DE10224596C1 - Diamant-Segment für eine Trennscheibe und Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein und/oder Feuerfest-Materialien - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Diamant-Segment für eine Trennscheibe und eine Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein und/oder Feuerfest-Materialien, mit einem Stammblatt (10) und mit einer Anzahl am Umfang des Stammblattes (10) aufgelöteter oder aufgeschweißter Diamant-Segmente (12). Eine solche Trennscheibe zu schaffen, deren Bearbeitungsfläche über die Lebensdauer des Segmentes plan bleibt und bei der das Segment kostengünstig herstellbar ist, wird dadurch erreicht, dass das Diamant-Segment einstückig ausgeführt ist und, in der Bearbeitungsfläche (20) des Segmentes (12) in Vorschubrichtung gesehen, mittig eine Aussparung (16) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Diamant-Segment für eine Trennscheibe eine Diamant-Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein und/oder Feuerfest-Materialien, mit einem Stammblatt und mit einer Anzahl am Umfang des Stammblattes aufgelöteter oder aufgeschweißter Diamant-Segmente.

Aus der DE 87 05 599.6 U1 ist eine Diamant-Trennscheibe bekannt, bei der aus einem Stammblatt aus Metall am Umfang eine Anzahl Diamant-Segmente auf einem dafür vorgesehenen Steg aufgelötet oder aufgeschweißt sind. Zur besseren Kühlwasserverteilung und/oder zur Optimierung des Wasser- bzw. Schlammtransportes aus der Schnittfuge sind im Stammblatt selbst jeweils zwischen zwei Segmenten entsprechende Schlitze ausgeführt. Diese verlaufen in der Regel vom äußeren Rand des Stammblattes radial zur Mitte hin und sind je nach Anwendungsfall mehr oder weniger breit und mehr oder weniger tief ausgeführt. Darüber hinaus weist das Segment in Vorschubrichtung gesehen rechts und links eine flache Aussparung auf, so dass das Segment einen schmalen und zwei breite Bereiche aufweist.

Aus der DE 33 40 480 A1 und der DE 196 53 975 A1 ist eine Diamant- Trennscheibe bekannt, deren Segmente beabstandet voneinander aufgebracht sind, so dass zwischen zwei Segmenten eine Lücke entsteht. Hier sind an der Außenfläche der Segmente, also in Vorschubrichtung gesehen, rechts und links vertikal verlaufende Schlitze angeordnet.

In der DE 37 12 953 A1 ist eine Diamant-Trennscheibe offenbart, deren Segment sich aus mehreren Einzelstücken zusammensetzt, wobei zwischen den Einzelstücken Kanäle zum Abtransport des Spans und ggf. des Kühlmittels vorgesehen sind. Durch die Ausbildung derart vieler, kleiner Einzelstücke ist nur eine sehr geringe Belastung des Segmentes möglich, so dass entweder das Segment nur sehr flach gebaut werden kann oder nur eine geringe Vorschubtiefe realisiert werden kann. In jedem Fall ist solch ein Segment nicht wirtschaftlich.

Bei der Bearbeitung von Naturstein, Kunststein oder Feuerfest-Materialien werden sehr hohe Ansprüche an die Genauigkeit und Präzision des Schnittes gestellt, das heißt derartige gerade und winklige Schnitte müssen im Zehntel- Millimeterbereich ausgeführt werden. Um dies realisieren zu können, muss die Bearbeitungsfläche des Segmentes absolut plan ausgeführt sein. Bei den Diamant-Trennscheiben aus dem Stand der Technik kommt es jedoch häufig vor, dass die Ränder der Bearbeitungsfläche des Segmentes nach kurzer Zeit stärker abnutzen, als die Mitte des Segmentes mit der Folge, dass fortan nur noch eine gewölbte Bearbeitungsfläche zur Verfügung steht, mit der keine exakten Schnitte mehr möglich sind.

Zur Lösung dieses Problemes wurden sogenannte "Sandwichsegmente" entwickelt, die einen dreischichtigen Aufbau aufweisen. Dabei besitzt die mittlere Schicht eine niedrigere Diamantkonzentration, als die beiden, die mittlere Schicht einschließenden Randschichten. Allerdings muss jede Schicht dieses Sandwichelementes in einem singulären Arbeitsschritt hergestellt werden, was zu erheblichen Kosten führt.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Diamant-Segment zum Anlöten oder Anschweißen an eine Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein oder Feuerfest-Materialien, dessen Bearbeitungsfläche über die Lebensdauer des Segmentes plan bleibt und das kostengünstig herstellbar ist, sowie eine Trennscheibe zu schaffen.

Als technische Lösung wird ein Diamant-Segment mit den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Trennscheibe mit den Merkmalen des Anspruches 5 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den jeweiligen Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Diamant-Segment zum Anlöten oder Anschweißen an eine Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein oder Feuerfest-Materialien hat den Vorteil, dass das Diamant- Segment aufgrund der einstückigen Ausführung in einem Arbeitsgang, also sehr kostengünstig, hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Bearbeitungsfläche in Vorschubrichtung gesehen im mittigen Bereich weniger leistungsfähig ist als am rechten und linken Rand mit der Folge, dass zur Erzielung der Schneidwirkung im mittigen Bereich der Bearbeitungsfläche eine erhöhte Abnutzung erfolgt. Dies wiederum bewirkt, dass die gesamte Bearbeitungsfläche gleichmäßig abgenutzt wird, schlimmstenfalls jedoch, dass sich der mittige Bereich schneller abnutzt als der Randbereich mit der Folge, dass über die gesamte Lebensdauer des Segmentes scharfe Ränder verbleiben und somit über die gesamte Lebensdauer des Segmentes ein präzises Bearbeiten der Werkstücke möglich ist.

Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es aufgrund dieser Ausgestaltung des Segmentes möglich ist, das Segment mit einer homogenen Diamantkonzentration herzustellen, so dass das erfindungsgemäße Diamant- Segment kostengünstig in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Aussparung durch das ganze Segment. Hierdurch ist ein besserer Abtransport des Kühlwassers bzw. des Bearbeitungsschlammes möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass hierdurch eine größere Oberfläche des Segmentes mit Kühlwasser benetzt wird, was zu einer besseren Kühlwirkung und somit zu einer höheren Leistung des Segmentes führt.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform ist die Aussparung zu einer Seitenwand des Segmentes hin offen ausgebildet. Hierdurch kann das Segment ohne Hinterschneidungen in einfacher Weise in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden, was die Fertigungskosten weiter reduziert.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Trennscheibe hat den Vorteil, dass mit dem erfindungsgemäßen Segment präzisere Schnitte aus­ geführt werden können, insbesondere dass diese präzisen Schnitte während der gesamten Lebensdauer des Segmentes möglich sind, was zu einer effektiven und wirtschaftlichen Nutzung der Trennscheibe führt. Selbst wenn die kostengünstig herstellbaren Segmente mit einseitig offener Aus­ sparung eingesetzt werden, können durch das wechselseitige Anordnen der offenen Aussparung in benachbarten Segmenten präzisere Schnittergeb­ nisse mit einer höheren Schnittleistung erzielt werden, da über den Umfang der Trennscheibe gesehen, die rechte Randfläche und die linke Randfläche größer ausgebildet sind, als die entsprechende Mitte der Bearbeitungs­ fläche. Folglich wird auch bei unsymmetrischer Ausbildung des Segmentes der Vorteil erreicht, dass mittig weniger Bearbeitungsfläche zur Verfügung steht mit der Folge, dass die Ränder nicht stärker abnutzen als die Mitte, so dass mit der Trennscheibe über die Lebensdauer der Segmente gesehen präzise und leistungsfähige Schnitte ausgeführt werden können.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Diamant-Segments und der erfindungsgemäßen Trennscheibe ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

Fig. 1 einen perspektivisch dargestellten Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Trennscheibe;

Fig. 2 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht des Teilausschnittes gemäß Fig. 1, geschnitten entlang Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein einzelnes Segment der Trennscheibe gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Segmentes;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Segmentes.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein und/oder Feuerfest-Materialien dargestellt. Diese Trennscheibe umfasst ein auf einer Achse geführtes Stammblatt 10, auf dessen Umfang eine Anzahl von Diamant-Segmenten 12 angelötet ist. Zwischen zwei benachbarten Diamant-Segmenten 12 ist ein Steg 14 ausgebildet, über die das zum Kühlen eingesetzte Wasser abgeführt werden kann. Die Segmente 12 sind in der Regel breiter als die Dicke des Stammblattes 10 ausgeführt, damit das Stammblatt 10 in der durch die Segmente 12 geschaffenen Schnittfuge freigängig ist.

Jedes der im Wesentlichen quaderförmig ausgeführten Diamant-Segmente 12 weist eine Aussparung 16 auf, wobei die Aussparung 16 wechselseitig einmal an einer rechten und einmal an einer linken Seitenwand 18 des Segmentes 12 angeordnet ist.

Wie Fig. 3 detailliert zu entnehmen ist, verläuft die Aussparung 16 in radialer Richtung von einer oberen Bearbeitungsfläche 20 des Segmentes 12 bis zum Fuß des Segmentes 12. Die Aussparung 16 ist so angeordnet, dass sie bis über die in Vorschubrichtung gesehene Mittellinie des Segmen­ tes 12 hinüberreicht, so dass in der Mitte der Bearbeitungsfläche 20 keine Diamantsplitter zur Bearbeitung des Werkstückes zur Verfügung stehen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die verbleibende Wandstärke a des Segmentes 12 auf mindestens 0,8 mm zu belassen, während die Gesamt­ breite b des Diamant-Segmentes 12 etwa 4,5 mm beträgt. Bei einer Gesamtlänge von 40 mm entspricht dieses Diamant-Segment 12 den bekannten Segmenten.

Das Diamant-Segment 12 weist eine homogene Diamantsplitterverteilung auf und wird in einem einzigen Arbeitsschritt gepresst und gesintert. Es versteht sich, dass auch Diamant-Segmente anderer Größe möglich sind, es hat sich jedoch aus statischen Gründen als vorteilhaft erwiesen, das Verhältnis von Wandstärke zur Breite mit 1 : 5,625 zu wählen.

Beim Einsatz einer solchen Trennscheibe zum Schneiden von Natur- oder Kunststein bzw. von Feuerfest-Materialien hat sich herausgestellt, dass durch die Aussparung 16 ein sehr guter Abtransport des Kühlwassers bzw. des Wasserschlammes erfolgt und dass gleichzeitig aufgrund der großzügi­ gen Benetzung der Oberfläche des Segmentes 12 ein sehr guter Kühleffekt eintritt. Aufgrund des guten Abtransportes des Kühlwassers kann bei der erfindungsgemäßen Trennscheibe der Abstand auf dem Umfang der Trennscheibe zwischen zwei benachbarten Segmenten 12 auf bis zu 4 mm reduziert werden mit der Folge, dass eine größere Anzahl von Segmenten 12 am Umfang der Trennscheibe anbringbar sind. Die höhere Anzahl der Segmente und die bessere Kühlwirkung aufgrund der Aussparung 16 bewirken, dass die erfindungsgemäße Trennscheibe einerseits mit einer höheren Drehzahl gefahren werden kann und andererseits aufgrund der vergrößerten Gesamt-Bearbeitungsfläche 20 eine deutlich verbesserte Zerspanleistung erfolgt, so dass das gewünschte Werkstück viel schneller geschnitten werden kann.

Durch die wechselseitige Anbringung der Aussparung 16 wird erreicht, dass die Ränder der Bearbeitungsfläche über den Umfang gesehen eine größere Fläche aufweisen, als die Mitte der Bearbeitungsfläche. Folglich steht an den Rändern eine bessere Zerspanwirkung zur Verfügung mit der Folge, dass die Mitte der Bearbeitungsfläche schneller abnutzt als die Ränder. Dies wiederum bewirkt, dass das Segment 12 stets scharfkantige Ränder aufweist, so dass stets ein präzises Schneiden des Werkstückes möglich ist.

In den Fig. 4 und 5 sind alternative Gestaltungsvarianten des Diamant- Segmentes dargestellt. Dabei weist das Segment 24 gemäß Fig. 4 zwei geometrisch gleiche Aussparungen 26 auf, die nebeneinander angeordnet sind. Das Segment 28 gemäß Fig. 5 weist eine Anzahl von zylindrischen Aussparungen 30 auf, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Bei beiden Segmenten 24, 28 beträgt das Verhältnis der Wandstärke a zur Breite b 1 : 5,625. Auch hier ist in beiden Fällen die Aussparung 26, 30 in der Mitte der jeweiligen Bearbeitungsfläche angeordnet. Die für die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 genannten Vorteilte gelten für die zweite und dritte Ausführungsform analog.

Bezugszeichenliste

10

Stammblatt

12

Diamant-Segment

14

Steg

16

Aussparung

18

Seitenwand

20

Bearbeitungsfläche

24

Segment

26

Aussparung

28

Segment

30

Aussparung

Claims (6)

1. Diamant-Segment zum Anlöten oder Anschweißen an eine Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein oder Feuerfest-Materialien, mit einer einem Werkstück zugewandten Bearbeitungsfläche (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Diamant-Segment einstückig ausgeführt ist und dass in der Bearbeitungsfläche (20) in Vorschubrichtung gesehen mittig eine Aussparung (16, 26, 30) vorgesehen ist.

2. Segment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aussparung (16, 26, 30) in radialer Richtung durch das gesamte Segment erstreckt.

3. Segment nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (16, 26) zu einer Seitenwand (18) des Segmentes (10, 24) hin offen ausgebildet ist.

4. Segment nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment (12, 24, 28) eine homogene Diamant-Konzentration aufweist.

5. Trennscheibe zum Bearbeiten von Naturstein, Kunststein und/oder Feuerfest-Materialien, mit einem Stammblatt (10) und mit einer Anzahl am Umfang des Stammblattes (10) aufgelöteter oder aufgeschweißter Diamant-Segmente (12), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Segment (12) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.

6. Trennscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Segmente (12) die einseitig offene Aussparung (16) an unterschiedlichen Seitenwänden (18) angeordnet haben.