EP3043962A1

EP3043962A1 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: EP3043962A1
Application number: EP14781087.3A
Authority: EP
Inventors: Michael Jung
Original assignee: Rhodius Schleifwerkzeuge GmbH and Co KG
Current assignee: Rhodius Schleifwerkzeuge GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: JP2016530113A; JP6382987B2; KR20160054551A; WO2015036377A1; CN105636747A; US20160221154A1; EP3043962B1; DE102013110009B3; US9902043B2; CN105636747B

Abstract

Schneidwerkzeug (1) mit mehreren Trennscheiben (2), insbesondere Diamanttrennscheiben, wobei die Trennscheiben (2) koaxial entlang einer gemeinsamen Drehachse (A) benachbart zueinander angeordnet sind, wobei jede Trennscheibe (2) wiederum ein Stammblatt (5) mit mehreren über den Umfang des Stammblattes (5) verteilten Schneidsegmenten (4) umfasst, wobei jedes Stammblatt (5) eine mittlere Schneidebene (E) definiert, wobei zumindest einige der Schneidsegmente aus der mittleren Schneidebene (E) axial herausragen, wobei zwischen zwei in Umlaufrichtung (U) benachbarten Schneidsegmenten (4) einer Trennscheibe (2) jeweils eine Segmentlücke (3) verbleibt, wobei ein erstes der Schneidsegmente, welches in einer ersten axialen Position angeordnet ist, vergrößert ausgebildet sind gegenüber einem zweiten Schneidsegment, das in einer zweiten axialen Position angeordnet ist, die von der ersten axialen Position abweicht.

Description

Schneidwerkzeug

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit mehreren Segmenttrennscheiben.

Bei der Herstellung von Wandschlitzen z.B. für das Verlegen von Elektroleitungen, ist es bewährte Praxis, mittels einer Schneidscheibe zuerst zwei parallele Schnitte in die Wand zu setzen. Zwischen den Schnitten verbleibt allerdings zunächst ein Mittelsteg, der

anschließend mit einem Meißel aufwändig abzutragen ist.

Aus der EP 2 193 882 B1 sind Trennscheiben zum Erzeugen breiter Kerben in Wände von mehr als 5mm bekannt. Der Umfang eines Stammblattes ist mit mehreren

Schneidsegmenten versehen. Zwischen zwei Schneidsegmenten verbleibt jeweils eine Segmentlücke. Zur Schaffung eines verbreiterten Schnitts sind die Schneidsegmente bezüglich einer mittleren Schnittebene versetzt angeordnet. Mit solchen Trennscheiben können bezogen auf die eigentliche Wandstärke der Trennscheibe recht breite Schnitte gesetzt werden. Verwendet man diese Trennscheiben für das Setzen der Schnitte in die Wand, so verbleibt ein verkleinerter und damit einfacher zu entfernender Mittelsteg. Zwar könnte die Schnittbreite solcher Trennscheiben durch Verbreitern der Schneidsegmente nochmals vergrößert werden. Einer solchen Verbreiterung sind allerdings Grenzen gesetzt, da die Gefahr des Zusetzens der Schneide mit abgetragenem Material mit der Breite der Schneiden zunimmt.

In der DE 20 2012 002 545 U1 ist ein Schneidwerkzeug beschrieben, welches drei segmentierte Trennscheiben mit jeweils einem Stammblatt und mit über den Umfang des Stammblattes verteilten Schneidsegmenten umfasst. Die Trennscheiben sind unlösbar koaxial nebeneinander angeordnet. In einem solchen Schneidwerkzeug werden stets identische Trennscheiben verwendet. Es hat sich allerdings gezeigt, dass die Trennscheiben eines solchen Schneidwerkzeugs unterschiedlich stark verschleißen. Ist eine der

Trennscheiben verschlissen, kann das gesamte Schneidwerkzeug nicht mehr verwendet werden. Das ist umso bedauerlicher, da die übrigen, noch nicht verschlissenen

Trennscheiben für sich genommen noch funktionsfähig bleiben aber dennoch nutzlos werden. Insofern geht mit diesem Problem auch eine gewisse Verschwendung von

Rohstoffen einher, die insbesondere im Falle von Diamanttrennscheiben recht teuer sind. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein eingangs genanntes Schneidwerkzeug hinsichtlich der angesprochenen Problematik zu verbessern.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 ; bevorzugte Ausgestaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug umfasst mehrere Trennscheiben, insbesondere Diamanttrennscheiben. Die Trennscheiben sind koaxial entlang einer gemeinsamen Drehachse benachbart zueinander angeordnet. Jede Trennscheibe umfasst ein Stammblatt mit mehreren über den Umfang des Stammblatts verteilten Schneidsegmenten, wobei jedes Stammblatt eine mittlere Schneidebene definiert. Insofern handelt es sich bei den

Trennscheiben um Segmenttrennscheiben. Zumindest einige der Schneidsegmente ragen aus der mittleren Schneidebene axial heraus. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Schneidsegmenten einer Trennscheibe verbleibt jeweils eine Segmentlücke. Die Schneidsegmente sind radial außen auf einem Trägerbereich, insbesondere aus Blech, aufgebracht. Zumindest eines der Schneidsegmente, welches in einer axial ersten Position angeordnet ist, ist vergrößert ausgebildet gegenüber einem zweiten Schneidsegment, welches in einer zweiten axialen Position angeordnet ist. Unter dem Schneidsegment wird insbesondere der Bereich der Trennscheibe verstanden, der radial außen an einem

Trägerbereich befestigt ist und ein schleifaktives Material umfasst.

Der Kern der Erfindung liegt insbesondere in der Erkenntnis begründet, dass

Schneidsegmente zwar unterschiedlich schnell verschleißen; die Schneidsegmente an identischen axialen Positionen hingegen verschleißen aber im Wesentlichen gleichmäßig. Die Lösung besteht folglich darin, selektiv die Schneidsegmente individuell derart zu verstärken, dass die Verstärkung durch Vergrößerung nur diejenigen wenigen

Schneidsegmente betrifft, die einem erhöhten hohen Verschleiß ausgesetzt sind. Es wird folglich bewusst davon abgesehen, durch eine pauschale Verstärkung des

Schneidwerkzeugs dessen Lebensdauer zu erhöhen. Vielmehr werden selektiv einzelne Segmente gegenüber anderen Segmenten vergrößert ausgebildet, um die Lebensdauer sämtlicher Segmente aneinander anzugleichen. Besonders stark belastete Segmente können zusätzlich verstärkt werden; besonders gering belastete Segmente können in ihrer Widerstandskraft auch reduziert werden, was sich unmittelbar auf den Aufwand an einzusetzendem Rohstoff auswirkt. Anhand von Testreihen kann ermittelt werden, inwiefern eine vergrößerte Ausbildung von einzelnen Segmenten zu erfolgen hat, damit die Schneidsegmente auf allen Positionen möglichst gleichmäßig abgenutzt werden bzw. eine möglichst identische Lebensdauer haben. Ziel ist es folglich, dass die Segmente auch angesichts der jeweils unterschiedlichen Belastungen eine weitgehend identische

Lebensdauer haben.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das zumindest eine erste Schneidsegment und das zumindest eine zweite Schneidsegment an axial gegenüberliegenden äußersten axialen Positionen des Schneidwerkzeugs angeordnet sind. Mit anderen Worten bedeutet dies: Die axial äußersten Schneidsegmente auf der einen äußersten axialen Seite sind verstärkt ausgebildet gegenüber den axial äußersten Schneidsegmente auf der anderen äußersten axialen Seite. Der Sinn dieser Maßnahme erscheint zunächst nicht offensichtlich, da die Belastung an beiden axialen Außenposition des Schneidwerkzeugs identisch erscheinen. Dies ist aber zumeist nicht der Fall. Aufgrund der asymtrischen Handhabung des

Schneidwerkzeugs und der verwendeten Werkzeugmaschine lässt sich feststellen, dass eine äußerste axiale Position deutlich stärkere belastet sein kann als die andere äußerste axiale Position. Dies kann durch die Händigkeit bedingt sein, dass also z.B. Rechtshänder grundsätzlich eine stärkere Beaufschlagung der Maschine auf der rechten Seite bewirken als auf der linken Seite. Daher kann auch vorgesehen sein, dass die Schneidwerkzeuge ausdrücklich für Linkshänder und ausdrücklich für Rechtshänder ausgelegt werden, wobei dann jeweils unterschiedliche Schneidsegmente zu verstärken sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eines der axial äußeren Trennscheiben, mit einer größeren Stärke (also die Querschnittsdicke) ausgestattet als das andere der axial äußeren Trennscheiben. Hiermit wird zwar insgesamt eine Asymmetrie im Schneidwerkzeug hergestellt; die Asymmetrie gleicht allerdings wiederum eine unsymmetrische Arbeitsweise der Bedienperson aus. Dem Umstand geschuldet, dass die meisten Bedienpersonen Rechtshänder sind, verschleißt beispielsweise die rechte Trennscheibe stärker als die linke äußere Trennscheibe. Bei Linkshändern ist dies entsprechend umgekehrt, wie bereits ausgeführt. Für die Vergrößerung der Stärke der Trennscheibe reicht es bereits aus, wenn lediglich die Segmente in ihrer Querschnittsdicke vergrößert werden.

Ferner ist bevorzugt, dass die äußeren Trennscheiben eine größere Stärke aufweisen als die innenliegenden Trennscheiben. Grundsätzlich ist dabei zu berücksichtigen, dass die äußeren Segmente zumeist stärker beansprucht werden als die innenliegenden Segmente. Die äußeren Segmente bringen den außenliegenden Schnitt in das feste Mauerwerk ein. Die innenliegenden Segmente sind dafür vorgesehen, den verbleibenden Mittelsteg zwischen den außenliegenden Schnitten zu entfernen. Im Gegensatz zum festen Mauerwerk bedarf es allerdings bei der Entfernung des Mittelstegs dann nur noch eines geringen Arbeitseinsatzes, da die Stabilität des Mittelstegs durch die fehlende seitliche Unterstützung bereits reduziert ist. Auch hierfür genügt es, dass die Segmente der äußeren Trennscheiben lediglich in ihrer Querschnittsdicke vergrößert werden.

Ein vergrößert ausgebildetes Segment kann trapezartig ausgeführt sein. Die Grundseiten des Trapezes sind dabei in etwa radial ausgerichtet und in etwa parallel zueinander (der Winkelversatz aufgrund der unterschiedlichen Umfangsposition wird dabei vernachlässigt). Die in Umlaufrichtung vorne angeordnete Grundseite ist dabei länger als die rückwärtig angeordnete Grundseite. Der radial äußere Schenkel stellt dabei ein Kreisbogenabschnitt dar. Der zweite Schenkel ergibt sich dann aus der Verbindung der radial innen angeordneten Enden der Grundseiten. Es hat sich bei dieser Gestaltung der Segmente auch gezeigt, dass die verkleinert ausgebildeten Segmente sozusagen in einer Art Schatten der vergrößert ausgebildeten Segmente liegen. Dadurch ergibt sich eine nochmals günstigere Aufteilung der Verschleißbelastung auf die einzelnen Segmente.

Die Erfindung wird anhand der Figur nachfolgend näher erläutert hierin zeigt

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug

a) in Seitenansicht,

b) in Frontansicht,

c) in perspektivischer Darstellung;

Figur 2 ein Teilquerschnitt durch eine Anzahl von Schneidsegmenten eines

alternativen Schneidwerkzeugs.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug 1 gezeigt. Dieses umfasst drei Trennscheiben 2^', 2", 2"'. Die Trennscheiben 2' und 2'" sind die axial äußeren

Trennscheiben; die Trennscheibe 2" ist die innenliegende Trennscheibe. Sollte das

Schneidwerkzeug in einer alternativen Ausgestaltung nur zwei Trennscheiben aufweisen, so sind beide Trennscheiben die axial äußeren Trennscheiben: es ist dann keine innenliegende Trennscheiben vorgesehen. Schneidwerkzeuge mit mehr als drei Trennscheiben umfassen mehrere innenliegende Trennscheiben. Die erste außenliegende Trennscheibe 2' weist zwei unterschiedliche Arten von Schneidsegmenten auf, nämlich nach links herausragende Schneidsegmente 4_L' und nach rechts herausragende Schneidsegmente 4_R'. Beide Arten von Schneidsegmenten ragen aus der Schneidebene heraus, da ein jeweiliger Trägerbereich 8, an dem die Segmente 4 befestigt sind, gegenüber dem Stammblatt 5, welches die mittlere Schneidebene E definiert, herausgebogen sind. Der Trägerbereich müssen allerdings nicht herausgebogen sein, sondern kann auch durch anderweitige Maßnahme winklig gegenüber der Schneidebene E' an einem gemeinsamen Stammblatt 5 gehalten sein; wesentlich ist allerdings, dass die Schneidsegmente 4' allesamt aus der mittleren Schneidebene E' axial hervorstehen. Dies gilt auch für die anderen Trennscheiben. Die nach links und nach rechts herausragenden Schneidsegmente sind Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet.

Die nach links herausragenden Schneidsegmente 4_L' stellen aufgrund ihres axialen

Herausragens nach außen aus der äußersten mittleren Schneidebene E' zugleich auch die axial außenliegenden Schneidsegmente des gesamten Schneidwerkzeugs 1 dar und werden im Folgenden auch mit dem Bezugszeichen 4_A' versehen (Index A für Außen). Im Gegensatz dazu steilen die nach rechts herausragenden Schneidsegmente 4_R' der ersten Trennscheibe 4' innenliegende Schneidsegmente dar, die auch mit dem Bezugszeichen 4 versehen werden (Index I für Innen). Analog zur Trennscheibe 2' weisen auch die anderen beiden Trennscheiben 2" und 2"' Schneidsegmente 4_L\ 4_L" bzw. 4_R\ 4_R" auf, die entweder links bzw. nach rechts aus den jeweils mittleren Schneidebenen E" und E'" herausragen.

Abweichend zur Trennscheibe 2' stellen allerdings die nach rechts herausragenden

Schneidsegment 4_R'" die an der dritten Trennscheibe vorhandenen axial außenliegenden Schneidsegmente 4_A ^'" des Schneidwerkzeugs 1 dar, welche zusätzlich auch mit dem

Bezugszeichen 4_A'" bezeichnet sind. Sämtliche der Schneidsegmente 4_L", 4_R" der mittleren Trennscheibe 2" werden allesamt auch als innenliegende Schneidsegmente 4," bezeichnet, unabhängig ob sie nach links oder nach rechts herausragen, da sie keine axial

außenliegenden Schneidsegmente des Schneidwerkzeugs 1 sind.

Die axial außenliegenden Schneidsegmente 4_A' und 4_A ^'" sind die am stärksten belasteten Schneidsegmente des Schneidwerkzeugs 1. Diese sind vergrößert gegenüber den anderen Segmenten ausgebildet. Wie insbesondere anhand Figur 1 b zu erkennen ist weisen diese äußersten Schneidsegmente 4_A', was gleichermaßen auch für die nicht zu erkennenden Schneidsegmente 4_A"' gilt, eine in Seitenansicht trapezartig gestaltete Form auf. Eine in Umlauf richtung U vorderseitige Grundseite 6 dieses Trapezes ist länger als eine in

Umlaufrichtung rückwärtige Grundseite 7 des Trapezes. Die Schenkel werden zum einen durch die umlaufende Begrenzungskante 10 des Schneidsegments 4 gebildet; zum anderen durch die Trennlinie 1 1 zwischen Trägerbereich 8 und Segment 4, also Verbindunbgslinie der anderen der beiden innenliegenden Enden der Grundseiten 6 und 7. Die innenliegenden Segmente 4 sind im Wesentlichen ringförmig gestaltet, mit konstanter radialer Dimension über der Umfangserstreckung. Die Ausgestaltung der innenliegenden Segmente 4_t", 4 " der zweiten und dritten Trennscheiben 2", 2'" entspricht der Ausgestaltung der innenliegenden Segmente 4 ", 4 " der ersten Trennscheibe 2'. Die Begriffe radial und parallel sind im Zusammenhang mit der trapezartigen Ausgestaltung breit auszulegen und sollen die Grobausrichtung anzeigen. Die Begriffe können auch eine leichte Krümmung mit umfassen, also keine exakt geradlinige Ausbildung.

Figur 2 zeigt eine alternative Ausgestaltung, die weitgehend der Ausgestaltung nach Figur 1 entspricht. Es sind der Einfachheit halber nur Querschnitte von drei Segmenten pro

Trennscheibe gezeigt, die stellvertretend für alle weiteren Segmente des jeweiligen

Schneidwerkzeugs stehen. Zur weiteren Verdeutlichung sind die als inneniiegend bezeichneten und die als außenliegend bezeichneten Schneidsegmente unterschiedlich schraffiert. Es ist dadurch bereits bildlich zu erkennen, dass lediglich eine kleine Anzahl der Schneidsegmente verstärkt ausgebildet ist.

Die Darstellung nach der Figur 2 entspricht dem Grunde nach einem Schnitt, wie er in Figur 1 durch die Verbindungslinie II-II angedeutet ist. Abweichend zu der Ausgestaltung nach Figur 1 sind nicht nur nach links und nach rechts herausragende Segmente 4_L und 4_R vorhanden, sondern auch mittlere Schneidsegmente 4_Μ', 4_M", 4_M"' vorgesehen, welche nicht versetzt angeordnet sind zur jeweiligen mittleren Schneidebene E. Auch solche

Schneidsegmente werden als innenliegende Schneidsegment 4, bezeichnet. Die

Ausgestaltung der mittleren Schneidsegmente 4_M'. 4_M", 4_M" ist identisch zu den bereits beschriebenen übrigen innenliegenden Schneidsegmenten 4). Die Maßnahmen, die zur Verstärkung des gesamten Schneidwerkzeugs beitragen, erfordern folglich nur eine vergrößerte Ausbildung an einer recht kleinen Anzahl von Segmenten und sind daher deutlich günstiger durchzuführen, als das pauschale Verstärken sämtlicher Trennscheiben bzw. sämtlicher Segmente von sämtlichen Trennscheiben.

Alternativ oder in Kombination kann ein Segment 4_A gegenüber einem anderen Segment 4, auch dadurch verstärkt ausgebildet werden, in dem die Segmente in ihrem Querschnitt dicker sind. Bezugszeichenliste

1 Schneidwerkzeug

2 Trennscheibe

3 Segmentlücke

4 Schneidsegment

5 Stammblatt

6 vorderseitige Grundseite

7 rückseitige Grundseite

8 Trägerbereich

10 Schenkel

1 1 Schenkel

E mittlere Schneidebene

U Umlaufrichtung

A Drehachse

Claims

Ansprüche

1 . Schneidwerkzeug (1) mit mehreren Trennscheiben (2), insbesondere

Diamanttrennscheiben,

wobei die Trennscheiben (2) koaxial entlang einer gemeinsamen Drehachse (A) benachbart zueinander angeordnet sind,

wobei jede Trennscheibe (2) wiederum ein Stammblatt (5) mit mehreren über den Umfang des Stammblattes (5) verteilten Schneidsegmenten (4) umfasst,

wobei jedes Stammblatt (5) eine mittlere Schneidebene (E) definiert,

wobei zumindest einige der Schneidsegmente aus der mittleren Schneidebene (E) axial herausragen,

wobei zwischen zwei in Umlaufrichtung (U) benachbarten Schneidsegmenten (4) einer Trennscheibe (2) jeweils eine Segmentlücke (3) verbleibt,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest ein erstes der Schneidsegmente, welches in einer ersten axialen Position angeordnet ist, vergrößert ausgebildet ist gegenüber einem zweiten

Schneidsegment, das in einer zweiten axialen Position angeordnet ist, die von der ersten axialen Position abweicht.

2. Schneidwerkzeug nach dem vorherigen Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass sämtliche Schneidsegmente (4_A), die an der ersten axialen Position angeordnet sind, identisch vergrößert ausgebildet sind gegenüber sämtlichen Schneidsegmenten 4|, die an der zweiten axialen Position angeordnet sind.

3. Schneidwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Schneidsegment (4_Α') und das zweite Schneidsegment (4_Α') jeweils an axial gegenüberliegenden außenliegenden Position des Schneidwerkzeugs (1 ) angeordnet sind.

4. Schneidwerkzeug nach dem vorherigen Anspruch,

dadurch gekennzeichnet,

dass die vergrößert ausgebildeten Schneidsegmente (6Ά) in Seitenansicht trapezartig ausgebildet sind, wobei die Grundseiten (8, 7) Seiten des Trapez radial ausgerichtet sind und die in Umlaufrichtung (U) vorne angeordnete Grundseite (6) länger ist als die rückwärtig angeordnete Grundseite (7).