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Die
Erfindung betrifft ein rotierendes Trennwerkzeug, insbesondere,
aber nicht ausschließlich,
ein Trennwerkzeug zum Schneiden von Mauerwerk und ähnlichem
nach dem Oberbegriff des anspruchs 1.
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Bei
rotierenden Trennblättern,
und insbesondere bei Diamanttrennblättern, ist die Geschwindigkeit
abhängig
von der Schnittbreite; je dünner
das Trennblatt ist, desto schneller kann es Material durchschneiden. Zum
Beispiel, während
ein 5 mm dickes Trennblatt 10 Minuten benötigt, um einen 1 m langen Schlitz
in ein Mauerwerk zu schneiden, wird ein 2,5 mm dickes Trennblatt
für die
gleiche Länge
des Schlitzes nur 5 Minuten brauchen, während eine 1,25 mm dickes Blatt
3 Minuten benötigt.
Es gibt jedoch Grenzen wie dünn
ein Blatt sein kann, da es seine strukturelle Integrität aufrecht
erhalten muß-
es muß dem
Seitendruck und den Zentrifugalkräften, die bei Benutzung erzeugt
werden, widerstehen können.
Aus diesem Grund muß die
Dicke des Blatts und daher auch die Schnittbreite einen Kompromiß mit dem
Bedarf an struktureller Integrität,
Stabilität und
Sicherheit darstellen.
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Eine
ideale Kombination dieser Kriterien könnte dadurch erreicht werden,
daß der
Schnittbereich der Blattscheibe so dünn wie möglich gemacht wird, während das
zentrale Gebiet der Scheibe, das die strukturelle Hauptlast trägt, so dick
wie möglich
gemacht wird.
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Ein
weiteres Problem ist insbesondere bei Diamanttrenntrennblättern, die
normalerweise Trennelemente haben, welche, unterstützt durch
eine Matrix aus Weichmetall oder ähnlichem, aus Diamantsplit
geformt sind, daß der
Split so angeordnet ist, daß eine
maximale Schneidwirkung erzielt wird, wenn das Blatt in eine spezielle
Richtung gedreht wird. Drehung in die falsche Richtung verringert
die Schneidwirkung und erhöht
die Reibung, wodurch eine zusätzliche
Erwärmung
erzeugt wird. Eine Übertragung
dieser Wärme
auf den Stahlkern der Scheibe kann zu einer Zunahme von Rißbildungen
im Inneren führen.
Der Gebrauch von Blättern
in falscher Richtung kann deshalb die Leistung und die Haltbarkeit
des Blatts verringern, und Sicherheitsgefahren hervorrufen. Aus
diesen Gründen
wird die richtige Drehrichtung auf dem Blatt durch einen Pfeil markiert,
der normalerweise auf das Blatt oder einen Blattaufkleber gedruckt
wird. Da die Seiten des Blatts bei Gebrauch gegen das zu trennende
Material gerieben werden kann, kann der Pfeil verschwinden, so daß die Gefahr
einer falschen Installation eines verwendeten Blatts groß ist. Während das
Eingravieren des Pfeils in die Blattscheibe zwar sicherstellen kann,
daß er
während
der gesamten Lebensdauer des Blatts sichtbar bleibt, neigt dies dazu
die Scheibe zu schwächen,
und zwar mit haarfeinen Brüchen
der Scheibe, was bei Gebrauch zu einem Ausfall des Blatts führen kann
und was demzufolge ein Risiko für
die Sicherheit des Benutzers des Trennwerkzeugs darstellen kann.
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Ein
weiteres Problem von Trennblättern
ist, daß sie „klingeln", was dazu führt, daß ein übermäßiger Lärm erzeugt
wird. Dies hebt nicht nur die allgemeine Lärmbelästigung an, sondern kann auch
für den
Benutzer ermüdend
sein, und somit zu einem Konzentrationsmangel und damit zu möglichen
Gesundheits- und
Sicherheitsrisiken führen.
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Zwar
sind aus dem Stand der Technik bereits Lösungsversuche bekannt. So beschreibt
die
DE 79 20 251 U1 ein
segmentiertes Kreissägeblatt
mit in der Dicke reduziertem Stammblatt, auf das vorzugsweise einseitig
ein Stützelement.
aufgenietet oder punktgeschweißt
ist. Dies soll zur Verringerung des Körperschalls führen. Dabei
weist das Stützelement
entweder den gleichen Durchmesser wie das Stammblatt auf oder das Stützelement
wird in einer entsprechenden scheibenförmigen Ausnehmung des Stammblatts
aufgenommen, wenn es einen kleineren Durchmesser aufweist. In beiden
Fällen
bildet das Stützelement
einen wesentlichen strukturellen Teil des Kreissägeblatts, da das Stammblatt
um die Dicke des Stützelements
reduziert ist und ohne dieses nicht funktionsfähig wäre. Auch erstreckt sich das
Stützelement
bis an, zumindest aber bis kurz vor die Schneidsegmente. Dadurch
dringt das Stützelement
in allen Fällen
unmittelbar in die Schnittfläche
ein und wird so dem üblichen
Verschleiß beim
Schneidbetrieb ausgesetzt. Durch den hohen Materialbedarf und den
im Falle einer scheibenförmigen
Aussparung hohen Fertigungsaufwand ist die angegebene Lösung sehr kostspielig
und hat sich demzufolge auch nicht im Markt bewährt.
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Die
JP 2000108039 beschreibt
eine noch aufwändigere
Lösung,
bei der eine Trennscheibe aus drei Metallscheiben aufgebaut ist,
die sich über
den gesamten Radius erstrecken und die mittels Schweißpunkten miteinander
verbunden sind. Ferner sind Bohrungen in dieser Trennscheibe angeordnet,
die mit dämpfenden Harz
gefüllt
sind. Diese Lösung
ist sehr aufwändig
in der Herstellung und der Materialzusammenstellung. Außerdem sind
alle drei Scheibenteile dem Schnittverschleiß ausgesetzt, da sie alle in
der Schnittfläche
liegen.
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Die
JP 06312314 A offenbart
ebenfalls eine mehrlagige Trennscheibe, die aus drei über den
gesamten Radius verlaufende und mittels Punktschweißung miteinender
verbundene Scheibenlagen besteht. Die Mittellage ist dabei als Lochscheibe
mit über
der gesamten Fläche
verteilten Löchern ausgebildet,
die eine geringere Dicke als die beiden äußeren Scheiben aufweist. Auch
hier liegen alle Scheiben in der Schnittebene. Auch diese Lösung ist
kostspielig und aufwändig
in der Herstellung.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der überraschenden Lösung, daß eine Bereitstellung
von Verstärkungsteilen
den Klingellärm
dramatisch reduziert. Es könnte
erwartet werden, daß es
ausreichend ist den Großteil
der Oberfläche
der Scheibe zu dämpfen,
um das Klingeln zu verringern. Daher wäre es der natürliche Weg
ein Verstärkungsteil
durch ein Verfahren anzubringen, wodurch das Teil mit einem Großteil seiner
Kontaktfläche
mit der Scheibe verbunden wird. Dies könnte durch klebendes Verbinden
oder Schweißen über einen
Großteil
der Oberfläche
hinweg erreicht werden. Jedoch wurde entdeckt, daß eine bedeutsame
Verringerung des Lärms
erreicht wird, indem die Verstärkungsteile
durch unterbrochene Verknüpfungen,
wie zum Beispiel voneinander beabstandete Punktverknüpfungen,
wie Schweißpunkte,
angefügt
werden.
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Die
Erfindung sieht daher ein rotierendes Trennblatt für ein Elektrowerkzeug
vor, welches eine Scheibe aufweist, die eine oder mehrere Schneidelemente
hat, welche um den Umfang herum angeordnet sind, und wobei die Scheibe
ein Verstärkungsteil
aufweist, das zumindest auf einer Seite des Blatts in unterbrochener Weise
befestigt ist, wodurch der Lärm
reduziert wird, wobei das oder jedes Verstärkungsteil sich nur über einen zentralen,
nicht schneidenden Bereich der Scheibe erstreckt und die Dicke der
Scheibe in diesem Bereich vergrößert.
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Vorzugsweise
ist auf jeder Seite der Scheibe ein Verstärkungsteil angebracht, wobei
jedes auf unterbrochene Weise befestigt ist.
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Die
Scheibe ist normalerweise aus Stahl und vorzugsweise sind die Verstärkungsteile
ebenfalls aus Stahl. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Stahlscheibe
oder auf den Gebrauch von Stahl für die Verstärkungsteile begrenzt. Die unterbrochene,
diskontinuierliche Verbindung zwischen dem Blatt und den Verstärkungsteilen
können
Punktverknüpfungen
sein, die geeigneter weise Schweißpunkte sind, obwohl andere
Arten von Verknüpfungen,
wie zum Beispiel Kleben, möglich
sind.
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Obwohl
eine bedeutsame Verringerung des Gebrauchslärms durch die Benutzung von
Verstärkungsteilen,
die aus einer einzigen Schicht, zum Beispiel aus einer einzelnen
Metallscheibe, bestehen, erreicht werden kann, können weitere Verringerungen
durch Bildung eines jeden verstärkenden
Teils aus Lamellen, die miteinander durch beabstandete Kontaktverknüpfung, wie
zum Beispiel durch Schweißpunkte,
verbunden sind, erreicht werden.
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Es
wurde auch herausgefunden, daß je
größer der
Durchmesser eines verwendeten Verstärkungsteils ist, desto größer ist
die Verringerung des Lärms,
welcher von der Scheibe erzeugt wird, so daß der Durchmesser vorzugsweise
so groß wie
möglich
und kompatible mit der Schnitttiefe der Scheibe ausgewählt wird.
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Die
Verstärkungsteile
können
zumindest einen Hinweis tragen, welcher im Inneren eingelassen oder auf
der äußeren Oberfläche eingeschlagen
ist. Der Hinweis kann ein Pfeil sein, der die richtige Richtung
der Rotation des Blatts bei Verwendung anzeigt. Es können auch
andere Hinweise in oder auf der Oberfläche auf einem oder beiden Verstärkungsteilen,
wie Identifikations- oder Markenhinweise, angebracht werden. Die
eingelassenen Hinweise können
zum Beispiel durch Eingravieren oder Stanzen bzw. Prägen gebildet
werden. Da die Hinweise in oder auf den Verstärkungsteilen, die dicker sind
als der äußere Schnittbereich,
angebracht sind, tritt der Hinweis nicht in die eingeschnittene
Rille ein und wird damit nicht Subjekt der Seitenabnutzung und bleibt
demnach sogar nach langem Gebrauch des Blatts sichtbar.
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Die
Blätter
können
feire Schnitte hervorbringen und damit eine größere Schnittgeschwindigkeit
erreichen, wobei sie eine größere Stärke und
längere
Haltbarkeit als die herkömmlichen
Blätter
mit der gleichen Schnittbreite aufweisen. Gleichzeitig verringert
das Trennblatt enorm das Klingelgeräusch.
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In
den Zeichnungen, die beispielhaft Ausführungsformen der Erfindung
darstellen, zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht eines rotierenden Trennblatts gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
senkrechte Schnittansicht einer Scheibe ähnlich der aus 1,
die ein Trennblatt der Erfindung, das eine Rille in einen Körper schneidet,
darstellt;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Blatts gemäß einer anderen Ausführungsform;
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4 eine
perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen Blatts gemäß einer
dritten Ausführungsform;
und
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5 eine
perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen Blatts gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung.
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Mit
Bezug auf die 1 und 2, weist die
Trennscheibe 1 eine verhältnismäßig dünne planare Trägerscheibe 2 aus
Stahl auf, die eine Verstärkungsscheibe 3 hat,
welche an beiden Seiten durch Punktschweißung befestigt ist. Jede geeignete
Anzahl von Schweißpunkten
kann verwendet werden, allerdings wurden vier Schweißpunkte
als adäquat
empfunden, um die gewünschte
Wirkung der Verringerung des erzeugten Klingellärms zu erreichen, und gleichzeitig
eine korrekte Befestigung an der Scheibe sicher zu stellen.
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Die
Verstärkungsscheiben 3 sind
vorzugsweise aus Stahl und können
mit einem abgeschrägten äußeren Rand 4,
wie in 2 dargestellt, versehen sein. Die Scheibe und
die Verstärkungsteile
werden mit einem Montageloch 5 im Zentrum ausgestattet,
um das Blatt an dem Elektrowerkzeug zu befestigen. Schneidelemente 6 sind
um den Umfang der Scheibe 2 platziert, die mit sich radial
erstreckenden Schlitzen 7 auf herkömmliche Weise ausgestattet
ist, um so das Staubwegräumen
zu unterstützen
und die Kühlung
zu erleichtern. Die Elemente 6 weisen eine Weichmetallmatrix
auf, die natürliche
und/oder synthetische Diamantpartikel aufweist.
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Der
Aufbau solcher Schneidelemente ist in den Fachkreisen bekannt und
wird hier nicht im Einzelnen beschrieben, aber es können viele
unterschiedliche Arten von Schneidelementen auf dem Trennblatt gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Die Formen und die Anzahl der Schneidelemente
können
wie gewünscht
variieren; zum Beispiel können
sie die Form längerer
gewölbter
Abschnitte haben und nur gering in der Anzahl sein, oder es kann
eine größere Anzahl
von kürzeren
Elementen verwendet werden. Alternativ ist es möglich, einen ununterbrochenen
Schneiderand um den Umfang der Scheibe herum vorzusehen.
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Ein
Pfeil kann auf der Seite von zumindest einer der Verstärkungsscheiben 3 eingraviert
werden, um so die richtige Drehrichtung der Scheibe bei Gebrauch
anzuzeigen. Um die Sichtbarkeit des Pfeils zu erhöhen, kann
in die eingelassene Form Farbe oder ähnliches eingefüllt werden.
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Wie
in 2 ersichtlich, ist, wenn die Scheibe durch ein
Substrat 9, zum Beispiel Beton, schneidet, die Tiefe der
Rille 10, die gebildet werden kann, durch die Verstärkungen
begrenzt, da das Blatt in diesem Abschnitt eine größere Dicke
als die Rillenbreite hat. Da die Verstärkungen daher mit den Seiten
der Rille 10 nicht in Berührung kommen, leiden sie nicht
an Abnutzung durch Reibung, und somit werden das Pfeilsymbol und jeder
andere Hinweis auf der Verstärkung
nicht verschlissen und bleiben den gesamten Verwendungszeitraum des
Blatts lang sichtbar.
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3 erläutert eine
alternative Konstruktion, bei welcher jede Verstärkungsscheibe 30 aus
zwei Stahlscheiben gebildet ist, die durch Punktschweißung an
einer Anzahl von beabstandeten Stellen miteinander verbunden sind,
wobei die entstandenen Scheiben auf beiden Seiten der Trägerscheibe 2 durch
Punktschweißung
befestigt sind. Wie bei der Ausführungsform
aus 1 kann jede beliebige Anzahl an Schweißpunkten verwendet
werden, wobei vier Schweißpunkte
als am besten empfunden wurden, um die gewünschte Wirkung der Verringerung
des erzeugten Klingellärms
zu erreichen und gleichzeitig eine korrekte Befestigung an der Scheibe
sicher zu stellen. Wie in dem folgenden Beispiel gesehen werden
kann, bringt diese Anordnung sogar eine noch größere Lärmverringerung als die Ausführungsform
aus 1.
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Bei
der Ausführungsform
aus 4 ist das Trennblatt 41 mit 3 oder 4
Taschen oder Durchgangslöchern 42 ausgebildet,
die um das zentrale Loch 5 (nur zwei Löcher sind teilweise in 4 sichtbar)
plaziert sind, in welche wie zuvor Gummieinsätze eingeführt werden, bevor die Verstärkungsscheiben 3 auf
das Blatt punktgeschweißt
werden. Die Gummieinsätze
sind so bemessen, daß sie
durch die Verstärkungsscheiben, wenn
diese am richtigen Ort angeschweißt werden, leicht zusammengedrückt werden.
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Die
Ausführungsform
aus 5 verwendet Verstärkungsscheiben 50,
die mit einer Umfangsrille oder -vertiefung 51 gebildet
sind, welche dem Trennblatt bei Gebrauch zugewandt ist. Die Rillen 51,
welche geeigneter weise beim Pressen der Scheiben gebildet werden,
werden jeweils von einem Gummi-O-Ring besetzt, der zwischen den
Scheiben 50 und der Trägerscheibe 2 zusammengedrückt wird,
wenn die Scheiben 50 an dem Blatt, wiederum durch Punktschweißen, angebracht
werden.
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Beispiel
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Ein
akustischer Test wurde ausgeführt,
um die Wirkung der unterschiedlichen Anordnungen der Verstärkungen
auf Trennscheiben auf das Geräusch,
das durch das Blatt erzeugt wird, festzustellen. Blätter mit 230
mm und 300 mm Durchmesser wurden gemäß den 1, 2, 4,
und 5 mit Standardtrennscheiben ohne Verstärkung verglichen
und außerdem
wurde die Wirkung der unterschiedlichen Durchmesser der Verstärkungsscheiben
untersucht. Bei jedem Test wurde das Blatt durch sein zentrales
Befestigungsloch auf einem zu diesem Zweck gebautem Stand in einem
Winkel von 45 Grad zur Waagrechten montiert. Eine Murmel mit einem
Durchmesser von 25 mm wurde anschließend aus einer Höhe von 250
mm eine senkrechte vertikale Röhre
mit einem Durchmesser von 30 mm auf das Blatt fallen gelassen, um
das Blatt auf seiner horizontalen Achse durch das Befestigungsloch
auf einer Seite des Befestigungslochs zu treffen. Der Aufprallradius
war bei den Blättern
mit 230 mm Radius 65 mm und bei den Blättern mit 300 mm Durchmesser
90 mm. Das Meßmikrophon
wurde 100 mm entfernt von dem Blatt aufgestellt und mit einem Geräuschpegelmeßgerät verbunden.
Diese Anordnung wurde in einem schalldichtem Raum aufgestellt.
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Drei
Impulse wurden auf jedem der Blätter
gemessen, und die Ergebnisse in einem logarithmischen Durchschnitt
gemittelt. Die Beurteilung des Geräuschpegels schloß eine Messung
von beidem, unmittelbaren ungewichteten Peaks eines Geräuschdruckpegels,
der von dem Impulsereignis erzeugt wurde, und den äquivalenten 'A' gewichteten Geräuschaussetzungspegel (Sound
Exposure Level SEL) des Ereignisses über einen Zeitraum von einer
Sekunde mit ein. Es wird angenommen, daß die SEL Messung die relevanteste
bei der vorliegenden Erfindung ist, da sie das Geräusch des
anfänglichen
Impulses und der abklingenden Resonanz vereint und deshalb eher
kennzeichnend dafür
ist, wieviel Dämpfung
die Verstärkungsteile
liefern. Die Ergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Tabelle – Ergebnisse
der Lärmmessungen – dB
(L
Lpk = Peak (Spitze)
des ungewichteten Geräuschdruckpegels;
L
AE 'A' gewichteter Geräuschaussetzungspegel
(SEL))
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Es
ist somit erkennbar, daß die
Erfindung ein Trennblatt mit auf beiden Seitenflächen punktgeschweißten Verstärkungsteilen
vorsieht, so daß sie
nicht nur die strukturelle Integrität des Blattes unterstützen, sondern auch
die überraschende
nützliche
Wirkung der Verringerung des Geräuschpegels
haben, wobei gleichzeitig eine dünnere
Scheibe verwendet werden kann, wodurch die Qualität und die
Geschwindigkeit des Schneidens verbessert wird.
