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Diamantsägeblatt Die Erfindung betrifft ein Diamantsägeblatt für die
Steinbearbeitun",t das aus einer durch radiale Schlitze in Zungen unterteilten Scheibe
besteht, die am Umfang mit einer Ringrille versehen ist, wobei zwischen jeweils
zwei Schlit-C) zen ein Schleifelement mit Hilfe eines Verbindungestücks befestigt
ist, das mit seinem inneren Rand in die Ringrille hineinragt und mit ihr verbunden
ist, während es außen das aus Schleifmaterial bestehende Segment trägt, Derartige
Sägeblätter werden beispielsweise zum Schleifen von Marmor, Flieaen, Ziegeln, Schiefer,
Granit und ähnlichen
Materialien benutzt. Dabei erhitzt sich die
Schleifscheibe häufig so stark, daß in einzelnen Zonen die Lötmasse erweicht, welche
die Schleifsegmente mit der Schleifscheibe verbindet, und sich einzelne Segmente
lösen. Es
ist deshalb von Vorteil, wenn die Schleifsegmente an einer relativ
großen Fläche und möglichst in einem gewissen Abstand von ihrem äußeren Rand an
der Schleifscheibe angelötet sind.-Bei den bekannten Ausführungen von Diamantsägeblättern
sind die einzelnen Schleifseggente auf dem äußeren, schmalen, zylinderförmigen Hand
des Sägeblattes angelötet. Eine derartige Verbindungsfläche, deren Breite der Stärke
des betreffenden Sägeblattes entspricht, genügt nicht in allen vorkommenden Fällen,
zumal beim Sägen auch mit Kräften zu rechnen ist, die seitlich gegen die Schleifsegmente
gerichtet sind und ihr Abreissen von der Schleifscheibe unterstützene Es ist aber
auch beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1 087 078 bekannt,
eine Schleifscheibe am Umfang mit einer Ringrille zu versehen und jedes Schleifsegment
auf einem-Verbindungsstück zu befestigen, das in der Ringrille liegend mit der Schleifscheibe
fest verbunden ist. Bei Diamantsägeblättern der hier in Betracht kommenden Art spielen
nun vor allem Temperaturfragen, wie
oben bereits angedeutet, eine
wesentliche Rolle. Um ein Diamantsägeblatt mit hoher Leistungsfähigkeit zu
erhalten» ist es wesentlich, der Tatsache besondere Beachtung zu schenken, daß im
Betrieb erhebliche Wärmemengen frei werden" die das Diamantsägeblatt aufheizen und
dabei von ihm ohne weiteres vertragen werden müssen. Diese Wärmemengen sind umso
größer, je schneller das Sägeblatt läuft und je
größer der Vorschub gewählt
wird$ d.h. je höher die Belastung des Diamantsägeblattes ist. Es muß daher Aufgabe
der Erfindung sein, die Verbindung zwischen der Stahlscheibe und den mit Diamantstaub
durchsetzten Segmenten so zu gestalten, daß eine Beeinträchtigung der Lötung und
damit eine Schädigung des Sägeblattes im Betriebe vermieden wird.
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Nach der Erfindung wird daher ein Diamantsägeblatt mit den eingangs
erwähnten Konstruktionemerkmalen so ausgebildet# daß die Schleifeegmente aus einer
hochsehmelzenden metallischen Grundsubstanz bestehen, in die Diamanten eingebettet
sind, insbesondere aus gepulvertem Wolfram oder Wolframearbid, das mit einem Bindemittel
versetzt isty welches nach einer Wärmebehandlung im Ofen mit einer Temperatur von.etwa
1200 bis 1300 0 C die Metallteilchen, die Diamanten und das Material der
Verbindungsatücke sehr fest miteinander verbindet, und daß die Verbindungsatücke
mit
den Wandungen der Ringrille durch Hartlötung verbunden sind.
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Zur Erläuterung der Erfindung sei noch bemerkt, daß die Verbindung
zwischen den Schleifsegmenten und dem vorzugsweise aus Stahl bestehenden Verbindungsstück
bei verhältnismäßig hoher Temperatur erfolgt, und zwar bei etwa 1200 bis
1300 0 C, Bei einer solchen Wärmebehandlung ergibt sich eine sehr gute Haftung
zwischen der zweckmäßigerweise aus Wolfram oder Wolframearbid bestehenden Grundsubstanz
der Schleifsegmente und dem Verbindungsstück.
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Eine derartige Brenntemperatur liegt erheblich über jener Temperatur,
bei der der innere Rand des Verbindungsstücks in die Nut der Scheibe eingelötet
wird. Dies erfolgt durch Hartlöten, und dabei treten keine Temperaturen auf, die
wesentlich höher aus etwa 9000 C liegen. Es ergibt sich ein Temperaturunterschied
von mehreren 100 0 C zwischen der Brenntemperatur des Wolframs oder Wolframearbids
und der Hartlöt-Temperatur, die zum Befestigen des Verbindungsstücks in der Nut
der Scheibe Verwendung findet.
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Durch eine derartige Temperaturdifferenz ergibt sich der Vorteili
daß die Schleifsegmente unter gar keinen Umständen vom äußeren Teil des Verbindungsstüoks
abgerissen werden
können. Im Betriebe eines solchen Sägeblattes
liegt die im Werkstück bezw. Sägeblatt erzeugte Temperatur erheblich unter der Brenntemperatur.
Durch die Reibung können zwar etwa 900 0 C erreicht werden und gegebenenfalls
auch noch ein wenig mehr, aber dabei entsteht keinerlei Gefahr für eine Beschädigung
oder Zerstörung des Sägeblattes, denn die Hartlötung ist einer so hohen Temperatur
beim Sägen nicht ausgesetzt, Die lötstelle ist -ja vom Material der Scheibe völlig
umgeben, und bekanntlich wird bei starker Beanspruchung des Sägeblattes diese Scheibe
wirksam gekühlt. Die Wärme wird also abgeleitet, und die Lötstelle kann keine unzulässigen
Temperaturen annehmen. Zweckmäßig ist es, bei einem solchen Diamantsägeblatt das
Segment durch das Verbindungsstück in zwei Hälften aufzuteilen. Außerdem kann es
von Vorteil sein, in dem Verbindungestück löcher vorzusehen, die von Schleifmasse
ausgefüllt sind.
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Mit Vorteil wird der äußere Randabschnitt des Verbindungsstückes wellenförmig
ausgebildet. Die Außenseiten des Verbindungestückes können dabei mit Rippen versehen
sein, und es besteht schließlich auch die Möglichkeit, den äußeren Randabschnitt
des Verbindungsstückes in Zungen aufzuteilen, was gewisse Vorteile bieten kann.
Die
Erfindung und einzelne besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie
sich daraus herleitende weitere Vorteile sind nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des Sägeblattes, Fig. 2 einen
Teil des Randes des Sägeblattes, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie
3 - 3 in Fig. 29 Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch bei einer
anderen Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich dem in
Fig. 3 von einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 6 eine
räumliche Darstellung eines Verbindungsstückes, Fig. 7 - 18 weitere räumliche
Darstellungen von Verbindungsstücken.
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Das Sägeblatt S gemäß den Fig. 1 bis 3 besteht
aus einer Scheibe 10, die in der Mitte eine Bohrung 11 aufweist, Der
Rand ist mit radialen Schlitzen 12 versehen, die zwischen sich Zungen
13 bilden. An diesen sind die Schneide bildende Segmente 14 befestigt. Diese
bestehen aus bogenförmigen Stücken 15, die aus einer Grundmasse aus Tungsten
oder
Tungstenearbid geeigneter Feinheit und Diamantstaub zusammengesetzt sind. Jedes
Segment 14 ist mit einem Verbindungestück 16 versehen, das zur Verbindung
der Schleifsegmente 14 mit der Scheibe wie auch zu seiner Verstärkung dient.
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Das Verbindungsstück 16 ragt in das Schleifsegment 14 so hinein,
daß der hineinragende Teil 17 des-Verbindungsstückes in.der Mittelebene des
Schleifsegmentes angeordnet ist. Radial zur Mitte ragt aus dem Segment 14 der Teil
18
des Verbindungsatückes, mit dessen Hilfe das Verbindungsstück an der Scheibe
10 befestigt wird. Zu diesem Zweck ist in der Scheibe 10 eine Ringrille
19 vorgesehen, in die der Teil 18 des Verbindungsstückes hineingesteckt
wird. Das Schleifaegment 14 kann in der Weise hergestellt und gleichz6itig mit dem
Verbindungestück 16 verbunden werden, daß das Verbindungsatück
16 in eine Form eingebracht wird, zu beiden Seiten des äußeren Teils
17 des Verbindungsstückes die mit Diamantstaub versetzte Grundmasse
15 aufgebracht und das gem e dann im Ofen gebrannt wird. Segment 14 und Verbindungsatück
16 sind auf diese Weise fest miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 3
sind nicht nur die Seiten des äußeren Verbindungestückteilog
sondern auch die Außenfläche 20 desselben fest mit den Segment 14 verbunden. Da
das Segment 14 und das Verbindungsstück
16 in einer Form
zusammengefügt und dann gebrannt werden, so ist die Gewähr für eine einwandfreie
Iage des Verbindungsstückes zum Segment gesichert.
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Jedes Segment erstreckt sich über den gesamten Außenrand einer jeden
Zunge 13, wobei die Verbindung zwischen dieser Zunge 13 und dem Segment
durch das Verbindungsstück 16,
dessen innerer Teil 18 in die Rille
19 hineinragt, erzielt wird. An den Seitenwänden und am Grunde der Rille
19 werden diese Wandteile mit den entsprechenden Teilen des Teils
18 des Verbindungsstückes 16 verlötet. Außerdem wird zwpckmäßig die
Umfangsfläche Dein Scheibe 10 mit der anliegenden Innenfläche 21 des Segmentes
14 verlötet. Das Schleifsegment 14 ist breiter als die Scheibe 10, um ein
Freischleifen der Scheibe 10 durch die Segmente 14 zu gewährleisten.
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Die Befestigung der Segmente 14 über die Verbindungsstücke
16 mit der Scheibe 10 hat den großen Vorteil, daß die lötflächen zwischen
den Teilen wesent,lich vergrößert sind, so-daß ein drei- bis fünfmal so großer lötbereich
zur Verfügung steht. Demzufolge ist auch die Festigkeit der Lötung eine wesentlich
bessere. Das Segment 15 wird durch das Verbindungsstück verstärkt, insbesondere
gegenüber seitlich wirkenden Kräften,. Die seitlichen Kräfte werden von dem Segment
14 über das Verbindungsstück 16 auf die Seitenwände
der
Rille 19 Übertragen, die in der Zunge 18
vorgesehen ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung sind die wesentlichen
Teile der Lötbereiche entfernt von dem Schleifsegment 14 angeordnet, so daß sich
die Erwärmung der Schleifsegmente nicht in so starkem Maße auf die Lötung auswirkt,
daß deren Festigkeit beeinträchtigt wird. Durch Verlegung der Lötstellen vom Außenrand
des Sägeblattes nach der Mitte zu wird erreicht, daß eine besonders starke Kühlung
der Lötstellen erreicht wird, wenn Kühlwasser auf das Sägeblatt geleitet wird.
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Die Verbindung zwischen den Verbindungsstücken 16 und den Zungen
13 der Scheibe 10 kann noch durch Uiete 22 verbessert werden, die
durch Bohrungen in den Zungen 13 und entsprechende Bohrungen in den Verbindungsstücken
16 hindurchragen, C) Die Auaführungeform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich
von derjenigen gemäß Fig. 3 dadurch, daß jedes Segment 14a aus zwei Teilen
15a besteht, die zu beiden Seiten des Verbindungsstückes 16 angeordnet sind,
Die äußere Randfläche 20 dea Verbindungestückes 16 liegt also freig so daß
zwischen den Schleifflächen der Segmentteile 15a ein Spalt
23
vorhanden ist. Durch diesen'Spalt 23 ergibt.sich eine Verringerung der wirksamen
Schleiffläche bis zu 25 %. Dies hat zur Folge, daß der spezifische Flächendruck
beim Schleifen vergrößert wird. Die Folge davon ist eine Vergrößerung der Schleifleistung.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 5 und
6-ist die Lebensdauer der Scheibe dadurch erhöht, daß die gefährdeten Teile der
Scheibe, die nach der Mitte zu an die äußeren Segmentteile 15a anschließen, in besonderer
Weise ausgebildet sind.' Die Scheibe 10 hat einen kleineren Außendurchmesser
als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4. Die Zungen 13 sind wiederum mit
einer Ringrille 19 versehen, in die die Verbindungsstücke 16b eingesetzt
sind. Zu beiden Seiten der äußeren Enden der Verbindungsstücke 16b sind die
Segmentteile 15a des Segmentes 14b angeordnet. Zu beiden Seiten des mittleren Teils
26 des Verbindungsstückes 16b
sind gebundene Tungstenearbide
25 in einer Schicht angeordnet$ die mit dem Mittelteil 26 des Verbindungsstückes
16
ebenfalls verbunden sind. Die Außenseiten der Tungstencarbidschichten eind
plan mit den Außenseiten der Scheibe 10.
Löcher 27 in dem Verbindungsstück
16b können vorgesehen sein, damit durch diese hindurch die Segmentteile 15a
und die Tungstenearbidschichten 25 miteinander verbunden sind, Die innerste
Reihe dieser Löcher 27 kann wieder zur Aufnahme von Verbindungenieten 22
dienen (siehe Fig.6 und 3),
Beim Eindringen d6s Sägeblattes
in das Werkstück kommen entstehende Schleifpartikel lediglich mit der widerstandsfähigen
Schicht 25 aus Tungstenearbid in Berührung und setzen die Lebensdauer der
Scheibe 10 nicht herab.
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In den Fig. 7 bis 18 sind weitere Verbindungsstücke
dargestelltg die das Sägeblatt gleichzeitig verstärken. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 7 ist der äußere schwächere Teil des Verbinaungestücks in einzelne
Zungen 30 unterteilt.
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Die Masse des Schleifsegmentes umgibt die Zungen
30 und ist auf diese Weise fest mit dem Zwischenstück 32 verbun-.
den.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist der äußere Teil
33 des Verbindungsstückes 35 mit löchern 34 versehen, die in zwei
versetzten Reihen angeordnet sind. Durch diese Löcher hindurch ist das den Teil
33 umgebende Segmentmaterial verbunden. Auf das Segment wirkende Zentrifugalkräfte
werden auf diese Weise aufgefangen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der geschwächte äußere
Teil 37 des Verbindungsstückes 36 außer mit Löchern 38 auch
mit V-förmigen Kerben 39 am Umfang versehen.
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Bei der Ausführumgeform gemäß Fig. 10 ist eine Verzahnung des
Segmentes mit dem Verbindungestück 41 dadurch erzielt,
daß der
äußere Teil 40 desselben in Form eines gewellten Bandes ausgebildet ist. Bei dieser
Ausführungsform, ist die Verbindungsfläche zwischen dem äußeren Teil 40 und dem
Segment vergrößert und damit die Festigkeit erhöht. Außerdem werden in Umfangsrichtung
wirkende Kräfte formsöhlüssig aufgenommen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 besteht der äußere Teil
des Verbindungsstückes 42 aus am Umfang des inneren Teils 31 angeordneten
schräg gestellten Zungen 43. Auch bei dieser Ausführungsform wird eine gute Verzahnung
zwischen dem Segment und dem Verbindungsstück erzielt. Diese Ausführungeform sichert
eine gleichmäßige Verteilung von Schleifmaterial über die ganze Schnittbreite$ auch
wenn das Schleifmaterial nicht über die Enden der Zungen übersteht. Das Verbindungsstück
45 gemäß Pig. 12 weist an den Seitenflächen des äußeren Teils 44 sich schneidende
R1Uen 46 und 47 auf, Durch die Rillen wird eine innige Verbindung des Verbindungsstückes
mit dem Segmentmaterial gesichert, Die Rillen nehmen sowohl zwischen dem Segment
und dem Verbindungsstück wirkende Ümfangskräfte als auch Hadialkräfte auf. Pür dünnere
Sägeblätter sind die Konstruktionen des Verbindungsstückes gemäß den Fig.
12 bis 18 geeignet, die sich
von denjenigen
gemäß den Fig. 7 bis 12 lediglich dadurch unterscheiden, daß der innere Teil
31a der Verbindungsstücke nur die gleiche Dicke hat wie 1 der äußere Teil.
Entsprechende Einzelteile sind mit den gleichen Bezugszeichen C>
versehen,
denen lediglich der Zus,..tz a hinzugefügt ist.