Eine Kreissäge ist eine Werkzeugmaschine zur spanenden Trennung von Werkstücken. Sie dient zum Sägen von Holz, Nichteisenmetall, Kunststoff und anderen Baustoffen.
Antrieb Bearbeiten
Der Antrieb der Kreissägewelle erfolgt bei stationären Maschinen oft durch Keil-, Zahn- oder Flachriemen über Riemenscheiben. Mit polumschaltbaren Drehstrommotoren werden unterschiedliche Drehzahlen erreicht. Viele elektrisch betriebene Kreissägen werden heute direkt angetrieben, der Durchmesser des Sägeblattes kann dann aber nicht so gut ausgenutzt werden, weil der Motor mehr Platz braucht als eine Keilriemenscheibe.
Durch Drehzahl und Durchmesser des Sägeblattes ergibt sich dessen Schnittgeschwindigkeit, mit der Bewegung des Schnittguts (z. B. eines Bretts) ergibt sich die Vorschubgeschwindigkeit. Die ideale Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit sind abhängig vom zu schneidenden Material. Viele Maschinenhersteller bieten auch frequenzgesteuerte Drehstrommotoren an, deren Drehzahl stufenlos eingestellt werden kann (häufig im Bereich von 1500 bis 6000 min−1).
Kreissägeblätter Bearbeiten
Neben den traditionellen aus einem Stück Blech gefertigten Kreissägeblättern wird heute überwiegend mit Verbundkreissägeblättern gearbeitet, deren Schneiden aus Hartstoffen bestehen.
Der Einsatzbereich des Sägeblattes hängt von der Schneidegeometrie des Sägezahns ab. Das beinhaltet beispielsweise die Zahnform oder die Anzahl der Zähne (Zahnteilung).
Die Auswahl eines Sägeblattes richtet sich nach dem zu schneidenden Material, nach der Schnittrichtung längs oder quer zur Faser, nach der Holzfeuchtigkeit, Drehzahl der Sägewelle (Schnittgeschwindigkeit), Vorschubgeschwindigkeit, Motorleistung sowie der gewünschten Schnittgüte und Standzeit des Blattes.
Zur Lärmreduzierung werden bei höherpreisigen Kreissägeblätter manchmal unterschiedliche Maßnahmen ergriffen. So wird mit oft auch geschwungenen Laserschnitten im Kreissägeblatt, manchmal auch mit zusätzlich eingefügten Kupfernieten, spezieller Schneidzahngeometrie, der Anordnung der Schneidzähne in Gruppen statt in absolut gleichmäßiger Verteilung, Verkleinerung der Spanräume oder anderen Methoden versucht die Lärmerzeugung zu reduzieren. Auch ein teilweiser oder vollkommener Aufbau des Sägeblattkörpers in Sandwichbauweise kann bevorzugt bei hochpreisigen lärmreduziernden Kreissägeblätter für die Kunststoff-, Metall- und Steinverarbeitung zum Einsatz kommen. Dabei kann zum Beispiel zwischen zwei Blechlagen eine Dämpfungsfolie sein. Die Lasereinschnitte bei Kreissägeblättern werden teilweise auch als (Wärme-)Dehnungsschlitze bezeichnet, wobei bei korrekter Benutzung die Wärmeschwankung durch die Umgebungsbedingungen (Raumtemperatur, Sägewelle) höher ist als durch das Sägen.
Zahnformen Bearbeiten
Feinzahnige Sägeblätter mit etwa 48 Zähnen bei 150–200 mm Blattdurchmesser werden für Platten- und Verbundwerkstoffe, für Kunststoffe und Aluminium sowie für Querschnitte in Massivholz eingesetzt. Längsschnitte in Massivholz werden dagegen zügiger mit gröberer Zahnung ausgeführt, etwa mit 24 Zähnen bei 150–200 mm Blattdurchmesser ausgeführt.
Größe und Ausführung der Kreissägeblätter werden im Handel durch 5 Angaben typisiert, diese ist in der Regel auf dem Sägeblatt aufgedruckt. Beispiel: 216 × 2,4 × 30 / 40 / max. 7000. Die erste Zahl beschreibt den Sägeblatt-Außendurchmesser in mm, die zweite Zahl die Schnittbreite in mm, die dritte Zahl den Lochkreisdurchmesser in der Mitte des Sägeblattes, die vierte Zahl die Anzahl der Zähne und die fünfte Zahl die max. Drehzahl, mit der das Sägeblatt betrieben werden darf.
Stationäre Kreissägen Bearbeiten
Auf dem Maschinenständer der Tischkreissägemaschine ist der Arbeitstisch befestigt. Dieser weist eine Durchtrittsöffnung für das Kreissägeblatt auf. Im Inneren sind die Maschinenaggregate zum Antrieb der Sägewelle sowie die Mechanik zur Höhen- und Schrägstellung des Kreissägeblattes untergebracht. Schwenk- und Höhenverstellbewegung erfolgen über ein Handrad oder elektromotorisch. Die Schrägverstellung erlaubt das präzise Ansägen von Winkeln zwischen 0° und 45° (Vielfach auch von −1,5° bis + 46,5°). Einige Maschinenhersteller bieten seit ca. 2006 auch Formatkreissägen mit einem Schwenkbereich von 92° (2× 46°) an. Je nach Hersteller und verwendetem Schwenkmechanismus kann der max. Sägeblattüberstand beim Schwenken von +46° auf −46° unterschiedlich ausfallen. Auf einer Seite des Maschinentisches befindet sich der Parallelanschlag. Er ermöglicht Werkstückschnitte auf Breite, wobei das gewünschte Maß auf einer Skala voreingestellt wird. Bei Formatkreissägen ist auf der gegenüberliegenden Maschinenseite ein Rolltisch befestigt. Dieser nimmt den winkelverstellbaren Queranschlag auf. Werkstücke werden auf den Rolltisch aufgelegt und am Kreissägeblatt vorbeigeführt. Auch hier können gewünschte Maße und Winkel auf entsprechenden Skalen voreingestellt werden. Den Queranschlag kann man aus Platzgründen entfernen.
Bei anderen Sägen wie Zug-, Kapp- oder Plattensägen ist das Werkstück fixiert und das Sägeaggregat beweglich. Manche Kappsägen besitzen zusätzlich zum Kippgelenk zwei Führungsstangen, an denen die herabgekippte Säge vorgezogen werden kann, um noch breitere Werkstücke ablängen zu können. Plattensägen bestehen häufig aus einem annähernd vertikalen Gestell, an das die zu bearbeitende (Werkstoff-)Platte aufrecht angelehnt wird und einem kompakten Sägeaggregat, welches auf einem Schiebeschlitten montiert ist, durch den sie sowohl horizontal wie vertikal verfahren werden kann.
Unterflur-Zugsägen sind kompakte Tischkreissägen, die aus Platz- und Gewichtsgründen -etwa für den mobilen Einsatz- ohne außen angesetzten Schiebeschlitten auskommen und stattdessen mit einem verfahrbaren Sägeblatt ausgestattet sind. Das an Führungsstangen montierte Sägeaggregat ermöglicht es, auch an schmalen und langen Werkstücken relativ präzise Quer- und Gehrungsschnitte auszuführen, die mangels Schiebeschlitten sonst kaum möglich wären.
Varianten stationärer Kreissägen:
- Furnierkreissäge
- Kappsäge, z. B. als
- Untertischkappsäge
- Radial-Arm-Kreissäge
- Kaltkreissäge, langsamlaufend, zum Sägen von Metallen mithilfe von Kühlschmiermittel
- Steinkreissäge, auch Trennschneider, zum Schneiden von Stein und Keramik mit diamantbesetzten Trennscheiben
- Längskreissäge
- Mehrblattkreissäge, z. B. als
- Pendelkreissäge
- Plattensäge (siehe oben)
- Rolltischsäge
- Tischkreissäge/ Unterflurkreissäge, z. B. als
- Unterflurzugkreissäge (siehe oben)
- Formatkreissäge mit Schiebtisch bzw. Schiebeschlitten auf dem das Werkstück liegt, um präzise am Sägeblatt vorbei geführt zu werden
- Wippkreissäge
Innenlochtrennen Bearbeiten
Das Innenlochtrennen ermöglicht hoch präzise Schnitte mit sehr dünnen Sägeblättern oder -folien. Die Schneidkante befindet sich an der Innenseite einer runden Aussparung im Zentrum des kreisförmigen Sägeblatts. Das Sägeblatt wird an seiner Außenkante eingespannt und vibriert beim Sägen kaum. Mit einer Mindest-Schnittbreite von 0,3 mm werden u. a. Halbleiterrohlinge zu Wafern geschnitten.
Handkreissägen Bearbeiten
Während bei stationären Kreissägen das Arbeitsstück über den Arbeitstisch geführt wird, wird bei einer Handkreissäge das Werkzeug über das Arbeitsstück geführt. Im Vergleich zum Arbeitstisch einer stationären Kreissäge ist die Grundplatte der Handkreissäge relativ klein. Das Sägeblatt ist nach oben hin verdeckt, um Verletzungen und das Umherfliegen von Spänen zu vermeiden. Der untere Teil des Sägeblattes ist mit einem beweglichen Schutz verdeckt (außer bei der Tauchsäge), der erst beim Eindringen in das Werkstück durch dieses zurückgeschoben wird.
Bei einer Tauchkreissäge sind Antrieb und Sägeblatt beweglich auf der Grundplatte gelagert, so dass das Sägeblatt in Ruhestellung nicht unten aus der Grundplatte herausragt. Zum Schnitt wird das Sägeblatt durch die Grundplatte nach unten bewegt. Dies ist auch während des Betriebs möglich, so dass Öffnungen aus plattenförmigen Werkstücken sowie Nuten und Schlitze ausgeschnitten werden können, was insbesondere im Möbelbau häufig notwendig ist.
Das Sägeblatt sitzt heute in der Regel platzsparend direkt auf der Antriebswelle. Aktiviert wird die Maschine am Handgriff durch einen Schalter mit Sperrknopf. Durch Drücken des Sperrknopfs wird der Schalter erst freigegeben, um zu verhindern, dass die Maschine unbeabsichtigt losläuft. Die Späne werden in der Regel zur Seite geblasen oder durch Transportkanäle abgesaugt. Das Bedienen einer Handkreissäge ist für Linkshänder meist unkomfortabel.
Um längere gerade Schnitte auszuführen, werden Handkreissägen entlang eines Anschlags geführt. Häufig werden Handkreissägen mit vom Hersteller angebotenen Führungsschienen verwendet, deren Stege in entsprechende Nuten an der Unterseite der Säge passen. Die Schiene kann rutschfest auf dem Werkstück aufgelegt werden und erleichtert das genaue Führen der Maschine.
Um das Ausreißen von Fasern auf der Unterseite des Werkstücks zu vermindern, sollte das Sägeblatt auf eine Schnitttiefe eingestellt werden, die der Werkstückdicke plus etwa 2 mm entspricht.
Um das Aussreißen auf der Oberseite des Werkstücks zu vermindern,
- wird ein weiteres (wertloses) Werkstück auf die Oberfläche gelegt und beide werden gemeinsam durchtrennt,
- wird eine Führungsschiene mit elastischem Splitterschutz verwendet oder
- vor dem eigentlichen Schnitt wird die Schnittlinie vorgeritzt, indem das Sägeblatt auf eine Schnitttiefe von lediglich 2 Millimeter eingestellt und die Säge langsam entgegen der üblichen Schnittrichtung geführt wird. Sägeblatt und Werkstück bewegen sich dabei also ausnahmsweise in die gleiche Richtung.
Arbeitstechnik Bearbeiten
Winkelschnitte und Genauigkeit Bearbeiten
Die Winkelgenauigkeit eines Queranschlags für 90°-Ablängschnitte, die besonders für den Möbelbau notwendig ist, kann mit der „5-Schnitt-Methode“ überprüft werden: ein Plattenrest oder Brett wird fünfmal (oder öfter) rechtwinklig besäumt, wobei das Brett nach jedem Schnitt so um 90° gedreht wird, dass die letzte Schnittkante an der Führungsschiene anliegt. Der erste Schnittwinkel wird auf der Platte gekennzeichnet. Nach dem letzten Schnitt sollten die Kanten des Probestücks idealerweise genau parallel sein oder die gegenüberliegenden Seiten gleich lang. Die Winkelabweichung des Sägeblatts entspricht der gemessenen nunmehr fünffachen Winkelabweichung dividiert durch die Anzahl der Schnitte.
Die Winkelgenauigkeit eines 45°-Schnittes kann überprüft werden, indem ein Brett im 45°-Winkel abgelängt wird. Gedreht und an den Schnittkanten zusammengesetzt sollte ein 90°-Winkel erreichbar sein, hierbei ist die Winkelabweichung des Sägeblatts die Hälfte der gemessenen Abweichung von 90°.
Stationäre Sägen für den Heimwerkermarkt sollten über verstellbare aber fest arretierbare Queranschläge verfügen. Winkeleinstellungen "von +45° bis -45° oder Einrastung bei 90° bei verstellbaren Kapp- und Gehrungssägen nützen nichts, wenn alle angepriesenen Winkel wegen der Ungenauigkeit (zu geringen Präzision) der Queranschläge nicht erreicht werden können. Zudem sollten alle Einrastungen ohne "Wackeleffekte" präzise den voreingestellten Winkel halten.
Unfallgefahren Bearbeiten
Kreissägen zählen zu den gefährlichsten Maschinen bei der Holzbearbeitung. Sie werden selbst von erfahrenen Nutzern häufig unterschätzt. Bei Unfallrenten sind Kreissägen die häufigsten Unfallauslöser.
Unfallursachen sind neben dem Wegschleudern von mitgerissenen Werkstücken oder dem Abrutschen einer Hand auch beispielsweise sicherheitstechnische Mängel an den Maschinen, fehlende Unterweisungen, fehlendes Wissen über Hilfseinrichtungen zum sicheren Führen von Werkstücken, falsche und riskante Gewohnheiten samt unsicheren Arbeitsweisen oder das Sägen ungeeigneter Materialien (wie etwa Polystyrolschaum, der dabei schmilzt und sich an das Sägeblatt klebt).
Das Werkstück kann von den hinteren aufwärts drehenden Sägezähnen oder der Sägeblattfläche mitgerissen und gegen den Bediener geschleudert werden. Dabei bleibt der Widerstand aus, den das Werkstück beim Vordrücken ausübt, wodurch die schiebende Hand ins Sägeblatt geraten kann.
Bei sehr alten Kreissägemodellen erfolgte der Antrieb oft mittels Triebriemen als Verbindung zum Motor. Diese Riemen sind häufig nicht mit einer Abdeckung versehen, so dass sich Kleidungsstücke des Benutzers im Riemen verfangen können oder ein abrutschender Riemen Verletzungen verursacht.
Schutzmaßnahmen Bearbeiten
Sicherheitshinweis:
Schnell laufende Werkzeuge bergen Risiken und sollten daher nur von kundigen Personen bedient werden. Die Einhaltung aller Sicherheitsvorschriften und die Verwendung der gegebenen Sicherheitsvorrichtungen (z. B. Blattabdeckung, Spaltkeil, Schiebestock, Zuführhilfen) sind unbedingt erforderlich. Kreissägen verursachen einen A-bewerteten Schallleistungspegel von bis zu 110 dB. Die Arbeit mit Gehörschutz (Kapselgehörschützern oder Dehnschaumstöpseln) und anderen Sicherheitstechniken ist daher absolut notwendig. Der obere Grenzwert des „Tageslärmexpositionspegels“ für einen gesamten Arbeitstag wird bei Kreissägearbeiten oftmals schon nach zwei Minuten erreicht.
Beim Umgang mit sich bewegenden Werkzeugen an Maschinen dürfen keine Handschuhe getragen werden, da diese in die Maschinen geraten und die Hand mit hineinziehen können.
In der Landwirtschaft mit traditioneller Wirtschaftsweise ohne Wegwerfmentalität sind oft ererbte veraltete Geräte in Verwendung, die nicht mit wirksamen Schutzeinrichtungen (Spaltkeil, Abdeckhaube etc.) ausgerüstet sind und deshalb hohe Unfallzahlen bewirken. Ein Umstieg auf moderne Geräte kann die Sicherheit wesentlich erhöhen. Um Abfallholz und Brennholz abzulängen, sind Wippsägen besser geeignet als Tischkreissägen; die Verletzungsgefahr ist erheblich geringer.
Technische Schutzmaßnahmen Bearbeiten
Spaltkeil Bearbeiten
Die wichtigste und wirkungsvollste Sicherheitseinrichtung an der Kreissäge ist der Spaltkeil. Er befindet sich hinter dem Sägeblatt in der Flucht der Säge. Dort hält er die Schnittfuge offen. Hölzer, die in Richtung der Faser geschnitten werden, können sich aufgrund von Holzspannung biegen und dabei das Sägeblatt beklemmen. Dabei werden sie – sofern nicht das Sägeblatt blockiert – vom aufsteigenden Sägeblatt erfasst in der Regel nach oben oder gegen den Bediener geschleudert. Ein richtig montierter Schutzkeil hält das geschnittene Werkstück auseinander und verhindert das Einklemmen, bei Handkreissägen verhindert er einen Rückschlag sowie Verletzungen der Schnittkante durch unsaubere Führung.
Beim Offenhalten der Schnittfugen hinter dem Kreissägeblatt soll der Spaltkeil verhindern, dass unter Spannung stehendes Holz sich nach dem Schnitt hinter dem Sägeblatt wieder zusammenzieht. Deshalb muss er eine gewisse Breite haben, die abhängig von der Schnittfugenbreite [Sfb] und der Dicke des Stammblattes [Sbb] des Sägeblattes ist. Einen Richtwert liefert die Formel „Spaltkeildicke = (Sfb + Sbb) geteilt durch zwei“. Außerdem kann der Spaltkeil ein Hineingreifen in das aufsteigende Sägeblatt verhindern. Dafür muss der passende Spaltkeil richtig eingestellt werden: Er muss möglichst nah am Sägeblatt liegen; je nach Sägegut und Sägeart darf der Abstand zu den Zähnen maximal acht bzw. zehn Millimeter betragen, bei Handkreissägen höchstens 5 Millimeter; seine Oberkante kann zwischen der Höhenlage des Zahnfußes und zwei Millimeter unterhalb des Schneidenflugkreises liegen. So sind auch verdeckte Sägeschnitte möglich.
Die Dicke des Spaltkeiles muss zwischen Schnittfugenbreite und der Dicke des Sägeblattgrundkörpers liegen. Für unterschiedliche Sägeblattdicken sind entsprechend dicke Spaltkeile erforderlich. Sägen ohne Spaltkeil ist ausschließlich für besondere Arbeiten wie beispielsweise Einsetzsägeschnitte zulässig oder wenn durch technische Maßnahmen der Kontakt mit dem Sägeblatt zuverlässig verhindert wird.
Aktive Schutzmaßnahmen Bearbeiten
Zu den teils vorgeschriebenen und teils optionalen Schutzmaßnahmen bei Kreissägen gehören Sägeblatt-Abdeckungen, darunter bewegliche, die durch Zuführung des Werkstücks geöffnet werden und Verletzungen beim Sturz des Bedieners verhindern sollen. Daran angeschlossene Absaugeinrichtungen, teils als Vorrichtungen zum Anschluss von Industriestaubsaugern zur Verringerung der Staubbelastung und der Rutschgefahr am Boden sowie sauberere Schnittebene und Sicht. Eine Nachlaufbremse, die von Sicherheitsbügel und Notausschalter ausgelöst wird sowie kapazitive oder andere Sensoren, die eine Berührung des Sägeblatts durch einen Menschen erkennen sollen. Entriegelungssysteme für Kappsägen, die das Absenken oder Einschalten erlauben. Klappen für Handkreissägen, die das Sägeblatt abdecken. Unterspannungsauslöser verhindern das Wiederanlaufen des eingeschalteten Elektromotors nach einem Stromausfall.
Passive Schutzmaßnahmen Bearbeiten
Dazu gehören ein Schiebestock, mit dem kleine Werkstücke oder das Ende eines größeren Werkstücks zum Sägeblatt geschoben werden; eine Anschlagschiene, gegen die ein Werkstück von der sich drehenden Säge oder vom Bediener gepresst wird; Schiebeschlitten und Rollenbahnen, mit denen ein Werkstück mit verminderter Haftreibung bewegt werden kann; ausreichend große Auflageflächen beidseits des Tisches und Klemmvorrichtungen, die das Werkstück sichern.
Manuelle Schutzmaßnahmen Bearbeiten
Die Position des Bedieners ist seitlich, nicht vor dem Sägeblatt. Das Vordrücken des Werkstücks erfolgt mit weitgehend eingewinkeltem Daumen.
Erfindung Bearbeiten
Wann und von wem genau die Kreissäge erfunden wurde ist unklar.
Das Universal-Lexikon der Gegenwart und Vergangenheit aus dem Jahr 1802 nennt einen Deutschen namens Gervinus, der die Säge im Jahr 1780 erfunden habe.
Genannt wird auch Tabitha Babbitt; M. Stephen Miller schlussfolgerte aufgrund des Eintrittsdatums Babbitts bei der Shaker-Gemeinschaft, dass nicht diese die Erfinderin der Kreissäge war, sondern eher Amos Bishop oder Benjamin Bruce, wenn sie denn überhaupt von Shakern erfunden wurde.
Literatur Bearbeiten
- Wolfgang Nutsch: Holztechnik Fachkunde. 19. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2003, ISBN 3-8085-4019-2.
Weblinks Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- umwelt-online: BGI/GUV-I 792-150 - Geräuschgeminderte Sägeblätter für Holz, Kunststoff und Aluminium - Marktübersicht, Schalldruckpegel in Labor und Praxis - Lärmschutz-Arbeitsblatt LSA 01-375 (1). Abgerufen am 7. Juni 2023.
- Gehrungsschnitte sind möglich, wenn das Sägeblatt durch Kippen des Aggregats oder der Führung schräg gestellt werden kann.
- Heiko Rech: Tischkreissäge Mafell Erika 65; In: Holzwerkerblog.de
- ↑ Wolfram Herzog: Erste Schritte mit Tauchsäge und Führungsschiene, In: HolzUndLeim.de, 21. August 2014
- ↑ Hinweis zur EU-weiten Anpassung der Richtlinien zum Spaltkeil, In: HolzUndLeim.de; abgerufen im Februar 2020
- Heinz Rösch: Die 5-Schnitt-Methode zur Genauigkeitskontrolle eines Tischkreissägenlängsschnittes. (PDF; 461 kB) auf der privaten Website von Heinz Rösch
- ↑ (Memento vom 28. Februar 2016 im Internet Archive), bei Steine und Erden.net
- Deutsche gesetzliche Unfallversicherung. (PDF) abgerufen am 2. Februar 2016
- (Memento vom 24. August 2015 im Internet Archive; PDF; 679 kB) Holz-Berufsgenossenschaft
- ↑ Kreissäge: Schuld an jedem fünften Maschinen-Arbeitsunfall, bauernzeitung.at
- DIN EN 62841-2-5:2015-05 Elektrische motorbetriebene handgeführte Werkzeuge, transportable Werkzeuge und Rasen- und Gartenmaschinen - Sicherheit - Teil 2-5: Besondere Anforderungen für handgeführte Kreissägen (IEC 62841-2-5:2014, modifiziert); Deutsche Fassung EN 62841-2-5:20
- Broschüre Sicheres Arbeiten in der Tischlerei. auva.at, S. 19
- Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz, Schreinereien/Tischlereien. Berufsgenossenschaft Holz und Metall, S. 28; (Memento vom 27. Januar 2016 im Internet Archive; PDF)
- ÖNORM EN 1870-14 - Sicherheit von Holzbearbeitungsmaschinen - Kreissägemaschinen
- Heinrich August Pierer: Universal-Lexikon der Vergangenheit und Gegenwart: oder, Neuestes encyclopädisches Wörterbuch der Wissenschaften, Künste und Gewerbe, bearb von mehr als 220 gelehrten. H.A. Pierer, 1862 (google.de [abgerufen am 7. Juni 2023]).
- yorksaw: The History of the Circular Saw | York Saw & Knife Co, Inc. 11. Dezember 2009, abgerufen am 7. Juni 2023.
- M. Stephen Miller: Inspired Innovations: A Celebration of Shaker Ingenuity. University Press of New England, 2010, ISBN 978-1-58465-850-4, S. 184 (google.de).
- M. Stephen Miller: Inspired Innovations: A Celebration of Shaker Ingenuity. University Press of New England, 2010, ISBN 978-1-58465-850-4, S. 181 (google.de).