Fächer-Schleifscheibe für den Einsatz an stationären Schleifmaschinen

Abstract

 Eine Fächer-Schleifscheibe für den Einsatz an stationären Schleifmaschinen weist einen Tragteller auf, der Schleiflamellen (6) trägt. Diese haben die Grund-Form eines Kreisring-Abschnitts mit vier Kanten, nämlich einer kreisabschnittsförmigen Außenkante (14), einer kreisabschnittsförmigen Innenkante (13), einer bezogen auf eine Arbeits-Drehrichtung (21) voreilenden Vorderkante (15) und einer ebenfalls von innen nach außen voreilenden Hinterkante (16). Die Vorderkanten (15) werden von der jeweils vorgeordneten Schleiflamelle (6) überdeckt. Die Hinterkanten (16) liegen offen. Der durch die Schleiflamellen (6) gebildete Schleiflamellen-Belag (10) weist radial zur Mittel-Achse (4) eine gleichbleibende Höhe in Richtung der Mittel-Achse (4) auf.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Fächer-Schleifscheibe für den Einsatz an stationären Schleifmaschinen.

[0002] Für den Einsatz an handgeführten Schleifmaschinen sind zahlreiche unterschiedliche Fächer-Schleifscheiben bekannt, wie sie beispielsweise in der EP 1 859 905 A2, der WO 2008/083994 A1 und der EP 1 142 673 B1 beschrieben sind. Diese Fächer-Schleifscheiben zeichnet aus, dass sie für den Einsatz an einem Werkstück ausgebildet sind, wobei die Achse der Schleifmaschine nicht senkrecht zur zu bearbeitenden Fläche am Werkstück verläuft, sondern unter einem Winkel. Der Einsatz erfolgt also schräg zum Werkstück. Die Schleiflamellen weisen in allen Fällen Dreieckform auf, wenn auch mit unterschiedlichen Kanten-Verläufen. Die Schleiflamellen sind auf einem Tragteller befestigt, der eine innere Nabe und einen ringförmigen Randbereich, einen Kröpfungsbereich zwischen dem ringförmigen Randbereich und der Nabe aufweist. Der die Schleiflamellen tragende Randbereich ist radial nach außen entgegen dem Ringsteg geneigt. Bei der aus der EP 1 859 905 A2 bekannten Fächer-Schleifscheibe ist der Schnitt der dreieckigen Schleiflamellen derart, dass sich bei einer noch unbenutzten Schleifscheibe der Schleiflamellen-Belag radial zur Mittel-Achse von innen nach außen verdickt. Die Schleif-Einsatzfläche ist bei einer unbenutzten Schleifscheibe daher eben und senkrecht zur Mittel-Achse. Beim üblichen Einsatz an einer handgeführten Schleifmaschine mit schräg zur zu schleifenden Werkstück-Fläche verlaufender Mittel-Achse wird im Außenbereich des Schleiflamellen-Belags besonders viel Schleiflamellen-Material konzentriert. Hierdurch wird eine besonders hohe Standzeit erreicht, und zwar bei hoher Aggressivität, das heißt hoher Schleifintensität. Weiterhin sind in der Praxis Fächer-Schleifscheiben bekannt geworden, die Tragteller mit einem ringförmigen Randbereich aufweisen, der mit einer zur Mittel-Achse senkrechten Ringfläche versehen ist. Hierauf werden Schleiflamellen in Form von Kreisring-Sektoren befestigt, die also kreisringabschnittsförmige Innenkanten und Außenkanten aufweisen und die - bezogen auf die Arbeits-Drehrichtung - jeweils eine Vorderkante und eine Hinterkante aufweisen, die radial zur Mittel-Achse verlaufen. Die Schleif-Einsatzfläche des Schleiflamellen-Belags verläuft also ebenfalls in einer zur Mittel-Achse senkrechten Ebene.

[0003] Fächer-Schleifscheiben müssen beim so genannten Bruchsicherheitstest eine Umfangsgeschwindigkeit erreichen, die das 1,73-fache der Umfangsgeschwindigkeit ausmacht, für die die Fächer-Schleifscheibe zugelassen ist. Fächer-Schleifscheiben der oben genannten Bauart erreichen diese Bruchgeschwindigkeit zuverlässig nur mit relativ geringem Schleifmittelbelag. Der Schleifmittelbelag ist aber wesentlich für die Standzeit der Schleifscheibe und deren Abtragsleistung.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fächer-Schleifscheibe für den Einsatz an stationären Schleifmaschinen zu schaffen, deren Standzeit und Abtragsleistung besonders hoch ist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass die mechanische Belastung, die durch die Rotation der Schleifscheibe auf die Verklebung der Schleiflamellen mit dem Tragteller ausgeübt wird, minimiert wird. Gleichermaßen wird auch der Verschleiß der einzelnen Schleiflamellen im Schleifeinsatz stark reduziert. Dies führt einerseits dazu, dass im Vergleich zu bekannten Bauarten mehr Schleiflamellen-Material auf dem Tragteller angebracht werden kann, ohne dass das Erreichen des Bruchsicherheitstests gefährdet wird. Andererseits wird der spezifische Verbrauch an Schleiflamellen im Schleifeinsatz minimiert.

[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0007] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1

eine Draufsicht auf eine Fächer-Schleifscheibe nach der Erfindung,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die Fächer-Schleifscheibe gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3

eine Draufsicht auf einen Tragteller mit nur einer Schleiflamelle,

Fig. 4

einen Tragteller mit zwei lediglich zur Erläuterung dargestellten Schleiflamellen, und

Fig. 5

eine stationäre Schleifmaschine mit einer FächerSchleifscheibe gemäß der Erfindung im Einsatz mit einem Werkstück.

[0008] Wie sich aus Figuren 1 und 2 ergibt, weist eine Fächer-Schleifscheibe einen Tragteller 1 mit einer Nabe 2 mit einer zentrischen, kreisförmigen Öffnung 3 auf. Der Tragteller 1 ist rotationssymmetrisch zu einer Mittel-Achse 4 ausgebildet. Der Tragteller 1 weist einen äußeren ringförmigen Randbereich 5 zur Aufnahme von Schleiflamellen 6 auf. Dieser Randbereich 5 ist mit der Nabe 2 über einen in Richtung der Mittel-Achse 4 des Tragtellers 1 vorspringenden Ringsteg 7 verbunden, der einen Kröpfungsbereich bildet. Der Tragteller 1 ist also einstückig ausgebildet. Der Randbereich 5 befindet sich in einer senkrecht zur Mittel-Achse 4 verlaufenden (gedachten) ersten Ebene 8. Die Schleiflamellen 6 sind auf einer in der ersten Ebene 8 liegenden Ringfläche 9 des Randbereichs 5 angebracht, wobei die Nabe 2 mit der Öffnung 3 gegenüber dieser Ringfläche 9 zurückgesetzt ist.

[0009] Wie sich aus Figur 2 ergibt, sind die Schleiflamellen 6 auf dem Tragteller 1 derart angeordnet, dass die Höhe h des Schleiflamellen-Belags 10 auf dem Randbereich 5 radial zur Mittel-Achse 4 überall gleich ist. Mit anderen Worten heißt dies, dass die Schleif-Einsatzfläche 11 der Schleifscheibe ebenfalls wieder in einer zur Mittel-Achse 4 senkrechten (gedachten) zweiten Ebene 12 liegt, die parallel zur ersten Ebene 8 liegt, wobei die Höhe h dem Abstand der ersten Ebene 8 und der zweiten Ebene 12 voneinander in Richtung der Mittel-Achse 4 entspricht. Der Schleiflamellen-Belag 10 hat also im Wesentlichen die Form einer zylindrischen Ringscheibe.

[0010] Die Form der Schleiflamellen 6 ergibt sich aus Figur 3. Sie weisen eine kreisabschnittsförmige Innenkante 13 und eine kreisabschnittsförmige Außenkante 14 auf. Die Innenkante 13 hat einen Innen-Krümmungsradius ri zur Mittel-Achse 4; die Außenkante 14 hat einen Außen-Krümmungsradius ra zur Mittel-Achse 4. Die Innenkante 13 ist mit der Außenkante 14 mittels einer geradlinigen Vorderkante 15 und einer ebenfalls geradlinigen Hinterkante 16 verbunden. Die Vorderkante 15 und die Innenkante 13 schneiden sich an einer vorderen Innenecke 17. Die Außenkante 14 und die Vorderkante 15 schneiden sich an einer vorderen Außenecke 18. Die Innenkante 13 und die Hinterkante 16 schneiden sich an einer hinteren Innenecke 19, und die Außenkante 14 und die Hinterkante 16 schneiden sich an einer hinteren Außenecke 20. Die Vorderkante 15 der Schleiflamelle 6 verläuft - bezogen auf eine Arbeits-Drehrichtung 21 der Schleifscheibe - voreilend von der vorderen Innenecke 17 zur vorderen Außenecke 18. Die Hinterkante 16 ist - ebenfalls bezogen auf die Arbeits-Drehrichtung 21 - voreilend von der hinteren Innenecke 19 zur hinteren Außenecke 20 hin ausgebildet. Ein von der Mittel-Achse 4 durch die vordere Außenecke 18 gerichteter erster Radialstrahl 22 und ein von der Mittel-Achse 4 durch die vordere Innenecke 17 gerichteter zweiter Radialstrahl 23 schließen einen Winkel α ein. Ein Winkel β ist zwischen dem zweiten Radialstrahl 23 und einem dritten Radialstrahl 24 eingeschlossen, wobei der dritte Radialstrahl 24 von der Mittel-Achse 4 durch die hintere Innenecke 19 gerichtet ist. Von der Mittel-Achse 4 geht ein vierter Radialstrahl 25 durch die hintere Außenecke 20 der Schleiflamelle 6. Der - bezogen auf die Drehrichtung 21 - nacheilende dritte Radialstrahl 24 schließt mit dem hiergegen voreilenden vierten Radialstrahl 25 einen Winkel γ ein.

[0011] Für die Winkel α, β und γ und die Krümmungsradien ri und ra gelten folgende Beziehungen:

[0012] Aus dem Vorstehenden ergibt sich, dass dann, wenn (gedanklich) eine Schleiflamelle 6 um den Winkel β um die Mittel-Achse 4 in Arbeits-Drehrichtung 21 verschwenkt wird, die Hinterkante 16 in die Lage kommt, in der sich zuvor die Vorderkante 15 befunden hat, wie in Figur 4 angedeutet ist.

[0013] Wie sich aus Figur 1 ergibt, werden die Schleiflamellen 6 in gleichen Winkelabständen über den Umfang des Randbereichs 5 zu einem Kreisring angeordnet, wobei benachbarte Schleiflamellen 6 einander derart überlappen, dass nur die Hinterkanten 16 und - bezogen auf die Drehrichtung 21 - die nicht durch die jeweils nächstvorderen Schleiflamellen 6 abgedeckten, der jeweiligen Hinterkante 16 benachbarten Bereiche zur Schleif-Einsatzfläche 11 hin offenliegen. Die Gesamtheit der Schleiflamellen 6 bildet den Schleiflamellen-Belag 10, der kreisringförmig ausgebildet ist.

[0014] Der Überdeckungsgrad der Schleiflamellen 6 ist grundsätzlich frei zu wählen; in Figur 1 ist lediglich zur Veranschaulichung schraffiert dargestellt, wie viele Schleiflamellen 6 einander überlappen können.

[0015] Der kreisförmige Außenrand 26 des Schleiflamellen-Belags 10 steht - wie Figur 2 entnehmbar ist - radial zur Mittel-Achse 4 in geringem Umfang über den Außenrand 27 des Tragtellers 1 vor. Der kreisförmige Innenrand 28 des Schleiflamellen-Belags 10 liegt radial geringfügig außerhalb des Kröpfungsbereichs 7.

[0016] Die Schleiflamellen 6 werden in der üblichen Weise aus sogenanntem Schleifband geschnitten, das aus einer Unterlage in Form von Papier, Gewebe, Vlies oder dergleichen gebildet ist und auf der Schleifkorn durch eine Kunstharzbindung einseitig aufgebracht ist. Die Befestigung der Schleiflamellen 6 auf der Ringfläche 9 erfolgt ebenfalls in der üblichen Weise mittels eines Klebstoffs, wobei aus den Figuren 3 und 4 auch die ringförmigen, auf die Ringfläche 9 aufgebrachten Klebstoff-Spuren 29 erkennbar sind.

[0017] Aus Figur 5 ist schließlich ersichtlich, wie bei Einsatz einer Schleifscheibe an einer stationären Schleifmaschine 30 ein Werkstück 31 in Richtung der Mittel-Achse 4 gegen die Schleif-Einsatzfläche 11 des Schleiflamellen-Belags 10 angelegt wird. Anders als bei handgeführten Schleifmaschinen wird die Schleifscheibe also nicht schräg gegen das Werkstück angesetzt, sondern das Werkstück 31 wird in Richtung der Mittel-Achse 4 gegen die senkrecht hierzu verlaufende Einsatzfläche 11 angesetzt. Der Verschleiß des Schleiflamellen-Belags 10 erfolgt also aufgrund seiner gleichbleibenden Höhe h in radialer Richtung völlig gleichmäßig in Richtung der Mittel-Achse 4. Der Schleiflamellen-Belag 10 kann also vollständig abgearbeitet werden.

Ansprüche

1. Fächer-Schleifscheibe für den Einsatz an stationären Schleifmaschinen, die in einer Arbeits-Drehrichtung (21) drehantreibbar ist,

- mit einem Tragteller (1), der

- - eine Mittel-Achse (4),

- - eine innere Nabe (2) und

- - einen ringförmigen Randbereich (5) mit einer in einer zur Mittel-Achse (4) senkrechten ersten Ebene (8) liegenden Ringfläche (9)

aufweist und

- mit Schleiflamellen (6), die

- - in der Grund-Form eines Kreisring-Abschnitts mit vier Kanten, nämlich

- - - einer kreisabschnittsförmigen Außenkante (14),

- - - einer kreisabschnittsförmigen Innenkante (13),

- - - einer - bezogen auf die Arbeits-Drehrichtung (21) - von der Innenkante (13) zur Außenkante (14) voreilenden Vorderkante (15) und

- - - einer - bezogen auf die Arbeits-Drehrichtung (21) - von der Innenkante (13) zur Außenkante (14) voreilenden Hinterkante (16)

ausgebildet, und

- - auf der Ringfläche (9) unter Bildung eines ringförmigen Schleiflamellen-Belags (10) in gleichen Winkelabständen derart angeordnet sind, dass

- - - die Außenkanten (14) jeweils einen Teil eines Außenrandes (26) des Schleiflamellen-Belags (10) begrenzen,

- - - die Innenkanten (13) jeweils einen Teil eines Innenrandes (28) des Schleiflamellen-Belags (10) begrenzen,

- - - die Vorderkanten (15) jeweils von der in Arbeits-Drehrichtung (21) nächstvorgeordneten Schleiflamelle (6) überdeckt werden und

- - - die Hinterkanten (16) offen liegen und eine Schleif-Einsatzfläche (11) begrenzen, die in einer zur Mittel-Achse (4) senkrechten und zur ersten Ebene (8) parallelen zweiten Ebene (12) angeordnet sind.

2. Fächer-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schleiflamellen-Belag (10) radial zur Mittel-Achse (4) eine gleichbleibende Höhe (h) in Richtung der Mittel-Achse (4) aufweist.

3. Fächer-Schleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorderkante (15) geradlinig ausgebildet ist.

4. Fächer-Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hinterkante (16) geradlinig ausgebildet ist.

5. Fächer-Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorderkante (15) die Außenkante (14) in einer vorderen Außenecke (18) und die Innenkante (13) in einer vorderen Innenecke (17) schneidet und
dass zwischen einem ersten Radialstrahl (22) von der Mittel-Achse (4) durch die vordere Außenecke (18) und einem zweiten Radialstrahl (23) von der Mittel-Achse (4) durch die vordere Innenecke (17) ein Winkel α eingeschlossen ist, für den gilt: 10° ≤ α ≤ 45°.

6. Fächer-Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hinterkante (16) die Außenkante (14) in einer hinteren Außenecke (20) und die Innenkante (13) in einer hinteren Innenecke (19) schneidet und
dass zwischen einem dritten Radialstrahl (24) von der Mittel-Achse (4) durch die hintere Innenecke (19) und einem vierten Radialstrahl (25) von der Mittel-Achse (4) durch die hintere Außenecke (20) ein Winkel γ eingeschlossen ist, für den gilt: 10° ≤ γ ≤ 45°.

7. Fächer-Schleifscheibe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
dass gilt: α = γ.

8. Fächer-Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorderkante (15) die Innenkante (13) in einer vorderen Innenecke (17) schneidet,
dass die Hinterkante (16) die Innenkante (13) in einer hinteren Innenecke (19) schneidet, und
dass zwischen einem zweiten Radialstrahl (23) von der Mittel-Achse (4) durch die vordere Innenecke (17) und einem dritten Radialstrahl (24) von der Mittel-Achse (4) durch die hintere Innenecke (19) ein Winkel β eingeschlossen ist, für den gilt: 20° ≤ β ≤ 90°.

9. Fächer-Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenkante (14) einen Außen-Krümmungsradius (ra) und die Innenkante (13) einen Innen-Krümmungsradius (ri) aufweisen, und
wobei gilt: 1,1 ≤ ra/ri ≤ 2,0.

Zeichnung