DE202013100581U1

DE202013100581U1 - Lamellenschleifscheibe

Info

Publication number: DE202013100581U1
Application number: DE201320100581
Authority: DE
Original assignee: C Hilzinger-Thum & Co KG GmbH; Hilzinger Thum & Co KG C GmbH
Current assignee: Carl Hilzinger-Thum & Co Kg De GmbH
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2023-02-09

Abstract

Lamellenschleifscheibe, aufweisend: einen rotationssymmetrischen Kernkörper mit zwei Deckflächen und einer zwischen den Deckflächen angeordneten rotationssymmetrischen Mantelfläche, eine Rotationsachse, deren Richtung relativ zum Kernkörper durch die Rotationssymmetrie des Kernkörpers definiert ist, und eine Vielzahl von um die Mantelfläche herum angeordneten Schleifblättern, die sich senkrecht zur Richtung der Rotationsachse nach außen erstrecken, und die entlang wenigstens jeweils einer ersten Kante am Kernkörper, befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter am Kernkörper um Winkel von wenigstens annähernd etwa 3 Grad zur Richtung der Rotationsachse geneigt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lamellenschleifscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Lamellenschleifscheibe wird beispielsweise von der Anmelderin unter der Bezeichnung Typ B3/S mit Durchmessern von 150 mm bis 450 mm und Breiten von 30 mm bis 100 mm vertrieben. Diese weisen einen rotationssymmetrischen Kernkörper auf mit zwei Deckflächen und einer zwischen den Deckflächen angeordneten, im Wesentlichen rotationssymmetrischen Mantelfläche, eine Rotationsachse, die in Richtung relativ zum Kernköper durch die Rotationssymmetrie des Kernkörpers definiert ist, und eine Vielzahl von um die Mantelfläche herum angeordneten Schleifblättern, die sich senkrecht zur Richtung der Rotationsachse nach außen erstrecken, und die entlang wenigstens jeweils einer ersten Kante am Kernkörper befestigt sind.
Lamellenschleifscheiben sind als Schleifwerkzeuge in der zerspanenden Bearbeitung von Materialien bekannt. Sie werden eingesetzt bei der Bearbeitung von Metallen, Holz, Kunststoff und Lackoberflächen, beim Entgraten, Entrosten oder bei der Schweißnahtbearbeitung, in Flächen und Kantenschliff, oder auch beim Verputzen oder Glätten bzw. Polieren von Oberflächen. Man kann mit ihnen metallische Armaturen ebenso schleifen und/oder polieren, wie elektronische Artikel. Lamellenschleifscheiben werden vor allem bei der Bearbeitung von Materialien aus Stahl, Kupfer, Messingguss oder Aluminium verwendet.
Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Lamellenschleifscheiben bekannt, die einen zylindrischen Kern, beispielsweise aus Kunststoff, aufweisen, auf dem im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckende Schleifmantellamellen angeordnet sind, die aufgeklebt, oder in den Kunststoffkern teilweise eingegossen sind. Die Schleiflamellen sind parallel zur Zylinderachse ausgerichtet und bestehen meist aus einem Gewebe mit darauf befestigter Schleifkörnung. Als Schleifkörnung wird häufig Aluminiumoxid, Siliziumcarbid und/oder Zirkonkorund verwendet, wobei Aluminiumoxid häufig für Oberflächenfinishs eingesetzt wird, während, wenn eine hohe Zerspanungsleistung gefordert ist, meist Zirkonkorund verwendet wird.
Je nach Einsatzzweck werden weiche Gewebe (J-flex), mittlere Gewebe (J) oder festere Gewebe (X) oder für einen Einsatz mit Wasserkühlung wasserfeste Gewebe (XY; Y und Z) eingesetzt. Im Handel sind Lamellenschleifscheiben mit Durchmessern zwischen 30 mm und 500 mm und Höhen zwischen 10 mm und 150 mm erhältlich. Lamellenschleifscheiben mit besonders kleinem Durchmesser werden gemeinhin als Schleifmob bezeichnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lamellenschleifscheibe bereitzustellen, mit der ein besonders hoher Materialabtrag pro Zeiteinheit bewerkstelligt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lamellenschleifscheibe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Lamellenschleifscheibe weist einen rotationssymmetrischen Kernkörper mit zwei Deckflächen und einer zwischen den Deckflächen angeordneten rotationssymmetrischen Mantelfläche auf, eine Rotationsachse die in Richtung relativ zum Kernkörper durch die Rotationssymmetrie des Kernkörpers definiert ist, sowie eine Vielzahl von um die Mantelfläche herum angeordneten Schleifblättern, die sich senkrecht zur Richtung der Rotationsachse nach außen erstrecken, und die entlang wenigstens jeweils einer ersten Kante am Kernkörper befestigt sind, wobei die Schleifblätter am Kernkörper um Winkel von annähernd etwa wenigstens 3° zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt angeordnet sind.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine derartige Schrägstellung der Schleifblätter am Kernkörper bis zu 30% mehr Materialabtrag bei sonst gleichen Randbedingungen (Druck, Drehzahl) in der gleichen Zeit liefert. Dadurch kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit signifikant erhöht werden.
Die Schleifblätter der Lamellenschleifscheibe sind am Kernkörper vorzugsweise um gleiche Winkel zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt angeordnet. Dadurch kann eine gleichmäßige Abnutzung der Lamellenschleifscheibe gewährleistet werden.
Die Schleifblätter der Lamellenschleifscheibe weisen jeweils an den ersten Kanten angrenzende zweite Kanten auf, die vorzugsweise im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Rotationsachse angeordnet sind.
Um eine besonders vibrationsarme Arbeitsweise der Schleifmaschine zu gewährleisten, können die Schleifblätter gleichmäßig um den Kernkörper herum angeordnet sein. Sie können jedoch auch in Bündeln von bis zu 12 Schleifblättern zusammengefasst sein, die durch um den Kernkörper herum angeordnete Trennelemente voneinander vorteilhafterweise gleichmäßig beabstandet sind. Die Bündel können dabei in Paketen von 2, 3, 4, 5 oder bis zu 10 einzelnen Schleifblättern mit den Trennelementen distanziert voneinander um die Mantelfläche des Kernkörpers angeordnet werden. Durch solch eine Anordnung kann die Materialdichte und die Härte der Lamellenschleifscheibe bestimmt werden.
Der Kernkörper kann eine mittige Ausnehmung oder eine Durchbohrung in Richtung der Rotationsachse zur formschlüssigen Aufnahme eines Antriebselements zum Rotieren der Lamellenschleifscheibe aufweisen. Er kann beispielsweise zylinderförmig oder ringförmig ausgebildet sein.
Die Lamellenschleifscheibe weist vorzugsweise einen aus Kunstharz bestehenden Kernkörper auf oder sie kann auch einen aus Kunstharz bestehenden vorzugsweise ringförmigen Teilkörper aufweisen, an dem die Vielzahl von Schleifblättern befestigt ist. Die Schleifblätter weisen dabei vorteilhafterweise jeweils Teilflächen auf, die am Kernkörper, oder am ringförmigen Teilkörper in das Kunstharz eingebettet sind. Auf diese Weise kann die Lamellenschleifscheibe einfach hergestellt werden, und es sind keine zusätzlichen mechanischen Vorrichtungen erforderlich, mit denen die Schleifblätter am Kernkörper befestigt werden müssen.
Um die mechanische Stabilität der Lamellenschleifscheibe zu erhöhen, kann der Kernkörper mit senkrecht zur Rotationsachse und rotationssymmetrisch zu dieser auf den Deckflächen angeordneten Metallringen, die parallel zueinander ausgerichtet sind, fest verbunden werden, wobei die Metallringe vorzugsweise jeweils Außendurchmesser aufweisen, die größer sind, als der maximale Außendurchmesser des Kernkörpers, gemessen senkrecht zu seiner Rotationsachse.
Die Metallringe können ringförmig den Kernkörper umlaufende Stege aufweisen, wobei die Schleifblätter an die Stege angepasste Ausnehmungen zum Eingreifen der Stege in die Schleifblätter aufweisen. Dadurch kann ein zusätzlicher mechanischer Halt der Schleifblätter gewährleistet werden.
Es hat sich gezeigt, dass die Lamellenschleifscheibe eine besonders hohe Schnittleistung aufweist, wenn die Schleifblätter am Kernkörper im Winkel von wenigstens 5° zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt sind und wenn die Schleifblätter am Kernkörper im Winkel von höchstens 30° zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt sind. Besonders bei automatisierten Schneidprozessen kann dadurch eine höhere Prozesssicherheit erreicht werden. Die Prozesse werden schneller und sicherer, und die Werkzeugwechselzeiten können verlängert werden. Beispielsweise können die Schleifblätter einen Neigungswinkel von zwischen 12 und 20° zur Richtung der Rotationsachse aufweisen. Wenn die Schleifblätter an ihren dem Kernkörper abgewandten Stirnseiten geschlitzt ausgeführt sind, können sie besonders flexibel bei der Oberflächenbearbeitung von Werkstücken eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenschleifscheibe,
2a Draufsicht auf die obere Seite der Lamellenschleifscheibe senkrecht zur Rotationsachse mit schematisch angegebener Lamellenrichtung,
2b Draufsicht auf die untere Seite der Lamellenschleifscheibe senkrecht zur Rotationsrichtung schematisch angegebener Lamellenrichtung,
3 Querschnitt durch eine Seite der Lamellenschleifscheibe, in einer zweiten Ausführungsform
4 Draufsicht auf eine Anordnung von Schleifscheibenbündeln, die durch Trennelemente voneinander beabstandet sind, in einer dritten Ausführungsform
5 Draufsicht auf die Mantelfläche des Ausführungsbeispiels von 4
Die in dieser Beschreibung verwendeten Bezeichnungen wie oben, unten, links und rechts und Ähnliches, beziehen sich auf die Figuren und sollen in keiner Weise einschränkend sein, obwohl sie sich auf eine bevorzugte Ausführungsform beziehen können.
Die Angabe von Winkelwerten soll Abweichungen von bis zu 1° umfassen, sofern nicht andere Toleranzen angegeben werden. Dies gilt auch für Begriffe, wie „senkrecht”, oder „parallel”. Der Begriff „im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene” im Zusammenhang mit den Kanten der Schleifblätter soll Beabstandungen der Kanten von bis zu 10% der Breite der Schleifblätter von einer gemeinsamen Ebene umfassen.
1 zeigt eine Lamellenschleifscheibe 1 mit einem Kernkörper 3, der rotationssymmetrisch ausgebildet ist und um eine Rotationsachse 5 angeordnet ist. Der Kernkörper 3 weist zwei Deckflächen 7 und eine zwischen den Deckflächen 7 angeordnete im Wesentlichen rotationssymmetrische Mantelfläche 9 auf. Um die Mantelflächen 9 herum ist eine Vielzahl von Schleifblättern 11 angeordnet, die sich senkrecht zur Richtung der Rotationsachse 5 nach außen erstrecken, und die entlang wenigstens jeweils einer ersten Kante 13 am Kernkörper befestigt sind.
Der Kernkörper weist eine mittige Durchbohrung 15 auf in Richtung der Rotationsachse 5 zur formschlüssigen Aufnahme eines Antriebselements zum Rotieren der Lamellenschleifscheibe. Die Schleifblätter 11 sind am Kernkörper 3 gegenüber der Achsrichtung der Rotationsachse 5 um gleiche Winkel geneigt angeordnet.
Die 2a und 2b zeigen mögliche Draufsichten auf die obere bzw. untere Seite der Lamellenschleifscheibe 1 senkrecht zur Rotationsachse 5. Während bei der Draufsicht auf die obere Seite (2a) die Kanten der Schleifblätter 11 radial zur Mitte des Kernkörpers 3 bzw. radial zur Rotationsachse 5 ausgerichtet sind, sind die Kanten der unteren Seite der Schleifblätter 11 in 2b irisförmig um die Rotationsachse 5 herum angeordnet. Je nachdem wie die Schleifblätter am Kernkörper zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt sind, und je nachdem in welcher Mantelflächenhöhe des Kernkörpers 3 eine die gewünschte Neigung der Schleifblätter 11 gegenüber der Rotationsachse 5 bewirkende Drehung um eine radiale Drehachse senkrecht zur Rotationsachse 5 erfolgt, können die oberen und/oder unteren Kanten der Schleifblätter beispielsweise auch in beliebigen Winkeln zwischen –180° und +180°, gemessen senkrecht zur Rotationsachse 5, zur Tangentialfläche der Mantelfläche 9 am Kernkörper 3 angeordnet sein, so dass beispielsweise die Kanten der Schleifblätter in der Draufsicht von oben auch irisförmig im Uhrzeigersinn, oder irisförmig entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet, um den Kernkörper 3 herum angeordnet sein können.
3 zeigt einen Querschnitt durch eine Seite einer Lamellenschleifscheibe, die zusätzlich zu dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel noch einen oberen Metallring 21 und einen unteren Metallring 23 aufweist. Das Schleifblatt 11 ist an einer ersten Kante 13 am Kernkörper 3 befestigt. Eine Teilfläche 25 des Schleifblatts 11 durchdringt die Mantelfläche 9 des Kernkörpers 3 so, dass das Schleifblatt 11 flächig mit dem Kernkörper 3 fest verbunden ist. Der oberen Metallring 21 weist einen Steg 27, der untere Metallring 23 weist einen Steg 29 auf. Die Metallringe 21, 23 sind fest mit dem Kernkörper 3 verbunden und weisen jeweils Außendurchmesser auf, die größer sind als der maximale Außendurchmesser des Kernkörpers. Die Stege 27, 29 umlaufen den Kernkörper 3 ringförmig. Die Schleifblätter 11 weisen an die Stege 27, 29 angepasste Ausnehmungen 28, 30 auf zum Eingreifen der Stege 27, 29 in die Schleifblätter 11 auf. Die Stirnseite 33 des Schleifblatts 11 weist mehrere Schlitze 35 auf, um eine flexiblere Anpassung der Lamellenschleifscheibe 1 an das zu bearbeitende Werkstück zu erreichen.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Lamellenschleifscheibe. Bei diesem Beispiel sind die Schleifblätter 11 um den Kernkörper 3 als Bündel 36 angeordnet und durch radial um die Mantelfläche 9 angeordnete Trennelemente 38 voneinander beabstandet. Auch in dieser Anordnung kann die erfinderische Idee verwirklicht werden:
5 zeigt eine Draufsicht auf die Mantelfläche 9. Man erkennt die schräg zur Rotationsachse angeordneten, zu Bündeln 36 zusammengefassten Schleifblätter 11, die durch die Trennelemente 38 voneinander beabstandet sind.
Um ein Werkstück mit der Lamellenschleifscheibe 1 zu bearbeiten, wird in die Durchbohrung 15 entlang der Rotationsachse 5 ein Antriebselement zum Rotieren der Lamellenschleifscheibe, beispielsweise das Antriebselement einer Schleifmaschine, form- und kraftschlüssig aufgenommen. Das Antriebselement der Schleifmaschine rotiert mit der Lamellenschleifscheibe 1 und das Werkstück kann beispielsweise mit den Stirnseiten 33 der Schleifblätter 11 der Lamellenschleifscheibe 1 bearbeitet werden.
In den Figurenbeschreibungen wurden für die gleichen oder ähnliche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert, ohne auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Die Merkmale einzelner Ausführungsbeispiele sind frei mit den Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele kombinierbar oder austauschbar, sofern Kompatibilität vorliegt.
Bezugszeichenliste

1: Lamellenschleifscheibe
3: Kernkörper
5: Rotationsachse
7: Deckflächen
9: Mantelfläche
11: Schleifblätter
13: erste Kante
15: Durchbohrung
21: Metallring
23: Metallring
25: Teilfläche
27: Steg
28: Ausnehmung
29: Steg
30: Ausnehmung
33: Stirnseite
35: Schlitze
36: Bündel
38: Trennelement

Claims

Lamellenschleifscheibe, aufweisend: einen rotationssymmetrischen Kernkörper mit zwei Deckflächen und einer zwischen den Deckflächen angeordneten rotationssymmetrischen Mantelfläche, eine Rotationsachse, deren Richtung relativ zum Kernkörper durch die Rotationssymmetrie des Kernkörpers definiert ist, und eine Vielzahl von um die Mantelfläche herum angeordneten Schleifblättern, die sich senkrecht zur Richtung der Rotationsachse nach außen erstrecken, und die entlang wenigstens jeweils einer ersten Kante am Kernkörper, befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter am Kernkörper um Winkel von wenigstens annähernd etwa 3 Grad zur Richtung der Rotationsachse geneigt sind.
Lamellenschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter am Kernkörper um gleiche Winkel geneigt sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter jeweils an den ersten Kanten angrenzende zweite Kanten aufweisen, die im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Rotationsachse angeordnet sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter gleichmäßig um den Kernkörper herum angeordnet sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter in Bündeln zusammengefasst sind und die Bündel durch um den Kernkörper herum angeordnete Trennelemente voneinander beabstandet sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper eine mittige Ausnehmung oder eine Durchbohrung in Richtung der Rotationsachse zur formschlüssigen Aufnahme eines Antriebselements zum Rotieren der Lamellenschleifscheibe aufweist.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper zylinderförmig oder ringförmig ausgebildet ist.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper aus einem Kunstharz besteht, oder einen aus einem Kunstharz bestehenden, vorzugsweise ringförmigen, Teilkörper aufweist, an dem die Vielzahl von Schleifblättern befestigt ist.
Lamellenschleifscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter jeweils Teilflächen aufweisen, die am Kernkörper, oder am ringförmigen Teilkörper in das Kunstharz eingebettet sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper mit senkrecht zur Rotationsachse und rotationssymmetrisch zu dieser auf den Deckflächen angeordneten Metallringen, die parallel zueinander ausgerichtet sind, fest verbunden ist, wobei die Metallringe vorzugsweise jeweils Außendurchmesser aufweisen, die größer sind, als der maximale Außendurchmesser des Kernkörpers, gemessen senkrecht zu seiner Rotationsachse.
Lamellenschleifscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallringe ringförmig den Kernkörper umlaufende Stege aufweisen und die Schleifblätter an die Stege angepasste Ausnehmungen zum Eingreifen der Stege in die Schleifblätter aufweisen.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter am Kernkörper um Winkel von wenigstens 5 Grad zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter am Kernkörper um Winkel von höchstens 30 Grad zur Achsrichtung der Rotationsachse geneigt sind.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter einen Neigungswinkel von mindestens 12 und höchstens 20 Grad zur Richtung der Rotationsachse aufweisen.
Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifblätter an ihren dem Kernkörper abgewandten Stirnseiten geschlitzt ausgeführt sind.
Schleifmaschine, aufweisend eine Lamellenschleifscheibe nach einem der vorigen Ansprüche.