DE2740891A1

DE2740891A1 - Blatt- oder scheibenfoermiges trennwerkzeug

Info

Publication number: DE2740891A1
Application number: DE19772740891
Authority: DE
Inventors: Ernst Spielvogel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-10
Filing date: 1977-09-10
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2740891C3; DE2740891B2

Description

Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein blatt- oder scheibenformiges Trennwerkzeug mit außen an der Bearbeitungskante befestigten Schneidkörpern, welches einen Kern mit einer Nabe und einem Aussenring aufweist. In der Regel werden zwar Nabe und/oder Außenring aus Metall bestehen, sie können aber auch als ein Stück mit der Scheibe gebildet sein.
Zum Trennen, Schneiden oder Sägen von Glas, Keramik, Stein oder dergleichen verwendet man derzeit kreisrunde Sägeblätter, die an ihrem Umfang einen Carbarundum, Diamant oder einen aus ähnlichen Hartstoffen bestehenden Schneidsatz tragen. Diese scheibenförmigen Trennwerkzeuge besitzen einen Kern aus Stahl. Werkzeuge dieser Art mit kleinerem Durchmesser zeigen hinsichtlich der Blattspannung kaum Probleme. Betrachtet man dagegen derartige scheibenförmige Trennwerkzeuge mit größerem Durchmesser, z. B. mehr als 1500 mm, nämlich sogenannte Großwerkzeuge, so stellt man fest, daß diese ungleich schwieriger zu handhaben und auch herzustellen sind.
Die Hauptschwierigkeiten dieser bekannten Großwerkzeuge ergeben sich durch Verstellen der Spannung oder der mangelhaften Beherrschung beim Richten der Kerne dieser Werkzeuge. Insbesondere kommt es häufig nach dem Einstellen der Spannung und nach dem Richten6 der Kerne wieder zu Veränderungen. Verändert sich aber die Spannung, kommt es zum Verzug der Kerne. Die sich hieraus ergebenden Folgen sind Schnittverlauf, Rundlauffehler, Segmentverschleiß, erneutes Nachrichten usw.
Die genannten Schwierigkeiten führen schließlich dazu, daß gewisse Außendurchmesser, etwa ab einer Obergrenze von 3000 mm, nicht mehr realisiert werden können. Damit ist in nachteiliger Weise aber die maximale Schnittiefe begrenzt. In der Praxis besteht häufig das Bedürfnis nach noch größeren Werkzeugen mit Durchmessern von mehr als 3000 mm.
Als Ursache für die vorgenannten Schwierigkeiten und Spannungsverstellungen kann möglicherweise die Zusammensetzung, Herstellung und Eigenschaft des Stahls selbst angesehen werden, insbesondere die von Natur aus gegebenen Eigenheiten des Spannungs- und Faserverlaufs im Stahl selbst.
Häufig hat man außerdem einen recht hohen Geräuschpegel beim Arbeiten der bekannten Werkzeuge mit Stahlkern festgestellt.
Als Ursache hierfür hat man angenommen, daß Stahl relativ leicht in Schwingung zu versetzen ist, weil er einen großen Elastizitätsmodul hat. In allen Fällen ist man heute immer noch auf die Spezialkenntnisse des Fachmannes und das Gefühl des Spezialisten angewiesen, welcher die bekannten Großwerkzeuge mit Stahlkern zu richten vermag.
Als Nachteil hat man es schließlich auch angesehen, daß nach der Benutzung die Stahlkernblätter häufig Gleitspuren aufweisen, die auf eine teilweise nicht unbedeutende Seitenreibung schließen lassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trennwerkzeug der eingangs genannten Art vorzusehen, bei dem vor der Fertigung die Struktur und das Spannungsverhalten in Größe und Richtung geordnet und kontrolliert bestimmt werden können.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Nabe und Außenring Fasern, Fäden oder Drähte radial verlaufend befestigt sind, die in einer Nabe und Außenring verbindenden Kunststoffschicht eingebettet sind, und daß die Schneidkörper gegebenenfalls über vorgeformte Ausnehmungen am Außenring befestigt sind. Erstmals kann man auf diese Weise bei der Herstellung, nämlich bei der Verbindung von Nabe und Außenring über die strangförmigen Verbindungselemente die Spannkräfte in Größe und Richtung genau ordnen, kontrollieren und einstellen. Damit ist man nicht mehr auf das Gefühl und die Spezialkenntnisse des Fachmannes angewiesen.
In vorteilhafter Weise kann man bei der erfindungsgemäßen Verwendung der länglichen Zugeinrichtungen, wie z. B. der Stahldrähte, von der Nabe ausgehend zum Außenring hin einen dreieckförmigen Kräfteverlauf vorsehen. Im Quer- und oder Längsschnitt gesehen bilden die Kabel, Fäden oder Drähte ein Kräftedreieck, dessen Winkel-halbierende, vorzugsweise gleichzeitig die Mittelachse der Scheibe sein kann. Die auf die Spanndrähte gleichmäßig aufgebrachte Vorspannung wirkt -vergleichsweise ähnlich den Speichen einer Fahrradfelge -zentrierend und spannend zugleich. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß die Fasern, Fäden oder Stahldrähte Zugspannungseinstelleinrichtungen aufweisen.
Nachdem die Fasern,Fäden oder Drähte die Einstellung des Spannungszustandes erlaubt haben und dieser festgelegt ist, wird er durch das Aufbringen und folgende Aushärten des Kunststoffes - ähnlich den Spannstählen im Spannbeton - fixiert. Durch dieses Verfahren werden Größe und Richtung der Spannkräfte bestimmt und vom Zufall unabhängig. Als Kunststoff kann man beispielsweise Kunstharz verwenden, wobei vorzugsweise Kunststoffe mit geringerem Elastizitätsmodul verwendet werden als Stahl. Dadurch ist das Trennwerkzeug gemäß der Erfindung schwerer in Schwingungen zu versetzen und der Geräuschpegel kann beachtlich gesenkt werden.
Zweckmäßig ist die Erfindung weiterhin dadurch ausgestaltet, daß die scheibenförmige Kunststoffschicht eine Faserarmierung aufweist. Auch in diesem Falle werden Nabe und Außenring durch eine durch Gießen, Pressen oder Laminieren erstellte flache, runde Kunststoffscheibe verbunden. Durch die Kunststoffschicht selbst, verstärkt aber noch durch die Faserarmierung, wird eine stabile und bruchfeste Masse nach dem Aushärten gebildet.
Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn die Spanndrähte bzw. Gewebefasern paarweise symmetrisch angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich die Kräftedreiecke geometrisch genau einstellen und bestimmen. Zweckmäßig ist es ferner gemäß der Erfindung, wenn in der Oberfläche des Kernes Schleifkörner, vorzugsweise Siliciumcarbid, angebracht sind. Die Einlagerung derartiger verschleißfester Hartstoffe in der Kernaussenschicht erlaubt die Erzielung einer zusätzlichen Schleif-und Stützwirkung. Mit dem eingelagerten Siliciumkorn oder einem anderen verschleiß festen Hartstoff wird bei den erfindungsgemäßen Werkzeugen mit Kunststoffkern nicht nur eine verschleißfestere Oberfläche erzeugt, sondern es wird auch eine Schleifwirkung erzielt, die eine diamantgesägte Oberfläche nicht unbedeutend verbessert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 die Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines scheibenförmigen Trennwerkzeuges gemäß der Erfindung und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Darstellung gemäß Figur 1.
Das in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Trennwerkzeug ist eine faserarmierte, kreisrunde Kunststoffscheibe, in deren Zentrum die Nabe 1 vorgesehen ist, die vorzugsweise aus Stahl oder Metall hergestellt ist und die Befestiqungsbohrung aufnimmt. Der äußere Umfang ist durch den Außenring 2 gebildet, der auch aus Stahl oder einem anderen Metall geformt ist.
Vom Zentrum radial nach außen verlaufend sind am Nabenring 1 Stahldrähte 3 befestigt, welche die Verbindung mit dem Außenring 2 schaffen. Die Anordnung ist vorzugsweise radial symmetrisch.
Nach dem Aufbringen der Spannung wird z. B. durch Laminierverfahren, durch Gießen oder durch Pressen eine durch eine Faserarmierung verstärkte Kunststoffschicht 4 aus Kunstharz oder einem ähnlichen Stoff in den freien Baum zwischen der Nabe 1 und dem Außenring 2 eingeformt. Die Fixierung aller loser Teile erfolgt endgültig durch die Aushärtung der Kunststoffschicht 4. Diese bildet dann eine stabile und bruchfeste Scheibe.
Das Aufbringen der Schneidkörper 5 kann entweder in bekannter Weise auf einem aus Stahl hergestellten Außenring 2 erfolgen.
Es ist aber auch möglich, anstelle des Stahlringes entsprechende Segmenthalterungen auszusparen und einzuformen und die Schneidkörper an diesen zu befestigen.
Gemäß Figur 2 sieht man eine Ausführungsform , bei welcher die Stahldrähte 3 ein gut einstellbares Kräftedreieck aufspannen.

Claims

Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug Patentansprüche Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug mit außen an der Bearbeitungskante befestigten Schneidkörpern, welches einen Kern mit einer Nabe und einem Außenring aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Nabe (1) und Außenring (2) Fasern, Fäden oder Drähte (3) radial verlaufend befestiqt sind, die in einer Nabe (1) und Außenring (2) verbindenen Kunststoffschicht (4) eingebettet sind, und daß die Schneidkörper(5) gegebenenfalls über vorgeformte Ausnehmungen am Außenring (2) befestigt sind.
2. Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern, Fäden oder Stahldrähte (3) Zugspanneinstelleinrichtungen aufweisen.
3. Blatt- oder scheibenförmiqes Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmige Kunststoffschicht (4) eine Faserarmierung aufweist.
4. Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanndrähte (3) bzw. Gewebefasern (3) paarweise symmetrisch angeordnet sind.
5. Blatt- oder scheibenförmiges Trennwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberfläche des Kernes (2) Schleifkörper, vorzugsweise Si-carbid, angebracht sind.