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WO2020126091A1 - Bearbeitungssegment für ein bearbeitungswerkzeug - Google Patents

Bearbeitungssegment für ein bearbeitungswerkzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2020126091A1
WO2020126091A1 PCT/EP2019/025468 EP2019025468W WO2020126091A1 WO 2020126091 A1 WO2020126091 A1 WO 2020126091A1 EP 2019025468 W EP2019025468 W EP 2019025468W WO 2020126091 A1 WO2020126091 A1 WO 2020126091A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
machining
material particles
hard material
segment
processing
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/025468
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcel Sonderegger
Cliff Toldo
Matthias LODES
Stephan Huth
Original Assignee
Hilti Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti Aktiengesellschaft filed Critical Hilti Aktiengesellschaft
Priority to KR1020217016753A priority Critical patent/KR20210104036A/ko
Priority to EP19828545.4A priority patent/EP3898049A1/de
Priority to US17/415,291 priority patent/US20220055183A1/en
Publication of WO2020126091A1 publication Critical patent/WO2020126091A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/04—Circular saw blades with inserted saw teeth, i.e. the teeth being individually inserted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
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    • B24D7/063—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental with segments embedded in a matrix which is rubbed away during the grinding process
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    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
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    • B28D1/041—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/005—Article surface comprising protrusions
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D2203/00—Tool surfaces formed with a pattern

Definitions

  • the present invention relates to a machining segment for a machining tool according to the preamble of claim 1 and a machining tool with such a machining segment according to the preamble of claim 9.
  • Machining tools such as core bits, saw blades, abrasive discs and abrasive chains, include machining segments that are attached to a tubular, disc or ring-shaped base body, the machining segments being connected to the base body by welding, soldering or gluing.
  • machining segments that are used for core drilling are considered as drilling segments, machining segments that are used for sawing, saw segments, machining segments that are used for ablation, removal segments and machining segments that are used for abrasive cutting as abrasive cutting segments designated.
  • Machining segments for core bits, saw blades, abrasive discs and abrasive chains are made from a matrix material and hard material particles, whereby the hard material particles can be statistically distributed or arranged according to a defined particle pattern in the matrix material.
  • the matrix material and the hard material particles are mixed, the mixture is poured into a suitable tool shape and further processed to form the machining segment.
  • a green compact is built up in layers of matrix material, in which the hard material particles are placed in accordance with the defined particle pattern.
  • the processing zone is constructed from a first matrix material and the neutral zone from a second matrix material, which is different from the first matrix material.
  • Machining tools that are designed as a core bit, saw blade, abrasive disc or abrasive chain and are intended for wet machining of concrete materials are only suitable to a limited extent for dry machining of concrete materials.
  • wet machining concrete materials an abrasive concrete sludge is created that supports the machining process and leads to self-sharpening of the machining segments during machining.
  • the matrix material is removed by the abrasive drilling mud and new hard material particles are exposed.
  • no abrasive drilling mud can form that can support the machining process.
  • the hard material particles quickly become dull and the processing rate drops. Due to the lack of concrete sludge, the matrix material wears too slowly and deeper-lying hard material particles cannot be exposed. In known machining tools for wet machining, the matrix material and the hard material particles have similar wear rates.
  • the object of the present invention is to develop a machining segment for a machining tool which enables dry machining of concrete materials, the machining segment being intended to have a high machining rate and the longest possible service life.
  • the machining segment is characterized in that on the upper side at least one of the first hard material particles has a protrusion that is greater than 400 mhi compared to the first matrix material.
  • the “first hard material particles” are the hard material particles of the machining segment according to the invention which have a protrusion on the upper side compared to the first matrix material; Hard material particles that are completely embedded in the first matrix material in the finished machining segment do not fall under the definition of the first hard material particles.
  • a processing segment in which at least one of the first hard material particles has a protrusion of more than 400 mhi compared to the first matrix material is suitable for dry processing concrete materials.
  • a plurality of first hard material particles preferably have an overhang compared to the first matrix material which is greater than 400 mhi. The greater the number of first hard material particles that have a protrusion of more than 400 mhi, the higher the processing rate of the processing tool in the dry processing of concrete materials.
  • All of the first hard material particles preferably have a protrusion, which is greater than 400 mhi, compared to the first matrix material.
  • the first hard material particles preferably have an embedding depth which is greater than 400 mhi.
  • a concrete material is processed using the first hard material particles that are embedded in the first matrix material.
  • the service life of a machining segment depends, among other things, on the fact that the first hard material particles are securely fastened in the first matrix material. With an embedment depth of the first hard material particles of more than 400 mhi, the first hard material particles are securely fastened in the first matrix material. The greater the embedding depth of the first hard material particles in the first matrix material, the better the first hard material particles are fastened in the first matrix material.
  • the protrusion of the first hard material particles of at least 400 mhi with respect to the first matrix material is provided in a front area of the first hard material particles viewed in the direction of rotation of the machining tool.
  • the processing of concrete materials with a processing segment according to the invention takes place in the front area of the first hard material particles viewed in the direction of rotation.
  • the first hard material particles should have a protrusion of more than 400 mhi in comparison to the first matrix material in the front area.
  • a front protrusion of the first hard material particles in the front region of the first hard material particles is preferably different from a rear region of the first hard material particles viewed in the direction of rotation of the machining tool.
  • the processing of concrete materials with a processing segment according to the invention takes place in the front area of the first hard material particles viewed in the direction of rotation. Since the rear area of the first hard material particles viewed in the direction of rotation has only a slight influence on the processing rate, the protrusion of the first hard material particles in the front area and in the rear area can be different.
  • the rear projection of the first hard material particles in the rear region of the first hard material particles is particularly preferably less than 400 mhi.
  • the rear overhang of the first hard material particles can take place with a view to secure fastening of the first hard material particles in the first matrix material.
  • two hard material particles are arranged in the first matrix material, an average particle diameter of the second hard material particles being smaller than an average particle diameter of the first hard material particles.
  • the wear of the first matrix material can be reduced by means of second hard material particles.
  • the second hard particles can be mixed as statistically distributed particles in the first matrix material or the second hard particles are placed in the first matrix material according to a defined second particle pattern. The second hard material particles are placed in particular in the area of the side surfaces of the processing segment.
  • the invention also relates to a machining tool comprising a base body and at least one machining segment according to the invention, which is connected with an underside to the base body of the machining tool.
  • the machining tool is formed as a core drill bit with a tubular base body and a plurality of machining segments.
  • the machining tool is designed as a core drill bit with a tubular base body and an annular machining segment.
  • the processing tool is designed as an annular or disk-shaped saw blade with an annular or disk-shaped base body and a plurality of processing segments.
  • the machining tool is designed as an abrasive disk with a base body and a plurality of machining segments.
  • FIGN. 1A, B two variants of a machining tool designed as a core bit
  • FIGN. 2A, B two variants of a machining tool designed as a saw blade;
  • FIG. 3 shows a processing tool designed as a removal disk;
  • FIG. 4 a processing tool designed as a cut-off chain; and
  • FIGN. 5A-C is a machining segment in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on an upper side (FIG. 5B) and in a view on a side surface (FIG. 5C).
  • FIGN. 1A, B show two variants of a machining tool designed as a core bit 10A, 10B.
  • core drill bit 10A is hereinafter referred to as the first core drill bit and the one shown in FIG. 1B core drill bit 10B shown as a second core designated core bit, in addition, the first and second core bit 10A, 10B are summarized under the term "core bit”.
  • the first core drill bit 10A comprises a plurality of machining segments 11A, a tubular body 12A and a tool holder 13A.
  • the machining segments 1 1A which are used for core drilling, are also referred to as drilling segments and the tubular base body 12A is also referred to as a drilling shaft.
  • the drill segments 1 1A are firmly connected to the drill shaft 12A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second core drill bit 10B comprises an annular machining segment 11B, a tubular base body 12B and a tool holder 13B.
  • the ring-shaped machining segment 1 1 B which is used for core drilling, is also referred to as a drilling ring and the tubular base body 12B is also referred to as a drilling shaft.
  • the drill ring 11 B is firmly connected to the drill shaft 12B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the core drill bit 10A, 10B is connected via the tool holder 13A, 13B to a core drilling device and is driven by the core drilling device in a direction of rotation 14 about an axis of rotation 15 in the drilling operation.
  • the core drill bit 10A, 10B is moved along a feed direction 16 into a workpiece to be machined, the feed direction 16 running parallel to the axis of rotation 15.
  • the core drill bit 10A, 10B produces a drill core and a borehole in the workpiece to be machined.
  • the drill shaft 12A, 12B is in the embodiment of FIGN. 1A, B are formed in one piece and the drilling segments 1 1A and the drilling ring 11 B are firmly connected to the drilling shaft 12A, 12B.
  • the drill shaft 12A, 12B can be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, the drill segments 1 1A or the drill ring 11B being firmly connected to the first drill shaft section and the tool holder 13A, 13B firmly connected to the second drill shaft section is.
  • the first and second drill shaft sections are connected to one another via a releasable connecting device.
  • the detachable connecting device is designed, for example, as a plug-and-turn connection, as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1.
  • the formation of the drill shaft as a one-part or two-part drill shaft has no influence on the structure of the drill segments 11A or the drill ring 1 1 B.
  • FIGN. 2A, B show two variants of a machining tool designed as a saw blade 20A, 20B.
  • the in FIG. 2A shown saw blade 20A will be first Saw blade and that in FIG.
  • the saw blade 20B shown in FIG. 2B is referred to as the second saw blade, and the first and second saw blades 20A, 20B are also summarized under the term “saw blade”.
  • the first saw blade 20A comprises a plurality of machining segments 21A, a disk-shaped base body 22A and a tool holder.
  • the machining segments 21 A which are used for sawing, are also referred to as saw segments and the disk-shaped base body 22A is also referred to as the master blade.
  • the saw segments 21A are firmly connected to the master blade 22A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second saw blade 20B comprises a plurality of machining segments 21B, an annular base body 22B and a tool holder.
  • the processing segments 21 B which are used for sawing, are also referred to as saw segments and the ring-shaped base body 22B is also referred to as a ring.
  • the saw segments 21B are firmly connected to the ring 22B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the saw blade 20A, 20B is connected to a saw via the tool holder and is driven by the saw in a direction of rotation 24 about an axis of rotation 25 in the sawing operation. During the rotation of the saw blade 20A, 20B about the axis of rotation 25, the saw blade 20A, 20B is moved along a feed direction, the feed direction being parallel to the longitudinal plane of the saw blade 20A, 20B. The saw blade 20A, 20B creates a saw slot in the workpiece to be machined.
  • FIG. 3 shows a machining tool designed as a removal disk 30.
  • the removal disc 30 comprises a plurality of machining segments 31, a base body 32 and a tool holder.
  • the processing segments 31, which are used for removal, are also referred to as removal segments and the disk-shaped basic body 32 is also referred to as a pot.
  • the removal segments 31 are firmly connected to the pot 32, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the removal disk 30 is connected via the tool holder to a tool device and is driven in the removal mode by the tool device in a direction of rotation 34 about an axis of rotation 35. During the rotation of the removal disk 30 about the axis of rotation 35, the removal disk 30 is moved over a workpiece to be machined, the movement being perpendicular to the axis of rotation 35. The removal disk 30 removes the surface of the workpiece to be machined.
  • FIG. 4 shows a processing tool designed as a cut-off grinding chain 36.
  • the abrasive chain 36 comprises a plurality of processing segments 37, a plurality of link-shaped base bodies 38 and a plurality of connecting links 39.
  • the processing segments 37, which are used for cut-off grinding, are also referred to as cut-off segments and the link-shaped base body 38 are also referred to as drive links.
  • the drive links 38 are connected via the connecting links 39.
  • the links 39 are connected to the drive links 38 via rivet bolts.
  • the rivet bolts allow rotation of the drive links 38 relative to the connecting links 39 about an axis of rotation which runs through the center of the rivet bolts.
  • the machining segments 37 are firmly connected to the drive members 38, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the cut-off chain 36 is connected via a tool holder to a tool device and is driven in operation by the tool device in one direction of rotation. During the rotation of the cut-off chain 36, the cut-off chain 36 is moved into a workpiece to be machined.
  • FIGN. 5A-C show a machining segment 41 according to the invention in a three-dimensional representation (FIG. 5A), in a view on an upper side of the machining segment 41 (FIG. 5B) and in a view on a side face of the machining segment 41 (FIG. 5C).
  • the processing segment 41 corresponds in structure and composition to the processing segments 11A, 21 A, 21 B, 31, 37; the machining segment 11 B formed as a drilling ring differs from its machining segment 41 by its annular structure.
  • the machining segments can differ from one another in the dimensions and in the curvatures of the surfaces.
  • the basic structure of the machining segments according to the invention is explained on the basis of the machining segment 41 and applies to the machining segments 11A, 11B of FIGN. 1A, B, for the processing segments 21 A, 21 B of FIGN. 2A, B, for the machining segment 31 of FIG. 3 and for the machining segment 37 of FIG. 4th
  • the processing segment 41 is constructed from a processing zone 42 and a neutral zone 43.
  • the neutral zone 43 is required if the machining segment 41 is to be connected to the base body of a machining tool; in processing segments that are connected to the base body, for example by soldering or gluing, the neutral zone 43 can be omitted.
  • the processing zone 42 is made of a first mat Rix material 44 and first hard material particles 45 and the neutral zone 43 is constructed from a second matrix material 46 without hard material particles.
  • Machining segments according to the invention have a layer with first hard material particles 45, further layers with first hard material particles 45 are not provided.
  • the "first hard material particles” are the hard material particles of the machining segment 41 which, after the production of the machining segment 41, have an overhang on the upper side compared to the first matrix material 44. Hard material particles that are completely embedded in the first machining segment in the first matrix material 44 do not fall under the definition of the first hard material particles.
  • the processing segment 41 is connected to an underside 47 with the main body of the machining tool.
  • the underside of the machining segments is generally flat, whereas the underside of machining segments for sawing has a curvature in order to be able to fasten the machining segments to the curved end face of the annular or disk-shaped base body.
  • the first hard material particles 45 are arranged in accordance with a defined particle pattern in the first matrix material 44 (FIG. 5B) and have a projection Ti on an upper side 48 of the machining segment 41 lying opposite the underside 47 compared to the first matrix material 44.
  • the processing segment 41 comprises a number of 9 first hard material particles 45 which protrude on the top 48.
  • the number of first hard material particles 45 and the defined particle pattern in which the first hard material particles 45 are arranged in the first matrix material 44 are adapted to the requirements of the machining segment 41.
  • the first hard material particles 45 generally originate from a particle distribution which is characterized by a minimum diameter, a maximum diameter and an average diameter.
  • the protrusions of the first hard material particles 45 can vary accordingly.
  • all of the first hard material particles 45 have a protrusion of more than 400 mhi compared to the surrounding first matrix material 44.
  • Bear processing tools according to the invention which are provided for the processing of concrete materials, have a defined direction of rotation.
  • the machining segment 41 is suitable as a drilling segment for the core drill bit 10A.
  • the direction of rotation 14 of the core drill bit 10A defines a front area 51 and a rear area 52.
  • the processing of concrete materials takes place in the front areas 51 of the first hard material particles 45 and the processing rate depends essentially on the size of the protrusion of the first hard material particles in the front Area 51.
  • the first hard material particles 45 have a front projection T front in the front area 51 and a rear projection T back in the rear area, which correspond in the exemplary embodiment.
  • the first hard material particles 45 can have different protrusions T fr0nt on the front and protrusions T back on the rear.
  • the processing segment 41 can be produced, for example, in a three-stage process: in a first stage, a green body is built up from the first matrix material 44 and the first hard material particles 45, in a second stage the green body is compressed into a compact and in a third stage it is Pressling further processed into a processing segment. In the second stage, the green compact is compressed under the action of pressure until the compact essentially has the final geometry of the machining segment.
  • Cold pressing or hot pressing processes are suitable as processes that achieve pressure on the green compact. In the cold pressing process, the green compact is only exposed to pressure, while in the hot pressing process the green compact is exposed not only to the pressure, but also to temperatures of up to approx. 200 ° C. The compact is further processed under the influence of temperature by sintering to form the processing segment.

Landscapes

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Abstract

Bearbeitungssegment (41), welches aus einem ersten Matrixwerkstoff (44) und ersten Hartstoffpartikeln (45) aufgebaut ist, wobei die ersten Hartstoffpartikel (45) gemäß einem definierten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff (44) angeordnet sind und an der Oberseite (48) mindestens einer der ersten Hartstoffpartikel (45) gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) einen Überstand aufweist, der grösser als 400 μm ist.

Description

Bearbeitungssegment für ein Bearbeitungswerkzeug
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungssegment für ein Bearbeitungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Bearbeitungswerkzeug mit einem sol chen Bearbeitungssegment gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Stand der Technik
Bearbeitungswerkzeuge, wie Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trenn schleifketten, umfassen Bearbeitungssegmente, die an einem rohr-, scheiben- oder ringför migen Grundkörper befestigt werden, wobei die Bearbeitungssegmente durch Schweißen, Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden werden. Abhängig vom Bearbeitungs verfahren des Bearbeitungswerkzeugs werden Bearbeitungssegmente, die zum Kernbohren eingesetzt werden, als Bohrsegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Sägen eingesetzt werden, als Sägesegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Abtragen eingesetzt werden, als Abtragsegmente und Bearbeitungssegmente, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, als Trennschleifsegmente bezeichnet.
Bearbeitungssegmente für Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trennschleif ketten werden aus einem Matrixwerkstoff und Hartstoffpartikeln hergestellt, wobei die Hart stoffpartikel statistisch verteilt vorliegen können oder gemäß einem definierten Partikelmuster im Matrixwerkstoff angeordnet sind. Bei Bearbeitungssegmenten mit statistisch verteilten Hartstoffpartikeln werden der Matrixwerkstoff und die Hartstoffpartikel gemischt, die Mi schung wird in eine passende Werkzeugform eingefüllt und zum Bearbeitungssegment wei terverarbeitet. Bei Bearbeitungssegmenten mit gesetzten Hartstoffpartikeln wird ein Grünling schichtweise aus Matrixwerkstoff aufgebaut, in den die Hartstoffpartikel gemäß dem definier ten Partikelmuster platziert werden. Bei Bearbeitungssegmenten, die mit dem Grundkörper des Bearbeitungswerkzeuges verschweißt werden, hat sich der Aufbau aus einer Bearbei tungszone und einer Neutralzone bewährt. Die Bearbeitungszone wird aus einem ersten Matrixwerkstoff und die Neutralzone aus einem zweiten Matrixwerkstoff, der vom ersten Mat rixwerkstoff verschieden ist, aufgebaut. Bearbeitungswerkzeuge, die als Kernbohrkrone, Sägeblatt, Abtragscheibe oder Trenn schleifkette ausgebildet sind und für die Nassbearbeitung von Betonwerkstoffen vorgesehen sind, sind für die Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen nur bedingt geeignet. Bei der Nassbearbeitung von Betonwerkstoffen entsteht ein abrasiver Betonschlamm, der den Bear beitungsprozess unterstützt und zu einem Selbstschärfen der Bearbeitungssegmente wäh rend der Bearbeitung führt. Der Matrixwerkstoff wird durch den abrasiven Bohrschlamm ab getragen und neue Hartstoffpartikel werden freigelegt. Bei der Trockenbearbeitung von Be tonwerkstoffen kann sich kein abrasiver Bohrschlamm bilden, der den Bearbeitungsprozess unterstützen kann. Die Hartstoffpartikel werden schnell stumpf und die Bearbeitungsrate sinkt. Durch den fehlenden Betonschlamm verschleißt der Matrixwerkstoff zu langsam und tiefer liegende Hartstoffpartikel können nicht freigelegt werden. Bei bekannten Bearbei tungswerkzeugen zur Nassbearbeitung weisen der Matrixwerkstoff und die Hartstoffpartikel ähnliche Verschleißraten auf.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bearbeitungssegment für ein Be arbeitungswerkzeug zu entwickeln, welches eine Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen ermöglicht, wobei das Bearbeitungssegment eine hohe Bearbeitungsrate und eine möglichst lange Lebensdauer aufweisen soll.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Bearbeitungssegment erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Bearbeitungssegment ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass an der Ober seite mindestens einer der ersten Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff ei nen Überstand aufweist, der grösser als 400 mhi ist. Als "erste Hartstoffpartikel" werden die Hartstoffpartikel des erfindungsgemäßen Bearbeitungssegmentes bezeichnet, die an der Oberseite einen Überstand gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff aufweisen; Hartstoffparti kel, die beim fertigen Bearbeitungssegment vollständig in den ersten Matrixwerkstoff einge bettet sind, fallen nicht unter die Definition der ersten Hartstoffpartikel.
Ein Bearbeitungssegment, bei dem mindestens einer der ersten Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweist, ist für die Tro ckenbearbeitung von Betonwerkstoffen geeignet. Je grösser der Überstand der ersten Hart stoffpartikel ist, umso höher ist die Bearbeitungsrate, die mit dem Bearbeitungssegment er zielt werden kann. Bevorzugt weisen mehrere erste Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff ei nen Überstand auf, der grösser als 400 mhi ist. Je grösser die Anzahl an ersten Hartstoffpar tikeln ist, die einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweisen, umso höher ist die Bearbei tungsrate des Bearbeitungswerkzeuges bei der Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen.
Bevorzugt weisen sämtliche ersten Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff einen Überstand auf, der grösser als 400 mhi ist. Je grösser die Anzahl an ersten Hartstoff partikeln ist, die einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweisen, umso höher ist die Bear beitungsrate des Bearbeitungswerkzeuges bei der Trockenbearbeitung von Betonwerkstof fen.
Bevorzugt weisen die ersten Hartstoffpartikel eine Einbetttiefe auf, die grösser als 400 mhi ist. Die Bearbeitung eines Betonwerkstoffes erfolgt mithilfe der ersten Hartstoffpartikel, die im ersten Matrixwerkstoff eingebettet sind. Die Lebensdauer eines Bearbeitungssegmentes hängt unter anderem davon ab, dass die ersten Hartstoffpartikel sicher im ersten Mat rixwerkstoff befestigt sind. Bei einer Einbetttiefe der ersten Hartstoffpartikel von mehr als 400 mhi sind die ersten Hartstoffpartikel sicher im ersten Matrixwerkstoff befestigt. Je grösser die Einbetttiefe der ersten Hartstoffpartikel im ersten Matrixwerkstoff ist, umso besser sind die ersten Hartstoffpartikel im ersten Matrixwerkstoff befestigt.
In einer bevorzugten Variante ist der Überstand der ersten Hartstoffpartikel von mindestens 400 mhi gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff in einem in Drehrichtung des Bearbeitungs werkzeuges betrachteten vorderseitigen Bereich der ersten Hartstoffpartikel vorgesehen. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssegment er folgt im in Drehrichtung betrachteten vorderseitigen Bereich der ersten Hartstoffpartikel. Um eine hohe Bearbeitungsrate zu erzielen, sollten die ersten Hartstoffpartikel den Überstand von mehr als 400 mhi gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff im vorderseitigen Bereich auf weisen.
Bevorzugt ist ein vorderseitiger Überstand der ersten Hartstoffpartikel im vorderseitigen Be reich der ersten Hartstoffpartikel von einem in Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeuges betrachteten rückseitigen Bereich der ersten Hartstoffpartikel verschieden. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssegment erfolgt im in Drehrichtung betrachteten vorderseitigen Bereich der ersten Hartstoffpartikel. Da der in Drehrichtung betrachtete rückseitige Bereich der ersten Hartstoffpartikel nur einen geringen Einfluss auf die Bearbeitungsrate hat, kann der Überstand der ersten Hartstoffpartikel im vorderseitigen Bereich und im rückseitigen Bereich verschieden sein. Besonders bevorzugt ist der rückseitige Überstand der ersten Hartstoffpartikel im rückseiti gen Bereich der ersten Hartstoffpartikel kleiner als 400 mhi. Da die Bearbeitung von Beton werkstoffen mit einem erfindungsgemäßen Bearbeitungssegment im vorderseitigen Bereich der ersten Hartstoffpartikel erfolgt, kann der rückseitige Überstand der ersten Hartstoffparti kel im Hinblick auf eine sichere Befestigung der ersten Hartstoffpartikel im ersten Mat rixwerkstoff erfolgen.
In einer Weiterentwicklung des Bearbeitungssegmentes sind im ersten Matrixwerkstoff zwei te Hartstoffpartikel angeordnet, wobei ein mittlerer Partikeldurchmesser der zweiten Hart stoffpartikel kleiner als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Hartstoffpartikel ist. Ab hängig von den Verschleißeigenschaften des ersten Matrixwerkstoffs kann es während der Bearbeitung eines Betonwerkstoffes mit dem Bearbeitungswerkzeug durch Reibung mit dem Untergrund (z.B. Bohrloch oder Sägeschlitz) zu einem verstärkten Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffs an den Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes kommen. Der Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffs kann durch zweite Hartstoffpartikel reduziert werden. Die zwei ten Hartstoffpartikel können als statistisch verteilte Partikel dem ersten Matrixwerkstoff bei gemischt werden oder die zweiten Hartstoffpartikel werden gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff platziert. Die zweiten Hartstoffpartikel werden ins besondere im Bereich der Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes platziert.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Bearbeitungswerkzeug umfassend einen Grundkörper und mindestens ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssegment, welches mit einer Unterseite mit dem Grundkörper des Bearbeitungswerkzeuges verbunden ist. Ein Bearbeitungswerk zeug mit mindestens einem Bearbeitungssegment, bei dem mindestens einer der ersten Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff einen Überstand von mehr als 400 mhi aufweist, ist für die Trockenbearbeitung von Betonwerkstoffen geeignet. Je grösser der Überstand der ersten Hartstoffpartikel ist, umso höher ist die Bearbeitungsrate, die mit dem Bearbeitungswerkzeug erzielt werden kann.
In einer ersten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Kernbohrkrone mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausge bildet.
In einer zweiten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Kernbohrkrone mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper und einem ringförmigen Bearbeitungssegment ausgebildet. In einer dritten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als ring- oder scheiben förmiges Sägeblatt mit einem ring- oder scheibenförmig ausgebildeten Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausgebildet.
In einer vierten bevorzugten Variante ist das Bearbeitungswerkzeug als Abtragscheibe mit einem Grundkörper und mehreren Bearbeitungssegmenten ausgebildet.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen wer den können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgen den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruch ten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genann ten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und bean spruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:
FIGN. 1A, B zwei Varianten eines als Kernbohrkrone ausgebildeten Bearbeitungswerkzeu ges;
FIGN. 2A, B zwei Varianten eines als Sägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeuges; FIG. 3 ein als Abtragscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; FIG. 4 ein als Trennschleifkette ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; und
FIGN. 5A-C ein Bearbeitungssegment in einer dreidimensionalen Darstellung (FIG. 5A), in einer Ansicht auf eine Oberseite (FIG. 5B) und in einer Ansicht auf einer Sei tenfläche (FIG. 5C).
FIGN. 1A, B zeigen zwei Varianten eines als Kernbohrkrone 10A, 10B ausgebildeten Bear beitungswerkzeuges. Die in FIG. 1A dargestellte Kernbohrkrone 10A wird im Weiteren als erste Kernbohrkrone und die in FIG. 1 B dargestellte Kernbohrkrone 10B als zweite Kern bohrkrone bezeichnet, ausserdem werden die erste und zweite Kernbohrkrone 10A, 10B un ter dem Begriff "Kernbohrkrone" zusammengefasst.
Die erste Kernbohrkrone 10A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 11A, einen rohrför mig ausgebildeten Grundkörper 12A und eine Werkzeugaufnahme 13A. Die Bearbeitungs segmente 1 1A, die zum Kernbohren eingesetzt werden, werden auch als Bohrsegmente be zeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12A wird auch als Bohrschaft be zeichnet. Die Bohrsegmente 1 1A sind fest mit dem Bohrschaft 12A verbunden, beispielswei se durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Die zweite Kernbohrkrone 10B umfasst ein ringförmiges Bearbeitungssegment 11 B, einen rohrförmig ausgebildeten Grundkörper 12B und eine Werkzeugaufnahme 13B. Das ringför mige Bearbeitungssegment 1 1 B, das zum Kernbohren eingesetzt wird, wird auch als Bohr ring bezeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12B wird auch als Bohrschaft bezeichnet. Der Bohrring 11 B ist fest mit dem Bohrschaft 12B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Die Kernbohrkrone 10A, 10B wird über die Werkzeugaufnahme 13A, 13B mit einem Kern bohrgerät verbunden und im Bohrbetrieb vom Kernbohrgerät in einer Drehrichtung 14 um ei ne Drehachse 15 angetrieben. Während der Drehung der Kernbohrkrone 10A, 10B um die Drehachse 15 wird die Kernbohrkrone 10A, 10B entlang einer Vorschubrichtung 16 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Vorschubrichtung 16 parallel zur Drehachse 15 verläuft. Die Kernbohrkrone 10A, 10B erzeugt im zu bearbeitenden Werkstück einen Bohr kern und ein Bohrloch.
Der Bohrschaft 12A, 12B ist im Ausführungsbeispiel der FIGN. 1A, B einteilig ausgebildet und die Bohrsegmente 1 1A bzw. der Bohrring 11 B sind fest mit dem Bohrschaft 12A, 12B verbunden. Alternativ kann der Bohrschaft 12A, 12B zweiteilig aus einem ersten Bohrschaft abschnitt und einem zweiten Bohrschaftabschnitt ausgebildet sein, wobei die Bohrsegmente 1 1A bzw. der Bohrring 1 1 B fest mit dem ersten Bohrschaftabschnitt und die Werkzeugauf nahme 13A, 13B fest mit dem zweiten Bohrschaftabschnitt verbunden ist. Der erste und zweite Bohrschaftabschnitt werden über eine lösbare Verbindungseinrichtung miteinander verbunden. Die lösbare Verbindungseinrichtung ist beispielsweise als Steck-Dreh- Verbindung, wie in EP 2 745 965 A1 oder EP 2 745 966 A1 beschrieben, ausgebildet. Die Ausbildung des Bohrschaftes als einteiliger oder zweiteiliger Bohrschaft hat keinen Einfluss auf den Aufbau der Bohrsegmente 11A bzw. des Bohrringes 1 1 B.
FIGN. 2A, B zeigen zwei Varianten eines als Sägeblatt 20A, 20B ausgebildeten Bearbei tungswerkzeuges. Das in FIG. 2A dargestellte Sägeblatt 20A wird im Weiteren als erstes Sägeblatt und das in FIG. 2B dargestellte Sägeblatt 20B als zweites Sägeblatt bezeichnet, ausserdem werden das erste und zweite Sägeblatt 20A, 20B unter dem Begriff "Sägeblatt" zusammengefasst.
Das erste Sägeblatt 20A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 A, einen scheibenför mig ausgebildeten Grundkörper 22A und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungsseg mente 21 A, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grundkörper 22A wird auch als Stammblatt bezeichnet. Die Sägesegmente 21A sind fest mit dem Stammblatt 22A verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Das zweite Sägeblatt 20B umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 B, einen ringförmig ausgebildeten Grundkörper 22B und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 21 B, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der ringförmig ausgebildete Grundkörper 22B wird auch als Ring bezeichnet. Die Sägesegmente 21 B sind fest mit dem Ring 22B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Das Sägeblatt 20A, 20B wird über die Werkzeugaufnahme mit einer Säge verbunden und im Sägebetrieb von der Säge in einer Drehrichtung 24 um eine Drehachse 25 angetrieben. Während der Drehung des Sägeblattes 20A, 20B um die Drehachse 25 wird das Sägeblatt 20A, 20B entlang einer Vorschubrichtung bewegt, wobei die Vorschubrichtung parallel zur Längsebene des Sägeblattes 20A, 20B verläuft. Das Sägeblatt 20A, 20B erzeugt im zu be arbeitenden Werkstück einen Sägeschlitz.
FIG. 3 zeigt ein als Abtragscheibe 30 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Abtrag scheibe 30 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 31 , einen Grundkörper 32 und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 31 , die zum Abtragen eingesetzt werden, werden auch als Abtragsegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grund körper 32 wird auch als Topf bezeichnet. Die Abtragsegmente 31 sind fest mit dem Topf 32 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Die Abtragscheibe 30 wird über die Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät verbun den und im Abtragbetrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung 34 um eine Drehachse 35 angetrieben. Während der Drehung der Abtragscheibe 30 um die Drehachse 35 wird die Abtragscheibe 30 über ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Bewegung der senkrecht zur Drehachse 35 verläuft. Die Abtragscheibe 30 entfernt die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks. FIG. 4 zeigt ein als Trennschleifkette 36 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Trenn schleifkette 36 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 37, mehrere gliedförmig ausgebilde te Grundkörper 38 und mehrere Verbindungsglieder 39. Die Bearbeitungssegmente 37, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, werden auch als Trennschleifsegmente bezeichnet und die gliedförmig ausgebildeten Grundkörper 38 werden auch als Treibglieder bezeichnet.
Die Treibglieder 38 werden über die Verbindungsglieder 39 verbunden. Im Ausführungsbei spiel sind die Verbindungsglieder 39 über Nietbolzen mit den Treibgliedern 38 verbunden. Die Nietbolzen ermöglichen eine Drehung der Treibglieder 38 relativ zu den Verbindungs gliedern 39 um eine Drehachse, die durch das Zentrum der Nietbolzen verläuft. Die Bearbei tungssegmente 37 sind fest mit den Treibgliedern 38 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen.
Die Trennschleifkette 36 wird über eine Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät ver bunden und im Betrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung angetrieben. Während der Drehung der Trennschleifkette 36 wird die Trennschleifkette 36 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt.
FIGN. 5A-C zeigen ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssegment 41 in einer dreidimensio nalen Darstellung (FIG. 5A), in einer Ansicht auf eine Oberseite des Bearbeitungssegmentes 41 (FIG. 5B) und in einer Ansicht auf eine Seitenfläche des Bearbeitungssegmentes 41 (FIG. 5C).
Das Bearbeitungssegment 41 entspricht vom Aufbau und der Zusammensetzung den Bear beitungssegmenten 11A, 21 A, 21 B, 31 , 37; das als Bohrring ausgebildete Bearbeitungsseg ment 11 B unterscheidet sich durch seinen ringförmigen Aufbau vom Bearbeitungssegment 41. Die Bearbeitungssegmente können sich in den Abmessungen und in den Krümmungen der Oberflächen voneinander unterscheiden. Der grundsätzliche Aufbau der erfindungsge mäßen Bearbeitungssegmente wird anhand des Bearbeitungssegmentes 41 erklärt und gilt für die Bearbeitungssegmente 11A, 11 B der FIGN. 1A, B, für die Bearbeitungssegmente 21 A, 21 B der FIGN. 2A, B, für das Bearbeitungssegment 31 der FIG. 3 und für das Bearbei tungssegment 37 der FIG. 4.
Das Bearbeitungssegment 41 ist aus einer Bearbeitungszone 42 und einer Neutralzone 43 aufgebaut. Die Neutralzone 43 ist erforderlich, wenn das Bearbeitungssegment 41 mit dem Grundkörper eines Bearbeitungswerkzeuges verbunden werden soll; bei Bearbeitungsseg menten, die beispielsweise durch Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden wer den, kann die Neutralzone 43 entfallen. Die Bearbeitungszone 42 ist aus einem ersten Mat- rixwerkstoff 44 und ersten Hartstoffpartikeln 45 aufgebaut und die Neutralzone 43 ist aus ei nem zweiten Matrixwerkstoff 46 ohne Hartstoffpartikel aufgebaut.
Erfindungsgemäße Bearbeitungssegmente weisen eine Schicht mit ersten Hartstoffpartikeln 45 auf, weitere Schichten mit ersten Hartstoffpartikeln 45 sind nicht vorgesehen. Als "erste Hartstoffpartikel" werden die Hartstoffpartikel des Bearbeitungssegmentes 41 bezeichnet, die nach der Herstellung des Bearbeitungssegmentes 41 an der Oberseite einen Überstand ge genüber dem ersten Matrixwerkstoff 44 aufweisen. Hartstoffpartikel, die beim fertigen Bear beitungssegment vollständig in den ersten Matrixwerkstoff 44 eingebettet sind, fallen nicht unter die Definition der ersten Hartstoffpartikel.
Das Bearbeitungssegment 41 wird mit einer Unterseite 47 mit dem Grundkörper des Bear beitungswerkzeuges verbunden. Bei Bearbeitungssegmenten zum Kernbohren und Bearbei tungssegmenten zum Abtragen ist die Unterseite der Bearbeitungssegmente in der Regel eben ausgebildet, wohingegen die Unterseite bei Bearbeitungssegmenten zum Sägen eine Krümmung aufweist, um die Bearbeitungssegmente an der gekrümmten Stirnfläche der ring- oder scheibenförmigen Grundkörper befestigen zu können.
Die ersten Hartstoffpartikel 45 sind gemäß einem definierten Partikelmuster im ersten Mat rixwerkstoff 44 angeordnet (FIG. 5B) und weisen an einer der Unterseite 47 gegenüberlie genden Oberseite 48 des Bearbeitungssegmentes 41 einen Überstand Ti gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff 44 auf. Im Ausführungsbeispiel der FIGN. 5A-C umfasst das Bearbei tungssegment 41 eine Anzahl von 9 ersten Hartstoffpartikeln 45, die an der Oberseite 48 überstehen. Die Anzahl der ersten Hartstoffpartikel 45 und das definierte Partikelmuster, in dem die ersten Hartstoffpartikel 45 im ersten Matrixwerkstoff 44 angeordnet sind, sind an die Anforderungen des Bearbeitungssegmentes 41 angepasst. Die ersten Hartstoffpartikel 45 entstammen in der Regel einer Partikelverteilung, die durch einen minimalen Durchmesser, einen maximalen Durchmesser und einen mittleren Durchmesser charakterisiert ist.
Aufgrund der Partikelverteilung der ersten Hartstoffpartikeln 45 zwischen dem minimalen und maximalen Durchmesser können die Überstände der ersten Hartstoffpartikel 45 entspre chend variieren. Im Ausführungsbeispiel weisen sämtliche ersten Hartstoffpartikel 45 einen Überstand von mehr als 400 mhi gegenüber dem umgebenden ersten Matrixwerkstoff 44 auf.
Die in den FIGN. 1A, B, FIGN. 2A, B, FIG. 3 und FIG. 4 gezeigten erfindungsgemäßen Bear beitungswerkzeuge, die für die Bearbeitung von Betonwerkstoffen vorgesehen sind, weisen eine definierte Drehrichtung auf. In Drehrichtung des Bearbeitungswerkzeuges betrachtet kann zwischen einem vorderseitigen Bereich und einem rückseitigen Bereich eines Hart- stoffpartikels 45 unterschieden werden. Das Bearbeitungssegment 41 eignet sich aufgrund seiner Geometrie mit einer ebenen Unterseite als Bohrsegment für die Kernbohrkrone 10A.
Die Drehrichtung 14 der Kernbohrkrone 10A definiert einen vorderseitigen Bereich 51 und einen rückseitigen Bereich 52. Die Bearbeitung von Betonwerkstoffen erfolgt in den vorder- seitigen Bereichen 51 der ersten Hartstoffpartikel 45 und die Bearbeitungsrate hängt wesent lich von der Größe des Überstandes der ersten Hartstoffpartikel in den vorderseitigen Berei chen 51 ab. Die ersten Hartstoffpartikel 45 weisen im vorderseitigen Bereich 51 einen vor derseitigen Überstand Tfront und im rückseitigen Bereich einen rückseitigen Überstand Tback auf, die im Ausführungsbeispiel übereinstimmen. Alternativ können die ersten Hartstoffparti- kel 45 unterschiedliche vorderseitige Überstände Tfr0nt und rückseitige Überstände Tback auf weisen.
Das Bearbeitungssegment 41 kann beispielsweise in einem dreistufigen Verfahren herge stellt werden: In einer ersten Stufe wird ein Grünling aus dem ersten Matrixwerkstoff 44 und den ersten Hartstoffpartikeln 45 aufgebaut, in einer zweiten Stufe wird der Grünling zu einem Pressling verdichtet und in einer dritten Stufe wird der Pressling zu einem Bearbeitungsseg ment weiterverarbeitet. Der Grünling wird in der zweiten Stufe unter Druckeinwirkung ver dichtet, bis der Pressling im Wesentlichen die Endgeometrie des Bearbeitungssegmentes aufweist. Als Verfahren, die eine Druckeinwirkung auf den Grünling erzielen, eignen sich bei spielsweise Kaltpressverfahren oder Warmpressverfahren. Bei Kaltpressverfahren wird der Grünling ausschließlich einer Druckeinwirkung ausgesetzt, während der Grünling bei Warm pressverfahren neben der Druckeinwirkung einer Temperatureinwirkung bis zu Temperatu ren von ca. 200 °C ausgesetzt wird. Der Pressling wird unter Temperatureinwirkung durch Sintern zum Bearbeitungssegment weiterverarbeitet.

Claims

Patentansprüche
1. Bearbeitungssegment (11A, 11 B; 21A, 21 B; 31 ; 37; 41) für ein Bearbeitungswerkzeug (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36), welches in einer Drehrichtung (14; 24; 34) um eine Dreh achse (15; 25; 35) drehbar ist, wobei das Bearbeitungssegment mit einer Unterseite (47) mit einem Grundkörper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) des Bearbeitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) verbindbar ist, eine Bearbeitungszone (42) des Bearbeitungs segmentes aus einem ersten Matrixwerkstoff (44) und ersten Hartstoffpartikeln (45) auf gebaut ist, wobei die ersten Hartstoffpartikel (45) gemäß einem definierten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff (44) angeordnet sind und die ersten Hartstoffpartikel (45) an ei ner der Unterseite (47) gegenüberliegenden Oberseite (48) des Bearbeitungssegmentes einen Überstand (Ti) gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (48) mindestens einer der ersten Hart stoffpartikel (45) gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) einen Überstand (Ti) auf weist, der grösser als 400 mhi ist.
2. Bearbeitungssegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Hartstoffpartikel (45) gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) einen Überstand auf weisen, der grösser als 400 mhi ist.
3. Bearbeitungssegment nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche ersten Hartstoffpartikel (45) gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) einen Überstand auf weisen, der grösser als 400 mhi ist.
4. Bearbeitungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Hartstoffpartikel (45) eine Einbetttiefe (T2) aufweisen, die grösser als 400 mhi ist.
5. Bearbeitungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand (Ti) der ersten Hartstoffpartikel (45) von mindestens 400 mhi gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff (44) in einem in Drehrichtung (14; 24; 34) des Bearbeitungs werkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) betrachteten vorderseitigen Bereich (51) der ersten Hartstoffpartikel (45) vorgesehen ist.
6. Bearbeitungssegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderseitiger Überstand (Tfr0nt) der ersten Hartstoffpartikel (45) im vorderseitigen Bereich (51) der ers ten Hartstoffpartikel (45) von einem in Drehrichtung (14; 24; 34) des Bearbeitungswerk zeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30) betrachteten rückseitigen Bereich (52) der ersten Hart stoffpartikel (45) verschieden ist.
7. Bearbeitungssegment nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der rückseitige Überstand (Tback) der ersten Hartstoffpartikel (45) im rückseitigen Bereich (52) der ersten Hartstoffpartikel (45) kleiner als 400 mhi ist.
8. Bearbeitungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Matrixwerkstoff (44) zweite Hartstoffpartikel angeordnet sind, wobei ein mittle rer Partikeldurchmesser der zweiten Hartstoffpartikel kleiner als ein mittlerer Partikel durchmesser der ersten Hartstoffpartikel (45) ist.
9. Bearbeitungswerkzeug (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) umfassend einen Grundkörper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) und mindestens ein Bearbeitungssegment (11A, 11 B; 21 A, 21 B; 31 ; 37; 41) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das mindestens eine Bearbei tungssegment (11A, 11 B; 21A, 21 B; 31 ; 37; 41) mit einer Unterseite (47) mit dem Grund körper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 38) des Bearbeitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 36) verbunden ist.
10. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 9, welches als Kernbohrkrone (10A) mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper (12A) und mehreren Bearbeitungssegmenten
(11A) ausgebildet ist.
11. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 9, welches als Kernbohrkrone (10B) mit einem rohrförmig ausgebildeten Grundkörper (12B) und einem ringförmigen Bearbeitungsseg ment (11 B) ausgebildet ist.
12. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 9, welches als ring- oder scheibenförmiges Säge blatt (20A, 20B) mit einem ring- oder scheibenförmig ausgebildeten Grundkörper (22A, 22B) und mehreren Bearbeitungssegmenten (21 A, 21 B) ausgebildet ist.
13. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 9, welches als Abtragscheibe (30) mit einem
Grundkörper (32) und mehreren Bearbeitungssegmenten (31) ausgebildet ist.
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