DE10346874B3

DE10346874B3 - Diamond circular saw blade has disc body provided with distributed apertures for preventing concentration of engagement force with sawn material

Info

Publication number: DE10346874B3
Application number: DE10346874A
Authority: DE
Inventors: Marcus Nöll; Eberhard Dr. Haack
Original assignee: EDESSOE WERK ED ENGELS SOEHNE; Edesso-Werk Ed Engels Sohne & Co GmbH
Current assignee: EDESSOE WERK ED ENGELS SOEHNE; Edesso-Werk Ed Engels Sohne & Co GmbH
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2003-10-09
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2023-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein scheibenförmiges Schnittwerkzeug, insbesondere ein rotierendes Diamant-Kreissägeblatt mit zentrischer Öffnung zur Lagerung und Bestigung auf einer Antriebswelle und mit in der Sägeblattebene vorgesehenen Druchgangslöchern, für das Schneiden und Trennen von unterschiedlichen Materialien, Rohstoffen sowie für Zuschnitte von Halb- und Fertigprodukten. DOLLAR A So wurde ein scheibenförmiges Schnittwerkzeug, insbesondere ein rotierendes Diamant-Kreissägeblatt, geschaffen, wobei das Diamant-Kreissägeblatt einen Scheibenkörper 1 aufweist, welcher mit einer zentrischen Öffnung, einem Spannloch 7 zur Lagerung und Befestigung auf einer Antriebswelle ausgebildet ist und im Scheibenkörper 1 Durchbrüche 2 vorgesehen sind, bei dem die Durchbrüche 2 in ihrer Gesamtheit eine Loch-Durchbruchsgeometrie bilden, die im Bereich von Spannungskonzentrationsgebieten, von Spannungsnestern und in unsymmetrischer Anordnung im Scheibenkörper 1 vorgesehen sind, wobei die Durchbrüche 2 unterschiedliche Flächenstrukturen besitzen, umfangsseitig mit Konturen 3 ausgebildet sind, die vorherrschenden Kerbwirkungen in Schwellschichten 11 umgewandelt und im Scheibenkörper 1 eine flächenhafte Spannungsverteilung 10 erreicht wird.The invention relates to a disc-shaped cutting tool, in particular a rotary diamond circular saw blade with a central opening for storage and reinforcement on a drive shaft and provided in the saw blade Druchgangslöchern for cutting and separating different materials, raw materials and blanks of semi-finished and finished products. DOLLAR A Thus, a disc-shaped cutting tool, in particular a rotating diamond circular saw blade, created, wherein the diamond circular saw blade has a disk body 1, which is formed with a central opening, a clamping hole 7 for mounting and mounting on a drive shaft and openings 1 in the disk body 2 are provided, in which the apertures 2 in their entirety form a hole-breakthrough geometry, which are provided in the disk body 1 in the range of stress concentration regions, voltage nests and in asymmetrical arrangement in the disk body 1, wherein the apertures have two different surface structures, circumferentially formed with contours 3 , the prevailing notch effects are converted into swelling layers 11 and a planar stress distribution 10 is achieved in the pane body 1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreissägeblatt, insbesondere ein rotierendes Diamant-Kreissägeblatt mit zentrischer Öffnung zur Lagerung und Befestigung auf einer Antriebswelle und mit in der Sägeblattebene vorgesehenen Durchgangslöchern, für das Schneiden und Trennen von unterschiedlichen Materialien, Rohstoffen sowie für Zuschnitte von Halb- und Fertigprodukten.The Invention relates to a circular saw blade, in particular a rotating diamond circular saw blade with a central opening for Storage and mounting on a drive shaft and with in the saw blade plane provided through holes, for cutting and separating different materials, raw materials as well for blanks of semi-finished and finished products.

Beim Schneiden und Trennen von Materialien, zum Beispiel von Holz, Metallen, Natursteinen sowie Produkten aus Beton und Glas, aber auch beim Trennen von Tier körpern, wird durch den Außen- bzw. Zahnkranz des Schnittwerkzeuges eine Arbeit geleistet, die zur Erwärmung der Peripherie führt. Das punktuelle Schneiden führt zu Profilverschiebungen der Außenkontur, zu unerwünschten Schwingungen und zu Wärmesteigerungen. Hierdurch entstehen zwischen dem Außenkranz und dem Zentrum erhebliche Temperaturdifferenzen, Materialdehnungen, die Spannungen im Schnittwerkzeug und Deformierungen bis hin zu Wellenformbildungen erzeugen. Diese Verformungen des Schnittwerkzeuges führen zu einem ungünstigen Schwingungsverhalten mit der Folge von peripheren Auslenkungen des scheibenförmigen Kreissägeblattes, was wiederum zu Schnittverläufen führt. Diese wiederum begründen unnatürliche Schneidenbelastungen als auch geringe Standzeiten.At the Cutting and separating materials, for example wood, metals, Natural stones and products made of concrete and glass, but also in the Separating animal bodies, is determined by the foreign or sprocket of the cutting tool made a job, the for warming the periphery leads. The selective cutting leads to profile displacements of the outer contour, to unwanted vibrations and to heat increases. This creates considerable between the outer ring and the center Temperature differences, material strains, the stresses in the cutting tool and Deformations to generate waveforms. These deformations lead the cutting tool to an unfavorable Vibration behavior resulting in peripheral deflections of the discoid Circular saw blade, which in turn leads to cutting progressions leads. These in turn justify unnatural Cutting loads as well as short service life.

Diese Verformungen werden zusätzlich durch die Rotation der Punktlast und die hierdurch erzeugten Fliehkräfte weiter verstärkt, so dass das Schnittwerkzeug mit allen negativen Folgen instabil wird. Die Punktlast der Schnittausführung wird umso größer, je breiter der Trennschnitt ausgeführt wird. Dies bedeutet gleichfalls eine weitere Verdickung der Scheiben, mit denen die genannten Nachteile jedoch nicht beseitigt werden.These Deformations are additionally due the rotation of the point load and the centrifugal forces generated thereby on strengthened so that the cutting tool becomes unstable with all negative consequences. The point load of the cut execution becomes bigger, ever wider the separating cut executed becomes. This also means a further thickening of the discs, with which the disadvantages mentioned are not eliminated.

Diesen Nachteilen, die vor allem bei hochtourig laufenden Schnittwerkzeugen, insbesondere Kreissägeblättern mit großem Durchmesser auftreten, wird versucht dadurch zu begegnen, dass man im Schnittwerkzeug Innenspannungen erzeugt, die Dehnungsausgleiche im Schnittwerkzeug bei ungleicher Erwärmung bringen sollen. Die Innenspannungen werden durch Materialstreckungen im Schnittwerkzeug vor dessen Einsatz erzeugt, z. B. durch Walzen oder Hämmern. Diese eingebrachten Innenspannungen orientieren sich an Erfahrungswerten und berücksichtigen allgemein die durchschnittlich angenommene Peripherieerwärmung. Das Einbringen derartiger Innenspannungen hat jedoch den Nachteil, dass diese nur entsprechend der mittleren Peripherieerwärmung aufgebracht werden können und zum anderen besteht der Nachteil darin, dass diese Innenspannungen zunächst Materialverfestigungen darstellen, die zu Materialermüdungen führen und die Bruchgefahr erhöhen als Folge von örtlichen Erhitzungen beim Betrieb, welche nach und nach aufgebaut werden, so dass mit fortschreitender Benutzung des Schnittwerkzeuges ein ordentlicher Schneid- und Trennungsvorgang nicht mehr möglich ist.this Disadvantages, especially with high-speed cutting tools, in particular circular saw blades with great Diameter occur, is tried thereby to counter that one in the Cutting tool produces internal stresses, the expansion compensations in the cutting tool to bring in uneven heating. The internal stresses be by material stretching in the cutting tool before its use generated, z. B. by rolling or hammering. This introduced Internal stresses are based on empirical values and take into account generally the average assumed peripheral heating. The However, introducing such internal stresses has the disadvantage that this applied only according to the average peripheral heating can and can on the other hand, the disadvantage is that these internal stresses first Materialverfestigungen that lead to material fatigue and increase the risk of breakage as a result of local Heating during operation, which are gradually built up, so that with progressive use of the cutting tool a proper cutting and separation process is no longer possible.

Dies wird auch nicht dadurch verhindert oder beseitigt, dass nach allgemeinem Kenntnisstand zum geradlinigen Sägen/Trennen Sägeblätter mit einer Dicke weniger als 1 % des Durchmessers eingesetzt und verwendet werden.This is also not prevented or eliminated by that, in general Level of knowledge for linear sawing / cutting Saw blades with a thickness less than 1% of the diameter used and used become.

Um die stoßhaften Belastungen in scheibenförmigen Schneidwerkzeugen abzubauen, wurde mit der DE 198 22 742 A1 ein kreisscheibenförmiges Werkzeug vorgestellt, 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. Die Speichenstege sind zum Radius des Kreissägeblattes derart geneigt angeordnet, dass sie bei vorgegebener Drehrichtung des Kreissägeblattes in die nacheilende Richtung geneigt sind, so dass der Wurzelbereich eines Speichensteges zu seinem peripheren Endbereich in Drehrichtung voreilend angeordnet ist.To reduce the shock loads in disc-shaped cutting tools, was with the DE 198 22 742 A1 a circular disk-shaped tool is presented, in which the circular-disk-shaped tool is formed with a peripheral cutting elements having ring zone and a central clamping hole, which is characterized in that limited by separating slots shock-absorbing spoke webs are provided in a circular zone near the ring-shaped tool. The spoke webs are inclined to the radius of the circular saw blade so that they are inclined in the direction of rotation of the circular saw blade in the trailing direction, so that the root portion of a spoke web is arranged leading to its peripheral end in the direction of rotation.

Durch diese Mittel sollen die während des Schneid-Trennvorganges an 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 stoßhaften Belastungen abbauen können.By These funds are meant to be used during the cutting-separating process occurring at cutting impulsive Loads are reduced, which should be mentioned as disadvantageous that formed by separating slots spoke webs only in the outer edge region of the circular saw blade are provided and thus only the impact occurring there Can reduce loads.

Mit der EP 0 836 903 B1 ist eine Diamantscheibe für das Schneiden von Granit, Marmor, Stahlbeton und Gesteinsmaterial bekannt geworden, welche zum einen eine Axialbohrung zum Verbinden mit einer Drehspindel besitzt sowie eine Vielzahl von Durchgangslöchern um ein Verteilen der während des Schneidvorganges erzeugten Wärme zu bewirken, wobei auf dem Umfang des Schneidwerkzeuges das Schleifmaterial, beispielsweise eine aus Kobalt-Bronze und synthetischen Diamanten bestehende Mischung aufgelötet bzw. geschweißt ist.With the EP 0 836 903 B1 For example, a diamond disc for cutting granite, marble, reinforced concrete and rock has become known, which firstly has an axial bore for connection to a rotating spindle and a plurality of through holes for effecting distribution of the heat generated during the cutting operation, on the circumference of the Cutting tool the abrasive material, for example, a cobalt-bronze and synthetic diamond mixture is soldered or welded.

Die im Schneidwerkzeug vorgesehenen Durchgangslöcher sind dabei gleichmäßig oder ungleichmäßig auf der Scheibe verteilt, deren Ausbildung und Anordnung jedoch dem Zwecke dienen, die beim erfindungsgemäßen Einsatz des Schneidwerkzeuges auftretende Wärme abzuleiten. Auf die Belastbarkeit des Schneidwerkzeuges, insbesondere der Flächenbelastungen des Schneidwerkzeuges, haben die vorgesehenen Durchgangslöcher keinen Einfluss, da sie in allgemeiner Verteilung in dem Schneidwerkzeug vorgesehen sind.The holes provided in the cutting tool are evenly or non-uniformly distributed on the disc, the design and arrangement, however, serve the purpose of the inventive use of the cutting unit derive heat occurring. On the load capacity of the cutting tool, in particular the surface loads of the cutting tool, the provided through-holes have no influence, since they are provided in a general distribution in the cutting tool.

Mit dem Problem des Absorbierens der Schwingungen in einem Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise einem Kreissägeblatt, befasst sich die DE 101 45 605 A1 , mit der ein Bearbeitungswerkzeug bekannt geworden ist, welches gleichfalls ein zentrales Spannloch zur Befestigung und Lagerung auf einer Antriebsspindel besitzt und mit sogenannten Dämpfungselementen ausgebildet ist. Bei den Dämpfungselementen handelt es sich um Durchtrittsöffnungen, die im Bearbeitungswerkzeug vorgesehen sind. Diese Dämpfungselemente/Durchtrittsöffnungen sind rotationssymmetrisch im Bearbeitungswerkzeug angeordnet und im wesentlichen gleichmäßig beabstandet und zueinander angeordnet.With the problem of absorbing the vibrations in a machining tool, such as a circular saw blade, which deals DE 101 45 605 A1 , with which a machining tool has become known, which also has a central clamping hole for mounting and mounting on a drive spindle and is formed with so-called damping elements. The damping elements are passage openings that are provided in the machining tool. These damping elements / passage openings are arranged rotationally symmetrically in the machining tool and spaced substantially uniformly and arranged to each other.

Es wird ferner ausgeführt, dass die im Bearbeitungswerkzeug vorgesehenen Dämpfungselemente/Durchtrittsöffnungen deshalb vorgesehen sind, um Schwingungen innerhalb des Bearbeitungswerkzeuges zu absorbieren oder zumindest zu zerstreuen bzw. umzuwandeln.It is further stated that provided in the processing tool damping elements / passages Therefore, are provided to vibrations within the machining tool to absorb or at least disperse or transform.

Dabei bleibt völlig unberücksichtigt, dass Spannungen, Schwingungen und festigkeitsmäßige Belastungen des Bearbeitungswerkzeuges, aufgrund der vorhandenen Betriebsbedingungen, eben nicht exakt auf das jeweilige Bearbeitungswerkzeug wirken, dass die Durchtrittsöffnungen/Dämpfungselemente, wie dargestellt und beschrieben, in exakt vorbestimmten symmetrischen Angriffspunkten/Angriffsflächen auftreten, somit ein Schwingungsabbau nur bedingt und wohl auch mehr zufällig erfolgt.there stay completely disregarded that stresses, vibrations and strength loads of the machining tool, due to the existing operating conditions, just not exactly on the respective processing tool act that the passage openings / damping elements, as shown and described, in exactly predetermined symmetrical Attack points / working surfaces occur, thus a vibration reduction only conditionally and probably also more random he follows.

Schließlich sei noch die EP 0 442 238 B1 erwähnt, welche sich auf ein zusammengesetztes, rotierendes, kreisförmiges Schneidwerkzeug mit einem im Wesentlichen ebenen und kreisförmigen Körper bezieht, der aus einem Kunststoff hergestellt ist, bei dem die eigentliche Schneidzone durch eine tragende Umfangs-Krone ausgebildet ist. Bei einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung ist der kreisförmige Kunststoffkörper mit Durchtrittsöffnungen in Form von langgestreckten Einprägungen ausgebildet, welche bogenförmig ausgebildet und auch zu dem Zweck vorgesehen sind, die beim Schneidvor gang auftretenden Vibrationen zu absorbieren bzw. zu minimieren, wobei insbesondere die beim Schneiden auftretenden Geräusche gemindert werden sollen.Finally, it is still the EP 0 442 238 B1 mentioned, which refers to a composite, rotating, circular cutting tool with a substantially planar and circular body, which is made of a plastic, in which the actual cutting zone is formed by a bearing circumferential crown. In a preferred embodiment of this invention, the circular plastic body is formed with passage openings in the form of elongated indentations, which are arcuate and are also provided for the purpose of absorbing or minimizing the vibrations occurring in Schneidvor, in particular occurring during cutting noises should be reduced.

Diese Durchtrittsöffnungen sind auch hier symmetrisch im Kunststoffkörper angeordnet, ohne dass die jeweils tatsächlichen Belastungen des Schneidwerkzeuges Berücksichtigung finden.These Through openings are also arranged symmetrically in the plastic body, without that the actual ones Considerations of the cutting tool.

Ein Kreissägeblatt mit Aussparungen zum Spannungsausgleich wird in der DE 27 17 935 A1 beschrieben, mit dem erreicht werden soll, dass die fliehkraftbedingte Dehnung der Außenzone des Kreissägeblattes passend zu jeder üblichen Umfangsgeschwindigkeit sich automatisch einstellen kann, dass heißt, eine Vorspannung unnötig wird. Dies soll erreicht werden, dass Aussparungen in einem bestimmten Bereich des flächigen Kreissägeblattes vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, dass diese sich nach außen hin in ihrer Breite verjüngen.A circular saw blade with recesses for voltage compensation is in the DE 27 17 935 A1 described, with which it is to be achieved that the centrifugal force-induced strain of the outer zone of the circular saw blade can adjust automatically to any conventional peripheral speed, that is, a bias is unnecessary. This is to be achieved by providing recesses in a specific region of the flat circular saw blade, which are designed such that they taper outwardly in their width.

Unter Beachtung der Forderung nach ständig höheren Leistungen von Schneid- und Trennmaschinen, steigen auch die Anforderungen der Belastbarkeit an die in den Maschinen eingesetzten Trenn- und Schneidwerkzeugen, so insbesondere an deren Wirkelementen, den Zähnen oder Schneiden des jeweiligen Werkzeuges. Diesen Anforderungen wurde bisher in der Form Rechnung getragen, dass immer höherwertigere Materialien verwendet werden, ausgefeiltere Vergütungsverfahren zum Einsatz kommen und schließlich auch Schneidwerkzeuge mit geometrisch vergrößerten Abmaßen.Under Observance of the demand for constantly higher Services of cutting and cutting machines, also increase the requirements the load capacity of the used in the machines separation and Cutting tools, especially on their active elements, the teeth or Cutting the respective tool. These requirements have been so far taken into account in the form that always uses higher quality materials become, more sophisticated compensation procedures be used and finally also cutting tools with geometrically enlarged dimensions.

Da diesen Praktiken und Methoden Grenzen gesetzt sind, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Kreissägeblatt insbesondere ein rotierendes Diamant-Kreissägeblatt zu schaffen, welches in seiner Gesamtheit an der Kraftübertragung beteiligt ist, bei welchen eine gleichmäßige Spannungsverteilung im Schnittwerkzeug erreicht wird, die notwendige kraftübertragende Wirkdicke reduziert sowie die Angriffskraft aus dem Schneidgut gesenkt wird und die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend ausgeschlossen werden.There These practices and methods are limited The invention has the object, a circular saw blade in particular a rotating Diamond circular saw blade to create, in its entirety, the power transmission is involved, in which a uniform stress distribution in the cutting tool is achieved, reduces the necessary force-transmitting effective thickness as well as the attack power is lowered from the cutting material and the Disadvantages of the prior art are largely excluded.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention Task solved with the features of claim 1.

Besondere Ausführungen und vorteilhafte Lösungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Special versions and advantageous solutions are in the subclaims specified.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass in Kreissägeblättern sich Spannungskonzentrationsgebiete ausbilden, die an unterschiedlichen Stellen im Kreissägeblatt konzentriert sind, die sich fortlaufend im rotierenden Kreissägeblatt verschieben und so ein dynamisch wirkendes Spannungssystem bilden. Dies begründet dadurch, dass aufgrund der jeweils herrschenden Betriebsbedingungen während des Schneidens bzw. des Trennens, diese keine gleichförmig verteilten Belastungen auf bzw. in dem Kreissägeblatt hervorrufen, somit sich Spannungskonzentrationen in dem Kreissägeblatt herausbilden bzw. konzentriert werden, welche ungleichförmig, somit nicht symmetrisch, in dem Flächenkörper des Kreissägeblattes sich konzentrieren und sogar mit der Rotation des Kreissägeblattes dynamische Belastungszyklen durchlaufen, somit im weitesten Sinne Spannungsnester herausbilden.The invention is based on the recognition that in circular saw blades form stress concentration areas, which are concentrated at different points in the circular saw blade, which move continuously in the rotating circular saw blade and thus form a dynamically acting stress system. This is due to the fact that due to the prevailing operating conditions during cutting or separating, these do not cause uniformly distributed loads on or in the circular saw blade, thus stress concentrations in the circular saw blade are formed or concentrated, which non-uniform, thus not symmetrical, concentrate in the body of the circular saw blade and even go through dynamic load cycles with the rotation of the circular saw blade, thus in the broadest sense stress nests.

Diese Spannungsnester stellen Spannungskonzentrationsgebiete innerhalb des Kreissägeblattes dar, die sich aus dem Zusammenspiel vom Antrieb, dem Kreissägeblat selbst, der Bewegung im Schneidgut, dem Schneidgut und dem Werkzeugmaterial herausbilden, im Schnittwerkzeug/Kreissägeblatt dynamisch entstehen. Diese sollen aufgelöst werden, indem bisher ungenutzte Teilflächen des Schnittwerkzeuges in die Kraftübertragung mit einbezogen werden.These Stress nests set stress concentration areas within of the circular saw blade resulting from the interaction of the drive, the circular saw blade itself, the movement in the material to be cut, the material to be cut and the tool material emerge, dynamically emerge in the cutting tool / circular saw blade. These should be dissolved, by previously unused partial surfaces of the cutting tool are involved in the power transmission.

Die breite Einbeziehung des Werkzeugmaterials des jeweiligen Schnittwerkzeuges, wird dadurch erreicht, dass im Bereich der sich bildenden Spannungskonzentrationen, den sogenannten Kraftknoten oder auch Spannungsnestern, die dort vorhandenen Materialflächen herausgenommen werden und so bei der Spannungsausbreitung im Werkstoff des Schnittwerkzeuges im weitesten Sinne gar nicht zur Verfügung stehen.The broad inclusion of the tool material of the respective cutting tool, is achieved in that in the area of the forming stress concentrations, the so-called power node or tension nests there existing material surfaces be taken out and so in the stress propagation in the material the cutting tool in the broadest sense, not available.

Somit verteilen sich die Spannungen aus den einzelnen Kraftknoten/Spannungsnestern/Spannungskonzentrationsgebieten auf das Flächenumfeld und senken damit die Belastungsfähigkeit des jeweiligen Schnittwerkzeuges über die beteiligten Flächenzunahmen für die Kraftübertragung. Dies erfolgt methodisch unter Berücksichtigung des Kraftverlaufes während des Betriebszustandes, welcher die Aussage bzw. die Grundlage bildet für die Anordnung und Ausgestaltung einer Loch- und Durchbruchsgeometrie im jeweiligen Schnittwerkzeug.Consequently the stresses are distributed from the individual power nodes / voltage nests / stress concentration areas on the area environment and lower the load capacity of the respective cutting tool on the area increases involved for the Power transmission. This is done methodically taking into account the force curve while the operating state, which forms the statement or the basis for the Arrangement and design of a hole and breakthrough geometry in the respective cutting tool.

Die Bewertung und Bestimmung der Anordnung und der größenmäßigen Ausbildung der in das jeweilige Schnittwerkzeug einzubringenden Loch-Durchbruchsgeometrie hängt von verschiedenen Faktoren ab. So vom Schnittverlauf des Schnittwerkzeuges/des Kreissägeblattes während des Schneid-Trennprozesses von der Belastung im Kreissägeblatt, die gleichfalls erfasst werden und in den Prozess der Gesamtbewertung der vorherrschenden Betriebsbedingungen einfließen, als auch von den Kenngrößen des jeweiligen Antriebes, des Materials sowie der notwendigen Materialdicke des Kreissägeblattes. Diese Informationen aus der Datenerfassung werden genutzt zur Ausbildung und Gestaltung der Loch-Durchbruchsgeometrie, mit der das jeweilige Kreissägeblatt auszubilden ist. Die Loch-Durchbruchsgeometrie wird herausgebildet und ist gekennzeichnet durch die Größe, die Form und die Anordnung der in das Kreissägeblatt einzubringenden Durchgangsöffnungen.The Evaluation and determination of the arrangement and the size training the hole penetration geometry to be introduced into the respective cutting tool depends on different factors. So from the cutting of the cutting tool / circular saw blade while the cutting-separation process of the load in the circular saw blade, which are also recorded and in the process of the overall assessment the prevailing operating conditions, as well as the characteristics of the respective drive, the material and the necessary material thickness of the circular saw blade. This information from the data collection is used for training and design of the hole breakthrough geometry with which the respective circular saw blade is to train. The hole breakthrough geometry is evolved and is characterized by the size that Shape and arrangement of the introduced into the circular saw blade through holes.

Dabei finden in diesem Prozess die Belastungen am Kreissägeblatt, die aus der Wirkpaarung Rohstoff/Werkstoff sowie Vorschub/Maschinenparameter resultieren, Berücksichtigung, indem sie erfasst, ausgewertet werden und Eingang in die Steuerung und Regelung von Schneidmaschinen, insbesondere von Maschinenkreissägen, finden.there find in this process the loads on the circular saw blade, those from the raw material / material combination as well as feed / machine parameters result, consideration, by being recorded, evaluated and input to the controller and control of cutting machines, especially of machine circular saws, find.

Gestützt auf die CAO-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 orientieren, die aufgelöst, beseitigt werden sollen, was durch das Einbringen von Durchbrüchen und deren flächenhaften Verteilung im Kreissägeblatt, in Form einer Loch-Durchbruchsgeometrie, erreicht wird.Based on the CAO method (Computer Assisted Optimization) will be followed the model of the natural Growth process of biological tissue using this method local Stress peaks and stress concentration areas in cutting tools captured, minimized and largely eliminated by the surface structures of the created circular saw blade be designed so that a stress distribution within the circular saw blade is reached, thus existing stress concentration areas are resolved. Thereby Be critical areas by the optimal distribution of the mass dissolved. This means from a mechanical point of view that the increase of Loads / loads on a component always on a dynamic total load cycle orient, which dissolved, to be eliminated, which by introducing breakthroughs and their areal Distribution in the circular saw blade, in the form of a hole breakthrough geometry is achieved.

Dabei ist erfindungswesentlich, dass die Kerbwirkungen, die in den Durchgangsöffnungen im Kreissägeblatt auftreten, dadurch stark minimiert werden, dass die äußeren Strukturen dieser Durchbrüche mit einer bestimmten geometrischen Form ausgebildet sind und ferner dadurch, dass diese Randbereiche besonders mechanisch oder wärmetechnisch behandelt sind.there is essential to the invention that the notch effects in the through holes in the circular saw blade occur, thereby greatly minimizing the outer structures of these breakthroughs are formed with a certain geometric shape and further in that these edge areas are particularly mechanical or thermal are treated.

Dabei gehört es gleichfalls zur Erfindung, dass diese beiden Faktoren, die besondere geometrische Ausbildung der Durchbrüche einer gezielten Wärmebehandlungsanwendung sowie Methoden der mechanischen Verfestigung einzeln und in Kombination zur Anwendung kommen.there belongs It is also for the invention that these two factors are special geometric design of the breakthroughs of a targeted heat treatment application and methods of mechanical consolidation individually and in combination come into use.

Bei der Ausbildung und der Anordnung der Durchbrüche im Kreissägeblatt werden die sich herausbildenden Schwellbelastungen in radialer Richtung in das jeweilige Materialfeld vom jeweiligen Durchbruch abgeleitet, wodurch eine flächige Spannungsverteilung innerhalb des Kreissägeblattes erreicht wird.at the formation and the arrangement of the openings in the circular saw blade become the emerging Schwellbelastungen in the radial direction derived in the respective material field from the respective breakthrough, causing a two-dimensional Stress distribution is achieved within the circular saw blade.

Bei der Ausbildung und Anordnung der Durchbrüche der in das Kreissägeblatt einzubringenden Loch-Durchbruchsgeometrie finden insbesondere die unmittelbaren vorherrschenden Betriebsbedingungen am Schnittwerkzeug, dem Kreissägeblatt, wie Reibkraft, Schnittkraft, Fliehkraft und seitlicher Druck Berücksichtigung, wobei herausgestellt werden muss, dass genaue Aussagen über das Kraftniveau sich nur über die Fliehkraft tätigen lassen, da diese definitionsgemäß in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des Kreissägeblattes bestimmbar ist. Alle anderen Kräfte sind in ihrer Intensität weitestgehend unbekannt, finden jedoch Berücksichtigung in der Ausbildung der Randzonen der Durchbrüche, indem der Abnutzungsgrad der Schneide/der Zähne, Veränderungen des Abrundungsradius und der Rauhigkeit entlang der Schneide/der Zähne Berücksichtigung finden, welche messtechnisch nachweisbar sind.In the design and arrangement of the apertures to be introduced into the circular saw blade hole breakthrough geometry in particular the immediate prevailing operating conditions on the cutting tool, the circular saw blade, such as friction, cutting force, centrifugal force and lateral pressure are taken into account, being highlighted who must that accurate statements about the force level can be made only on the centrifugal force, since this is determined by definition depending on the angular velocity of the circular saw blade. All other forces are largely unknown in their intensity, but take into account in the formation of the edge zones of the breakthroughs by the degree of wear of the cutting edge / teeth, changes in the radius of curvature and roughness along the cutting edge / teeth are taken into account, which are metrologically detectable.

Diese Faktoren finden ihren Niederschlag, wie bereits ausgeführt, in der geometrischen Ausbildung der Durchbrüche, insbesondere deren Randzonen, welche mit Rundungen ausgebildet sind, die dem Breitenmaß des Kreissägeblattes entsprechen oder aber auch als Wölbungen ausgebildet sind, die leicht über das Dickenmaß des Kreissägeblattes hinausgehen.These Factors are reflected in, as already stated the geometric design of the openings, in particular their edge zones, which are formed with curves that the width dimension of the circular saw blade correspond or as vaults are formed, easily over the thickness of the circular saw blade go out.

Die Anordnung von Wölbungen ist insbesondere dann von Vorteil und stellt eine bevorzugte Ausführungsvariante dar, wenn Kreissägeblätter mit eingesetzten Schneiden/Zähnen bestückt sind, bei denen die Zähne ein dickeres Breitenmaß als der Scheibenkörper besitzen, so dass die in den Durchbrüchen vorgesehenen Wölbungen nicht störend auf den Schneid-Schnittprozess Einfluss nehmen, da eine genügende Schnittfreiheit vorhanden ist.The Arrangement of vaults is particularly advantageous and provides a preferred embodiment when saw blades with inserted cutting edges / teeth stocked are where the teeth are a thicker width than the disk body own, so that the vaults provided in the openings not disturbing on the cutting-cutting process influence, as a sufficient freedom from cuts is available.

Die sich im Betriebszustand herausbildenden Spannungskonzentrationsgebiete, auch als Spannungsnester bezeichnet, bilden die Grundlage zur Gestaltung und der Anordnung der Loch-Durchbruchsgeometrie für das Kreissägeblatt, indem die in diesen Spannungskonzentrationsgebieten vorhandenen Kräfte und Spannungen flächenhaft verteilt werden, wodurch eine mindestens 10%ige Masse- und Dickenreduzierung des gesamten Kreissägeblattes erreicht wird, dies bei der Erhöhung des Wirkungsgrades der Kraftübertragung der Flächenteile des gesamten Kreissägeblattes von über 30 %.The in the operating state emerging stress concentration areas, also known as stress nests, form the basis for the design and the arrangement of the hole breakdown geometry for the circular saw blade, by the existing in these stress concentration areas personnel and tensions arealwide be distributed, creating a minimum of 10% mass and thickness reduction of the entire circular saw blade is achieved, this at the increase the efficiency of the power transmission the surface parts of the entire circular saw blade from above 30%.

Mit nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt inWith following embodiment the invention should be closer explained become. The Associated Drawing shows in

1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kreissägeblatt, 1 a circular saw blade designed according to the invention,

2 verschiedene Ausführungen der Konturen der Durchbrüche im Scheibenkörper eines Kreissägeblattes, 2 various embodiments of the contours of the apertures in the disk body of a circular saw blade,

3 weitere Ausführungsformen der Konturen der Durchbrüche im Scheibenkörper eines Kreissägeblattes, 3 further embodiments of the contours of the apertures in the disk body of a circular saw blade,

4 bildhafte Darstellungen des Spannungsverlaufes in Abhängigkeit der Konturen der Durchbrüche im Scheibenkörper eines Kreissägeblattes. 4 pictorial representations of the voltage curve as a function of the contours of the apertures in the disk body of a circular saw blade.

Ein nach der Erfindung ausgeführtes Kreissägeblatt ist in der 1 dargestellt, aus der sich ergibt, dass das Kreissägeblatt aus einem Scheibenkörper 1 mit an seinem Umfang vorgesehenen Zähnen 8 ausgebildet ist und flächenhaft im Scheibenkörper 1 Durchbrüche 2 vorgesehen sind.An executed according to the invention circular saw blade is in the 1 shown, from which it follows that the circular saw blade from a disk body 1 with teeth provided on its circumference 8th is formed and planar in the disk body 1 breakthroughs 2 are provided.

Die Durchbrüche 2 im Scheibenkörper 1 besitzen unterschiedliche geometrische Flächenformen und sind im Scheibenkörper 1 im Bereich der Spannungskonzentrationsgebiete, den Spannungsnestern, vorgesehen.The breakthroughs 2 in the disk body 1 have different geometric surface shapes and are in the disk body 1 in the area of stress concentration areas, the voltage nests.

Die Ausbildung und Anordnung der Durchbrüche 2 innerhalb des Scheibenkörpers 1 vom Kreissägeblatt stellen in ihrer Gesamtheit die Loch-Durchbruchsgeometrie für ein Kreissägeblatt dar, bei dem die Durchbrüche 2 umfangsseitig mit besonders gestalteten Konturen 3 ausgebildet sind, wie in den 2 und 3 dargestellt und nachfolgend beschrieben.The training and arrangement of the breakthroughs 2 inside the disk body 1 from the circular saw blade in their entirety represent the hole-breakthrough geometry for a circular saw blade, in which the breakthroughs 2 circumferentially with specially designed contours 3 are formed, as in the 2 and 3 shown and described below.

Über ein zentrisches Spannloch 7 wird das Kreissägeblatt zur Antriebswelle gelagert und befestigt.About a centric tension hole 7 the circular saw blade is stored and fixed to the drive shaft.

In der 2 sind drei Ausführungsformen und Gestaltungen der Durchbrüche 2 mit ihren äußeren Konturen 3 dargestellt, wobei die Konturen 3 konvex ausgebildet sind.In the 2 are three embodiments and designs of the breakthroughs 2 with their outer contours 3 shown, with the contours 3 are convex.

Die Darstellung nach 2a zeigt die Anordnung und Ausbildung eines Durchbruches 2 innerhalb eines Scheibenkörpers 1 vom Kreissägeblatt, dessen Kontur 3 konvex ausgebildet ist.The representation after 2a shows the arrangement and formation of a breakthrough 2 inside a disk body 1 from the circular saw blade, whose contour 3 is convex.

Bei der Darstellung 2b besitzt der äußere Umfang des Durchbruches 2 gleichfalls eine konvex ausgebildete Kontur 3, wobei die Möglichkeit gegeben ist, dass zusätzlich dieser Außenbereich des jeweiligen Durchbruches 2 besonders thermisch behandelt wird, dargestellt als thermische Zone 4.In the presentation 2 B owns the outer circumference of the breakthrough 2 also a convex contour 3 , whereby the possibility exists that in addition this outside area of the respective breakthrough 2 particularly thermally treated, represented as a thermal zone 4 ,

Bei der Darstellung 2c handelt es sich um eine weitere Ausführungsform der Gestaltung der Kontur 3 an Durchbrüchen 2, bei der der äußere Umfang des Durchbruches 2 eine konvex ausgebildete Kontur 3 aufweist und zusätzlich in einem radialen Abstand beidseitig auf den Flächenteilen des Scheibenkörpers 1 konkave Einbuchtungen 5 vorgesehen sind.In the presentation 2c it is a further embodiment of the design of the contour 3 at breakthroughs 2 in which the outer circumference of the breakthrough 2 a convex contour 3 and additionally in a radial distance on both sides on the surface parts of the disk body 1 concave indentations 5 are provided.

Diese Ausbildung der Konturen 3 als auch in Kombination mit den konkaven Einbuchtungen 5 finden Anwendung bei Kreissägeblättern, deren Scheibenkörper 1 einschließlich deren Zähne 8 das gleiche Breitenmaß besitzen.This training of contours 3 as well as in Combination with the concave indentations 5 find application in circular saw blades whose disc body 1 including their teeth 8th have the same width dimension.

Bei Kreissägeblättern, deren Scheibenkörper 1 mit an ihren Umfängen auswechselbar vorgesehenen Schneiden/Klingen ausgebildet sind und deren Breiten in üblicher Form über das Breitenmaß des jeweiligen Scheibenkörpers 1 hinausgehen, sind in bevorzugten Ausführungsformen die umfänglichen Gestaltungen der Durchbrüche 2 mit Wölbungen 6 ausgebildet, welche unterschiedlich ausgeführt und am Scheibenkörper 1 angeordnet sind. So zeigt die 3a einen Scheibenkörper 1, bei dem der Umfang des Durchbruches 2 mit beidseitig vom Scheibenkörper 1 vorgesehenen Wölbungen 6 ausgebildet ist.For circular saw blades whose disc body 1 are designed with interchangeable provided at their peripherals cutting edges / blades and their widths in the usual form on the width dimension of the respective disk body 1 go beyond, are in preferred embodiments, the circumferential shapes of the openings 2 with vaults 6 designed, which run differently and on the disk body 1 are arranged. That's how it shows 3a a disk body 1 in which the extent of the breakthrough 2 with both sides of the disk body 1 provided vaults 6 is trained.

Die Darstellung nach 3b weist gleichfalls beidseitig vom Scheibenkörper 1 vorgesehene Wölbungen 6 auf, welche, bezogen auf die Flächen des Scheibenkörpers 1 versetzt zueinander ausgebildet und angeordnet sind.The representation after 3b also shows on both sides of the disk body 1 provided vaults 6 on, which, based on the surfaces of the disk body 1 offset from one another and are arranged.

Eine weitere Variante ist in der 3c dargestellt, bei der die vorgesehene Wulst 6 mit einem radialen Abstand zum äußeren Umfang des Durchbruches 20 im Scheibenkörper 1 vorgesehen ist und die Übergänge vom Durchbruch 2 zum Scheibenkörper 1 mit einem Kantenbruch 9 ausgebildet sind.Another variant is in the 3c shown at the intended bead 6 with a radial distance to the outer periphery of the aperture 20 in the disk body 1 is provided and the transitions from the breakthrough 2 to the disk body 1 with an edge break 9 are formed.

Mit den Darstellungen nach der 4 sollen der Wirkzusammenhang zwischen der Ausbildung der Durchbrüche und den zugehörigen Konturen in einem Scheibenkörper 1 eines Kreissägeblattes zu den in den Konturen 3 sich herausbildenden Schwellschichten 11 und der sich über die Fläche des jeweiligen Scheibenkörpers 1 herausbildenden Spannungsverteilung 10 dokumentiert werden.With the representations after the 4 should the interaction between the formation of the breakthroughs and the associated contours in a disk body 1 a circular saw blade to those in the contours 3 emerging threshold layers 11 and extending over the surface of the respective disk body 1 developing stress distribution 10 be documented.

Die Darstellungen in der 4 verdeutlichen bildhaft den Wirkzusammenhang zwischen den Formen und Ausbildungen der Konturen 3 der Durchbrüche 2 und den in diesen Bereichen wirkenden und vorhandenen Schwellschichten 11 und die sich herausbildenden Spannungsverteilungen 10.The representations in the 4 visually illustrate the interaction between the forms and forms of the contours 3 the breakthroughs 2 and the swelling layers acting and existing in these areas 11 and the emerging voltage distributions 10 ,

Linksseitig dieser in 4 gezeigten Tabelle sind drei Ausführungsformen der Konturen 3 eines Scheibenkörpers 1 dargestellt, demgegenüber sind rechtsseitig bildhafte Darstellungen gezeigt, die, wie bereits ausgeführt, einmal die Ausbildung, das Vorhandensein der Schwellschichten 11 im äußeren Umfang der Durchbrüche 2 wiedergeben und die Spannungsverteilung 10 im Scheibenkörper 1, den Flächenteilen, die umfänglich der einzelnen Durchbrüche 2 vorhanden sind und so eine Spannungsverteilung im Scheibenkörper 1 bewirken.On the left side this in 4 shown table are three embodiments of the contours 3 a disk body 1 illustrated, on the other hand, pictorial representations are shown on the right side, which, as already stated, once the training, the presence of the threshold layers 11 in the outer periphery of the breakthroughs 2 reproduce and the stress distribution 10 in the disk body 1 , the surface parts, the perimeter of the individual breakthroughs 2 are present and so a stress distribution in the disk body 1 cause.

Die bildhafte Darstellung der Strukturen des Spannungsverlaufes 10 als auch der Darstellung der Schwellschichten in den Konturen 3 der Durchbrüche 2 verdeutlichen zum einen die Spannungsverteilung auf die vorhandenen Flächen des Scheibenkörpers 1 und zum anderen wird durch die bildhafte Darstellung die Spannungen/die Belastungen in den Schwellschichten 11 verdeutlicht. So ausgebildete Durchbrüche und Konturgestaltungen sowie deren flächenhafte Anordnung im jeweiligen Scheibenkörper 1 begründen Wirkungsgradverbesserungen von Kreissägeblättern bis über 30 %.The pictorial representation of the structures of the voltage curve 10 as well as the representation of the threshold layers in the contours 3 the breakthroughs 2 illustrate on the one hand the stress distribution on the existing surfaces of the disk body 1 and second, the pictorial representation of the stresses / strains in the swelling layers 11 clarified. Thus formed breakthroughs and contour designs as well as their areal arrangement in the respective disk body 1 substantiate efficiency improvements of circular saw blades to over 30%.

Claims

Circular saw blade, in particular a diamond circular saw blade, for separating raw materials, materials of different consistency and semi-finished and finished products, wherein the circular saw blade a disk body ( 1 ), which with a central opening, a clamping hole ( 7 ), for mounting and fixing a drive shaft is formed and in the disk body ( 1 ) Breakthroughs ( 2 ) are provided with different surface structures for planar stress distribution, which in their entirety form a hole breakthrough geometry and in the region of stress nests and in asymmetrical arrangement in the disk body ( 1 ) are provided, the breakthroughs ( 2 ) circumferentially with contours ( 3 ) in the form of convex curves corresponding to the width dimension of the disk body ( 1 ) or convex curvatures ( 6 ), which exceed the width dimension of the disk body ( 1 ) are provided.

Circular saw blade according to claim 1, characterized in that the regions of the contours ( 3 ) of the breakthroughs ( 2 ) a thermally and / or mechanically treated zone ( 4 ) exhibit.

Circular saw blade according to claim 2, characterized in that the zone ( 4 ) is a compensation zone.

Circular saw blade according to claims 1 to 3, characterized in that the bulges ( 6 ) have a width dimension which corresponds to the width dimension of the teeth ( 8th ) from the circular saw blade or the cutting blades inserted into the circular saw blade.

Circular saw blade according to claim 4, characterized in that the bulges ( 6 ) symmetrically on the side surfaces of the disk body ( 1 ) are located, directly from the respective edge of a breakthrough ( 2 ) on the side surfaces of the disk body ( 1 ) or at a radial distance from the respective aperture ( 2 ) are formed.

Circular saw blade according to one of claims 1 to 4, characterized in that the discs body ( 1 ) immediately following the convex contours ( 3 ) with concave indentations ( 5 ) is trained.