DE3024850A1

DE3024850A1 - SEGMENTED CUTTING DISC

Info

Publication number: DE3024850A1
Application number: DE19803024850
Authority: DE
Inventors: Klemens 8261 Burgkirchen Mühlbauer; Dieter Dipl.-Chem. Dr. 8261 Marktl Regler
Original assignee: Heliotronic GmbH
Current assignee: Heliotronic GmbH
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1980-07-01
Publication date: 1982-01-28
Also published as: EP0043136B1; JPS5715675A; ES267746U; DE3161548D1; ES267746Y; ATE5464T1; JPS613631B2; EP0043136A1

Abstract

1. A circular segmented cutting disc with constant distance (5) between adjacent segments (1) over the depth of the segment having a core with relief bores (7) with slots which extend to the periphery of the core wherein each relief bore (7) with a slot extending to the periphery of the core is located within the limites of a segment (1).

Description

HELIOTRONIC *9_ München, den 2.6.1980HELIOTRONIC * 9_ Munich, June 2nd, 1980

• , ! ,T t- *4. LC-PAT/Dr.Ra/we Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft•,! , T t- * 4. LC-PAT / Dr.Ra / we Research and development company

für Solarzellen-Grundstoffe mbHfür Solarzellen-Grundstoffe mbH

Ht 8001Ht 8001

Segmented cutting disc

Die Erfindung betrifft kreisförmige, segmentierte Trennscheiben mit schlitzartig zur Kernaußenseite führenden Entspannungsbohrungen. The invention relates to circular, segmented cutting disks with stress-relieving bores leading to the outside of the core in the manner of a slot.

Zum maßhaltigen Trennen harter und spröder Materialien werden, zur Vermeidung von Kühlproblemen, zumindest für großflächige Maßschnitte nicht Vollkranzsägen, sondern segraentierte Trennscheiben eingesetzt. Derartige Trennscheiben werden beispielsweise auf dem Gebiet der Steinbearbeitung verwendet.For the dimensionally accurate separation of hard and brittle materials, to avoid cooling problems, at least for large-area Dimensional cuts not full rim saws, but segregated cutting discs used. Such cutting disks are used, for example, in the field of stone processing.

Es ist weiterhin bekannt, segmentierte Trennscheiben mit, vom Kernrand in das Kerninnere führenden Schlitzen, Bohrungen und dergleichen zu versehen, deren Funktion im wesentlichen darin besteht, die beim Auflöten der Segmente auf den Kern örtlich auftretenden Wärmebelastungen auszugleichen und Materialdeformatianen zu verhindern. Solche Entspannungsbohrungen sind bei den bekannten Segmenttrennscheiben jeweils zwischen zwei benachbarten Segmenten angebracht. Die beiden seitlichen, nicht gekrümmten Begrenzungen innerhalb eines Segments sind bei den bekannten Trennscheiben parallel (vgl. hierzu Abbildung 2).It is also known to have segmented cutting disks with slots, bores and holes leading from the edge of the core into the interior of the core to provide the like, the function of which is essentially that which occurs locally when the segments are soldered onto the core Compensate for heat loads and prevent material deformation. Such relief holes are at the known segment cutting discs each attached between two adjacent segments. The two lateral ones, not curved Limitations within a segment are parallel in the known cutting discs (see Figure 2).

Nachteiligerweise treten beim Sägevorgang mit üblichen segmentierten Trennscheiben beträchtliche Seitenschwingungen des Segmente auf, die die Maßhaltigkeit des Werkstückes beeinträchtigen. Es ist weiterhin hinlänglich das Problem bekannt, daß es beim Trennen spröder Materialien mit segmentierten Trennscheiben gewöhnlich zu Materialzerstörungen, wie Ausbrüchen, Mikrorissen, die im-ungünstigen Fall bis ins Innere des Werkstückes reichen, und dergleichen mehr, kommt.Disadvantageously, the usual segmented ones occur during the sawing process Cut-off wheels cause considerable lateral vibrations in the segments, which impair the dimensional accuracy of the workpiece. The problem is also well known that when cutting brittle materials with segmented cutting wheels, it is common to material destruction, such as breakouts, microcracks, which in the worst case extend into the interior of the workpiece, and the like, comes.

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Bei der Bearbeitung wertvoller Materialien, im besonderen jedoch auf dem Gebiet der Siliciumsolarzellen-Herstellung sind die oben beschriebenen Nachteile nicht mehr tragbar. Vielmehr müssen an die Leistungsfähigkeit der Trennscheiben in Bezug auf erzielbare Maßhaltigkeit des Schnitts und Vermeidung der oben beschriebenen Materialzerstörungen Forderungen gestellt werden, die von Trennscheiben bekannter Spezifikation nicht erfüllt werden.In the processing of valuable materials, but especially in the field of silicon solar cell production the disadvantages described above are no longer acceptable. Rather, it must be related to the performance of the cutting discs demands on the attainable dimensional accuracy of the cut and avoidance of the material destruction described above that of cutting discs of known specification are not to be met.

Aufgabe der Erfindung war es nun, Trennscheiben, zu entwickeln, die das maßhaltige Trennen harter und spröder Materialien, insbesondere· elementaren Siliciums, auch bei großflächigen Maßschnitten gestatten, ohne die oben beschriebenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.The object of the invention was now to develop cutting discs, which enable the dimensionally accurate separation of hard and brittle materials, in particular elementary silicon, even with large-scale made-to-measure cuts without having to accept the disadvantages described above.

Gelöst wird diese Aufgabe durch kreisförmige, segmentierte Trennscheiben mit schlitzartig zur Kernaußenseite führenden Entspannung sbohrungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daßThis task is solved by circular, segmented cutting disks with relaxation leading to the outside of the core like a slot sbohrungen, which are characterized in that

a) der Abstand benachbarter Segmente über die gesamte Segmenthöhe konstant ist unda) the distance between adjacent segments is constant over the entire segment height and

b) jede schlitzartig zur Kernaußenseite führende Entspannungsbohrung innerhalb eines Segments liegt. b) each expansion bore leading to the outside of the core in a slot-like manner lies within a segment.

Die Erfindung wird nun anhand der Abbildungen 1 bis 4 näher erläutert: The invention will now be explained in more detail with reference to Figures 1 to 4:

Abbildung 1 zeigt die erfindungsgemäße Form der Segmente, sowie ihre Anordnung auf dem Trennscheibenkern. Abbildung 2 zeigt zum Vergleich die Segmentform- und Anordnung von Standardmodellen: während sich bei Standardmodellen der Abstand benachbarter Segmente in Richtung Schneidbrust vergrößert, sind die erfindungsgemäßen Segmente so geformt, daß ihr Abstand über die gesamte Segmenthöhe konstant ist.Figure 1 shows the shape of the segments according to the invention, as well as their arrangement on the cutting wheel core. Figure 2 shows the segment shape and arrangement of standard models for comparison: while in standard models the distance between adjacent segments increases in the direction of the cutting face, those according to the invention are Segments shaped so that their spacing is constant over the entire segment height.

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In Abbildung 3 ist der Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trennscheibe dargestellt. Die Flanken der Segmente sind bevorzugt hinterschliffen. Technisch sinnvoll sind Hinterschleifwinkel von O bis 1 , bevorzugt sind 35 bis 48 min. Die Segmente ragen beidseitig über den Trennscheibenkern. In Figure 3, the cross section of a preferred embodiment of a cutting disc according to the invention is shown. the The flanks of the segments are preferably relief-ground. Relief grinding angles from 0 to 1 are technically sensible, and they are preferred 35 to 48 min. The segments protrude over the core of the cutting disc on both sides.

Abbildung 4 zeigt die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Trennscheibe im Ausschnitt. Die schlitzartig zur Kernaußenseite führenden Entspannungsbohrungen sind innerhalb der Segmente angebracht. Sie liegen in der Mitte des Segments j also auf halber Segmentlänge. Figure 4 shows the front view of a cutting disc according to the invention in the cutout. The expansion bores leading to the outside of the core in the manner of a slot are located inside the segments. They are in the middle of segment j, that is, at half the segment length.

Erfindungsgemäß können die Trennscheiben auch geringere Symmetrie aufweisen, als in Abbildung 4 dargestellt. Eine geringere Symmetrie kann durch die Anwendung folgender Maßnahmen, einzeln oder in Kombination, erreicht werden:According to the invention, the cutting disks can also have a lower symmetry as shown in Figure 4. A lower symmetry can be achieved individually by applying the following measures or in combination, can be achieved:

1. Die Trennscheiben können mit Segmenten verschiedener Länge ausgestattet werden.1. The cutting discs can be equipped with segments of different lengths will.

2. Die schlitzartig zur Kernaußenseite führenden Entspannungsbohrungen können von der Mitte versetzt angebracht werden. 2. The relieving bores leading to the outside of the core like a slot can be offset from the center.

In den Abbildungen 5 und 6 sind ausschnittsweise erfindungsgeraäße Trennscheiben von geringerer Symmetrie skizziert, die insbesondere darauf abgestimmt sind, die Geräuschentwicklung beim Trennvorgang zu mindern.In Figures 5 and 6 are partial according to the invention Cutting disks of lesser symmetry outlined, which are especially designed to reduce the noise generated during the cutting process to reduce.

Gemäß Abbildung 5 sind bei konstanter Segmentlänge die Entspannungsbohrungen zwar innerhalb eines Segments, jedoch in Bezug auf die Mitte des Segments, versetzt angeordnet. Der Spielraum für die Versetzung liegt innerhalb 1/20 bis l/2 der Segmentlänge.According to Figure 5, with a constant segment length, the relief bores are within a segment, but in relation to the Center of the segment, arranged offset. The margin for the offset is within 1/20 to l / 2 of the segment length.

Abbildung 6 zeigt eine erfindungsgemäße Trennscheibe mit alternierenden Segmentlängen. Das Längenverhältnis aufeinanderfolgender Segmente kann zwischen 1 : 1 und 1 : 4 variieren.Figure 6 shows a cutting disc according to the invention with alternating Segment lengths. The length ratio of successive segments can vary between 1: 1 and 1: 4.

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Die Segmentlängen betragen in der Regel zwischen 15 und 6O mm, die Segmenthöhe bis zu 10 ram, normalerweise jedoch bis zu 5 on*·The segment lengths are usually between 15 and 60 mm, the segment height up to 10 ram, but normally up to 5 on *

Der Abstand der Segmente liegt zwischen 0,5 und 5 mn, wobei mit 1/50 bis I/8OO, bevorzugt l/lOO bis 1/400 des Scheibendurchmessers die Realtion des Segmentabstandes zur Scheibengröße definiert werden kann.The distance between the segments is between 0.5 and 5 mn, with 1/50 to 1/800, preferably 1/100 to 1/400 of the disk diameter the realtion of the segment distance to the pane size can be defined.

Die Schlitzbreite der Entspannungsbohrungen beträgt zwischen 0,01 und 5 mm, bevorzugt etwa 0,5 mm.The slot width of the stress-relieving bores is between 0.01 and 5 mm, preferably about 0.5 mm.

Der Durchmesser der Entspannungsbohrungen kann bis zu 5 mm betragen, wobei die Untergrenze naturgemäß die Schlitzbreite darstellt.The diameter of the relief holes can be up to 5 mm, where the lower limit naturally represents the slot width.

Die Schlitztiefe beträgt, abhängig von der Scheibengröße, l/lO bis l/40, bevorzugt 1/15 bis 1/20 des Scheibendurchmessers.The depth of the slot is l / lO to, depending on the size of the pane 1/40, preferably 1/15 to 1/20 of the disk diameter.

Da die erfindungsgemäßen Trennscheiben insbesondere für die Erfordernisse großflächiger Maßschnitte abgestimmt sind, können erfindungsgemäße Trennscheiben beispielsweise einen Durchmesser von I8OO mm besitzen.Since the cutting disks according to the invention are particularly suitable for the requirements large-scale dimensional cuts are matched, can according to the invention Cutting disks, for example, have a diameter of 100 mm.

Der Kern wird aus Materialien geformt, die auch bereits bisher zur Herstellung von Trennscheiben verwendet wurden. Zum Trennen elementaren Siliciums wird Stahl mit einer Rockwell-Härte von 40 bis 45 bevorzugt.The core is formed from materials that have already been used to Manufacture of cutting discs were used. Steel with a Rockwell hardness of 40 to 45 preferred.

Für die Segmente wird ebenfalls übliches Material wie beispielsweise für solche Zwecke bekannte Bronzen eingesetzt.Usual material such as known bronzes are used for such purposes.

Die Abstimmung solcher Abmessungen (wie beispielsweise das Verhältnis von Scheibendurchmesser zu Scheibendicke usw.) ist dem Fachmann geläufig; sie erfolgt analog den Standardmodellen.The coordination of such dimensions (such as the ratio from pulley diameter to pulley thickness etc.) is familiar to the person skilled in the art; it is carried out in the same way as the standard models.

Die erfindungsgemäßen Trennscheiben bewähren sich insbesondere bei großflächigen Maßschnitten an harten und spröden Stoffen mit Eintauchtiefen über l40 mm. Selbstverständlich sind diese Trenn-The cutting disks according to the invention are particularly useful for large-scale custom cuts on hard and brittle materials with immersion depths over l40 mm. Of course, these separating

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scheiben jedoch auch für kleinere Maßschnitte geeignet, bei denen im Prinzip noch Vollganzscheiben eingesetzt werden können, gegenüber denen sich die erfindungsgemäßen Trennscheiben jedoch, infolge besserer Kühlung der Schneidbrust, durch höhere Standzeiten auszeichnen.discs, however, are also suitable for smaller cut-to-size cuts in which, in principle, solid whole discs can still be used however, due to better cooling of the cutting face, the cutting discs according to the invention have a longer service life distinguish.

Neben den erfindungsgemäßen Vorteilen der Vermeidung von Materialzerstörungen, konnten im Vergleich zu Standardsegmentsägen die Abrichtintervalle wesentlich verlängert werden: so wurden beim Trennen elementaren Siliciums durchschnittliche SchneidleistungenIn addition to the advantages according to the invention of avoiding material destruction, In comparison to standard segment saws, the dressing intervals could be extended significantly: for Separate elemental silicon average cutting capacities

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von 3»8 m gegenüber 1,3 m bei Standardraodellen erzielt. Darüberhinaus erfüllen die erfindungsgemäßen Trennscheiben aufgrund der deutlich verminderten Geräuschentwicklung beim Sägevorgang die aktuellen Erfordernisse des Arbeitsschutzes.of 3 »8 m compared to 1.3 m for standard models. Furthermore meet the cutting disks according to the invention due to the significantly reduced noise development during the sawing process current occupational health and safety requirements.

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Claims

1.! Circular, segmented cutting disc with slit-like for Stress-relieving holes leading to the outside of the core, thereby marked that

a) the distance between neighboring segments over the total amount Segment height is constant

b) each expansion bore leading to the outside of the core in the manner of a slot lies within a segment.

2. Cutting wheel according to claim 1, characterized in that the segment flanks are relief-ground are.

3. Cutting disc according to claims 1 and 2, characterized in that the cutting disc segments of different lengths.

4. Cutting disc according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the slot-like to the core side leading relief holes are offset from the center of the segment.

5 · Use of cutting disks according to claims 1, 2, 3 and 4 for separating elemental silicon.

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ORIGINAL INSPECTED