DE20006127U1

DE20006127U1 - Schleiflamelle und Schleifteller mit einer Mehrzahl von solchen

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Publication number: DE20006127U1
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Authority: DE
Original assignee: LUKAS ERZETT SCHLEIF FRAES
Current assignee: LUKAS ERZETT SCHLEIF FRAES
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2010-04-04
Also published as: EP1142673B1; PT1142673E; EP1142673A2; DK1142673T3; SI1142673T1; ATE299781T1; EP1142673A3; DE50106751D1; ES2242669T3

Description

Lukas-Erzett Vereinigte Schleif- und 29. März 2000

Fräswerkzeugfabriken GmbH & Co. KG Oy/kau (01753)

OhI 1-3 Q00519DE00 517 66 Engelskirchen

Schleiflamelle und Schleifteller
mit einer Mehrzahl von solchen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schleiflamelle und einen Schleifteller mit einer Mehrzahl von solchen auf einem tellerförmigen Träger, insbesondere für rotierend antreibbare Schleifwerkzeuge.

In der DE 295 10 727 Ul wird ein solcher Schleifteller beschrieben, der einen auf einer Achse zentriert und um diese drehbaren tellerförmigen Träger mit einem um die Achse angeordneten Nabenabschnitt und mit einem um diesen angeordneten ringförmigen Trägerabschnitt umfaßt. Dabei weist der Nabenabschnitt eine Bohrung für den Durchtritt eines Befestigungselementes zur Befestigung an einer Arbeitsspindel einer Arbeitsmaschine auf. Auf dem Trägerabschnitt ist ein ringförmiger Belag, der aus einzelnen Schleiflamellen gebildet ist, mittels eines Klebers befestigt. Dabei sind die Schleiflamellen trapezförmig ausgebildet und einander dachziegelartig überlappend auf dem ringförmigen Trägerabschnitt angeordnet. Durch die trapezförmige Gestalt der Schleiflamellen können diese nicht im Folgeschnitt von einem fortlaufenden Band abgeschnitten werden. Ferner ist eine große Anzahl von derartigen Schleiflamellen erforderlich, um den ringförmigen Trägerabschnitt zu belegen, was einen relativ großen Anstellwinkel jeder einzelnen Schleiflamelle zur Folge hat und somit der Schleifteller über den gesamten Querschnitt relativ dick ist.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einerseits eine Schleiflamelle vorzuschlagen, bei deren Herstellung minimaler Verschnitt anfällt, und andererseits einen Schleifteller zu schaffen, der eine geringe Anzahl von Schleiflamellen erfordert und der im Randbereich einen hohen Überdeckungsgrad von Schleiflamellen besitzt.

Diese Aufgabe wird zum einen dadurch gelöst, daß die erfindungsgemäße Schleiflamelle von einer geraden ersten Kante, einer der ersten Kante gegenüberliegenden und zu dieser parallel verlaufenden zweiten Kante, einer konvexen und um einen ersten Mittelpunkt kreisbogenförmig verlaufenden dritten Kante sowie einer der dritten Kante gegenüberliegenden, zu dieser parallel und um einen zweiten Mittelpunkt kreisbogenförmig verlaufenden, konkaven vierten Kante begrenzt ist, wobei eine den ersten und den zweiten Mittelpunkt verbindende Gerade parallel zu der ersten und der zweiten Kante verläuft.

Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Schleifteller mit einem tellerförmigen Träger, der rotierend um eine Achse antreibbar ist, und mit einer Mehrzahl von solchen erfindungsgemäßen Schleiflamellen, die auf einem ringförmigen, auf der Achse zentriert angeordneten Trägerabschnitt des Trägers einander überlappend befestigt sind, wobei die konvexen dritten Kanten der Schleiflamellen die Außenkontur des Schleifwerkzeuges bilden, vorgeschlagen. Dabei definiert die Außenkontur den Nenn-Außenradius des Schleifwerkzeuges·

Der Vorteil dieser Form von Schleiflamellen liegt darin begründet, daß sie zu ihrer Herstellung von einem fortlaufenden Band im Folgeschnitt abtrennbar sind, da die jeweils eine Schneidlamelle begrenzenden und einander gegenüberliegenden Kanten jeweils paarweise parallel zueinander verlaufen. Weiterhin vorteilhaft ist, daß - aufgrund der kreisbogenförmigen Kanten - nur eine geringe Anzahl von Schleiflamellen nötig ist, um den ringförmigen Trägerabschnitt des Trägers mit diesen dachziegelartig überlappend zu belegen. Dadurch wird die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleiftellers einfacher und somit kostengün-

stiger. Ferner ergibt sich durch die geringe Anzahl von Schleiflamellen pro Schleifteller ein kleiner Anstellwinkel der Schleiflamellen relativ zu einer zu der Achse senkrecht verlaufenden Ebene, was wiederum ein besseres Schleifverhalten bewirkt und eine flache Bauweise des Schleiftellers ermöglicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Überdeckungsgrad eines derartige Schleiflamellen umfassenden Schleiftellers im Randbereich, d.h. dort, wo bei Betrieb des Werkzeuges die höchsten Geschwindigkeiten auftreten und ferner die hauptsächliche Arbeitszone liegt, maximal ist. Das bedeutet, daß dort, wo die Hauptbeanspruchung liegt (am großen Durchmesser), steht das meiste Material zur Verfügung, während dort, wo nur ein geringer Beitrag zur Schleifabtragung geleistet wird (am kleinen Durchmesser), auch weniger Schleifmaterial vorhanden ist. Hierdurch wird eine hohe Standzeit des Schleiftellers erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Schleiflamellen dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der die dritten Kanten und die vierten Kanten beschreibenden Kreisbögen in etwa dem Nenn-Außenradius des Schleiftellers entsprechen. Insbesondere ist vorgesehen, daß eine an die dritte Kante angelegte Tangente im Übergangspunkt zu der zweiten Kante dieser angenähert ist. Ferner ist vorgesehen, daß diese zweiten Kanten je einer Schleiflamelle benachbart zur und innerhalb der Außenkontur des Schleiftellers angeordnet sind. Durch die genannten Merkmale wird erreicht, daß der Überdeckungsgrad, der sich gegenseitig überlappenden Schleiflamellen nahe der Außenkontur des Schleiftellers maximal ist. Insbesondere liegen durch die gewählte Ausführungsform auch die geraden zweiten Kanten nahe der Außenkontur des Schleiftellers und tragen mit zum Schleifprozess bei. Dies ist besonders vorteilhaft, da beim Schleifprozeß gerade in diesem Bereich nahe der Außenkontur des Schleiftellers die Bearbeitungszone mit den höchsten Relativgeschwindigkeiten und der höchsten Abtragsrate liegt. Demzufolge sind hohe Standzeiten bei gleichzeitig hohen Abtragungsraten möglich. Denkbar ist auch eine Anordnung der Schleiflamellen derart, daß die dritten Kanten den Außenradius des tellerförmigen Trägers geringfügig überragen, damit bei Einsatz des Schleifwerkzeuges unter Verwendung

eines großen Anstellwinkels das Werkstück durch die Kante des tellerförmigen Trägers nicht beschädigt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abstände zwischen der ersten Kante und der Geraden, welche durch die Mittelpunkte, der die dritte und die vierte Kante beschreibenden Kreisbögen definiert ist, sowie zwischen dieser und der zweiten Kante unterschiedlich groß sind. Von Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist, daß die Schleiflamellen eine Sichelform erhalten, deren zugespitzten, zwischen den zweiten und den vierten Kanten gebildeten Enden, im Gegensatz zu den stumpfen von der ersten Kante festgelegten Enden, weiter von der Achse des Schleiftellers entfernt sind. In bevorzugter Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante gleich groß oder größer als der Radius der die dritte Kante und die vierte Kante beschreibenden Kreisbögen ist. Der Vorteil breiter Schleiflamellen mit großem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kante liegt darin begründet, daß nur eine geringe Anzahl von diesen erforderlich ist, um einen bestimmten Überdeckungsgrad und eine bestimmte Dicke des aus den Schleiflamellen gebildeten Belages für Schleifteller zu erreichen. Denkbar ist aber durchaus auch die Verwendung von Schleiflamellen, bei denen der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kante kleiner ist als der Radius der die dritte und die vierte Kante beschreibenden Kreisbögen. Um Schwingungen bzw. Rattern des Schleiftellers bei Betrieb zu vermeiden, ist vorgesehen, daß die erste Kante nicht in der durch die Mittelpunkte definierten Geraden enthalten ist, sondern einen Abstand zu dieser aufweist.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten bzw. zweiten Kanten in etwa der Breite des ringförmigen Trägerabschnittes entspricht. Dadurch wird sichergestellt, daß beim Schleifprozeß die gesamte Breite des tellerförmigen Trägers ausgenutzt werden kann.

In Konkretisierung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anzahl der mit dem tellerförmigen Träger verbundenen Schleiflamellen

zwischen 10 und 40 liegt. Durch die Anzahl der verwendeten Schleiflamellen wird, je nach Anwendungsfall, die Dicke des Schleiftellers und der Anstellwinkel der einzelnen Schleiflamellen beeinflußt. Je mehr Schleiflamellen auf einem Träger angeordnet sind, desto dicker ist der Schleifteller, desto größer ist der Anstellwinkel jeder einzelnen Schleiflamelle und desto größer ist die Standzeit des Werkzeuges.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiflamellen mittels einer Verklebung oder eines Gießharzes mit dem Trägerabschnitt des Trägers verbunden sind. Dabei bietet die Sichelform der Schleiflamellen den besonderen Vorteil, daß die Schleiflamellen nahezu über die gesamte Länge der konkaven vierten Kanten mit dem Trägerabschnitt fest verklebt werden können.

Eine einfache und kostengünstige Herstellung der einzelnen Schleiflamellen ergibt sich dadurch, daß diese von einem fortlaufenden Band mit einer definierten Breite mittels eines Schneidwerkzeuges abgeschnitten werden. Dabei entspricht die Breite des Bandes dem zwischen der ersten und der zweiten Kante der Schleiflamelle gebildeten Abstand.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Es zeigt

Figur 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Schleiflamelle,

Figur 2 eine Draufsicht auf ein Band als Ausgangsprodukt

für erfindungsgemäße Schleiflamellen,

Figur 3 eine Anordnung von vier Schleif lamellen auf einem

Kreisring und

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsge-

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mäßen Schleiftellers mit Schleiflamellen, teilweise geschnitten.

Aus Figur 1 ist die Schleiflamelle 1 ersichtlich. Diese besitzt eine gerade erste Kante 2, eine dieser gegenüberliegende und parallel verlaufende gerade zweite Kante 3, eine konvexe und um einen ersten Mittelpunkt M₁ kreisbogenförmig verlaufende dritte Kante 4 sowie eine dieser parallel gegenüberliegende und um einen zweiten Mittelpunkt M₂ kreisbogenförmig verlaufende, konkave vierte Kante 5. Dabei besitzen die Kreisbögen der dritten Kante 4 und der vierten Kante 5 den gleichen Radius R. Die durch die Mittelpunkte M₁, M₂ gebildete Gerade g verläuft parallel zu der ersten Kante 2 bzw. zu der zweiten Kante 3, so daß die Länge dieser Kanten 2, 3 dem Abstand der Mittelpunkte M₁, M₂ zueinander entspricht.

Die Schleiflamelle 1 ist derart gestaltet, daß die konvexe dritte Kante 4 in die gerade zweite Kante 3 übergeht. Dabei ist die zweite Kante 3 innerhalb des Kreises, der durch einen Bogen mit Radius R um den Mittelpunkt M₁ beschrieben wird, jedoch unmittelbar zu diesem benachbart, angeordnet. Der Abstand A der ersten Kante 2 zur zweiten Kante 3 ist größer als der Radius R des Kreises, so daß zwischen der ersten Kante 2 und der Geraden g ein Versatz B ausgebildet ist.

Figur 2 zeigt ein Band 6 mit zwei begrenzenden, parallel zueinander angeordneten Kanten 7, 8, welche die Breite A des Bandes definieren. Zur Herstellung der Schleiflamellen 1, I'', I''' wird das Band 6, bei konstantem Vorschub, intermittierend mittels eines Schneidwerkzeuges abgetrennt. Dabei stellt die dritte Kante 4, der zuerst abgeschnittenen Schleiflamelle 1 gleichzeitig die vierte Kante 5' der folgenden abzutrennenden Schleiflamelle 1' dar. Ferner entspricht die Länge der ersten Kante 2 beziehungsweise der zweiten Kante 3 der Länge des Vorschubes zwischen zwei Schnitten. Das Schneidwerkzeug ist kreisbogenförmig mit Radius R um den Mittelpunkt M₁ (= M₂) gestaltet. Der Mittelpunkt M₁ des durch den Kreisbogen beschriebenen Kreises mit Radius R liegt innerhalb der Breite A des Bandes 6, benachbart zu

der zweiten Kante 8.

Aus Figur 3 geht die Anordnung von vier Schleiflamellen 1, 1', 1'', I''' zu einem Ring 9 hervor. Dabei sind die Schleiflamellen 1, 1', 1'', I''' derart einander überlappend angeordnet, daß die kreisbogenförmigen dritten Kanten 4 die Außenkontur des Ringes 9 bilden. Der Innenradius des Ringes 9 wird durch den kürzesten Abstand der konkaven vierten Kanten 5 zum Mittelpunkt M₁ definiert. Es ist ersichtlich, daß die vierten Kanten 5 ausgehend vom Berührpunkt mit dem inneren Radius hin zur zweiten Kante 3 sich vom Mittelpunkt M₁ entfernen. Daraus folgt, daß der Überdekkungsbereich 10 zweier sich dachziegelartig überlappender Schleiflamellen 1, I''' im Außenbereich des Ringes 9 liegt. Folglich nimmt - bei einer großen Anzahl von Schleiflamellen der Überdeckungsgrad, d. h. die Anzahl der einander überlappenden Schleiflamellen 1, ausgehend vom Innenradius hin zum Außenradius des Ringes 9, zu.

Aus Figur 4 geht ein erfindungsgemäßer Schleifteller 11 mit Schleiflamellen 1 in perspektivischer Ansicht und teilweise geschnitten hervor. Dieser umfaßt einen tellerförmigen Träger 12, der auf einer Achse &khgr; zentriert angeordnet ist und der einen Nabenabschnitt 13 mit einer auf der Achse &khgr; zentriert angeordneten Bohrung 14 sowie einen sich an diesen anschließenden ringförmigen Trägerabschnitt 15 aufweist, ferner ein ringförmiges Schutzelement 16 sowie Schleiflamellen 1. Der tellerförmige Träger 12 kann aus Metall, aus harzgebundenen Schleiffasergewebelagen oder aus einem Vulkanfiber bestehen. Er ist um die Achse &khgr; von einer Arbeitsmaschine drehend antreibbar. Die Bohrung 14 des Nabenabschnittes 13 ist für den Durchtritt eines nicht dargestellten Befestigungselementes zur Befestigung des Schleiftellers 11 an einer Arbeitsspindel der Arbeitsmaschine vorgesehen. Das ringförmige Schutzelement 16 ist um den Außenumfang des tellerförmigen Trägers 12 angeordnet. Es besitzt einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, so daß es den tellerförmigen Träger 12 in radialer Richtung begrenzt. Das Schutzelement 16 ist aus Kunststoff hergestellt und dient dazu, einer Beschädigung der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche, insbesondere bei großen An-

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stellwinkeln des Schleiftellers, zu verhindern.

Auf dem ringförmigen Trägerabschnitt 15 des Trägers 12 sind die Schleiflamellen 1 einander dachziegelartig überlappend mittels einer Verklebung oder eines Gießharzes befestigt. Der Außendurchmesser des durch die Schleiflamellen 1 gebildeten Ringes ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Trägers 12 zusammen mit dem ringförmigen Schutzelement 16. Dies hat den Vorteil, daß beim Schleifprozeß unter Verwendung großer Anstellwinkel des Schleiftellers 11 der tellerförmige Träger 12 bzw. das Schutzelement 8 nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück kommen. Es ist ersichtlich, daß der Überdeckungsgrad der einander überlappender Schleiflamellen 1 ausgehend von der Achse &khgr; hin zum Außenradius des Schleiftellers Il zunimmt. Dies ist besonders vorteilhaft, da gerade im Randbereich des Schleiftellers 11 die höchsten Bahngeschwindigkeiten und somit die Hauptbearbeitungszone liegt. Die Querschnittsform des Überdeckungsbereiches 10 der Schleiflamellen 1 ist demnach dem Abnutzungsgrad bei Betrieb des Schleiftellers Il angepaßt. Dies hat eine hohe Standzeit des Schleiftellers 11 zur Folge.

Lukas-Erzett Vereinigte Schleif- und 29. März 2000

Fräswerkzeugfabriken GmbH & Co. KG Oy/kau (01753)

OhI 1-3 Q00519DE00 51766 Engelskirchen

Schleiflamelle und Schleifteller mit einer Mehrzahl von solchen

Bezugszeichenliste

1, 1', 1'', I''' Schleiflamelle

2 erste Kante

3 zweite Kante

4 dritte Kante

5 vierte Kante

6 Band

7 erste Kante

8 zweite Kante

9 Ring

10 Überdeckungsbereich

11 Schleifteller

12 tellerförmiger Träger

13 Nabenabschnitt

14 Bohrung

15 ringförmiger Trägerabschnitt

16 Schutzelement

g Gerade

&khgr; Achse

A Abstand / Breite des Bandes

B Versatz

M₁ erster Mittelpunkt

M₂ zweiter Mittelpunkt

R Radius

Claims

1. Schleiflamelle (1), insbesondere für rotierend antreibbare Schleifteller (11), welche von

- einer geraden ersten Kante (2),

- einer der ersten Kante (2) gegenüberliegenden und zu dieser parallel verlaufenden geraden zweiten Kante (3),

- einer konvexen und um einen ersten Mittelpunkt (M₁) kreisbogenförmig verlaufenden dritten Kante (4) sowie

- einer der dritten Kante (4) gegenüberliegenden und zu dieser parallel und um einen zweiten Mittelpunkt (M₂) kreisbogenförmig verlaufenden, konkaven vierten Kante (5) begrenzt ist,wobei eine den ersten und den zweiten Mittelpunkt (M₁, M₂) verbindende Gerade (g) parallel zu der ersten und der zweiten Kante (2, 3) verläuft.

2. Schleifteller (11) mit einem tellerförmigen Träger (12), der rotierend um eine Achse (x) antreibbar ist, und mit einer Mehrzahl von Schleiflamellen (1), die jeweils durch eine gerade erste Kante (2), eine der ersten Kante (2) gegenüberliegende und zu dieser parallel verlaufende gerade zweite Kante (3), eine konvexe und um einen ersten Mittelpunkt (M₁) kreisbogenförmig verlaufende dritte Kante (4) sowie eine der dritten Kante (4) gegenüberliegende, zu dieser parallel und um einen zweiten Mittelpunkt (M₂) kreisbogenförmig verlaufende, konkave vierte Kante (5) begrenzt sind und auf einem ringförmigen, auf der Achse (x) zentriert angeordneten Trägerabschnitt (15) des Trägers (12) einander überlappend befestigt sind, wobei die konvexen dritten Kanten (4) der Schleiflamellen (11) die Außenkontur des Schleiftellers (11) bilden.

3. Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien (R) der die dritte Kante (4) und die vierte Kante (5) beschreibenden Kreisbögen der Schleiflamelle in etwa dem Nenn-Außenradius des Schleiftellers (11) entsprechen.

4. Schleiflamelle nach Anspruch 1 oder Schleiflamelle für einen Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tangente der dritten Kante (4) im Übergangspunkt zu der zweiten Kante (3) dieser angenähert ist.

5. Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kanten (3) je einer Schleiflamelle (1) benachbart zur und innerhalb der Außenkontur des Schleiftellers (11) angeordnet sind.

6. Schleiflamelle nach Anspruch 1 oder Schleiflamelle für einen Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen der ersten Kante (2) und der zweiten Kante (3) gleich groß oder größer als der Radius (R) der die dritte Kante (4) und die vierte Kante (5) beschreibenden Kreisbögen ist.

7. Schleiflamelle nach Anspruch 1 oder Schleiflamelle für einen Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen der ersten Kante (2) und der Geraden (g), welche durch die Mittelpunkte (M₁, M₂) der die dritte und die vierte Kante (4, 5) beschreibenden Kreisbögen definiert ist, sowie zwischen dieser und der zweiten Kante (3) unterschiedlich groß sind.

8. Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten bzw. zweiten Kanten (2, 3) in etwa der Breite des ringförmigen Trägerabschnittes entspricht.

9. Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der mit dem tellerförmigen Träger (12) verbundenen Schleiflamellen (1) zwischen 10 und 40 liegt.

10. Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilflächigen Schleiflamellen (1) mittels einer Verklebung oder eines Gießharzes mit dem Trägerabschnitt (15) des Trägers (12) verbunden sind.

11. Schleiflamelle nach Anspruch 1 oder Schleiflamelle für einen Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese von einem fortlaufenden Band (6) mit einer definierten Breite (A) mittels eines Schneidwerkzeuges abgeschnitten sind.

12. Schleiflamelle nach Anspruch 1 oder Schleiflamelle für einen Schleifteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (A) des Bandes (6) dem zwischen der ersten und der zweiten Kante (2, 3) der Schleiflamelle (1) gebildeten Abstand entspricht.