EP0287847B1 - Schneidwerkzeug - Google Patents

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EP0287847B1
EP0287847B1 EP88104896A EP88104896A EP0287847B1 EP 0287847 B1 EP0287847 B1 EP 0287847B1 EP 88104896 A EP88104896 A EP 88104896A EP 88104896 A EP88104896 A EP 88104896A EP 0287847 B1 EP0287847 B1 EP 0287847B1
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cutting
channels
cutting tool
another
tool according
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Rudolf Büttner
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B24D5/123—Cut-off wheels having different cutting segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12—Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/121—Circular saw blades

Definitions

  • the present invention relates to a cutting tool according to the preamble of claim 1.
  • a saw blade is known from FR-A-1 232 580, the end faces of which, in a known manner, have continuously arranged cutting surfaces equipped with diamonds.
  • this cutting surface has grooves on its side flanks which run over the height of the cutting segment, the grooves also opening into mud pockets formed in the saw blade in the edge region.
  • these lateral grooves are not suitable for picking up and removing the cutting sludge accumulating on the peripheral surfaces. These grooves only have a positive effect on the free cutting behavior of the saw blade as a whole.
  • FR-A-1 104 491 and FR-A-894 614 both relate to grinding wheels with which only surface processing is carried out. These grinding wheels show channels in the processing area that are used to discharge the cutting sludge.
  • FR-A-1 104 941 shows a grinding wheel which is provided with circumferential grooves on the peripheral surface. A however, such a grinding wheel is not suitable for making saw cuts. Rather, it must be moved parallel to its axis of rotation in order to achieve a uniform grinding result.
  • Cutting tools according to the preamble of claim 1 usually have metallic master blades, the diameter of which is up to 4 m. Cutting segments are attached to the circumference of the base sheet, which have industrial diamonds in a holding mass. The width of these diamond segments determines the cutting width.
  • Master blades which are offset with the cutting segments designed according to the invention, have the essential advantage that the cutting mud is not only collected immediately after the emergence via the meandering, zigzag or undulating channels, but is also discharged directly into the notches or the channels, that end in the notches. If a plurality of cutting segments are arranged offset between two notches, the channels leading to the notches are formed by the space between the cutting segments.
  • the cutting segments have at least one channel extending over their height, which promotes the discharge of the machined material.
  • the course of the channel or channels can be substantially wavy, zigzag or meandering in the circumferential direction, but it is also provided that the or each channel is designed as a deep groove which runs obliquely or curved.
  • Several grooves can be arranged in parallel or at the same distance; Groups of such grooves can cross, especially at an acute angle. According to the invention, good transport routes are thus created for the outflow of the chipped material, while at the same time achieving a higher cutting performance.
  • the special design of the cutting segments also has the effect that a reduced amount on the side surfaces of the cutting segments Friction occurs, so that less frictional heat is generated and the cut produced has smoother contours than can be achieved with conventional, strongly rubbing cutting segments.
  • the channels provided according to the invention additionally improve the cooling of the cutting segments, which results in longer tool lives.
  • the designs of the cutting segments and their channels specified in the subclaims serve to further increase the cutting performance with improved material removal, which takes place both in the unfair direction and at right angles to it. Especially with serrated or serrated cutting segments, there is only edge friction on the outside, but a full-surface cut is still guaranteed. It is important that the individual cutting pieces of each cutting segment engage each other in such a way that there is no gap in the axial direction, but that there is full cross-sectional coverage.
  • the channels form an arrow structure with respect to the circumferential direction, the removed material is continuously drained off well in the direction of flow, largely in the circumferential direction and partly also obliquely thereto, i. H. towards the side faces of the cutting gap.
  • the cutting tool drawn in sections in FIGS. 1 to 3 has a master blade 10, on the circumference of which there are 12 notches 14 which separate individual cutting segments 16 from one another.
  • Each cutting segment has grooves or ridges 18 which alternate with apex parts 20. Longitudinal channels 22 are thereby formed in the circumferential direction U. The surfaces of the cutting pieces are essentially parallel to one another at such a distance that there are no gaps in the axial direction A, but there is full cross-sectional coverage. As can be seen from FIGS. 1 and 2, both the cutting pieces and the channels 22 of the cutting segments each extend over their entire height h.
  • the cutting segment surfaces can also be formed asymmetrically, e.g. B. sawtooth-shaped.
  • Another embodiment is shown in FIG. 4.
  • the longitudinal channels 22 are wave-shaped, so that there are softer transitions, which can promote the material discharge.
  • the design is also chosen here so that the mutually opposing apex parts 20 ensure full cross-sectional coverage in the axial direction A.
  • FIG. 5 Yet another embodiment is shown in FIG. 5.
  • the cutting segment 16 shown here has, in addition to a central channel 24, which lies in the central plane 30 of the (here omitted) master sheet 10, also oblique side channels 26 and V channels 28. It can be seen that such cutting segments 16 have an arrow structure, due to the machined material is carried out particularly well both in the circumferential direction and at an angle to it. Since the individual cutting pieces have the same shape over the entire height (h), a uniform cut is also ensured if the effective height becomes less and less with increasing wear.
  • Important advantages of the invention are based on the fact that, on the one hand, less frictional heat is generated as a result of reduced edge friction and, on the other hand, this is continuously dissipated well in each cutting segment thanks to the channel systems. This contributes significantly to increased tool life, increased cutting performance and smoother cutting surface.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der FR-A-1 232 580 ist ein Sägeblatt bekannt, dessen Stirnflachen in bekannter Art und Weise durchgehend angeordnete mit Diamanten bestückte Schneidflächen aufweist. Als Besonderheit weist diese Schneidfläche an ihren Seitenflanken Nuten auf, die über die Höhe des Schneidsegmentes verlaufen, wobei die Nuten im Randbereich auch in in dem Sägeblatt ausgebildete Schlammtaschen münden. Diese seitlichen Nuten sind jedoch nicht geeignet, den auf den Umfangsflächen anfallenden Schneidschlamm aufzunehmen und abzutransportieren. Diese Nuten haben lediglich einen positiven Effekt für das Freischneideverhalten des Sägeblattes insgesamt.
  • Die FR-A-1 104 491 und die FR-A-894 614 betreffen beide Schleifscheiben, mit denen lediglich eine Oberflächenbearbeitung durchgeführt wird. Diese Schleifscheiben zeigen in der Bearbeitungsfläche Kanäle, die zur Ableitung des Schneidschlammes dienen. Darüber hinaus zeigt die FR-A-1 104 941 eine Schleifscheibe, die auf der Umfangsfläche mit umlaufenden Nuten versehen ist. Eine derartige Schleifscheibe ist jedoch nicht geeignet, Sägeschnitte auszuführen. Diese muß vielmehr parallel zu ihrer Drehachse bewegt werden, um ein gleichmäßiges Schleifergebnis zu erzielen.
  • Schneidwerkzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 haben üblicherweise metallische Stammblätter, deren Durchmesser bis zu 4 m beträgt. Am Umfang des Stammblattes sind Schneidsegmente angebracht, welche Industriediamenten in einer Haltemasse aufweisen. Die Breite dieser Diamantsegmente bestimmt die Schnittbreite.
  • Man hat versucht, durch längere Schneidsegmente, also durch höheren anteiligen Besatz der Stammblatt-Umfangsfläche, die Schneidleistung zu steigern. Dies wird jedoch dadurch beeinträchtigt, daß das zerspante Material zwischen dem Werkstück und der äußeren Umfangsfläche des Schneidsegmentes wieder herausgeführt werden muß. Das erodierte Material muß also durch sich im Schneidsegment bildende flache Rillen oder Riefen abgeführt werden. Hierdurch entsteht eine hohe Reibungswärme. Beide Umstände bewirken einen beschleunigten Abtrag des Bindemittels für die Diamantkörner, so daß diese ausbrechen und ein erhöhter Verschleiß eintritt. Daher ist man gezwungen, einen Kompromiß zwischen der Einbettungs-Festigkeit des Bindemittels und dem möglichen Materialabtrag zu suchen.
  • Mithin besteht ein Bedürfnis an verbesserten Schneidwerkzeugen. Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, unter überwindung der Nachteile des Standes der Technik mit wirtschaftlichen Mitteln ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß die Schnittleistung gesteigert und das zerspante Material auf kurzem Wege ausgetragen wird, ohne daß der Werkzeugverschleiß zunähme.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.
  • Stammblätter, die mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidsegmenten versetzt sind, haben den wesentlichen Vorteil, daß über die mäander-, zickzack- oder wellenförmig ausgebildeten Kanäle der Schneidschlamm nicht nur unmittelbar nach dem Entstehen gesammelt sondern darüber hinaus unmittelbar in die Kerben oder die Kanäle abgeführt wird, die in die Kerben münden. Sofern zwischen zwei Kerben mehrere Schneidsegmente versetzt zueinander angeordnet sind, werden die zu den Kerben führenden Kanäle durch den Zwischenraum zwischen den Schneidsegmenten gebildet.
  • Nach der Erfindung weisen die Schneidsegmente wenigstens einen über ihre Höhe reichenden Kanal auf, der den Austrag des zerspanten Materials fördert. Der Verlauf des Kanals oder der Kanäle kann in Umfangsrichtung im wesentlichen wellen-, zickzack- oder mäanderförmig sein, doch ist auch vorgesehen, den bzw. jeden Kanal als tiefe Rille auszubilden, die schräg oder gebogen verläuft. Mehrere Rillen können parallel bzw. abstandsgleich angeordnet sein; Gruppen solcher Rillen können sich kreuzen, insbesondere im spitzen Winkel. Erfindungsgemäß sind also gute Transportwege für den Abfluß des verspanten Materials geschaffen, während gleichzeitig eine höhere Schnittleistung erzielt wird. Die spezielle Gestaltung der Schneidsegmente bewirkt außerdem, daß an den Seitenflächen der Schneidsegmente eine verringerte Reibung auftritt, so daß entsprechend weniger Reibungswärme entsteht und der erzeugte Schnitt glattere Konturen hat, als das mit herkömmlichen, stark reibenden Schneidsegmenten erzielbar ist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Kanäle wird zusätzlich eine verbesserte Kühlung der Schneidsegmente bewirkt, was höhere Standzeiten zur Folge hat.
  • Die in den Unteransprüchen präzisierten Gestaltungen der Schneidsegmente und ihrer Kanäle dienen zu weiterer Steigerung der Schnittleistung mit verbesserter Materialabfuhr, die sowohl in Unfamgsrichtung als auch quer dazu vonstatten geht. Speziell bei gezackten oder gezahnten Schneidsegmenten tritt an den Außenseiten nur eine Kantenreibung auf, doch ist dennoch ein vollflächiger Schnitt gewährleistet. Wichtig ist ein derartiger gegenseitiger Formeingriff der einzelnen Schneidstücke jedes Schneidsegments, daß in Axialrichtung keine Lücke vorhanden, sondern volle Querschnitts-Überdeckung gegeben ist. Insbesondere wenn die Kanäle in bezug auf die Umfangsrichtung ein Pfeilstruktur bilden, wird das abgetragene Material fortlaufend in Strömungsrichtung gut abgeleitet, und zwar großenteils in Umfangsrichtung und teilweise auch schräg hierzu, d. h. auf die Seitenflächen des Schnittspalts zu gerichtet. Dieser hat einen sehr sauberen Fugenverlauf. Die einzelnen Schneidsegmente können dank der besseren Kühlung auch länger sein, so daß die Stammblatt-Umfangsfläche prozentual dichter besetzt ist. Gleichmäßige Schneidwirkung ist dabei über die gesamte Länge der Schneidsegmente sichergestellt. Dank der geringeren Reibung entstehen kleinere Schnittkräfte. Dadurch wird das Stammblatt entlastet und es kann entsprechend dünner ausgelegt werden.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    eine Ausschnitt-Seitenansicht eines Schneidwerkzeugs,
    Fig. 2
    eine Ansicht entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Draufsicht auf das Schneidwerkzeug von Fig. 1,
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf ein anderes Schneidsegment und
    Fig. 5
    eine Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Schneidsegment-Ausführungsform.
  • Das in den Fig. 1 bis 3 ausschnittweise gezeichnete Schneidwerkzeug hat ein Stammblatt 10, an dessen Umfang 12 Kerben 14 vorhanden sind, welche einzelne Schneidsegmente 16 voneinander trennen.
  • Jedes Schneidsegment hat Rillen oder Riefen 18, die sich mit Scheitelteilen 20 abwechseln. In Umfangsrichtung U sind dadurch Längskanäle 22 gebildet. Dabei stehen sich die Flächen der Schneidstücke im wesentlichen formparallel in solchem Abstand gegenüber, daß in Axialrichtung A keine Lücken vorhanden sind, sondern volle Querschnitts-Überdeckung besteht. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, erstrecken sich sowohl die Schneidstücke als auch die Kanäle 22 der Schneidsegmente jeweils über ihre ganze Höhe h.
  • Abweichend von der in Fig. 3 gezeichneten Ausführungsform können die Schneidsegmentflächen auch unsymmetrisch gebildet sein, z. B. sägezahnförmig. Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Hier sind die Längskanäle 22 wellenförmig, so daß weichere Übergänge vorhanden sind, was den Materialaustrag fördern kann. Die Gestaltung ist auch hier so gewählt, daß die sich wechselseitig gegenüberstehenden Scheitelteile 20 in Axialrichtung A volle Querschnitts-Überdeckung gewährleisten.
  • Noch ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 gezeichnet. Das hier dargestellte Schneidsegment 16 hat außer einem Mittelkanal 24, welcher in der Mittelebene 30 des (hier weggelassenen) Stammblattes 10 liegt, noch schräge Seitenkanäle 26 und V-Kanäle 28. Man erkennt, daß derartige Schneidsegmente 16 eine Pfeilstruktur haben, durch die zerspantes Material besonders gut sowohl in Umfangsrichtung als auch schräg dazu ausgetragen wird. Da die einzelnen Schneidstükke gleiche Gestalt über die gesamte Höhe (h) aufweisen, ist ein gleichmäßiger Schnittverlauf auch sicher gestellt, wenn mit zunehmendem Verschleiß die wirksame Höhe immer geringer wird.
  • Wichtige Vorteile der Erfindung beruhen darauf, daß einerseits infolge verringerter Kantenreibung weniger Reibungswärme entsteht und diese andererseits dank der Kanalsysteme in jedem Schneidsegment fortlaufend gut abgeführt wird. Das trägt wesentlich zu erhöhten Standzeiten, gesteigerter Schnittleistung und glatterem Schnittflächenverlauf bei.
  • Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims (7)

  1. Schneidwerkzeug in Form eines Kreissägeblattes mit Durchmessern bis zu 4 m zum Schneiden von Naturstein, Beton, Keramik und dergleichen, mit einem Stammblatt (10) und mit an dessen Umfang (12) angebrachten Schneidsegmenten (16), bestehend aus einer Matrix mit statistisch verteilten und in dieser eingebundenen Industriediamantkörnern, die Rillen oder Riefen aufweisen, durch die hindurch zerspantes Material austragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidsegmente (16) wenigstens zwei über ihre Höhe (h) und gesamte Länge reichende Kanäle (22, 24) aufweisen, die parallel bzw. abstandsgleich angeordnet sind, innerhalb des Schneidsegmentes liegen und entweder unmittelbar in die Kerben (14) oder in einen zu diesen führenden und durch benachbarte Schneidsegmente gebildeten Kanal münden und daß die Kanäle (22, 24) in Umfangsrichtung (U) derart wellen-, zickzack- oder mäanderförmig verlaufen, daß innerhalb jedes Segmentes ein vollflächiger Schnitt erhalten wird.
  2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen paralleler bzw. abstandsgleicher Kanäle sich kreuzen, insbesondere in spitzem Winkel.
  3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder zumindest einige der Kanäle (22, 24) zwischen einander in Axialrichtung (A) gegenüberstehenden Schneidsegmentflächen ausgebildet sind.
  4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidsegmente (16) in Paaren oder Gruppen nebeneinander verzahnt oder verschachtelt angeordnete Schneidstücke aufweisen, durch die in Axialrichtung (A) volle Querschnitts-Überdeckung gegeben ist.
  5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Schneidsegmentflächen sich in solchem Abstand gegenüberstehen, daß ihre einander zugewandte Scheitelteile in Axialrichtung (A) keine Lücke lassen.
  6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schneidsegmentflächen auf den Umfang (12) zu gesehen, formparallel ineinandergreifen.
  7. Schneidwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Schneidsegmentflächen sich in zur Stammblatt-Mittelebene (30) parallelen Ebenen gegenüberstehen.
EP88104896A 1987-04-16 1988-03-26 Schneidwerkzeug Expired - Lifetime EP0287847B1 (de)

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EP0287847A3 EP0287847A3 (en) 1989-05-03
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