DE4244476A1 - Stammblatt aus faserverstärktem Kunststoff für Kreissägeblätter und/oder Trennschleifscheiben - Google Patents
Stammblatt aus faserverstärktem Kunststoff für Kreissägeblätter und/oder TrennschleifscheibenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stammblatt für
Kreissägeblätter und/oder Trennschleifscheiben, bestehend
aus einem kreisförmigen, zumindest teilweise aus einem mit
eingebetteten Fasern verstärkten Kunststoffmaterial beste
henden Scheibenkörper.
Bei zur Steinbearbeitung vorgesehenen Kreissägeblättern
bzw. Trennschleifscheiben, wobei am Außenumfang des Stamm
blattes periphere, zumeist diamantbestückte Schneidelemente
(Schneidsegmente) befestigt sind, werden für bestimmte An
wendungsfälle sehr große Stammblätter mit einem Blatt-
Durchmesser von bis zu 5,00 m benötigt. Damit nun bei der
art großen Blatt-Durchmessern das Gewicht des Stammblattes
nicht zu hoch wird, sind bereits Versuche unternommen wor
den, den Scheibenkörper anstatt aus Metall aus einem Kunst
stoffmaterial herzustellen.
So ist aus dem DE-U-88 11 470 (bzw. den diesem entsprechen
den Veröffentlichungen DE-A-38 30 810 und EP-A-0 356 923)
ein aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehendes Säge
blatt bekannt, wobei aber Faserstoffe in der Form von
gewebeartigen Matten eingebettet sind, und zwar speziell in
der Form von kreissektorförmigen Fasermatten, die rota
tionssymmetrisch angeordnet sind und sich an ihren radialen
Randabschnitten gegenseitig überlappen.
Aus der DE-C-27 40 891 ist eine Umfangsschleifscheibe be
kannt, die aus einem inneren Nabenteil und einem äußeren,
einen Schleifkranz aus Schleifkörpern tragenden Felgenteil
besteht, wobei Nabe und Felge über vorgespannte - und damit
die Funktion von "Speichen" ausübende - Drähte, Fasern oder
Fäden miteinander verbunden sind. Hierbei sind die "Spei
chen" in Kunststoff eingebettet. Zusätzlich zu den "Spei
chen" soll in den Kunststoff eine übliche, von Gewebematten
gebildete Faserarmierung eingebettet sein.
Die DE-A-20 45 814 beschreibt ein Sägeblatt aus Kunstharz,
welches radial verlaufende, mit 7,5 cm relativ breite Bän
der aus Bor-Epoxyd enthält. Jedes Band enthält seinerseits
in Bandlängsrichtung und daher parallel zueinander verlau
fende Fäden aus Bor. Die einzelnen Bänder verlaufen sich
kreuzend jeweils radial durch das Zentrum des Blattes. Die
Borfäden dienen hierbei aber in erster Linie zur Erzeugung
der Schneidwirkung, indem sie am Außenumfang des Blattes
enden und so als "Schneid- bzw. Schleifbelag" wirken.
Es hat sich nun in der Praxis gezeigt, daß die bisher be
kannten Kunststoff-Stammblätter sehr instabil bzw. labil
sind und sich im Betrieb bei laufbedingter Kräftebeauf
schlagung und durch Erwärmung aufgrund von Materialspannun
gen verwinden. Dies führt zu schlechten Laufeigenschaften
und auch zu einer schlechten Bearbeitungsqualität während
der Anwendung der Sägeblätter bzw. Trennschleifscheiben.
In ungünstigen Fällen können die auftretenden Verwindungen
sogar zur Zerstörung des Blattes und/oder zu Beschädigungen
des jeweiligen Werkstückes führen. Diese Probleme konnten
bislang noch nicht zufriedenstellend gelöst werden, so daß
sich Kunststoff-Stammblätter noch nicht für alle Anwen
dungsfälle durchsetzen konnten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun
de, die geschilderten Probleme zu beseitigen und ausgehend
von dem genannten Stand der Technik ein Stammblatt zu
schaffen, welches unter praktisch allen Betriebsbedingungen
optimale Laufeigenschaften und Bearbeitungsergebnisse ge
währleistet, und welches auch eine lange Lebensdauer
besitzt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fasern
in mehreren aufeinanderliegenden, stoffschlüssig verbunde
nen, ebenen, kreisförmigen und zum Scheibenkörper konzen
trischen Faser-Lagen angeordnet sind, wobei in einer ersten
Art von Faser-Lage die Fasern in einer - bezogen auf den
Scheibenkörper - zumindest annähernd radialen Richtung ge
radlinig ausgerichtet angeordnet sind, und in einer zweiten
Art von Faser-Lage die Fasern einen zumindest annähernd
kreisförmigen, zu dem Scheibenkörper im wesentlichen kon
zentrischen Verlauf besitzen, und wobei die beiden Arten
von Faser-Lagen mit einer in Abhängigkeit von der Größe des
Scheibenkörpers gewählten Verteilung (Reihenfolge der Auf
einanderschichtung) in dem Stammblatt angeordnet sind.
Hierbei bewirken die jeweils radial ausgerichteten Fasern
eine hohe Stabilität des Stammblattes in radialer Richtung,
und die im wesentlichen in Kreisform ausgerichteten Fasern
stabilisieren das Blatt in Umfangsrichtung, d. h. gegen Ver
biegungen um die Radialrichtung, wobei als besonderer Vor
teil hervorzuheben ist, daß die mechanischen Eigenschaften
über den Umfang des erfindungsgemäßen Stammblattes prak
tisch absolut konstant sind, denn im Gegensatz zum Stand
der Technik wird durch die erfindungsgemäße Faser-Orientie
rung und -verteilung praktisch eine "Isotropie" innerhalb
des Stammblattes erreicht.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn jede Faser-Lage eine
zentrische Öffnung besitzt, so daß sie somit kreisring
scheibenförmig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Faser-
Lagen des Stammblattes hinsichtlich ihres Innen-/Außen
durchmesserverhältnisses insbesondere unterschiedlich groß
sind. Die Verteilung dieser sich in ihren Durchmesserver
hältnissen unterscheidenden Faser-Lagen innerhalb des
Stammblattes erfolgt dabei erfindungsgemäß ebenfalls in
Anpassung an die Abmessungen (Durchmesser, Dicke) des
Stammblattes derart, daß hierdurch eine optimale "Stabili
tätsverteilung" innerhalb des erfindungsgemäßen Stamm
blattes erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß sind somit die Fasern zwar möglichst genau
in der jeweiligen Orientierung ausgerichtet, sind dabei
aber im wesentlichen zugspannungsfrei in dem Kunststoff
material des Stammblattes eingebettet. Die radialen Fasern
enden beidendig "blind", d. h. sie sind - abgesehen von
einem über ihre gesamte Länge vorhandenen Stoffschluß zu
dem Kunststoffmaterial - endseitig nicht besonders gehal
tert, d. h. nicht "angebunden". Die im wesentlichen kreis
förmig ausgerichteten Fasern können in den entsprechenden
Lagen mit Vorteil als Endlosmaterial in Spiralform verlegt
sein, so daß die Ausrichtung ganz geringfügig von der idea
len Kreisform abweicht, was jedoch keinen Nachteil verur
sacht.
Erfindungsgemäß sind in jeder Faser-Lage die Fasern derart
dicht an dicht nebeneinanderliegend angeordnet, daß eine
hohe Faserdichte erreicht wird. Der Volumenanteil des
Fasermaterials beträgt dabei etwa 60-70 Vol.-%.
Grundsätzlich könnte ein beliebiges Fasermaterial verwendet
werden, so beispielsweise auch Glasfasern. Es hat sich aber
als besonders vorteilhaft erwiesen, ein Kohlefasermaterial
einzusetzen, wobei im Vergleich zu hochfesten (HT) Kohlefa
sern die sogenannten "hochsteifen" (HM = hochmoduligen)
Kohlefasern am besten geeignet sind, da hiermit ein beson
ders günstiges Elastizitätsmodus erreicht werden kann. Die
elastischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Stammblat
tes sind hierdurch sogar besser als diejenigen eines Stamm
blattes aus Stahl.
Das erfindungsgemäße Stammblatt zeichnet sich durch opti
male Laufeigenschaften unter nahezu allen Betriebsbedingun
gen, durch ein niedriges Gewicht sowie durch eine lange
Standzeit (Haltbarkeit) aus.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung
sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei
bung enthalten.
Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung bei
spielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Stamm
blattes,
Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 vergrößerten, stark sche
matischen Querschnitt durch das erfindungsgemäße
Stammblatt in der kreisbogenförmig und konzen
trisch verlaufenden Schnittebene II-II gem. Fig. 1,
Fig. 3 einen ebenfalls stark schematischen Radialschnitt
längs der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4A bis 4D Beispiele für unterschiedliche Faser-Lagen mit
radialer Orientierung der Fasern,
Fig. 5 ein Beispiel einer Faser-Lage mit im wesentlichen
kreisförmig verlaufenden Fasern,
Fig. 6 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte, detailliertere
Darstellung eines in Fig. 1 mit VI bezeichneten
Bereichs des äußeren Umfangs des erfindungsgemä
ßen Stammblattes,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VII in
Fig. 6,
Fig. 8 eine Ansicht auf den Außenumfang des Stammblattes
in Richtung der Blattebene in Pfeilrichtung VIII
gemäß Fig. 7,
Fig. 9 einen Radialschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 7
und
Fig. 10 einen Radialschnitt längs der Linie X-X in Fig. 7.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Tei
le stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
daher in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben. So
mit gilt jede eventuell nur einmal vorkommende Beschreibung
eines Teils analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfi
guren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugs
zeichen ebenfalls zu erkennen ist.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Stammblatt 1 verein
facht, d. h. ohne umfängliche Schneidelemente, dargestellt.
Das Stammblatt 1 besteht aus einem kreisförmigen Scheiben
körper 2, der seinerseits zumindest teilweise, dabei aber
hauptsächlich, aus einem mit eingebetteten Fasern 4 ver
stärkten Kunststoffmaterial 6 besteht; siehe hierzu Fig. 2
und 3. Der Scheibenkörper 2 besitzt vorzugsweise eine zen
trische Montageöffnung 8. Am Außenumfang 10 des Scheiben
körpers 2 sind über eine - im folgenden noch anhand der
Fig. 6 bis 10 näher zu erläuternde - Halterungseinrichtung
12 Schneidelemente 14 befestigbar.
Wie sich nun aus Fig. 2 und 3 ergibt, sind die Fasern 4 er
findungsgemäß in einer Vielzahl von aufeinanderliegenden,
stoffschlüssig verbundenen, ebenen, kreisscheibenförmigen
und zu dem Scheibenkörper 2 konzentrischen Faser-Lagen 16,
18 angeordnet. Hierbei sind grundsätzlich zwei verschiede
ne Arten von Faser-Lagen vorgesehen, und zwar sind in einer
- in den Fig. 4A bis 4D beispielhaft veranschaulichten -
ersten Art von Faser-Lage 16 die Fasern 4 in einer - bezo
gen auf den Scheibenkörper 2 - zumindest annähernd radialen
Richtung geradlinig ausgerichtet und in einer über den Um
fang gleichmäßigen Verteilung sowie hierbei vorzugsweise
möglichst dicht zusammenliegend angeordnet. In einer zwei
ten Art von Faser-Lage 18 - siehe hierzu Fig. 5 - besitzen
die Fasern 4 einen zumindest annähernd kreisförmigen, zu
dem Scheibenkörper 2 im wesentlichen konzentrischen Ver
lauf, wobei sie auch hier vorzugsweise so dicht wie möglich
zusammenliegen und in radialer Richtung gleichmäßig ver
teilt sind (gleichmäßiger, als es vielleicht in Fig. 5 den
Anschein hat). Hierbei sind nun erfindungsgemäß diese bei
den Arten von Faser-Lagen 16, 18 in Anpassung an die Maße
(Durchmesser und Dicke) des Scheibenkörpers 2, d. h. in An
passung an die bei diesen Maßen erforderliche "Stabilisie
rungsverteilung", jeweils mit einer bestimmten, für die
Dicke erforderlichen Anzahl und dabei mit einer bestimmten
Verteilung (Reihenfolge der Aufeinanderschichtung; "Kombi
nation" der beiden Lagen-Arten 16, 18) in dem Scheibenkör
per 2 angeordnet. In den Fig. 2 und 3 sind aus Deutlich
keitsgründen nur wenige Faser-Lagen 16, 18 angedeutet; in
Wirklichkeit setzt sich der Scheibenkörper 2 aus sehr viel
mehr (einer Vielzahl von) Lagen 16, 18 zusammen, wobei vor
zugsweise die Lagen 16 mit den radial ausgerichteten Fasern
4 quantitativ überwiegen.
Wie sich nun weiterhin aus den Fig. 4A bis 4D sowie 5 er
gibt, besitzt jede Faser-Lage 16, 18 eine zentrische Öff
nung 20 und ist somit kreisringscheibenförmig ausgebildet.
Hierbei ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, die einzelnen
Faser-Lagen 16, 18 hinsichtlich ihrer Innen- und/oder
Außendurchmesser, d. h. hinsichtlich ihrer Durchmesserver
hältnisse (Innendurchmesser zu Außendurchmesser), von Lage
zu Lage unterschiedlich auszubilden. Dies ist in Fig. 4A
bis 4D gut zu erkennen. Der Scheibenkörper 2 wird aus die
sen - sich durch die Art der Faser-Orientierung und/oder
durch die Durchmesserverhältnisse unterscheidenden - Faser
lagen 16, 18 gebildet, wobei diese Lagen in einer bestimm
ten, für die jeweiligen Abmessungen des Scheibenkörpers 2
hinsichtlich der Stabilisierung optimierten Verteilung auf
einander geschichtet und mit Kunstharzmaterial einheitlich
verbunden (eingebettet) werden.
Für die Herstellung des Scheibenkörpers 2 ist es besonders
vorteilhaft, wenn die einzelnen Faser-Lagen 16, 18 jeweils
als Folien 22 (Fig. 4A bis D und 5) vorgefertigt werden,
wozu die Fasern 4 zunächst auf einer Trägerschicht (in der
Zeichnung nicht erkennbar) ausgerichtet und vorfixiert so
wie nachfolgend mit einem Kunstharz verklebt werden. Nach
dem Aushärten des Kunstharzes entstehen einzelne Folien 22,
die sich bei der weiteren Herstellung des Scheibenkörpers
2 zum Aufeinanderschichten gut handhaben lassen.
In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die einzelnen
Faser-Lagen 16, 18 auch am fertigen Scheibenkörper 2, d. h.
an einem Schnitt durch diesen Scheibenkörper 2, gut zu er
kennen sind, da ja insbesondere jeweils zwischen den Lagen
eine der Trägerschichten angeordnet ist. Hierbei kann es
sich bevorzugt um Trägernetze handeln, da diese die stoff
schlüssige Verbindung zwischen den Lagen begünstigen, da
sie ohne weiteres von dem Kunststoffmaterial durchdrungen
werden können.
In einer in den Fig. 2 und 3 veranschaulichten, besonders
vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stamm
blattes 1 besteht der Scheibenkörper 2 aus drei parallelen
Schichten, und zwar aus zwei äußeren, aus den Faser-Lagen
16, 18 gebildeten Außenschichten 24 und 26 sowie einer
zwischen diesen angeordneten Mittenschicht 28. Die Mitten
schicht 28 könnte ebenfalls - etwa analog zu den Außen
schichten 24, 26 - aus Faser-Lagen gebildet sein, jedoch
besteht die Mittenschicht 28 im bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung aus einzelnen, insbesondere aus faser
verstärktem Kunststoff vorgefertigten Füllstücken und/oder
aus einem sonstigen Füllmaterial, insbesondere mit Faser
vlies verstärktem Kunststoff. Dieses Faservlies besteht
dann bevorzugt aus HF-Kohlefasern. Im Falle der vorge
fertigten Füllstücke sind diese vorzugsweise mit HM-Kohle
fasern verstärkt, wobei diese Fasern dann insbesondere
gleichgerichtet innerhalb der Füllstücke verlaufen; es
handelt sich um sogenannte "unidirektionale Gelege".
Bei dem bevorzugten, dreischichtigen Aufbau des Scheiben
körpers 2 sind die beiden Außenschichten 24, 26 bezüglich
der Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Faser-Lagen
16, 18 - bezogen auf die Mittenebene 30 des Scheibenkörpers
2 - insbesondere spiegelsymmetrisch aufgebaut. Auch dieses
Merkmal wurde in den Fig. 2 und 3 zu verdeutlichen ver
sucht.
Wie sich weiterhin aus Fig. 2 und 3 ergibt, weist der Schei
benkörper 2 vorzugsweise auf seinen beiden gegenüberliegen
den Oberflächen jeweils eine Verschleißschutz-Beschichtung
32 auf, die insbesondere jeweils von einem Polyester-Gewebe
gebildet sind. Durch diese oberflächigen Verschleißschutz-
Beschichtungen 32 werden die - grundsätzlich etwas rei
bungs- bzw. abriebempfindlichen - Fasern 4 vor Verschleiß
geschützt. Für diese Beschichtungen 32 wird vorzugsweise
ein Material verwendet, wie es unter dem Warenzeichen
"Diolen" bekannt ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der
Scheibenkörper 2 im Bereich seiner Mittenebene 30 Kanäle 34
für ein Kühlmedium auf, wobei diese Kanäle 34 vom inneren
Flächenbereich des Scheibenkörpers 2 bis zu seinem Außen
umfang 10 durch die Mittenschicht 28 verlaufen. In seinem
inneren Flächenbereich besitzt der Scheibenkörper 2 Ein
strömöffnungen 36 (siehe Fig. 1 und 3), die sich jeweils in
axialer Richtung durch die eine Außenschicht 24 bis in
die Mittenschicht 28 erstrecken und dort jeweils in einen
der Kanäle 34 übergehen. Die Kanäle 34 verlaufen insbeson
dere radial und münden am Außenumfang 10 des Scheibenkör
pers 2 frei nach außen. Das erfindungsgemäße Stammblatt 1
wird mit der zentrischen Montageöffnung 8 auf einem geeig
neten, nicht dargestellten Spannflansch montiert, wobei
dieser Spannflansch dann auch zur Zuführung eines Kühl
mediums dient, welches in die Einströmöffnungen 36 und da
mit in die Kanäle 34 eingeleitet wird.
Es soll nun anhand der Fig. 6 bis 10 die oben bereits er
wähnte Halterungseinrichtung 12 zur insbesondere lösbaren
(auswechselbaren) Halterung der Schneidelemente 14 erläu
tert werden.
Im äußeren Umfangsbereich des Scheibenkörpers 2 ist auf
jeder seiner beiden Seiten ein ein- oder mehrteiliger
Haltering 40 befestigt. Diese beiden Halteringe 40 liegen
in parallelen Ebenen, und der Außenumfang des Scheibenkör
pers 2 ist bereichsweise zwischen diesen Halteringen 40 an
geordnet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder
Haltering 40 derart in einer Ringausnehmung des Scheiben
körpers 2 versenkt angeordnet (siehe hierzu insbesondere
Fig. 9 und 10), daß die Außenflächen des Scheibenkörpers 2
und der Halteringe 40 jeweils in einer durchgehenden Ebene
liegen. Die Befestigung der Halteringe 40 an dem Scheiben
körper 2 erfolgt vorzugsweise durch Vernieten, wobei sich
gemäß Fig. 9 Niete 42 durch fluchtende Bohrungen der Halte
ringe 40 und des Scheibenkörpers 2 erstrecken. Die Niete
42 sind bevorzugt als Senkkopfniete gebildet und bestehen
insbesondere aus Kupfer. Die Halteringe 40 bestehen dem
gegenüber bevorzugt aus Stahl. Die Halteringe 40 überragen
den Außenumfang 10 des Scheibenkörpers 2 in radialer Rich
tung nach außen zumindest geringfügig. Am Außenumfang der
Halteringe 40 sind nun erfindungsgemäß Segmenthalterlemente
44 befestigt, und zwar in einer über den Umfang gleichmäßig
verteilten und jeweils voneinander beabstandeten Anordnung;
siehe insbesondere Fig. 6 und 7. Vorzugsweise sind die Seg
menthalterelemente 44 an die Halteringe 40 angeschweißt.
Jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Segmenthalterele
menten 44 sind nun erfindungsgemäß die Schneidelemente 14
jeweils über eine einen Formschluß bewirkende Klemmverbin
dung befestigbar. Hierzu besteht jedes Schneidelement 14
aus einem Fuß 46 und einem an diesem befestigten, insbeson
dere angelöteten sowie vorzugsweise diamantbestückten
Schneidbelag 48. Die Segmenthalterelemente 44 und die Füße
46 der Schneidelemente 14 stehen erfindungsgemäß jeweils
über insbesondere prismenförmige Führungsflächen 50, 52 in
Eingriff. Im dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Führungsflächen 50 der Segmenthalterelemente 44
jeweils als Prismennut mit im wesentlichen dreieckförmigem
Nutquerschnitt ausgebildet, während die Führungsflächen 52
an den Füßen 46 der Schneidelemente 14 als entsprechende
Prismenansätze mit einem passenden dreieckförmigen Quer
schnitt ausgebildet sind. Dies kann jedoch ohne weiteres
auch umgekehrt vorgesehen sein. Hierbei ist nun erfindungs
gemäß vorgesehen, daß die Führungsflächen 50 jedes Segment
halterelementes 44 in radialer Richtung derart in einem
spitzen Winkel α von vorzugsweise etwa 3° zum entsprechen
den Radius schräg verlaufen, daß sich jedes Segmenthalter
element 44 ausgehend vom Außenumfang der Halteringe 40
radial nach außen - in Umfangsrichtung gesehen - überpro
portional verbreitert, was bedeutet, daß diese Verbreite
rung über das "radialproportionale" Maß hinausgeht. Dabei
ist der Fuß 46 jedes Schneidelementes 14 in seinem radial
inneren, den Halteringen 40 zugekehrten Bereich in Umfangs
richtung derart aufspreizbar ausgebildet, daß nach einem
Einsetzen in radialer Richtung von außen nach innen zwi
schen jeweils zwei Segmenthalterelemente 44 die Führungs
flächen 52 des Fußes 46 zur bündigen Anlage an den Füh
rungsflächen 50 der Segmenthalterelemente 44 gebracht
werden können. Aufgrund der beschriebenen Winkelstellung
der Führungsflächen 50, 52 wird somit ein Formschluß zur
sicheren Halterung der Schneidelemente 14 bewirkt. Um die
Aufspreizbarkeit der Füße 46 zu gewährleisten, besitzen
diese jeweils einen radialen Schlitz 54, der sich in
radialer Richtung von innen nach außen in den Fuß 46 er
streckt. Jeder Schlitz besitzt eine vorzugsweise kreis
förmige Erweiterung, in die ein Spreizelement, insbesondere
eine Spannhülse 56, senkrecht zur Scheibenebene einschieb
bar ist. Hierdurch erfolgt das Aufspreizen der Füße 46;
siehe den Doppelpfeil 58 in Fig. 8. Erfindungsgemäß ist
somit eine lösbare bzw. auswechselbare Halterung der
Schneidelemente 14 vorgesehen, die somit in Richtung des in
Fig. 7 eingezeichneten Doppelpfeils 60 montiert bzw. demon
tiert werden können.
Wie sich insbesondere aus Fig. 9 und 10 ergibt, überragen
die Halteringe 40 den Außenumfang 10 des Scheibenkörpers 2
radial nach außen. Ferner sind auch die inneren Flächen
bereiche der Segmenthalterelemente 44 und der Füße 46 der
Schneidelemente 14 jeweils in radialer Richtung vom Außen
umfang 10 des Scheibenkörpers 2 beabstandet. Hierdurch
wird erfindungsgemäß zwischen den Halteringen 40 einerseits
sowie zwischen dem Außenumfang 10 des Scheibenkörpers 2 und
den Segmenthalter- und Schneidelementen andererseits ein in
Umfangsrichtung verlaufender Kanal 62 gebildet. In diesen
umfänglichen Kanal 62 münden einerseits die oben bereits
erläuterten Kanäle 34 des Scheibenkörpers 2, und anderer
seits führen ausgehend von diesem umfänglichen Kanal 62
Durchgangsöffnungen 64 der Segmenthalterelemente 44 zu de
ren Außenumfangsflächen 66. Das über die Kanäle 34 des
Scheibenkörpers 2 zugeführte Kühlmedium kann somit am
Außenumfang, d. h. im Bereich der Segmenthalterelemente 44,
austreten.
In Fig. 9 und 10 ist schließlich noch zu erkennen, daß
jedes Segmenthalterelement 44 und vorzugsweise auch jedes
Schneidelement 14 bzw. dessen Fuß 46 mit einem Fußansatz 68
etwa formschlüssig zwischen die beiden Halteringe 40 ein
greift und dabei mit sich an den Fußansatz 68 anschließen
den Schultern auf dem Außenumfang der Halteringe 50 auf
liegt.
Abschließend soll nun noch kurz das Verfahren zum Herstel
len des erfindungsgemäßen Stammblattes 1 erläutert werden.
Zunächst werden die Faser-Lagen 16, 18 bzw. die Folien 22
mit der jeweils gewünschten Faser-Ausrichtung und mit be
stimmten Innen-/Außendurchmesserverhältnissen vorgefertigt.
Hierzu werden die Fasern 4 vorzugsweise als fadenartiges
Endlosmaterial insbesondere auf eine Trägerschicht verlegt.
Im Falle der Faser-Lage 16 werden die Fasern 4 zum Ausrich
ten in radialer Richtung zweckmäßigerweise derart um eine
Vielzahl von Fixierelementen gewickelt, daß sie im Bereich
der zu bildenden Faser-Lage 16 jeweils geradlinig in radia
ler Richtung über eine Ebene verlaufen. Im Falle der Faser-
Lagen 18 wird das Fasermaterial vorzugsweise unter Verwen
dung eines Verlegezirkels spiralförmig verlegt, wobei aber
durch eine dichte Verlegung annähernd ein kreisförmiger
Verlauf erreicht werden kann. Die so verlegten Fasern 4
werden mit einem Kunststoff-Bindemittel, insbesondere einem
Kunstharz, verklebt, indem sie mit diesem Kunstharz bestri
chen werden. Nach dem Aushärten dieses Kunststoffes ent
steht eine flächenmäßig durchgehende Folie 22, die in der
gewünschten Größe "freigeschnitten" wird; im Falle der
radialen Fasern 4 werden diese im Innen- und Außenumfangs
bereich der kreisringscheibenförmigen Folie 22 abgetrennt.
Die Fasern 4 liegen daher im wesentlichen zugspannungsfrei,
aber exakt in der jeweiligen Orientierung ausgerichtet in
der Folie 22 bzw. in der jeweiligen Faser-Lage 16, 18. Die
Trägerschicht, insbesondere ein relativ grobmaschiges Trä
gernetz, bleibt vorzugsweise Bestandteil der Folie 22. Das
Trägernetz ist vorzugsweise ursprünglich auf einem insbe
sondere aus Papier bestehenden Trägermaterial angeordnet;
dieses Trägermaterial wird aber dann vorzugsweise von der
Folie 22 entfernt, so daß dann nur das Trägernetz Bestand
teil der Folie 22 bleibt.
Mit den so vorgefertigten Faser-Folien 22 wird dann der
Scheibenkörper 2 gebildet, in dem eine Vielzahl von insbe
sondere unterschiedlichen Folien 22 aufeinandergeschichtet
und materialeinheitlich mit Kunststoff, inbesondere mit dem
gleichen Kunstharz, der auch zur Bildung der Folien 22 ver
wendet wurde, verbunden werden. Die Verteilung der Folien
22 erfolgt dabei erfindungsgemäß in Anpassung an die Maße
des herzustellenden Scheibenkörpers derart, das eine für
die jeweiligen Maße optimale Stabilisierungsverteilung im
Scheibenkörper 2 erreicht wird. Bei dem bevorzugten, drei
schichtigen Aufbau des Scheibenkörpers 2 wird zuerst eine
der Außenschichten 24, 26 durch Aufeinanderschichten ent
sprechender Faser-Lagen 16, 18 gebildet. Anschließend wird
die Mittenschicht 28 gebildet, indem z. B. entsprechende
Füllelemente bzw. Füllmaterialien aufgelegt werden. Dabei
werden vorzugsweise auch die Kanäle 34 hergestellt, wozu
entsprechende Hohlräume freigelassen werden können, oder es
wird ein später beispielsweise durch Ausschmelzen entfern
bares Material eingelegt. Es wird dann abschließend die
andere Außenschicht aufgelegt, wozu Faser-Lagen 16, 18
spiegelsymmetrisch zur ersten Außenschicht, d. h. in umge
kehrter Reihenfolge, verlegt werden.
Während dieses Verlegens der Faser-Lagen 16, 18 können auch
unmittelbar die Vertiefungen für die Halteringe 40 der Hal
terungseinrichtung 12 gebildet (eingeformt) werden. Älter
nativ können aber diese Haltering-Vertiefungen auch nach
träglich durch eine mechanische Bearbeitung gebildet
werden.
Alle einzelnen Lagen und Schichten werden materialeinheit
lich mit Kunstharz verbunden. Der fertig verlegte Schei
benkörper 2 wird dann vorzugsweise während des Aushärtens
gepreßt und getempert.
Abschließend wird die Halterungseinrichtung 12 für die
Schneidelemente 14 montiert, wozu wohl keine näheren Erläu
terungen mehr erforderlich sein dürften.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschrie
bene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch
alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung auch noch nicht auf die im An
spruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern
kann auch durch jede beliebige andere Kombination von be
stimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerk
malen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich
praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen
bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung
offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern
sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungs
versuch für eine Erfindung zu verstehen.
Claims (15)
1. Stammblatt (1) für Kreissägeblätter und/oder Trenn
schleifscheiben, bestehend aus einem kreisförmigen,
zumindest teilweise aus einem mit eingebetteten Fasern
(4) verstärkten Kunststoffmaterial (6) bestehenden
Scheibenkörper (2),
dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern (4) in mehreren übereinanderliegenden, stoff
schlüssig verbundenen, ebenen, kreisscheibenförmigen
und zum Scheibenkörper (2) konzentrischen Faser-Lagen
(16, 18) angeordnet sind, wobei in einer ersten Art
von Faser-Lage (16) die Fasern (4) in einer - bezogen
auf den Scheibenkörper (2) - zumindest annähernd radi
alen Richtung geradlinig ausgerichtet und in einer
über den Umfang gleichmäßigen Verteilung angeordnet
sind, und in einer zweiten Art von Faser-Lage (18) die
Fasern (4) einen zumindest annähernd kreisförmigen, zu
dem Scheibenkörper (2) im wesentlichen konzentrischen
Verlauf besitzen, und wobei die beiden Arten von Faser-
Lagen (16, 18) mit einer in Abhängigkeit von der Größe
des Scheibenkörpers (2) gewählten Verteilung in dem
Scheibenkörper (2) angeordnet sind.
2. Stammblatt nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Faser-Lagen (16, 18) jeweils kreisringscheibenförmig
mit bestimmten, insbesondere von Lage zu Lage jeweils
verschiedenen Innen- /Außendurchmesserverhältnissen
ausgebildet sind, wobei die sich durch ihre Durch
messerverhältnisse unterscheidenden Faser-Lagen (16,
18) in einer in Abhängigkeit von der Größe des Schei
benkörpers (2) bestimmten Lagenverteilung in dem
Scheibenkörper (2) angeordnet sind.
3. Stammblatt nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern (4) in jeder Faser-Lage (16, 18) dicht an dicht
und in einer in der Lagenebene gleichmäßigen Vertei
lung angeordnet sind.
4. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jede
Faser-Lage (16,18) von einer vorgefertigten Folie (22)
gebildet ist, wobei die Fasern (4) in dieser Folie
(22) in Kunststoffmaterial (6) eingebettet angeordnet
sind, und wobei eine Vielzahl dieser Folien (22) in
bestimmter Kombination aufeinanderliegend stoffschlüs
sig miteinander verbunden sind.
5. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Fasern (4) in jeder Faser-Lage (16, 18) auf einer
Trägerschicht, insbesondere einem Trägernetz, liegend
angeordnet sind.
6. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheibenkörper (2) aus drei parallelen Schichten (24, 26, 28)
besteht, und zwar aus zwei äußeren, jeweils
aus den Faser-Lagen (16, 18) gebildeten Außenschichten
(24, 26) und einer dazwischenliegenden Mittenschicht
(28).
7. Stammblatt nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittenschicht (28) aus einzelnen, insbesondere aus fa
serverstärktem Kunststoff vorgefertigten Füllstücken
und/oder aus sonstigem Füllmaterial, insbesondere mit
Faservlies verstärktem Kunststoff, besteht.
8. Stammblatt nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Außenschichten (24, 26) bezüglich der Ausge
staltung und Anordnung der einzelnen Faser-Lagen (16, 18) -
bezogen auf die Mittenebene (30) des Scheiben
körpers (2) - spiegelsymmetrisch aufgebaut sind.
9. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheibenkörper (2) im Bereich seiner Mittenebene (30)
Kanäle (34) für ein Kühlmedium aufweist wobei die
Kanäle (34) vom inneren Bereich des Scheibenkörpers
(2) bis zum Außenumfang (10) und insbesondere durch
die Mittenschicht (28) verlaufen.
10. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheibenkörper (2) auf seinen beiden Oberflächen je
weils eine Verschleißschutz-Beschichtung (32) auf
weist, die vorzugsweise von Polyesterfaser-Gewebe
gebildet sind.
11. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprache 1
bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheibenkörper (2) in seinem äußeren Umfangsbereich
eine Halterungseinrichtung (12) zur insbesondere lös
baren Halterung von vorzugsweise diamantbestückten
Schneidelementen (14) aufweist.
12. Stammblatt nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß im
äußeren Umfangsbereich des Scheibenkörpers (2) auf
jeder seiner Seiten einer von zwei ein- oder mehr
teiligen Halteringen (40) befestigt, insbesondere ver
nietet, ist, wobei am Außenumfang dieser Halteringe
(40) über den Umfang gleichmäßig verteilte und jeweils
voneinander beabstandete Segmenthalterelemente (44)
befestigt, vorzugsweise angeschweißt, sind, und wobei
jeweils zwischen den Segmenthalterelementen (44) die
Schneidelemente (14) jeweils über eine einen Form
schluß bewirkende Klemmverbindung befestigbar sind.
13. Stammblatt nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Segmenthalterelemente (44) und die Schneidelemente
(14) jeweils über insbesondere prismenförmige Füh
rungsflächen (50, 52) in Eingriff stehen, wobei die
Führungsflächen (50) jedes Segmenthalterelementes (44)
in radialer Richtung derart in einem spitzen Winkel
(α) von vorzugsweise etwa 3° zum entsprechenden Radius
schräg verlaufen, daß sich jedes Segmenthalterelement
(44) ausgehend vom Außenumfang der Halteringe (40)
radial nach außen in Umfangsrichtung überproportional
verbreitert, und wobei jedes Schneidelement (14) in
seinem inneren, den Halteringen (40) zugekehrten
Bereich in Umfangsrichtung aufspreizbar ist.
14. Stammblatt nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halteringe (40) den Außenumfang (10) des Scheibenkör
pers (2) derart radial nach außen überragen, daß in
diesem Bereich zwischen den Halteringen (40) einer
seits und zwischen dem Außenumfang (10) des Scheiben
körpers (2) und den Segmenthalter- und Schneidelemen
ten (44, 14) andererseits ein in Umfangsrichtung ver
laufender Kanal (62) gebildet ist, in den einerseits
die Kanäle (34) des Scheibenkörpers (2) münden, und
von dem andererseits Durchgangsöffnungen (64) der
Segmenthalterelemente (44) zu deren Außenumfangs
flächen (66) führen.
15. Stammblatt nach einem oder mehreren der Ansprüche 12
bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Segmenthalterelement (44) und/oder jedes
Schneidelement (14) mit einem Fußansatz (68) form
schlüssig zwischen die beiden Halteringe (40) ein
greift.
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