DE19638718C1 - Sägeblatt für eine Vorrichtung zum Schneiden von Verkehrs-oder Standflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sägeblatt für eine Vorrichtung zum Schneiden von Verkehrs- oder Standflächen mit einem scheibenförmigen Grundkörper, an dem umfangsverteilt Zähne angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Zähne mindestens zwei Schneidelemente trägt.

Solche Sägeblätter werden beispielsweise eingesetzt, um Schlitze in Verkehrs- oder Standflächen aus Asphalt, Beton oder dgl. zu schneiden.

Sägeblätter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Eine Ausbil­ dungsform sind die sogenannten Schneidräder, die sich aus dem Bereich der Straßenfräsmaschinen entwickelt haben. Diese Schneidräder sind mit Rund­ schaftmeißeln bestückt, wie sie auch auf den Fräswalzen der Straßenfräsen eingesetzt werden. Bedingt durch die Geometrie dieser Meißel, der Meißelhalter und der optimalen Winkelanordnung der Meißel auf dem Schneidrad beträgt die kleinste realisierbare Schneidbreite ca. 50 mm.

Schmälere Schneidebreiten können mit einem, aus der US 16 97 116 bekannten Sägeblatt verwirklicht werden. Dabei sind an dem Sägeblatt umfangsverteilt Schneidelemente aus Hartmetall befestigt. Die Schneideelemente sind V-förmig ausgebildet, so daß sie zwei vorstehende Schneidspitzen aufweisen. Als nach­ teilig hat es sich erwiesen, daß diese Schneidelemente im praktischen Einsatz schnell verschleißen.

Für sehr schmale Schlitze (< 10 mm) werden Diamantblätter eingesetzt. Diese besitzen keine eigentlichen Sägezähne oder andere Schneidwerkzeuge, denn sie schneiden das Material nicht, sondern zerreiben es. Dieser Vorgang verläuft im Vergleich zum Schneiden sehr langsam, somit sind mit den Diamantblättern nur wesentlich geringere Arbeitsvorschübe realisierbar. Dadurch erhöhen sich zwangsläufig die Kosten pro Meter Schlitz. Aufgrund des beschriebenen Reib­ prinzips sind die Diamantblätter nur bis max. 10 mm Breite einsetzbar, bei breiteren Blättern wird die erforderliche Reibleistung zu groß.

Ein solches Sägeblatt ist beispielsweise aus dem Prospekt der Firma Diamant Board Industrial, Brüssel, "Standard-Trennscheiben zum Trennen von Stein" oder aus der DE 77 24 960 U1 bekannt. Bei diesen bekannten Sägeblättern sind auf dem Umfang verteilt mehrere Diamant- oder Bornitridstücke auf die einzel­ nen Zähne aufgesetzt.

Ebenfalls bekannt sind Sägeblätter mit an der Schnittseite der Sägezähne ange­ brachten Hartmetallschneidelementen. Ein solches Sägeblatt ist beispielsweise in der US 3 127 887 beschrieben. Hierbei sind an die Sägezähne mehrere Schneidelemente angebunden, die in Richtung der Rotationsachse des Sägeblattes zueinander versetzt sind. Da die Schneidelemente in radialer Richtung unterschiedlich weit vom Drehzentrum des Sägeblattes beabstandet sind, lassen sich profilierte Schlitze schneiden. Diese Sägeblätter weisen zwei Nachteile auf:

• 1. Die Schneidelemente samt Sägezahn verschleißen in relativ kurzer Zeit, so daß die Standzeit eines solchen Sägeblattes von der Höhe der Hart­ metallschneidelemente abhängig ist.
• 2. Die Möglichkeit, eine Abmessungsvariation an den Schneidelementen vorzunehmen, ist begrenzt. Beim Einsatz von Schneidelementen mit einer größeren Höhe hat sich gezeigt, daß die aufnehmbaren Belastungen ein zulässiges Maß schnell übersteigen, so daß die Schneidelemente brechen.

Folglich hat man die Schneidelemente in ihrem Querschnitt (Dicke × Höhe) ungefähr quadratisch ausgebildet. Diese dicken Schneidelemente werden aber sehr schnell stumpf, so daß ein weiteres Schneiden unmöglich ist.

Aus dem dargelegten Stand der Technik ergeben sich zusammenfassend folgende Nachteile:

• - für Schneidbreiten zwischen 10 und 50 mm ist zur Zeit kein geeignetes Sägeblatt bekannt;
• - Sägeblätter mit Hartmetallschneidelementen erreichen keine wirtschaft­ lichen Standzeiten, da die Schneidelemente nur relativ kurz sein dürfen;
• - Diamantblätter sind aufgrund der hohen, im Einsatz entstehenden Kosten unwirtschaftlich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Sägeblatt der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen ein wirtschaftlicher Sägeprozeß auch für die Erzeugung von schmalen Schlitzen möglich ist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß in radialer Richtung des Grundkörpers übereinanderliegend mindestens zwei Schneidelemente an zumin­ dest einem Teil der Zähne angeordnet sind.

Es ist also vorgesehen, daß an der in das abzutragende Material eindringenden Vorderfläche des Zahnes mehrere Schneidelemente übereinander angeordnet sind. Damit kann die Vorderfläche segmentweise oder vollständig mit den Schneidelementen verkleidet werden. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die einzelnen Schneidelemente ohne Bildung eines Zwischenraumes in radialer Rich­ tung ineinander übergehen. Bevorzugt sind alle Zähne des Sägeblattes gleich ausgebildet, so daß stets eine gleiche Schneidelemente-Anzahl pro Zahn vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, hier eine Variation vorzusehen.

Beispielsweise kann jeder zweite Zahn nur ein einziges Schneidelement tragen und in seiner Zahnhöhe kleiner ausgebildet sein. Er dient dann als Nach­ schneidezahn.

Beim Einsatz des Sägeblattes verschleißt der Zahn und die Schneidelemente vom Zahnkopf in Richtung zu dem Zahnfuß. Ist der Zahn soweit verschlissen, daß das erste Schneidelement abgetragen ist, so kommt das zweite Schneid­ element zum Einsatz. Da nun mehrere Schneidelemente übereinander gesetzt sind, erhöht sich die Lebensdauer des Sägeblattes um ein Vielfaches.

Die Dimensionierung der Schneidelemente kann optimiert auf den Schneid­ prozeß ausgelegt werden. Je nach dem zu schneidenden Gut und den während des Schneidprozesses auftretenden Verfahrensparametern kann die Höhe des Schneidelementes bemessen werden. Hierdurch ist die Gefahr des Bruches der Schneidelemente infolge einer Überbeanspruchung sicher verhindert. Abhängig von der Breite der Schneidelemente in axialer Richtung des Grundkörpers können Schlitze zwischen 10 und 50 mm mit dem erfindungsgemäßen Säge­ blatt wirtschaftlich geschnitten werden, da eine hohe Standzeit des Werkzeuges erreicht ist.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zähne an die Geometrie der Schneidelemente angepaßte Aufnahmen aufweisen, in denen die Schneidelemente befestigbar sind.

In den Aufnahmen können die Schneidelemente einfach eingelegt und befestigt werden. Zur Befestigung kann beispielsweise eine Lötung verwendet sein. Mit den Aufnahmen ist damit eine einfache Fertigung des Sägeblattes möglich. Ist zudem vorgesehen, daß die Aufnahmen Stützflächen aufweisen, an denen sich die Schneidelemente entgegen der Schneidrichtung flächig abstützen, so ist mit der Aufnahme das Schneidelement stabilisiert. Es kann dann auch sehr flach ausgebildet werden, ohne daß eine Bruchgefahr besteht. Beispielsweise kann die Dicke kleiner oder gleich 4 mm sein. Infolge dieser dünnen Schneidelemente bietet das Sägeblatt sehr gute Schneideigenschaften.

Eine mögliche Ausführungsvariante für ein Sägeblatt ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmen für die Schneidelemente in Umfangsrichtung des Grundkörpers zueinander versetzt angeordnet sind, so daß in Schnittrichtung die untere Aufnahme gegenüber der darüberliegenden Aufnahme nach vorne ver­ setzt ist. Durch die versetzte Anordnung der Aufnahmen ist erreicht, daß der Zahnfuß gegenüber dem Zahnkopf breiter ausgebildet ist. Damit ist der Zahn festigkeitsoptimiert ausgelegt, denn die im Bereich des Zahnfußes auftretenden hohen Spannungen können sicher aufgenommen werden.

Ist hierbei vorgesehen, daß die einzelnen Aufnahmen über Absätze ineinander übergehen, und daß die Absätze als Anschlag für die Schneidelemente dienen, dann ist sichergestellt, daß die Schneidelemente stets an der dafür vorge­ sehenen Montageposition angeordnet werden können. Zudem hat der Absatz noch eine abstützende Funktion.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zahn an seiner entgegen der Schnittrichtung weisenden Vorderseite zumindest über 60% seiner Höhe mit Schneidelementen beplankt ist.

Ist vorgesehen, daß die Zähne eine geringere Härte als die Schneidelemente auf­ weisen, dann verschleißt der Zahn schneller als die Schneidelemente. Diese Maßnahme stellt sicher, daß in Schnittrichtung hinter dem Schneidelement an dem Zahn ein Freiwinkel entsteht. Dadurch kommt stets nur das Schneidele­ ment in Eingriff mit dem zu schneidenden Gut. Hierdurch ist auch ein geringer Eindringwiderstand erreicht. Der Zahn kann beispielsweise aus einem Baustahl, die Schneidelemente aus Hartmetall bestehen.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die einzelnen Schneidelemente eine gleiche Materialbeschaffenheit und gleiche geometrische Abmessungen aufweisen. Mit solchen einheitlichen Schneidelementen ist der Montageaufwand vereinfacht und es sind geringe Herstellungskosten verwirklicht.

Eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Sägeblatt ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß von einem Tragkörper zwei oder mehrere Sägeblätter zur Bildung eines Schneidkörpers gehalten sind. Hierbei kann vorgesehen sein, daß die Sägeblätter gleich ausgebildet sind, und in Achsrichtung des Tragkörpers neben­ einanderliegend oder im Abstand zueinander angeordnet sind.

Sind die Sägeblätter nebeneinander gelegt, so können breite Schlitze ge­ schnitten werden. Es ergibt sich damit eine Systemlösung, bei der unter­ schiedliche Schlitzbreiten verwirklicht werden können. Die Dicken der Säge­ blätter bestimmen jeweils den Stufensprung, mit dem die einzelnen Schlitz­ breiten zu verwirklichen sind. Hierbei können die Sägeblätter alle eine einheitliche Dicke aufweisen oder unterschiedlich dimensioniert sein.

Sind die Sägeblätter im Abstand angeordnet, so können mit einer Vorschubbewegung mehrere Schlitze gleichzeitig geschnitten werden.

Es ist auch möglich, daß die Sägeblätter verschiedene Durchmesser aufweisen und in Achsrichtung des Tragkörpers nebeneinanderliegend oder im Abstand zu­ einander angeordnet sind. Mit dieser einfachen Maßnahme lassen sich profilierte Schlitze oder Schlitzanordnungen erzeugen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Sägeblatt in Seitendarstellung,

Fig. 2a eine Detaildarstellung des Sägeblattes gem. Fig. 1 mit einem teilweise verschlissenen Zahn,

Fig. 2b eine Teildarstellung des Sägeblattes gem. Fig. 1 mit einem nahezu vollständig verschlissenen Zahn,

Fig. 3a ein aus mehreren Sägeblättern zusammengesetzter Schneid­ körper,

Fig. 3b ein Schneidkörper mit aneinander liegenden Sägeblättern,

Fig. 3c ein Schneidkörper mit unterschiedlich gestalteten Säge­ blättern und

Fig. 3d ein Schneidkörper mit aneinander liegenden unterschiedlich gestalteten Sägeblättern.

In Fig. 1 ist ein Sägeblatt mit einem Grundkörper 10 dargestellt. Umfangsverteilt an dem Grundkörper 10 sind Zähne 20 angeordnet. Im vorliegenden Fall sind die Zähne 20 einstückig mit dem Grundkörper 10 verbunden. Es ist aber auch möglich, die Zähne 20 getrennt von dem Grundkörper 10 auszuführen. Der Grundkörper 10 weist dann Positionierungshilfen auf der Mantelfläche auf. Dies können beispielsweise Taschenaufnahmen, Zentrieransätze oder Aufnahmen oder dgl. sein. Die Zähne 20 sind an ihrer entgegen der Schnittrichtung weisenden Vorderfläche durch Aufnahmen 24, 25 unterteilt. Die Aufnahmen 24, 25 sind in radialer Richtung des Grundkörpers 10 zueinander versetzt ange­ ordnet. In die Aufnahmen 24, 25 sind Schneidelemente 22, 23 eingebracht.

Der Grundkörper 10 weist eine zentrale Wellenaufnahme 12 auf, mit der er auf eine Antriebswelle geschoben werden kann. Über Schraubaufnahmen 13 kann das Sägeblatt an der Antriebswelle angeflanscht werden. Zur Gewichts­ reduzierung sind in den Grundkörper 10 verteilt Aussparungen 14 eingebracht.

Die Fig. 2a läßt sich die Ausgestaltung der Aufnahmen 24, 25 näher erkennen. Wie sich dieser Darstellung entnehmen läßt, ist die untere Aufnahme 24 im Bereich des Zahnfußes 21, die obere Aufnahme 25 im Bereich des Zahnkopfes angebracht. Die beiden Aufnahmen 24, 25 sind gegeneinander in Umfangs­ richtung des Grundkörpers 10 versetzt angeordnet, so daß sich ein Absatz 26 ergibt. Dieser Absatz 26 dient gleichzeitig als Anschlag für das oben liegende Schneidelement 23. Am Zahnfuß 21 ist ebenfalls ein Absatz 27 angeordnet, an dem sich das untere Schneidelement 22 abstützt. Rückseitig liegen die beiden Schneidelemente 22, 23 vollflächig an einer Anlagefläche an. Zwischen der Anlagefläche und dem Schneidelement 22, 23 ist eine in der Fig. 2 nicht näher erkennbare Lotschicht eingebracht, mittels derer die Schneidelemente 22, 23 an dem Zahn 20 festgemacht sind.

Die Aufnahmen 24, 25 sind gegenüber dem Durchmesser des Grundkörpers 10 geneigt, so daß auch die Schneidelemente 22, 23 eine entsprechende Neigung aufweisen. Durch diese Neigung ergibt sich der Spanwinkel β. Da diese Neigung sowohl an dem unteren Schneidelement 22 als auch dem oberen Schneid­ element 23 verwirklicht ist, ist jeweils der gleiche Spanwinkel β verwirklicht. Im vorliegenden Falle sind zwei Schneidelemente 22, 23 verwendet. Es ist jedoch auch denkbar, mehr als zwei Schneidelemente 22, 23 einzusetzen. Mit den einzelnen Schneidelementen 22, 23 kann die gesamte Vorderfläche des Zahnes 20 beplankt werden, oder es ist auch möglich, nur einen Teil der Vorderfläche zu verkleiden.

Während des Einsatzes des Sägeblattes nutzt sich das Schneidelement 23 ab. Diese Gegebenheit ist weiter in Fig. 2a dargestellt. Es ist ersichtlich, daß das obere Schneidelement 23 bereits um die Hälfte verschlissen ist. Der derzeitige Schneidkreis ist demnach gegenüber dem ursprünglichen Schneidkreis 11 zurückversetzt. Das Material des Zahnes 20 bzw. des Grundkörpers 10 ist in seiner Härte weicher ausgebildet als das Schneidelement 22, 23. Demnach ver­ schleißt es während des Werkzeugeinsatzes leichter. Hierdurch ergibt sich eine Freifläche 28 in Schneidrichtung hinter dem Schneidelement 22, 23. Die Frei­ fläche stellt sicher, daß stets nur das Schneidelement 22, 23 in das abzu­ tragende Gut eindringt. Bei einer entsprechend dünnen Ausgestaltung des Schneidelementes 22, 23 ist dadurch der Eindringwiderstand auf ein Minimum reduziert.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind als Schneidelemente 22, 23 Hart­ metallplättchen eingesetzt. Diese weisen vorzugsweise eine Dicke von 4 mm auf.

Die Fig. 2b zeigt eine weitere Verschleißdarstellung. Hierbei ist das untere Schneidelement 22 bereits auf die Hälfte seiner Höhe abgenutzt. Wie diese Dar­ stellung erkennen läßt, ist auch wieder die Freifläche 28′ aufrechterhalten. Das Sägeblatt kann nun noch bis zur vollständigen Abnutzung des Schneidelementes 22 und des Zahnes 20 eingesetzt werden, bevor es ausgetauscht werden muß.

Die Erfindung ist nicht alleine auf die in den Zeichnungen dargestellten Aus­ führungsmerkmale beschränkt. Vielmehr ist auch denkbar, daß anstatt zweier Schneidelemente 22, 23 drei oder mehrere Schneidelemente übereinander ange­ ordnet sind. Maßgebend hierfür ist u. a. die Wahl der Dicke der Schneidelemente 22, 23 in Abhängigkeit von ihrer Höhe bzw. Breite. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß die Ausdehnung der Höhe stets begrenzt ist, damit das Schneidelement 22, 23 während des Einsatzes nicht brechen kann.

Die Dicke des Sägeblattes in Achsrichtung des Grundkörpers 10 liegt vorzugs­ weise zwischen 10 und 50 mm. Es sind jedoch auch geringere Sägeblattdicken verwirklichbar. Es ist denkbar, daß auch in Achsrichtung des Grundkörpers 10 mehrere Schneidelemente 22, 23 nebeneinander angeordnet sind.

Die Fig. 3a bis 3d zeigen Vorrichtungen, bei denen mehrere Sägeblätter zu einem Schneidkörper zusammengefaßt sind.

In der Fig. 3a sind vier Sägeblätter, wie sie der Fig. 1 zu entnehmen sind, auf einem Tragkörper 30 angebracht. Die Sägeblätter sind mit ihren Grundkörpern 10 zueinander beabstandet angeordnet. Der Abstand ist zwischen den einzelnen Sägeblättern jeweils gleich gewählt. Mit dem so aufgebauten Schneidkörper 40 lassen sich gleichzeitig vier Schlitze schneiden. Selbstverständlich können auch mehr als vier Sägeblätter nebeneinander angeordnet sein. Auch ist es möglich, nicht gleiche Abstände zwischen den Sägeblättern zu verwenden, um ein be­ stimmtes Schnittbild zu erreichen.

Bei der Fig. 3b ist ein kompakter Schneidkörper 50 dadurch gebildet, daß vier Sägeblätter nebeneinander liegend auf dem Tragkörper 30 befestigt sind. Hier­ durch lassen sich sehr breite Schlitze in eine Verkehrs- oder Standfläche ein­ bringen.

Um nun ein bestimmtes Tiefenprofil in eine Verkehrs- oder Standfläche einzubringen, sieht die Ausgestaltung gemäß Fig. 3c vor, mehrere Sägeblätter mit verschiedenen Durchmessern der Grundkörper 10 bis 10.3 zu verwenden. Im vorliegenden Beispiel sind die einzelnen Sägeblätter nebeneinander liegend stufenförmig angeordnet. Die Sägeblätter können aber auch beliebig untereinander vertauscht sein, um das gewünschte Tiefenprofil zu erreichen.

Fig. 3d zeigt einen Schneidkörper 40, bei dem Sägeblätter mit unterschiedlichen Durchmessern der Grundkörper 10 bis 10.3 nebeneinanderliegend angeordnet sind.

Wie den Fig. 3a bis 3d leicht entnommen werden kann, läßt sich mit bestimmten verschiedenen Sägeblättern und Tragkörpern 30 ein Bausatz ausbilden, bei dem ein Schneidkörper 40 je nach Wunsch zusammengestellt werden kann.

Claims (9)

1. Sägeblatt für eine Vorrichtung zum Schneiden von Verkehrs- oder Standflächen mit einem scheibenförmigen Grundkörper, an dem umfangs­ verteilt Zähne angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Zähne mindestens zwei Schneidelemente trägt, dadurch gekennzeichnet, daß in radialer Richtung des Grundkörpers (10) übereinanderliegend mindestens zwei Schneidelemente (22, 23) an zumindest einem Teil der Zähne (20) angeordnet sind.

2. Sägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (20) an die Geometrie der Schneidelemente angepaßte Aufnahmen (24, 25) aufweisen, in denen die Schneidelemente befestigbar sind.

3. Sägeblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (24, 25) für die Schneidelemente (20) in Um­ fangsrichtung des Grundkörpers (10) zueinander versetzt angeordnet sind, so daß in Schnittrichtung die untere Aufnahme (24) gegenüber der darüberliegenden Aufnahme (25) nach vorne versetzt ist.

4. Sägeblatt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die einzelnen Aufnahmen (24, 25) über Absätze ineinander über­ gehen, und
daß die Absätze als Anschlag (26, 27) für die Schneidelemente (23, 24) dienen.

5. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahn (20) an seiner entgegen der Schnittrichtung weisenden Vorderseite zumindest über 60% seiner Höhe mit Schneidelementen (22, 23) beplankt ist.

6. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (20) eine geringere Härte als die Schneidelemente (22, 23) aufweisen.

7. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schneidelemente (22, 23) eine gleiche Material­ beschaffenheit und gleiche geometrische Abmessungen aufweisen.

8. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (22, 23) aus Hartmetall gebildet sind.

9. Sägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (24, 25) Stützflächen aufweisen, an denen sich die Schneidelemente entgegen (22, 23) der Schneidrichtung vollflächig abstützen.