruppe haben denselben Schränkungsgrad. Keinem hohen Zahn geht unmittelbar ein anderer hoher Zahn voraus. Es gibt eine ungerade Zahl niedriger Zähne zwischen einem hohen geraden Zahn und einem hohen geschränkten Zahn, und es gibt eine gerade Zahl niedriger Zähne zwischen zwei geschränkten hohen Zähnen. Die Abstände von einer Spitze irgendeines Zahnes in der Gruppe zu einer Spitze eines vorhergehenden Zahnes derselben Höhe sind für alle Zähne in der Gruppe unterschiedlich. Abstände von einer Spitze irgendeines geschränkten Zahnes in der Gruppe zu einer Spitze eines vorhergehenden geschränkten Zahnes derselben Schränkung sind für alle geschränkten Zähne in der Gruppe unterschiedlich.

Verbesserungen bei der Vibration und Stabilität, die sich bei dem Sägeblatt gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben, sind in Metallbandsägen besonders deutlich, bei denen die Zustellkraft des Sägeblattes im Verhältnis zur Blattspannung hoch ist, die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf andere Typen von Sägeblättern anwendbar, wie zum Beispiel Handbügelsägen, Holzbandsägen und Bogensägen.

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszahlen ähnliche Elemente bezeichnen und bei denen gilt:

1 ist eine Teilansicht eines Sägeblattes mit sich wiederholenden Gruppen von Zähnen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine Seitenansicht einer Zähnegruppe eines Sägeblattes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Endung; und

3 ist eine Draufsicht auf die Gruppe von Zähnen der 2.

Ein Sägeblatt 21 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht man in 1. Es hat Zähne, die in sich wiederholenden Gruppen 23 von sieben Zähnen 1–7 angeordnet sind. Wie man in 2 sieht, weist eine Gruppe 23 von sieben Zähnen vorzugsweise drei Zähne 2, 5, 7, die hoch sind, und vier Zähne 1, 3, 4, 6 die niedrige Zähne sind, auf. Wie man in 3 sieht, ist einer der hohen Zähne vorzugsweise ein Hakenzahn 7 ohne winkelmäßige Schränkung, und alle anderen Zähne 1–6 sind um einen gleichen Betrag geschränkt. Somit wirken sechs Zähne 1–6 aus den sieben Gesamtzähnen zusammen, um die mit Endschnitt versehenen Flächen eines Werkstückes zu gestalten.

Die folgende Beschreibung bezieht sich allgemein auf die 2–3. Wenn hochbelastbare Materialien mit geringem Vertikalvorschub und kleiner Schneidtiefe pro Zahn geschnitten werden, treten nur die hohen Zähne 2, 5, 7 beim Schneiden in Eingriff. Um die Schneidlast während des Schneidens hochbelastbarer Materialien mit niedrigem vertikalen Vorschub und geringer Schneidtiefe pro Zahn auf den hohen Zähnen auszugleichen, werden die hohen Zähne so verteilt, daß einer oder zwei der niedrigen Zähne zwischen jeweils zwei hohen Zähnen vorhanden sind. Der Abstand von einem hohen Zahn 2, 5, 7 zu einem vorhergehenden hohen Zahn 7, 2, 5 unterscheidet sich vorzugsweise innerhalb einer Gruppe 23 von sieben aufeinanderfolgenden Zähnen, um das selbst induzierte Rattern zu vermeiden.

Die Tiefe der Zahnlücken 11–17 zwischen den Zähnen 1–7 wird vorzugsweise jeweils verändert, um großräumigere Zahnlücken vor den hohen Zähnen 2, 5, 7 vorzusehen und die von ihnen erzeugten größeren Spanmengen aufzunehmen. Da ferner die hohen Zähne dickere Späne schneiden als die niedrigen Zähne, selbst dann, wenn der vertikale Vorschub so hoch ist, daß alle Zähne schneiden, und zwar der Radien R₁–R₇ der jeweiligen Zahnlücken 11–17, ist es vorteilhaft, daß die Zahnlückenböden R₂, R₅, R₇ vor den hohen Zähnen 2, 5, 7 größer sind als die Zahnlückenböden R₁, R₃, R₄, R₆ vor den niedrigen Zähnen 1, 3, 4, 6, um die Möglichkeit zu schaffen, daß man die dicken Späne vor dem Brechen sich kräuseln bzw. rollen läßt.

Eine Gruppe 23 weist eine Vielzahl von Zähnen 1–7 bzw. ihre entsprechenden unmittelbar vorhergehenden Zähnlücken 11–17 auf. Die Gruppe 23 ist zu Diskussionszwecken so definiert, als beginne sie nach einem geraden hohen Hakenzahn 7, welcher das Ende einer vorhergehenden Gruppe 23 von Zähnen bestimmt. Vorzugsweise ist der erste Zahn 1 ein niedriger, links geschränkter, der zweite Zahn 2 ein hoher, rechts geschränkter Zahn, der dritte Zahn 3 ein niedriger, links geschränkter Zahn, der vierte Zahn 4 ein niedriger, rechts geschränkter, der fünfte Zahn 5 ein hoher, links geschränkter Zahn, der sechste Zahn 6 ein niedriger, rechts geschränkter Zahn und der siebte Zahn 7 ein hoher, gerader Zahn ohne Schränkung. Selbstverständlich wären auch andere Anordnungen in gleicher Weise nützlich, wie zum Beispiel ein Spiegelbild mit Zähnen, die in der Art und Weise angeordnet sind: niedrig rechts, hoch links, niedrig rechts, niedrig links, hoch rechts, niedrig links und hoch gerade. Es gibt vorzugsweise eine ungerade Zahl niedriger Zähne zwischen dem hohen geraden Zahn 7 und den hohen, geschränkten Zähnen 2 und 5. Es gibt vorzugsweise eine gerade Zahl niedriger Zähne zwischen den geschränkten hohen Zähnen 2 und 5. Abstände von einer Spitze irgendeines Zahnes in der Gruppe zu einer Spitze eines vorhergehenden Zahnes derselben Höhe sind vorzugsweise für alle Zähne in der Gruppe unterschiedlich.

Um das selbst induzierte Rattern zu vermeiden, wird der Abstand von der Spitze eines Zahnes zu dem vorhergehenden Zahn, d. h. die Teilung (der Abstand) in solcher Weise verändert, daß in einer beliebigen Gruppe aufeinanderfolgender Zähne, wo jede Gruppe vorzugsweise sieben Zähne aufweist, keine Teilungen (Abstände) gleich sind und keine Abstände zwischen zwei in derselben Richtung geschränkten Zähnen gleich sind. Gemäß einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Zahnform und der Abstand zu dem vorhergehenden Zahn in Millimetern für die Zähne einer sich wiederholenden Gruppe: D₁ 5,1 mm; D₂ 6,05 mm; D₃ 4,8 mm; D₄ 4,91 mm; D₅ 5,68 mm; D₆ 5,6 mm; D₇ 5,96 mm. Zahnlückenhöhen H₁–H₇, d. h. die Höhe der Spitze des Zahnes vom Boden der Zahnlücke für jede Zahnlücke, die jedem der Zähne 1–7 vorausgehen, betragen vorzugsweise H₁ 2,650 mm; H₂ 2,910 mm; H₃ 2,540 mm; H₄ 2,600 mm; H₅ 2,820 mm; H₆ 2,750 mm und H₇ 1,775 mm. Die Radien der Zahnlückenböden R₁ bis R₇ betragen vorzugsweise R₁ 1,219 mm; R₂ 1,795 mm; R₃ 1,105 mm; R₄ 1,199 mm; R₅ 1,615 mm; R₆ 1,481 mm und R₇ 1,775 mm. Die Höhen der hohen Zähne 2, 5 und 7 sind vorzugsweise 0,075 mm höher als die Höhen der niedrigen Zähne 1, 3, 4 und 6. Alle Zähne 1–7 haben vorzugsweise einen Spanwinkel &agr; von 6° und einen Freiwinkel &bgr; von 37°.

Bei allen hohen Zähnen sind vorzugsweise ihre Spitzen auf einer Höhe bzw. einem Niveau, um die Unterschiede der Abriebgeschwindigkeiten während des Schneidens bei niedrigen Zustellgeschwindigkeiten minimal zu machen und dadurch die Lebensdauer des Blattes zu verlängern, und die Spitzen aller niedrigen Zähne befinden sich vorzugsweise auf einer anderen Höhe. Alle geschränkten Zähne haben vorzugsweise denselben Schränkungsgrad, um das Bilden einer glatten Fläche auf dem Werkstück zu ermöglichen.

Es ist selbstverständlich möglich, die Erfindung in speziellen anderen Formen auszuführen als oben beschrieben, ohne den Schutzumfang der Ansprüche zu verlassen. Die gezeigten Ausführungsformen sind rein illustrativ und sollten in keiner Weise beschränkend angesehen werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus den anliegenden Ansprüchen und nicht nur aus der vorstehenden Beschreibung, und alle Veränderungen und Äquivalente, die in den Bereich der Ansprüche fallen, sollen mit umfaßt sein.