DE102015209914A1

DE102015209914A1 - Trennscheibe

Info

Publication number: DE102015209914A1
Application number: DE102015209914.8A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Truffer; Ivo Gruber; Damian Brantschen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-01
Also published as: US10369681B2; CN106181792B; CN106181792A; US20160346903A1

Abstract

Trennscheibe für eine Werkzeugmaschine zum Trennen und/oder Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Werkstoffen wie Zellstoff oder Holz, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einem radial innenliegenden Aufnahmebereich und einem radial außenliegenden Arbeitsbereich mit zumindest einem ersten Wirkbereich und zumindest einem zweiten Wirkbereich, wobei der erste und der zweite Wirkbereich jeweils zumindest ein, insbesondere als ein Schneidkorn oder als ein Schneidzahn ausgebildetes, Schneidelement aufweisen. Es wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine zweite Wirkbereich gegenüber dem zumindest einen ersten Wirkbereich zumindest teilweise radial ansteigt oder radial absteht.

Description

Trennscheibe für eine Werkzeugmaschine zum Trennen und/oder Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Werkstoffen wie Zellstoff oder Holz, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einem radial innenliegenden Aufnahmebereich und einem radial außenliegenden Arbeitsbereich mit zumindest einem ersten Wirkbereich und zumindest einem zweiten Wirkbereich. Der erste und der zweite Wirkbereich weisen jeweils zumindest ein, insbesondere als ein Schneidkorn oder als ein Schneidzahn ausgebildetes, Schneidelement auf.
Stand der Technik
In der DE 103 37 841 A1 wird eine Trennscheibe offenbart. Die Trennscheibe umfasst einen radial innen angeordneten Aufnahmebereich zur lösbaren Festlegung der Scheibe an einem Drehantrieb und einen radial außen angeordneten Wirkbereich zum Zusammenwirken mit einem Werkstück. Der Wirkbereich hat nach außen offene, schräge Schlitzungen und ist mit einem einen abrasiven Schneidkörper enthaltenden Schneidbelag versehen.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Trennscheibe für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Trennscheibe für eine Werkzeugmaschine zum Trennen und/oder Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Werkstoffen wie Zellstoff oder Holz, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einem radial innenliegenden Aufnahmebereich und einem radial außenliegenden Arbeitsbereich. Der Arbeitsbereich weist zumindest einen ersten Wirkbereich und zumindest einen zweiten Wirkbereich auf. Der erste und der zweite Wirkbereich weisen jeweils zumindest ein, insbesondere als ein Schneidkorn oder als ein Schneidzahn ausgebildetes, Schneidelement auf. Erfindungsgemäß steigt oder steht der zumindest eine zweite Wirkbereich gegenüber dem zumindest einen ersten Wirkbereich radial an/ab.
Üblicherweise bricht oder splittert bei handelsüblichen Trennscheiben ein Großteil der Schneidelemente bei einem Kollisionsfall bzw. einem Auftreffen der Trennscheibe auf einen unvorhergesehen harten Werkstoff, wie beispielsweise Stein oder Metall, aus bzw. ab, sodass die Trennscheibe stumpf wird bzw. an Performance verliert. Die Erfindung ermöglicht es, ein Ausbrechen der Schneidelemente bei einem Kollisionsfall zu begrenzen. Dabei werden bei einer Kollision gezielt Schneidelemente, die an bzw. in dem zweiten gegenüber dem ersten Wirkbereich radial ansteigenden oder radial abstehenden Wirkbereich vorgesehen sind geopfert, um die radial hinter dem zweiten Wirkbereich angeordneten Schneidelemente zu schützen. Dadurch wird eine deutlich höhere Standzeit der Trennscheibe ermöglicht.
Unter „radial ansteigen“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass insbesondere der zweite Wirkbereich bzw. gegenüber dem ersten Wirkbereich radial von einer Achse bzw. einem Mittelpunkt der Trennscheibe in Richtung Arbeitsbereich derart ansteigt, dass der zweite Wirkbereich vorzugsweise zumindest teilweise die maximale Erstreckung der Trennscheibe begrenzt.
Unter „radial abstehend“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass insbesondere der zweite Wirkbereich bzw. gegenüber dem ersten Wirkbereich radial von einer Achse bzw. einem Mittelpunkt der Trennscheibe in Richtung Arbeitsbereich derart vorsteht, dass der zweite Wirkbereich vorzugsweise zumindest teilweise die maximale Erstreckung der Trennscheibe begrenzt.
Unter „scheibenförmig“ soll eine, insbesondere zumindest im Wesentlichen, zylinderförmige Form verstanden werden, deren Durchmesser bzw. Radius um ein Vielfaches höher ist als deren Dicke bzw. zu dem Radius orthogonal verlaufende Erstreckung.
Der Grundkörper kann eine axiale Erstreckung von bis zu 5 mm, insbesondere bis zu 3,5 mm, vorzugsweise bis zu 3 mm, bevorzugt bis zu 2 mm, besonders bevorzugt bis zu 1,6 mm, wie beispielsweise 1,5 mm oder auch weniger, aufweisen. Denkbar wäre auch eine axiale Erstreckung des Grundkörpers von bis zu 1 mm, insbesondere bis zu 0,75 mm, vorzugsweise bis zu 0,6 mm, wie beispielsweise 0,5 oder weniger.
Unter einem „Schneidelement“ soll in diesem Zusammenhang ein Element verstanden werden, das eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf das zu bearbeitende Werkstück hat. Ein Schneidelement kann durch ein Schneidkorn oder ein Schneidzahn, das bzw. der insbesondere aus einer mineralischen und/oder aus einem keramischen Werkstoff, wie beispielsweise aus Diamant, aus Korund, aus Siliziumkarbid, aus Bornitrid usw., ausgebildet sein. Das Schneidkorn kann aus einem Hartmetall oder einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkstoff ausgebildet sein. Hierbei kann das Schneidkorn oder der Schneidzahn jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende geometrische Ausgestaltung aufweisen. Ebenso kann ein Schneidelement zumindest teilweise als eine Kante, eine Ecke oder eine Zuspitzung einer Oberflächenstruktur ausgebildet sein, die an dem zu bearbeitenden Werkstück eine erhöhte Reibung und Temperaturentwicklung verursacht, die eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf bzw. in das zu bearbeitende Werkstück aufbringt.
Das Schneidelement kann als ein Schleifelement aufgeführt sein.
Das Schneidkorn kann als ein gebrochenes oder als ein geformtes Schneidkorn ausgeführt sein.
Unter einem „Wirkbereich“ soll ein Bereich verstanden werden, der zumindest ein zur Bearbeitung von Werkstücken ausgebildetes Schneidelement aufweist. Der Wirkbereich kann dabei als zumindest eine Wirkseite, zumindest eine Wirkfläche und/oder zumindest eine Wirkkante ausgeführt sein. Insbesondere kann der zweite Wirkbereich gegenüber dem ersten Wirkbereich zumindest teilweise als eine radial ansteigende oder radial abstehende Erhebung ausgebildet sein.
Unter einem Bereich kann zumindest eine Fläche, die insbesondere durch Kanten begrenzt ist, verstanden werden.
Insbesondere kann das Schneidelement im ersten und/oder im zweiten Wirkbereich eingebettet sein. Unter „eingebettet“ soll in diesem Zusammenhang ein zumindest teilweises Umhüllen der Schneide verstanden werden, dabei werden zwischen dem Grundkörper und zumindest einem Teil der Schneide ein Formschluss und/oder ein Stoffschluss ausgebildet. Die Schneide kann im Herstellprozess vorteilhaft direkt in den Grundkörper eingebettet werden, indem ein Bindemittel beispielsweise um das zumindest eine Schneidelement herum ausgebildet wird.
Vorzugsweise kann das zumindest eine Schneidelement eines Wirkbereichs stirnseitig an dem Grundkörper vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Schneidelement, insbesondere benachbart einer Stirnseite, an zumindest einer Seitenfläche vorgesehen sein.
Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trennscheibe an.
Es kann zweckmäßig sein, dass der erste Wirkbereich zumindest eine erste Wirkfläche und/oder zumindest eine erste Wirkkante und der zweite Wirkbereich zumindest eine zweite Wirkfläche und/oder zumindest eine zweite Wirkkante zum Bearbeiten eines Werkstücks aufweisen. Dadurch kann vorteilhaft sowohl mit der ersten Wirkfläche und/oder der ersten Wirkkante als auch mit der zweiten Wirkfläche und/oder der zweiten Wirkkante gearbeitet, insbesondere geschnitten und/oder geschliffen werden. Die erste Wirkfläche und/oder die erste Wirkkante und die zweite Wirkfläche und/oder die zweite Wirkkante können sich in Umfangsrichtung abwechseln, sodass sich ein Wellenprofil ergibt.
Die zweite Wirkkante kann als eine radial äußere, insbesondere außenliegende, Wirkkante ausgeführt sein. Die erste Wirkkante kann als eine radial innere, insbesondere innenliegende, Wirkkante ausgeführt sein.
Die zweite Wirkfläche kann als eine radial äußere, insbesondere außenliegende, Wirkfläche ausgeführt sein. Die erste Wirkfläche kann als eine radial innere, insbesondere innenliegende, Wirkfläche ausgeführt sein.
Unter einer „Wirkfläche“ soll in diesem Zusammenhang eine Fläche verstanden werden, die zum Schneiden eines Werkstücks vorgesehen ist und, insbesondere als Schneidkörner ausgebildete Schneidelemente aufweist. Die Wirkfläche kann dabei, insbesondere konvex, gekrümmt ausgeführt sein. Die Wirkfläche kann ferner eben ausgeführt sein. Bevorzugt können mehrere Wirkflächen vorgesehen sein, die zueinander angewinkelt sind. Besonders bevorzugt können zumindest zwei einander, insbesondere parallel, gegenüberliegende seitliche Wirkflächen vorgesehen sein, die mittels einer sich, insbesondere zumindest im Wesentlichen, axial erstreckenden Wirkfläche verbunden sind. Die Wirkfläche kann dabei eine geometrisch unbestimmte Schneidwirkung in ein Werkstück einbringen. Die Wirkfläche kann dazu vorgesehen sein eine, insbesondere maximale, radiale Erstreckung des Grundkörpers oder der Trennscheibe zu begrenzen. Die Wirkfläche kann stirnseitig der Trennscheibe bzw. des Grundkörpers vorgesehen sein.
Unter einer „Wirkkante“ soll in diesem Zusammenhang eine Kante verstanden werden, die zum Schneiden eines Werkstücks und/oder zum Führen der Trennscheibe in einem Werkstück vorgesehen ist. Bei einer Wirkkante zum Schneiden eines Werkstücks kann sich die Wirkkante in axialer Richtung erstrecken und insbesondere als eine geometisch bestimmte Schneidkante ausgeführt sein. Bei einer Wirkkante zum Führen der Trennscheibe kann die Wirkkante eine Wirkfläche begrenzen. Dabei erstreckt sich die Wirkkante in Umfangsrichtung und kann insbesondere als eine geometrisch unbestimmte Kante ausgeführt sein. Die Wirkkante kann dazu vorgesehen sein zwei Flächen, wie beispielsweise eine Seitenfläche und eine an die Seitenfläche anschließende Stirnfläche, zu trennen.
Die Wirkkante kann dabei eine, insbesondere maximale, radiale und/oder axiale Erstreckung des Grundkörpers oder der Trennscheibe begrenzen.
Insbesondere erstreckt sich zumindest eine erste Wirkfläche und/oder eine zweite Wirkfläche und/oder eine Übergangsfläche auf, insbesondere einstückig mit, einer Stirnfläche des Grundkörpers bzw. der Trennscheibe.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der erste Wirkbereich, insbesondere die zumindest eine erste Wirkfläche und/oder die zumindest eine erste Wirkkante, in Umfangsrichtung gegenüber dem zweiten Wirkbereich, insbesondere der zumindest einen zweiten Wirkfläche und/oder zumindest einen zweiten Wirkkante, versetzt angeordnet ist. Insbesondere kann der erste Wirkbereich, insbesondere die zumindest eine erste Wirkfläche und/oder die zumindest eine erste Wirkkante, in Umfangsrichtung zu dem zweiten Wirkbereich, insbesondere der zumindest einen zweiten Wirkfläche und/oder zumindest einen zweiten Wirkkante, angrenzen.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der zweite Wirkbereich, insbesondere zumindest teilweise, eine maximale radiale Erstreckung der Trennscheibe bildet. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass vorzugsweise der zweite Wirkbereich mit einem harten Werkstoff kollidiert und somit den ersten Wirkbereich zumindest anteilig vor Schäden schützt.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass die erste Wirkfläche und/oder die erste Wirkkante eine erste Einhüllende und die zweite Wirkfläche und/oder die zweite Wirkkante eine zweite Einhüllende ausbilden, sodass die zweite Einhüllende die erste Einhüllende vollständig umgibt und, insbesondere parallel zu der ersten Einhüllenden verläuft. Insbesondere können die erste Einhüllende und die zweite Einhüllende zueinander konzentrisch sein.
Unter einer „Einhüllenden“ soll eine Rotationsfläche verstanden werden, die durch eine Rotation zumindest einer, insbesondere der ersten oder der zweiten, Wirkkante und/oder Wirkfläche um eine Achse der Trennscheibe ausgebildet wird.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der zweite Wirkbereich, insbesondere die zumindest eine zweite Wirkfläche und/oder zumindest eine zweite Wirkkante, in Umfangsrichtung gegenüber dem erste Wirkbereich, insbesondere der zumindest einen ersten Wirkfläche und/oder der zumindest einen ersten Wirkkante, radial kontinuierlich ansteigt.
Bevorzugt können mehreren in regelmäßigen Abständen zueinander beabstandete, insbesondere erste Wirkbereiche und/oder zweite Wirkbereiche vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt kann der zweite Wirkbereich in Umfangsrichtung gegenüber dem ersten Wirkbereich um bis zu 50% insbesondere bis zu 40%, vorzugsweise bis zu 30%, bevorzugt bis zu 20%, besonders bevorzugt bis zu 10%, wie beispielsweise 5%, 3% oder weniger als 1%, erstrecken. Bevorzugt kann ein Umfangsabschnitt derart ausgebildet sein, dass in Umfangsrichtung auf einen ersten Wirkbereich zwei zweite Wirkbereiche folgen. Besonders bevorzugt kann der Umfangsabschnitt derart ausgebildet sein, dass in Umfangsrichtung auf einen ersten Wirkbereich ein zweiter Wirkbereich folgt, sodass der Umfangsabschnitt in Umfangsrichtung insbesondere wellenartig verläuft. Vorzugsweise können mehrere gleichartige oder unterschiedliche aufeinanderfolgende Umfangsabschnitte vorgesehen sein. Möglich wären jedoch auch eine Vielzahl alternativer Anordnungen des ersten Wirkbereichs und des zweiten Wirkbereichs entlang eines Umfangsabschnitts.
Insbesondere können mehr als vier, wie beispielsweise fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder elf, Wellenabschnitte vorgesehen sein. Besonders bevorzugt sind jedoch zwölf, dreizehn, vierzehn, fünfzehn oder mehr Wellenabschnitte vorgesehen.
Dadurch können sich der erste Wirkbereich und der zweite Wirkbereich im Betrieb in Umfangsrichtung bzw. in Drehrichtung vorteilhaft abwechseln, so dass ein sehr gutes Ergebnis erreicht wird.
Ferner können der erste Wirkbereich und der zweite Wirkbereich alternierend ausgeführt sein. Insbesondere kann der Wirkbereich in Umfangsrichtung wellenartig ausgebildet sein.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe in einem radial außenliegenden Arbeitsbereich zumindest einen Übergangsbereich zum Verbinden des ersten Wirkbereichs mit dem zweiten Wirkbereich aufweist. Der Übergangsbereich kann dabei vorzugsweise den ersten Wirkbereich mit dem zweiten Wirkbereich verbinden. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Übergangsbereich ein zu hartes Auftreffen einer rotierenden Trennscheibe in Drehrichtung auf ein hartes Material bzw. Werkstoff verhindert.
Der Übergangsbereich kann eine Übergangskante aufweisen. Die Übergangskante kann gegenüber der ersten Wirkkante und/oder der zweiten Wirkkante, insbesondere radial, angewinkelt sein.
Insbesondere kann der Übergangsbereich, insbesondere zumindest eine Übergangsfläche und/oder zumindest eine Übergangskante, von dem ersten Wirkbereich zu dem zweiten Wirkbereich radial, insbesondere unter einem Winkelbereich von 30° bis 60°, vorzugsweise von 35° bis 55°, bevorzugt von 40° bis 50°, besonders bevorzugt von 43° bis 48°, wie beispielsweise 45°, ansteigen.
Der Übergangsbereich kann zumindest ein, insbesondere als ein Schneidkorn oder als ein Schneidzahn ausgebildetes, Schneidelement aufweisen.
Der Übergangsbereich kann ferner als ein Abweiser bzw. als ein Ableiter dienen, wobei beispielsweise die Energie in Rotationsrichtung zumindest teilweise in eine radiale Richtung übertragen wird, sodass der Benutzer bei Kontakt des Übergangsbereichs mit einem harten Werkstück ein Feedback darüber erhält, dass er mit einem harten Werkstück in Kontakt gekommen ist.
Insbesondere kann der erste Übergangsbereich von dem ersten Wirkbereich auf den zweiten Wirkbereich, insbesondere stetig, abrupt und/oder monoton, ansteigen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass zumindest zwei zweite Wirkbereiche einander, insbesondere in Umfangsrichtung, gegenüber liegen. Insbesondere können die zumindest zwei zweiten Wirkbereich mittels einer Ausnehmung voneinander getrennt sein. Dadurch können Schwingungen die beim Schneiden bzw. Schleifen entstehen, durch die Ausnehmungen minimiert werden. Bevorzugt kann sich die Ausnehmung im außenliegenden Bereich in radialer Richtung erstrecken.
Besonders bevorzugt kann das, insbesondere als ein Schneidzahn und/oder als ein Schneidkorn ausgebildete, Schneidelement an dem Grundkörper gelötet und/oder geschweißt sein. Hierdurch können in vorteilhafter Weise der Schneidzahn und/oder das Schneidkorn mit dem Grundkörper verbunden sein. Prinzipiell sind aber auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Verbindungen möglich.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass das Schneidelement des ersten Wirkbereichs als ein erster Schneidzahn und das Schneidelement des zweiten Wirkbereichs als ein zweiter Schneidzahn ausgebildet sind. Vorzugsweise steht der zweite Schneidzahn gegenüber dem ersten Schneidzahn radial ab. Dadurch kann erreicht werden, dass der zweite Schneidzahn beim Auftreffen auf ein hartes Material bzw. einen harten Werkstoff geopfert bzw. gezielt übermäßig stark beansprucht wird, um einen ersten Zahn zu schützen.
Insbesondere kann die zweite Wirkkante bzw. die zweite Schneidkante des zweiten Schneidzahns gegenüber der ersten Wirkkante bzw. der ersten Schneidkante des ersten Schneidzahns, insbesondere zumindest teilweise, um bis zu 3 mm, insbesondere um bis zu 2 mm, vorzugsweise um bis zu 1,5 mm, besonders bevorzugt um bis zu 1,25 mm, wie beispielsweise 1,0 mm, 0,75 mm, oder 0,5 mm, radial abstehen. Denkbar wäre auch, dass die zweite Wirkkante bzw. die zweite Schneidkante des zweiten Schneidzahns gegenüber der ersten Wirkkante bzw. der ersten Schneidkante des ersten Schneidzahns um bis zu 8 mm, insbesondere bis zu 7mm, vorzugsweise bis zu 6 mm, bevorzug bis zu 5 mm, besonders bevorzugt bis zu 4 mm, radial absteht.
Vorzugsweise kann der zweite Wirkbereich einen maximalen zweiten Radius aufweisen und der erste Wirkbereich einen maximalen ersten Radius aufweisen, wobei der zweite Radius gegenüber dem ersten Radius um bis zu 4%, insbesondere um bis zu 2%, vorzugsweise um bis zu 1%, bevorzugt um bis zu 0,75%, besonders bevorzugt um bis zu 0,5%, wie beispielsweise 0,4%, 0,3% oder 0,2%, radial ansteigt oder radial absteht. Denkbar wäre auch ein zweiter Radius der gegenüber dem ersten Radius um bis zu 6% oder um bis zu 5 % radial ansteigt oder radial absteht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trennscheibe,
2 ein vergrößerter Ausschnitt der Trennscheibe aus 1,
3 eine perspektivische Ansicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trennscheibe und
4 eine perspektivische Ansicht auf eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trennscheibe.
In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren beziehen sich jeweils auf eine Trennscheibe zum Trennen und/oder Schleifen von Werkstücken. Die erfindungsgemäße Trennscheibe ist universell einsetzbar und eignet sich insbesondere zum Bearbeiten von Werkstücken aus Zellstoff, wie beispielsweise Gras, Gestrüpp oder Wurzeln, Holz, Kunststoff oder einem Verbund. Alternativ kann sich die Trennscheibe aber auch zum Bearbeiten von beispielsweise Metall, Gestein oder einem Verbund eignen.
Die Trennscheibe ist zur lösbaren Aufnahme an drehangetriebenen handelsüblichen Werkzeugmaschinen vorgesehen. Die Trennscheibe kann in einer einem Fachmann bereits bekannten und zur Aufnahme der Trennscheibe ausgebildeten Aufnahmevorrichtung einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise einer Handwerkzeugmaschine, mit einer rotatorischen und/oder translatorischen Bewegung auf ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen werden. Dabei wird insbesondere ein translatorischer Vorschub in das Werkzeug eingebracht in dem der Bediener der Werkzeugmaschine eine Kraft auf die Werkzeugmaschine, insbesondere ein Werkzeugmaschinengehäuse, aufbringt.
Als Werkzeugmaschine eignet sich dabei sowohl eine stationäre Werkzeugmaschine wie beispielsweise eine Tischkreissäge entsprechend den Anmeldungen DE 102010042016 oder US 2062969 A , als auch eine nicht-stationäre Werkzeugmaschine wie beispielsweise eine Handkreissäge entsprechend der Anmeldung DE 3740200 A1 oder wie beispielsweise ein Rückentragbares Freischneidegerät entsprechend der Anmeldung DE 19616764 A1 . Alternativ eignet sich auch eine handgeführte Handkreissäge oder Winkelschleifer.
1 zeigt eine Trennscheibe 1 mit einem scheibenförmigen Grundkörper 3 mit einem radial innenliegenden Aufnahmebereich 5 und einem radial außenliegenden Arbeitsbereich 7. Der Grundkörper 3 weist eine Achse a auf. Der Grundkörper 3 erstreckt sich dabei radial zur Achse a um ein Vielfaches gegenüber einer axialen Erstreckung und bildet eine erste Seitenfläche 33 und eine der ersten Seitenfläche 33, insbesondere parallel zur ersten Seitenfläche 33, gegenüberliegende zweite Seitenfläche 35. Die beiden Seitenflächen 33, 35 sind dabei kreisringartig ausgeführt. Alternativ sind die beiden Seitenflächen 33, 35 ovalartig ausgeführt. Die beiden Seitenflächen 33, 35 sind eben ausgebildet. Die beiden Seitenflächen 33, 35 weisen zueinander einen Abstand von bis zu 1,75 mm, wie beispielsweise etwa 1,5 mm, auf.
Zweckmäßigerweise weist der Grundkörper 3 einen Aufnahmedurchbruch 31 auf, der sich kreisförmig bzw. koaxial um die Achse a bzw. einen Mittelpunkt der Trennscheibe 1 erstreckt und die radiale Erstreckung des Aufnahmedurchbruchs 31 begrenzt.
Der Aufnahmedurchbruch 31 wird von dem Aufnahmebereich 5 umgeben. Alternativ kann der Aufnahmebereich 5 weitere Aufnahmedurchbrüche 31 aufweisen, die beispielsweise benachbart zum Aufnahmedurchbruch 31 angeordnet sind. Benachbart zu dem Aufnahmebereich 5 folgt in radialer Richtung ein nicht weiter dargestellter Mittenbereich, der beispielweise bereits aus dem Stand der Technik bekannte Dämpfungsdurchbrüche aufweisen kann. Anschließend folgt in radialer Richtung ein Arbeitsbereich 7, der sowohl den Mittenbereich, als auch den Aufnahmebereich 5 umgibt.
Der Arbeitsbereich 7 ist radial außenliegend angeordnet und begrenzt die radiale Erstreckung der Trennscheibe 1. Der Arbeitsbereich 7 weist mehrere erste Wirkbereiche 9 und mehrere zweite Wirkbereiche 11 auf. Der erste Wirkbereich 9 und der zweite Wirkbereich 11 weisen mehrere als Schneidkörner 13 ausgebildete Schneidelemente 13 auf, die zumindest auf einer die erste Seitenfläche 33 und die zweite Seitenfläche 35 verbindenden Stirnfläche 37 vorgesehen sind. Alternativ oder zusätzlich sind mehrere als Schneidkörper 13 ausgebildete Schneidelemente 13 auf der ersten Seitenfläche 33 und der zweiten Seitenfläche 35 des Arbeitsbereichs 7 vorgesehen. Somit können die Schneidkörner 13 in radialer und/oder in axialer Richtung vom Grundkörper 3 abstehen.
Der erste Wirkbereich 9 ist in Umfangsrichtung u gegenüber dem zweiten Wirkbereich 11 versetzt angeordnet ist.
Insbesondere sind die Schneidelemente 13 an den Grundkörper 3 geschweißt.
Der erste Wirkbereich 9 weist eine erste Wirkfläche 17 auf. Der zweite Wirkbereich 11 weist eine zweite Wirkfläche 19 auf. Die Wirkflächen 17, 19 sind dabei als Stirnflächen 37 der Trennscheibe 1 ausgeführt. Die Wirkflächen 17, 19 sind gebogen und erstrecken sich in Umfangsrichtung u entlang eines Kreisausschnitts um die Achse a. Die erste Wirkfläche 17 ist zu der Achse a mit einem ersten Radius R1 beabstandet. Die zweite Wirkfläche 19 ist zu der Achse a mit einem zweiten Radius R2 beabstandet.
Die erste Wirkfläche 17 weist mindestens zwei, insbesondere einander gegenüberliegende, erst Wirkkanten 18 auf. Die zweite Wirkfläche 19 weist mindestens zwei, insbesondere einander gegenüberliegende, zweite Wirkkanten 20 auf. Die Wirkkanten 18, 20 sind ebenfalls gebogen ausgeführt. Vorzugsweise weisen auch die Wirkkanten 18, 20 als Schneidkörner 13 ausgebildete Schneidelemente 13 auf.
Erfindungsgemäß ist der zweite Wirkbereich 11 gegenüber dem ersten Wirkbereich 9 radial abstehend ausgeführt, wie beispielweise in der vergrößerten Darstellung in 2 zu sehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Wirkbereich 11 gegenüber dem ersten Wirkbereich 9, beispielsweise durch eine nicht weiter dargestellte axiale Erhebung des zweiten Wirkbereichs 11, axial abstehend ausgeführt sein. Insbesondere ist die zweite Wirkfläche 19 gegenüber der ersten Wirkfläche 17 radial abstehend ausgeführt. Vorzugsweise ist der zweite Radius R2 der zweiten Wirkfläche 19 größer als der erste Radius R1 der ersten Wirkfläche 17. Vorzugsweise ist ein minimaler Radius der zweiten Wirkfläche 19 größer als der maximale Radius der ersten Wirkfläche. Insbesondere kann die erste Wirkfläche 17 eine erste Einhüllende 51 ausbilden und die zweite Wirkfläche 19 eine zweite Einhüllende 53, sodass die zweite Einhüllende 53 die erste Einhüllende 51 vollständig umgibt und, vorzugsweise parallel zu dieser verläuft. Die erste Einhüllende 51 und die zweite Einhüllende 53 sind zueinander konzentrisch angeordnet.
Der zweite Wirkbereich 11 erstreckt sich in Umfangsrichtung gegenüber dem ersten Wirkbereich 9 um bis zu 25%. Insbesondere steht die zweite Wirkfläche 19 gegenüber der ersten Wirkfläche 17 um bis zu 1,5 mm ab. Vorzugsweise ist der Radius R2 gegenüber dem Radius R1 um bis zu 0,75%, insbesondere um bis zu 0,5%, größer.
Insbesondere kann zumindest eine erste Wirkfläche 17 gegenüber zumindest einer zweiten Wirkfläche 19 parallel verlaufen. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Wirkfläche 19, insbesondere in Drehrichtung d, gegenüber der ersten Wirkfläche 17, insbesondere ansteigend, angewinkelt sein.
Weiterhin ist ein Übergangsbereich 21 vorgesehen, der den ersten Wirkbereich 9 mit dem zweiten Wirkbereich 11 verbindet. Der Übergangsbereich 21 weist eine Übergangsfläche 22 auf, die eine erste Wirkfläche 17 des ersten Wirkbereichs 9 mit einer zweiten Wirkfläche 19 des zweiten Wirkbereichs 11 verbindet. Die Übergangsfläche 22, die geradlinig ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform kann die Übergangsfläche 22 zumindest teilweise, insbesondere konkav und/oder konvex, gebogen ausgeführt sein. Alternativ kann auf einen Übergangsbereich 21 verzichtet werden, so dass der erste Wirkbereich 9 in den zweiten Wirkbereich 11 übergeht. Jeweils ein Übergangsbereich 21 bzw. eine Übergangsfläche 22 schließen zu beiden Seiten an die erste Wirkfläche 17 an und begrenzt die erste Wirkfläche 17 in Umfangsrichtung u.
Die Übergangsfläche 22 weist mindestens zwei, insbesondere einander gegenüberliegende, erste Übergangskanten 71 auf. Die zweite Übergangsfläche 22 weist mindestens zwei, insbesondere einander gegenüberliegende, zweite Übergangskanten 71 auf.
Vorzugsweise weisen die Übergangsfläche 22 und/oder die Übergangskanten 71 als Schneidkörner 13 ausgebildete Schneidelemente 13 auf.
Der Arbeitsbereich 7 weist mehrere radiale Ausnehmungen 27 auf. Die Ausnehmungen 27 sind in radialer Richtung offen ausgeführt, wie in 1 und 2 zu sehen ist. Die Ausnehmung 27 kann in zwei Abschnitte 89, 91 unterteilt sein. Ein erster Abschnitt 89 ist kanalförmig, insbesondere mit einer Breite b von 2,3 mm, ausgeführt und erstreckt sich ausgehend von einem Umfangsbereich bzw. einer Wirkfläche 17, 19 des Arbeitsbereichs 7 in radialer Richtung zur Achse a der Trennscheibe 1. Der kanalförmige Abschnitt 89 ist durch zumindest zwei, insbesondere radiale, Seitenkanten 87 ausgebildet, die parallel zueinander verlaufen. Die beiden Seitenkanten 87 schließen jeweils an benachbarte zweite Wirkflächen 19 des zweiten Wirkbereichs 7 an. Insbesondere gehen die Seitenkanten 87 jeweils in zweite Wirkflächen 17, 19 über. Der erste Abschnitt 89 mündet in einen kugelförmigen zweiten Abschnitt 91 der Ausnehmung 27.
Ein erster Wirkbereich 9, zwei zweite Wirkbereiche 11 und zwei Übergangsbereiche 21 sind in Umfangsabschnitte 29 unterteilt, die einen Kreisausschnitt der Trennscheibe 1 bilden. Insbesondere unterteilen die Umfangsabschnitte 29 den Arbeitsbereich 7 in mehrere Kreisabschnitte, die einander jeweils durch radiale Ausnehmungen 27 zumindest teilweise begrenzen. Vorzugsweise weist der Arbeitsbereich 7 zwei einander gegenüberliegende zweite Wirkbereiche 11 auf, die durch die radiale Ausnehmung 27 voneinander getrennt sind. Alternativ kann der Umfangsabschnitt 29 lediglich einen ersten Wirkbereich 9 und einen zweiten Wirkbereich 11 aufweisen.
Insbesondere sind mehrere aufeinanderfolgende Umfangsabschnitte 29 vorgesehen.
In 3 ist eine zweite Ausführungsform der Trennscheibe 1 aus 1 und 2 zu sehen. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform weist der Arbeitsbereich 7 der Trennscheibe 1 keinen Übergangsbereich auf, sodass die ersten Wirkflächen 17 in die zweiten Wirkflächen 19 übergehen. Die zweite Wirkfläche 19 steigt gegenüber der ersten Wirkfläche 17 kontinuierlich in Umfangsrichtung u radial an. Die erste Wirkfläche 17 geht in die zweite Wirkfläche 19 über. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Wirkfläche 19 in Umfangsrichtung u radial stufenförmig ansteigen.
Der erste Wirkbereich 9, insbesondere die erste Wirkfläche 17, grenzt in Umfangsrichtung u an den zweiten Wirkbereich 11, insbesondere die zweite Wirkfläche 19, an.
In Umfangsrichtung u trennt eine Ausnehmung 27 entweder zwei erste Wirkbereiche 9 oder zwei zweite Wirkbereiche 11. Insbesondere trennt eine Ausnehmung 27 in Umfangsrichtung des Arbeitsbereichs 7 entweder zwei erste Wirkflächen 17 oder zwei zweite Wirkflächen 19.
Vorzugsweise beim Trennen zwei zweiter Wirkbereiche 11 mittels einer Ausnehmung 27, steigen jeweils ein gegenüber der Ausnehmung 27 in Drehrichtung d vorgelagerter zweiter Wirkbereich 11 an und nimmt ein gegenüber der Ausnehmung 27 in Drehrichtung nachgelagerter zweiter Wirkbereich 11 ab. Dabei steigen in Drehrichtung d sowohl der vorgelagerte zweite Wirkbereich 11 als auch der nachgelagerte zweite Wirkbereich 11 benachbart, insbesondere angrenzend, zu der Ausnehmung 27 radial an.
Jeweils ein erster Wirkbereich 9 und ein zweiter Wirkbereich 11 sind in Umfangsabschnitte 29 unterteilt, die einen Kreisausschnitt der Trennscheibe 1 bilden. Die Umfangsabschnitte 29 sind zueinander jeweils durch radiale Ausnehmungen 27 zumindest teilweise begrenzt. Die Umfangsabschnitte 29 weisen jeweils eine zweite Wirkfläche 19 auf, die entweder in Drehrichtung d oder entgegen der Drehrichtung d gegenüber einer ersten Wirkfläche 17 ansteigt. Alternativ oder zusätzlich können Umfangsabschnitte 29 vorgesehen sein, die zwei zweite Wirkbereiche 11 bzw. zwei zweite Wirkflächen 19 und einen ersten Wirkbereich 9 bzw. eine erste Wirkfläche 17 aufweisen, sodass insbesondere jeweils benachbart zu den Ausnehmungen 27 ein zweiter Wirkbereich 11 bzw. eine zweite Wirkfläche 19 vorgesehen ist.
Die Ausnehmungen 27 im Arbeitsbereich 7 der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich deren radialer Erstreckung, indem Ausnehmungen 27, die zwei erste Wirkbereiche 9 bzw. zwei erste Wirkflächen 17 trennen, einen geringeren radiale Erstreckung aufweisen, wie Ausnehmungen, die zwei zweite Wirkbereiche 11 bzw. zwei zweite Wirkflächen 19 trennen.
In 4 ist eine dritte Ausführungsform der Trennscheibe 1 aus 1 und 3 zu sehen. Im Unterschied zur ersten und zweiten Ausführungsform sind als Schneidzähne 23, 25 ausgebildete Schneidelemente 13 vorgesehen. Die Schneidzähne 23, 25 ragen in radialer und/oder in axialer Richtung aus dem Grundkörper 3 heraus. Hierbei weist der erste Wirkbereich 9 mehrere Schneidzahnträger 45 auf, die sich in radialer Richtung erstrecken. Die Schneidzahnträger 45 begrenzen dabei die radiale Erstreckung des Grundkörpers 3. Der zweite Wirkbereich 11 weist einen einzigen Schneidzahnträger 45 auf, der sich in radialer Richtung erstreckt und die radiale Erstreckung des Grundkörpers 3 begrenzt. Der Schneidzahnträger 45 des zweiten Wirkbereichs 11 steht radial gegenüber den Schneidzahnträgern 45 des ersten Wirkbereichs 9 ab.
Die Schneidzähne 23, 25 sind jeweils mit radial hervorstehenden Schneidzahnträgern 45 des Grundkörpers 3 der Trennscheibe 1, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Die Schneidzähne 23, 25 sind in Umfangsrichtung u zueinander beabstandet.
Die Schneidzähne 23, 25 weisen jeweils zumindest eine geometrisch bestimmte als Schneidkante 65, 67 ausgebildete Wirkkante 18, 20 auf, die sich, insbesondere zumindest teilweise, in axialer Richtung erstreckt. Die Schneidzähne 23, 25 sollen dabei nicht auf eine Zahngeometrie, wie beispielsweise Dachzahn oder Spitzzahn, beschränkt sein, sondern können jegliche einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Zahngeometrie aufweisen.
Die zumindest eine erste Wirkkante 65, 18 des ersten Schneidzahns 23 kann eine erste Einhüllende 51 ausbilden und die zumindest eine zweite Wirkkante 67, 20 des zweiten Schneidzahns 25 kann eine zweite Einhüllende 53 ausbilden, sodass die zweite Einhüllende 53, die erste Einhüllende 51 vollständig umgibt und, vorzugsweise parallel zu dieser verläuft. Vorzugsweise liegt jede erste Wirkkante 65, 18 des ersten Wirkbereichs 9 auf der ersten Einhüllenden 51. Die erste Einhüllende 51 weist einen ersten Radius R1 auf und die zweite Einhüllende 53 weist einen zweiten Radius R2 auf, wobei der zweite Radius R2 größer ist als der erste Radius R1. Insbesondere ist der zweite Wirkbereich 11 bzw. der zweite Schneidzahn 25 gegenüber dem ersten Wirkbereich 9 bzw. zumindest dem ersten Schneidzahn 23 radial abstehend ausgeführt.
Der erste Wirkbereich 9 weist jeweils sieben erste Schneidzähne 23 auf. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Wirkbereich 9 weniger, wie beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs, oder mehr, wie beispielsweise acht, neun, zehn, elf oder mehr, erste Schneidzähne 23 aufweisen.
Der zweite Wirkbereich 11 weist jeweils einen einzigen zweiten Schneidzahn 25 auf. Alternativ kann der zweite Wirkbereich 11 jedoch auch zwei, drei oder mehrere zweite Schneidzähne aufweisen.
Die Schneidzähne 23, 35 der Wirkbereiche 9, 11 sind jeweils zueinander in Umfangrichtung u beabstandet. Auch die Wirkbereiche 9, 11 sind jeweils zueinander in Umfangsrichtung u beabstandet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10337841 A1 [0002]
DE 102010042016 [0054]
US 2062969 A [0054]
DE 3740200 A1 [0054]
DE 19616764 A1 [0054]

Claims

Trennscheibe für eine Werkzeugmaschine zum Trennen und/oder Schleifen von Werkstücken, insbesondere aus Werkstoffen wie Zellstoff oder Holz, mit einem scheibenförmigen Grundkörper mit einem radial innenliegenden Aufnahmebereich (5) und einem radial außenliegenden Arbeitsbereich (7) mit zumindest einem ersten Wirkbereich (9) und zumindest einem zweiten Wirkbereich (11), wobei der erste und der zweite Wirkbereich (11) jeweils zumindest ein, insbesondere als ein Schneidkorn (15) oder als ein Schneidzahn (23, 25) ausgebildetes, Schneidelement (13) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zweite Wirkbereich (11) gegenüber dem zumindest einen ersten Wirkbereich (9) radial ansteigt oder radial absteht.
Trennscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wirkbereich (9) zumindest eine erste Wirkfläche (17) und/oder zumindest eine erste Wirkkante (18) und der zweite Wirkbereich (11) zumindest eine zweite Wirkfläche (19) und/oder zumindest eine zweite Wirkkante (20) zum Bearbeiten eines Werkstücks aufweisen.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wirkbereich (9), insbesondere die zumindest eine erste Wirkfläche (17) und/oder die zumindest eine erste Wirkkante (18), in Umfangsrichtung (u) gegenüber dem zweiten Wirkbereich (11), insbesondere der zumindest einen zweiten Wirkfläche (19) und/oder zumindest einen zweiten Wirkkante (20), versetzt, insbesondere angrenzend, angeordnet ist.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wirkbereich (9), insbesondere zumindest teilweise, eine maximale radiale Erstreckung der Trennscheibe (1) bildet.
Trennscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wirkkante (18) eine erste Einhüllende (51) und die zweite Wirkkante (20) eine zweite Einhüllende (53) ausbilden, sodass die zweite Einhüllende (53) die erste Einhüllende (51) vollständig umgibt und, insbesondere parallel zu der ersten Einhüllenden (51) verläuft.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wirkbereich (11), insbesondere die zumindest eine zweite Wirkfläche (19) und/oder zumindest eine zweite Wirkkante (20), in Umfangsrichtung (u) gegenüber dem erste Wirkbereich (9), insbesondere der zumindest einen ersten Wirkfläche (17) und/oder der zumindest einen ersten Wirkkante (18), radial kontinuierlich ansteigt.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (1) in einem radial außenliegenden Arbeitsbereich (7) zumindest einen Übergangsbereich (21) zum Verbinden des ersten Wirkbereichs (9) mit dem zweiten Wirkbereich (11) aufweist.
Trennscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (21), insbesondere zumindest eine Übergangsfläche (22) und/oder zumindest eine Übergangskante (71), von dem ersten Wirkbereich (9) zu dem zweiten Wirkbereich (11) radial ansteigt.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei zweite Wirkbereiche (11) einander gegenüber liegen und mittels einer, insbesondere in radialer Richtung erstreckenden, Ausnehmung (27) voneinander getrennt sind.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Wirkbereich (11) in Umfangsrichtung (u) gegenüber dem ersten Wirkbereich (9) um bis zu 50%, insbesondere bis zu 40%, vorzugsweise bis zu 30%, bevorzugt bis zu 20%, besonders bevorzugt bis zu 10%, erstreckt.
Trennscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidelement (13) des ersten Wirkbereichs (9) als zumindest ein erster Schneidzahn (23) und das Schneidelement (13) des zweiten Wirkbereichs (11) als zumindest ein zweiter Schneidzahn (25) ausgebildet sind.