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Dokumentenidentifikation DE202006002850U1 29.06.2006
Titel Kreissägeblatt
Anmelder Edessö-Werk Ed. Engels Söhne GmbH & Co. KG, 42855 Remscheid, DE
Vertreter Leinung, G., Ing. Pat.-Ing. Dipl.-Jur., Pat.-Anw., 39108 Magdeburg
DE-Aktenzeichen 202006002850
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 29.06.2006
Registration date 24.05.2006
Application date from patent application 23.02.2006
IPC-Hauptklasse B27B 33/08(2006.01)A, F, I, 20060223, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Kreissägeblatt, an dessen Umfangsrand Bearbeitungselemente, beispielsweise Diamant-Schneidelemente angeordnet sind, welches ferner eine zentrische Öffnung zur Lagerung und Befestigung auf einer Antriebsspindel besitzt und im Scheibenkörper des Kreissägeblattes Durchgangslöcher vorgesehen sind.

Beim Schneiden und Trennen von Materialien, z. B. von Holz, Metallen, Natursteinen sowie Produkten aus Beton und Glas, wird durch den jeweiligen Außen- bzw. Zahnkranz des Bearbeitungswerkzeuges eine Arbeit verrichtet, die zur Erwärmung der Peripherie führt. Dadurch entstehen zwischen dem äußeren Außenkranz und dem Zentrum des Bearbeitungselementes erhebliche Temperaturdifferenzen, die zu Materialdehnungen führen, die wiederum Spannungen im Bearbeitungswerkzeug und Deformierungen, die teilweise bleibende Verformungen des Bearbeitungswerkzeuges hervorrufen.

Dies führt zu dem weiteren Nachteil einer unnatürlichen Belastung der Bearbeitungselemente, beispielsweise der eingesetzten Diamant-Schneidelemente, die letztendlich zu geringeren Standzeiten des Bearbeitungswerkzeuges führen.

Diese Verformungen werden zusätzlich durch die Rotation und die hierdurch erzeugten Fliehkräfte weiter verstärkt, so dass das Bearbeitungswerkzeug mit allen negativen Folgen instabil wird.

Bei hochtourig laufenden Bearbeitungswerkzeugen, insbesondere bei Kreissägeblättern mit großem Durchmesser, wird versucht, die Nachteile dadurch auszuschalten, dass im Bearbeitungswerkzeug Innenspannungen erzeugt werden, die Dehnungsausgleiche in dem Werkzeug bei ungleichmäßiger Erwärmung bringen sollen.

Diese Innenspannungen werden durch Materialstreckungen im Bearbeitungswerkzeug vor dessen Einsatz erzeugt, z. B. durch Walzen oder Hämmern.

Dieses Einbringen der Innenspannungen stützt sich auf Erfahrungswerte, wobei diese Lösung den Nachteil hat, dass nur eine mittlere Peripherieerwärmung aufgebracht werden kann und zum anderen diese Innenspannungen Materialverfestigungen darstellen, die zu Materialermüdungen führen und die Bruchgefahr als Folge der örtlichen Erhitzungen beim Betrieb erhöhen und somit ein qualitätsgerechter Schneid- und Trennungsvorgang kaum realisiert werden kann.

Mit diesem Problem befasst sich die Lösung der DE 198 22 742 A1, welche sich auf ein kreisscheibenförmiges Werkzeug bezieht, bei dem das kreisscheibenförmige Werkzeug mit einer periphere Schneideelemente aufweisenden Kranzzone und einem zentralen Spannloch ausgebildet ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass durch Trennschlitze begrenzte stoßdämpfende Speichenstege in einer periphernahen Ringzone im kreisscheibenförmigen Werkzeug vorgesehen sind.

Durch diese Mittel sollen die während des Schneid- und Trennvorganges an den Schneiden auftretenden stoßartigen Belastungen abgebaut werden, wobei als nachteilig zu nennen ist, dass die durch Trennschlitze ausgebildeten Speichenstege nur im äußeren Randbereich des Kreissägeblattes vorgesehen sind und somit auch nur die dort auftretenden Stoßbelastungen abbauen können.

Mit dem Problem des Absorbierens von Vibrationen in einem kreisförmigen drehbaren Schneidwerkzeug befasst sich die EP 0 442 238 B4, mit der ein zusammengesetztes rotierendes, kreisförmiges Schneidwerkzeug vorgestellt wird, welches aus einem im wesentlichen ebenen und kreisförmigen Körper besteht, der aus einem Kunststoff hergestellt und mit einer kreisförmigen Umfangsschneidzone ausgebildet ist, die aus einem für gute Schneideigenschaften bekannten Material besteht und beide Teile unlösbar miteinander verbunden sind.

Das Problem, welchem sich diese Lösung stellt, soll dadurch gelöst werden, dass das Werkzeug einerseits durch eine innere, zu der Umfangskrone parallele und kupplanare Ringschulter, die auf der inneren Randfläche der Umfangskrone angebracht und mit dieser einstückig ist und die mit dem Körper über eine komplementäre Ringnut zusammenarbeitet, die auf der anderen Randfläche des Körpers angebracht ist, besteht und ferner andererseits durch radiale, aus dem Körper entstandene und mit dem komplanare Vorsprünge, die mit der Ringschulter über Ausnehmungen zusammenarbeiten, die in dieser regelmäßig angebracht sind.

Der beschriebene Vorteil, dass der Grundkörper gewisse Vibrationen während des Bearbeitungsvorganges aufnimmt, wird dadurch aufgebracht, dass die Verbindung zwischen dem Grundkörper und den Schneidelementen kaum Betriebsbedingungen standhält, wenn derart ausgebildete rotierende Schneidwerkzeuge mit mehreren 1.000 U/min arbeiten/umlaufen.

Ferner ist ein derart ausgebildetes Schneidwerkzeug kaum geeignet, die bei Betrieb auftretenden hohen Wärmeentwicklungen und die damit verbundenen Verformungen des Schneidwerkzeuges zu kompensieren bzw. zu dissipieren.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Kreissägeblatt mit fest zum Kreissägeblatt ausgebildeten Schneidelementen oder mit eingesetzten Schneidelementen, so mit Diamant-Schneidelementen, derart weiterzubilden, dass ein vereinfachter Aufbau erreicht und die Nachteile der bekannten Lösungen weitestgehend beseitigt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst und vorteilhafte Lösungen und besondere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

So geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass in Kreissägeblättern sich Spannungskonzentrationsgebiete herausbilden, die an unterschiedlichen Stellen im Kreissägeblatt konzentriert sind, die sich fortlaufend im rotierenden Kreissägeblatt verschieben und so ein dynamisch wirkendes Spannungssystem bilden.

Dies begründet damit, dass aufgrund der jeweils herrschenden Betriebsbedingungen während des Schneid- bzw. Trennungsvorganges diese keine gleichförmig verteilten Belastungen auf bzw. in dem Kreissägeblatt hervorrufen, somit sich Spannungskonzentrationen im Kreissägeblatt herausbilden bzw. konzentriert werden, welche ungleichförmig, somit nicht symmetrisch in dem Scheibenkörper des Kreissägeblattes sich konzentrieren und im weitesten Sinne Spannungsnester herausbilden.

Diese Spannungsnester stellen Spannungskonzentrationsgebiete innerhalb des Kreissägeblattes dar, die sich aus dem Zusammenspiel vom Antrieb, dem Kreissägeblatt selbst, der Bewegung im Schneidgut, dem Schneidgut und dem Werkzeugmaterial herausbilden und in dynamischer Ausbildung im Schneidwerkzeug/Kreissägeblatt entstehen.

Zur Auflösung bzw. Verieilung der Spannungen innerhalb des Kreissägeblattes wurde ein Kreissägeblatt derart weiterentwickelt, welches unter Berücksichtigung des Kraftverlaufes während des Betriebszustandes die Spannungskonzentrationen auflöst, was durch die Ausbildung und Anordnung von Durchgangsgeometrien, welche in bestimmter flächenhafter Ausbildung und Anordnung im Scheibenkörper des Kreissägeblattes vorgesehen sind, erfolgt.

Bei der Bewertung und Bestimmung der Anordnung und der Ausbildung der Durchgangsgeometrien, welche weitestgehend Lochbilder darstellen, sind die verschiedenen Faktoren, wie der Schnittverlauf des Kreissägeblattes während des Betriebes, die Belastung im Kreissägeblatt, die Kenngrößen des jeweiligen Antriebes sowie die werkstoffmäßige Ausbildung des Kreissägeblattes mit eingeflossen, welche im Ergebnis die flächenhafte Ausbildung und Anordnung der einzelnen Durchgangsgeometrien im Scheibenkörper des Kreissägeblattes bestimmen.

Unter Nutzung der COA-Methode (CAO = Computer Assisted Optimization) werden nach dem Vorbild des natürlichen Wachstumsprozesses biologischer Gewebe mit diesem Verfahren lokale Spannungsspitzen sowie Spannungskonzentrationsgebiete in Schnittwerkzeugen erfasst, minimiert und weitestgehend beseitigt, indem die Oberflächenstrukturen des geschaffenen Kreissägeblattes so gestaltet werden, dass eine Spannungsverteilung innerhalb des Kreissägeblattes erreicht wird, somit vorhandene Spannungskonzentrationsgebiete aufgelöst werden. Dadurch werden kritische Bereiche durch die optimale Verteilung der Masse aufgelöst. Dies bedeutet aus mechanischer Sicht, dass sich die Zunahme von Lasten/Belastungen auf ein Bauteil stets an einen dynamischen Gesamtbelastungszyklus orientiert, die aufgelöst/beseitigt werden sollen, was gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Ausbildung und Anordnung der Durchgangsgeometrien im Kreissägeblatt erreicht wird.

So werden gemäß der Erfindung die einzelnen Durchgangsgeometrien, welche für sich nach fachmännischer Erkenntnis auch als Lochbilder zu bezeichnen sind, durch mehrere und/oder einzelne zueinander gepaarte/gefügte Durchtrittsöffnungen herausgebildet, welche in flächenhafter Verteilung im Randzonenbereich im Scheibenkörper des Kreissägeblattes angeordnet sind.

So wurde durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Kreissägeblatt geschaffen, bei dem sich die Spannungen aus den einzelnen Spannungsnestern, Spannungskonzentrationsgebieten, auf das Flächenumfeld im Scheibenkörper des Kreissägeblattes verteilen und dadurch gleichzeitig die Belastungsfähigkeit des Kreissägeblattes erhöht wird, was durch die Anordnung und Ausgestaltung der in den Scheibenkörper des Kreissägeblattes eingebrachten Durchgangsgeometrien bewirkt wird.

Dabei ist ferner von Vorteil, dass durch die flächenhafte Anordnung und die Ausbildung der einzelnen Durchgangsgeometrien auch beim Betrieb des Kreissägeblattes auftretende Vibrationen verteilt werden. Insbesondere werden von den Bearbeitungselementen, den Schneidelementen des Kreissägeblattes, ausgehende Schwingungen nicht bzw. nur geringfügig zum Spannloch des Kreissägeblattes und von dort auf die Spann- und Aufnahmewelle der Bearbeitungsmaschine übertragen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß im Kreissägeblatt vorgesehenen Durchgangsgeometrien besteht darin, dass hierdurch eine bessere Kühlung des Kreissägeblattes erzielt wird, da die einzelnen Durchtrittsöffnungen der Durchgangsgeometrien zusätzlich eine Luftverwirbelung im Bereich des Kreissägeblattes und somit einen besseren Abtransport von Wärme bewirken.

So ein weiterer Vorteil darin gegeben ist, dass sich das erfindungsgemäße Kreissägeblatt durch eine geringere Wärmeleitung und Wärmeentwicklung aufgrund der Unterbrechung des Scheibenkörpers des Kreissägeblattes durch die erfindungsgemäß vorgesehene Durchgangsgeometrie auszeichnet.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Durchgangsgeometrien mit unterschiedlichen Querschnittsformen ausgebildet sind. So können diese eine Dreieckform oder eine von der Dreieckform abgewandelte Querschnittsform besitzen, aber auch mit einer polygonen, ovalen, kreisrunden oder ähnlichen Querschnittsform ausgebildet sein.

Ferner ist erfinderisch, dass die Durchgangsgeometrien Lochbilder herausbilden, deren größeren Längsseiten gegen die Umlaufrichtung, entgegen dem Drehsinn des Kreissägeblattes weisend, im Scheibenkörper des Kreissägeblattes angeordnet sind, somit zum einen die Stabilität des Kreissägeblattes erhöht und zum anderen eine effektive Spannungsverteilung im Kreissägeblatt erzielt wird.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der dazugehörigen Zeichnung ist ein nach der Erfindung ausgebildetes Kreissägeblatt dargestellt.

Gezeigt ist ein Kreissägeblatt 1, welches an seinem Umfang mit Schneiden 9 ausgebildet ist, die in ihrer längenmäßigen Ausbildung begrenzt werden durch Schlitze 10, die im Schlitzgrund 11 kreisrund ausgebildet sind.

Die Umlaufrichtung, der Drehsinn des Kreissägeblattes 1, ist mit der Pfeilrichtung 12 angegeben.

Zentrisch im Kreissägeblatt 1 ist ein Spannloch 8 vorgesehen, mittels dem das Kreissägeblatt 1 zu einer Spannwelle/Antriebswelle der jeweiligen Bearbeitungsmaschine verspannt und befestigt wird.

Neben der Ausbildung der Schneiden 9 in der dargestellten und beschriebenen Form, indem die Schneiden 9 unmittelbar im äußeren Umfang des Kreissägeblattes 1 vorgesehen und herausgebildet werden, liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, dass die Schneiden 9 aus einzelnen Schneidelementen bestehen, die sowohl fest als auch auswechselbar im äußeren Umfangsbereich vom Schneidenkörper 2 des Kreissägeblattes 1 vorgesehen sind. Diese sind vorzugsweise als Diamant-Schneidelemente ausgeführt.

Diese Ausbildung ist dahingehend von Vorteil, dass bei Beschädigung einzelner Schneidelemente, diese gegen neue Schneidelemente ausgewechselt werden können, ohne dass es der Erneuerung/des Austausches eines kompletten Kreissägeblattes 1 bedarf. Wie aus der beigefügten Darstellung des Kreissägeblattes 1 ersichtlich, sind in flächenhafter Verteilung im Randzonenbereich 5 des Kreissägeblattes 1 Durchgangsgeometrien 4 vorgesehen. Diese Durchgangsgeometrien 4 werden durch einzelne Durchtrittsöffnungen 3 herausgebildet, welche in der Gesamtheit die einzelnen Durchgangsgeometrien 4 herausbilden, welche wiederum die Lochbilder 6 darstellen bzw. so zu bezeichnen sind.

Gezeigt sind in der beiliegenden Zeichnung Durchgangsgeometrien 4, welche durch mehrere einzelne Durchtrittsöffnungen 3 herausgebildet werden, die so in den Scheibenkörper 2 eingebracht sind, dass Durchgangsgeometrien 4/Lochbilder 6 mit dreieckigen Querschnittsflächen herausgebildet werden.

Die Anordnung der einzelnen Durchtrittsöffnungen 3 im Scheibenkörper 2 erfolgt wie dargestellt derart, dass die Querschnittsflächen der sich so herausbildenden Durchgangsgeometrien 4 mit ihrer größeren Längsseite 7 gegen die Umlaufrichtung/den Drehsinn 12 des Kreismessers 1 ausgerichtet sind.

Wie bereits oben ausgeführt, können die Lochbilder 6 der Durchgangsgeometrien 4 eines Kreissägeblattes 1 mit unterschiedlichen Querschnittsformen/-flächen ausgebildet werden.

So können die Durchgangsgeometrien 4 in Form einer Durchtrittsöffnung 3 ausgebildet sein oder durch mehrere Durchtrittsöffnungen 3 gebildet werden, die unter Zugrundelegung der gewünschten Querschnittsform/-flächen für die Durchgangsgeometrien 4, somit der Lochbilder 6, in den Scheibenkörpern 2 vorgesehen sind.

In der Zeichnung sind die Durchgangsgeometrien 4 mit dreieckigen Querschnittsformen/-flächen dargestellt, aber neben der Dreiecksform sind die Durchgangsgeometrien 4 mit dreieckähnlichen oder aber auch mit polygonen, ovalen, kreisrunden oder ähnlichen Querschnittsformen/-flächen ausbildbar.


Anspruch[de]
  1. Kreissägeblatt mit im Umfangsrand vom Scheibenkörper vorgesehenen Bearbeitungselementen in Form von Schneidelementen, beispielsweise von Diamant-Schneidelementen, und der Scheibenkörper des Kreissägeblattes mit Durchtrittsöffnungen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Scheibenkörper (2) vom Kreissägeblatt (1) vorgesehenen Durchtrittsöffnungen (3) in Form von Durchgangsgeometrien (4) ausgebildet sind, welche in flächenhafter Verteilung, herausgebildet durch mehrere und/oder einzelne zueinander gepaarte/gefügte Durchtrittsöffnungen (3) im Randzonenbereich (5) vom Scheibenkörper (2) angeordnet sind, wobei die Durchgangsgeometrien (4), in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen durch vorbestimmbare Lochbilder (6) gekennzeichnet sind.
  2. Kreissägeblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsgeometrien (4) im Bereich von Spannungsnestern und in symmetrischer oder unsymmetrischer Anordnung im Scheibenkörper (2) vorgesehen und die Durchtrittsöffnungen (3) in ihrer flächenbezogenen Anordnung so im Scheibenkörper (2) ausgebildet sind, dass die Durchgangsgeometrien (4) Lochbilder (6) unterschiedlicher Querschnittsformen, vorzugsweise eine Dreiecksform besitzen.
  3. Kreissägeblatt nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einbringung/Anordnung der Durchtrittsöffnungen (3) im Scheibenkörper (2) die Lochbilder (6) der Durchtrittsgeometrien (4) polygone, annähernd dreieckförmige, ovale, kreisrunde oder ähnliche Querschnittsformen besitzen.
  4. Kreissägeblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochbilder (6) der Durchgangsgeometrien (4) mit der größeren Längsseite (7) gegen die Umfangsrichtung (12), entgegen dem Drehsinn des Kreissägeblattes (1) weisend, im Scheibenkörper (2) angeordnet sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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