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Der Werkzeugführerschein

Ein offenes Angebot des Fachbereichs Werken am Institut für Grundschulpädagogik der Universität Rostock

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Modul 2: Die Arbeit mit der Feinsäge

Abschnitt 1: Sägen - Einführung

Das hier vorliegende Modul 2 bezieht sich auf die Grundlagen des Sägens als werkstofftrennendes Verfahren und auf ausgewählte Werkzeuge, die in diesem Kontext Anwendung finden. Konkret geht es in diesem Modul um die Feinsäge, um die Laubsäge in Modul 3 sowie die Japansäge in Modul 4.
Dieses Modul beginnt im vorliegenden Abschnitt 1 mit einem übergreifenden Einstieg.

Im diesem Abschnitt 1 wird zunächst eine Einführung in das Thema Sägen allgemein vorgenommen. Es schließen sich ein geschichtlicher Exkurs und allgemeine Merkmale von Sägen an. Der Abschnitt 1 wird mit einem Überblick geläufiger Säge, im Sinne eines kleinen Sägelexikon beendet.

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Sägen - Eine Einführung

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Mithilfe des Sägens als handwerkliche Tätigkeit werden Teile eines Werkstücks ab- oder ausgesägt, um eine neue Form zu erhalten. Fachlich gesehen ordnet man den Prozess des Sägens den sog. trennenden Fertigungsverfahren zu (vgl. Förster & Förster, 2018, S. 61f.). Das Trennen ist eines der 6 Hauptverfahren bei der Werkstoffbearbeitung, die nach DIN 8580 unterschieden werden.

Die Fertigungsverfahren nach DIN 8580

Nach DIN 8580 werden die Fertigungsverfahren in sechs Hauptgruppen geordnet. Die Zuordnung in die Hauptgruppen erfolgt danach, ob der Stoffzusammenhalt des Werkstücks geschaffen, beibehalten, vermindert oder vermehrt wird.

Hauptgruppen
Urformen	Trennen	Beschichten
Umformen	Fügen	Stoffeigenschaften verändern

Alle Hauptgruppen werden zudem in Untergruppen unterteilt, wobei hier nur auf die trennenden Verfahren eingegangen wird. Diese lassen sich unterschieden in:

• Zerteilen (z.B. Scherschneiden, Spalten, Brechen oder Reißen)
• Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden (z.B. Drehen, Bohren/Senken, Fräsen, Hobeln, Sägen oder Feilen/Raspeln)
• Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden (z.B. Schleifen mit rotierendem Werkzeug oder Bandschleifen)
• Abtragen (z.B. Thermisches oder chemisches Abtragen)
• Zerlegen (z.B. Auseinandernehmen, Lösen kraftschlüssiger Verbindungen oder Zerlegen textiler Verbindungen)
• Reinigen (z.B. Reinigungsstrahlen oder mechanisches Reinigen)

Unter der Hauptgruppe 3, Trennen, werden alle Fertigungsverfahren zusammengefasst, bei denen der Zusammenhalt der Werkstoffteilchen örtlich aufgehoben wird. Das Volumen des Werkstücks wird dabei verringert, ebenso die Anzahl der Werkstoffteilchen, die im fertigen Werkstück enthalten sind. Hierbei ist die Endform des Werkstücks im Ausgangswerkstück enthalten.
Das Sägen wird den spanenden Verfahren zugeordnet, d.h. die Schneiden des Werkzeugs trennen die Werkstoffschichten in Form von Spänen vom Werkstück ab (vgl. Förster & Förster, 2018, S. 66). Konkreter lässt sich das Sägen dem Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden zuordnen (s.u.).
Nachfolgend soll es nun um Sägen als Werkzeuge für trennende Arbeiten von Werkstoffen gehen.

Aufgabe
Markieren Sie die Begriffe, die sich auf trennenden Verfahren beziehen.

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Zum geschichtlichen Hintergrund von Sägewerkzeugen

Die Geschichte der Werkzeuge ist beinahe so alt wie die Geschichte der Menschheit (vgl. Förster & Förster, 2018, S. 1). Im Vergleich zu vielen anderen Werkzeugen, wie beispielsweise Beilen und Äxten, begann die Entwicklung von Sägen in ihrer heutigen Form etwas später, nämlich in der jüngeren Steinzeit ab circa 5000 v. Chr. (vgl. Feldhaus, 1921).

Abb. 1: Steinerne Säge mit gezähnter unterer Kante (Feldhaus, 1921)

Die etwas spätere Entwicklung dieses Werkzeugs lässt sich damit begründen, dass die Säge lange Zeit ersetzt werden konnte, beispielsweise durch spitze Steine, die in das Holz geschlagen wurden, bis es an der gewünschten Stelle auseinanderbrach (vgl. ebd.). Trotzdem zeigen bereits Funde aus der älteren Steinzeit steinerne Sägen mit einer gezahnten Kante, wie in Abbildung eins zu erkennen ist (vgl. ebd.).

Mit der Bronzezeit entwickelten sich unterschiedliche Sägen, die bezüglich ihrer Form einer modernen Bügelsäge oder einem Fuchsschwanz bereits stark ähneln (vgl. ebd.).

Abb. 2: Malerei einer Gestellsäge aus dem Jahr 1023 n. Chr. (Feldhaus, 1921)

Auch während der Antike wurden in Griechenland und im römischen Reich verschiedene Sägen hergestellt, wie beispielsweise eine Art Stichsäge oder Knochensägen. Auch der Aspekt der Schränkung der Säge wurde teilweise bereits berücksichtigt (vgl. ebd.).

Stein konnte mit Hilfe eines Holzstücks und Sand bereits sehr früh gesägt werden (vgl. ebd.). Im Mittelalter entwickelten sich viele Sägen weiter. Es sind bereits Vorläufer heutiger Sägen, wie beispielsweise die Gestellsäge und die Stichsäge, erkennbar.

Abb. 3: Laubsäge aus dem 18. Jh. (Feldhaus, 1921)

Bereits für die Zeit des europäischen Mittelalters kann festgestellt werden, dass sich „europäische“ Sägen von denen der östlichen Welt in ihrer Arbeitsrichtung unterschieden. Während „europäische“ Sägen überwiegend auf Stoß arbeiten, ist die Arbeitsrichtung von Sägen im asiatischen Raum meist die Zugrichtung. Auch in diesem geografischen Raum entwickelten sich Urformen der Japansägen bereits ab 300 v. Chr. (vgl. o.A., o.D.).

Im 15. Jahrhundert skizzierte Leonardo da Vinci bereits eine Säge mit M-förmigen Zähnen, die sowohl auf Stoß, als auch auf Zug arbeiten könnte.
Ende des 16. Jahrhunderts wurde zum ersten Mal eine Säge aus gehärtetem Stahl erwähnt, wie es auch heutzutage noch viele Sägen sind. Aus dem 18. Jahrhundert sind bereits Aufzeichnungen von Laubsägen in der heutigen Form vorhanden.

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Eigenschaften von Sägen

Bei einer Säge sind die Schneiden die Sägezähne am Sägeblatt. Sägen haben geometrische bestimmte Scheiden, da die Anzahl, die Form und die Lage der Sägezähne zum Werkstück bekannt sind (vgl. Förster & Förster, 2018).

Sägen sind vielzahnige Werkzeuge, es befinden sich also mehrere Sägezähne am Sägeblatt (vgl. Förster & Förster, 2018, S. 79). Bei Handsägen wird durch das Vor- und Zurückbewegen des Sägeblattes durch Muskelkraft das Werkstück aufgetrennt. Das Sägeblatt bewegt sich dabei in seiner eigenen Schnittfuge (vgl. Heimrath, 1985, S. 155).

Die Zähne vieler Handsägeblätter sind leicht nach außen gebogen (siehe Abb. 4). Dies wird als Schränkung bezeichnet und bewirkt, dass ein etwas breiterer Sägeschlitz entsteht, als das Sägeblatt dick ist und verhindert somit das Verklemmen der Säge (vgl. Goodsell & Maxey, 2018, S. 21).

Abb. 4a: Sägeblatt mit Schränkung, Ansicht von vorne (links) und von unten (rechts)

Abb. 4b: Sägeblatt ohne Schränkung, Ansicht von vorne (links) und von unten (rechts)

Die Arbeitsweise von Sägen hängt davon ab, ob diese auf Stoß oder auf Zug arbeiten. Ob eine Säge auf Stoß oder auf Zug sägt, ist abhängig von der Form und der Ausrichtung der Zähne am Sägeblatt (siehe Abb. 5).

Bei einem Schnittwinkel von weniger als 90° arbeitet eine Säge stark auf Stoß (vgl. Heimrath, 1985, S. 156). Der Materialabtrag erfolgt also beim Wegschieben des Sägeblattes. Sägeschnitte von Sägen, die stark auf Stoß arbeiten, sind häufig rau und der Kraftaufwand beim Arbeiten ist groß. Dies ist bei Sägen, die auf Stoß arbeiten, ähnlich. Ihr Schnittwinkel beträgt etwa 90° (vgl. ebd.). Ein Beispiel für Sägen, die stark auf Stoß oder auf Stoß arbeiten, ist je nach Typ die Fuchsschwanz-Säge.

Schwach auf Stoß arbeiten Sägen mit einem Schnittwinkel von etwa 100°. Diese Sägen erzeugen einen feineren Sägeschnitt, als Sägen mit kleineren Schnittwinkeln. Auch der benötigte Kraftaufwand beim Arbeiten ist kleiner (vgl. ebd.). Feinsägen mit fester Angel sind charakteristisch für das Sägen schwach auf Stoß.

Bei einer neutralen Sägezahnstellung mit einem Schnittwinkel von etwa 120° sägt die Säge sowohl auf Stoß, als auch auf Zug. Dies trifft beispielsweise auf Feinsägen mit gekröpfter, schwenkbarer Angel zu. Beim Arbeiten erfolgt hier sowohl beim Wegschieben der Säge als auch beim Heranziehen ein Materialabtrag.

Bei Schnittwinkeln über 120° sägt die Säge auf Zug (vgl. Heimrath, 1985, S. 156). Dies ermöglicht ein sehr dünnes Sägeblatt und somit einen feinen Sägeschnitt. Außerdem ist der Kraftaufwand beim Arbeiten geringer. Die Japansäge und die Laubsäge arbeiten auf Zug.

Abb. 5: Detailansicht eines Sägeblattes (eigene Darstellung in Anlehnung an Heimrath, 1985, S. 156)

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Das Sägen-Lexikon

Man unterscheidet Sägen nach ihrer Arbeitsbewegung in Sägen mit kontinuierlicher (bspw. Kreissäge, Bandsäge oder Kettensäge) und Sägen mit diskontinuierlicher Arbeitsweise (bspw. Handsäge, Feinsäge, Laubsäge). Wir beziehen uns hier ausschließlich auf diskontinuierlich arbeitende Sägen.

Tab. 1: Sägen-Lexikon (eigene Darstellung)

Bezeichnung	Anwendungsbereich	Bild
Handsäge (Fuchsschwanz)	- zum Ablängen von Holzwerkstoffen
Puk-Säge	- für kleine und feine Arbeiten an Holz oder Metall
Feinsäge	- zum Ablängen von Leisten, Sägen von Gehrungen und Zinkungen
Bügelsäge	- universell einsetzbar und schneller Blattwechsel möglich
Laubsäge	- zum Sägen von Sperrholz oder dünnen Brettern und zur Herstellung von Rundungen und Schweifschnitten
Bohrsäge	- zum Sägen von kleinen Aussparungen und Freiformen, meist in Plattenmaterial, z.Bsp. Trockenbauwänden oder Gipskartonplatten
Gehrungssäge	- zur Herstellung von winkligen Verbindungen
Gestellsäge	- zum Zuschneiden und Trennen von Holzwerkstoffen nach Länge und Breite
Japansäge	- sehr dünne Sägeblätter, die schmale, feine Schnitte und größere Schnittlängen bei wenig Kraftaufwand ermöglichen

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