Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien

Beschreibung

[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.

[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 Schleifbelag versehen ist. Der Trägerkörper weist zudem Durchführungen zur Erzielung eines im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Trägerkörpers verlaufenden Luftstroms auf.

[0003] Darüber offenbart die EP 2 641696 ein Werkzeug zum Bearbeiten von Oberflächen offenbart, welches aufgrund der konkreten Ausgestaltung des Trägerkörpers, und insbesondere der hierin angeordneten Durch-führungen, 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 Materialicn 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] Erfindungsgemäß 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 Innen bereich des Trägerkörpers mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden und konzentrisch so auf der Zylinder-deckfläche 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] Durch den Verschluss der Durchführungen der erfindungsgemäßen Werkzeuge kann 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] In Fällen, in denen das Abdeckelement aus einem harten, sclbstragenden 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 von Vorteil sein kann.

[0014] 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.

[0015] Bevorzugt kommt bei der stoffschlüssigen Verbindung des Abdeckelements mit dem Trägerkörper ein dauerelastisches Verbindungsmaterial mit einem verhältnismäßig hohen Elastizitätsmodul zum Einsatz, wie beispielsweise Klebstoffe auf Harz-, Kunststoff- oder Silikonbasis.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] Zur weiteren Verbesserung der Schwingungsdämpfungseigenschaften des Werkzeugs sind bei einer bevorzugten Ausführungsform des Trägerkörpers 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] 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.

[0027] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest einige der Durchführungen mit: einem geschäumten Füllmaterial ausgefüllt. 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.

[0028] 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 Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs, welches nicht Bestandfeil der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 5

in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] 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.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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 anwendungsspezirisch gegebenenfalls gewünscht.

[0038] Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, 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.

[0039] Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt. 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.

[0040] 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 darauf hingewiesen, dass die in den voran stehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung und in der allgemeinen Beschreibung beschriebenen Merkmale in 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.

Ansprüche

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.

2. Werkzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) aus einem Material gefertigt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kunststoffe, Leichtmetalle, Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien, Gewebe und beschichtete Gewebe, Folien, gewebearmierte Verbundwerkstoffe, Kombinationen der vorstehenden Werkstoffe und dergleichen ähnliche Werkstoffe enthält.

3. 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.

4. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis A_D/A_T aus der die Durchführungen (2) bildenden Fläche A_D und der das Trägerkörpermaterial bildenden Fläche A_T ≥ 1 ist, bevorzugt ≥ 2, bevorzugt ≥ 3 und bevorzugt ≥ 4 ist.

5. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Durchführungen (2) des Trägerkörpers vollständig durch das Abdeckelement (10) überdeckt sind.

6. 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 desAbdeckelements (10) gegen den Trägerkörper (1) und/oder die Nabe (5) erfolgt und/oder durch Befestigungselemente.

7. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (10) im Wesentlichen vollflächig mit dem Trägerkörper (1) verbunden ist.

8. 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.

9. Werkzeug gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Durchführungen (2) mit einem Füllmaterial (20) ausgefüllt sind.

10. Werkzeug gemäß Anspruch 9, wobei das Füllmaterial (20) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die geschäumte Kunststoffe und Metalle enthält, insbesondere Polyurethanschäume, PVC-Schäume oder Polystyrolschäume, geschäumtes Aluminium und dergleichen ähnliche Werkstoffe.

Claims

1. A tool for processing materials, in particular an abrasive wheel, having an outer geometry which is substantially cylindrically symmetrical relative to a rotational axis, an internal hub (5) through the center of which the rotational axis extends centrically, an external shell body (4) concentric therewith, and at least one carrier body (1) arranged between the hub and the shell body, which carrier body preferably is integral with the hub (A) and/or the shell body, the carrier body (1) being configured with at least two apertures (2) which extend from the inner portion of the carrier body towards the shell body (4),
characterized in that
at least some of the apertures (2) are covered substantially completely, at least at one of the two cylinder cover surfaces of the carrier body (1), by at least one covering element (10), the covering element (10) being, at least in the inner region of the carrier body and/or in the region of the hub, connected thereto by positive engagement, frictional engagement and/or adhesive force.

2. The tool of claim 1, characterized in that the covering element (10) is made of a material selected from a group comprising plastics, light metals, glass-fiber composite materials or carbon-fiber composite materials, fabrics and coated fabrics, films, fabric-reinforced composite materials, combinations of the aforementioned materials, and similar such materials.

3. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is arranged concentrically on the cylinder cover surface of the tool and the outer radius of the covering element (10) is smaller than the radius of the shell body (4), so that a gap (12) extending in a radial direction is defined between the covering element (10) and the shell body (4).

4. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the ratio A_D/A_γ of the surface A_D forming the apertures (2) and the surface A_γ forming the material of the carrier body is ≥ 1, preferably ≥ 2, preferably ≥ 3, and preferably ≥ 4.

5. The tool of any of the preceding claims, characterized in that all of the apertures (2) of the carrier body are covered completely by the covering element (10).

6. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is connected to the carrier body (1) and/or the hub (5) by tensioning the covering element (10) against the carrier body (1) and/or the hub (5) and/or by fasteners.

7. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is connected to the carrier body (1) in a substantially full-surface manner.

8. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the material for providing the connection by adhesive force is an adhesive, preferably a permanently elastic adhesive, and in particular a resin-based, plastic-based or silicone-based adhesive.

9. The tool of any of the preceding claims, characterized in that at least some of the apertures (2) are filled with a filler material (20).

10. The tool of claim 9, wherein the filler material (20) is selected from a group comprising foamed plastics and metals, particularly polyurethane foams, PVC foams or polystyrene foams, foamed aluminum, and similar such materials.

Revendications

1. Outil en vue de l'usinage de matériaux, notamment une meule avec une géométrie extérieure cylindrosymétrique pour l'essentiel par rapport à rapport à un axe de rotation, un moyeu situé à l'intérieur (5), à travers le centre duquel l'axe de rotation s'étend centriquement, un corps de chemise situé à l'extérieur, concentriquement à celui-ci (4), et au moins un corps de support (1) disposé entre le moyeu et le corps de chemise, qui est de préférence en une pièce avec le moyeu (A) et/ou le corps de chemise, le corps de support (1) étant aménagé avec au moins deux passages (2), qui s'étendent de la zone intérieure du corps de support vers le corps de chemise (4),
caractérisé en ce
qu'au moins quelques-uns des passages (2) sont recouverts complètement pour l'essentiel sur au moins une des deux surfaces de recouvrement cylindrique du corps de support (1) par au moins un élément de recouvrement (10), l'élément de recouvrement (10) étant relié à ceux-ci au moins dans la zone intérieure du corps de support et/ou dans la zone du moyeu mécaniquement, par adhérence et/ou par adhésion par matière.

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de recouvrement (10) est fabriqué en un matériau, qui est sélectionné à partir d'un groupe, qui contient des plastiques, des métaux légers, des matériaux composites en fibre de verre ou en fibre de carbone, du tissu et du tissu enduit, des films, des matériaux composites armés de tissu, des combinaisons des matériaux précédents et d'autres matériaux similaires.

3. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de recouvrement (10) est disposé de manière concentrique sur la surface de recouvrement cylindrique de l'outil et en ce que le rayon extérieur de l'élément de recouvrement (10) est inférieur au rayon du corps de chemise (4), de sorte qu'entre l'élément de recouvrement (10) et le corps de chemise (4), est défini un espace libre (12) s'étendant dans une direction radiale.

4. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport A_D/A_T de la surface A_D constituant les passages (2) et de la surface A_T constituant le matériau du corps de support est ≥ 1, de préférence ≥ 2, de préférence ≥ 3 et de préférence ≥ 4.

5. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la totalité des passages (2) du corps de support est recouverte entièrement par l'élément de recouvrement (10).

6. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison de l'élément de recouvrement (10) avec le corps de support (1) et/ou le moyeu (5) est réalisée par un serrage de l'élément de recouvrement (10) contre le corps de support (1) et/ou le moyeu (5) et/ou par des éléments de fixation.

7. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de recouvrement (10) est relié pour l'essentiel sur la surface complète avec le corps de support (1).

8. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau en vue de l'établissement d'une liaison par combinaison de matière est une colle, de préférence une colle à élasticité permanente et notamment une colle à base de résine, de plastique ou de silicone.

9. Outil selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins quelques-uns des passages (2) sont remplis de matière de charge (20).

10. Outil selon la revendication 9, la matière de charge (20) étant sélectionnée à partir d'un groupe, qui contient des plastiques et des métaux expansés, notamment des mousses de polyuréthane, des mousses de PVC ou des mousses de polystyrène, de l'aluminium expansé et d'autres matériaux similaires.

Zeichnung