DE20104844U1 - Sägeblatt - Google Patents

Description

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Patentanwälte · European Paten; Aiierneys

Königstraße 28-D-22767 Hamburg

N.35688/01 He 20. März 2001

Norton Company-Worcester,
Massachusetts 01615-0008 (USA)

SÄGEBLATT

Diese Erfindung betrifft Sägeblätter, insbesondere Sägeblätter, die einen allgemein kreisförmigen Körper mit einer mittigen Öffnung aufweisen, durch die das Blatt an einer rotierenden Antriebswelle angebracht werden kann. Um den Umfang des allgemein kreisförmigen Körpers ist das Sägeblatt mit Schneidmitteln in Form von Segmenten gebundener Schleifpartikel versehen. Das Blatt ist weiter mit einer oder mehreren Einschweifungen versehen, die sich vom Umfang des Blatts in Richtung auf seine mittige Öffnung erstrecken. Die oder jede Einschweifung ist derart angeordnet, dass sie sich von einem Teil des Umfangs des Blatts erstreckt, der sich zwischen Segmenten von Schleifpartikeln befindet.

Das Sägeblatt ist besonders nützlich beim Trockenschneiden einer großen Anzahl von Baumaterialien, Zement, Ziegelsteinen, Asphalt (Makadam), Leichtbeton-

Fußwegplatten, Granit, Stradalit und dergleichen. Es liefert verbesserte Leistung verglichen mit Sägeblättern des Standes der Technik insofern, dass, unter anderem, sowohl die Schneidgeschwindigkeit als auch die Schneidleichtigkeit verbessert sind und die Lebensdauer des Sägeblatts verbessert wird.

Im ersten Aspekt der Erfindung wird ein Sägeblatt geschaffen, das einen allgemein kreisförmigen Körper mit einer allgemein mittigen Öffnung, durch die das Blatt an einer rotierenden Antriebswelle angebracht werden kann, und gebundene Schleifpartikeln in Form von um den Umfang des Körpers angeordneten Segmenten aufweist, wobei der Körper weiter wenigstens eine Einschweifung umfasst, die sich von seinem Umfang in Richtung auf die Öffnung erstreckt, wobei das Blatt dadurch gekennzeichnet ist, dass benachbarte Teile der Einschweifung nicht parallel sind, wobei der Kongruenzpunkt dieser Teile derart angeordnet ist, dass die Einschweifung die beabsichtigte Drehrichtung der Blätter anzeigt.

Vorzugsweise umfasst das Blatt eine Mehrzahl von Einschweifungen, die symmetrisch um das Blatt verteilt sein können. Auf dem Umfang des Körpers ist zwischen benachbarten Einschweifungen vorzugsweise wenigstens ein Segment angeordnet. Das Blatt kann weiter wenigstens eine Einkerbung aufweisen, wobei die oder jede Einkerbung vorzugsweise den Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen unterteilt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Mehrzahl symmetrisch verteilter Einkerbungen vorgesehen, die jeweils den Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen unterteilen.

Die oder jede Einkerbung kann derart angeordnet sein, dass sie rotationssyiranetrisch mit dem äußersten Teil der oder jeder Einschweifung ist.

Die Einschweifungen und Einkerbungen können derart verteilt werden, dass auf dem Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen und/oder Einkerbungen ein oder mehrere Segmente angeordnet sind.

Die Segmente werden vorzugsweise durch Laser an den Körper geschweißt.

Der Körper kann Stahl so wie Flussstahl aufweisen.

Die Schleifpartikeln weisen vorzugsweise natürlichen oder synthetischen Diamant, Wolframcarbid, kubisches Bornitrid oder dergleichen auf. Die Partikeln werden in einer Matrix aus relativ weicherem Material gehalten, das ein Metall, eine Legierung, Harzformstoff oder dergleichen darstellen kann.

Die Segmente sind vorzugsweise trapezartig, wobei benachbarte Segmente vorzugsweise einen engen Schlitz zwischen sich bilden, der parallele Seiten haben kann. Eine Mehrzahl von Schlitzen kann definiert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jede Einschweifung am Umfang des Körpers mit einem Schlitz ausgerichtet, um so einen kontinuierlichen Durchgang zu bilden. Weiter kann jede Einkerbung am Umfang des Körpers mit einem Schlitz ausgerichtet sein.

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Die oder jede Einkerbung kann eine Richtungskomponente aufweisen, die sich in die beabsichtigte Drehrichtung der Blätter erstreckt.

Das Blatt kann einen Durchmesser bis zu 450 mm haben und jedes Segment kann eine Höhe von 15 mm haben, und das in der radialen Richtung.

Es ist festgestellt worden, dass die Trapezform der Segmente ein Blatt mit einer stoßfreien Schneidetätigkeit schafft, ähnlich einem Blatt mit durchgehendem Rand. Außerdem dient die Form und Stellung der oder jeder Einschweifung zum Verbessern des Flusses von Schneidabschnitten von dem und von Luft zu dem Schneidpunkt und zum Verringern interner Belastung im Körper.

Einem weiteren Aspekt der Erfindung zufolge wird ein Verfahren zum Trockenschneiden eines Substrats geschaffen, das umfasst, ein wie vorhergehend beschriebenes Sägeblatt zu drehen und es im Verhältnis zum Substrat vorzuschieben. Das Sägeblatt kann zum Schneiden oder Bilden von Kerben in harten Substraten so wie Stein, Zement, Asphalt und dergleichen verwendet werden.

Damit die Erfindung vollständiger verstanden wird, soll sie nun nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Teils eines Sägeblatt gemäß der Erfindung ist;

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Figur 2 eine Seitenansicht eines Sägeblatts gemäß der Erfindung ist;

Figur 3 ein Sägeblatt gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;

Figur 4 ein Sägeblatt gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;

Figur 5 ein Sägeblatt gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist; und

Figur 6 ein Sägeblatt gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist.

Im ersten Fall bezugnehmend auf Figur 1, ist dort ein Teil eines Sägeblatts 1 gezeigt, das einen allgemein kreisförmigen Körper 5 aufweist, um den Segmente 6 aus gebundenem Schleifmaterial befestigt sind. Wie zu sehen ist, sind benachbarte Segmente 6 getrennt, um einen Schlitz 7 dazwischen zu definieren. Der Körper 1 ist weiter mit einer Einschweifung 8 in Form eines Pfeilkopfes versehen und ist an seinem radial innersten Punkt mit einem vergrößerten Teil 9 versehen, der zum Verstärken des Endes der Einschweifungen wirkt und Rissbildung im Körper 1 verhindert.

Die Einschweifung 8 gibt die beabsichtigte Drehrichtung des Blatts 1 an und, noch wichtiger, liefert dem Blatt 1 eine wirksamere Schneidcharakteristik beim Schneiden von Stein, Zement, Ziegelsteinen und so weiter.

Ein vollständiges Blatt 10 ist in Figur 2 gezeigt. Wie gezeigt ist, umfasst das Blatt 10 einen allgemein kreisförmigen Körper 11, der mit einer'mittigen Öffnung 12 versehen ist, durch die Befestigung an einer drehbaren Antriebswelle bewirkt werden kann. Um den Umfang des Körpers 11 ist eine Mehrzahl trapezartiger Segmente 16 aus Schleifmaterial so wie synthetischem oder natürlichem Diamant, Wolframcarbid, kubischem Bornitrid oder dergleichen angeordnet, die in einer einen Harz, eine Metalllegierung oder dergleichen aufweisenden Matrix gehalten werden.

Die gegenüberliegenden Seiten benachbarter Segmente 16 begrenzen einen Schlitz 17 zwischen sich. Der Körper 16 umfasst weiter eine Mehrzahl allgemein radial angeordneter Einschweifungen 18 und eine Mehrzahl radialer Einkerbungen 19, die jeweils in einem vergrößerten Teil 13 enden.

Da die Segmente 16 eine trapezartige Form haben, hat der zwischen gegenüberliegenden Seiten benachbarter Segmente gebildete Schlitz 17 parallele Seiten. Die Seiten werden ungeachtet des Blattdurchmessers parallel sein. Dies hat die Auswirkung einer Verringerung der Größe des Spalts zwischen benachbarten Segmenten 16 verglichen mit denjenigen Blättern, die mit nicht-trapezartigen Segmenten versehen sind, und verringert im Vergleich zu diesen Blättern Druckstöße beim Schneiden. Tatsächlich ist die Aktion des Blatts 10 beim Schneiden ähnlich derjenigen eines Blatts mit durchgehendem Rand.

Die beabsichtigte Bewegungsrichtung des Blatts 10 ist durch einen Pfeil A angezeigt.

Das Blatt 10 von Figur 2 umfasst zweiunddreißig Segmente, acht Einschweifungen 18 und acht Einkerbungen 19, die jeweils gleich um den Körper 11 beabstandet sind. Das Blatt 10 hat einen Durchmesser von 230 mm, wobei jedes Segment 16 eine Höhe von 12 mm hat. Die Abmessungen und Konfiguration des Blatts 10 ermöglichen eine sehr schnelle Schneidspezifikation und liefern eine lange Blattlebensdauer. Zum Beispiel wird ein Blatt mit 32 kurzen Segmenten (wie in Figur 2 gezeigt) eine 15% schnellere Schneidspezifikation verglichen mit einem mit 16 langen Segmenten (wie in Figur 3 gezeigt) zeigen. Außerdem weisen konventionelle Sägeblätter Segmente auf, die gewöhnlich 7 mm hoch sind. Das Sägeblatt 10 von Figur 2 umfasst Segmente, die 12 mm hoch sind, was, wie festgestellt wurde, eine 50%-tige Verlängerung der Lebensdauer des Blatts 10 verglichen mit denjenigen mit kleineren Segmenten schafft.

Die Segmente 16 werden am Umfang des Körpers 11 vorzugsweise durch Laserschweißen befestigt. Obwohl andere bekannte Verfahren so wie Hartlöten und direktes Sintern verwendet werden können, ist festgestellt worden, dass Laserschweißen die beste Befestigung der Segmente 16 am Körper 11 sicherstellt. Die Segmente 16 können querachsig bezüglich des Körpers 11 angeordnet sein oder nicht, was bedeutet, dass sie abwechselnd von der Ebene des Körpers 11 des Blatts 10 versetzt sind, so dass ein Segment aufrecht zur Ebene des Papiers stehen würde und das nächste liegen würde, so dass es bezüglich der Ebene gezahnt ist. Es ist bevorzugt, dass die Segmente 16 querachsig sind, um in Gebrauch Seitenreibung so weit wie möglich zu verringern. Querachsige Anordnung der Segmente bedeutet auch, dass

schmalere Segmente zum Bewirken eines gewünschten Schnitts verwendet werden können.

In Gebrauch wird das Blatt 10 in die durch den Pfeil A angezeigte Richtung rotiert und der Umfang derselben wird in enge Berührung mit dem zu schneidenden Substrat gebracht. Wenn das Blatt bei hohen Geschwindigkeiten rotiert, schneiden die sich schnell bewegenden Segmente 16 durch das Substrat kraft der Schleifpartikel, aus denen die Segmente 16 bestehen. Das Vorliegen der Einschweifungen 18 und Einkerbungen 19 ermöglicht, dass abgeschliffene Substratpartikeln von der Schneidstelle befördert werden und verhindert Einsaugen der abgeschliffenen Partikel an der Schneidstelle. Außerdem ermöglichen die Einschweifungen 18 den Fluss von Kühlfluids zu der Schneidstelle. Im Fall von Trockenschneiden stellt das Kühlfluid Luft dar.

Es ist festgestellt worden, dass die Form der Einschweifungen 18 dem Blatt 11 eine hervorragende Schneidcharakteristik bei Stein, Ziegelsteinen, Zement und anderen Baumaterialien bietet. Während wir nicht auf eine bestimmte Theorie begrenzt werden möchten, wird angenommen, dass das bessere Schneidverhalten eine Folge effektiverer Zirkulation von Kühlfluid und von besserer Beförderung von Partikeln von der Schneidstelle weg ist, als es bei geraden, radialen Einschweifungen zu finden ist. Es wird angenommen, dass dies eine Konsequenz eines stärker gestörten Fluidflusses aufgrund von Richtungsänderungen ist, die ein Fluid vornimmt, wenn es sich entlang der Einschweifung 18 bewegt.

Es ist weiter festgestellt worden, dass bei Zunahme der Anzahl von Segmenten die Rate von Entfernung des zu schneidenden Substrats ebenfalls zunimmt.

Figur 3 zeigt ein Blatt 2 0 mit größeren Segmenten 26 als den vorhergehenden beschriebenen. Wie vorhergehend gibt es acht Exnschweifungen 28 und acht Einkerbungen 29, wobei der Hauptunterschied im Vorsehen von nur sechszehn Segmenten 26 besteht. Daher endet jeder Schlitz oder Spalt 27 zwischen benachbarten Segmenten 26 an einer Einschweifung 28 oder Einkerbung 29.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Blatt 3 0 mit zweiunddreißig Segmenten 3 6 um den Umfang des Körpers 31 wie in Figur 2 versehen ist, es ist jedoch nur die Hälfte der Anzahl von Exnschweifungen 38 und Einkerbungen 39 vorhanden. Wie zu sehen ist, liegen vier Segmente 3 6 zwischen jeder Einschweifung 38 und ihrer benachbarten Einkerbung 39 vor.

Die Figuren 5 und 6 zeigen Blätter 41 bzw. 51, die identisch mit den vorhergehend beschriebenen bzw. in den Figuren 2 und 4 gezeigten sind, mit Ausnahme eines Unterschieds. Wie zu sehen ist, sind die jeweiligen Einkerbungen 49 und 59 derart gewinkelt worden, dass sie sich nun in die beabsichtigte Drehrichtung der Blätter 40 und 50 neigen. Es wird angenommen, dass die Abwandlung, von radial angeordnet zu gewinkelt, auch den Schneidprozess durch Änderung oder Abwandlung von Fluidflussmustern von entlang derselben fließendem Fluid unterstützt.

Während bestimmte Ausführungsformen gezeigt worden sind, soll verstanden werden, dass eine jegliche Kombination von Merkmalen, die in den Umfangs der hierzu anliegenden Patentansprüche fallen, durch diese Erfindung vorgesehen ist und durch sie abgedeckt wird. Zum Beispiel kann die Ausführungsform von Figur 3 gewinkelte Einkerbungen 29 anstatt den gezeigten radial angeordneten aufweisen. Weiter kann eine andere Menge von Segmenten vorliegen, oder die Anzahl von Segmenten zwischen den Einschweifungen kann verändert werden.

Während die erfindungsgemäßen Blätter besonders nützlich beim Trockenschneiden von Materialien sind, können sie auch für Nassschneiden geeignet sein, d. h. Schneiden unter Verwendung einer Schneidflüssigkeit, wie es im Stand der Technik bekannt ist.

Wenngleich die Einschnitte 8 pfeilförmig gezeigt und beschrieben worden sind, so ist es dennoch möglich, dass diese bumerang- oder bananenförmig ausgebildet sind, d. h. dass die Pfeilspitzenform so abgerundet ist, um dem Verlauf des Einschnitts ein weniger winkelartiges Aussehen zu verleihen.'

Claims (20)

1. Sägeblatt, das einen allgemein kreisförmigen Körper mit einer allgemein mittigen Öffnung, durch die das Blatt an einer rotierenden Antriebswelle angebracht werden kann, und gebundene Schleifpartikeln in Form von Segmenten umfasst, die um den Umfang des Körpers angeordnet sind, wobei der Körper weiter wenigstens eine Einschweifung umfasst, die sich von seinem Umfang in Richtung auf die Öffnung erstreckt, und dadurch gekennzeichnet ist, dass benachbarte Teile der oder jeder Einschweifung nicht parallel sind, wobei der Kongruenzpunkt solcher Teile derart angeordnet ist, dass die oder jede Einschweifung die beabsichtigte Drehrichtung der Blätter anzeigt.

2. Blatt nach Anspruch 1, das eine Mehrzahl von Einschweifungen umfasst, die symmetrisch um das Blatt angeordnet sind.

3. Blatt nach Anspruch 2, bei dem wenigstens ein Segment am Umfang des Körpers zwischen jedem Paar benachbarter Einschweifungen angeordnet ist.

4. Blatt nach Anspruch 1, 2 oder 3, das weiter wenigstens eine Einkerbung aufweist.

5. Blatt nach Anspruch 4, bei dem die oder jede Einkerbung den Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen unterteilt.

6. Blatt nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, bei dem eine Mehrzahl symmetrisch verteilter Einkerbungen vorgesehen ist, die jeweils den Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen unterteilen.

7. Blatt nach Anspruch 4, 5 oder 6, bei dem die oder jede Einkerbung derart angeordnet ist, dass sie rotationssymmetrisch mit dem radial äußersten Teil des oder jeder Einschweifung ist.

8. Blatt nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem eine Mehrzahl von Einkerbungen vorgesehen ist, wobei jede derart verteilt ist, dass auf dem Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einkerbungen ein oder mehrere Segmente angeordnet sind.

9. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine Mehrzahl von Einschweifungen vorgesehen ist, die jeweils so verteilt sind, dass auf dem Umfang des Körpers zwischen benachbarten Einschweifungen ein oder mehrere Segmente angeordnet sind.

10. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Segmente durch Laserlichtbogenschweißen an den Körper geschweißt werden.

11. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Körper Stahl so wie Flussstahl aufweist.

12. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Schleifpartikeln eines oder mehrere von natürlichem oder synthetischem Diamant, Wolframcarbid, kubischem Bornitrid aufweisen.

13. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Schleifpartikeln in einer Matrix aus relativ weicherem Material gehalten werden.

14. Blatt nach Anspruch 13, bei dem das relativ weichere Material eines von einem Metall, einer Legierung oder einem Harzformstoff darstellt.

15. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Segmente trapezförmig sind.

16. Blatt nach Anspruch 15, bei dem benachbarte Segmente zwischen sich einen schmalen Schlitz bilden.

17. Blatt nach Anspruch 16, bei dem der schmale Schlitz parallele Seiten aufweist.

18. Blatt nach Anspruch 15 oder 16, bei dem jede Einschweifung am Umfang des Körpers mit einem Schlitz ausgerichtet ist, um so einen kontinuierlichen Durchgang zu bilden.

19. Blatt nach Anspruch 15, 16 oder 17, bei dem jede Einkerbung am Umfang des Körpers mit einem Schlitz ausgerichtet ist.

20. Blatt nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem sein Durchmesser bis zu 450 mm beträgt und jedes Segment eine Höhe bis zu 15 mm in der radialen Richtung aufweist.