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Umlaufendes Schneidwerkzeug
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mit diamantbesetzten Schneiden Die vorliegende Erfindung betrifft
ein umlaufendes Schneidwerkzeug mit polykristallinen synthetischen Diamanten als
Schneiden. Derartige Werkzeuge sind bekannt und werden u. a. für die Bearbeitung
von Hartholz, Kunststoffplatten oder Spanplatten eingesetzt. In der Praxis ergeben
sich Schwierigkeiten, wenn verstärkte Kunststoffe, wie beispielsweise glasfaser-
oder kohlefaserverstärkte Kunststoffe hoher Festigkeit zu bearbeiten sind. Bei der
Bearbeitung dieser Werkstoffe verschmieren oder verkleben die eingesetzten Werkzeuge
rasch. Außerdem stellen sich unerwünschte Werkzeugschwingungen ein. Das Werkzeug
muß ausgewechselt werden, obwohl die mit Diamanten besetzte Schneide eine längere
Standzeit ermöglichen würde. Der mit der Diamantschneide erzielbare Vorteil läßt
sich nicht ausnutzen.
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Die Erfindung steht deshalb unter der Aufgabe, diesen Mangel zu beseitigen
und ein umlaufendes Schneidwerkzeug mit polykristallinen synthetischen Diamanten
als Schneide verfügbar zu machen, welches wirtschaftlich auch bei hochfesten Werkstoffen
eine hohe Schnittgüte erzielt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender
Merkmale gelöst:
1. Die Schneidzähne werden auf einen grosen Abstand
gesetzt. Während beispielsweise noch Hartmetall-Sägeblätter üblicherweise zwischen
76 bis 96 Zähne am Umfang haben können, von denen nicht jeder mit einer Diamant-Schneide
besetzt zu sein braucht, werden unter Beibehaltung der üblichen Schneidenform und
-größe die Abstände zwischen den Zähnen soweit vergrößert, daß beispielsweise nur
24 Zähne auf den Umfang eines Sägeblatts verteilt sind. Es sind jedoch auch Werkzeuge
mit nur 4 oder 6, 8, 12 oder 16 Zähnen möglich.
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Es ist zwar bekannt, die Anzahl von mit Diamanten besetzten Zähnen
nach dem zu trennenden Material festzulegen. Deshalb kennt die Technik auch bereits
Sägeblätter mit auffallend wenig Zähnen. Unter dem Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist jedoch unter einer geringen Anzahl von Zähnen gemeint, daß die für den vorgesehenen
Zweck ohnehin empirisch ermittelte Zahl von Zähnen herabgestzt wird. Deshalb kann
auch eine absolut hoch erscheinende Anzahl von Zähnen im vorliegenden Sinne eine
geringe Anzahl sein. Wenn beispielsweise für einen bestimmten Anwendungszweck aufgrund
der bisherigen Erfahrungen 96 Zähne erforderlich waren und die Abstände gemäß der
vorliegenden Erfindung soweit vergrössert werden, dann ist die Anzahl 74 eine vergleichsweise
geringe Zahl von Zähnen.
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2. Zwischen den Schneiden oder radial einwärts von den Schneiden wird
ein Belag aus einer Diamantkörnung aufgetragen. Dieser Belag kann in axialer Richtung
über dem Sägeblatt einen Überstand von 0,1 bis 0,5 mm haben, und zwar entweder einseitig
oder beidseitig. Der Belag kann auch den Zwischenraum zwischen den Schneidzähnen
zusätzlich oder ausschließlich in radialer Richtung nach außen die Werkzeugbreite
ganz oder teilweise bedecken. Der Diamantbelag kann aus beliebigem Diamantkorn mit
einer Korngröße von 200 um bis 500 um, vorzugsweise zwischen 250 um und 450 um,
bestehen.
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Der Außen auf dem Umfangsrand zwischen den Zähnen aufgebrachte Belag
deckt die volle Breite des Werkzeuges ab, während in Umfangsrichtung nicht der volle
Abstand zwischen den Zähnen abgedeckt zu werden braucht. In radialer Richtung nach
innen ragt der seitliche Belag soweit hinein, wie beispielsweise durch ein Formschneiden
ein Werkstoffkontakt stattfindet.
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Der wesentliche Vorteil ergibt sich dadurch, daß zwischen den Zähnen
bzw. zusätzlich zu den Zähnen ein Raspeln oder Schleifen stattfindet. Es erfolgt
eine bessere Spanabfuhr und die Sägeblätter verkleben oder verschmieren nicht mehr
so schnell. Außerdem lässt sich das Federn des Sägeblattes verringern oder vermeiden.
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Die Bearbeitung ist stabiler, die Diamant-besetzten Schneiden lassen
sich besser entsprechend ihrer tatsächlichen Standfestigkeit ausnutzen.
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Durch die Verminderung der Zähne ergibt sich eine Verbilligung, da
es herstellungstechnisch einfacher ist, die Flächenabschnitte als Beläge aufzubringen
als die Schneiden mit Diamanten zu besetzen.
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Obwohl die Werkzeuggröße und -form und auch die Form und Größe der
Schneidzähne gegenüber dem Herkömmlichen nicht verändert zu werden braucht und demzufolge
auch keine Festlegung auf eine bestimmte Größe und Form erfolgt, sei hier ein Diamantsägeblatt
als eine von vielen möglichen Ausführungsformen anhand der beiliegenden Zeichnung
näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 Eine schematische Teilansicht eines Sägeblattes
mit acht Schneidzähnen, Fig. 2 einen Schnitt durch die Mittelachse; Fig. 3 eine
Teilansicht auf Fig. 1 in Richtung der Pfeile 3 -3 und Fig. 4 eine Teilansicht auf
Fig. 1 in Richtung der Pfeile 4#-4
Ein Sägeblatt 10 weist in üblicher
Weise eine Öffnung 14 in der Achse 12 zur Aufnahme des Werkzeuges auf und ist mit
diamantbestückten Sägezähnen 16 versehen. Im vorliegenden Beispiel sind acht Sägezähne
16 vorgesehen. Die Anzahl ist beliebig, wird jedoch in jedem Fall geringer gewählt
als sie für vergleichbare Zwecke bisher gewählt worden wäre. Auch die Form und Größe
der Zähne sowie der Freiwinkel, Keilwinkel, Schneidenüberstand und alle anderen
Abmessungen sind beliebig und richten sich nach den bekannten Kriterien der zu bearbeitenden
Werkstoffe.
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Wesentlich ist die vergleichsweise geringe Anzahl der Zähne 16 und
die Tatsache, daß zusätzlich hauptsächlich auf den Seitenflanken des Sägeblattes
10 in dem Bereich, in dem in der geschnittenen Nut eine Berührung zwischen Werkstück
und Werkzeug stattfindet, einseitig oder zweiseitig Beläge 20 aufgebracht sind.
Der Belag besteht aus einer handelsüblichen Körnung natürlicher oder synthetischer
Diamanten mit einer Korngröße von 200 bis 500 um, vorzugsweise zwischen 250 und
450 um. Die Lage dieser Beläge 20 ist vorzugsweise in den Abständen 18 zwischen
den Zähnen 16, ist jedoch hierauf nicht begrenzt. Ebenso können die Beläge 20 einseitig
oder beidseitig auch unterhalb der Zähne ununterbrochen ringförmig oder streifenförmig
oder als unterbrochene Folge einzelner Felder angeordnet sein. Die Beläge 20 sind
hierbei vorzugsweise etwa in Umfangs-bzw. Spindeldrehrichtung zu orientieren. Die
Form der Begrenzung der Beläge 20 ist hier als Rechtecke dargestellt, die Beläge
können aber auch andere Formen der Begrenzung haben. Die Stärke a (Fig. 3) dieser
Beläge liegt zwischen 0,1 und 0,5 mm und kann bis etwa das 1,5-fache der Korngröße
betragen. Die Stärke a (Fig. 3) sollte zumindest so groß sein wie der seitliche
Überstand b (Fig.
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4) des Werkzeugbesatzes oder größer. Normalerweise wird ein seitlicher
Überhang c (Fig. 2) von 0,0 bis 0,3 mm über die breiteste Stelle der Schneide 16
die besten Ergebnisse erwarten lassen.
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In gewissen Fällen kann es sich als nützlich erweisen, zusätzlich
zu den oder anstelle der Beläge 20 auch noch auf der Breite des Sägeblattes 10 Beläge
22 von gleicher Stärke und Beschaffenheit anzubringen. Schließlich können die Beläge
20 und 22 das Sägeblatt 10 U-förmig umgreifen.
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Die Beläge 20 und 22 lassen sich galvanisch aufbringen. Es kann in
einigen Fällen vorteilhaft sein, die Beläge 20 und 22 aufzukleben. Ein vorgefertigter
aufklebbarer Belag brächte den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß durch seinen einfachen
Austausch das Werkzeug regeneriert werder kann.
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