STANG, Christian (Karl-Friedrich-Schinkel-Str. 29, Bonn, 53127, DE)
| Ansprüche Segmenttrennschleifscheibe für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, insbesondere aus Metallguss, aufweisend ein metallisches Stammblatt (1) und am Umfang des Stammblattes (1) angeordnete Segmente, wobei der Außenrand der Segmente (2) mit Schleifkörnern versehen ist, gekennzeichnet durch zwei Arten von Segmenten (2),die sich in ihrer Belegung mit Schleifkörnern unterscheiden, wobei die Schleifkörner bei der ersten Art, den Schneidsegmenten (8), im Wesentlichen auf der Schneidkante (5) gehalten sind, während die zweite Art, die Schleifsegmente (10), einen mit Schleifkömem versehenen Schleifbereich (11) an einer Seitenfläche aufweist. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch t dadurch gekennzeichnet, dass zwei Segmente (10) durch einen radialen Schlitz (3), der insbesondere am Boden eine Lochung (4) aufweist, voneinander getrennt sind. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Schneidsegmeπte (8) und Schleifsegmente (10) symmetrisch über den Umfang der Trennscheibe verteilt sind. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich Schneidsegmente (8) und Schleifsegmente (10) über den Umfang der Segmenttreπnschlerfscheibe abwechseln. Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkörper stoffschlüssig auf der Schneidkante (5) und den Schleifbereichen (11) gehalten sind und insbesondere durch Löten, insbesondere durch Schmelzlöten, auf die Schneidkante (5) und die Schleifbereiche (11) aufgebracht sind. Segmenttrennschleifscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkörper in einer Schicht mittels des BSL Verfahrens („brazed Single layer") auf die Schneidkante (5) und die Schleifbereiche (11) aufgebracht sind. Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkörper aus Industriediamant sind. Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifsegmente (10) nur einseitig einen Schleifbereich (11) aufweisen, wobei die Schleifbereiche (11) aller Schleifsegmente (10) auf derselben Seite der Trennschleifscheibe angeordnet sind. Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stammblatt (1) und die Segmente (2) zusammen die einstückige Segmenttrennschleifscheibe ausbilden. Verfahren zur Herstellung einer Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennze Ic hnβt, dass die Segmente am Außenrand und im Schleifbereich mit einem Haftmrttel versehen werden, dass auf den mit Haftmittel versehenen Bereichen Schleifkörner, insbesondere Diamantschleifkörner, aufgebracht und fixiert werden, dass die mit fixierten Schleifkörnern versehene Bereichen mit einem das Lot enthaltenden Schlicker überdeckt werden und dass die Segmenttrennschleifscheibe in einem Ofen erhitzt wird. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennze Ic h n e t , dass die Segmenttrennschleifscheibe in dem Ofen gesintert wird. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkörner durch einen Streuvorgang auf die mit Haftmittel versehenen Bereiche aufgebracht werden. Verwendung einer Segmenttrennschleifscheibe nach einem der vorherigen Ansprüche zur schneidenden und schruppenden Bearbeitung von Angüssen an Werkstücken aus Metallguss, insbesondere aus Stahlguss, Grauguss oder Sphäroguss, wobei die Segmenttrennschleifscheibe in eine Freihandmaschine eingespannt ist. |
Die Erfindung betrifft eine Segmenttrennschleifscheibe für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, insbesondere von Werkstücken aus Metallguss. Die Segmenttrennscheibe weist ein metallisches Stammblatt und am Umfang des Stammblattes angeordnete Segmente auf, wobei der Außenrand der Segmente mit Schlerfkömem versehen ist, die insbesondere stoffschlüssig auf der Schneidkante gehalten sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Segmenttrennscheibe, sowie eine spezielle Verwendung.
Generell werden Trennschleifscheiben, die vereinfachend meist auch als Trennscheiben bezeichnet werden, in Verbindung mit handgehaltenen Winkelschleifern oder Trennschlerfern eingesetzt. Im Gegensatz zum flächigen Abtrag von Schleifscheiben wird die erheblich dünnere Trennscheibe zum zerschneidenden Materialabtrag entlang einer Linie verwendet. Ein besonderes Einsatzgebiet ist das Abtrennen von Materialabschnitten. Trennschleifscheiben sind daher nicht zum sogenannten Schruppen, also zum eigentlichen „Schleifen" im Sinne einer flächigen Bearbeitung, geeignet.
Generell sind verschiedene Arten von Trennschleifscheiben für handgehaltene Maschinen bekannt. So gibt es zum einen kunstharzgebundene Trennscheiben, die einem hohen Verschleiß unterliegen. Zum anderen werden verschiedene Arten von Diamanttrennschleifscheiben eingesetzt, bei denen Diamantsegmente auf das Stahlstammblatt aufgebracht sind. Die Diamanttrennschleifscheiben unterscheiden sich durch die Ausbildung ihres Randes. So werden Diamantrennschleifscheiben mit einem glatten Rand („Vollrand") beispielsweise für feine und saubere Schnitte in Fliesen und Keramik eingesetzt. Um besondere Schneideigenschaften für schnelle Schnitte in Steinmaterialien zu erreichen, kann der Vollrand mit einer Riffelung versehen werden. Auf der anderen Seite gibt es Trennschleifscheiben mit segmentiertem Rand, die sogenannten Segmenttrennschleifscheiben.
Derartige mit Industriediamanten besetzte Segmenttrennschleifscheiben werden beispielsweise als sogenannte „Rescue Discs" in Unfallsituationen verwendet. Im Wesentlichen werden sie für das Schneiden von Naturstein, Beton oder Asphalt eingesetzt. Mit besonders ausgebildeten Arten wird vereinzelt auch Metall geschnitten. Dazu sind BSL - (Brazed-Single-Layer) Trennschleifscheiben bekannt, die beispielsweise zum Abtrennen von Angüssen an Metallguss („Steigern") eingesetzt werden. Durch das BSL Verfahren werden die Schlerfkömer durch ein Löten, insbesondere durch Schmelzlöten, auf dem Außenmantel des Grundkörpers gehalten. Die bekannten Segmenttrennscheiben haben auf beiden Seiten des metallischen Stammblatts einen Randbereich von vorzugsweise 5 mm, der mit Schleifkömem einschichtig belegt ist. Diese Belegung ist ausreichend, da für den Trennvorgang nur auf der Schneidkante der Scheibe Schleifmittel benötigt wird. Im Gegensatz zu kunstharzgebundenen Trennscheiben nutzen sich solche Scheiben nicht ab, so dass der Durchmesser solcher BSL-Trennscheiben erhalten bleibt. Lediglich die einschichtig aufgebrachten Diamantschleifkörner verschleißen in geringem Umfang durch den Trenn-Schlerf-Vorgang selbst.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr darin, Segmenttreπnschleifscheiben der genannten Art insoweit zu verbessern, dass sie sich bei einfacher Herstellung flexibler einsetzen lassen und sich insbesondere im Einsatz beim Abtrennen von Angüssen an Metallguss besonders eignen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Fertigung solcher Segmenttrennschleifscheiben und besondere Einsatzgebiete vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden durch Segmenttrennschleifscheiben mit den Merkmalen des Anspruch 1, das Verfahren nach Anspruch 10 und die Verwendungen nach den Ansprüchen 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen genannt.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, Segmenttrennschleifscheiben insbesondere für handgehaHene Maschinen so auszubilden, dass sie in gewissem Rahmen auch wie eine Schruppscheibe eingesetzt werden können. Dazu werden zwei unterschiedliche Arten von Segmenten vorgesehen, die sich in ihrer Belegung mit Schleifkörnern unterscheiden. Wegen ihrer jeweiligen Wirkung wird die eine erste Art nachfolgend als Schneidsegmente und die andere zweite Art als Schleifsegmente bezeichnet.
Bei den Schneidsegmenten handelt es sich um Segmente der bekannten Art, bei denen die Schleifkörner im Wesentlichen auf der Schneidkante gehalten sind. Dabei bedeutet „im Wesentlichen", dass neben der Schneidkante auch noch ein kleiner seitlicher Randstreifen von wenigen Millimetern mit Schleifkörnern belegt ist. Im Gegensatz dazu haben die Schleifsegmente an einer der Seitenflächen einen größeren Schleifbereich, der mit Schleifkörnern versehen ist. Wegen dieser Schleifsegmente kann die erfindungsgemäße Trennschleifscheibe insbesondere nach einem zunächst durchgeführten Schnitt nachfolgend in veränderter Handhabung durch Seitenschleifen auch noch zum Glätten des Schnittes eingesetzt werden.
Die Erfindung liegt somit darin, der an sich bekannten Segmenttrennschleifscheibe eine weitere „Nebeπ-Fuπktioπalität" zu geben, ohne die „Haupt-Funktionalität" des reinen Schneidens zu beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßeπ Segmenttrennschleifscheibe kann daher zunächst in einem ersten Bearbeitungsschritt ein herkömmlicher Schnitt durchgeführt werden, während nach dem Schnitt in einem zweiten Bearbeitungsschritt die entstandene Schnittfläche mit flächigem Sertenschleifen bearbeitet werden kann. Dabei hat dieser nachgelagerte Schliff zwangsläufig einen rudimentären Charakter und damit nicht die Qualität eines „Finishing".
Die Schneidsegmente und die Schleifsegmente können unmittelbar aneinander angrenzen, wobei es vorteilhaft ist, wenn zwei Segmente jeweils durch einen radialen Schlitz, der insbesondere am Boden eine Lochung aufweist, voneinander getrennt sind.
Die erfindungsgemäße Segmenttrennschleifscheibe kann auch im stationären Bereich eingesetzt werden, wo der Freischneideffekt vergrößert und ein großer Querschnitt erzielt wird. In bestimmten Anwendungen wird auch am Werkstückrand entlang gearbeitet, so dass doch eine gewisse Schruppwirkung erzielt wird und die Nachbearbeitung verhältnismäßig gering ausfällt.
Die erfinduπgsgemäßen Segmenttrennschleifscheiben unterscheiden sich in ihrer Ausgestattung signifikant von der, wie sie von großen Segmenttrennschleifscheiben bekannt ist. Diese haben auf dem Stammblatt aber kaum auf den Segmenten eine geringe Menge Schleifkorn aufgebracht, um während des Trennens den Schlitz frei zu „schleifen" und um ein Blockieren der Segmenttrennschleifscheibe soweit möglich zu vermeiden. Das seitlich angebrachte Korn ist jedoch in der Regel mindestes eine Korngröße kleiner als das Schleifkorn selbst. Diese Art der Ausbildung ist jedoch nicht für das erfindungsgemäße Seitenschleifen geeignet.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung ist somit, dass die Trennschleifscheibe sowohl Schneidsegmeπte als auch Schleifsegmente aufweist, die in einer bestimmten Aufteilung am Umfang angeordnet sind, wobei die Aufteilung im Hinblick auf die Schneidwirkuπg optimiert ist. Schließlich verbietet sich eine durchgängig höhere mittlere Belegung mit Schieifkorn im Randbereich, da ansonsten der Widerstand im Schnitt zu groß werden würde. Das ginge mit einer erhöhten Leistungsanforderung an die Maschine einher, die vom bedienenden Nutzer der handgeführten Maschine aufgebracht werden müsste. Für die Aufteilung hat es sich wegen der optimierten Schneid- und Schleifwirkung als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Schneidsegmente und die Schleifsegmente symmetrisch über den Umfang der Trennscheibe verteilt sind. Dabei kann die Aufteilung dem Einsatzzweck angepasst werden. Mitunter reicht es aus, wenn nur jedes dritte oder vierte Segment als Schleifsegment ausgebildet ist. Vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der sich Schneidsegmente und Schleifsegmente unmittelbar abwechseln. Um beim Schneiden einen möglichst geringen Widerstand zu gewährleisten ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schleifsegmente nur einseitig einen Schleifbereich aufweisen, wobei die Schleifbereiche aller Schleifsegmente auf derselben Seite der Trennscheibe angeordnet sind. Eine solche Anordnung ist auch aus dem Grund sinnvoll, da die handgeführten Maschinen so ausgebildet sind, dass ein Schleifen mit der Trennscheibe sowieso nur mit der dem Getriebe abgewandten Seite möglich ist. Auf dieser Seite werden dann vorteilhafterweise die Schleifsegmente mit einem Schleifbereich versehen.
Eine ganz besonders vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Segmenttrennscheibe ist die des Abtrennens und der anschließenden schleifenden Bearbeitung von Angüssen, wie sie an massiven Werkstücken aus Metallguss, insbesondere aus Stahlguss, Grauguss oder Sphäroguss, auftreten. So verbleibt beim Abtrennen eines Angusses mit einer in eine Freihandmaschine eingespannten Segmenttrennscheibe immer ein gewisser Fußbereich stehen, der dann nachfolgend zumindest grob mit der etwas flächiger angesetzten erfindungsgemäßen Segmenttrennscheibe abgeschliffen wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schleifkörner durch Löten, insbesondere durch Schmelzlöten, auf die Schneidkante und die Schleifbereiche der erfindungsgemäßen Segmenttrennscheibe aufgebracht sind. Als solches bietet sich insbesondere das BSL Verfahren („brazed Single layer") an. Als Schleifkörner können vor allem Industriediamanten oder CBN (kubisches Bornitrit) Schleifkömer Verwendung finden. Die in BSL Technologie hergestellten Trennschleifscheiben haben ausgezeichnete Schnitteigenschaften. Der Vorteil gerade der erfind ungsgemäßen BSL-Trennscheibe liegt auch darin, dass nach dem Trennvorgang mit der gleichen Scheibe auch oberflächlich, im Beispiel des Steigers der Fußbereich, geschliffen werden kann. Dabei erhöht sich der Schlerfwiderstand im Verhältnis zu herkömmlichen Trennschleifscheiben nur moderat. Außerdem lässt die erfindungsgemäße Trennschleifscheibe ein freies Schneiden zu. Durch die größere Belaghöhe wird die Scheibe im Schnitt besser geführt. Die Gefahr des Verkantens wird damit geringer. Weiterhin ermöglicht der erhöhte Belag einen Freischneideffekt, so dass sich auch die Gefahr des Einklemmens der Scheibe reduziert.
Als besonders hervorragende Eigenschaft ist die wegen des geringen Abriebs bei hoher Zerspannung erhöhte Lebensdauer der Schleiftrennschleifscheibe gepaart mit der Möglichkeit des Schruppens zu nennen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert:
Gezeigt ist ein Abschnitt einer erfindungsgemäßen Segmenttrennschleifscheibe, wie sie gerade für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, insbesondere aus Metallguss, geeignet ist. Diese weist ein metallisches Stammblatt 1 und am Umfang des Stammblattes 1 angeordnete Segmente 2 in regelmäßiger Teilung auf. Die Segmente 2 sind durch radiale Schlitze 3 voneinander getrennt, wobei die Schlitze 3 jeweils am Boden eine Lochuπg 4 aufweisen. In diesem Fall sind das Stammblatt 1 und die Segmente 2 als ein Stück ausgebildet. Die Segmente 2 können auch durch Laserschweißen am Umfang des Stammblattes 1 befestigt sein.
Die Schneidkante 5 aller Segmente 2 ist mit Schlerfkörnern aus Industriediamant versehen, die mittels BSL aufgebracht und daher stoffschlüssig auf der Schneidkante gehalten sind. An der Schneidkante 5 der Segmente 2 sind Einkerbungen 6 vorgesehen, die eine Zahnung der Schneidkante bewirken. Zudem sind im Außenrand Löcher 7 eingebracht, die das Schneidverhalten weiter verbessern.
Erfindungsgemäß sind zwei Arten von Segmenten 2 vorgesehen, die sich in ihrer Belegung mit Schleifkörnern unterscheiden. So sind einerseits Schneidsegmente 8 vorhanden, die Schleifkörner (Schraffierung) im Wesentlichen nur auf der Schneidkante 5 halten. Jm Wesentlichen" bedeutet, dass die Schleifkörner zudem einen schmalen Randbereich θ von etwa 5 mm auf der Seitenfläche der Segmentschlerfscheibe belegen. Neben den Schneidsegmenten 8 sind Schleifsegmente 10 vorgesehen, die einen größeren mit Schleifkörnem (Schraffierung) versehenen Schleifbereich 11 an einer Seitenfläche aufweisen. Die Schleifbereich 11 hat im vorliegenden Fall eine Tiefe von etwa 15 mm. Schneidsegmente 8 und Schleifsegmente 10 sind symmetrisch über den Umfang der Trennschleifscheibe verteilt. Im vorliegenden Fall wechseln sie sich ab. Die Schleifsegmente weisen nur einseitig einen Schleifbereich 11 auf, wobei die Schleifbereiche 11 aller Schleifsegmente 10 auf der sichtbaren Seite der Trennschleifscheibe angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Verteilung von Schneidsegmenten 8 und Schleifsegmenten 10 hat bei der Anwendung des Abtrennens von Angusstücken („Steigern") den großen Vorteil, dass der Fußbereich des Steigers im flachen Winkel abgeschliffen werden kann. Durch das höhere Segment erfüllt die Scheibe also gleichzeitig den Nutzen des Trenneπs und des Schruppens. Die erfindungsgemäße Trennschleifscheibe lässt sich auch besonders gut einsetzen, um beispielsweise an große Stahlteile angeschweißte Kranösen abzutrennen und den nach dem Abtrennen verbleibenden Ansatz „provisorisch" abzuschleifen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bedient sich der folgenden Schritte:
Zunächst werden die Segmente 2 am Außenrand und im Schleifbereich 11 mit einem Haftmittel versehen. Dann werden auf die mit Haftmittel versehenen Bereiche Diamantschleifkörner aufgebracht und fixiert, bevor die mit fixierten Schleifkörnem versehene Bereiche mit einem das Lot enthaltenden Schlicker überdeckt werden. Zuletzt wird die so belegte Segmenttrennscheibe im Ofen gesintert. Die Schleifkömer können z.B. durch einen Streu- oder Tauchvorgang auf die mit Haftmittel versehenen Bereiche aufgebracht werden.