[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien, vorzugsweise eine
Schleifscheibe, mit einem Trägerkörper mit Durchführungen, wobei das Werkzeug eine
Nabe zur Aufnahme einer Antriebswelle aufweist, und Mittel zur Abdeckung der Durchführungen
und/oder bei welchem die Durchführungen durch geeignete Materialien zumindest teilweise
verschlossen sind.
[0002] Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien mit einem Trägerkörper mit Durchführungen
sind im Stand der Technik bekannt. Die
US 4,004,378 zeigt eine Schleifscheibe, deren rotationssymmetrischer Trägerkörper an seiner Umfangsfläche
mit einem Schleifbelagversehen ist. Der Trägerkörper weist zudem Durchführungen zur
Erzielung eines im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Trägerkörpers verlaufenden
Luftstroms auf.
[0003] Darüber hinaus ist unter dem amtlichen Aktenzeichen 13 159 094.5 beim Europäischen
Patentamt durch die hiesige Anmelderin mit dem Anmeldetag des 13. März 2013 eine europäische
Patentanmeldung hinterlegt, die ein Werkzeug zum Bearbeiten von Oberflächen offenbart,
welches aufgrund der konkreten Ausgestaltung des Trägerkörpers, und insbesondere der
hierin angeordneten Durchführungen, besonders vorteilhaft hinsichtlich seiner Schleifeigenschaften
ist. Einerseits zeichnen sich die dort offenbarten Vorrichtungen durch ein besonders
geringes Gewicht aus, was sich vorteilhaft auf die Entwicklung von Vibrationen auswirkt
sowie die Handlichkeit beim Umgang mit diesen Schleifwerkzeugen, andererseits führt
die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Durchführungen des Trägerkörpers zu einer vorgegebenen
radialelastizität des Schleifwerkzeugs, was zu einer weiteren Dämpfung von Vibrationen
im Schleifbetrieb führt und damit zu besonders guten Bearbeitungsergebnissen.
[0004] Es hat sich nun gezeigt, dass im Schleifbetrieb dieses Schleifwerkzeugs unter bestimmten
Produktionsbedingungen, bei denen ein besonders hoher Kühlmittelbedarf besteht, also
beispielsweise bei hohen Rotations- und/oder Vorschubgeschwindigkeiten, eine unerwünschte
Geräuschentwicklung stattfindet. Zwar wird hierdurch das Schleifergebnis nicht beeinträchtigt,
jedoch stellt der erhöhte Geräuschpegel eine Belastung für das Bedienpersonal an der
Bearbeitungsmaschine dar, die es im Interesse der Arbeitssicherheit und zur Vorbeugung
von Krankheiten zu vermeiden gilt.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Bearbeiten
von Materialien der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile
des Standes der Technik überwindet und das insbesondere ohne Einbußen des Bearbeitungsergebnisses
zu einer verringerten Geräuschentwicklung im Schleifbetrieb führt.
[0006] Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Werkzeug zum Bearbeiten
von Materialien mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Danach weist das Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien, insbesondere eine Schleifscheibe,
eine bezüglich einer Rotationsachse im wesentlichen zylindersymmetrische Außengeometrie
auf, mit einer innenliegenden Nabe oder Achsaufnahme durch deren Zentrum sich die
Rotationsachse zentrisch erstreckt, einem hierzu konzentrischen, außenliegenden Mantelkörper,
dessen Umfangsfläche mit einem Schleifbelag versehen ist, und einem zwischen der Nabe
und dem Mantelkörper angeordneten Trägerkörper, welcher bevorzugt einstückig mit der
Nabe und/oder dem Mantelkörper ist. Der Trägerkörper ist mit wenigstens zwei Durchführungen
ausgestaltet, welche sich bevorzugt vom Innenbereich des Trägerkörpers, also von dem
bei der Nabe liegenden Randbereich des Trägerkörpers, in Richtung der Außenkante des
Trägerkörpers erstrecken, also hin zum Mantelkörper, wobei, vorzugsweise in jeder
Schnittebene des Trägerkörpers, das Verhältnis A
D/A
T aus der Summe der die Durchführungen bildenden Flächen A
D und der das Trägerkörpermaterial bildenden Fläche A
T größer als 1 ist, bevorzugt größer als 2, bevorzugt größer als 3 und bevorzugt größer
als 4. Die die Durchführungen bildenden Flächen A
D sind also in ihrer Summe größer als die das Material des Trägerkörpers bildende Fläche
A
T ist, und bevorzugt deutlich größer.
[0008] Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung sind zumindest einige der Durchführungen
und vorzugsweise sämtliche Durchführungen auf wenigstens einer Seite des Werkzeugs
also an zumindest einer der beiden Zylinderdeckflächen mit wenigstens einem Abdeckelement
im Wesentlichen vollständig überdeckt. Das Abdeckelement ist hierbei zumindest im
Innenbereich des Trägerkörpers mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden
und konzentrisch so auf der Zylinderdeckfläche des Werkzeugs angeordnet, dass ein
Freiraum für eine Streckung oder Dehnung des Abdeckelements in radialer Richtung vorgesehen
ist und gleichermaßen eine Stauchung des Trägerkörpers des Werkzeugs aufgrund dessen
radialer Elastizität nicht zu einem Auflaufen des Abdeckelements an den Mantelkörper
und/oder den Schleifbelag führt.
[0009] Um eine Streckung bzw. Dehnung des Abdeckelements bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten
zu gewährleisten oder sogar zu fördern ist es möglich, das Abdeckelement lediglich
im Innenbereich des Trägerkörpers an diesen zu fixieren so dass das Abdeckelement
in weiter außen liegenden Bereichen des Trägerkörpers, also im Verlauf der Richtung
hin zur Außenkante des Trägerkörpers mit diesem nicht mehr verbunden ist sondern im
wesentlichen nur noch auf diesem aufliegt und hierauf gleiten kann.
[0010] Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, welcher alternativ oder in Kombination
mit dem ersten Aspekt der Erfindung zum Einsatz kommen kann sind zumindest einige
der Durchführungen mit einem geschäumten Füllmaterial ausgefüllt, so dass bei im wesentlichen
gleichbleibend geringem Gewicht des Werkzeugs und ebenso gleichbleibender Radialelastizität
des Werkzeugs dennoch ein Verschluss der Durchführungen vorliegt.
[0011] In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass durch den Verschluss der Durchführungen
der gattungsgemäßen Werkzeuge auch bei hohen Drehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten,
und insbesondere auch bei damit zumeist verbundenem hohem Kühlmittelbedarf eine deutliche
Reduzierung der Geräuschentwicklung während der Bearbeitung mittels des erfindungsgemäßen
Werkzeugs erzielt werden kann und damit bei gleichbleibenden Vorteilen des gattungsgemäßen
Werkzeugs eine deutliche Vergrößerung des Anwendungsfelds erzielt wird.
[0012] Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das wenigsten eine Abdeckelement in der
Art einer Scheibe aus einem Material gefertigt, welches insbesondere in radialer Richtung
eine ausreichend hohe Bruchfestigkeit aufweist, dass auch bei hohen Drehzahlen des
Werkzeugs zwar eine Dehnung des Materials erfolgen kann, es jedoch nicht zum Materialbruch
kommt. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch die Verwendung von Leichtmaterialien
um die Materialbelastung durch die Fliehkräfte im Schleifbetrieb gering zu halten.
[0013] Bevorzugt ist das Material aus dem das Abdeckelement gefertigt ist aus einer Gruppe
ausgewählt, die Kunststoffe, Leichtmetalle, Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien,
Gewebe und insbesondere beschichtete Gewebe, Folien, gewebearmierte Verbundwerkstoffe,
Kombinationen der vorstehenden Werkstoffe und dergleichen ähnliche Werkstoffe enthält.
[0014] Bevorzugte Füllmaterialien sind je nach Anwendungsfall ausgewählt aus einer Gruppe,
die geschäumte Kunststoffe und Metalle enthält, insbesondere Polyurethanschäume, PVC-Schäume
oder Polystyrolschäume, geschäumtes Aluminium und dergleichen ähnliche Werkstoffe.
[0015] In Fällen, in denen das Abdeckelement aus einem harten, selbstragenden Werkstoff
gefertigt ist, kann eine form-, kraft- und/oder stoffschlüssig Verbindung des Abdeckelements
im Innenbereich des Trägerkörpers oder auch im Bereich der Nabe, beispielsweise durch
ein Verspannen des Abdeckelements gegen den Trägerkörper und/oder die Nabe mittels
einer Spannvorrichtung und/oder Befestigungselementen wie z.B. Schrauben, Hintergriffen,
Klemm- oder Clipseinrichtungen, ausreichend sein wenngleich anwendungsspezifisch,
alternativ oder zusätzlich hierzu, auch eine im wesentlichen vollflächige, stoffschlüssige
Verbindung des Abdeckelements mit dem Trägerkörper und optional auch dem Füllmaterial
von Vorteil sein kann.
[0016] Bei der Verwendung von nicht selbsttragenden Materialien für das Abdeckelement kann
es darüber hinaus von Vorteil sein, das Abdeckelement im wesentlichen über die gesamte
Fläche des Trägerkörpers und optional auch des Füllmaterials stoffschlüssig mit diesem
zu verbinden um so auch im Bereich über den, gegebenenfalls mit dem Füllmaterial befüllten,
Durchführungen des Trägerkörpers trotz der Verwendung solcher Leichtmaterialien eine
ausreichend tragfähige Abdeckung der Durchführungen bzw. des Füllmaterials zu schaffen.
[0017] Bevorzugt kommt bei der stoffschlüssigen Verbindung des Abdeckelements mit dem Trägerkörper
und/oder dem Füllmaterial ein dauerelastisches Verbindungsmaterial mit einem verhältnismäßig
hohen Elastizitätsmodul zum Einsatz, wie beispielsweise Klebstoffe auf Harz-, Kunststoff-
oder Silikonbasis.
[0018] Durch die vorstehenden Maßnahmen kann erreicht werden, dass auch bei hohen Drehzahlen
kein Eintritt von Kühlmittel oder Luft in die Durchführungen erfolgt wodurch die Geräuschentwicklung
im Betrieb deutlich reduziert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist dennoch
sicher gestellt, dass das Werkzeug seine radialelastizität nicht einbüßt, da die Abdeckung
eine radialverformung des Werkzeugs nicht behindert oder zumindest vorhersehbar beeinflusst
und damit durch die konkrete Geometrie der Durchführungen bzw. des verbleibenden Speichenmaterials
des Trägerkörpers kompensierbar ist, so dass die mit den gattungsgemäßen Werkzeugen
erzielten vorteilhaften Schleifeigenschaften erhalten bleiben.
[0019] Der Trägerkörper kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, beispielsweise
Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze oder ähnliches, da die Schwingungsfähigkeit nicht
durch das Materialeigenschaften selbst, sondern durch die geometrische Ausgestaltung
der Durchführungen des Trägerkörpers erfolgt. Somit kann sowohl eine deutliche Gewichtsreduktion
auch als eine gezielte Schwingungsdämpfung insbesondere bei metallischen Trägerkörpern
erzielt werden, die nahezu keine radiale Elastizität bei Trägerkörpern aus Vollmaterial
bzw. Trägerkörpern mit Durchführungen kleiner geometrischer Abmessungen besitzen.
[0020] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke des Trägerkörpers
(in Richtung der Rotationsachse) kleiner als die des Mantelkörpers und/oder der Nabe,
so dass der Trägerkörper in Bezug auf den Mantelkörper bzw. die durch diesen definierten
Zylinderdeckflächen rückspringend verläuft und in diesem Rücksprung das Abdeckelement
aufgenommen ist.
[0021] Bei einer Ausführungsform des Trägerkörpers sind die Durchführungen in ihrer Grundfläche
in der Art von Vierecken ausgeführt wobei die langen Seiten bevorzugt radial verlaufend
mit den kurzen Seiten verbunden sind und wobei die kurzen Seiten am Innen- bzw. Außenbereich
des Trägerkörpers angeordnet sind. Ein geradliniger Verlauf der langen Seiten der
Durchführungen ist dabei zwar bevorzugt jedoch nicht erforderlich. Ebenso ist eine
gerundete Ausführung der Innenecken der Vierecke bevorzugt, so dass scharfkantigen
Innenecken an den Durchführungen vorliegen.
[0022] Bei einer Weiterbildung kann zumindest einer der kurzen Seiten in der Draufsicht,
also bei Sicht auf eine zur Rotationsachse normal angeordneten Schnittebene durch
den Trägerkörper, zumindest teilweise kreissegmentförmig sein, beispielsweise konzentrisch
zum Außenumfang der Mantelfläche. Bevorzugt sind die beiden langen Seiten der jeweiligen
Durchführung dabei gleich lang ausgeführt, so dass die Durchführungen des Trägerkörpers
bei dieser Ausführungsform im wesentlichen ringsegmentförmig erscheinen.
[0023] Zur weiteren Verbesserung der Schwingungsdämpfungseigenschaften des Werkzeugs sind
bei einer bevorzugten Ausführungsform des Tröägerkörpers die viereckartigen Durchführungen
um einen außerhalb der jeweiligen Durchführung liegenden Punkt verzerrt oder verbogen,
so dass die langen Seiten der Durchführungen in der Draufsicht im wesentlichen bogenförmig
oder bevorzugt kreissegmentförmig sind. Die aus dem zwischen benachbarten Durchführungen
verbleibenden Material dieser Ausführungsform entstehenden Speichen sind somit bogenförmig
gekrümmt und bevorzugt kreisförmig gekrümmt und erstrecken sich im Innenbereich des
Trägerkörpers, also weitgehend von der Nabe bzw. Achsaufnahme aus zunächst im wesentlichen
radial nach außen, um dann, durch deren Krümmung, eine Art asymptotische Annäherung
in Richtung des Umfangs des Werkzeugs hin zu erfahren. Der Grad bzw. das Ausmaß der
Annäherung der Speichen an den Umfang des Werkzeug ist dabei unterschiedlich wählbar
und gleichsam ein wesentlicher Parameter für die Radialelastizität des Werkzeugs.
[0024] Bevorzugt verlaufen die langen Seiten benachbart liegender Durchführungen im wesentlichen
parallel, wobei dies gleichermaßen für im wesentlichen radial verlaufende lange Seiten
der Durchführungen gilt wie auch für gekrümmt oder sogar kreissegmentförmig verlaufende
gilt. Dennoch sind beispielsweise auch solche Ausführungen im Rahmen der Erfindung
bevorzugt, bei denen durch einen nicht parallelen Verlauf der langen Seiten benachbart
liegender Durchführungen eine Verjüngung der Speichen hin zum äußeren Bereich des
Trägerkörpers erfolgt, wodurch eine weitere Beeinflussung der Radialelastizität und
des Gewichts der erfindungsgemäßen Werkzeuge dieser Ausführungsform erzielt werden
kann.
[0025] Bei einer weiteren Ausführungsform des Trägerkörpers sind zur Erzielung einer besonders
guten Schwingungsdämpfung die Durchführungen des Trägerkörpers von dessen gegenüber
liegenden Zylinderdeckflächen her im wesentlichen bis zu dessen Mitte in das Material
des Trägerkörpers hinein eingearbeitet, beispielsweise durch Fräsen. Besonders vorteilhaft
ist dabei, die Durchführungen, die von der zweiten Seite, also beispielsweise der
oberen Zylinderdeckfläche des Trägerkörpers her kommend eingearbeitet werden um einen
vorgegebenen Rotationswinkel α um die Rotationsachse rotiert bezüglich denen, die
von der ersten Seite des Trägerkörpers, also beispielsweise der unteren Zylinderdeckfläche
her kommend eingearbeitet werden zu rotieren. Im Ergebnis sind somit die Speichen
zwischen benachbarten Durchführungen einer Seite des Trägerkörpers im wesentlichen
nicht deckungsgleich mit den Speichen zwischen benachbarten Durchführungen der anderen
Seite des Trägerkörpers.
[0026] Bevorzugte Rotationswinkel α liegen dabei zwischen 0° und 90°, jeweils einschließlich,
vorzugsweise zwischen 30° und 60°, bevorzugt bei 45°, und besonders bevorzugt bei
die Hälfte der Winkelteilung der Durchführungen, also bei einem Winkel α = 360°/(2n),
wobei n die Zahl der Durchführungen in einer bezüglich der Rotationsachse normalen
Schnittebene ist.
[0027] Bevorzugt ist zur Verminderung und bestenfalls zur Verhinderung von Unwuchten des
erfindungsgemäßen Werkzeugs in dessen Einsatz könnten im Träger- und/oder Mantelkörper
wenigstens eine, je nach Bedarf auch mehrere Wuchtbohrungen vorgesehen.
[0028] Bevorzugt ist der Schleifbelag durch Kleben oder Sintern oder ähnliche bekannte Verfahren
auf der Außenumfangsfläche des Mantelkörpers aufgebracht und vorzugsweise aus einer
Gruppe ausgewählt, die Diamantnadeln wie zum Beispiel PKD-, MKD-, CVD-, CBN-Nadeln,
metall-, kunststoff- oder keramikgebundene Diamanten, metall- oder kunststoffgebundenes
Bornitrid, insbesondere kubisches Bornitrid umfasst.
[0029] Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Werkzeugs in Verbindung
mit der Zeichnung. Es zeigt:
- Fig. 1
- gattungsgemäßes Werkzeug gemäß dem Stand der Technik;
- Fig. 2
- in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Werkzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
- Fig. 3
- in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;
- Fig. 4
- in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Werkzeugs gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung;
- Fig. 5
- in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Werkzeugs gemäß einer Kombination des ersten und des zweiten
Aspekts der Erfindung.
[0030] Die Fig. 1 zeigt ein gattungsgemäßes Werkzeug mit einem Trägerkörper 1, einem Mantelkörper
4 mit einem Schleifbelag B und einer Nabe bzw. Aufnahme 5. Der Trägerkörper weist
mehrere Durchführungen 2 auf und zwischen den Durchführungen 2 liegende Speichen 3,
welche sich vorliegend kreissegmentförmig vom Innenbereich des Trägerkörpers bis in
dessen Außenbereich erstrecken und sich in deren Erstreckungsrichtung an den Verlauf
des Mantelkörpers annähern.
[0031] Die Fig. 2 bis 5 zeigen schematische Schnittansichten von Schleifscheiben gemäß der
vorliegenden Erfindung, wobei zur vereinfachten Erläuterung die erfindungsgemäßen
Werkzeuge entlang einer Schnittlinie die der Schnittlinie X-X der Fig. 1 entspricht,
geschnitten sind. In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende
Elemente oder Elemente mit korrespondierenden Funktionen.
[0032] Das in Fig. 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung
leitet sich von dem gattungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ab, wobei hier
die Durchführungen 2 des Trägerkörpers an den beiden Zylinderdeckflächen der Schleifscheibe
mit jeweils einem kreisringförmigen Abdeckelemente 10 im Wesentlichen vollständig
überdeckt sind. Die Abdeckelemente 10 befindet sich beiderseits in einem durch den
Trägerkörper gebildeten Rücksprung und verlaufen radial bezüglich der Rotationsachse
des Werkzeugs. Die Abdeckelemente sind vorliegend beispielsweise aus Leichtmetall
oder Karbonfaserverstärkten Kunststoffen oder Keramiken gefertigt.
[0033] Im Innenbereich des Trägerkörpers sind die Abdeckelemente 10 durch eine stoffschlüssige
Verbindung 11 mit diesem verbunden wohingegen im weiter außen liegenden Bereich des
Trägerkörpers kein Stoffschluss mehr zwischen dem Material des Trägerkörpers und den
Abdeckelementen 10 besteht. Die Abdeckelemente 10 liegen auf dem Trägerkörper in dessen
Außenbereich im Wesentlichen nur auf und es besteht zwischen dem Außenumfang der Abdeckelemente
10 und dem Mantelkörper 4 beidseitig ein radialer Freiraum 12 so dass die Abdeckelemente
10 selbst bei einer durch hohe Drehzahlen des Werkzeugs verursachten Streckung oder
Dehnung des Materials nicht am Mantelkörper 4 zur Anlage kommen.
[0034] Hierdurch ist gewährleistet, dass die Radialelastizität des Werkzeugs durch die Abdeckelemente
10 nicht gestört wird und insbesondere die Abdeckelemente auch bei hohen Drehzahlen
und gleichermaßen hoher Stauchung des Werkzeugs aufgrund dessen hoher radialelastizität
nicht auf den Mantelkörper und/oder den Schleifbelag auflaufen und gegebenenfalls
den Schleifvorgang stören.
[0035] Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 3, welche der Fig.
2 zumindest teilweise strukturell entspricht und insoweit auf eine nähere Beschreibung
zur Vermeidung von Wiederholungen verzichtet wird, ist keine stoffschlüssige Verbindung
zwischen dem Trägerkörper und den Abdeckelementen 10 vorgesehen sondern vielmehr eine
kraftschlüssige Verbindung im Bereich der Nabe durch eine Spannvorrichtung A.
[0036] Hierdurch kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine geringfügig von einer exakt radialen
Erstreckung der Abdeckelemente 10 abweichende Anordnung resultieren, da im Bereich
der Spannvorrichtung A eine Stauchung des Materials der Abdeckelemente 10 in Dickenrichtung
erfolgen kann.
[0037] In ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist auch bevorzugt, die
Abdeckelemente beiderseits der Nabe oder des Trägerkörpers durch Verschraubungen von
der Außenseite parallel zur Richtung der Rotationsachse mit dem Trägerkörper oder
der Nabe zu verschrauben bzw. zu verspannen.
[0038] Sowohl im Falle der Ausführungsformen der Fig. 2 als auch der der Fig. 3 wäre eine
flächige stoffschlüssige Verbindung der Abdeckelemente 10 mit dem Trägerkörper bzw.
dessen Speichen 3 ebenfalls denkbar und anwendungsspezifisch gegebenenfalls gewünscht.
[0039] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt, bei der
die Durchführungen 2 mit einem Füllmaterial 20, bevorzugt einem geschäumten Kunststoff
wie beispielsweise Pulyurethan- oder PVC-Schaum, befüllt sind. Das Füllmaterial schließt
dabei bevorzugt bündig mit den Zylinderdeckflächen des Trägerkörpers ab, so dass diese
im Wesentlichen eben sind.
[0040] Eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist in Fig. 5 gezeigt, wobei
diese Ausführungsform die Elemente beider Aspekte der vorliegenden Erfindung vorteilhaft
kombiniert. Demnach sind die Zylinderdeckflächen des Trägerkörpers wiederum mit Abdeckelementen
10 versehen, wobei diese im Wesentlichen flächig mit dem Trägerkörper und insbesondere
dessen Speichen 3 und optional auch den Oberflächen des Füllmaterials 20 stoffschlüssig
verbunden sind. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Abdeckelemente 10 aus einem
dünnen aber reißfesten Gewebe gefertigt, so dass durch die vollflächige stoffschlüssige
Verbindung des Gewebes mit der Oberfläche des Trägerkörpers und optional auch des
Füllmaterials eine strapazierfähige aber dennoch sehr leichte Oberfläche durch die
Abdeckelemente 10 gebildet wird. Insbesondere ist dies der Fall, wenn das Gewebe durch
das für die stoffschlüssige Verbindung verwendete Material durchtränkt wird.
[0041] Hinsichtlich weiterer Details wird zur Vermeidung von Wiederholung auf die allgemeine
Beschreibung verwiesen. Schließlich sei daraufhingewiesen, dass die in den voran stehenden
Ausführungsbeispielen, in der allgemeinen Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen
Merkmale in jedweder Weise kombiniert werden können. Ferner sind Merkmale, die im
Singular und im Plural beschrieben sind, in ihren Kombinationen mit anderen Merkmalen
jeweils als in Einzahl und Mehrzahl beschrieben anzusehen.
1. Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien, insbesondere eine Schleifscheibe mit einer
bezüglich einer Rotationsachse im wesentlichen zylindersymmetrischen Außengeometrie,
einer innenliegenden Nabe (5) durch deren Zentrum sich die Rotationsachse zentrisch
erstreckt, einem hierzu konzentrischen, außenliegenden Mantelkörper (4), und wenigstens
einem zwischen der Nabe und dem Mantelkörper angeordneten Trägerkörper (1), welcher
bevorzugt einstückig mit der Nabe (A) und/oder dem Mantelkörper ist, wobei der Trägerkörper
(1) mit wenigstens zwei Durchführungen (2) ausgestaltet ist, welche sich vom Innenbereich
des Trägerkörpers hin zum Mantelkörper (4) erstrecken,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einige der Durchführungen (2) an zumindest einer der beiden Zylinderdeckflächen
des Trägerkörpers (1) mit wenigstens einem Abdeckelement (10) im Wesentlichen vollständig
überdeckt sind, wobei das Abdeckelement (10) zumindest im Innenbereich des Trägerkörpers
und/oder im Bereich der Nabe mit diesen form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden
ist, und/oder
zumindest einige der Durchführungen (2) mit einem Füllmaterial (20) ausgefüllt sind,
so dass ein Verschluss der jeweiligen Durchführungen (2) vorliegt.
2. Werkzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (20) ein Schaum ist und insbesondere aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die geschäumte Kunststoffe und Metalle enthält, insbesondere Polyurethanschäume,
PVC-Schäume oder Polystyrolschäume, geschäumtes Aluminium und dergleichen ähnliche
Werkstoffe.
3. Werkzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (20) die Durchführungen (2) vollständig ausfüllt und bündig mit
den Zylinderdeckflächen des Trägerkörpers (1) abschließt.
4. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement aus einem Material gefertigt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt
ist, die Kunststoffe, Leichtmetalle, Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien,
Gewebe und insbesondere beschichtete Gewebe, Folien, gewebearmierte Verbundwerkstoffe,
Kombinationen der vorstehenden Werkstoffe und dergleichen ähnliche Werkstoffe enthält.
5. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) konzentrisch auf der Zylinderdeckfläche des Werkzeugs angeordnet
ist und der Außenradius des Abdeckelements (10) kleiner ist als der Radius des Mantelkörpers
(4), so dass zwischen Abdeckelement (10) und Mantelkörper (4) ein sich in radialer
Richtung erstreckender Freiraum (12) definiert wird.
6. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis AD/AT aus der die Durchführungen (2) bildenden Fläche AD und der das Trägerkörpermaterial bildenden Fläche AT ≥ 1 ist, bevorzugt ≥ 2, bevorzugt ≥ 3 und bevorzugt ≥ 4 ist.
7. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sämtliche Durchführungen (2) des Trägerkörpers vollständig durch das Abdeckelement
(10) überdeckt sind.
8. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Abdeckelements (10) mit dem Trägerkörper (1) und/oder der Nabe
(5) durch ein Verspannen des Abdeckelements (10) gegen den Trägerkörper (1) und/oder
die Nabe (5) erfolgt und/oder durch Befestigungselemente, insbesondere Schrauben,
Eingriffselemente, Klemm- oder Clipseinrichtungen.
9. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) im Wesentlichen vollflächig mit dem Trägerkörper (1) und,
optional, dem Füllmaterial (20) stoffschlüssig verbunden ist.
10. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zur Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung ein Klebstoff ist, vorzugsweise
ein dauerelastischer Klebstoff und insbesondere ein Klebstoff auf Harz-, Kunststoff-
oder Silikonbasis.