DE4424093C2 - Segmenttrennschleifscheibe - Google Patents

Description

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

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

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

Segmenttrennschleifscheiben dieser Art sind vielfach bekannt und Gegenstand einer In­ dustrienorm nach DIN 69800.

Ein übereinstimmendes Merkmal dieser bekannten Segmenttrennschleifscheiben, Stamm­ blätter und Segmente besteht darin, daß die radial innere Kontur der Segmente dem Krüm­ mungsradius des Stammblattes kongruent angepaßt ist, so daß der segmentartige Schleif­ belag, wie auch die radial innere diamantfreie Fußzone, einen gekrümmten Querschnitts­ verlauf aufweisen.

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

Ferner ist bei den bisher bekannten Segmenttrennschleifscheiben dieser Art zur unlösbaren Befestigung der Segmente am Stammblatt eine gebogene Verbundlinie notwendig. Infolge der relativ geringen Hauptzeit der Verbindungstechnologie pro Segment, etwa beim Laser­ schweißen, sowie der relativ großen Anzahl der Segmente pro Stammblatt, sind jedoch be­ reits sehr geringe Reduzierungen der Schweißnahtlänge von deutlicher Auswirkung auf die Gesamtkosten des Werkzeugs.

Der Einsatz einer ungekrümmten Verbundlinie ist deshalb im hier betroffenen Fall des La­ serschweißens von Stammblatt und Segment allein kostenseitig beachtlich.

Es kommt ganz wesentlich hinzu, daß an die gesinterten Segmente sowohl im radial äuße­ ren Bereich des diamanthaltigen Schleifkörpers, wie auch im Bereich der radial inneren diamantfreien Fußzone des Segments, bei Segmenttrennschleifscheiben dieser Gattung hohe Anforderungen zu stellen sind, denen gekrümmte Konturen grundsätzlich entgegen­ wirken.

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

Ein weiterer Nachteil des bekannten Standes der Technik besteht darin, daß die gekrümmte Kontur von Stammblatt und Segment keine exakt formschlüssige Lagefixierung des Seg­ ments zuläßt, wodurch die Montage der Segmente zum Schweißvorgang erschwert ist.

Bekannt sind auch Trennschleifscheiben anderer Gattung gemäß DE 33 22 595 C2 und WO 91 /05636 A1 mit austauschbaren Schneidsegmenten und bevorzugt nicht­ metallischen, polygonen Trägerkörpern. Da bei diesen Trennschleifscheiben die bezeich­ neten Anforderungen, wie sie bei unlösbar mit einem gehärteten Trägerkörper verschweiß­ ten Segmenten auftreten, gänzlich entfallen, ist auf sie nur vollständigkeitshalber hingewie­ sen.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer Segmenttrennschleifscheibe mit Stammblatt und Segmenten, die durch eine neue Geometrie der Verbundlinie von Segment und Stammblatt eine höhere Qualität der Laserschweißung ermöglicht und bei unveränder­ ter Segmentdicke, Segmentlänge, maximaler Belagdicke und unverändertem Außendurch­ messer die völlige Austauschbarkeit mit herkömmlichen Segmenttrennschleifscheiben so­ wie den Einsatz der Segmente an Stammblättern unterschiedlicher Durchmesser ermög­ licht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Segmenttrennschleifscheibe mit einem Stammblatt und Segmenten gelöst, wobei die gesinterten Segmente am geschlossenen oder durch Öffnungen in Befestigungsstege geteilten Umfang des Stammblattes mittels Laserschweißen unlösbar verbunden sind und wobei die festen Verbundlinien der Fußzone der Segmente und der Außenkontur des Stammblattes jeweils von einer von Stammblattdurch­ messer entsprechenden Krümmungsradius der Außenkontur abweichenden tangentialen ge­ raden Verbundlinie, oder durch mindestens zwei korrespondierende tangentiale Geraden glei­ cher oder ungleicher Länge, die einen polygonen Innenwinkel einschließen, gebildet sind.

Ferner ist die Lösung der Aufgabe dadurch zweckmäßig ausgestaltet, daß die die festen Verbundlinien halbierenden Mittensenkrechten zum Rotationsmittelpunkt des Stammblattes mit den beiden Schenkeln der Verbundlinien vorzugsweise aller Segmente jeweils einen Winkel von 90° bildet, oder, daß die korrespondierenden Geraden der festen Verbundlinie einen Innenwinkel von < 180° einschließen, so daß die halbierende Mittensenkrechte mit der festen Verbundlinie jeweils einen Winkel von < 90° bildet.

Schließlich ist die Lösung der Aufgabe dadurch ausgestaltet, daß die Fußzone der Segmen­ te einen homogenen, gleichförmigen Querschnittsverlauf dadurch aufweist, daß die tech­ nologische Trennlinie der diamantfreien Fußzone vom diamanthaltigen Schleifbelag über­ wiegend parallel zur geraden oder polygonen Verbundlinie der Segmente und des Stamm­ blattes verläuft.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung ist erreicht, daß für eine Vielzahl unterschiedlicher Stammblattdurchmesser gleiche radial innere Konturen der Segmente einsetzbar sind, wo­ durch das Segmentsortiment drastisch reduziert ist.

Gleichzeitig ist durch die ungekrümmte Verbundlinie von Stammblatt und Segment eine re­ lativ beachtliche Verkürzung der Schweißzeit pro Segmenttrennschleifscheibe ermöglicht. Ein weiterer und wesentlicher Vorteil tritt schließlich durch die Massereduzierung der dia­ mantfreien Fußzone des Belags ein, indem das Belagsegment bei unverändert maximaler Stichhöhe entweder, wie beispielsweise dargestellt, außermittig verjüngt ausläuft, oder, wie vorzugsweise mit exakt planparallelen Seiten dargestellt, eine bisher nicht erreichbare Homogenität der gesinterten Fußzone des Segments erzielbar ist.

Die Erfindung ist nachfolgend im einzelnen und unter Hinzuziehung von Ausführungsbei­ spielen gemäß Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: die erfindungsgemäße Geometrie von Stammblatt und Segment mit einer Verbund­ linie aus korrespondierenden Geraden

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

Fig. 3: die Geometrie von Stammblatt und Segment gemäß Stand der Technik nach DIN 69800

Die Segmenttrennschleifscheibe STS eines Außendurchmessers D besteht aus einem Stammblatt STB und einer Vielzahl von Schleifsegmenten S. die mit dem Stammblatt STB unlös­ bar durch Laserschweißen verbunden ist. Die Bohrung H des kreisförmigen Stammblattes STB ist Rotationsmittelpunkt RM des motorischen Arbeitsantriebes.

Das Stammblatt STB der Kerndicke E ist peripher in bevorzugt regelmäßiger Teilung durch Öffnungen, etwa radial nach außen sich erweiternde Schlitze der Schlitzbreite B und der Schlitztiefe A, vielfach auch mit Hinterlochung C, unterbrochen, wodurch einzelne Befestigungsstege BS für die Segmente S gebildet sind. Die Segmente S der Segmentlänge L2 sind mit einem zur Kerndicke E des Stammblattes STB beidseitigem Überstand SÜ in einer gemeinsamen geraden Verbundlinie VB, die bevorzugt durch mindestens zwei korre­ spondierende Geraden G1, G2 gebildet ist, durch Laserschweißen peripher am Stammblatt STB unlösbar befestigt.

Gem. Fig. 1 der erfindungsgemäßen Lösung bilden die korrespondierenden Geraden G1, G2 an ihren Berührungspunkten einen Innenwinkel γ, wobei ein oder beide Endpunkte der korrespondierenden Geraden G1, G2 genau auf dem Stammblattdurchmesser SD liegen. Die Außenkontur AK mit dem Stammblattdurchmesser STB besitzt deshalb ebenfalls keine Krümmung KR, sondern eine im Bereich der festen Verbundlinie VB eine gerade, oder durch korrespondierende Geraden G1, G2, verlaufende Außenkontur AK.

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

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

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

In Fig. 2 der Zeichnung ist gleichzeitig eine bevorzugte Geometrie der Verbundlinie VB dargestellt. Die Verbundlinie VB von Segment S und Stammblatt STB ist hier eine unge­ brochene Tangente, so daß die Mittensenkrechte MS zur Tangente mit beiden Schenkeln der Verbundlinie VB einen Winkel von jeweils 90° einschließt.

Eine naheliegende ähnliche Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbundlinie VB als eine von einer Tangente abweichende, geneigt verlaufende Gerade oder korrespondierende Ge­ raden G1, G2 aus, die mit der Mittensenkrechte MS der Verbundlinie VB von 90° abwei­ chende Winkel einschließen.

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

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

Claims (3)

1. Segmenttrennschleifscheibe mit einem Stammblatt (STB) und Segmenten (S), wobei die gesinterten Segmente (S) am geschlossenen oder durch Öffnungen in Befestigungs­ stege geteilten Umfang des Stammblattes (STB) mittels Laserschweissen unlösbar be­ festigt sind und wobei die festen Verbundlinien (VB) der Fußzonen (FZ) der Seg­ mente (S) und der Außenkontur (AK) des Stammblattes (STB) jeweils von einer vom Stammblattdurchmesser (SD) entsprechenden Krümmungsradius (KR) der Aus­ senkontur (AK) abweichenden tangentialen geraden Verbundlinie (VB), oder durch mindestens zwei korrespondierende tangentiale Geraden (G1, G2) gleicher oder un­ gleicher Länge, die einen polygonen Innenwinkel (γ) einschließen, gebildet sind.

2. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die festen Verbundlinien (VB) halbierende Mittensenkrechte (MS) zum Rotationsmittel­ punkt (RM) des Stammblattes (STB) mit den beiden Schenkeln der Verbundlinien (VB) aller Segmente (S) jeweils einen Winkel von 90° bilden, oder daß korrespon­ dierende tangentiale Geraden (G1, G2) der festen Verbundlinien (VB) einen Innen­ winkel (γ) von < 180° einschließen, so daß die halbierende Mittensenkrechte (MS) mit den festen Verbundlinien (VB) jeweils einen Winkel von < 90° bildet.

3. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußzonen (FZ) der Segmente (S) einen homogenen, gleichförmigen Quer­ schnittsverlauf dadurch aufweisen, daß die technologische Trennlinie der diamant­ freien Fußzonen (FZ) vom diamanthaltigen Schleifbelag überwiegend parallel zu den tangentialen oder tangential-polygonen Verbundlinien (VB) der Segmente (S) und des Stammblattes (STB) verlaufen.