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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Trennscheibe für Werkzeugmaschinen,
insbesondere für Schleifhandwerkzeugmaschinen wie z. B.
Winkelschleifer, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In
der
DE 103 21 629
A1 wird eine Trennscheibe für einen Winkelschleifer
beschrieben, die aus einem kreisförmigen Stammblatt mit
einer zentralen Ausnehmung zum Aufsetzen auf eine Antriebsspindel
sowie radial auf die Außenkante des Stammblattes aufgesetzte
einzelne Schneidsegmente besteht. Die Schneidsegmente, die stoffschlüssig mit
der Außenkante des Stammblatts verbunden werden, beispielsweise
durch Löten oder Schweißen, sind untereinander
gleichartig aufgebaut und liegen auf Abstand zueinander, so dass
zwischen jeweils zwei benachbarten Schneidsegmenten eine Lücke
gebildet ist. Die Schneidsegmente weisen einen annähernd
rechteckförmigen Querschnitt auf, die die Lücke
begrenzenden Wandseiten benachbarter Schneidsegmente verlaufen etwa
parallel.
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Die
Größe und die Form der Schneidsegmente ist auf
den Durchmesser des Stammblattes angepasst. Stammblätter
mit unterschiedlichen Durchmessern erfordern verschieden aufgebaute Schneidsegmente.
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Offenbarung der Erfindung
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Von
diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, mit einfachen Maßnahmen die Typenvielfalt bei
Trennscheiben mit unterschiedlich großen Stammblättern
und entsprechend zugehörigen Schneidsegmenten zu reduzieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Erfindungsgemäß weist
die Trennscheibe für Werkzeugmaschinen ein Stammblatt auf,
dessen Außenrand in Umfangsrichtung gesehen in mindestens zwei
gleichartig aufgebaute Segmentaufnahmeabschnitte unterteilt ist,
die jeweils einem Schneidsegment zugeordnet sind. Die Segmentaufnahmeabschnitte
sind in der Weise ausgebildet, dass zumindest ein Teilbereich eines
derartigen Segmentaufnahmeabschnitts bezogen auf eine Einhüllende,
die um den Außenrand des Stammblattes gelegt wird, radial
versetzt, insbesondere zurückgesetzt ist. Dies bedeutet,
dass die Segmentaufnahmeabschnitte nicht auf einer durchgehenden
Kreisbahn liegen, sondern dass die Segmentaufnahmeabschnitte gegenüber
der Kreisbahn versetzt sind, so dass sich in Umfangsrichtung ein
ungleichmäßiger Außenrandverlauf ergibt.
Dies eröffnet die Möglichkeit, die Segmentaufnahmeabschnitte
unabhängig vom Stammblattdurchmesser in gleicher Weise
auszubilden, so dass auch gleichartige Schneidsegmente für
Stammblätter mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet
werden können. Durch die Verwendung identischer Schneidsegmente
wird die Teilevielfalt erheblich reduziert.
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In
zweckmäßiger Ausführung sind sämtliche Segmentaufnahmeabschnitte,
die über den Umfang in den verschiedenen Kreissegmenten
des Stammblattes angeordnet sind, identisch aufgebaut, so dass pro
Stammblatt auch identische Schneidsegmente eingesetzt werden können.
Möglich ist darüber hinaus aber auch die Verwendung
von zwei oder mehreren Typen von Schneidsegmenten auf einem Stammblatt,
denen entweder gleicheartige oder ggf. auch unterschiedliche Segmentaufnahmeabschnitte
am Außenrand des Stammblattes zugeordnet sind.
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Bei
den Segmentaufnahmeabschnitten kommen verschiedene Ausführungen
in Betracht. Möglich ist zum einen eine geradlinige Ausführung
eines Segmentaufnahmeabschnittes oder eine gekrümmte, insbesondere
eine kreisbogenförmige bzw. teilkreisförmige Ausführung,
wobei im Fall der kreisbogenförmigen Ausführung
der Radius sich von dem Radius des Stammblattes unterscheidet, also
entweder größer oder kleiner als der Stammblattradius
ist, vorzugsweise jedoch kleiner als dieser. Bei geradlinigen Segmentaufnahmeabschnitten
nimmt das Stammblatt die Form eines Vielecks ein.
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Sind
an einem Stammblatt Segmentaufnahmeabschnitte unterschiedlicher
Gestalt vorgesehen, so können sich diese sowohl im Hinblick
auf ihre Länge als auch (zusätzlich oder alternativ)
hinsichtlich ihrer Geometrie unterscheiden, also gekrümmt
oder geradlinig ausgeführt sein. Bei einer unterschiedlichen
Länge der Segmentaufnahmeabschnitte können auch
die entsprechend zugeordneten Schneidsegmente eine unterschiedliche
Länge aufweisen. Möglich ist es aber auch, Schneidsegmente
konstanter Länge einzusetzen, so dass zwischen benachbarten
Schneidesegmenten Lücken unterschiedlicher Breite gebildet
sind. Derartige Lücken sind vorzugsweise in jedem Fall
vorgesehen, also sowohl bei Segmentaufnahmeabschnitten konstanter
Länge als auch bei unterschiedlicher Länge.
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Mindestens
ein, bevorzugt jedoch sämtliche Segmentaufnahmeabschnitte
eines Stammblattes sind in der Weise ausgebildet, dass die Mittellinie durch
die beiden Umfangsendpunkte des Segmentaufnahmeabschnittes senkrecht
zu einer Geraden liegt, die durch den Mittelpunkt des Stammblattes
geführt ist und den Segmentaufnahmeabschnitt halbiert.
Es handelt sich demzufolge bei der Geraden um die Mittenhalbierende
des Segmentaufnahmeabschnittes, die radial durch das Zentrum der
Trennscheibe geführt ist. Bei senkrechter Anordnung der Mittellinie
des Segmentaufnahmeabschnitts zu dieser Geraden bildet die Mittellinie
eine Tangente an den Umfang bzw. parallel zum Umfang des Stammblattes.
Die Mittellinien unmittelbar benachbarter Segmentaufnahmeabschnitte
schließen zueinander einen Winkel ein. Diese Ausführung
ist sowohl auf geradlinige als auch auf gekrümmte Segmentaufnahmeabschnitte
anwendbar.
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In
einer alternativen Ausführung weicht der Winkel zwischen
der Mittellinie eines Segmentaufnahmeabschnittes und der besagten
Geraden von 90° ab, so dass die Mittellinie nicht parallel
zu einer Tangente auf der kreisförmigen Einhüllenden
liegt, sondern vielmehr einen Winkel mit dieser Tangenten einschließt.
Werden über den Umfang des Stammblattes mehrere derartiger
Segmentaufnahmeabschnitte vorgesehen, ergibt sich ein sägezahnähnlicher
Verlauf des Außenrandes des Stammblattes.
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Wesentlich
ist die Segmentierung des Stammblattes mit den Segmentaufnahmeabschnitten,
wobei bevorzugt die Anzahl unterschiedlich geformter Segmentaufnahmeabschnitte
möglichst gering gehalten wird. Die Schneidsegmente können dann
ungeachtet des Durchmessers des Stammblattes auf die jeweils zugeordneten
Segmentaufnahmeabschnitte aufgesetzt und mit dem Stammblatt verbunden
werden, insbesondere stoffschlüssig mittels Löten
oder Schweißen.
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Die
radiale Innenseite der Schneidsegmente ist zum Aufsetzen auf den
Außenrand des Stammblattes einheitlich an den jeweils zugeordneten
Typ des Segmentaufnahmeabschnittes angepasst. Die radiale Außenseite
des Schneidsegments kann dagegen unabhängig von dem Segmentaufnahmeabschnitt
gestaltet werden; möglich ist sowohl eine geradlinige Ausführung
der radialen Außenseite als auch eine gekrümmte,
insbesondere kreisbogenförmige Ausführung oder
auch wellenförmige oder zick-zackförmige Ausführungen.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen
Winkelschleifer mit erfindungsgemäßer Trennscheibe,
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2 eine
Draufsicht auf die Trennscheibe, die aus einem Stammblatt mit auf
den Außenrand aufgesetzten Schneidsegmenten besteht, wobei
der Außenrand des Stammblattes in gleichartig aufgebaute
Segmentaufnahmeabschnitte unterteilt ist, denen jeweils ein Schneidsegment
zugeordnet ist,
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3 ein
Ausschnitt einer Trennscheibe mit einem Stammblatt, dessen Außenrand
kreisbogenförmig ausgebildete Segmentaufnahmeabschnitte zur
Aufnahme jeweils eines Schneidsegments aufweist,
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4 eine
schematische Darstellung einer Schweißeinrichtung zum Anschweißen
der Schneidsegmente auf die Segmentaufnahmeabschnitte am Stammblatt,
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5 eine
Trennscheibe mit zwei Schneidsegmenten pro Segmentaufnahmeabschnitt,
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6 eine
Trennscheibe mit konkav gewölbten Segmentaufnahmeabschnitten,
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7 eine
Trennscheibe mit runden Schneidsegmenten.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei
der in 1 dargestellten Schleifhandwerkzeugmaschine handelt
es sich um einen Winkelschleifer 1, in dessen Gehäuse 2 ein
elektrischer Antriebsmotor angeordnet ist, der über ein
Elektroanschlusskabel 3 mit Strom zu versorgen ist. Über
eine Getriebeeinrichtung treibt der elektrische Antriebsmotor eine Arbeitsspindel 4 an,
an der über eine Befestigungseinrichtung 5 drehfest
eine Trennscheibe 6 befestigt ist, welche von einer Schutzhaube 7 teilweise
umgriffen wird. Die Trennscheibe 6 besteht aus einem Stammblatt 8 sowie
aus Schneidsegmenten 9, die auf den radialen Außenrand
des Stammblattes aufgesetzt und mit diesem verbunden sind.
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Wie
der Draufsicht nach 2 zu entnehmen, ist das Stammblatt 8 als
Vieleck ausgebildet und weist am radialen Außenrand eine
Mehrzahl gleichartig aufgebauter Segmentaufnahmeabschnitte 10 auf,
die jeweils zur Aufnahme eines Schneidsegmentes 9 ausgebildet
sind. Die Schneidsegmente 9 sind gemäß einer
bevorzugten Ausführung geradlinig ausgebildet, sie besitzen
in Umfangsrichtung die Länge L. Die Schneidsegmente 9 weisen
demgegenüber zumindest auf ihrer dem Segmentaufnahmeabschnitt 10 zugewandten
Seite eine verkürzte Länge l auf. Vorteilhafterweise
sind die Schneidsegmente 9 mittig in jedem Segmentaufnahmeabschnitt 10 angeordnet.
Die Schneidsegmente 9 können rechteckförmig
ausgebildet sein, oder, wie in 2 mit gestrichelter
Linie dargestellt, trapezförmig, wobei die Schmalseite
des Trapezes auf der dem Segmentaufnahmeabschnitt 10 radial
abgewandten Seite liegt.
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Die
Außenkontur des Stammblattes 8 ist von einer gedachten
kreisförmigen Einhüllenden 11 eingefasst,
die lediglich die Eckpunkte um Übergang zwischen zwei benachbarten
Segmentaufnahmeabschnitten 10 berührt. Der mittlere
Bereich jedes Segmentaufnahmeabschnitts 10 ist gegenüber
dieser gedachten Einhüllenden 11 radial zurückgesetzt. Konzentrisch
zur die Segmentaufnahmeabschnitt 8 berührenden
Einhüllenden 11 um das Stammblatt 8 ist
in 2 eine äußere Einhüllende
mit Radius R eingezeichnet, die um die Außenkontur der
Schneidsegmente 9 gelegt ist.
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Die
Segmentaufnahmeabschnitte 10 stehen senkrecht zu einer
Geraden 12, die durch den Mittelpunkt des Stammblattes 8 geführt
ist und die Segmentaufnahmeabschnitte 10 halbiert. In dieser Ausführung
und bei geradliniger Ausbildung der Segmentaufnahmeabschnitte 10 weist
das Stammblatt 8 die Gestalt eines regelmäßigen
Vieleckes auf.
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Möglich
ist aber auch, wie in der linken Bildhälfte von 2 eingezeichnet,
eine schiefwinklige Anordnung des Segmentaufnahmeabschnittes 10, so
dass dieser mit der Geraden 12 einen Winkel α einschließt,
der von 90° abweicht. In dieser Ausführung besitzt
das Stammblatt 8 einen sägezahnförmigen
Umfang. Bezogen auf die Drehrichtung des Stammblattes 8 können
die Segmentaufnahmeabschnitte 10 in Umfangsrichtung radial
abfallend oder radial ansteigend ausgebildet sein.
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In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trennscheibe 6 mit
Stammblatt und am Außenrand angeordneten Schneidsegmenten 9 dargestellt. Die
einzelnen Segmentaufnahmeabschnitte 10 am Außenrand
des Stammblattes 8 sind gekrümmt, insbesondere
kreisbogenförmig ausgebildet und weisen den Radius r1 auf, der kleiner ist als der Radius r der kreisförmigen
Einhüllenden 11 um die Außenkontur des
Stammblattes 8. Die Segmentaufnahmeabschnitte 10 sind
konvex geformt mit radialer Wölbung nach außen,
wobei grundsätzlich auch eine konkave Wölbung
nach innen möglich ist. Die Schneidsegmente 9 besitzen
auf ihrer dem Segmentaufnahmeabschnitt 10 zugewandten Seite
eine Kontaktfläche mit gleichem Radius wie die Segmentaufnahmeabschnitte.
Auf ihrer radial außen liegenden Seite sind die Schneidsegmente 9 ebenfalls
kreisbogenförmig ausgebildet.
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In 4 ist
eine Schweißvorrichtung 13 zum Anschweißen
einzelner Schneidsegmente 9 auf die Außenkontur
im Bereich der Segmentaufnahmeabschnitte des Stammblattes 8 dargestellt.
Die Schweißvorrichtung 13 besteht aus einem drehbaren Fuß 14 und
einem daran verschieblich gehaltenen Schweißarm 15,
an dessen gegenüberliegenden Enden jeweils ein Schneidsegment 9 auf
die Außenkontur des Stammblattes 8 anzuschweißen
ist. Bei geradliniger Ausführung des Segmentaufnahmeabschnittes
kann der Schweißvorgang pro Schneidsegment 9 allein
durch eine translatorische Verschiebung des Schweißarmes 15 bewerkstelligt
werden. Bei gekrümmtem Segmentaufnahmeabschnitt muss eine
Rotation um die Achse des Fußes 14 oder ggf. eine überlagerte
Bewegung mit rotatorischer und translatorischer Verstellung durchgeführt
werden. Bei symmetrischer Ausbildung des Schweißblattes 8 kann
an den diametral gegenüberliegenden Seiten je ein Schneidsegment 9 angeschweißt
werden.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 5 sind pro Segmentaufnahmeabschnitt 10 zwei
Schneidsegmente 9 vorgesehen. Die Schneidsegmente 9 pro Segmentaufnahmeabschnitt 10 können
in sich gleich oder auch unterschiedlich aufgebaut sein.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 6 sind die einzelnen
Segmentaufnahmeabschnitte 10 ähnlich wie im Ausführungsbeispiel
nach 3 jeweils kreisbogenförmig aufgebaut
und besitzen den Radius r1, allerdings sind
die Segmentaufnahmeabschnitte 10 konkav gewölbt,
so dass sich die Wölbung jedes Segmentaufnahmeabschnitts
radial nach innen erstreckt.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 7 weisen die
Schneidsegmente 9 eine runde Querschnittsform auf. Die
Segmentaufnahmeabschnitte 10 sind entsprechend aufgebaut
und weisen eine an die Querschnittsform der Schneidsegmente angepasste
Kontur auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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