DE69936254T2

DE69936254T2 - Diamanttrennscheibe und deren herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69936254T2
Application number: DE69936254T
Authority: DE
Inventors: Koichi Atsugi-shi SUZUKI
Original assignee: Sankyo Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Sankyo Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2019-09-25
Also published as: US6401705B1; EP1050375A1; WO2000030810A1; EP1050375A4; EP1050375B1; JP4583603B2; DE69936254D1; ES2288023T3; ATE363964T1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Diamantschneide zum Schneiden und insbesondere auf eine Diamantschneide, die zum Schneiden von Stein, Beton oder irgendein anderes Arbeitsstück benutzt wird.
Stand der Technik
Eine zum Schneiden eines harten Materials, wie beispielsweise Stein oder Beton, benutzte Schneide besteht aus einer kreisförmigen Trägerplatte und einer Schicht aus Superschleifkörnern, wie beispielsweise Diamant-Schleifkörnern oder CBN-Schleifkörnern, welche an dem Außenumfangsrand der Trägerplatte mittels direktem Sintern, Löten, Schweißen verbunden werden.
Alternativ besteht die Schneide aus einer kreisförmigen Trägerplatte und Diamantsegmenten, welche an dem Außenumfangsrand der Trägerplatte in vorgegebenen Intervallen fixiert sind. Ein Beispiel einer solchen Schneide ist in der DE-A-3005324 offenbart, welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweist.
Wenn ein Arbeitsstück, z. B. ein Betonelement, durch Nutzung einer solchen Diamantschneide geschnitten wird, wird ein Grenzabschnitt (nachfolgend als "Kragen" beschrieben) zwischen der Diamant-Schleifkornschicht (oder dem Diamantsegment) und der Trägerplatte, welche dünner als die Diamant-Kornschicht (oder das Diamantsegment) ist, aufgrund von Spänen, welche während des Schneidens gebildet werden und einen erheblichen Verschleißeffekt haben, erheblich abgenutzt, wodurch die Diamant-Schleifkornschicht (oder das Diamantsegment) aufgrund der Kragenabnutzung sich von der Trägerplatte lösen kann, obwohl die Diamantkornschicht (oder das Diamantsegment) noch nutzbar ist.
Um die oben beschriebene Kragenabnutzung zu vermeiden, wurden Diamantschneiden, wie in 18 und 19 gezeigt, vorgeschlagen. Bei der wie in 18 gezeigten Diamantschneide 60 sind zwei Typen von Diamantsegmenten an der Außenumfangsoberfläche einer Stahlträgerplatte 61 vorgesehen. Insbesondere sind eine Vielzahl von herkömmlichen Diamantsegmenten 62 mit einer gekrümmten Form und eine Vielzahl von ungleichförmig geformten Diamantsegmenten 64 vorgesehen, deren Seitenflächen sich zu der unmittelbaren Umgebung der unteren Enden eines Schlitzes 63 erstrecken, der an dem Außenumfang der Stahlträgerplatte 61 an der Vorderseite in Bezug auf die Drehrichtung geformt ist. Das Zahlenverhältnis zwischen den Spitzen 62 und 64 ist innerhalb des Bereichs von ungefähr 3:1 bis 6:1 festgelegt (siehe deutsche Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 3005324, die eine ähnlich wie in 18 gezeigte Diamantschneide offenbart).
Bei der in 19 gezeigten Diamantschneide 70 ist ein Metallpulvergemisch und Diamant- oder CBN-Schleifkörner an einer Stahlträgerplatte 71 durch Sintern verbunden. Insbesondere sind Super-Schleifkornschichten 72 und Spitzen (jede hat einen Schenkelabschnitt) 72A mit einer Super-Schleifkornschicht, die sich hin zu dem inneren Umfang der Trägerplatte erstreckt, vorgesehen, um das Vermeiden von Kragenabnutzung und anderen Effekten zu erzielen. Deshalb kann die Diamantschneide 17 Kragenabnutzung verhindern. Wenn die Diamantschneide 70 eine Tafel aus hartem Material oder dergleichen schneidet, kann die Diamantschneide 70 die Schneidefläche glatter als konventionelle Diamantschneiden schneiden, weil der Schenkelabschnitt der Spitze sich von der Mitte der Super-Schleifkornschicht zu der Mitte der Trägerplatte hin erstreckt, um eine T-förmige Form zu formen.
Die in 18 gezeigte Diamantschneide 60 ist hinsichtlich der Wirkung zum Verhindern von Kragenabnutzung wirksam, da jedoch gegenüberliegende Seiten der ungleichförmigen Spitze 64 eine große Gesamtfläche haben, ist der Schnittwiderstand hoch, was zu einer Verschlechterung der Schnittleistung führt. Die in 19 gezeigte Diamantschneide 70 hat folgendes Problem. Wenn die Diamantschneide 70 ein Arbeitsstück schneidet, treffen das Arbeitsstück oder Späne die Schenkelabschnitte der Trägerplatte. Da die Schenkelabschnitte den Ausstoß der Späne behindern, stauen sich die Späne zwischen den geschnittenen Flächen und der Trägerplatte. Die so genannte Kragenabnutzung wird beschleunigt. Wenn sich die Späne stauen, wird zwischen den geschnittenen Flächen und der Trägerplatte außerdem eine Drehreibung erzeugt, so dass eine ruhige Drehung der Diamantschneide behindert wird. Demzufolge tritt während der Drehung eine Auslenkung ein, was zur Verschlechterung der Geradlinigkeit des Laufwegs führt.
Die vorliegende Erfindung wurde vervollständigt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Diamantschneide mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitzustellen, welche gleichzeitig Kragenabnutzung und Verschlechterung der Schnittleistung verhindern kann, welche günstig ist und dessen Laufweg eine ausgezeichnete Geradlinigkeit hat.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Diamantschneide bereit, bei der ein Schneideteil, der aus Diamant-Schleifkörnern besteht, an einer Trägerplatte entlang des Außenumfangsrandes derselben befestigt ist, dadurch gekennzeichnet ist, dass isolierte Schneidelemente wenigstens an einer Vorderseite oder einer Rückseite der Trägerplatte so vorhanden sind, dass die isolierten Schneidelemente von dem Schneidenteil getrennt sind, der an dem Außenumfangsrand befestigt ist.
Da isolierte Schneideelemente an der Trägerplatte vorgesehen sind, wird ein Arbeitsstück sowohl durch die isolierten Schneideelemente als auch durch das entlang des Außenumfangsrandes der Trägerplatte vorgesehene Schneidenteil geschnitten und der Spänenfluss wird in eine Vielzahl von Flüssen aufgeteilt, so dass sich die Späne nicht an dem Kragen konzentrieren und somit Kragenabnutzung verhindert werden kann. Da außerdem die isolierten Schneideelemente die geschnittenen Flächen schleifen, kann der an den Seitenflächen erzeugte Widerstand während des Schneidevorgangs verringert werden und die Fertigbearbeitung der geschnittenen Flächen wird verbessert.
Vorzugsweise ist der Schneidenteil, der aus Diamant-Schleifkörnern besteht, an dem Außenumfangsrand der Trägerplatte mittels direktem Sintern befestigt und Vertiefungen sind abwechselnd an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte so ausgebildet, dass sich jede Vertiefung von dem Außenumfangsrand der Trägerplatte erstreckt und dabei in Bezug auf die Trägerrichtung der Trägerplatte nach vorne geneigt ist. Deshalb werden während des Schneidens eines Arbeitsstücks erzeugte Späne von den Vertiefungen effektiv ausgestoßen, während sich die Diamantschneide dreht, wodurch Erzeugung von Drehreibung verhindert werden kann, welches sich sonst aufgrund des Aufstauens von Spänen zwischen geschnittenen Flächen und der Trägerplatte erzeugt hätte.
Wenn wie oben beschrieben, der durch Diamant-Schleifkörner geformte Schneidenteil an dem Außenumfangsrand der Trägerplatte durch direktes Sintern befestigt ist, dann sind die isolierten Schneidelemente vorzugsweise an vorgegebenen Positionen der Trägerplatte mittels direktem Sintern befestigt. Wenn die Ausgestaltung des Schneidenteils aus Diamant-Schleifkörnern, die Ausgestaltung der isolierten Schneidelemente und Ver binden dieser Schneidenteile an der Trägerplatte durch direktes Sintern durchgeführt werden, dann kann die Diamantschneide kostengünstig hergestellt werden.
Vorzugsweise hat jedes der isolierten Schneideelemente eine im Wesentlichen trapezartige Form, die sich von dem äußeren Ende derselben her in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte nach vorne neigt, weil diese Ausgestaltung eine ruhige Drehung der Diamantschneide beibehält. Außerdem sind die isolierten Schneidelemente vorzugsweise auf einer Linie ausgebildet, die sich von der entsprechenden Vertiefung aus erstreckt.
Vorzugsweise weist jeder Abschnitt des Schneidenteils, der aus Diamant-Schleifkörnern besteht und sich zwischen den Vertiefungen befindet, wenigstens einen verlängerten Schneidenteil auf, der auf der Vorder- oder Rückseite der Trägerplatte ausgebildet ist, wobei sich der verlängerte Schneidenteil zur Mitte der Trägerplatte hin und an verlängerte Schneideteil angrenzend erstreckt, die in vorgegebenen Intervallen beabstandet sind. Alternativ sind benachbarte Abschnitte des Schneidenteils, die aus Diamant-Schleifkörner bestehen und die entsprechende Vertiefung an der Vorder- oder der Rückseite der Trägerplatte einschließen, zur Mitte der Trägerplatte hin verlängert und sind mit inneren Enden der verlängerten Abschnitte miteinander verbunden, um eine im Wesentlichen viereckige C-artige Form zu bilden und so wenigstens einen unregelmäßig geformten Schneidenteil zu bilden.
Wenn, wie oben beschrieben, der Schneidenteil einen verlängerten Schneidenteil oder einen unregelmäßig geformten Schneideteil aufweist, dann wird ein Arbeitsstück durch Schneidenteile mit unterschiedlichen Formen geschnitten und der Spänenfluss wird in einer Vielzahl von Spänenflüsse unterteilt, so dass sich die Späne nicht an dem Kragen konzentrieren und somit Kragenabnutzung verhindert wird. Da außerdem die sich hin zu der Mitte erstreckenden Schneidenteile die geschnittenen Flächen schleifen, wird die Fertigbearbeitung der geschnittenen Flächen verbessert.
Vorzugsweise sind die isolierten Schneidelemente, die verlängerten Schneidenteile, oder die unregelmäßig geformten Schneideteile an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Trägerplatte ausgebildet. In diesem Fall kann die Wirkung zum Verhindern der Kragenabnutzung und zum Verbessern der Fertigbearbeitung der geschnittenen Flächen an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Trägerplatte erzielt werden.
Die isolierten Schneideelemente, die verlängerten Schneidenteile oder die unregelmäßig geformten Schneidenteile sind an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte vor zugsweise mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Trägerplatte als ein Bezugspunkt betrachtet wird. In diesem Fall kann die Dicke der Diamantschneide konstant beibehalten werden und deshalb kann die Diamantschneide ruhig gedreht werden. Da der Spänefluss in eine Vielzahl von Flüssen unterteilt wird, werden die Späne weder an einer Position konzentriert noch aufgestaut.
Vorzugsweise sind Spitzenteile und Tal-(Vertiefungs-)Teile abwechselnd an einander gegenüberliegenden Flächen der Trägerplatte ausgebildet, so dass die Trägerplatte eine gewellte Fläche auf beiden Seiten hat. In diesem Fall können Späne von den Tal-(Vertiefungs-)Teilen gleichförmig ausgestoßen werden, und beim Drehen der Schneide tritt ein Luftkühlungseffekt ein, so dass Wärmestauung an dem Schneiderand und der Trägerplatte verhindert werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 bis 3 sind Vorderansichten, die jeweils eine Diamantschneide gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden zeigen; 4 ist eine Vorderansicht einer Diamantschneide gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5(a) ist eine Vorderansicht der Diamantschneide gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 5(b) ist eine Draufsicht der Diamantschneide, wie in 5(a) gezeigt; 5(c) ist eine Seitenansicht der Diamantschneide, wie in 5(a) gezeigt; 6 ist eine Rückansicht der wie in 4 gezeigten Diamantschneide; 7 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie A-A von 4; 8 ist eine Vorderansicht einer Diamantschneide gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 9(a) ist eine Vorderansicht der Diamantschneide gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 9(b) ist eine Draufsicht der Diamantschneide, wie in 9(a) gezeigt; 9(c) ist eine Seitenansicht der wie in 9(a) gezeigten Diamantschneide; 10 ist eine Rückansicht der wie in 8 gezeigten Diamantschneide; 11 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie B-B von 8; 12 ist eine Vorderansicht einer Diamantschneide gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 13(a) ist eine Vorderansicht der Diamantschneide gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 13(b) ist eine Draufsicht der Diamantschneide, wie in 13(a) gezeigt; 13(c) ist eine Seitenansicht der in 13(a) gezeigten Diamantschneide; 14 ist eine Rückansicht der in 12 gezeigten Diamantschneide; 15(a) ist eine Querschnittsansicht entlang Linie C-C von 12; 15(b) ist eine Querschnittsansicht entlang Linie D-D von 12; 15(c) ist eine Querschnittsansicht entlang Linie E-E von 12; 16 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei welchem die isolierenden Schneidelemente an der Diamantschneide von 12 vorgesehen sind; 17 ist eine Tabelle, die die Ergebnisse eines Experiments zeigt, das in Bezug auf die vierte Ausführungsform durchgeführt wurde; und 18 und 19 sind erläuternde Ansichten, die konventionelle Diamantschneiden zeigen.
Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Bauteile, Anordnungen, etc., wie in der nachfolgenden Beschreibung erwähnt, beschränken jedoch nicht den Schutzumfang der Erfindung und können auf unterschiedlichen Art und Weisen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung geändert werden.
(Erste Ausführungsform)
Eine Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Stahlträgerplatte 1 und ein Schneidenteil 2, der durch Diamant-Schleifkörner geformt ist. Bei der Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Schneidenteile 2 einen ersten Schneidenteil 2a, der entlang des Außenumfangsrandes der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet ist, und einen zweiten Schneidenteil 2b oder isolierende Schneideelemente, die von dem ersten Schneidenteil 2a getrennt sind.
Die Stahlträgerplatte 1 ist aus unlegiertem Werkzeugstahl geformt und hat eine kreisförmige Form, und ein Befestigungsloch 1c zum Befestigen an einer nicht dargestellten Vorrichtung ist in der Mitte der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. Die Stahlträgerplatte 1 ist vorzugsweise aus einer Spezialplatte hergestellt, z. B. aus einer allgemein bekannten Dreischichtplatte. In diesem Fall können Schneidengeräusche, die beim Schneiden von Stein- oder Betonmaterialien erzeugt werden, ohne Änderung der Schnittleistung gesenkt werden.
Eine Stahlträgerplatte, die Spitzenteile mit einem gekrümmten Querschnitt und flache Tal-(Vertiefungs-)Teile auf der wie in 2 gezeigten Oberfläche hat, kann als die Stahlträgerplatte 1 benutzt werden. Wenn die Stahlträgerplatte 1 mit einer gewellten Fläche benutzt wird, tritt bei Drehung der Platte ein Luftkühlungseffekt ein, so dass Wärmestauung an der Schneidekante effektiv reduziert werden kann.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d an dem Außenumfangsrand der Stahlträgerplatte 1 geformt. Der Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d hat eine vorbestimmte Höhe (5 mm bei der vorliegenden Ausführungsform) und eine Dicke, die geringer als der restliche Abschnitt ist. Der erste Schneidenteil 2a ist an irgendeiner Seite des Diamantschicht-Verbindungsabschnitts 1d angeordnet. Die zweiten Schneidenteile 2b, die von den ersten Schneidenteilen 2a beabstandet sind, dienen als isolierte Schneideelemente, die an vorgegebenen Positionen der Stahlträgerplatte 1 angeordnet sind.
Der erste Schneidenteil 2a und der zweite Schneidenteil 2b sind vorzugsweise an der Stahlträgerplatte 1 durch ein so genanntes direktes Sinterverfahren befestigt, bei welchen die Erzeugung von Diamant-Schleifkörnerschichten gleichzeitig mit Bonden der Diamant-Schleifkörnerschichten an die Stahlträgerplatte 1 durchgeführt wird.
Der erste Schneidenteil 2a, welcher entlang des Außenumfangsrandes der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet ist, hat Vertiefungen 2i, welche abwechselnd an der Vorder- und der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sind. Die Vertiefungen 2i erleichtern das Eindringen der Diamantschneide S in ein Arbeitsstück während des Schneidevorgangs und dienen als Ausstoßvertiefungen zum Ausstoßen von Spänen und anderen Substanzen. Die Vertiefungen 2i neigen sich von dem Außenumfangsrand in Bezug auf die Drehrichtung der Stahlträgerplatte 1 nach vorn, wodurch ein im Wesentlichen parallelogrammförmiges Schneidenteil mit einer Außenseite, die länger als die Innenseite ist, an beiden Seiten von jeder Vertiefung 2i geformt wird. Der erste Schneidenteil 2a hat eine Dicke, die ein wenig größer als die der Stahlträgerplatte 1 ist.
Die Form des ersten Schneidenteils 2a, geformt entlang des Außenumfangsrandes der Stahlträgerplatte 1, ist nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt. Beispielsweise können die Vertiefungen 2i ausgelassen werden. Außerdem kann eine wie in 3 gezeigte Struktur ausgebildet werden. Das heißt, eine Vielzahl von Schlitzen 3 werden in dem Außenumfangsrand der Stahlträgerplatte unter konstanten Abständen geformt und eine Diamantspitze ist zwischen zwei benachbarten Schlitzen 3 als der erste Schneidenteil 2a befestigt.
Die zweiten Schneidenteile 2b sind an entweder der Vorder- oder der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 oder an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. Wie beispielsweise in 1 gezeigt, hat jeder der zweiten Schneidenteile 2b eine im Wesentliche trapezartige Form, die sich von dem äußeren Ende der selben her in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte nach vorne neigt und auf einer Linie ausgebildet ist, die sich von der entsprechenden Vertiefung 2i des ersten Schneidenteils 2a aus erstreckt.
Die zweiten Schneidenteile 2b sind nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt und können jede andere Form annehmen, wie beispielsweise eine kreisförmige Form, eine dreieckige Form oder eine polygonale Form.
Die Anzahl von und Intervallen zwischen den zweiten Schneidenteile 2b sind gemäß der Größe der Diamantschneide S oder der Größe der isolierten Schneidelemente 2b an sich geeignet bestimmt. Eine Vielzahl von Reihen der isolierten Schneidelemente 2b können von der Mitte aus hin zu dem Außenumfangsrand der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet werden. Alternativ kann jedes der Schneidenteile 2b an einer anderen radialen Position ausgebildet werden. Außerdem können die isolierten Schneidelemente 2b nur an der Vorder- oder der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sein.
Wenn die zweiten Schneidenteile 2b an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Trägerplatte ausgebildet sind, dann sind die zweiten Schneidenteile 2b an der Vorder- und Rückseite der Trägerplatte mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Stahlträgerplatte 1 als ein Bezugspunkt betrachtet wird.
Als nächstes wird eine durch Nutzung der Diamantschneide S gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführte Zerspanarbeit beschrieben. Zuerst kommt der erste Schneidenteil 2a in Kontakt mit einem Arbeitsstück (nicht dargestellt) und beginnt den Schneidevorgang. Während sich die Eindringungsmenge der Diamantschneide S in das Arbeitsstück erhöht, kommen die zweiten Schneidenteile 2b, die näher zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 angeordnet sind, in Kontakt mit dem Arbeitsstück. Die Zerspanarbeit schreitet auf diese Art und Weise fort.
Wie oben beschrieben, wird das Arbeitsstück durch den ersten Schneidenteil 2a und den zweiten Schneidenteilen 2b mit unterschiedlichen Formen geschnitten und der Spänenfluss wird aufgrund der Ausbildung der Lücken zwischen dem ersten Schneidenteil 2a und den zweiten Schneidenteilen 2b in eine Vielzahl von Flüssen aufgeteilt. Demzufolge konzentrieren sich die Späne nicht an dem Kragen, so dass Kragenabnutzung verhindert werden kann.
Da außerdem die zweiten Schneidenteile 2b die geschnittenen Flächen schleifen, kann die Fertigstellung der geschnittenen Flächen verbessert werden.
Wenn die Diamantschneide S der vorliegenden Erfindung benutzt wird, wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Flächen des Arbeitsstücks durch die zweiten Schneidenteile 2b geschliffen werden. Deshalb kann die Erzeugung von Reibung der Stahlmitte verhindert werden, die andererseits aufgrund des Kontakts zwischen der geschnittenen Fläche und der Trägerplatte entstanden wäre, so dass seitliche Auslenkung der Diamantschneide S während des Schneidevorgangs verhindert werden kann. Geradliniges Schneiden wird somit ermöglicht. Da außerdem die Größe eines Abstands, der zum Unterdrücken der Reibung zwischen der Stahlmitte vorgesehen ist, reduziert werden kann, kann die Diamantschneide S dünner als konventionelle Diamantschneiden ausgebildet werden.
(Zweite Ausführungsform)
Eine Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch ein so genanntes direktes Sinterverfahren hergestellt, bei welchem das Formen von Diamant-Schleifkornschichten gleichzeitig mit Bonden der Diamant-Schleifkornschichten an die Stahlplatte durchgeführt wird. Die Diamantschneide S umfasst Schneidenteile 2. Bei der Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Schneidenteile 2 einen ersten Schneidenteil 2a, der entlang des Außenumfangsrandes der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet ist, zweite Schneidenteile 2b, die als isolierte Schneideelemente beabstandet von dem ersten Schneidenteil 2a dienen und dritte Schneidenteile 2c, die als verlängerte Schneidenteile dienen, die sich zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 hin erstrecken.
Wenn die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch hat, dann hat die Diamantschneide S einen Außendurchmesser von 107 mm, eine Scheibendicke von 2,2 mm und eine Scheibenhöhe von 8 mm und die Stahlträgerplatte 1 hat einen Außendurchmesser von 91 mm. Diese Werte werden gemäß der Größe der Diamantschneide S geändert. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch hat.
Die Stahlträgerplatte 1 ist aus einem unlegierten Werkzeugstahl geformt und hat eine kreisförmige Form, und ein Befestigungsloch 1c zum Befestigen an einer nicht dargestellten Vorrichtung ist in der Mitte der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. An beiden Seiten der Stahlträgerplatte sind Spitzenteile 1a mit einem gekrümmten Querschnitt und flache Tal-(Vertiefungs-)Teile 1b ausgebildet, die eine gewellte Fläche bilden. Die Höhe der Spitzenteile wird hin zu dem Außenumfang schrittweise erhöht und die Breite der Spitzenteile wird hin zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 schrittweise verringert.
Die Spitzenteile 1a und die Tal-(Vertiefungs-)Teile 1b sind gekrümmt, um eine wasserwirbelartige Form zu formen, so dass sie sich radial zu der Richtung gegenüberliegend der Drehrichtung der Diamantschneide S erstrecken. Die Spitzenteile 1a und die Tal-(Vertiefungs-)Teile 1b sind an beiden Seiten der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet, so dass deren Winkelpositionen an der Rückseite von denen an der Vorderseite phasenverschoben sind.
Die Stahlträgerplatte 1 ist vorzugsweise durch eine Spezialplatte hergestellt, z. B. eine allgemein bekannte Dreischichtplatte. In diesem Fall können Schneidegeräusche, die beim Schneiden von Stein oder Betonmaterialien erzeugt werden, ohne die Schnittleistung zu beeinflussen, gesenkt werden.
Alternativ kann eine kreisförmige flache Platte mit weder den spitzen Teilen 1a noch den Tal-(Vertiefungs-)Teilen 1b als die Stahlträgerplatte 1 benutzt werden.
Ein Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d ist an dem Außenumfangsrand der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. Der Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1b hat eine vorbestimmte Höhe (5 mm bei dieser Ausführungsform) und eine Dicke, die geringer als der Restabschnitt ist. Der erste Schneidenteil 2a ist an beiden Seiten des Diamantschicht-Verbindungsabschnitts 1d ausgebildet.
Wie in 5(b) und 5(c) gezeigt, hat der erste Schneidenteil 2a Vertiefungen 2i, welche abwechselnd an der Vorder- und Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sind, so dass die Vertiefungen 2i den Enden der Spitzenteile 1a entsprechen und so dass die Vertiefungen 2i zusammenhängend mit den Tal-(Vertiefungs-)Teilen 1b der Stahlträgerplatte 1 sind. Die Vertiefungen 2i erleichtern das Eindringen der Diamantschneide S in ein Arbeitsstück während des Schneidevorgangs und dienen als Ausstoßvertiefungen zum Ausstoßen von Spänen und anderen Substanzen. Die Vertiefungen 2i neigen sich von dem äußeren Ende davon in Bezug auf die Drehrichtung der Stahlträgerplatte 1 nach vorne, wobei im Wesentlichen parallelogrammförmige Schneidenteile, die jeweils eine Außenseite haben, die länger als die Innenseite ist, an beiden Seiten von jeder der Vertiefungen 2i geformt werden. Jedes der zweiten Schneidenteile 2b hat eine im We sentlichen trapezartige Form, die sich von dem äußeren Ende derselben her in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte nach vorne neigt und auf einer Linie ausgebildet sind, die sich von der entsprechenden Vertiefung 2i des ersten Schneidenteils 2a erstreckt. Die dritten Schneidenteile 2c sind derart ausgebildet, um als verlängerte Schneidenteile zu dienen, die jeweils eine Breite haben, die im Wesentlichen gleich zu der des Spitzenteils der Stahlträgerplatte 1 ist und sich von dem Diamantschicht-Verbindungsabschnitts 1d zu der Mitte erstreckt. Der erste Schneidenteil 2a, die zweiten Schneidenteile 2b und die dritten Schneidenteile 2c haben jeweils eine Dicke, die ein wenig größer als die der Stahlträgerplatte 1 ist.
Als nächstes wird die Anordnung der Schneidenteile 2 an der Stahlträgerplatte 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die dritten Schneidenteile 2c an vier gleich beabstandeten Positionen ausgebildet, die derart bestimmt sind, um den Positionen des Spitzenteils 1a der Stahlträgerplatte 1 zu entsprechen und die zweiten Schneiden 2b sind unter gleichen Intervallen angeordnet, um zwischen den dritten Schneidenteilen 2c positioniert zu werden.
Wie in 4 (Vorderansicht) und 6 (Rückansicht) gezeigt ist, sind die zweiten Schneidenteile 2b und die dritten Schneidenteile 2c an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 vorgesehen, wobei die zweiten Schneidenteile 2b und die dritten Schneidenteile 2c an der Vorder- und Rückseite der Trägerplatte mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet sind, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Stahlträgerplatte 1 als ein Bezugspunkt dient. Die Anzahl und Intervalle zwischen den zweiten Schneidenteilen 2b und die Anzahl und die Intervalle zwischen den dritten Schneidenteilen 2c sind auf geeignete Weise in Bezug auf die Größe der Diamantschneide S und die Größe der zweiten und dritten Schneideteile an sich bestimmt.
Als nächstes wird durch Nutzung der Diamantschneide S gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführte Zerspanarbeit beschrieben. Zuerst kommt der erste Schneidenteil 2a in Kontakt mit einem Arbeitsstück (nicht dargestellt) und beginnt den Schneidevorgang. Wenn die Eindringungsmenge der Diamantschneide S in das Arbeitsstück erhöht wird, kommen die zweiten Schneidenteile 2b, die näher zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 positioniert sind, und die dritten Schneidenteile 2c, die sich zu der Mitte erstrecken, in Kontakt mit dem Arbeitsstück. Die Spanbearbeitung schreitet auf diese Art und Weise fort.
Wie oben beschrieben, wird das Arbeitstück durch den ersten Schneidenteil 2a, den zweiten Schneidenteilen 2b und den dritten Schneidenteile 2c mit unterschiedlichen Formen geschnitten und die Lücken zwischen dem ersten Schneidenteil 2a und den zweiten Schneidenteilen 2b stellen Zwischenräume unmittelbar nach Vertiefungen 2i des ersten Schneidenteils 2a bereit, in welchen keine Schneidenteile vorhanden sind. Demzufolge wird der Spänenfluss in eine Vielzahl von Flüssen unterteilt und die Späne konzentrieren sich nicht an dem Nacken, so dass Nackenabnutzung verhindert wird. Da außerdem die zweiten Schneidenteile 2b und die dritten Schneidenteile 2c die geschnittenen Flächen schleifen, kann die Fertigstellung der geschnittenen Flächen verbessert werden.
Wenn die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird, kann Kragenabnutzung, wie oben beschrieben, verhindert werden und die gewellte Trägerplatte erzeugt einen Luftkühlungseffekt beim Drehen, so dass die Wärmestauung an der Schneidekante wirksam gemildert wird. Außerdem kann der folgende Effekt erzielt werden.
Wenn die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird, wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Flächen des Arbeitsstücks durch die zweiten Schneidenteile 2b und die dritten Schneidenteile 2c geschliffen werden. Deshalb kann die Erzeugung von Reibung an der Stahlmitte verhindert werden, die sonst beim Kontakt zwischen der geschnittenen Fläche und der Trägerplatte aufgetreten wäre, so dass die seitliche Auslenkung während des Schneidevorgangs der Diamantschneide S verhindert werden kann. Somit wird geradliniges Schneiden ermöglicht. Da außerdem die Größe eines Abstands, der zum Unterdrücken der Reibung der Stahlmitte bereitgestellt ist, verringert werden kann, kann die Diamantschneide S dünner als konventionelle Diamantschneiden hergestellt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem die Diamantschneide S die zweiten Schneidenteile 2b hat. Die zweiten Schneidenteile 2b können jedoch weggelassen werden. Alternativ kann ein Aufbau benutzt werden, bei welchem entweder die zweiten Schneidenteile 2b oder die dritten Schneidenteile 2c an der Vorder- oder der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sind.
(Dritte Ausführungsform)
Eine Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch ein so genanntes direktes Sinterverfahren hergestellt, bei welchem Formen von Diamant-Schleifkornschichten gleichzeitig mit Bonden der Diamant-Schleifkornschichten an der Trägerplatte durchgeführt wird. Die Diamantschneide S umfasst Schneidenteile 2. Bei der Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Schneidenteile 2 einen ersten Schneidenteil 2a, der entlang des Außenumfangsrandes der Stahlträgerplatte 1 vorgesehen ist, zweite Schneidenteile 2b, die als isolierte Schneidenelemente – beabstandet von dem ersten Schneidenteil 2a – dienen, und vierte Schneidenteile 2d, die als unregelmäßig geformte Schneidenteile dienen, welche sich hin zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 erstrecken.
Wenn die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch hat, dann hat die Diamantschneide S einen Außendurchmesser von 105 mm, eine Schneidedicke von 1,8 mm und eine Schneidehöhe von 6 mm und die Stahlträgerplatte 1 hat einen Außendurchmesser von 93 mm. Diese Werte können sich abhängig von der Größe der Diamantschneide S ändern. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch hat.
Die Stahlträgerplatte 1 ist aus einem unlegierten Werkzeugstahl geformt und hat eine kreisförmige Form, und ein Befestigungsloch 1d zum Befestigen an einer nicht dargestellten Vorrichtung ist in der Mitte der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. Die Stahlträgerplatte 1 wird vorzugsweise durch eine Spezialplatte hergestellt, z. B. eine allgemein bekannte Dreischichtplatte. In diesem Fall können Schneidegeräusche, die beim Schneiden von Stein oder Betonmaterialien erzeugt werden, ohne Veränderung der Schnittleistung verringert werden.
Alternativ kann statt der oben beschriebenen kreisförmigen flachen Tafel eine kreisförmige Tafel als die Stahlträgerplatte 1 benutzt werden, die Spitzenteile 1a mit einem bogenförmigen Querschnitt und flache Tal-(Vertiefungs-)Teile 1b hat, welche eine gewellte Fläche bilden.
Ein Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d ist an dem Außenumfangsrand der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet. Der Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d hat eine vorbestimmte Höhe (5 mm bei der vorliegenden Ausführungsform) und eine Dicke, die geringer als der Restabschnitt ist. Eine Vielzahl von Schneidenteilen 2 sind an dem Diamantschicht-Verbindungsabschnitt 1d ausgebildet.
Wie in 9(b) und 9(c) gezeigt, hat der erste Schneidenteil 2a Vertiefungen 2i, welche abwechselnd an der Vorder- und Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sind. Die Vertiefungen 2i erleichtern das Eindringen der Schneidekante in ein Arbeitsstück während des Schneidevorgangs und dienen als Ausstoßvertiefungen zum Ausstoßen von Spänen und anderen Substanzen. Die Vertiefungen 2i neigen sich von dem äußeren Ende davon in Bezug auf die Drehrichtung der Stahlträgerplatte 1 nach vorn, wodurch im Wesentlichen parallelogrammförmig geformte Schneidenteile, die jeweils eine Außenseite haben, die länger als die Innenseite ist, an beiden Seiten von jeder Vertiefung 2i geformt werden. Jede der zweiten Schneidenteile 2b hat eine im Wesentlichen trapezartige Form, die sich von dem äußeren Ende derselben her in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte nach vorn neigt und auf einer Linie ausgebildet ist, die sich von der entsprechenden Vertiefung 2i des ersten Schneidenteils 2a erstreckt. Die vierten Schneidenteile 2d sind derart geformt, um als unregelmäßig geformte Schneidenteile mit einer im Wesentlichen viereckigen C-artigen Form zu dienen, die durch Erstrecken der benachbarten parallelogrammförmig geformten Schneidenteile über die Vertiefung 2i hin zur Mitte und durch Verbindungen von inneren Enden der verlängerten Abschnitte geformt ist. Der erste Schneidenteil 2a, die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d haben jeweils eine Dicke, die ein wenig größer als die der Stahlträgerplatte 1 ist.
Als nächstes wird die Anordnung der Schneidenteile an der Stahlträgerplatte bei der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die vierten Schneidenteile 2d an vier gleich beabstandeten Positionen an der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet und die zweiten Schneidenteile 2b sind an gleichartigen Intervallen ausgebildet, um zwischen den vierten Schneidenteilen 2d positioniert zu werden.
Wie in 8 (Vorderansicht) und 10 (Rückansicht) gezeigt, sind die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d an den Vorder- und Rückseiten der Trägerplatte mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Stahlträgerplatte 1 als ein Bezugspunkt betrachtet wird, wenn die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d an sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der Stahlträgerplatte 1 vorgesehen sind. Die Anzahl und Intervalle zwischen den zweiten Schneidenteilen 2b und die Anzahl und Intervalle zwischen den vierten Schneidenteilen 2d sind in Bezug auf die Größe der Diamantschneide S und der Größen der Schneidenteile 2 an sich auf geeignete Art und Weise bestimmt.
Als nächstes wird die Zerspanarbeit durch Nutzung der Diamantschneide S gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben. Zuerst kommt der erste Schneidenteil 2a in Kontakt mit einem Arbeitstück (nicht dargestellt) und beginnt den Schneidevorgang. Während sich die Eindringungsmenge der Diamantschneide S in das Arbeitsstück erhöht, kommen die zweiten Schneidenteile 2b, die näher zu der Mitte der Stahlträgerplatte 1 angeordnet sind, und die vierten Schneidenteile 2d, die sich hin zu der Mitte erstrecken, in Kontakt mit dem Arbeitsstück. Die Zerspanarbeit schreitet auf diese Art und Weise fort.
Wie oben beschrieben, wird das Arbeitsstück durch den ersten Schneidenteil 2a, die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d mit unterschiedlichen Formen geschnitten und die Lücken zwischen dem ersten Schneidenteil 2a und den zweiten Schneidenteilen 2b stellen Zwischenräume unmittelbar nach den Vertiefungen 2i des ersten Schneidenteils 2a bereit, in welchen kein Schneidenteil vorhanden ist. Demzufolge wird der Spänenfluss in eine Vielzahl von Flüssen unterteilt und die Spänen konzentrieren sich somit nicht an dem Kragen, so dass Kragenabnutzung verhindert wird. Da außerdem die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d die geschnittenen Flächen schleifen, kann die Fertigstellung der geschnittenen Flächen verbessert werden.
Wenn die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird, kann Kragenabnutzung, wie oben beschrieben, verhindert werden und der folgende Effekt kann erzielt werden.
Wenn die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird, dann wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Flächen des Arbeitsstücks durch die zweiten Schneidenteile 2b und die vierten Schneidenteile 2d geschliffen werden. Deshalb kann die Erzeugung von Stahlmitte- Reibung verhindert werden, die sonst aufgrund des Kontakts zwischen der geschnittenen Fläche und der Trägerplatte auftreten würde, so dass seitliche Auslenkung der Diamantschneide während des Schneidevorgangs verhindert werden kann. Demzufolge wird geradliniges Schneiden ermöglicht. Da die Größe eines Abstands, der zum Unterdrücken der Stahlmitte- Reibung vorgesehen ist, verringert werden kann, kann die Diamantschneide S dünner als konventionelle Diamantschneiden ausgebildet werden.
Da jeder der vierten Schneidenteile 2d eine allgemein viereckige C-artige Form hat und eine Vertiefung in dem mittleren Abschnitt aufweist, treten Späne während des Schnei devorgangs des Arbeitsstücks in die Center-Vertiefung ein und werden ausgestoßen, wenn sich die Diamantschneide dreht und somit kann die Menge an aufgestauten Spänen an dem Kragen reduziert werden. Auf diese Art und Weise kann Kragenabnutzung zuverlässiger verhindert werden. Außerdem reduzieren die Vertiefungen den Widerstand, der an den Seitenflächen beim Schneiden erzeugt wird, so dass die Diamantschneide S eine verbesserte Schnittleistung aufweist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem die Diamantschneide S die zweiten Schneidenteile 2b hat. Die zweiten Schneidenteile 2b können jedoch ausgelassen werden. Alternativ kann ein Aufbau benutzt werden, bei welchem entweder die zweiten Schneidenteile 2b oder die vierten Schneidenteile 2d an der Vorder- oder Rückseite der Stahlträgerplatte 1 ausgebildet sind.
(Vierte Ausführungsform)
Wie in 12 gezeigt, umfasst eine Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Stahlträgerplatte 1 und eine Vielzahl von Diamantsegmenten 2e. Die Diamantschneide S ist mittels direktem Sintern hergestellt, bei welchem die Diamantsegmente 2e, welche Konstruktionselement sind, an die Stahlträgerplatte 1 gebondet werden.
Wenn die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch aufweist, dann hat die Diamantschneide S einen Außendurchmesser von 105 mm und acht Diamantsegmente, die jeweils eine Dicke von 1,8 mm und eine Höhe von 6 mm aufweisen; und die Stahlträgerplatte 1 hat einen Außendurchmesser von 93 mm und eine Dicke von 1,4 mm. Diese Zahlenwerte werden abhängig von der Größe der Diamantschneide S geändert. In der nachfolgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Diamantschneide S eine Größe von 4 Inch hat.
Die Stahlträgerplatte 1 wird durch ein unlegiertes Werkzeugstahl geformt und hat eine kreisförmige Form, und ein Befestigungsloch 1c zum Befestigen an einer nicht veranschaulichten Vorrichtung wird in der Mitte der Stahlträgerplatte 1 geformt. Die Stahlträgerplatte 1 wird vorzugsweise durch eine spezielle Platte hergestellt, z. B. aus einer allgemein bekannten Dreischichtplatte. In diesem Fall können Schneidegeräusche, die beim Schneiden von Stein oder Betonmaterialien erzeugt werden, ohne Ändern der Schnittleistung gesenkt werden.
Eine Vielzahl von Schlitzen 3 sind an dem Außenumfangsabschnitt der Stahlträgerplatte 1 unter konstanten Intervallen ausgebildet. Die Schlitze 3 sind derart geformt, damit sie sich zu der Drehrichtung der Diamantschneide S neigen. Diamantsegment-Befestigungsabschnitte 1a sind zwischen benachbarten Schlitzen 3 geformt und die Vielzahl von Diamantsegmenten 2e sind in den Diamantsegment-Befestigungsabschnitten 1a angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind acht Schlitze 3 vorgesehen und der Diamantsegment-Befestigungsabschnitt 1a ist an acht Positionen zwischen den Schlitzen 3 ausgebildet.
Die Stahlträgerplatte 1 ist nicht auf die oben beschriebene kreisförmige Tafel beschränkt und kann eine kreisförmige Tafel sein, die Spitzenteile mit einem bogenförmigen Querschnitt und flache Tal-(Vertiefungs-)Teile hat, die eine gewellte Form bilden, oder eine kreisförmige Tafel, die abwechselnd geformte Spitzenteile und flache Tal-(Vertiefungs-)Teile hat, die sich radial von der Mitte erstrecken. Hinsichtlich der Schlitze 3 wird einer gezeigt, der eine U-förmige Form hat. Die Schlitze können jedoch eine schlüsselartige Form haben, bei welcher das Ende der Mitte in eine kreisförmige Form geschnitten worden ist. Die Anzahl der Schlitze 3 ist nicht auf acht beschränkt und kann, abhängig von dem Außendurchmesser der Diamantschneide S, geändert werden.
Jedes der Diamantsegmente 2e hat einen verlängerten Abschnitt 2g, der sich entlang dem Schlitz 3 erstreckt, der an der Seite des vorderen Endabschnitts des Diamantsegments 2e in Bezug auf die Drehrichtung der Diamantschneide S positioniert ist, und einen länglichen Abschnitt 2f, der sich entlang der Außenumfangsfläche des Diamantsegments-Befestigungsabschnitts 1a erstreckt, um so eine L-förmige Form zu bilden. Da das Diamantsegment 2e gemäß der vorliegenden Ausführungsform an dem gekrümmten Abschnitt der L-Form gewölbt ist, wird Aufstauung von Spänen an dem gekrümmten Abschnitt verhindert.
Der verlängerte Abschnitt 2g erstreckt sich bis zu einem Punkt in unmittelbarer Umgebung des Bodens des entsprechenden Schlitzes 3. Die Länge des verlängerten Abschnitts 2g ist nicht auf die in 12 gezeigte Länge beschränkt und kann frei ausgewählt werden, sofern die Länge größer als die Höhe des länglichen Abschnitts 2f ist.
Jedes der Diamantsegmente 2e hat einen halbkreisförmigen Vorsprung 2h, der in der unmittelbaren Umgebung des hinteren Endes des Diamantsegmentes 2e in Bezug auf die Drehrichtung ausgebildet ist und welcher sich hin zu dem Befestigungsloch 1c erstreckt. Die Formung des Vorsprungs 2h ermöglicht es dem Diamantsegment 2e, zuver lässiger an dem Diamantsegment-Befestigungsabschnitt 1a der Stahlträgerplatte 1 fixiert zu werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedes Diamantsegment 2e zu einer allgemeinen L-förmigen Form geformt, dessen gekrümmter Abschnitt gerundet ist, die Form der Diamantsegmente 2e ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Diamantsegmente 2e können zu einer allgemeinen L-förmigen Form geformt werden, die einen spitzigen gekrümmten Abschnitt hat, der nicht gerundet ist. Die Form der Vorsprünge 2h ist nicht auf einen Halbkreis beschränkt und kann viereckig oder dreieckig sein. Alternativ kann ein Aufbau benutzt werden, bei welchem die Vorsprünge 2h vollständig ausgelassen werden.
Die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein so genanntes Direktsinterverfahren hergestellt, bei welchem die Stahlträgerplatte 1, die zu einer vorbestimmten Form vorab maschinell bearbeitet wurde und eine Pulvermischung aus Diamant-Schleifkörnern und einem Klebemittel mit einer vorbestimmten Zusammensetzung in ein Gesenk platziert werden, und Sintern der Diamantsegmente 2e und Bonden der Diamantsegmente 2e an die Stahlträgerplatte 1 gleichzeitig in einem Warmpresssinterofen durchgeführt werden. Die Diamantsegmente 2e können selbstverständlich auch an die Stahlträgerplatte 1 durch Löten befestigt werden.
Als nächstes wird die durch Nutzung der Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Aufbau durchgeführte Zerspanarbeit beschrieben. Zuerst kommen die länglichen Abschnitte 2f der Diamantsegmente 2e in Kontakt mit einem Arbeitsstück (nicht dargestellt) und beginnen den Schneidevorgang. Während sich die Eindringungsmenge der Diamantschneide S in das Arbeitsstück erhöht, kommen die verlängerten Abschnitte 2g, die sich entlang der Schlitze 3 erstrecken, in Kontakt mit dem Arbeitsstück. Die Zerspanarbeit schreitet auf diese Art und Weise fort.
Wie oben beschrieben, wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Flächen davon durch die verlängerten Abschnitte 2g geschliffen werden. Außerdem werden Späne durch die Schlitze 3 ausgestoßen. Es ist deshalb möglich zu verhindern, dass Späne in die Zwischenräume eintreten, die an der radialen inneren Seite der Verbindungsabschnitte zwischen der Stahlträgerplatte 1 und den Diamantsegmenten 2e angeordnet sind, wodurch Kragenabnutzung verhindert wird, die ansonsten beim Späneschaben des Abschnitts der Stahlträgerplatte 1, die an der radialen inneren Seite des Verbindungsabschnitts angeordnet ist, aufgetreten wäre. Außerdem kann die Fertigbearbeitung der geschnittenen Flächen verbessert werden.
Um den obigen Kragenabnutzungs-Verhinderungseffekt zu bestätigen, wurden die folgenden Experimente durchgeführt. Es wurde ein Elektrowerkzeug bereitgestellt, bei welchen die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung derart befestigt wurde, so dass die Diamantschneide S in eine Vorwärtsrichtung gedreht werden konnte und ein Elektrowerkzeug wurde bereitgestellt, an welchem die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung derart befestigt wurde, dass die Diamantschneide S in Rückwärtsrichtung drehen konnte. Ein Mörtelbauteil und eine Schleifscheibe wurden durch Nutzung von jedem der oben beschriebenen Werkzeuge geschnitten und die Menge an Kragenabnutzung wurde gemessen.
Insbesondere wurde bei dem Experiment PDA-100D·12000 Upm (Produkt von Hitachi Koki) als das Elektrowerkzeug benutzt. Als Arbeitsstücke wurde ein Mörtelmaterial und eine Schleifscheibe (Härte: P) benutzt. Im Falle des Mörtelmaterials wurde Schneiden über eine Länge von 30 cm über 100mal wiederholt (Gesamtschnittlänge: 30 m). Im Falle der Schleifscheibe wurde Schneiden über eine Länge von 6 cm über 130mal wiederholt (Gesamtschnittlänge: 7,8 m).
Die Einzelheiten, die bei dem Experiment der Kragenabnutzungsmessung gemessen wurden, sind Menge (ΔT) der Abnutzung der Diamantsegmente in Richtung der Dicke und die Menge (Δt) der Abnutzung der Stahlträgerplatte in Richtung der Dicke. Die in 17 gezeigte Tabelle zeigt die Ergebnisse des Experiments.
Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass, wenn ein Arbeitsstück, das große Abnutzung der Diamantschneide bewirkt, geschnitten wird, abhängig des Neigungswinkels der verlängerten Abschnitte 2g (der Neigungswinkel der Schlitze 3), Kragenabnutzung auf ungefähr 60% durch Einsetzen der Anordnung, bei welcher die verlängerten Abschnitte 2g der Diamantsegmente 2e an der Vorderseite in Bezug auf die Drehrichtung der Diamantschneide S angeordnet sind, im Vergleich mit der Anordnung, bei welchem die verlängerten Abschnitte 2g der Diamantsegmente 2e nicht an der Vorderseite in Bezug auf die Drehrichtung der Diamantschneide S angeordnet sind, unterdrückt werden kann.
Die Nutzung der Diamantschneide gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert Kragenabnutzung, wie oben beschrieben, und erzielt die folgenden Effekte.
Wenn die Diamantschneide S der vorliegenden Erfindung benutzt wird, dann wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Oberflächen des Arbeitsstücks durch die verlängerten Abschnitte 2g geschliffen werden. Deshalb kann die Erzeugung von Stahlmitte-Reibung verhindert werden, die aufgrund des Kontakts zwischen der geschnittenen Fläche und der Trägerplatte andererseits erzeugt wird, so dass seitliche Auslenkung der Diamantschneide S während des Schneidevorgangs verhindert werden kann. Da außerdem die Größe eines Abstands, der zum Unterdrücken der Reibung in der Stahlmitte vorgesehen ist, verringert werden kann, kann die Diamantschneide S dünner als konventionelle Diamantschneiden ausgebildet werden.
Da außerdem die verlängerten Abschnitte 2g entlang der Schlitze 3 ausgebildet sind, wird während der Schneidearbeit erzeugte Späne durch die Schlitze 3 ausgestoßen. Deshalb kann eine Drehreibung verhindert werden, welche aufgrund der Aufstauung von Spänen zwischen den geschnittenen Flächen und der Stahlträgerplatte 1 erzeugt wird.
Da die Schlitze 3 derart ausgebildet sind, um sich in Drehrichtung zu neigen, können die Diamantsegmente 2e während des Schneidevorgangs einfacher in ein Arbeitsstück eindringen und die Stabilität der Diamantschneide S wird beibehalten, so dass die Leistung der Schneide zum geradlinigen Bewegen verbessert werden kann.
Außerdem wird die Diamantschneide S gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Verfahren hergestellt, bei welchem Sintern der Diamantsegmente 2e gleichzeitig mit Bonden der Diamantsegmente 2e an die Stahlträgerplatte 1 durchgeführt wird, wodurch die Diamantschneide S kostengünstig hergestellt werden kann.
Wie in 16 gezeigt, können die zweiten Schneidenteile 2b, die als isolierte Schneideelemente vorgesehen sind, an vorgegebenen Positionen beabstandet von den Diamantsegmenten 2e vorgesehen werden. Wenn, wie oben beschrieben, die isolierten Schneideelemente an vorbestimmten Positionen an der Stahlträgerplatte 1 vorgesehen sind, dann wird der Spänenfluss in eine Vielzahl von Flüssen aufgrund des Vorhandenseins von Lücken zwischen den Diamantsegmenten 2e und den zweiten Schneideteilen 2b unterteilt. Demzufolge konzentrieren sich die Späne nicht an dem Kragen, so dass Kragenabnutzung verhindert wird.
Da die zweiten Schneidenteile 2b die geschnittenen Flächen schleifen, kann außerdem die Fertigstellung der geschnittenen Flächen verbessert werden.
Wenn die Diamantschneide S der vorliegenden Erfindung benutzt wird, dann wird das Arbeitsstück geschnitten, während die geschnittenen Flächen des Arbeitsstücks durch die zweiten Schneidenteile 2b geschliffen werden. Deshalb kann die Erzeugung von Stahlmitte-Reibung verhindert werden, die aufgrund des Kontakts zwischen der geschnittenen Fläche und der Trägerplatte sich sonst gebildet hätte, so dass seitliche Auslenkung während des Schneidevorgangs verhindert werden kann. Somit wird geradliniges Schneiden ermöglicht. Da die Größe eines Abstands, der zum Unterdrücken der Reibung der Stahlmitte vorgesehen ist, verringert werden kann, kann die Diamantschneide S dünner als konventionelle Diamantschneiden ausgebildet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, verringert die vorliegende Erfindung Kragenabnutzung einer Diamantschneide, um somit die Haltbarkeit der Diamantschneide zu verbessern, was hinsichtlich der Kosten sehr vorteilhaft ist. Da die Diamantschneide ein Arbeitsstück schneidet, während ihre isolierten Schneideelemente oder Schneidenteile, die sich zu der Mitte hin erstrecken, die geschnittenen Flächen des Arbeitsstücks schleifen, werden geschnittene Flächen mit hervorragender Fertigbearbeitung erhalten.
Da das Formen von Diamantschleifkornschichten, jede davon hat eine komplizierte Form und dient als ein Schneidenteil, und Bonden der Diamantschleifkornschichten an die Trägerplatte mittels direktem Sintern durchgeführt werden, kann eine Diamantschneide mit hervorragender Leistung kostengünstig bereitgestellt werden.
Da außerdem Schlitze in der Stahlträgerplatte vorgesehen sind, und verlängerte Abschnitte von Diamantensegmenten sich entlang den Schlitzen erstrecken, kann eine von Stahlmitte-Reibung stammende Drehreibung und Aufstauung von Spänen verhindert werden und Oberflächen mit hervorragender Fertigbearbeitung können erhalten werden.

Claims

Diamantschneide (S), bei der ein Schneidenteil (2a), der aus Diamant-Schleifkörnern besteht, an einer Trägerplatte (1) entlang des Außenumfangsrandes derselben befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass isolierte Schneidelemente (2b) wenigstens an einer Vorderseite oder an einer Rückseite der Trägerplatte (1) so vorhanden sind, dass die isolierten Schneidelemente (2b) von dem Schneidenteil (2a) getrennt sind, der an dem Außenumfangsrand befestigt ist.
Diamantschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenteil (2a), der aus Diamant-Schleifkörnern besteht, an dem Außenumfangsrand der Trägerplatte (1) mittels direktem Sintern befestigt ist und Vertiefungen (2i) abwechselnd an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte (1) so ausgebildet sind, dass sich jede Vertiefung (2i) von dem Außenumfangsrand der Trägerplatte (1) erstreckt und dabei in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte (1) nach vom geneigt ist.
Diamantschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Schneidelemente (2b) an vorgegebenen Positionen der Trägerplatte (1) mittels direktem Sintern befestigt sind.
Diamantschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der isolierten Schneidelemente (2b) eine im Wesentlichen trapezartige Form hat, die sich von dem äußeren Ende derselben her in Bezug auf die Drehrichtung der Trägerplatte (1) nach vom neigt.
Diamantschneide nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Schneidelemente (2b) auf einer Linie ausgebildet sind, die sich von der entsprechenden Vertiefung (2i) aus erstreckt.
Diamantschneide nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Abschnitt des Schneidenteils, der aus Diamant-Schleifkörnern besteht und sich zwischen den Vertiefungen (2i) befindet, wenigstens einen verlängerten Schneidenteil aufweist, der an der Vorder- oder der Rückseite der Trägerplatte (1) ausgebildet ist, wobei sich der verlängerte Schneidenteil zur Mitte der Trägerplatte (1) hin und an verlängerte Schneidenteile angrenzend erstreckt, die in vorgegebenen Intervallen beabstandet sind.
Diamantschneide nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Abschnitte des Schneidenteils, die aus Diamant-Schleifkörner bestehen und die entsprechende Vertiefung (2i) an der Vorder- oder der Rückseite der Trägerplatte (1) einschließen, zur Mitte der Trägerplatte (1) hin verlängert sind und innere Enden der verlängerten Abschnitte miteinander verbunden sind, um eine im Wesentlichen viereckige C-artige Form zu bilden und so wenigstens einen unregelmäßig geformten Schneidenteil zu bilden.
Diamantschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Schneidelemente (2b) an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte (1) ausgebildet sind.
Diamantschneide nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verlängerten Schneidenteile (2c) sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite der Trägerplatte (1) ausgebildet sind.
Diamantschneide nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unregelmäßig geformten Schneidenteile sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite der Trägerplatte (1) ausgebildet sind.
Diamantschneide nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierten Schneidelemente (2b) an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte (1) mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet sind, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Trägerplatte (1) als ein Bezugspunkt betrachtet wird.
Diamantschneide nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verlängerten Schneidenteile (2c) an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte (1) mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet sind, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Trägerplatte (1) als ein Bezugspunkt betrachtet wird.
Diamantschneide nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die unregelmäßig geformten Schneidenteile (2d) an der Vorder- und der Rückseite der Trägerplatte (1) mit einer Phasendifferenz eines vorgegebenen Winkels ausgebildet sind, bei dessen Messung der Drehmittelpunkt der Trägerplatte (1) als ein Bezugspunkt betrachtet wird.
Diamantschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Spitzenteile und Tal-(Vertiefungs-)teile abwechselnd an einander gegenüberliegenden Flächen der Trägerplatte (1) ausgebildet sind, so dass die Trägerplatte (1) eine gewellte Fläche auf beiden Seiten hat.