DE4424093A1 - Segmenttrennschleifscheibe, Stammblatt und Segment - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Segmenttrennschleifscheiben zum Trennen nichtmetallischer Werkstoffe, u. a. Naturstein, synthetische Baustoffe wie Beton, Stahlbeton, Ziegel und Asphalt, wobei an einem kreisförmigen Werkzeugträger, dem Stamm­ blatt, eine Vielzahl einzelner segmentartiger Schleifkörper peripher unlösbar be­ festigt ist.

Das kreisförmige Stammblatt der Segmenttrennschleifscheibe besteht aus oberflächengehärtetem, kernfestem Stahl mit einer zentralen Aufnahmebohrung zur Fixierung und Befestigung an einem motorischen Antrieb. Die segmentartigen Schleif­ körper sind an der geschlossenen oder durch radiale Öffnungen geteilten Außenkontur des Stammblattes unlösbar, etwa durch Löten oder Laserschweißen, befestigt.

Die gesinterten Schleifkörpersegmente sind radial außen durch einen diamanthaltigen Belag und radial innen durch eine vielfach diamantfreie Fußzone gebildet.

Segmenttrennschleifscheiben dieser Art sind vielfach bekannt und Gegenstand einer Industrienorm nach DIN 69 800.

Ein übereinstimmendes Merkmal dieser bekannten Segmenttrennschleifscheiben, Stammblätter und Segmente besteht darin, daß die radial innere Kontur der Segmente dem Krümmungsradius des Stammblattes kongruent angepaßt ist, so daß der seg­ mentartige Schleifbelag, wie auch die radial innere diamantfreie Fußzone, einen gekrümmten Querschnittsverlauf aufweisen.

Der Stand der Technik besitzt somit zunächst einmal den Mangel, daß für jeden Stammblattdurchmesser genau angepaßte innere Krümmungsradien der Segmente erforderlich sind. Die Vielzahl der allein deshalb notwendigen unterschiedlichen Seg­ mentabmessungen, die jeweils nur für einen Stammblattdurchmesser verwendbar sind, ist dabei ein ganz wesentlicher technologischer Kostennachteil.

Ferner ist bei den bisher bekannten Segmenttrennschleifscheiben dieser Art zur unlös­ baren Befestigung der Segmente am Stammblatt eine gebogene Verbundlinie not­ wendig. Infolge der relativ geringen Hauptzeit der Verbindungstechnologie pro Seg­ ment, etwa beim Laserschweißen, sowie der relativ großen Anzahl der Segmente pro Stammblatt, sind jedoch bereits sehr geringe Reduzierungen der Schweißnahtlänge von deutlicher Auswirkung auf die Gesamtkosten des Werkzeugs.

Der Einsatz einer ungekrümmten Verbundlinie ist deshalb im hier betroffenen Fall des Laserschweißens von Stammblatt und Segment allein kostenseitig beachtlich. Es kommt ganz wesentlich hinzu, daß an die gesinterten Segmente sowohl im radial äußeren Bereich des diamanthaltigen Schleifkörpers, wie auch im Bereich der radial inneren diamantfreien Fußzone des Segments, bei Segmenttrennschleifscheiben die­ ser Gattung hohe Anforderungen zu stellen sind, denen gekrümmte Konturen grund­ sätzlich entgegenwirken.

Das betrifft einerseits die erforderliche Homogenität der Querschnitte der Segmentbe­ reiche sowie die hohe Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität der Fußzone, wie auch insbesondere die technologische Trennlinie von Fußzone und Schleifkörper.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Standes der Technik besteht darin, daß die gekrümmte Kontur von Stammblatt und Segment keine exakt formschlüssige Lage­ fixierung des Segments zuläßt, wodurch die Montage der Segmente zum Schweißvor­ gang erschwert ist.

Bekannt sind auch Trennschleifscheiben anderer Gattung gemäß DE-PS 33 22 595 und PCT WO 91/0563 mit austauschbaren Schneidsegmenten und bevorzugt nicht­ metallischen, polygonen Trägerkörpern. Da bei diesen Trennschleifscheiben die be­ zeichneten Anforderungen, wie sie bei unlösbar mit einem gehärteten Trägerkörper ver­ schweißten Segmenten auftreten, gänzlich entfallen, ist auf sie nur vollständigkeits­ halber hingewiesen.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Segmenttrennschleifscheibe, Stammblatt und Segment, die durch eine neue Geometrie der Verbundlinie von Segment und Stammblatt eine höhere Qualität der Laserschweißung ermöglicht und bei unveränderter Segmentdicke, Segmentlänge, maximaler Belagdicke und unverändertem Außendurchmesser die völlige Austauschbarkeit mit herkömmlichen Segmenttrennschleifscheiben sowie den Einsatz der Segmente an Stammblättern unterschiedlicher Durchmesser ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verbundlinie der Fuß­ zone der Segmente und der Außenkontur des Stammblattes von einen dem Stamm­ blattdurchmesser entsprechenden Krümmungsradius der Außenkontur abweicht, be­ vorzugt derart, daß die überwiegend tangential zum Stammblatt verlaufende Verbund­ linie durch eine Gerade, oder durch mindestens zwei korrespondierende Geraden gleicher oder ungleicher Länge, die einen polygonen Innenwinkel einschließen, gebildet ist.

Ferner ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die die feste Verbundlinie halbierende Mittensenkrechte zum Rotationsmittelpunkt des Stammblattes mit den beiden Schen­ keln der Verbundlinie vorzugsweise aller Segmente jeweils einen Winkel von 90° bil­ det oder daß die korrespondierenden Geraden der festen Verbundlinie einen Innen­ winkel von < 180° einschließen, so daß die halbierende Mittensenkrechte mit der festen Verbundlinie jeweils einen Winkel von < 90° bildet.

Schließlich wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fußzone der Segmente einen homogenen, gleichförmigen Querschnittsverlauf dadurch aufweist, daß die techno­ logische Trennlinie der diamantfreien Fußzone vom diamanthaltigen Schleifbelag überwiegend parallel zur geraden oder polygonen Verbundlinie der Segmente und des Stammblattes verläuft.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung ist erreicht, daß für eine Vielzahl unterschied­ licher Stammblattdurchmesser gleiche radial innere Konturen der Segmente einsetz­ bar sind, wodurch das Segmentsortiment drastisch reduziert ist.

Gleichzeitig ist durch die ungekrümmte Verbundlinie von Stammblatt und Segment eine relativ beachtliche Verkürzung der Schweißzeit pro Segmenttrennschleifscheibe ermöglicht.

Ein weiterer und wesentlicher Vorteil tritt schließlich durch die Massereduzierung der diamantfreien Fußzone des Belags ein, indem das Belagsegment bei unverändert maximaler Stichhöhe entweder, wie beispielsweise dargestellt, außermittig verjüngt ausläuft oder, wie vorzugsweise mit exakt planparallelen Seiten dargestellt, eine bisher nicht erreichbare Homogenität der gesinterten Fußzone des Segments erziel­ bar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend im einzelnen und unter Hinzuziehung von Ausführungs­ beispielen gemäß Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Geometrie von Stammblatt und Segment mit einer Verbundlinie aus korrespondierenden Geraden

Fig. 2 die erfindungsgemäße Geometrie von Stammblatt und Segment mit einer geraden Verbundlinie und massereduzierter Fußzone

Fig. 3 die Geometrie von Stammblatt und Segment gemäß Stand der Technik nach DIN 69 800.

Die Segmenttrennschleifscheibe STS eines Außendurchmessers D besteht aus einem Stammblatt STB und einer Vielzahl von Schleifsegmenten S, die mit dem Stamm­ blatt unlösbar durch Laserschweißen verbunden ist. Die Bohrung H des kreisförmigen Stammblattes STB ist Rotationsmittelpunkt RM des motorischen Arbeitsantriebes. Das Stammblatt STB der Kerndicke E ist peripher in bevorzugt regelmäßiger Teilung durch Öffnungen, etwa radial nach außen sich erweiternde Schlitze der Schlitzbreite B und der Schlitztiefe A, vielfach auch mit Hinterlochung G, unterbrochen, wodurch einzelne Befestigungsstege BS für die Segmente S gebildet sind.

Die Segmente S der Segmentlänge L2 sind mit einem zur Kerndicke E des Stamm­ blattes STB beidseitigem Überstand SÜ in einer gemeinsamen geraden Verbundlinie VB, die bevorzugt durch mindestens zwei korrespondierende Geraden G1, G2 gebildet ist, durch Laserschweißen peripher am Stammblatt STB unlösbar befestigt. Gem. Fig. 1 der erfindungsgemäßen Lösung bilden die korrespondierenden Geraden G1, G2 an ihren Berührungspunkten einen Innenwinkel γ, wobei ein oder beide End­ punkte der korrespondierenden Geraden G1, G2 genau auf dem Stammblattdurchmes­ ser SD liegen. Die Außenkontur AK mit dem Stammblattdurchmesser STB besitzt deshalb ebenfalls keine Krümmung KR, sondern eine im Bereich der festen Verbund­ linie VB eine gerade, oder durch korrespondierende Geraden G1, G2, verlaufende Außenkontur AK.

Die giebelförmige Gestalt der diamantfreien Fußzone FZ ermöglicht bei dieser bevor­ zugten Ausführung der Erfindung nicht nur eine sichere formschlüssige Fixierung des Segments S am Stammblatt STB, sondern vor allem eine ebenfalls gerade technolo­ gische Trennlinie von diamantfreier Fußzone FZ und diamanthaltigem Schleifbelag.

Gem. einem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Zeichnung besitzt die Fußzone FZ des Segments S bei unverändert maximaler Stichhöhe X1 minus X einen beidseitig gleichmäßig verjüngt auslaufenden Querschnitt.

Die Kontur der Befestigungsstege BS des Stammblattes STB ist dabei den Segmen­ ten S angepaßt.

In Fig. 2 der Zeichnung ist gleichzeitig eine bevorzugte Geometrie der Verbundlinie VB dargestellt. Die Verbundlinie VB von Segment S und Stammblatt STB ist hier eine ungebrochene Tangente, so daß die Mittensenkrechte MS zur Tangente mit bei­ den Schenkeln der Verbundlinie VB einen Winkel von jeweils 90° einschließt. Eine naheliegende ähnliche Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbundlinie VB als eine von einer Tangente abweichende, geneigt verlaufende Gerade oder korre­ spondierende Geraden G1, G2 aus, die mit der Mittensenkrechte MS der Verbundlinie VB von 90° abweichende Winkel einschließen.

Die gerade oder gekrümmte Außenkontur der Segmente S begrenzen in jedem Fall den Außendurchmesser der Segmenttrennschleifscheibe STB.

Schließlich kann es zwecks Erzielung eines gradfreien Sitzes des Segments S am Stammblatt STB günstig sein, die Steglänge L1 des Stammblattes STB, analog der um einen Überstand SÜ größeren Schnittbreite T, kürzer auszuführen als die Segment­ länge L2, so daß das Segment S nicht nur zweiseitig, sondern allseitig am Stammblatt STB übersteht.

Bezugszeichenliste

Segmenttrennschleifscheibe STS
Stammblatt STB
Segment S
Befestigungssteg BS
Segmentlänge L2
Feste Verbundlinie VB
Mittensenkrechte MS
Rotationsmittelpunkt RM
Fußzone FZ
Segmentdicke X1
Belagdicke X
Schnittbreite T
Segmentüberstand SÜ
Steglänge L1
Bohrungsdurchmesser H
Kerndicke E
Außendurchmesser D
Hinterlochung C
Schlitzbreite B
Schlitztiefe A
Außenkontur des Stammblattes AK
Stammblattdurchmesser SD
Krümmung der Außenkontur des Stammblattes KR
Korrespondierende Gerade der Verbundlinie G1
Korrespondierende Gerade der Verbundlinie G2
Innenwinkel der korrespondierenden Geraden G1, G2 γ.

Claims (3)

1. Segmenttrennschleifscheibe, Stammblatt und Segment, wobei die gesinterten Segmente am geschlossenen oder durch Öffnungen in Befestigungsstege geteilten Umfang des Stammblattes mittels Laserschweiß­ en unlösbar befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbundlinie (VB) der Fußzone (FZ) der Segmente (S) und der Außenkontur (AK) des Stammblattes (STB) von einem dem Stammblattdurchmesser (STBD) entsprechenden Krümmungsradius (KR) der Außenkontur (AK) abweicht, bevor­ zugt derart, daß die überwiegend tangentiale Verbundlinie (VB) durch eine Gera­ de, oder durch mindestens zwei korrespondierende Geraden (G1, G2) gleicher oder ungleicher Länge, die einen polygonen Innenwinkel (γ) einschließen, gebil­ det ist.

2. Segmenttrennschleifscheibe, Stammblatt und Segment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die feste Verbundlinie (VL) halbierende Mittensenkrechte (MS) zum Rotationsmittelpunkt (RM) des Stammblattes (STB) mit den beiden Schenkeln der Verbundlinie (VL) vorzugsweise aller Segmente (S) jeweils einen Winkel von 90° bildet oder daß die korrespondierenden Geraden (G1, G2) der festen Verbundlinie (VL) einen Innenwinkel (γ) von < 180° einschließen, so daß die halbierende Mittensenkrechte (MS) mit der festen Verbundlinie (VL) jeweils einen Winkel von < 90° bildet.

3. Segmenttrennschleifscheibe, Stammblatt und Segment nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußzone (FZ) der Segmente (S) einen homogenen, gleichförmigen Querschnittsverlauf dadurch aufweist, daß die technologische Trennlinie der diamantfreien Fußzone (FZ) vom diamant­ haltigen Schleifbelag (SB) überwiegend parallel zur geraden oder polygonen Verbundlinie (VL) der Segmente (S) und des Stammblattes (STB) verläuft.