EP3906134A1 - Processing segment for the dry processing of concrete materials - Google Patents

Processing segment for the dry processing of concrete materials

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Publication number
EP3906134A1
EP3906134A1 EP19828543.9A EP19828543A EP3906134A1 EP 3906134 A1 EP3906134 A1 EP 3906134A1 EP 19828543 A EP19828543 A EP 19828543A EP 3906134 A1 EP3906134 A1 EP 3906134A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machining
areas
processing
segment
hard material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19828543.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcel Sonderegger
Cliff Toldo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3906134A1 publication Critical patent/EP3906134A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B28D1/04—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/04—Circular saw blades with inserted saw teeth, i.e. the teeth being individually inserted
    • 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
    • B28D1/04—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B28D1/041—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles
    • 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
    • B28D1/14—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling
    • B28D1/146—Tools therefor

Definitions

  • the present invention relates to a machining segment for a machining tool according to the preamble of claim 1 and a machining tool with such a machining segment according to the preamble of claim 8.
  • Machining tools such as core bits, saw blades, abrasive discs and cut-off chains, comprise machining segments which are fastened to a tubular, disc-shaped or ring-shaped base body, the machining segments being connected to the base body by welding, soldering or gluing.
  • machining segments that are used for core drilling are considered as drilling segments, machining segments that are used for sawing, saw segments, machining segments that are used for ablation, as ablation segments, and machining segments that are used for abrasive cutting as abrasive cutting segments designated.
  • Machining segments for core drill bits, saw blades, abrasive discs and abrasive chains are made from a matrix material and hard material particles, whereby the hard material particles can be statistically distributed or arranged according to a defined particle pattern in the matrix material.
  • the matrix material and the hard material particles are mixed, the mixture is poured into a suitable tool shape and further processed to form the machining segment.
  • a green compact is built up in layers from matrix material, in which the hard material particles are placed according to the defined particle pattern. For machining segments that are welded to the main body of the machining tool, the structure of a machining zone and a neutral zone has proven itself.
  • the processing zone is constructed from a first matrix material and the neutral zone from a second matrix material, which is different from the first matrix material.
  • Machining tools that are designed as a core bit, saw blade, abrasive disc or abrasive chain and are intended for wet machining of concrete materials are only suitable for dry machining of concrete materials to a limited extent.
  • wet machining concrete materials an abrasive concrete sludge is created that supports the machining process and leads to self-sharpening of the machining segments during machining.
  • the matrix material is removed by the abrasive drilling mud and new hard material particles are exposed.
  • no abrasive drilling mud can form that can support the machining process.
  • the hard material particles quickly become dull and the processing rate drops. Due to the lack of concrete sludge, the matrix material wears too slowly and deeper-lying hard material particles cannot be exposed. In known machining tools for wet machining, the matrix material and the hard material particles have similar wear rates.
  • the object of the present invention is to develop a machining segment for a machining tool which enables dry machining of concrete materials, the machining segment being intended to have a high machining rate and the longest possible service life.
  • the processing segment is characterized according to the invention in that at least one of the processing areas has a protrusion Ti that is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas.
  • the upper side of the processing segment is divided into processing areas, which comprise the first hard material particles, and matrix areas, which are made up of the first matrix material.
  • the "first hard material particles” are the hard material particles of the machining segment according to the invention, which are arranged in the machining areas on the top of the machining segment.
  • a processing segment in which at least one of the processing areas comprising the first hard material particles has an overhang of more than 400 mhi compared to the matrix areas is suitable for the dry processing of concrete materials.
  • several processing areas have an overhang Ti which is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas.
  • all the processing areas have an overhang Ti which is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas.
  • the projection Ti of the machining areas of at least 400 mhi compared to the adjacent matrix areas is provided in a front area of the machining areas viewed in the direction of rotation of the machining tool.
  • the machining of concrete materials with a machining segment according to the invention takes place in the front region of the machining regions with the first hard material particles, as viewed in the direction of rotation.
  • the processing areas should have a projection of more than 400 mhi compared to the matrix areas in the front area.
  • a front overhang T fr0nt of the processing areas in the front area of the processing areas is different from a rear area of the processing areas viewed in the direction of rotation of the processing tool.
  • the processing of concrete materials with a processing segment according to the invention does not take place in the front area of the processing areas viewed in the direction of rotation with the first hard material parti. Since the rear area of the processing areas viewed in the direction of rotation has only a slight influence on the processing rate, the protrusion of the processing areas in the front area and in the rear area can be different.
  • a back protrusion T back of the processing areas in the rear area of the processing areas is particularly preferably less than 400 mhi. Since the machining of concrete materials with a machining segment according to the invention takes place in the front area of the machining areas with the first hard material particles, the rear overhang of the machining areas can take place with regard to a secure fastening of the first hard material particles in the first matrix material. In a further development of the machining segment, two hard material particles are arranged in the first matrix material, an average particle diameter of the second hard material particles being smaller than an average particle diameter of the first hard material particles.
  • the wear of the first matrix material can be reduced by means of second hard material particles.
  • the second hard material particles can be mixed as statistically distributed particles in the first matrix material or the second hard material particles are placed in the first matrix material according to a defined second particle pattern. The second hard material particles are placed in particular in the area of the side surfaces of the processing segment.
  • the invention also relates to a machining tool comprising a base body and at least one machining segment according to the invention, which is connected with an underside to the base body of the machining tool.
  • the machining tool is designed as a core drill bit with a tubular base body and a plurality of machining segments.
  • the machining segments are connected to an underside with the tubular basic body of the core bit.
  • the machining tool is designed as a core drill bit with a tubular base body and an annular machining segment.
  • the machining segment is connected with an underside to the tubular body of the core bit.
  • the machining tool is designed as an annular or disk-shaped saw blade with an annular or disk-shaped base body and a plurality of machining segments.
  • the machining segments are connected with an underside to the base or ring-shaped basic body of the ring or disc-shaped saw blade.
  • the machining tool is designed as an abrasive disk with a base body and several machining segments.
  • the machining segments are connected with an underside to the base body of the abrasive disk.
  • Embodiments Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. This is not necessarily to show the exemplary embodiments to scale, rather the drawing, where useful for explanation, is carried out in a schematic and / or slightly distorted form. It should be taken into account that various modifications and changes regarding the shape and the detail of an embodiment can be made without departing from the general idea of the invention.
  • the general idea of the invention is not limited to the exact form or the detail of the preferred embodiment shown and described in the following or to an object which would be restricted in comparison with the object claimed in the claims. For given measurement ranges, values within the limits mentioned should also be disclosed as limit values and be usable and claimed as required. For the sake of simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with an identical or similar function.
  • FIGN. 1A, B two variants of a machining tool designed as a core drill bit
  • FIGN. 2A, B two variants of a machining tool designed as a saw blade;
  • FIG. 3 shows a processing tool designed as a removal disk;
  • FIG. 4 a processing tool designed as a cut-off chain;
  • FIGN. 5A-C show a machining segment in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on a top side (FIG. 5B) and in a view on a side surface (FIG. 5C); and
  • FIGN. 6A-C some tool components that are used in the production of a machining segment.
  • FIGN. 1A, B show two variants of a machining tool designed as a core bit 10A, 10B.
  • core drill bit 10A is hereinafter referred to as the first core drill bit and the one shown in FIG. 1B shown core drill bit 10B referred to as the second core drill bit, in addition, the first and second core drill bits 10A, 10B are summarized under the term "core drill bit”.
  • the first core drill bit 10A comprises a plurality of machining segments 11A, a tubular body 12A and a tool holder 13A.
  • the machining segments 1 1A which are used for core drilling, are also known as drilling segments is drawn and the tubular base body 12A is also characterized as a drill shaft.
  • the drill segments 11A are firmly connected to the drill shaft 12A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second core drill bit 10B comprises an annular machining segment 11B, a tubular base body 12B and a tool holder 13B.
  • the ring-shaped machining segment 11 B which is used for core drilling, is also referred to as a drilling ring and the tubular base body 12B is also referred to as a drilling shaft.
  • the drill ring 11 B is firmly connected to the drill shaft 12B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the core drill bit 10A, 10B is connected via the tool holder 13A, 13B to a core drilling device and is driven by the core drilling device in a direction of rotation 14 about an axis of rotation 15 in the drilling operation.
  • the core drill bit 10A, 10B is moved along a feed direction 16 into a workpiece to be machined, the feed direction 16 running parallel to the axis of rotation 15.
  • the core drill bit 10A, 10B produces a drill core and a borehole in the workpiece to be machined.
  • the drill shaft 12A, 12B is in the embodiment of FIGN. 1A, B are formed in one piece and the drilling segments 1 1A or the drilling ring 11 B are firmly connected to the drilling shaft 12A, 12B.
  • the drill shaft 12A, 12B can be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, the drill segments 1 1A or the drill ring 11B being fixed to the first drill shaft section and the tool holder 13A, 13B firmly connected to the second drill shaft section is.
  • the first and second drill shaft sections are connected to one another via a releasable connecting device.
  • the detachable connection device is designed, for example, as a plug-and-turn connection, as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1.
  • the formation of the drill shaft as a one-part or two-part drill shaft has no influence on the structure of the drill segments 11A or the drill ring 1 1 B.
  • FIGN. 2A, B show two variants of a machining tool designed as a saw blade 20A, 20B.
  • the in FIG. 2A is shown as the first saw blade and the one shown in FIG.
  • the saw blade 20B shown in FIG. 2B is referred to as the second saw blade, and the first and second saw blades 20A, 20B are also summarized under the term “saw blade”.
  • the first saw blade 20A comprises a plurality of machining segments 21A, a disk-shaped base body 22A and a tool holder.
  • the processing segments elements 21A which are used for sawing, are also referred to as saw segments, and the disk-shaped base body 22A is also referred to as a master blade.
  • the saw segments 21A are firmly connected to the main blade 22A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second saw blade 20B comprises a plurality of machining segments 21B, an annular body 22B and a tool holder.
  • the processing segments 21 B which are used for sawing, are also referred to as saw segments and the ring-shaped base body 22B is also referred to as a ring.
  • the saw segments 21B are firmly connected to the ring 22B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the saw blade 20A, 20B is connected to a saw via the tool holder and is driven by the saw in a direction of rotation 24 about an axis of rotation 25 in the sawing operation. During the rotation of the saw blade 20A, 20B about the axis of rotation 25, the saw blade 20A, 20B is moved along a feed direction, the feed direction being parallel to the longitudinal plane of the saw blade 20A, 20B. The saw blade 20A, 20B creates a saw slot in the workpiece to be machined.
  • FIG. 3 shows a processing tool designed as a removal disk 30.
  • the removal disc 30 comprises a plurality of processing segments 31, a base body 32 and a tool holder.
  • the processing segments 31, which are used for removal, are also referred to as removal segments and the disk-shaped base body 32 is also referred to as a pot.
  • the removal segments 31 are firmly connected to the pot 32, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the removal disk 30 is connected via the tool holder to a tool device and is driven in the removal mode by the tool device in a direction of rotation 34 about an axis of rotation 35. During the rotation of the removal disk 30 about the axis of rotation 35, the removal disk 30 is moved over a workpiece to be machined, the movement being perpendicular to the axis of rotation 35. The removal disk 30 removes the surface of the workpiece to be machined.
  • FIG. 4 shows a processing tool designed as a cut-off grinding chain 36.
  • the abrasive chain 36 comprises a plurality of processing segments 37, a plurality of link-shaped base bodies 38 and a plurality of connecting links 39.
  • the processing segments 37 which are used for cut-off grinding are also referred to as cut-off segments and the link-shaped base body 38 are also referred to as drive links.
  • the drive links 38 are connected via the connecting links 39.
  • the connecting links 39 are connected to the drive links 38 via rivet bolts.
  • the rivet bolts allow rotation of the drive links 38 relative to the connecting links 39 about an axis of rotation which runs through the center of the rivet bolts.
  • the machining segments 37 are firmly connected to the drive members 38, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the cut-off chain 36 is connected via a tool holder to a tool device and is driven in operation by the tool device in one direction of rotation. During the rotation of the cut-off chain 36, the cut-off chain 36 is moved into a workpiece to be machined.
  • FIGN. 5A-C show a machining segment 41 according to the invention in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on an upper side of the machining segment 41 (FIG. 5B) and in a view on a side face of the machining segment 41 (FIG. 5C).
  • the processing segment 41 corresponds in structure and composition to the processing segments 1 1A, 21 A, 21 B, 31, 37; the machining segment 11 B formed as a drilling ring differs from its machining segment 41 by its annular structure.
  • the machining segments can differ from one another in the dimensions and in the curvatures of the surfaces.
  • the basic structure of the machining segments according to the invention is explained on the basis of the machining segment 41 and applies to the machining segments 1 1A, 1 1 B of FIGN. 1A, B, for the processing segments 21 A, 21 B of FIGN. 2A, B, for the machining segment 31 of FIG. 3 and for the machining segment 37 of FIG. 4th
  • the processing segment 41 is composed of a processing zone 42 and a neutral zone 43.
  • the neutral zone 43 is required if the machining segment 41 is to be connected to the base body of a machining tool; in processing segments that are connected to the base body, for example by soldering or gluing, the neutral zone 43 can be omitted.
  • the processing zone 42 is constructed from a first matrix material 44 and first hard material particles 45 and the neutral zone 43 is constructed from a second matrix material 46 without hard material particles.
  • the machining segment 41 is connected to an underside 47 with the base body of the machining tool.
  • the underside of the machining segments is generally flat, whereas the underside of machining segments for sawing is one Has curvature in order to be able to fasten the machining segments on the curved end face of the annular or disk-shaped base body.
  • the first hard material particles 45 are arranged according to a defined particle pattern in the first matrix material 44.
  • An upper side 48 of the machining segment 41 opposite the underside 47 is subdivided into machining areas 51 and matrix areas 52 which are constructed from the first matrix material 44.
  • Each processing area 51 comprises a first hard material particle 45 and first matrix material 44, in which the first hard material particles 45 are embedded.
  • the proportion of the first matrix material 44 in the processing areas 51 can vary. It applies that the proportion of the first matrix material 44 in a processing area 51 increases when the diameter of the first hard material particle 45 decreases. In order to ensure that the first hard material particles 45 fit into the recesses of a special press ram during manufacture, the cross section of the recesses is larger than the maximum diameter of the particle distribution.
  • the processing areas 51 of the processing segment 41 have a projection Ti relative to the matrix areas 52.
  • the processing segment 41 comprises a number of 9 first hard material particles 45 and thus a number of 9 processing areas 51.
  • the number of the first hard material particles 45 and the defined particle pattern in which the first hard material particles 45 are arranged in the first matrix material 44 adapted to the requirements of the processing segment 41.
  • Bear processing tools according to the invention which are provided for the processing of concrete materials, have a defined direction of rotation.
  • a distinction can be made between a front area and a rear area of a hard material particle 45.
  • the processing segment 41 can be produced, for example, in a three-stage process: in a first stage, a green body is built up from the first matrix material 44 and the first hard material particles 45, in a second stage the green body is compressed into a compact and in a third stage it is Processed pellet under the influence of temperature or by infiltration to the processing segment 41. In the second stage, the green compact is compacted, for example, by cold pressing or hot pressing. During cold pressing, the green compact is only exposed to pressure during the Green compact during hot pressing exposed to temperatures up to approx. 200 ° C.
  • the compact is processed in the third stage, for example by sintering or hot pressing, to form the processing segment.
  • the processing areas 51 are surrounded on the top 48 of the processing segment by the matrix areas 52 and the protrusion of a processing area 51 is measured ge compared to the adjacent matrix areas. All processing areas have a projection over the adjacent matrix areas 52. At least one of the processing areas 51 has an overhang Ti which is greater than 400 mhi.
  • the direction of rotation 14 of the core bit 10A defines a front area 53 and a rear area 54.
  • the processing of concrete materials takes place in the front areas 53 of the processing areas 51 and the processing rate depends essentially on the size of the overhang of the processing areas 51 in the front loading areas 53 from.
  • the processing areas 51 have in the front area 53 a front projection T front and in the rear area 54 a rear projection T back , which correspond in the exemplary embodiment.
  • the processing areas 51 can have different front projections T fr0nt and rear projections T back .
  • FIGN. 6A-C show some tool components that are used in the manufacture of the machining segment 41 according to the invention.
  • the tool components include a lower punch 61, a die 62 and an upper punch 63, the lower temple 61 also being referred to as the first press punch and the upper punch 63 as the second press punch.
  • FIGN. 6B and 6C show the lower stamp 61 in detail.
  • the green body is built up in the die 62 with a cross-sectional area that corresponds to the desired geometry of the green body.
  • the die 62 has a first opening on the underside, into which the lower punch 61 can be moved, and a second opening on the top, into which the upper punch 63 can be moved.
  • the lower punch 61 has depressions 64 in the pressing surface, the arrangement of which corresponds to the defined particle pattern of the first hard material particles 45. The depressions 64 also determine the dimensions of the processing areas 51 on the top 48 of the processing segments.
  • the green compact is built up from top to bottom.
  • a protective layer of the first matrix material 44 is applied into the depressions of the lower punch 61.
  • a protective layer of a second matrix material can be applied into the depressions 64 of the lower punch 61, the second matrix material being different from the first matrix material 44.
  • matrix materials with different wear properties can be used.
  • the second matrix material serves to protect the lower punch 61 and should be able to be removed as quickly as possible in the finished processing segment in order to expose the first hard material particles 45 which process the substrate.
  • a second matrix material with a higher wear rate than the first matrix material 44 can be removed quickly.
  • the first hard material particles 45 are placed in the depressions 64 of the lower punch 61.
  • the first matrix material 44 is applied to the placed first hard material particles 45, the first matrix material 44 being able to be applied in one layer or in several layers.
  • the first matrix material 44 is filled into the die 62 using a filling shoe until the desired filling level is reached.
  • the finished green compact is compressed under pressure using the lower punch 61 and the upper punch 63 to form the compact.
  • coated first hard material particles can be used.
  • the first matrix material 44 can be used as the shell material for the first hard material particles 45.
  • a second matrix material can be used as the shell material for the first hard material particles 45, the second matrix material being different from the first matrix material 44.
  • matrix materials with different wear properties can be used.
  • the shell material serves to protect the lower punch 61 and should be able to be removed as quickly as possible in the finished machining segment in order to expose the first hard material particles 45 which process the concrete material.
  • Machining segments in which a protective layer of a second matrix material is applied or a second matrix material is used as a sheathing material for coated first hard material particles 45 additionally have second matrix material in the machining areas 51 or in the machining and matrix areas 51, 52.
  • second hard material particles can be added to the first matrix material 44 as statistically distributed particles, or the second hard material particles are placed in the first matrix material 44 according to a defined second particle pattern. The second hard material particles are placed in particular in the area of the side surfaces of the processing segment 41.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to a processing segment (41), which is made of a first matrix material (44) and first hard material particles (45), the first hard material particles (45) being arranged in the first matrix material (44) according to a defined particle pattern and the top surface (48) of the processing segment (41) being divided into processing regions (51) that comprise the first hard material particles (45), and matrix regions (52) that are made of the first matrix material (44). At least one of the processing regions (51) has a projection (T1) relative to the adjoining matrix regions (52) that is greater than 400 μm.

Description

Bearbeitungssegment für die Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen Machining segment for dry machining of concrete materials
Technisches Gebiet Technical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungssegment für ein Bearbeitungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Bearbeitungswerkzeug mit einem sol chen Bearbeitungssegment gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. The present invention relates to a machining segment for a machining tool according to the preamble of claim 1 and a machining tool with such a machining segment according to the preamble of claim 8.
Stand der Technik State of the art
Bearbeitungswerkzeuge, wie Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trenn schleifketten, umfassen Bearbeitungssegmente, die an einem rohr-, scheiben- oder ringför migen Grundkörper befestigt werden, wobei die Bearbeitungssegmente durch Schweißen, Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden werden. Abhängig vom Bearbeitungs verfahren des Bearbeitungswerkzeugs werden Bearbeitungssegmente, die zum Kernbohren eingesetzt werden, als Bohrsegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Sägen eingesetzt werden, als Sägesegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Abtragen eingesetzt werden, als Abtragsegmente und Bearbeitungssegmente, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, als Trennschleifsegmente bezeichnet. Machining tools, such as core bits, saw blades, abrasive discs and cut-off chains, comprise machining segments which are fastened to a tubular, disc-shaped or ring-shaped base body, the machining segments being connected to the base body by welding, soldering or gluing. Depending on the machining method of the machining tool, machining segments that are used for core drilling are considered as drilling segments, machining segments that are used for sawing, saw segments, machining segments that are used for ablation, as ablation segments, and machining segments that are used for abrasive cutting as abrasive cutting segments designated.
Bearbeitungssegmente für Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trennschleif ketten werden aus einem Matrixwerkstoff und Hartstoffpartikeln hergestellt, wobei die Hart stoffpartikel statistisch verteilt vorliegen können oder gemäß einem definierten Partikelmuster im Matrixwerkstoff angeordnet sind. Bei Bearbeitungssegmenten mit statistisch verteilten Hartstoffpartikeln werden der Matrixwerkstoff und die Hartstoffpartikel gemischt, die Mi schung wird in eine passende Werkzeugform eingefüllt und zum Bearbeitungssegment wei terverarbeitet. Bei Bearbeitungssegmenten mit gesetzten Hartstoffpartikeln wird ein Grünling schichtweise aus Matrixwerkstoff aufgebaut, in den die Hartstoffpartikel gemäß dem definier ten Partikelmuster platziert werden. Bei Bearbeitungssegmenten, die mit dem Grundkörper des Bearbeitungswerkzeuges verschweißt werden, hat sich der Aufbau aus einer Bearbei tungszone und einer Neutralzone bewährt. Die Bearbeitungszone wird aus einem ersten Matrixwerkstoff und die Neutralzone aus einem zweiten Matrixwerkstoff, der vom ersten Mat rixwerkstoff verschieden ist, aufgebaut. Bearbeitungswerkzeuge, die als Kernbohrkrone, Sägeblatt, Abtragscheibe oder Trenn schleifkette ausgebildet sind und für die Nassbearbeitung von Betonwerkstoffen vorgesehen sind, sind für die Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen nur bedingt geeignet. Bei der Nassbearbeitung von Betonwerkstoffen entsteht ein abrasiver Betonschlamm, der den Bear beitungsprozess unterstützt und zu einem Selbstschärfen der Bearbeitungssegmente wäh rend der Bearbeitung führt. Der Matrixwerkstoff wird durch den abrasiven Bohrschlamm ab getragen und neue Hartstoffpartikel werden freigelegt. Bei der Trockenbearbeitung von Be tonwerkstoffen kann sich kein abrasiver Bohrschlamm bilden, der den Bearbeitungsprozess unterstützen kann. Die Hartstoffpartikel werden schnell stumpf und die Bearbeitungsrate sinkt. Durch den fehlenden Betonschlamm verschleißt der Matrixwerkstoff zu langsam und tiefer liegende Hartstoffpartikel können nicht freigelegt werden. Bei bekannten Bearbei tungswerkzeugen zur Nassbearbeitung weisen der Matrixwerkstoff und die Hartstoffpartikel ähnliche Verschleißraten auf. Machining segments for core drill bits, saw blades, abrasive discs and abrasive chains are made from a matrix material and hard material particles, whereby the hard material particles can be statistically distributed or arranged according to a defined particle pattern in the matrix material. In the case of machining segments with statistically distributed hard material particles, the matrix material and the hard material particles are mixed, the mixture is poured into a suitable tool shape and further processed to form the machining segment. In the case of machining segments with set hard material particles, a green compact is built up in layers from matrix material, in which the hard material particles are placed according to the defined particle pattern. For machining segments that are welded to the main body of the machining tool, the structure of a machining zone and a neutral zone has proven itself. The processing zone is constructed from a first matrix material and the neutral zone from a second matrix material, which is different from the first matrix material. Machining tools that are designed as a core bit, saw blade, abrasive disc or abrasive chain and are intended for wet machining of concrete materials are only suitable for dry machining of concrete materials to a limited extent. When wet machining concrete materials, an abrasive concrete sludge is created that supports the machining process and leads to self-sharpening of the machining segments during machining. The matrix material is removed by the abrasive drilling mud and new hard material particles are exposed. When dry machining concrete materials, no abrasive drilling mud can form that can support the machining process. The hard material particles quickly become dull and the processing rate drops. Due to the lack of concrete sludge, the matrix material wears too slowly and deeper-lying hard material particles cannot be exposed. In known machining tools for wet machining, the matrix material and the hard material particles have similar wear rates.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bearbeitungssegment für ein Be arbeitungswerkzeug zu entwickeln, welches eine Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen ermöglicht, wobei das Bearbeitungssegment eine hohe Bearbeitungsrate und eine möglichst lange Lebensdauer aufweisen soll. The object of the present invention is to develop a machining segment for a machining tool which enables dry machining of concrete materials, the machining segment being intended to have a high machining rate and the longest possible service life.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Bearbeitungssegment erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved according to the invention in the machining segment mentioned at the beginning by the features of independent claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
Das Bearbeitungssegment ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Bearbeitungsbereiche gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen einen Über stand Ti aufweist, der grösser als 400 mhi ist. Die Oberseite des Bearbeitungssegmentes ist in Bearbeitungsbereiche, welche die ersten Hartstoffpartikel umfassen, und Matrixbereiche, welche aus erstem Matrixwerkstoff aufgebaut sind, unterteilt. Als "erste Hartstoffpartikel" werden die Hartstoffpartikel des erfindungsgemäßen Bearbeitungssegmentes bezeichnet, die in den Bearbeitungsbereichen an der Oberseite des Bearbeitungssegmentes angeordnet sind. The processing segment is characterized according to the invention in that at least one of the processing areas has a protrusion Ti that is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas. The upper side of the processing segment is divided into processing areas, which comprise the first hard material particles, and matrix areas, which are made up of the first matrix material. The "first hard material particles" are the hard material particles of the machining segment according to the invention, which are arranged in the machining areas on the top of the machining segment.
Ein Bearbeitungssegment, bei dem mindestens einer der Bearbeitungsbereiche, die die ers ten Hartstoffpartikel umfassen, gegenüber den Matrixbereichen einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweist, ist für die Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen geeignet. Je grös ser der Überstand der Bearbeitungsbereiche ist, umso höher ist die Bearbeitungsrate, die mit dem Bearbeitungssegment erzielt werden kann. Bevorzugt weisen mehrere Bearbeitungsbereiche gegenüber den angrenzenden Matrixbe reichen einen Überstand Ti aufweisen, der grösser als 400 mhi ist. Je grösser die Anzahl an Bearbeitungsbereichen mit ersten Hartstoffpartikeln ist, die einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweisen, umso höher ist die Bearbeitungsrate des Bearbeitungswerkzeuges bei der Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen. A processing segment in which at least one of the processing areas comprising the first hard material particles has an overhang of more than 400 mhi compared to the matrix areas is suitable for the dry processing of concrete materials. The greater the overhang of the machining areas, the higher the machining rate that can be achieved with the machining segment. Preferably, several processing areas have an overhang Ti which is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas. The greater the number of processing areas with the first hard material particles, which have an overhang of more than 400 mhi, the higher the processing rate of the processing tool when dry processing concrete materials.
Bevorzugt weisen sämtliche Bearbeitungsbereiche gegenüber den angrenzenden Matrixbe reichen einen Überstand Ti aufweisen, der grösser als 400 mhi ist. Je grösser die Anzahl an Bearbeitungsbereichen mit ersten Hartstoffpartikeln ist, die einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweisen, umso höher ist die Bearbeitungsrate des Bearbeitungswerkzeuges bei der Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen. Preferably, all the processing areas have an overhang Ti which is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas. The greater the number of processing areas with the first hard material particles, which have an overhang of more than 400 mhi, the higher the processing rate of the processing tool when dry processing concrete materials.
In einer bevorzugten Variante ist der Überstand Ti der Bearbeitungsbereiche von mindes tens 400 mhi gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen in einem in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeuges betrachteten vorderseitigen Bereich der Bearbeitungsbereiche vorgesehen. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbei tungssegment erfolgt im in Drehrichtung betrachteten vorderseitigen Bereich der Bearbei tungsbereiche mit den ersten Hartstoffpartikeln. Um eine hohe Bearbeitungsrate zu erzielen, sollten die Bearbeitungsbereiche den Überstand von mehr als 400 mhi gegenüber den Mat rixbereichen im vorderseitigen Bereich aufweisen. In a preferred variant, the projection Ti of the machining areas of at least 400 mhi compared to the adjacent matrix areas is provided in a front area of the machining areas viewed in the direction of rotation of the machining tool. The machining of concrete materials with a machining segment according to the invention takes place in the front region of the machining regions with the first hard material particles, as viewed in the direction of rotation. In order to achieve a high processing rate, the processing areas should have a projection of more than 400 mhi compared to the matrix areas in the front area.
Bevorzugt ist ein vorderseitiger Überstand Tfr0nt der Bearbeitungsbereiche im vorderseitigen Bereich der Bearbeitungsbereiche von einem in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeuges betrachteten rückseitigen Bereich der Bearbeitungsbereiche verschieden. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssegment erfolgt im in Drehrichtung betrachteten vorderseitigen Bereich der Bearbeitungsbereiche mit den ersten Hartstoff parti kein. Da der in Drehrichtung betrachtete rückseitige Bereich der Bearbeitungs bereiche nur einen geringen Einfluss auf die Bearbeitungsrate hat, kann der Überstand der Bearbeitungsbereiche im vorderseitigen Bereich und im rückseitigen Bereich verschieden sein. Preferably, a front overhang T fr0nt of the processing areas in the front area of the processing areas is different from a rear area of the processing areas viewed in the direction of rotation of the processing tool. The processing of concrete materials with a processing segment according to the invention does not take place in the front area of the processing areas viewed in the direction of rotation with the first hard material parti. Since the rear area of the processing areas viewed in the direction of rotation has only a slight influence on the processing rate, the protrusion of the processing areas in the front area and in the rear area can be different.
Besonders bevorzugt ist ein rückseitiger Überstand Tback der Bearbeitungsbereiche im rück seitigen Bereich der Bearbeitungsbereiche kleiner als 400 mhi. Da die Bearbeitung von Be tonwerkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssegment im vorderseitigen Be reich der Bearbeitungsbereiche mit den ersten Hartstoffpartikel erfolgt, kann der rückseitige Überstand der Bearbeitungsbereiche im Hinblick auf eine sichere Befestigung der ersten Hartstoffpartikel im ersten Matrixwerkstoff erfolgen. In einer Weiterentwicklung des Bearbeitungssegmentes sind im ersten Matrixwerkstoff zwei te Hartstoffpartikel angeordnet, wobei ein mittlerer Partikeldurchmesser der zweiten Hart stoffpartikel kleiner als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Hartstoffpartikel ist. Ab hängig von den Verschleißeigenschaften des ersten Matrixwerkstoffs kann es während der Bearbeitung eines Betonwerkstoffes mit dem Bearbeitungswerkzeug durch Reibung mit dem Untergrund (z.B. Bohrloch oder Sägeschlitz) zu einem verstärkten Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffs an den Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes kommen. Der Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffs kann durch zweite Hartstoffpartikel reduziert werden. Die zwei ten Hartstoffpartikel können als statistisch verteilte Partikel dem ersten Matrixwerkstoff bei gemischt werden oder die zweiten Hartstoffpartikel werden gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff platziert. Die zweiten Hartstoffpartikel werden ins besondere im Bereich der Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes platziert. A back protrusion T back of the processing areas in the rear area of the processing areas is particularly preferably less than 400 mhi. Since the machining of concrete materials with a machining segment according to the invention takes place in the front area of the machining areas with the first hard material particles, the rear overhang of the machining areas can take place with regard to a secure fastening of the first hard material particles in the first matrix material. In a further development of the machining segment, two hard material particles are arranged in the first matrix material, an average particle diameter of the second hard material particles being smaller than an average particle diameter of the first hard material particles. Depending on the wear properties of the first matrix material, increased wear of the first matrix material on the side surfaces of the processing segment can occur during the processing of a concrete material with the processing tool due to friction with the substrate (e.g. borehole or saw slot). The wear of the first matrix material can be reduced by means of second hard material particles. The second hard material particles can be mixed as statistically distributed particles in the first matrix material or the second hard material particles are placed in the first matrix material according to a defined second particle pattern. The second hard material particles are placed in particular in the area of the side surfaces of the processing segment.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Bearbeitungswerkzeug umfassend einen Grundkörper und mindestens ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssegment, welches mit einer Unterseite mit dem Grundkörper des Bearbeitungswerkzeuges verbunden ist. The invention also relates to a machining tool comprising a base body and at least one machining segment according to the invention, which is connected with an underside to the base body of the machining tool.
In einer ersten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Kernbohrkrone mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausge bildet. Die Bearbeitungssegmente sind mit einer Unterseite mit dem rohrförmig ausgebilde ten Grundkörper der Kernbohrkrone verbunden. In a first preferred variant, the machining tool is designed as a core drill bit with a tubular base body and a plurality of machining segments. The machining segments are connected to an underside with the tubular basic body of the core bit.
In einer zweiten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Kernbohrkrone mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper und einem ringförmigen Bearbeitungssegment ausgebildet. Das Bearbeitungssegment ist mit einer Unterseite mit dem rohrförmig ausgebil deten Grundkörper der Kernbohrkrone verbunden. In a second preferred variant, the machining tool is designed as a core drill bit with a tubular base body and an annular machining segment. The machining segment is connected with an underside to the tubular body of the core bit.
In einer dritten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als ring- oder scheiben förmiges Sägeblatt mit einem ring- oder scheibenförmig ausgebildeten Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausgebildet. Die Bearbeitungssegmente sind mit einer Unterseite mit dem ring- oder scheibenförmig ausgebildeten Grundkörper des ring- oder scheibenförmigen Sägeblattes verbunden. In a third preferred variant, the machining tool is designed as an annular or disk-shaped saw blade with an annular or disk-shaped base body and a plurality of machining segments. The machining segments are connected with an underside to the base or ring-shaped basic body of the ring or disc-shaped saw blade.
In einer vierten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Abtragscheibe mit einem Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausgebildet. Die Bearbeitungs segmente sind mit einer Unterseite mit dem Grundkörper der Abtragscheibe verbunden. In a fourth preferred variant, the machining tool is designed as an abrasive disk with a base body and several machining segments. The machining segments are connected with an underside to the base body of the abrasive disk.
Ausführungsbeispiele Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen wer den können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgen den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruch ten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genann ten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und bean spruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Embodiments Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. This is not necessarily to show the exemplary embodiments to scale, rather the drawing, where useful for explanation, is carried out in a schematic and / or slightly distorted form. It should be taken into account that various modifications and changes regarding the shape and the detail of an embodiment can be made without departing from the general idea of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or the detail of the preferred embodiment shown and described in the following or to an object which would be restricted in comparison with the object claimed in the claims. For given measurement ranges, values within the limits mentioned should also be disclosed as limit values and be usable and claimed as required. For the sake of simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with an identical or similar function.
Es zeigen: Show it:
FIGN. 1A, B zwei Varianten eines als Kernbohrkrone ausgebildeten Bearbeitungswerkzeu ges; FIGN. 1A, B two variants of a machining tool designed as a core drill bit;
FIGN. 2A, B zwei Varianten eines als Sägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeuges; FIG. 3 ein als Abtragscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; FIG. 4 ein als Trennschleifkette ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; FIGN. 2A, B two variants of a machining tool designed as a saw blade; FIG. 3 shows a processing tool designed as a removal disk; FIG. 4 a processing tool designed as a cut-off chain;
FIGN. 5A-C ein Bearbeitungssegment in einer dreidimensionalen Darstellung (FIG. 5A), in einer Ansicht auf eine Oberseite (FIG. 5B) und in einer Ansicht auf einer Sei tenfläche (FIG. 5C); und FIGN. 5A-C show a machining segment in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on a top side (FIG. 5B) and in a view on a side surface (FIG. 5C); and
FIGN. 6A-C einige Werkzeugkomponenten, die bei der Herstellung eines Bearbeitungs segmentes eingesetzt werden. FIGN. 6A-C some tool components that are used in the production of a machining segment.
FIGN. 1A, B zeigen zwei Varianten eines als Kernbohrkrone 10A, 10B ausgebildeten Bear beitungswerkzeuges. Die in FIG. 1A dargestellte Kernbohrkrone 10A wird im Weiteren als erste Kernbohrkrone und die in FIG. 1 B dargestellte Kernbohrkrone 10B als zweite Kern bohrkrone bezeichnet, ausserdem werden die erste und zweite Kernbohrkrone 10A, 10B un ter dem Begriff "Kernbohrkrone" zusammengefasst. FIGN. 1A, B show two variants of a machining tool designed as a core bit 10A, 10B. The in FIG. 1A, core drill bit 10A is hereinafter referred to as the first core drill bit and the one shown in FIG. 1B shown core drill bit 10B referred to as the second core drill bit, in addition, the first and second core drill bits 10A, 10B are summarized under the term "core drill bit".
Die erste Kernbohrkrone 10A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 11A, einen rohrför mig ausgebildeten Grundkörper 12A und eine Werkzeugaufnahme 13A. Die Bearbeitungs segmente 1 1A, die zum Kernbohren eingesetzt werden, werden auch als Bohrsegmente be- zeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12A wird auch als Bohrschaft be zeichnet. Die Bohrsegmente 11A sind fest mit dem Bohrschaft 12A verbunden, beispielswei se durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The first core drill bit 10A comprises a plurality of machining segments 11A, a tubular body 12A and a tool holder 13A. The machining segments 1 1A, which are used for core drilling, are also known as drilling segments is drawn and the tubular base body 12A is also characterized as a drill shaft. The drill segments 11A are firmly connected to the drill shaft 12A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die zweite Kernbohrkrone 10B umfasst ein ringförmiges Bearbeitungssegment 11 B, einen rohrförmig ausgebildeten Grundkörper 12B und eine Werkzeugaufnahme 13B. Das ringför mige Bearbeitungssegment 11 B, das zum Kernbohren eingesetzt wird, wird auch als Bohr ring bezeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12B wird auch als Bohrschaft bezeichnet. Der Bohrring 11 B ist fest mit dem Bohrschaft 12B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The second core drill bit 10B comprises an annular machining segment 11B, a tubular base body 12B and a tool holder 13B. The ring-shaped machining segment 11 B, which is used for core drilling, is also referred to as a drilling ring and the tubular base body 12B is also referred to as a drilling shaft. The drill ring 11 B is firmly connected to the drill shaft 12B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Kernbohrkrone 10A, 10B wird über die Werkzeugaufnahme 13A, 13B mit einem Kern bohrgerät verbunden und im Bohrbetrieb vom Kernbohrgerät in einer Drehrichtung 14 um ei ne Drehachse 15 angetrieben. Während der Drehung der Kernbohrkrone 10A, 10B um die Drehachse 15 wird die Kernbohrkrone 10A, 10B entlang einer Vorschubrichtung 16 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Vorschubrichtung 16 parallel zur Drehachse 15 verläuft. Die Kernbohrkrone 10A, 10B erzeugt im zu bearbeitenden Werkstück einen Bohr kern und ein Bohrloch. The core drill bit 10A, 10B is connected via the tool holder 13A, 13B to a core drilling device and is driven by the core drilling device in a direction of rotation 14 about an axis of rotation 15 in the drilling operation. During the rotation of the core drill bit 10A, 10B about the axis of rotation 15, the core drill bit 10A, 10B is moved along a feed direction 16 into a workpiece to be machined, the feed direction 16 running parallel to the axis of rotation 15. The core drill bit 10A, 10B produces a drill core and a borehole in the workpiece to be machined.
Der Bohrschaft 12A, 12B ist im Ausführungsbeispiel der FIGN. 1A, B einteilig ausgebildet und die Bohrsegmente 1 1A bzw. der Bohrring 11 B sind fest mit dem Bohrschaft 12A, 12B verbunden. Alternativ kann der Bohrschaft 12A, 12B zweiteilig aus einem ersten Bohrschaft abschnitt und einem zweiten Bohrschaftabschnitt ausgebildet sein, wobei die Bohrsegmente 1 1A bzw. der Bohrring 1 1 B fest mit dem ersten Bohrschaftabschnitt und die Werkzeugauf nahme 13A, 13B fest mit dem zweiten Bohrschaftabschnitt verbunden ist. Der erste und zweite Bohrschaftabschnitt werden über eine lösbare Verbindungseinrichtung miteinander verbunden. Die lösbare Verbindungseinrichtung ist beispielsweise als Steck-Dreh- Verbindung, wie in EP 2 745 965 A1 oder EP 2 745 966 A1 beschrieben, ausgebildet. Die Ausbildung des Bohrschaftes als einteiliger oder zweiteiliger Bohrschaft hat keinen Einfluss auf den Aufbau der Bohrsegmente 11A bzw. des Bohrringes 1 1 B. The drill shaft 12A, 12B is in the embodiment of FIGN. 1A, B are formed in one piece and the drilling segments 1 1A or the drilling ring 11 B are firmly connected to the drilling shaft 12A, 12B. Alternatively, the drill shaft 12A, 12B can be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, the drill segments 1 1A or the drill ring 11B being fixed to the first drill shaft section and the tool holder 13A, 13B firmly connected to the second drill shaft section is. The first and second drill shaft sections are connected to one another via a releasable connecting device. The detachable connection device is designed, for example, as a plug-and-turn connection, as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1. The formation of the drill shaft as a one-part or two-part drill shaft has no influence on the structure of the drill segments 11A or the drill ring 1 1 B.
FIGN. 2A, B zeigen zwei Varianten eines als Sägeblatt 20A, 20B ausgebildeten Bearbei tungswerkzeuges. Das in FIG. 2A dargestellte Sägeblatt 20A wird im Weiteren als erstes Sägeblatt und das in FIG. 2B dargestellte Sägeblatt 20B als zweites Sägeblatt bezeichnet, ausserdem werden das erste und zweite Sägeblatt 20A, 20B unter dem Begriff "Sägeblatt" zusammengefasst. FIGN. 2A, B show two variants of a machining tool designed as a saw blade 20A, 20B. The in FIG. 2A is shown as the first saw blade and the one shown in FIG. The saw blade 20B shown in FIG. 2B is referred to as the second saw blade, and the first and second saw blades 20A, 20B are also summarized under the term “saw blade”.
Das erste Sägeblatt 20A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 A, einen scheibenför mig ausgebildeten Grundkörper 22A und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungsseg- mente 21A, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grundkörper 22A wird auch als Stammblatt bezeichnet. Die Sägesegmente 21A sind fest mit dem Stammblatt 22A verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The first saw blade 20A comprises a plurality of machining segments 21A, a disk-shaped base body 22A and a tool holder. The processing segments elements 21A, which are used for sawing, are also referred to as saw segments, and the disk-shaped base body 22A is also referred to as a master blade. The saw segments 21A are firmly connected to the main blade 22A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Das zweite Sägeblatt 20B umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 B, einen ringförmig ausgebildeten Grundkörper 22B und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 21 B, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der ringförmig ausgebildete Grundkörper 22B wird auch als Ring bezeichnet. Die Sägesegmente 21 B sind fest mit dem Ring 22B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The second saw blade 20B comprises a plurality of machining segments 21B, an annular body 22B and a tool holder. The processing segments 21 B, which are used for sawing, are also referred to as saw segments and the ring-shaped base body 22B is also referred to as a ring. The saw segments 21B are firmly connected to the ring 22B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Das Sägeblatt 20A, 20B wird über die Werkzeugaufnahme mit einer Säge verbunden und im Sägebetrieb von der Säge in einer Drehrichtung 24 um eine Drehachse 25 angetrieben. Während der Drehung des Sägeblattes 20A, 20B um die Drehachse 25 wird das Sägeblatt 20A, 20B entlang einer Vorschubrichtung bewegt, wobei die Vorschubrichtung parallel zur Längsebene des Sägeblattes 20A, 20B verläuft. Das Sägeblatt 20A, 20B erzeugt im zu be arbeitenden Werkstück einen Sägeschlitz. The saw blade 20A, 20B is connected to a saw via the tool holder and is driven by the saw in a direction of rotation 24 about an axis of rotation 25 in the sawing operation. During the rotation of the saw blade 20A, 20B about the axis of rotation 25, the saw blade 20A, 20B is moved along a feed direction, the feed direction being parallel to the longitudinal plane of the saw blade 20A, 20B. The saw blade 20A, 20B creates a saw slot in the workpiece to be machined.
FIG. 3 zeigt ein als Abtragscheibe 30 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Abtrag scheibe 30 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 31 , einen Grundkörper 32 und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 31 , die zum Abtragen eingesetzt werden, werden auch als Abtragsegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grund körper 32 wird auch als Topf bezeichnet. Die Abtragsegmente 31 sind fest mit dem Topf 32 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. FIG. 3 shows a processing tool designed as a removal disk 30. The removal disc 30 comprises a plurality of processing segments 31, a base body 32 and a tool holder. The processing segments 31, which are used for removal, are also referred to as removal segments and the disk-shaped base body 32 is also referred to as a pot. The removal segments 31 are firmly connected to the pot 32, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Abtragscheibe 30 wird über die Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät verbun den und im Abtragbetrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung 34 um eine Drehachse 35 angetrieben. Während der Drehung der Abtragscheibe 30 um die Drehachse 35 wird die Abtragscheibe 30 über ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Bewegung der senkrecht zur Drehachse 35 verläuft. Die Abtragscheibe 30 entfernt die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks. The removal disk 30 is connected via the tool holder to a tool device and is driven in the removal mode by the tool device in a direction of rotation 34 about an axis of rotation 35. During the rotation of the removal disk 30 about the axis of rotation 35, the removal disk 30 is moved over a workpiece to be machined, the movement being perpendicular to the axis of rotation 35. The removal disk 30 removes the surface of the workpiece to be machined.
FIG. 4 zeigt ein als Trennschleifkette 36 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Trenn schleifkette 36 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 37, mehrere gliedförmig ausgebilde te Grundkörper 38 und mehrere Verbindungsglieder 39. Die Bearbeitungssegmente 37, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, werden auch als Trennschleifsegmente bezeichnet und die gliedförmig ausgebildeten Grundkörper 38 werden auch als Treibglieder bezeichnet. Die Treibglieder 38 werden über die Verbindungsglieder 39 verbunden. Im Ausführungsbei spiel sind die Verbindungsglieder 39 über Nietbolzen mit den Treibgliedern 38 verbunden. Die Nietbolzen ermöglichen eine Drehung der Treibglieder 38 relativ zu den Verbindungs gliedern 39 um eine Drehachse, die durch das Zentrum der Nietbolzen verläuft. Die Bearbei tungssegmente 37 sind fest mit den Treibgliedern 38 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. FIG. 4 shows a processing tool designed as a cut-off grinding chain 36. The abrasive chain 36 comprises a plurality of processing segments 37, a plurality of link-shaped base bodies 38 and a plurality of connecting links 39. The processing segments 37 which are used for cut-off grinding are also referred to as cut-off segments and the link-shaped base body 38 are also referred to as drive links. The drive links 38 are connected via the connecting links 39. In the exemplary embodiment, the connecting links 39 are connected to the drive links 38 via rivet bolts. The rivet bolts allow rotation of the drive links 38 relative to the connecting links 39 about an axis of rotation which runs through the center of the rivet bolts. The machining segments 37 are firmly connected to the drive members 38, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Trennschleifkette 36 wird über eine Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät ver bunden und im Betrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung angetrieben. Während der Drehung der Trennschleifkette 36 wird die Trennschleifkette 36 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt. The cut-off chain 36 is connected via a tool holder to a tool device and is driven in operation by the tool device in one direction of rotation. During the rotation of the cut-off chain 36, the cut-off chain 36 is moved into a workpiece to be machined.
FIGN. 5A-C zeigen ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssegment 41 in einer dreidimensio nalen Darstellung (FIG. 5A), in einer Ansicht auf eine Oberseite des Bearbeitungssegmentes 41 (FIG. 5B) und in einer Ansicht auf eine Seitenfläche des Bearbeitungssegmentes 41 (FIG. 5C). FIGN. 5A-C show a machining segment 41 according to the invention in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on an upper side of the machining segment 41 (FIG. 5B) and in a view on a side face of the machining segment 41 (FIG. 5C).
Das Bearbeitungssegment 41 entspricht vom Aufbau und der Zusammensetzung den Bear beitungssegmenten 1 1A, 21 A, 21 B, 31 , 37; das als Bohrring ausgebildete Bearbeitungsseg ment 11 B unterscheidet sich durch seinen ringförmigen Aufbau vom Bearbeitungssegment 41. Die Bearbeitungssegmente können sich in den Abmessungen und in den Krümmungen der Oberflächen voneinander unterscheiden. Der grundsätzliche Aufbau der erfindungsge mäßen Bearbeitungssegmente wird anhand des Bearbeitungssegmentes 41 erklärt und gilt für die Bearbeitungssegmente 1 1A, 1 1 B der FIGN. 1A, B, für die Bearbeitungssegmente 21 A, 21 B der FIGN. 2A, B, für das Bearbeitungssegment 31 der FIG. 3 und für das Bearbei tungssegment 37 der FIG. 4. The processing segment 41 corresponds in structure and composition to the processing segments 1 1A, 21 A, 21 B, 31, 37; the machining segment 11 B formed as a drilling ring differs from its machining segment 41 by its annular structure. The machining segments can differ from one another in the dimensions and in the curvatures of the surfaces. The basic structure of the machining segments according to the invention is explained on the basis of the machining segment 41 and applies to the machining segments 1 1A, 1 1 B of FIGN. 1A, B, for the processing segments 21 A, 21 B of FIGN. 2A, B, for the machining segment 31 of FIG. 3 and for the machining segment 37 of FIG. 4th
Das Bearbeitungssegment 41 ist aus einer Bearbeitungszone 42 und einer Neutralzone 43 aufgebaut. Die Neutralzone 43 ist erforderlich, wenn das Bearbeitungssegment 41 mit dem Grundkörper eines Bearbeitungswerkzeuges verbunden werden soll; bei Bearbeitungsseg menten, die beispielsweise durch Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden wer den, kann die Neutralzone 43 entfallen. Die Bearbeitungszone 42 ist aus einem ersten Mat rixwerkstoff 44 und ersten Hartstoffpartikeln 45 aufgebaut und die Neutralzone 43 ist aus ei nem zweiten Matrixwerkstoff 46 ohne Hartstoffpartikel aufgebaut. The processing segment 41 is composed of a processing zone 42 and a neutral zone 43. The neutral zone 43 is required if the machining segment 41 is to be connected to the base body of a machining tool; in processing segments that are connected to the base body, for example by soldering or gluing, the neutral zone 43 can be omitted. The processing zone 42 is constructed from a first matrix material 44 and first hard material particles 45 and the neutral zone 43 is constructed from a second matrix material 46 without hard material particles.
Das Bearbeitungssegment 41 wird mit einer Unterseite 47 mit dem Grundkörper des Bear beitungswerkzeuges verbunden. Bei Bearbeitungssegmenten zum Kernbohren und Bearbei tungssegmenten zum Abtragen ist die Unterseite der Bearbeitungssegmente in der Regel eben ausgebildet, wohingegen die Unterseite bei Bearbeitungssegmenten zum Sägen eine Krümmung aufweist, um die Bearbeitungssegmente an der gekrümmten Stirnfläche der ring- oder scheibenförmigen Grundkörper befestigen zu können. The machining segment 41 is connected to an underside 47 with the base body of the machining tool. In the case of machining segments for core drilling and machining segments for removal, the underside of the machining segments is generally flat, whereas the underside of machining segments for sawing is one Has curvature in order to be able to fasten the machining segments on the curved end face of the annular or disk-shaped base body.
Die ersten Hartstoffpartikel 45 sind gemäß einem definierten Partikelmuster im ersten Mat rixwerkstoff 44 angeordnet. Einer der Unterseite 47 gegenüberliegende Oberseite 48 des Bearbeitungssegmentes 41 ist unterteilt in Bearbeitungsbereiche 51 und Matrixbereiche 52, die aus dem ersten Matrixwerkstoff 44 aufgebaut sind. Jeder Bearbeitungsbereich 51 um fasst einen ersten Hartstoffpartikel 45 und ersten Matrixwerkstoff 44, in den die ersten Hart stoffpartikel 45 eingebettet sind. The first hard material particles 45 are arranged according to a defined particle pattern in the first matrix material 44. An upper side 48 of the machining segment 41 opposite the underside 47 is subdivided into machining areas 51 and matrix areas 52 which are constructed from the first matrix material 44. Each processing area 51 comprises a first hard material particle 45 and first matrix material 44, in which the first hard material particles 45 are embedded.
Da die ersten Hartstoffpartikel 45 einer Partikelverteilung zwischen einem minimalen Durch messer und einem maximalen Durchmesser entstammen, kann der Anteil des ersten Mat rixwerkstoffes 44 in den Bearbeitungsbereichen 51 variieren. Dabei gilt, dass der Anteil des ersten Matrixwerkstoffes 44 in einem Bearbeitungsbereich 51 zunimmt, wenn der Durchmes ser des ersten Hartstoffpartikels 45 abnimmt. Um sicherzustellen, dass die ersten Hartstoff partikel 45 bei der Herstellung in die Vertiefungen eines speziellen Pressstempels passen, ist der Querschnitt der Vertiefungen grösser als der maximale Durchmesser der Partikelvertei lung. Since the first hard material particles 45 originate from a particle distribution between a minimum diameter and a maximum diameter, the proportion of the first matrix material 44 in the processing areas 51 can vary. It applies that the proportion of the first matrix material 44 in a processing area 51 increases when the diameter of the first hard material particle 45 decreases. In order to ensure that the first hard material particles 45 fit into the recesses of a special press ram during manufacture, the cross section of the recesses is larger than the maximum diameter of the particle distribution.
Die Bearbeitungsbereiche 51 des Bearbeitungssegmentes 41 weisen einen Überstand Ti gegenüber den Matrixbereichen 52 auf. Im Ausführungsbeispiel der FIGN. 5A-C umfasst das Bearbeitungssegment 41 eine Anzahl von 9 ersten Hartstoffpartikeln 45 und damit eine An zahl von 9 Bearbeitungsbereichen 51. Die Anzahl der ersten Hartstoffpartikel 45 und das de finierte Partikelmuster, in dem die ersten Hartstoffpartikel 45 im ersten Matrixwerkstoff 44 angeordnet sind, sind an die Anforderungen des Bearbeitungssegmentes 41 angepasst. The processing areas 51 of the processing segment 41 have a projection Ti relative to the matrix areas 52. In the embodiment of FIGN. 5A-C, the processing segment 41 comprises a number of 9 first hard material particles 45 and thus a number of 9 processing areas 51. The number of the first hard material particles 45 and the defined particle pattern in which the first hard material particles 45 are arranged in the first matrix material 44 adapted to the requirements of the processing segment 41.
Die in den FIGN. 1A, B, FIGN. 2A, B, FIG. 3 und FIG. 4 gezeigten erfindungsgemäßen Bear beitungswerkzeuge, die für die Bearbeitung von Betonwerkstoffen vorgesehen sind, weisen eine definierte Drehrichtung auf. In Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeuges betrachtet kann zwischen einem vorderseitigen Bereich und einem rückseitigen Bereich eines Hart stoffpartikels 45 unterschieden werden. The in the FIGN. 1A, B, FIGN. 2A, B, FIG. 3 and FIG. 4 shown Bear processing tools according to the invention, which are provided for the processing of concrete materials, have a defined direction of rotation. When viewed in the direction of rotation of the machining tool, a distinction can be made between a front area and a rear area of a hard material particle 45.
Das Bearbeitungssegment 41 kann beispielsweise in einem dreistufigen Verfahren herge stellt werden: In einer ersten Stufe wird ein Grünling aus dem ersten Matrixwerkstoff 44 und den ersten Hartstoffpartikeln 45 aufgebaut, in einer zweiten Stufe wird der Grünling zu einem Pressling verdichtet und in einer dritten Stufe wird der Pressling unter Temperatureinwirkung oder durch Infiltrieren zum Bearbeitungssegment 41 weiterverarbeitet. Der Grünling wird in der zweiten Stufe beispielsweise durch Kaltpressen oder Warmpressen verdichtet. Beim Kaltpressen wird der Grünling ausschließlich einer Druckeinwirkung ausgesetzt, während der Grünling beim Warmpressen neben dem Druck Temperaturen bis ca. 200 °C ausgesetzt.The processing segment 41 can be produced, for example, in a three-stage process: in a first stage, a green body is built up from the first matrix material 44 and the first hard material particles 45, in a second stage the green body is compressed into a compact and in a third stage it is Processed pellet under the influence of temperature or by infiltration to the processing segment 41. In the second stage, the green compact is compacted, for example, by cold pressing or hot pressing. During cold pressing, the green compact is only exposed to pressure during the Green compact during hot pressing exposed to temperatures up to approx. 200 ° C.
Der Pressling wird in der dritten Stufe beispielsweise durch Sintern oder Heißpressen zum Bearbeitungssegment weiterverarbeitet. The compact is processed in the third stage, for example by sintering or hot pressing, to form the processing segment.
Die Bearbeitungsbereiche 51 sind an der Oberseite 48 des Bearbeitungssegmentes von den Matrixbereichen 52 umgeben und der Überstand eines Bearbeitungsbereiches 51 wird ge genüber den angrenzenden Matrixbereichen gemessen. Alle Bearbeitungsbereiche weisen einen Überstand gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen 52 auf. Dabei weist mindes tens einer der Bearbeitungsbereiche 51 einen Überstand Ti auf, der grösser als 400 mhi ist. The processing areas 51 are surrounded on the top 48 of the processing segment by the matrix areas 52 and the protrusion of a processing area 51 is measured ge compared to the adjacent matrix areas. All processing areas have a projection over the adjacent matrix areas 52. At least one of the processing areas 51 has an overhang Ti which is greater than 400 mhi.
Die Drehrichtung 14 der Kernbohrkrone 10A definiert einen vorderseitigen Bereich 53 und einen rückseitigen Bereich 54. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen erfolgt in den vorder seitigen Bereichen 53 der Bearbeitungsbereiche 51 und die Bearbeitungsrate hängt wesent lich von der Größe des Überstandes der Bearbeitungsbereiche 51 in den vorderseitigen Be reichen 53 ab. Die Bearbeitungsbereiche 51 weisen im vorderseitigen Bereich 53 einen vor derseitigen Überstand Tfront und im rückseitigen Bereich 54 einen rückseitigen Überstand Tback auf, die im Ausführungsbeispiel übereinstimmen. Alternativ können die Bearbeitungsbe reiche 51 unterschiedliche vorderseitige Überstände Tfr0nt und rückseitige Überstände Tback aufweisen. The direction of rotation 14 of the core bit 10A defines a front area 53 and a rear area 54. The processing of concrete materials takes place in the front areas 53 of the processing areas 51 and the processing rate depends essentially on the size of the overhang of the processing areas 51 in the front loading areas 53 from. The processing areas 51 have in the front area 53 a front projection T front and in the rear area 54 a rear projection T back , which correspond in the exemplary embodiment. Alternatively, the processing areas 51 can have different front projections T fr0nt and rear projections T back .
FIGN. 6A-C zeigen einige Werkzeugkomponenten, die bei der Herstellung des erfindungs gemäßen Bearbeitungssegmentes 41 eingesetzt werden. Die Werkzeugkomponenten um fassen einen Unterstempel 61 , eine Matrize 62 und einen Oberstempel 63, wobei der Unters tempel 61 auch als erster Pressstempel und der Oberstempel 63 als zweiter Pressstempel bezeichnet wird. FIGN. 6B und 6C zeigen den Unterstempel 61 im Detail. FIGN. 6A-C show some tool components that are used in the manufacture of the machining segment 41 according to the invention. The tool components include a lower punch 61, a die 62 and an upper punch 63, the lower temple 61 also being referred to as the first press punch and the upper punch 63 as the second press punch. FIGN. 6B and 6C show the lower stamp 61 in detail.
Der Aufbau des Grünlings erfolgt in der Matrize 62 mit einer Querschnittsfläche, die der ge wünschten Geometrie des Grünlings entspricht. Die Matrize 62 weist an der Unterseite eine erste Öffnung auf, in die der Unterstempel 61 verschiebbar ist, und an der Oberseite eine zweite Öffnung, in die der Oberstempel 63 verschiebbar ist. Der Unterstempel 61 weist in der Pressfläche Vertiefungen 64 auf, deren Anordnung dem definierten Partikelmuster der ersten Hartstoffpartikel 45 entspricht. Die Vertiefungen 64 bestimmen außerdem die Abmessungen der Bearbeitungsbereiche 51 an der Oberseite 48 der Bearbeitungssegmente. The green body is built up in the die 62 with a cross-sectional area that corresponds to the desired geometry of the green body. The die 62 has a first opening on the underside, into which the lower punch 61 can be moved, and a second opening on the top, into which the upper punch 63 can be moved. The lower punch 61 has depressions 64 in the pressing surface, the arrangement of which corresponds to the defined particle pattern of the first hard material particles 45. The depressions 64 also determine the dimensions of the processing areas 51 on the top 48 of the processing segments.
Bei direktem Kontakt zwischen den ersten Hartstoffpartikeln 45 und den Vertiefungen 64 des Unterstempels 61 kann es zu einem erhöhten Verschleiß des Unterstempels 61 kommen.With direct contact between the first hard material particles 45 and the depressions 64 of the lower punch 61, increased wear of the lower punch 61 can occur.
Um den Verschleiß des Unterstempels 61 zu reduzieren, sollte ein direkter Kontakt der ers ten Hartstoffpartikel 45 mit dem Unterstempel 61 vermieden werden. Als Maßnahmen eignen sich das Aufträgen einer Schutzschicht in die Vertiefungen 64 vor dem Platzieren der ersten Hartstoffpartikel 45 und/oder die Verwendung von umhüllten ersten Hartstoffpartikeln 45. In order to reduce the wear of the lower punch 61, direct contact of the first hard material particles 45 with the lower punch 61 should be avoided. Suitable as measures the application of a protective layer into the depressions 64 before the placement of the first hard material particles 45 and / or the use of coated first hard material particles 45.
Der Grünling wird im Ausführungsbeispiel von oben nach unten aufgebaut. Vor dem Platzie ren der ersten Hartstoffpartikel 45 wird eine Schutzschicht des ersten Matrixwerkstoffes 44 in die Vertiefungen des Unterstempels 61 aufgetragen. Alternativ kann eine Schutzschicht ei nes zweiten Matrixwerkstoffes in die Vertiefungen 64 des Unterstempels 61 aufgetragen werden, wobei der zweite Matrixwerkstoff vom ersten Matrixwerkstoff 44 verschieden ist. Bei Verwendung eines zweiten Matrixwerkstoffes, der vom ersten Matrixwerkstoff 44 verschie den ist, können Matrixwerkstoffe mit unterschiedlichen Verschleißeigenschaften eingesetzt werden. Der zweite Matrixwerkstoff dient zum Schutz des Unterstempels 61 und sollte beim fertigen Bearbeitungssegment möglichst schnell entfernt werden können, um die ersten Hartstoffpartikel 45, die den Untergrund bearbeiten, freizustellen. Ein zweiter Matrixwerkstoff mit einer höheren Verschleißrate als der erste Matrixwerkstoff 44 lässt sich schnell entfer nen. In the exemplary embodiment, the green compact is built up from top to bottom. Before the first hard material particles 45 are placed, a protective layer of the first matrix material 44 is applied into the depressions of the lower punch 61. Alternatively, a protective layer of a second matrix material can be applied into the depressions 64 of the lower punch 61, the second matrix material being different from the first matrix material 44. When using a second matrix material which is different from the first matrix material 44, matrix materials with different wear properties can be used. The second matrix material serves to protect the lower punch 61 and should be able to be removed as quickly as possible in the finished processing segment in order to expose the first hard material particles 45 which process the substrate. A second matrix material with a higher wear rate than the first matrix material 44 can be removed quickly.
Die ersten Hartstoffpartikel 45 werden in die Vertiefungen 64 des Unterstempels 61 platziert. Auf die platzierten ersten Hartstoffpartikel 45 wird der erste Matrixwerkstoff 44 aufgetragen, wobei der erste Matrixwerkstoff 44 in einer Lage oder in mehreren Lagen aufgetragen wer den kann. Der erste Matrixwerkstoff 44 wird mithilfe eines Füllschuhs in die Matrize 62 einge füllt, bis die gewünschte Füllhöhe erreicht ist. Der fertige Grünling wird unter Druckeinwir kung mithilfe des Unterstempels 61 und des Oberstempels 63 zum Pressling verdichtet. The first hard material particles 45 are placed in the depressions 64 of the lower punch 61. The first matrix material 44 is applied to the placed first hard material particles 45, the first matrix material 44 being able to be applied in one layer or in several layers. The first matrix material 44 is filled into the die 62 using a filling shoe until the desired filling level is reached. The finished green compact is compressed under pressure using the lower punch 61 and the upper punch 63 to form the compact.
Anstelle der Schutzschicht, die in die Vertiefungen aufgetragen wird, können umhüllte erste Hartstoffpartikel verwendet werden. Als Hüllwerkstoff für die ersten Hartstoffpartikel 45 kann der erste Matrixwerkstoff 44 verwendet werden. Alternativ kann ein zweiter Matrixwerkstoff als Hüllwerkstoff für die ersten Hartstoffpartikel 45 verwendet werden, wobei der zweite Mat rixwerkstoff vom ersten Matrixwerkstoff 44 verschieden ist. Bei Verwendung eines Hüllwerk stoffs, der vom ersten Matrixwerkstoff 44 verschieden ist, können Matrixwerkstoffe mit unter schiedlichen Verschleißeigenschaften eingesetzt werden. Der Hüllwerkstoff dient zum Schutz des Unterstempels 61 und sollte beim fertigen Bearbeitungssegment möglichst schnell entfernt werden können, um die ersten Hartstoffpartikel 45, die den Betonwerkstoff bearbeiten, freizustellen. Instead of the protective layer that is applied in the depressions, coated first hard material particles can be used. The first matrix material 44 can be used as the shell material for the first hard material particles 45. Alternatively, a second matrix material can be used as the shell material for the first hard material particles 45, the second matrix material being different from the first matrix material 44. When using a shell material that is different from the first matrix material 44, matrix materials with different wear properties can be used. The shell material serves to protect the lower punch 61 and should be able to be removed as quickly as possible in the finished machining segment in order to expose the first hard material particles 45 which process the concrete material.
Bearbeitungssegmente, bei denen eine Schutzschicht eines zweiten Matrixwerkstoffes auf getragen wird oder ein zweiter Matrixwerkstoff als Hüllwerkstoff für umhüllte erste Hartstoff partikel 45 eingesetzt wird, weisen in den Bearbeitungsbereichen 51 oder in den Bearbei- tungs- und Matrixbereichen 51 , 52 zusätzlich zweiten Matrixwerkstoff auf. Abhängig von den Verschleißeigenschaften des ersten Matrixwerkstoffes 44 kann es wäh rend der Bearbeitung eines Untergrundes mit dem Bearbeitungssegment 41 durch Reibung mit dem Untergrund zu einem verstärkten Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffes 44 an den Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes kommen. Dieser Verschleiß kann durch zweite Hartstoffpartikel reduziert werden. Die zweiten Hartstoffpartikel können als statistisch verteil te Partikel dem ersten Matrixwerkstoff 44 beigemischt werden oder die zweiten Hartstoffpar tikel werden gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff 44 platziert. Die zweiten Hartstoffpartikel werden insbesondere im Bereich der Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes 41 platziert. Machining segments in which a protective layer of a second matrix material is applied or a second matrix material is used as a sheathing material for coated first hard material particles 45 additionally have second matrix material in the machining areas 51 or in the machining and matrix areas 51, 52. Depending on the wear properties of the first matrix material 44, increased wear of the first matrix material 44 on the side surfaces of the processing segment can occur during the processing of a substrate with the processing segment 41 due to friction with the substrate. This wear can be reduced by using second hard material particles. The second hard material particles can be added to the first matrix material 44 as statistically distributed particles, or the second hard material particles are placed in the first matrix material 44 according to a defined second particle pattern. The second hard material particles are placed in particular in the area of the side surfaces of the processing segment 41.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Bearbeitungssegment (11A, 11 B; 21A, 21 B; 31 ; 37; 41) für ein Bearbeitungswerkzeug (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36), welches in einer Drehrichtung (14; 24; 34) um eine Dreh achse (15; 25; 35) drehbar ist, wobei das Bearbeitungssegment mit einer Unterseite (47) mit einem Grundkörper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) des Bearbeitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) verbindbar ist, eine Bearbeitungszone (42) des Bearbeitungs segmentes aus einem ersten Matrixwerkstoff (44) und ersten Hartstoffpartikeln (45) auf gebaut ist, wobei die ersten Hartstoffpartikel (45) gemäß einem definierten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff (44) angeordnet sind und eine der Unterseite (47) gegenüber liegende Oberseite (48) des Bearbeitungssegmentes in Bearbeitungsbereiche (51), wel che die ersten Hartstoffpartikel (45) umfassen, und Matrixbereiche (52), welche aus ers tem Matrixwerkstoff (44) aufgebaut sind, unterteilt ist, 1. Machining segment (11A, 11 B; 21A, 21 B; 31; 37; 41) for a machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36), which in one direction of rotation (14; 24; 34) by one The axis of rotation (15; 25; 35) is rotatable, the machining segment having an underside (47) with a base body (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) of the machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) can be connected, a processing zone (42) of the processing segment is constructed from a first matrix material (44) and first hard material particles (45), the first hard material particles (45) being arranged in the first matrix material (44) according to a defined particle pattern and an upper side (48) of the machining segment opposite the underside (47) is divided into machining areas (51) which comprise the first hard material particles (45) and matrix areas (52) which are constructed from the first matrix material (44),
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Bearbeitungsbereiche (51) gegen über den angrenzenden Matrixbereichen (52) einen Überstand (Ti) aufweist, der grösser als 400 mhi ist. characterized in that at least one of the processing areas (51) has a projection (Ti) that is greater than 400 mhi compared to the adjacent matrix areas (52).
2. Bearbeitungssegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bear beitungsbereiche (51) gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen (52) einen Über stand (Ti) aufweisen, der grösser als 400 mhi ist. 2. Machining segment according to claim 1, characterized in that a plurality of machining areas (51) have an overhang (Ti) relative to the adjacent matrix areas (52) which is greater than 400 mhi.
3. Bearbeitungssegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Bear beitungsbereiche (52) gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen (52) einen Über stand (Ti) aufweisen, der grösser als 400 mhi ist. 3. Machining segment according to claim 1, characterized in that all the machining areas (52) have an overhang (Ti) relative to the adjacent matrix areas (52) which is greater than 400 mhi.
4. Bearbeitungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand (Ti) der Bearbeitungsbereiche (51) von mindestens 400 mhi gegenüber den angrenzenden Matrixbereichen (52) in einem in Drehrichtung (14; 24; 34) des Bear beitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) betrachteten vorderseitigen Bereich (53) der Bearbeitungsbereiche (51) vorgesehen ist. 4. Processing segment according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protrusion (Ti) of the processing areas (51) of at least 400 mhi compared to the adjacent matrix areas (52) in a direction of rotation (14; 24; 34) of the machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) viewed front area (53) of the processing areas (51) is provided.
5. Bearbeitungssegment nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderseitiger Überstand (Tfr0nt) der Bearbeitungsbereiche (51) im vorderseitigen Bereich (53) der Bear beitungsbereiche (51) von einem in Drehrichtung (14; 24; 34) des Bearbeitungswerkzeu ges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) betrachteten rückseitigen Bereich (54) der Bearbei tungsbereiche (51) verschieden ist. 5. Machining segment according to claim 4, characterized in that a front overhang (Tf r0 nt) of the machining areas (51) in the front area (53) of the machining areas (51) of one in the direction of rotation (14; 24; 34) of the machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) viewed rear area (54) of the machining areas (51) is different.
6. Bearbeitungssegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein rückseitiger Überstand (Tback) der Bearbeitungsbereiche (51) im rückseitigen Bereich (52) der Bear beitungsbereiche (51) kleiner als 400 mhi ist. 6. Machining segment according to claim 5, characterized in that a rear overhang (Tback) of the machining areas (51) in the rear area (52) of the machining areas (51) is less than 400 mhi.
7. Bearbeitungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Matrixwerkstoff (44) zweite Hartstoffpartikel angeordnet sind, wobei ein mittle rer Partikeldurchmesser der zweiten Hartstoffpartikel kleiner als ein mittlerer Partikel durchmesser der ersten Hartstoffpartikel (45) ist. 7. Machining segment according to one of claims 1 to 6, characterized in that second hard material particles are arranged in the first matrix material (44), an average particle diameter of the second hard material particles being smaller than an average particle diameter of the first hard material particles (45).
8. Bearbeitungswerkzeug (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) umfassend einen Grundkörper8. Machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) comprising a base body
(12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) und mindestens ein Bearbeitungssegment (11A, 11 B; 21 A, 21 B; 31 ; 37; 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das mindestens eine Bearbei tungssegment (11A, 11 B; 21A, 21 B; 31 ; 37; 41) mit einer Unterseite (47) mit dem Grund körper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) des Bearbeitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) verbunden ist. (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) and at least one machining segment (11A, 11 B; 21 A, 21 B; 31; 37; 41) according to one of claims 1 to 7, wherein the at least one machining segment ( 11A, 11 B; 21A, 21 B; 31; 37; 41) with an underside (47) with the base body (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) of the machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) is connected.
9. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 8, welches als Kernbohrkrone (10A) mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper (12A) und mehreren Bearbeitungssegmenten (11A) ausgebildet ist. 9. Machining tool according to claim 8, which is designed as a core drill bit (10A) with a tubular base body (12A) and a plurality of machining segments (11A).
10. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 8, welches als Kernbohrkrone (10B) mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper (12B) und einem ringförmigen Bearbeitungsseg ment (11 B) ausgebildet ist. 10. Machining tool according to claim 8, which is designed as a core drill bit (10B) with a tubular base body (12B) and an annular machining segment (11B).
11. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 8, welches als ring- oder scheibenförmiges Säge blatt (20A, 20B) mit einem ring- oder scheibenförmig ausgebildeten Grundkörper (22A, 22B) und mehreren Bearbeitungssegmenten (21 A, 21 B) ausgebildet ist. 11. Machining tool according to claim 8, which is designed as an annular or disk-shaped saw blade (20A, 20B) with an annular or disk-shaped base body (22A, 22B) and a plurality of processing segments (21 A, 21 B).
12. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 8, welches als Abtragscheibe (30) mit einem 12. Machining tool according to claim 8, which as an abrasive disc (30) with a
Grundkörper (32) und mehreren Bearbeitungssegmenten (31) ausgebildet ist. Base body (32) and a plurality of processing segments (31) is formed.
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