|
(11) | EP 1 611 998 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
|
|
| (54) |
Trenn-Schleifscheibe für stationären Einsatz Cut-off wheel for stationary application Roue de découpage pour application stationaire |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Trenn-Schleifscheibe für stationären Einsatz. Derartige Trenn-Schleifscheiben, z.B. bekannt aus der Druckschrift EP-A-1 332 834, werden an stationären Trenn-Schleifmaschinen eingesetzt und dienen zum Durchtrennen von Werkstücken, insbesondere aus Metall. Hierbei wird ein der Gesamtdicke der Trenn-Schleifscheibe entsprechender Schnittspalt in dem zu trennenden Werkstoff erzeugt. Der hierbei herausgeschnittene Werkstoff stellt einen Werkstoffverlust dar. Insbesondere auch wegen ihres großen Durchmessers müssen derartige Trenn-Schleifscheiben sehr steif gegen Seitenkräfte, die also parallel zur Mittel-Längs-Achse angreifen, ausgebildet sein. Hieraus ergibt sich bei bekannten Ausführungen solcher Trenn-Schleifscheiben eine verhältnismäßig große Gesamtdicke. Derartige Trenn-Schleifscheiben weisen mehrere Schleifkorn-Schichten auf, die aus Schleifkorn, Bindemittel und Füllstoff bestehen. Zwischen den einzelnen Schleifkorn-Schichten sind Armierungs-Lagen vorgesehen, die sich über den vollen Durchmesser erstrecken. Außen sind ebenfalls Armierungs-Lagen angeordnet, die sich nur über einen Teil-Durchmesser erstrecken. Die Gesamtdicke einer solchen Trenn-Schleifscheibe beträgt beispielsweise etwa 15 mm, bei einem Außen-Durchmesser von 1250 mm. Zum einen sind diese bekannten Trenn-Schleifscheiben aufgrund ihrer großen Dicke selber materialintensiv und damit kostenaufwändig, zum anderen verliert der Anwender in unerwünschter Weise verhältnismäßig viel Werkstoff im Schnittspalt beim Durchtrennen von Werkstücken.
[0002] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trenn-Schleifscheibe zu schaffen, die besonders steif gegen Seitenlast ist und damit mit geringerer Gesamtdicke ausgestaltet werden kann.
[0003] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Aufbau gibt der Trenn-Schleifscheibe eine außerordentlich hohe Steifigkeit gegen Seitenlast; sie kann daher mit sehr geringer Gesamtdicke bei sehr großem Durchmesser ausgebildet werden.
[0005] Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt
- Fig. 1
- eine Teil-Draufsicht auf eine Trenn-Schleifscheibe nach der Erfindung gemäß dem Sichtpfeil I in Fig.2,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Trenn-Schleifscheibe gemäß dem Sichtpfeil II in Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Teilquerschnitt durch die Trenn-Schleifscheibe entsprechend dem Teilausschnitt III in Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 und Fig. 2 stark vergrößerter Darstellung und
- Fig. 4
- einen Teilquerschnitt durch eine gegenüber der Trenn-Schleif scheibe nach Fig. 3 geringfügig abgewandelte Trenn-Schleifscheibe.
[0006] Bei der in der Zeichnung dargestellten Trenn-Schleifscheibe handelt es sich um eine Trenn-Schleifscheibe für den Einsatz auf stationären Trenn-Schleifmaschinen, also um eine Trennschleifscheibe, die nicht auf einer frei von Hand geführten Schleifmaschine eingesetzt wird. Sie weist einen Außen-Durchmesser A auf, für den gilt: 500 mm ≤A ≤1800 mm und bevorzugt 500 mm ≤A ≤1600 mm. Die Trenn-Schleifscheibe weist zwei innere gleich ausgebildete, ringzylindrische, steife, in der Regel aus Stahlblech bestehende Tragscheiben 1,1' auf, die einen Außen-Durchmesser B aufweisen. Sie sind untereinander identisch und weisen durchgehend gleiche Dicke a auf. In ihrer Mitte weisen sie eine Öffnung 2 mit einem Innen-Durchmesser C auf. Die Tragscheiben 1,1' weisen kreiszylindrische Umfangsflächen 3,3' auf, von denen sich nach außen jeweils eine ringzylindrische innere Schleifkorn-Schicht 4,4' erstreckt, die ebenfalls die Dicke a und einen Außen-Durchmesser A aufweisen. Sie bestehen üblicherweise aus Schleifkom 5, Bindemittel 6 und Füllstoff 7.
[0007] Die beiden Tragscheiben 1,1' und entsprechend die Schleifkorn-Schichten 4,4' liegen aneinander. Auf ihren Außenseiten ist jeweils eine Armierungs-Lage 8,8' angeordnet, die aus einem Gewebe, beispielsweise einem üblichen Phenolharz beschichteten Glasfasergewebe, besteht. Die jeweils als Ringscheibe ausgebildete Armierungs-Lage 8 bzw. 8' weist den Außen-Durchmesser A auf und eine innere Öffnung 2' mit einem Innen-Durchmesser D, der keinesfalls kleiner ist als der Innen-Durchmesser C der Öffnung 2, aber größer als dieser sein kann.
[0008] Ebenfalls konzentrisch zur gemeinsamen Mittel-Längs-Achse sind außen auf den Armierungs-Lagen 8,8' ringzylindrische, steife äußere Tragscheiben 11,11' aus Stahl angeordnet, die ebenfalls eine Öffnung 2 mit einem Innendurchmesser C aufweisen. Ihr Außen-Durchmesser E ist auf jeden Fall kleiner als der Außen-Durchmesser B der inneren Tragscheiben 1,1', auf jeden Fall aber auch größer als der Innen-Durchmesser D der Öffnung 2' der Armierungs-Lagen 8,8'. Dadurch wird eine ausreichende Überdeckung der Armierungs-Lagen 8,8' mit den inneren Tragscheiben 1,1' und den äußeren Tragscheiben 11,11' gewährleistet.
[0009] Für das Verhältnis von Außen -Durchmesser A der Trenn-Schleifscheibe zu Außen-Durchmesser E der Tragscheiben 11,11' gilt: 0,25 A ≤E ≤0,8 A und bevorzugt 0,25 A ≤E ≤0,67 A. Für die Überlappung zwischen den inneren Tragscheiben 1,1' und den äußeren Tragscheiben 11,11' gilt: 0,005 A ≤(B-E) ≤0,05 A. Auf jeden Fall ist aber D kleiner als E, so dass eine ausreichende Überdeckung der Armierungs-Lagen 8,8' mit der jeweiligen Tragscheibe 1,1' und 11,11' sichergestellt ist. Die Armierungs-Lagen 8,8' sind mit der jeweiligen inneren Tragscheibe 1,1' mittels einer Klebstoff-Schicht 9,9' und mit der jeweiligen äußeren Tragscheibe 11,11' mittels einer Klebstoffschicht 14,14' fest verbunden.
[0010] An die ebenfalls kreiszylindrischen Umfangsflächen 12,12' der äußeren Tragscheiben 11,11' schließt sich jeweils eine ringzylindrische äußere Schleifkorn-Schicht 13,13' an, deren Dicke b in Richtung der Achse 10 größer ist als die Dicke c der äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11'. Die Schleifkorn-Schichten 13,13' stehen also axial über die äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11' vor. Die Zusammensetzung der äußeren Schleifkom-Schicht 13,13' kann jeweils im Grundsatz gleichartig wie die der inneren Schleifkom-Schicht 4,4' sein.
[0011] Wie sich aus der Darstellung der Figuren 1 und 2 ergibt, ist die Gesamtdicke d der Trenn-Schleifscheibe im Vergleich zu ihrem Außen-Durchmesser A sehr klein. Es gilt als oberer Grenzbereich 0,01 ≤d/A ≤0,011 und als unterer Grenzbereich 0,006 ≤d/A ≤0,008.
[0012] Die Trenn-Schleifscheibe wird in der Weise hergestellt, dass zuerst zwei identische Teil-Schleifscheiben 15,15' hergestellt werden. Dies geschieht in der Weise, dass jeweils die inneren Tragscheiben 1 bzw. 1', jeweils für sich, auf eine ebene Unterlage aufgelegt werden und das Gemisch aus Schleifkom 5, Bindemittel 6 und Füllstoff 7 zur Formung der inneren Schleifkorn-Schicht 4 bzw. 4' derart eingebracht wird, dass sie dicht an die Umfangsfläche 3 bzw. 3' anschließt.
[0013] Die jeweilige Klebstoff-Schicht 9 bzw. 9' ist zuvor auf den Tragscheiben 1,1' angebracht worden. Anschließend werden die Armierungs-Lagen 8 bzw. 8' aufgelegt. Danach werden die mit der Klebstoff-Schicht 14 bzw. 14' versehenen äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11' auf die Armierungs-Lagen 8 bzw. 8' aufgelegt, und danach die äußere Schleifkom-Schicht 13 bzw. 13' aufgebracht, und zwar in der Weise, dass sie dicht an die jeweilige Umfangsfläche 12 bzw. 12' anschließt. Die jeweiligen Teil-Scheiben 15 bzw. 15' werden anschließend soweit verdichtet bzw. gepresst, in geeigneter Weise soweit verfestigt, dass sie über eine ausreichende Eigenstabilität verfügen. Sie werden dann mit den beiden freien Seiten der inneren Tragscheiben 1 bzw. 1' und den entsprechenden freien inneren Seiten der inneren Schleifkorn-Schicht 4 bzw. 4' aneinander gelegt, nachdem zuvor auf beide Tragscheiben 1 und 1'je eine Klebstoff-Schicht 16,16' aufgebracht worden ist. Die beiden Teil-Schleifscheiben 15 bzw. 15' werden danach miteinander verpresst und im Ofen zu einer Trenn-Schleifscheibe ausgehärtet.
[0014] Die Ausführung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 dadurch, dass zwischen den Teil-Schleifscheiben 15,15' noch eine weitere Armierungs-Lage 17 vorgesehen ist, die in gleicher Weise ausgestaltet sein kann wie die Armierungs-Lagen 8,8'. Beide Tragscheiben 1,1' sind mit dieser inneren Armierungs-Lage 17 mittels der jeweiligen Klebstoff-Schicht 16 bzw. 16' verbunden. Das Einlegen dieser inneren zusätzlichen Armierungs-Lage 17 erfolgt vor dem Zusammenlegen der beiden Teil-Schleifscheiben 15,15' und deren anschließendem Verpressen und Aushärten im Ofen. Die Gesamtdicke d' dieser Trenn-Schleifscheibe ist um die Dicke der Armierungs-Lage 17 größer als die Gesamtdicke d der Trenn-Schleifscheibe nach Fig. 3.
- mit einem Außen-Durchmesser (A),
- mit einer Gesamtdicke (d)
- mit zwei inneren Tragscheiben (1,1'), die
-- konzentrisch zu einer gemeinsamen Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,
-- jeweils eine Umfangsfläche (3,3') mit einem Außen-Durchmesser (B) aufweisen,
-- jeweils eine Dicke (a) aufweisen und
-- miteinander verbunden sind,
gekennzeichnet durch- zwei innere Schleifkom-Schichten (4,4'), die
-- konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,
-- eine der Dicke (a) der inneren Tragscheiben (1,1') entsprechende Dicke (a) aufweisen,
-- an die Umfangsfläche (3,3') der inneren Tragscheiben (1,1') anschließen und
-- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen,
- zwei Armierungs-Lagen (8,8'), die
-- konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,
-- jeweils auf der inneren Tragscheibe (1,1') und der inneren Schleifkorn-Schicht (4,4') aufliegen,
-- mit der inneren Tragscheibe (1,1') verbunden sind und
-- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen,
- zwei äußere Tragscheiben (11,11'),
-- die konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,
-- die jeweils eine Umfangsfläche (12,12') mit einem Außen-Durchmesser (E) aufweisen,
-- die mit der jeweiligen Armierungs-Lage (8,8') verbunden sind,
-- die eine Dicke (c) aufweisen und
-- deren Außen-Durchmesser (E) kleiner ist als der Außen-Durchmesser (B) der inneren Tragscheiben (1,1')
und- zwei äußere Schleifkom-Schichten (13,13'),
-- die konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,
-- eine Dicke (b) aufweisen
-- an die Umfangsfläche (12,12') der äußeren Tragscheiben (11,11') anschließen und
-- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen.
dass für das Verhältnis des Außen-Durchmessers (A) der Trenn-Schleifscheibe zum Außen-Durchmesser (E) der äußeren Tragscheiben (11,11') gilt: 0,25 A ≤E ≤0,8 A und bevorzugt 0,25 A ≤E ≤0,67 A.
dass für das Verhältnis der Gesamtdicke (d) der Trenn-Schleifscheibe zu ihrem Außen-Durchmesser (A) ein oberer Bereich von 0,01 ≤d/A ≤0,011 und ein unterer Bereich von 0,006 ≤d/A ≤0,008 gilt.
- an outside diameter (A);
- a total thickness (d);
- two interior supporting disks (1, 1'),
-- which are concentric of a joint central longitudinal axis (10),
-- each of which have a periphery (3, 3') of an outside diameter (B);
-- each of which have a thickness (a), and
-- which are connected to each other;
characterized by- two interior layers of abrasive grain (4, 4'),
-- which are concentric of the central longitudinal axis (10),
-- which have a thickness (a) that corresponds to the thickness (a) of the interior supporting disks (1, 1'),
-- which adjoin the periphery (3, 3') of the interior supporting disks (1, 1'), and
-- which have an outside diameter (A);
- two reinforcement layers (8, 8'),
-- which are concentric of the central longitudinal axis (10),
-- each of which rests on the interior supporting disk (1, 1') and on the layer of abrasive grain (4, 4'),
-- which are united with the interior supporting disk (1, 1'), and
-- which have an outside diameter (A);
- two exterior supporting disks (11, 11'),
-- which are concentric of the central longitudinal axis (10),
-- each of which have a periphery (12, 12') of an outside diameter (E),
-- which are united with the respective reinforcement layer (8, 8'),
-- which have a thickness (c), and
-- the outside diameter (E) of which is less than the outside diameter (B) of the interior supporting disks (1, 1');
and- two exterior layers of abrasive grain (13, 13'),
-- which are concentric of the central longitudinal axis (10),
-- which have a thickness (b),
-- which adjoin the periphery (12, 12') of the exterior supporting disks (11, 11'), and
-- which have an outside diameter (A).
- un diamètre externe (A),
- une épaisseur totale (d)
- deux disques de support internes (1, 1')
• disposés concentriquement par rapport à un axe longitudinal central commun (10),
• présentant chacun une surface périphérique (3, 3') ayant un diamètre externe (B),
• présentant chacun une épaisseur (a) et
• joints entre eux,
caractérisé par- deux couches internes de grains abrasifs (4, 4')
• disposées concentriquement par rapport à l'axe longitudinal central (10),
• présentant une épaisseur (a) correspondant à l'épaisseur (a) des disques de support internes (1, 1'),
• auxquelles se joignent les surfaces périphériques (3, 3') des disques de support internes (1, 1') et
• présentant un diamètre externe (A),
- deux couches de renforcement (8, 8')
• disposées concentriquement par rapport à l'axe longitudinal central (10),
• placées chacune sur le disque de support interne (1, 1') et la couche interne de grains abrasifs (4, 4'),
• jointes aux disques de support internes (1,1') et
• présentant un diamètre externe (A),
- deux disques de support externes (11, 11')
• disposés concentriquement par rapport à l'axe longitudinal central (10),
• présentant chacun une surface périphérique (12, 12') ayant un diamètre externe (E),
• joints aux couches de renforcement (8, 8') respectives,
• présentant une épaisseur (c) et
• dont le diamètre externe (E) est inférieur au diamètre externe (B) des disques de support internes (1, 1')
et- deux couches externes de grains abrasifs (13, 13')
• disposées concentriquement par rapport à l'axe longitudinal central (10),
• présentant une épaisseur (b),
• auxquelles se joignent les surfaces périphériques (12, 12') des disques de support externes (11, 11') et
• ayant un diamètre externe (A).
une ouverture interne (2) est disposée concentriquement par rapport à l'axe longitudinal central (10).
l'épaisseur (b) de la couche externe respective de grains abrasifs (13, 13') est supérieure à l'épaisseur (c) du disque de support externe adjacent (11, 11').
les diamètres externes (A) des couches internes de grains abrasifs (4, 4'), des couches de renforcement (8, 8') et des couches externes de grains abrasifs (13, 13') sont identiques.
les disques de support internes (1, 1') sont joints entre-eux au moyen d'une couche d'adhésif (16).
les couches de renforcement (8, 8') sont jointes aux disques de support internes (1, 1') adjacents respectifs au moyen d'une couche d'adhésif (9, 9').
les disques de support externes (11, 11') sont joints aux couches de renforcement (8, 8') adjacentes respectives au moyen d'une couche d'adhésif (14, 14').
les disques de support internes (1, 1') et externes (11, 11') sont rigides et préférablement constitués de tôle d'acier.
le diamètre externe (A) du disque à tronçonner correspond aux valeurs 500 mm ≤ A ≤ 1800 mm et de préférence aux valeurs 500 mm ≤ A ≤ 1600 mm.
le rapport du diamètre externe (A) du disque à tronçonner par le diamètre externe (E) des disques de support externes (11,11') correspond aux valeurs 0,25 A ≤ E ≤ 0,8 A et de préférence aux valeurs 0,25 A ≤ E ≤ 0,67 A.
le rapport de l'épaisseur totale (d) du disque à tronçonner par son diamètre externe (A) correspond à une plage de valeurs supérieures 0,01 ≤ d/A ≤ 0,011 et à une plage de valeurs inférieures 0,006 ≤ d/A ≤ 0,008.
la relation entre le diamètre externe (B) des disques de support internes (1,1'), le diamètre externe (A) du disque à tronçonner et le diamètre externe (E) des disques de support externes (11, 11') est : 0,005 A ≤ (B - E) ≤ 0,05 A.
une couche de renforcement (17) est pourvue entre les disques de support internes (1, 1') et les couches de grains abrasifs internes (4, 4') et liée à ceux-ci.