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Dokumentenidentifikation DE60034148T2 13.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001242218
Titel RINGKREISSÄGE
Anmelder Cogswell, Jesse G., Torrance, Calif., US
Erfinder Cogswell, Jesse G., Torrance, CA 90505, US
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 60034148
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.01.2000
EP-Aktenzeichen 009115965
WO-Anmeldetag 10.01.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/US00/01374
WO-Veröffentlichungsnummer 2000043175
WO-Veröffentlichungsdatum 27.07.2000
EP-Offenlegungsdatum 25.09.2002
EP date of grant 28.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse B28D 1/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B28D 1/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B23D 47/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B28D 1/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ringblatt-Säge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Technischer Hintergrund

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Sägen, die hauptsächlich, aber nicht ausschließlich dafür ausgelegt sind, sehr harte Materialien wie bspw. Glas, Fliesen, Stein und ähnliches zu schneiden, und bezieht sich insbesondere auf sogenannte "Ringsägen", die ein Schneidwerkzeug oder -element in Form eines Rings mit einem offenen Mittelbereich aufweisen, das auf einem Unterteil zur Drehung um eine zentrale Achse abgestützt ist.

Bei Sägen dieses allgemeinen Typs werden typischerweise Schneidringe verwendet, die mit einem abrasiven Material beschichtet sind, wie bspw. mit Diamantpartikeln, und es ist eine Arbeitsfläche zum Abstützen eines Werkstücks vorhanden, das geschnitten wird, während es relativ zu dem rotierenden Ring in Zusammenwirken mit einem Arbeitsabschnitt des Rings bewegt wird, dort wo dieser durch eine Öffnung in der Arbeitsfläche hindurchgeht. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Ringsäge dieser allgemeinen Bauart ist in dem US-Patent 4,576,139 beschrieben, das ein Sägeblatt offenbart, welches einen einzelnen Strang aus einem Draht mit hoher Zugfestigkeit aufweist, der im Querschnitt rund ist und zu einer geschlossenen, kreisförmigen Schleife ausgebildet und mit einer abrasiven Beschichtung beschichtet ist, so daß er in der Lage ist, in allen Richtungen in gleicher Weise zu schneiden. Der Ring wird so starr gemacht, wie es mit einem Draht mit kleinem Durchmesser, normalerweise weniger als 1/4 bis 1/2 Zoll, und vorzugsweise etwa 1/8 Zoll in der kommerziellen Ausführungsform, möglich ist. Der Ring wird durch die Sägeanordnung entlang seines gesamten Umfangs abgestützt und geführt, mit Ausnahme von einem kurzen Arbeitsabschnitt benachbart zu der Arbeitsfläche, wo der Schneidvorgang auftritt. Ein Reibantriebsrad dreht den Ring mit hoher Drehzahl. Diese patentgemäße Säge ist seither sehr beliebt zur Verwendung zum Schneiden von komplizierten Formen in Materialien wie bspw. Glas, besitzt aber begrenzte Fähigkeiten für schwere Arbeiten wie bspw. zum Schneiden von relativ dicken Stücken von Fliesenmaterial oder Stein, hauptsächlich aufgrund der begrenzten Festigkeit des Drahts, und besonders bei kleinen Durchmessern, die für feine Schneidarbeiten zweckmäßig sind.

In einer Hinsicht stellt die vorliegende Erfindung eine Verbesserung in Bezug auf die Drahtringsäge dar, die in dem vorstehend bezeichneten Patent beschrieben ist, und ist in einer weiteren Hinsicht eine Abkehr von den Konzepten betreffend Sägeblatt und Abstützung, die in dem genannten Patent beschrieben sind, um die Beschränkungen der Drahtringsäge in Bezug auf Sägearbeiten mit schwerer Beanspruchung bei relativ dicken Materialien wie bspw. Fliesen oder Stein zu überwinden, während die Fähigkeit zum Schneiden von Kurven in diesen Materialien beibehalten wird und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit der Säge in anderer Hinsicht verbessert wird.

In der DE 43 01 243 A1 ist eine Ringblatt-Säge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Allerdings weist ein ringförmiges Sägeblatt, das bei dieser Säge verwendet wird, Schneidzähne entlang seines äußeren Umfangsrands auf und ist durch einen Riemen angetrieben, der Vorsprünge aufweist, die mit den Antriebsvertiefungen in Eingriff stehen.

In der DE 25 558 781 ist eine Ringblatt-Säge offenbart, die ein Sägeblatt aufweist, das durch eine Kette antrieben ist, die mit radialen Schlitzen in Eingriff steht, die in einem äußeren Umfangsrand des Sägeblatts vorgesehen sind.

In der DE 38 07 094 A1 ist eine Ringblatt-Säge beschrieben, bei der ein ringförmiges Sägeblatt durch gegenüberstehende kegelstumpfförmige Antriebsrollen angetrieben ist, die mit seitlichen Oberflächen des Sägeblatts in Eingriff stehen.

In der DE 21 21 200 ist eine Ringblatt-Säge beschrieben, bei der ein ringförmiges Sägeblatt durch eine Kette angetrieben ist, die mit einem äußeren Umfangsrand des Sägeblatts in Eingriff steht, das mit Antriebszähnen versehen ist.

Die US 5 674 119 offenbart eine von Hand gehaltene Dentalsäge mit einem Reibungsantrieb. Das Antriebselement wirkt mit den Seitenwänden des Ringsägeblatts zusammen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen alternativen Reibungsantrieb für eine Ringblatt-Säge zur Verfügung zu stellen, der eine vergrößerte Kontaktoberfläche für Anwendungen mit großer Belastung aufweist.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch eine Ringblatt-Säge nach Anspruch 1 gelöst.

Für die vorstehend genannten Zwecke wird bei der Sägevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein Ringsägeblatt verwendet, das nicht aus einem Draht besteht, sondern stattdessen ein schmaler Ring mit ebenen Seiten ist, der eine ausreichende radiale Breite aufweist, um seine Form während der Säge- bzw. Schneidvorgänge von selbst zu halten, wodurch es möglich ist, daß mehr als die Hälfte des Ringblatts oberhalb der Arbeitsfläche freiliegt und in einer neuartigen Weise abgestützt und angetrieben ist, die sich vollständig unterhalb der Arbeitsfläche befinden kann. Es wird ein Ringblatt von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt bereitgestellt, das schmale innere und äußere Umfangskanten und relativ breite Seitenwände aufweist, die zumindest das Doppelte der Dicke der äußeren Umfangskante aufweisen sollten. Typischerweise ist das Schneidblatt mit einer abrasiven Beschichtung auf dem äußeren Umfangsrand beschichtet, und zumindest teilweise auf seinen Seitenwänden, um seitwärts gerichtete Schneidvorgänge ausführen zu können. Es ist zwischen Führungen abgestützt, die mit einem der Umfangsränder zusammenwirken, vorzugsweise mit dem inneren Rand, entlang eines erheblichen Bogens, der sich insgesamt unterhalb der Arbeitsfläche befinden kann, und durch ein Antriebselement, das mit dem anderen Umfangrand zusammenwirkt, vorzugsweise mit dem äußeren, und das ebenfalls als Abstützung für das Ringblatt dient, wobei das bevorzugte Antriebselement ein endloser Gurt ist, dessen einer Abschnitt bzw. eines Trum um einen erheblichen Bogen entlang der Unterseite des Ringblatts gegenüber der Führungen geführt ist. Die bevorzugten Führungen sind Rollen, die drehbar auf dem Unterteil angebracht sind und entlang des Innenrands des Ringblatts einen gegenseitigen Winkelabstand aufweisen.

Üblicherweise ist ein Vorratstank für Flüssigkeit wie bspw. Wasser zum Kühlen des Rings während des Schneidens vorzugsweise in der Vorrichtung unterhalb des Unterteils integriert, wobei die Positionierung hierbei so ist, daß der Antriebsgurt Kühlmittel aus dem Tank aufnimmt und es zu dem Ringblatt trägt. Weiterhin ist eine wahlweise vorzusehende Stabilisierungseinrichtung für den oberen Teil des Ringblatts vorgesehen, mit Führungen, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Ringblatts befinden, um das Ringblatt in seiner richtigen Betriebsebene zu halten. Die Stabilisierungseinrichtung hat hierbei die Form eines Arms, der über dem Ringblatt liegt und tangential dazu verläuft, wobei eine Wischeinrichtung darin enthalten ist, um überschüssiges, durch das Ringblatt transportiertes Kühlmittel aufzufangen.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung, einschließlich ins einzelne gehende Aspekte der Führungen und des Antriebs, ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der:

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 eine perspektivische Ansicht einer Ringblatt-Sägevorrichtung zeigt, in der die neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert sind;

2 eine vergrößerte ausschnittsweise Seitenansicht von der rechten Seite der 1 zeigt;

3 eine vergrößerte ausschnittsweise Querschnittsansicht zeigt, im wesentlichen entlang Linie 3-3 der 1;

4 eine ausschnittsweise Querschnittsansicht zeigt, im wesentlichen entlang Linie 4-4 in 3;

5 eine vergrößerte ausschnittsweise Seitenansicht des Bereichs innerhalb des Kreises 5 in 3 zeigt;

6 eine Querschnittsansicht entlang Linie 6-6 in 5 zeigt;

7 eine vergrößerte ausschnittsweise Querschnittsansicht entlang Linie 7-7- in 3 zeigt;

8 eine vergrößerte ausschnittsweise Querschnittsansicht entlang Linie 8-8 in 3 zeigt;

9 eine ausschnittsweise Querschnittsansicht entlang Linie 9-9 in 8 zeigt; und

10 eine vergrößerte ausschnittsweise Querschnittsansicht entlang Linie 10-10 in 3 zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Wie in den Zeichnungen zum Zwecke der Erläuterung dargestellt ist, ist die Erfindung in einer Ringsägenanordnung verkörpert, die in 1 und 2 im ganzen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist und ein kreisförmig Sägeblatt 11 in Form eines Rings aufweist, der einen offenen Mittelbereich besitzt und auf einem Unterteil 12 abgestützt ist, der eine Arbeitsfläche 13 für ein zu schneidendes Werkstück bildet, wobei ein repräsentatives Werkstück in 1 und 2 gestrichelt dargestellt und mit 14 bezeichnet ist. Das Unterteil 10 enthält einen Vorratstank 15 für Kühlmittel für das Sägeblatt 11, hierbei in Form einer Wanne, die einen strukturellen Teil des Unterteils bildet, und einen mit Flanschen versehenen Deckel 17 für die Wanne, der eine ebene Oberseite aufweist, um die Arbeitsfläche 13 zu bilden. Im Gebrauch steht die gesamte Sägeanordnung typischerweise auf einem einfachen Gestell oder Tisch, der nicht dargestellt ist.

Bei Ringsägen dieser allgemeinen Bauart, einschließlich der Säge des vorstehend angegebenen Patents, wird das Sägeblatt 11 mit hoher Drehzahl um eine in 2 mit 18 bezeichnete Achse in der Mitte des kreisförmigen Blatts gedreht und ist auf dem Unterteil 12 so abgestützt, daß das Blatt während dieser Drehung in einer vorab gewählten Arbeitsposition bleibt. Einer der wesentlichen Vorteile von Ringsägen ist die Fähigkeit, entlang von Kurven zu schneiden, was durch den offenen Mittelbereich des Blatts ermöglicht wird, wobei dieser in 1 und 2 mit 19 bezeichnet ist. Der Körper des Werkstücks wird durch den offenen Mittelbereich bewegt, um durch den Arbeitsbereich der Säge, der mit 11a bezeichnet ist, entlang des gewünschten Wegs relativ zu dem Werkstück hindurchzugehen.

Wie im "technischen Hintergrund" erläutert ist, erfordert das Drahtschneidblatt der patentgemäßen Sägenanordnung eine Abstützung entlang im wesentlichen seines gesamten Umfangs, mit Ausnahme eines kurzen Arbeitsabschnitts benachbart zu der Arbeitsfläche, wo das Blatt mit dem zu schneidenden Werkstück zusammenwirkt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Ringblatt 11 kein Draht, sondern weist statt dessen einen ringförmigen Körper mit einer beträchtlichen radialen Breite auf, der unter den bei normalen Sägevorgängen erzeugten Kräften selbsttragend ist, und ist entlang einer begrenzten Länge des Rings abgestützt und angetrieben, und zwar hierbei durch Führungen 29 und ein Antriebselement 34, die unterhalb der Arbeitsfläche 13 angeordnet sind und ermöglichen, daß ein wesentlich größerer Abschnitt des Rings oberhalb der Arbeitsfläche freiliegt und zum Gebrauch beim Schneiden verfügbar ist. Außerdem kann das Ringblatt sowohl für gerade Schnitte als auch zum Kurvenschneiden verwendet werden.

Zu diesem Zwecke ist das Ringblatt 11 eine kreisringförmige Metallstange in Ringform, die schmale äußere und innere Umfangsränder 20 und 21 und gegenüberliegende Seitenwände 22 aufweist, die eine radiale Breite haben, die wesentlich größer ist als die Dicke des Rings, so daß die Querschnittsform des Rings im wesentlichen rechteckig ist. Die Breite sollte zumindest das Doppelte der Dicke betragen und ist vorzugsweise aus Festigkeitsgründen ein Mehrfaches der Dicke, während sie schmal genug ist, um das Schneiden von Kurven zu ermöglichen und um eine erhebliche zentrale Öffnung 19 zur Bewegung des Werkstücks freizulassen.

Der primäre Schneidvorgang mit dem Ringblatt 11 wird durch eine abrasive Beschichtung 23 (siehe 5) ausgeführt, die den äußeren Umfangsrand 20 des Rings bedeckt und einen über den Umfang verlaufenden Schneidrand 24 bildet, wobei sich die Beschichtung auch zumindest teilweise über die Seitenwände 22 vom äußeren Rand aus erstreckt, wie in 2, 3 und 5 dargestellt ist. Die abrasive Beschichtung kann aus unterschiedlichen bekannten abrasiven Stoffen bestehen, von denen manche als "Superschleifmittel" bezeichnet werden, einschließlich Diamantpartikel, kubisches Bornitrit und andere, wobei das gegenwärtig bevorzugte Schleifmittel 60/80 Diamantkörnchen sind. Man erkennt, daß die Breite des Sägeschnitts bzw. die Schnittbreite durch die Summe der Dicke des Rings und die der beiden Schichten von Schleifmaterial auf den Seitenwänden festgelegt ist.

Obwohl das Ringblatt innerhalb eines weiten Bereichs von Größen hergestellt werden kann, weist eine typische und repräsentative Ausführungsform einen Außendurchmesser von 10 Zoll und eine radiale Breite von 3/8 Zoll auf, und eine Ringdicke von etwa 1/16 Zoll im unbeschichteten Zustand und etwas mehr im beschichteten Zustand. Das Schneidblatt kann gesintert oder elektroplattiert werden, wobei im letztgenannten Fall eine Schicht von Diamantkörnchen auf dem Metallring durch elektroplattiertes Nickel haftet.

Wie am deutlichsten in 3 dargestellt ist, sind die Führungen und das Antriebselement für das Ringblatt 11 in diesem Fall vollständig unterhalb der Arbeitsfläche 13 in Zusammenwirken mit dem unteren Abschnitt des Ringblatts angeordnet, und zwar in dem Zwischenraum der Vorratswanne 15 oberhalb der normalen Höhe 25 des darin befindlichen Kühlmittels. Für diesen Zweck ist eine insgesamt rechteckige Befestigungsplatte 27 (siehe 4) an der Unterseite des mit einem Flansch versehenen Deckels 17 befestigt und erstreckt sich nach unten zum Boden der Wanne, in einer vertikalen Ebene, die entlang der Ebene der Arbeitsposition des Ringblatts positioniert ist. Ein Fuß 28 auf dem unteren Rand der Befestigungsplatte wirkt mit dem Boden der Wanne zur stabilen Abstützung zusammen, und die Führungen sind auf diese Platte abgestützt, in der Ebene der Arbeitsposition des Ringblatts. Eine Anzahl derartiger Führungen, die hierbei auf dem Umfang genutete Rollen bzw. solche in Form einer Durchführungshülse sind, wie sie in 8 mit 29 bezeichnet sind, und die vorzugsweise durch Kugellager 30 auf Achsen 31 gehalten sind, die an der Befestigungsplatte 27 befestigt sind, und in der gewünschten Ebene durch Abstandselemente 32 auf den Achsen gehalten sind, welches die länglichen Schäfte von Bolzen sind, sind in 8 dargestellt. Vier solcher Rollenführungen 29 sind mit einem gegenseitigen Winkelabstand entlang des Abschnitts des Ringblatts angeordnet, der sich unterhalb der Arbeitsfläche 13 befindet, und zwar entlang eines Bogens von etwa 150° in der bevorzugten Ausführungsform. Wie in 8 dargestellt ist, ist eine Umfangsnut 33 in jeder dieser Rollenführungen so geformt, daß der innere Umfangsrandabschnitt des Ringblatts mit einer engen Passung aufgenommen wird.

Da die größten Verlagerungskräfte auf das Ringblatt 11 im Bereich des Arbeitsabschnitts 11a ausgeübt werden, dort wo die Werkstücke in erster Linie in Eingriff kommen, sind zwei eine seitliche Bewegung verhindernde Führungen, ebenfalls in Form von Rollen 60, genau unterhalb der Arbeitsfläche 13, wo das Ringblatt durchläuft, gegen das Ringblatt positioniert. Diese Rollen sind, wie am deutlichsten in 3 und 7 dargestellt ist, auf einem Arm 61 angebracht, der eine T-Stange 62 trägt, an der am Ende mit Gewinde versehene Achsbolzen 63 mit Muttern 64 befestigt sind, wobei die Achsen im wesentlichen (aber nicht genau) parallel zu der Ebene des Ringblatts verlaufen, wie man aus 7 erkennt. Tatsächlich sind die Achsen leicht nach außen weg von dem Ringblatt geneigt, und die Rollen 60 weisen eine kegelstumpfförmige Gestalt auf, wobei deren konisch zulaufende Seitenflächen 65 flach gegen die Seitenwände 22 des Ringblatts zur stabilen Abstützung angeordnet sind. Diese Rollen sind ebenfalls auf mit 67 bezeichneten Kugellagern zur Erzielung einer glatten, im wesentlichen reibungsfreien Betriebsweise angebracht und sind auf den Achsbolzen durch Muttern 68 gehalten. Die Achsen können auf der T-Stange in darin befindlichen Schlitzen 69, die gestrichelt dargestellt sind, einstellbar befestigt werden, um sie in ausgewählter Weise in ihre richtigen Positionen an der Seite des Ringblatts zu bewegen, wobei eine leichte Berührung, nicht ein starker Anpreßdruck, den optimalen Zustand darstellt.

In ähnlicher Weise ist das Antriebselement 34, das hierbei aus einem endlosen Antriebsgurt besteht, auf der Befestigungsplatte 27 abgestützt und unterhalb der Arbeitsposition des Ringblatts 11 angeordnet, und ist um eine Anzahl von Rollen 35 herumgeführt, die den Weg des Gurts festlegen, einschließlich eines gebogenen Abschnitts 34a entlang der Unterseite der Arbeitsposition des Ringblatts. Dieser Abschnitt unterstützt und treibt den Ring für die Schneidvorgänge an. Wie man aus 3 entnimmt, ist eine Rolle 35a an jedem Ende dieses Abschnitts angeordnet, vorzugsweise gegenüber den höchsten Rollenführungen 29a. Wie in 8 dargestellt ist, sind die Rollen auf der Platte 27 auf Kugellagern 27 auf Bolzen befestigt, die Achsen 38 für die Rollen bilden, in einer ähnlichen Weise wie die Rollenführungen 29. Abstandselemente 40 halten die Rollen in einer zentrierten Beziehung mit der Ebene der Arbeitsposition des Ringblatts 11, und die Rollen weisen auf dem Umfang Nuten auf, die so geformt sind, daß der endlose Antriebsgurt 34 mit einer engen Passung aufgenommen wird. Der Antriebsgurt 34 hat ebenfalls eine Nut 42 in seiner äußeren Oberfläche, der oberen Oberfläche des unteren Abschnitts 34a, um den äußeren Umfangsabschnitt des Ringblatts in einer darin eng bzw. umschließend aufgenommenen Beziehung aufzunehmen, wie in 3 und 8 dargestellt ist, wodurch eine feste Antriebsverbindung mit dem Ringblatt gebildet wird. Wenn das Ringblatt in dem Gurt sitzt bzw. darin aufgenommen ist, und der Gurt um die Rolle 35a läuft, ist dieser Zustand in 8 dargestellt. 9 zeigt einen Einstellschlitz 36 in der Platte 27, der ermöglicht, daß die Rollenführung 29 zum Zwecke einer optimalen Einstellung positioniert werden kann, wenn der Achsbolzen gelöst ist. Eine Bewegung der Achse 31 entlang des Schlitzes 36 positioniert die Rollenführung 29a relativ zu der Rolle 35a.

Der endlose Antriebsgurt 34 wird durch eine Spannrolle 35b unter seiner richtigen Spannung gehalten, wie in 3 dargestellt ist, wobei diese auf einem Arm angebracht ist und nachgiebig durch eine Schraubenspannfeder 45 nach unten gedrückt wird, die die gewünschte Spannkraft aufbringt. Dieser Arm hält ferner die Rolle 34b unterhalb des Niveaus des Kühlmittels 25, um den Gurt dazu zu veranlassen, Kühlmittel für das Ringblatt 11 aufzunehmen. Ein Ableitblech 47 lenkt überschüssiges Kühlmittel zurück in den Vorratstank.

Um den endlosen Gurt 34 anzutreiben, ist ein Antriebsmotor 48 (4) auf der Platte 27 angebracht, auf der dem Gurt gegenüberliegenden Seite, wobei sich seine Antriebswelle 49 durch die Platte hindurch erstreckt und eine Antriebsrolle 50 trägt. Dieses Rad weist eine Umfangsnut 51 (3) auf, in der der Antriebsgurt reibschlüssig aufgenommen ist, so daß eine Drehung der Rolle 50 durch den Motor 48 das Ringblatt antreibt. Die Richtungen der Drehung und der Bewegung des Gurts sind in 2 und 3 durch die Pfeile 52 angedeutet.

Um einen Zugang zu den Funktionselementen der Sägeanordnung 10 durch die Arbeitsoberfläche 13 der Abdeckung 17 zu ermöglichen, weist die Abdeckung eine Klapptür 13a entlang der Arbeitsposition des Ringblatts 11 auf, die auch einen Schlitz bildet, durch den das Ringblatt vorsteht. Die Klapptür 13a bildet einen Teil der Arbeitsoberfläche 13 und kann mit Hilfe eines Fingerlochs 56 entfernt werden, wenn ein Zugang zum Inneren der Wanne 15 erforderlich ist.

Ein wesentlicher Vorteil bei Ringsägen besteht in der sehr effektiven Ausnutzung der verfügbaren Antriebskraft, was dadurch erreicht wird, daß der Ring von seinem äußeren Umfang und nicht vom Mittelpunkt aus angetrieben wird. Bei einer herkömmlichen rotierenden Säge, die von ihrem Mittelpunkt aus angetrieben wird, ist es so, daß Leistung nicht nur aufgrund der Übersetzung der Umdrehungszahl verloren geht, sondern auch deshalb, weil die Kraft in einer Entfernung von der Last (wo der Schnitt erfolgt) aufgebracht wird, die gleich dem Radius des Blatts ist. Im Gegensatz dazu gibt die Ringsäge die volle Leistung des Motors an den äußeren Umfangsrand des Rings ab, dort wo der Ring angetrieben ist. Daher kann der Motor ein Elektromotor mit einer Leistung von 1/3 PS sein, der eine größere nutzbare Leistung bei einer Ringsäge erzeugt, als bspw. ein Motor mit einem PS erzeugt, dessen Drehzahl in einem Verhältnis von 3:1 heraufgesetzt wird und der ein herkömmliches Sägeblatt mit einem Durchmesser von 10 Zoll von der Mitte aus antreibt. Außerdem erzeugt die Abstützung des Ringblatts auf dem Antriebsgurt, der aus Gummi oder einer gummiartigen Zusammensetzung besteht, einen weicheren bzw. stoßfreieren Betrieb des Blatts als eine auf einer Achse montierte Säge. Dies führt zu einer weicheren Sägewirkung bei sehr harten Materialien.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Führungs- und Stützelemente 29 und 34 in der Lage sind, das Ringblatt 11 ohne irgendeine zusätzliche Abstützung oberhalb der Arbeitsoberfläche 13 abzustützen und anzutreiben, ist es möglich, durch Aufbringen eines Schneiddrucks die Säge seitlich aus ihrer richtig zentrierten Stellung abzulenken und dadurch den Schnitt negativ zu beeinflussen. Um einer solchen seitlichen Abweichung im Gebrauch entgegenzuwirken, ist eine Stabilisierung 53 in Form eines Arms auf dem Unterteil 12 vorgesehen, der über dem Ringblatt liegt und im wesentlichen tangential an seiner Oberseite verläuft, wie am besten aus 1 und 2 hervorgeht. Dieser Arm ist in der vorliegenden Ausführungsform J-förmig und weist ein unteres Ende auf, das mit 54 bezeichnet ist und am hinteren Rand der Abdeckung 17 befestigt ist, und vorzugsweise auch an der Befestigungsplatte 27, damit sich eine stabile Abstützung ergibt, einen nach oben gerichteten Bogen 55, und einen hohlen freien Endabschnitt 57, der den Stabilisierungsarm bildet.

Wie aus 3 und 10 hervorgeht, sind zwei Stabilisierungsrollen 70, ähnlich wie die Rollen 60, die in 7 dargestellt sind, in dem Stabilisierungsarm zum Zwecke der gleichen, eine seitliche Bewegung verhindernden Wirkung in Bezug auf den oberen Teil des Ringblatts 11 angebracht. Diese Rollen können eine identische Konfiguration wie die Rollen 60 aufweisen, wobei sie kegelstumpfförmige Grundkörper mit konisch zulaufenden Seitenflächen 71 und Kugellagerbefestigungen 72 auf nach oben und nach außen geneigten Achsen 73 aufweisen können. Die Achsen sind einstellbar auf Schwenkbügeln 74 abgestützt, die in dem Stabilisierungsarm mittels lösbaren Befestigungselementen gehalten sind, in diesem Fall von Schrauben 75. Wenn die Schrauben gelöst werden, können die Schwenkbügel bewegt werden, um die Rollen zu den oder von den Seitenwänden 22 des Ringblatts zu schwenken, und wenn die Schrauben festgezogen sind, sind die Schwenkbügel und die Rollen in der gewählten Position fest gehalten. Auch hier sollten die Rollen so eingestellt sein, daß sich eine leicht berührende Zusammenwirkung mit den Seitenwänden ergibt, damit sie so eingestellt sind, um einer seitlichen Verlagerung zu widerstehen.

In dem freien Ende der Stabilisierung 53 ist ein Wischelement 75 angeordnet, um im wesentlichen das Kühlmittel zurückzuhalten, das durch das Ringblatt 11 transportiert wird, im wesentlichen um zu verhindern, daß dieses Kühlmittel auf die Bedienungsperson geschleudert wird. Dieses Wischelement kann einfach ein auswechselbarer Schwamm sein, der in das geschlossene Ende 77 des Arms vor dem Ringblatt eingesetzt ist, wie in 3 dargestellt ist.

Das Ende des Arms kann an einer Verbindung 78 lösbar sein, damit der Schwamm leicht ausgewechselt werden kann.

Wie bereits erwähnt worden ist, besteht das gegenwärtig bevorzugte Ringblatt 11 aus einem Ring mit 10 Zoll Durchmesser und mit ebenen Seitenwänden 22, die eine radiale Breite von etwa 3/8 (0,375) Zoll und 1/16 (0,063) Zoll Dicke aufweisen. Die kommerzielle Ausführungsform des Ringblatts weist einen beschichteten äußeren Umfangsabschnitt auf, der eine radiale Breite von etwa 0,20 Zoll und eine Dicke von zwischen 5/64 (0,078) und 3/32 (0,094) Zoll aufweist. Dadurch verbleiben weniger als etwa 3/16 (0,188) der Seitenwände unbeschichtet. Es sei darauf verwiesen, daß diese Abmessungen lediglich ein spezielles erläuterndes Ausführungsbeispiel betreffen und in keiner Weise als kritisch oder begrenzend zu betrachten sind.

Beim Schneiden bzw. Sägen eines Werkstücks mit der Ringblatt-Sägevorrichtung 10 gemäß der Erfindung wird der Antriebsmotor 48 gestartet und beginnt, den Antriebsgurt 34 anzutreiben, so daß das Ringblatt 11 in der Richtung der Pfeile in 1 und 2 gedreht wird, bevor es mit einem Werkstück in Eingriff kommt, bspw. mit dem ebenen Stück 14 aus Stein, das in 1 und 2 dargestellt ist. Es sei darauf verwiesen, daß das Werkstück so dick sein kann wie der Zwischenraum zwischen dem Stabilisierungsarm 57 und der Arbeitsoberfläche 13, der in der dargestellten Ausführungsform nahezu 5 Zoll beträgt.

Das Werkstück 14 wird relativ zu dem Ringblatt 11 bewegt, wobei darauf verwiesen sei, daß das Unterteil bewegbar und das Werkstück ortsfest sein kann, um das Ringblatt in das Werkstück und durch dieses hindurch zu bewegen. Die zulässige Größe des Drucks ist wesentlich größer als bei einem Drahtring als Schneidelement und verändert sich mit der Härte und Dicke des Werkstücks. In jedem Fall ist die zulässige Schneidgeschwindigkeit wesentlich größer als bei einem Drahtschneidblatt.

Um einen gekrümmten Schnitt auszuführen, wie in 1 dargestellt ist, wird das Werkstück relativ zu dem Ringblatt gedreht, während es vorwärtsbewegt wird, wobei die zulässige Größe der Drehung durch die radiale Breite des Blatts und durch die Breite des Sägeschnitts bzw. die Schnittbreite bestimmt wird. Die in 1 dargestellten Kurven sind repräsentativ dafür, was mit einem Ringblatt erreicht werden kann, das so dimensioniert ist, wie es vorliegend als die kommerzielle Ausführungsform beschrieben ist.

Es ist wichtig, daß ein gerader Schnitt mit dieser Sägevorrichtung einfach dadurch ausgeführt werden kann, daß der Sägeschnitt mit dem hinteren Abschnitt 11b des Ringblatts ausgerichtet wird, während der Schnitt ausgeführt wird. Die Kurven können nicht so eng sein, wie sie mit einem Drahtschneidblatt gleicher Dicke hergestellt werden können, aber genügen im allgemeinen den Anforderungen einer Person die kommerziell Fliesen- oder Steinschneidarbeiten ausführt. Weiterhin können winklige Schnitte, wie sie bspw. bei Gehrungsverbindungen auftreten, dadurch hergestellt werden, daß das Werkstück während des Schneidvorgangs um den gewünschten Winkel gekippt wird. Eine geeignete Halterung wie bspw. eine unter einem Winkel angeordnete Schiene oder ein sogenannter Anschlag (nicht dargestellt) können für diesen Zweck hinzugefügt werden. Diese Hilfseinrichtungen machen die Ringblatt-Sägevomchtung für einen Fliesen- und Steinschneider weiter anwendbar.

Aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung wird deutlich, daß die Ringblatt-Sägevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ein neuartiges und sehr effektives Schneidwerkzeug für harte Materialien bildet und nicht nur in der Lage ist, gebogene Schnitte in solche Materialien einzubringen, sondern auch, dieses in einer wesentlich schnelleren und glatteren Art und Weise als bekannte Ringsägen auszuführen. Es wird ebenfalls deutlich, daß obwohl eine spezielle bevorzugte Ausführungsform erläutert und im Detail beschrieben worden ist, unterschiedliche Modifikationen und Veränderungen durch einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet vorgenommen werden können, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird, wie er in den Ansprüchen festgelegt ist.


Anspruch[de]
Ringsäge, mit:

einem ringförmigen Ring (11), der einen ringförmigen Grundkörper mit einem schmalen äußeren Umfangsrand (20) aufweist, einem inneren Umfangsrand (21), der einen offenen zentralen Bereich festlegt, im wesentlichen ebene Seitenwände (22), die sich von dem genannten äußeren Umfangsrand (20) zu dem genannten inneren Umfangsrand (21) erstrecken;

Führungen (29), die mit einem der Umfangsränder zusammenwirken;

einem Antriebselement (34), das mit dem äußeren Umfangsrand zusammenwirkt;

einem Motor (48), der im Gebrauch eine Bewegung des Betriebselements (34) bewirkt, so daß der Ring (11) gedreht wird;

dadurch gekennzeichnet, das der Ring (11) mit einer abrasiven Beschichtung (23) auf dem genannten äußeren Umfangsrand und auf einem Teil einer jeden der genannten Seitenwände (22) entlang des genannten äußeren Umfangs (19, 20) versehen ist, wobei die Seitenwände (22) und die Umfangsränder (20, 21) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt bilden, der sich im wesentlichen gleichförmig entlang des Rings (11) erstreckt, und daß der Ring (11) mittels eines reibungsmäßigen Zusammenwirkens zwischen einem der genannten Umfangsränder (20, 21) und dem genannten Antriebselement (34) gedreht werden kann.
Ringblatt-Säge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Seitenwände (22) eine radiale Breite aufweisen, die zumindest das doppelte der Dicke des genannten Grundkörpers beträgt, wobei das genannten Ringblatt (11) schmal genug ist, um ein Schneiden von Kurven zu ermöglichen, und eine im wesentlichen zentrale Öffnung (19) zur Bewegung eines Werkstücks bereitstellt. Ringblatt-Säge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Grundkörper eine Dicke im Bereich von 1/16 Zoll bis 1/8 Zoll aufweist, einen Durchmesser im Bereich von 6 bis 12 Zoll und eine radiale Breite im Bereich von 1/4 Zoll bis 5/8 Zoll. Ringblatt-Säge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend:

ein Unterteil (12), das eine Arbeitsfläche (13) zum Abstützen eines zu sägenden Werkstücks auf einer Seite der Arbeitsfläche (13) aufweist;

und eine Einrichtung zum Abstützen des genannten Ringblatts (11) und zum Drehen des Ringblatts (11) relativ zu dem genannten Unterteil (12), in einer Schneidposition, in der es von der genannten einen Seite der Arbeitsfläche (13) nach außen vorsteht und in der ein Teil des Ringblatts (11) auf der anderen Seite der Arbeitsfläche (13) angeordnet ist, wobei die Einrichtung zum Abstützen und Drehen auf der genannten anderen Seite der genannten Arbeitsfläche (13) angeordnet ist und das genannte Antriebselement (34) zum Drehen des genannten Ringblatts (11) in der genannten Schneidposition umfaßt.
Ringblatt-Säge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Antriebselement (34) einen endlosen Antriebsgurt umfaßt, der mit dem genannten äußeren Umfangsrand (20) in Eingriff steht, und das der Motor (48) mit dem genannten endlosen Gurt in Antriebseingriff steht. Ringblatt-Säge nach Anspruch 5, weiter umfassend eine Anzahl von Rollen (35), um den Weg des Gurts festzulegen. Ringsäge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Rollen (35) eine Spannrolle (35b) umfassen, die beweglich auf dem genannten Unterteil (12) in Zusammenwirken mit dem genannten Gurt gehalten ist, und Mittel (45) zum Aufbringen einer ausgewählten Spannkraft auf den Gurt durch die genannte Spannrolle (35b). Ringblatt-Säge nach Anspruch 5, weiter umfassend einen Vorratstank für flüssiges Kühlmittel, der in der Säge unterhalb des Unterteils (12) eingebaut ist und so positioniert ist, daß der Gurt im gebrauch Kühlmittel aufnimmt und es zu dem Ringblatt (11) transportiert. Ringblatt-Säge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiter umfassend eine Anzahl von Rollenführungen (29). Ringblatt-Säge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Rollenführungen (29) genutete Umfangsflächen aufweisen, die in rollendem Zusammenwirken mit dem genannten inneren Rand (21) stehen. Ringblatt-Säge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Rollenführungen zumindest ein Paar von gegenüberstehenden Rollenführungen (60) aufweisen, wobei das ringförmige Ringblatt (11) zwischen diesen Hindurchgeht, um das Ringblatt zu stabilisieren und um eine seitliche Bewegung des Ringblatts (11), während ein Werkstück geschnitten wird, zu verhindern. Ringblatt-Säge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberstehenden Rollenführungen (60) drehbar gehalten sind, damit sie sich um im wesentlichen horizontale Achsen drehen, die sich im wesentlichen radial zu dem ringförmigen Ringblatt (11) erstrecken, wobei Umfangsflächen der Rollenführungen in rollendem Zusammenwirken mit den genannten Seitenwänden (22) stehen. Ringblatt-Säge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Rollenführungen in Richtung aufeinander geneigt sind, wobei die genannten Rollenführungen (60) eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweisen und in Zusammenwirken mit den genannten Seitenwänden stehen. Ringblatt-Säge nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiter umfassend eine Stabilisierungseinrichtung (53), die mit Abstand von der Arbeitsfläche auf der genannten einen Seite davon angeordnet ist im wesentlichen tangential zu dem ringförmigen Ringblatt (11) und mit Mitteln (70), um eine seitliche Bewegung des ringförmigen Ringblatts (11) zu begrenzen. Ringblatt-Säge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Stabilisierungseinrichtung einen Arm (57) aufweist, der an einem Ende an dem genannten Unterteil (12) befestigt ist und sich über das genannte Ringblatt (11) erstreckt. Ringblatt-Säge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Stabilisierungseinrichtung (53) ein Wischelement (75) aufweist, um Kühlmittel aufzufangen, das von dem Ringblatt (11) abgeschleudert wird. Ringblatt-Säge nach einem der Ansprüche 1 bis 16, weiter umfassend ein Unterteil (12), das eine im wesentlichen ebene und normalerweise horizontale Arbeitsfläche (13) zum Abstützen eines zu sägenden Werkstücks aufweist, sowie eine Öffnung in einer Ebene aufweist, sowie eine Öffnung in einer ebene aufweist, die senkrecht zu der genannten Arbeitsfläche (13) ist, in einer vorbestimmten, normalerweise vertikalen Arbeitsposition, wobei etwa eine Hälfte des Ringsägeblatts (11) oberhalb der Fläche (13) und der übrige Teil des Ringsägeblatts (11) unterhalb der Arbeitsfläche (13) angeordnet ist.






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