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Die Erfindung betrifft ein Vulkanfiber-Schleifwerkzeug. Vulkanfiber-Schleifscheiben, gehören zu den Schleifmitteln auf Unterlage und sind in der DIN ISO 16057 im Einzelnen beschrieben. Als Trägermaterial von Schleifmittel auf Unterlage können Papier, Gewebe, Polyester und Fiber (Vulkanfiber) eingesetzt werden. Diese Trägermaterialien ermöglichen die Herstellung von Schleifwerkzeugen mit einem gleichmäßigen Besatz an Schleifkörnern verschiedenster Körnungen und Schleifmittel. Von allen einsetzbaren Trägermaterialien ist Vulkanfiber die mit der höchsten Festigkeit und Härte.
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Da das Trägermaterial der Schleifmittel auf Unterlage flexibel ist, werden solche Schleifmittel auch als flexible Schleifmittel bezeichnet. Für den Einsatz solcher Schleifwerkzeuge in Blattform ist ein unterstützendes Tragteil für den Einsatz beim Schleifen mit Maschinen erforderlich, üblicherweise in Form eines sogenannten Stütztellers, wie er in der DIN ISO 15636 genormt ist.
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Im Gegensatz dazu stehen Schleifwerkzeuge mit gebundenem Korn, auch als gebundene Schleifmittel bezeichnet, bei denen die Schleifkörner in einer Kunstharzmasse eingebettet sind. Diese Schleifwerkzeuge werden in Form von Schleifsteinen und Schleifscheiben zur Formgestaltung und Oberflächenbearbeitung von Werkstücken eingesetzt. Solche Schleifwerkzeuge sind starr, was zum einen die Erzeugung einer Oberflächenkontur erleichtert, jedoch das Problem mit sich bringt, dass Schleifkorn unkontrolliert und in größeren Fraktionen ausbrechen kann und so zu ungleichmäßigem Schliffbild auf der Oberfläche des Werkstückes führt.
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Vulkanfiber-Schleifscheiben sind im industriellen Einsatz sehr beliebt, weil sie von den Schleifmitteln auf Unterlage die beste Festigkeit bei guter Elastizität bieten und sich daher durch verhältnismäßig hohe Standzeit, hohe Abtragsleistung und sehr hohe Kornhaftung auszeichnen. Sie sind besonders für die Erzeugung einer gleichmäßigen Oberflächenstruktur auf einem Werkstück geeignet. Die bisher bekannten Vulkanfiber-Schleifscheiben sind mit einem Stützteller einzusetzen, siehe z. B. die Einsatzvorschriften im Werkzeughandbuch PFERD, D 21, Seite 6/204 und 7/204. Das Werkzeughandbuch PFERD, D 21, kann bei der Firma August Rüggeberg GmbH & Co. KG, Marienheide, Deutschland, bezogen werden.
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Vulkanfiber-Schleifscheiben können entweder mit einem zentralen Loch nach Form A2 – DIN ISO 16057 ausgeführt werden – dies ist die in den USA beliebtere Ausführungsform – oder mit zusätzlich sternförmig angeordneten Schlitzen gemäß Form A1 – DIN ISO 16057; dies ist die beliebtere Ausführungsform in Europa.
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Dabei sind für solche Vulkanfiber-Schleifscheiben im Wesentlichen zwei Systeme zur Befestigung der Schleifscheibe auf einem Stützteller bekannt und verbreitet. Vorwiegend im europäischen Raum ist verbreitet, die Vulkanfiberschleifscheibe über einen Gewindebolzen, der über den Stützteller werkstückseitig hervorsteht, zu stecken und mit einem scheibenförmigen Befestigungselement zu sichern. Entweder hat das scheibenförmige Befestigungselement selbst ein Muttergewinde und wird unmittelbar mit dem Bolzen oder über eine separate Mutter verschraubt. Um Beschädigungen auf der Oberfläche zu reduzieren, werden Gewindebolzen und Befestigungselement in einer zentralen Vertiefung in dem Stützteller angeordnet, also „versenkt”. Bei einer solchen Anordnung sind die erwähnten Schlitze in der Schleifscheibe vorteilhaft. Eine solche Befestigung ist z. B. in der
GB 1058502 A1 näher beschrieben und aus dem Handbuch Produkte und Preise 2008/2009 der LUKAS-ERZETT Vereinigte Schleif- und Fräswerkzeugfabriken GmbH & Co. KG, Engelskirchen, DE, Seiten 246, 247, 251 bekannt.
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Im amerikanischen Raum wird verbreitet ein Stahlring mit einem Gewindegang mittig in die Vulkanfiberscheibe eingepresst oder gestanzt, um die Scheibe schneller auf dem Stützteller befestigen zu können. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in
US 3,667,169 A beschrieben. Hierfür ist die Ausführungsform mit zentralem Loch vorteilhaft.
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Diese herkömmlichen Befestigungsmethoden für eine Schleifscheibe auf einem Stützteller erfordern nach allgemeiner Auffassung einen minimalen Anstellwinkel der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück von etwa 15°, um eine Berührung des Befestigungselements mit dem Werkstück und damit eine Beschädigung der Oberfläche des Werkstücks zu vermeiden, siehe Werkzeughandbuch PFERD, D 21, Seite 6/204.
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Da die üblichen Stützteller aus Gummi oder einem gummiähnlichen ausreichend elastischen Kunststoff bestehen, ergibt sich bei den Vulkanfiberscheiben in Verbindung mit deren hoher Abtragsleistung das Risiko einer Überhitzung. Hierzu ist in der
EP 1 741 515 A1 als Lösung ein Stützteller beschrieben, der eine Vielzahl von Kühlkanälen aufweist, die für eine rückseitige Kühlung der Schleifscheibe sorgen sollen. Ferner wird dort noch eine Schnellwechselaufnahme für die Scheibe auf dem Tragteller beschrieben, die eine spezielle Flanscheinrichtung umfasst, die an die nicht mit Schleifmittel versehene Rückseite der Schleifscheibe angeklebt werden soll.
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In der
DE 20 2009 011 470 U1 und der
DE 10 2009 038 583 A1 wird dazu ausgeführt, dass die in der
EP 1 741 515 A1 beschriebene Lösung im Wesentlichen für die Feinbearbeitung mit Vulkanfiber-Schleifscheiben feiner Körnung geeignet sei. Bei Einsatz grober Körnungen zum Schruppschleifen bestehe die Gefahr, dass die Unterlage, also das Trägermaterial der Vulkanfiber-Schleifscheibe, zerreiße. Als Lösung wird vorgeschlagen, einen in der üblichen Weise aus mit Phenolharz getränkten und verpressten Glasfasern bestehenden Tragteller vorzusehen und auf diesen Tragteller die Vulkanfiber-Schleifscheibe mittels einer Klebstoffschicht zu befestigen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Schleifscheibe wenige Millimeter über den Tragteller hinausragen soll. Auf der einer Schleifseite abgewandten Rückseite des Tragtellers soll ferner ein Metallring zur Aufnahme einer Antriebswelle einer Antriebsmaschine vorgesehen sein.
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Aus der
US 3,844,072 A ist ein beidseitig mit einem Schleifmittel beschichtetes elastisches Schleifwerkzeug bekannt, das eine innere Scheibe aus einem Kunststoff oder Metall umfasst, auf die beidseitig je eine Scheibe aus einem porösen Schaumstoffmaterial aufgeklebt ist, auf die jeweils wieder außenseitig eine weitere Scheibe aus einem festeren Material aufgeklebt ist, auf die schließlich jeweils außenseitig eine Schleifscheibe, z. B. aus Sandpapier, aufgeklebt ist. Die innere Scheibe umfasst dabei übliche Verbindungsmittel zum Anschluss an eine Maschine. Das Schleifwerkzeug soll durch die beidseitige Ausstattung mit einer Schleifscheibe durch einfaches Wenden auf der Maschine besonders praktisch sein. Die Elastizität soll durch die Scheiben aus einem porösen Schaumstoffmaterial erreicht werden. Die Verwendung des Schleifwerkzeuges soll auf einer Maschinenwelle mit einem Stützteller aus Kunststoff erfolgen. Ferner wird vorgeschlagen, anstelle des Aufbaues aus mehreren scheibenförmigen Schichten einen stabilen Kunststoffkern aus einem Thermoplasten vorzusehen und diesen mit einem Schaumstoff zu umspritzen, auf den dann die Decklagen zur Aufnahme der Schleifscheiben aufgeklebt werden sollen. Durch Verwendung eines härteren Kerns soll die Notwendigkeit eines externen Stütztellers entfallen.
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Aus
EP 0 450 209 B1 und
DE 690 07 467 T2 ist eine flexible, nicht gebundene doppelseitige Einwegschleifscheibe zur drehbaren Verbindung mit einem Trägerelement bekannt. Die dort offenbarte Schleifscheibe soll eine kreisförmige Verstärkungseinrichtung in Form eines Zwischenteils zwischen den Schleifoberflächen aufweisen, die eine zentrale Öffnung definiert, und zwei gegenüberliegende, im wesentlichen runde ebene Oberflächen hat. Die Schleifscheibe soll durch die Verstärkungseinrichtung entfernbar mit dem Trägerelement verbunden werden können, so dass beide Schleifoberflächen zur Endbearbeitung eines Gegenstands verwendet werden können. Vorteilhaft soll die mit der Verbindungseinrichtung an einem Ende eines Trägerelements verbindbare Einrichtung ein Zwischenteil aufweisen, das eine zentrale Bohrung definiert, sich in der zentralen Öffnung befindet und an der Verstärkungseinrichtung angebracht ist, wobei die zentrale Bohrung und die zentrale Öffnung koaxial zueinander sein sollen. Alternativ soll die Verstärkungseinrichtung ein Zwischenteil in Form einer Scheibe mit zwei gegenüberliegenden im wesentlichen ebenen Oberflächen aufweisen, oder ein anderes, ähnlich flaches, ebenes Element mit zwei gegenüberliegenden, im wesentlichen parallelen, scheibentragenden Oberflächen, die eine zentrale Bohrung aufweisen. Ein erstes Scheibenelement soll auf einer Seite ein Schleifmaterial einer gewünschten Korngröße tragen, während eine zweite gegenüberliegende Seite der Scheibe an der scheibentragenden Oberfläche mit einem beliebigen, in diesem Zusammenhang bekannten, Klebstoff befestigt sein soll. Ein zweites Scheibenelement, auf dessen einer Seite ein Schleifmaterial einer gewünschten Korngröße aufgebracht wurde, soll mit der zweiten gegenüberliegenden Seite haftend mit der anderen scheibentragenden Oberfläche des Zwischenteils verbunden sein, um eine Einwegschleifscheibe mit zwei schleifenden Oberflächen zum Abschleifen eines Gegenstandes zu bilden. Das Zwischenteil soll bevorzugt aus einem Chemiefasergewebe oder Kunststoff von großer Festigkeit oder einem Metall wie Aluminium, Stahl, Messing, Kupfer usw., oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt sein. Es soll wichtig sein, dass der für das Zwischenteil ausgewählte Werkstoff von ausreichender Festigkeit ist, um die Einwegschleifscheibe ausreichend festzuhalten, während sie den Schleifkräften ausgesetzt ist. Gegebenenfalls soll die Anordnung mit einem zusätzlichen Stütz- oder Verstärkungselement verwendet werden, das aus Gummi oder ähnlichem Material hergestellt sein soll. Als besonderer Vorteil wird angegeben, unterschiedliche Körnungen auf beiden Seiten des Schleifwerkzeuges kombinieren zu können, auf die dann jeweils durch Wenden der Schleifscheibe zugegriffen werden kann.
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Verschiedene Nachteile bei der Verwendung von Vulkanfiber-Schleifscheiben, wie schlechte Wärmeableitung bei feinen Körnungen, Reißgefahr beim Arbeiten mit groben Körnungen, die Notwendigkeit eines Stütztellers, ein notwendiger minimaler Anstellwinkel bei der Bearbeitung zur Vermeidung der Oberflächenbeschädigung, die Gefahr des Kontaktes zwischen Werkstück und Stützteller beim Schleifen von engen Nuten und die Wechselzeit für das Werkzeug im Verhältnis zur Standzeit bei industriellem Einsatz, wurden im Stand der Technik behandelt und es wurden eine Vielzahl von möglichen Lösungen vorgeschlagen, die wiederum meist neue Probleme mit sich bringen oder zumindest erhebliche Kosten verursachen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Vulkanfiber-Schleifwerkzeug bereitzustellen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermindert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Vulkanfiber-Schleifwerkzeug mit einer einzigen Vulkanfiber-Trägerscheibe, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vulkanfiber-Trägerscheibe jeweils eine auf beiden Seiten der Vulkanfiber-Trägerscheibe angeordnete Kleberschicht aufweist und in jede der Kleberschichten Schleifmittel eingebettet ist, so dass die mit dem Schleifmittel versehenen außenseitig angeordneten Kleberschichten mit dem Schleifmittel voneinander weg weisen. Die Anmelderin hat überraschender Weise herausgefunden, dass mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Vulkanfiber-Schleifwerkzeuges die sonst bestehende Gefahr eines Ausreißens der Vulkanfiber-Schleifscheiben weitgehend beseitigt ist, insbesondere bei Verwendung einer stärkeren Vulkanfiber-Trägerscheibe und feinerer Körnung. Da das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug beidseitig genutzt werden kann, wird ein breiterer Einsatzbereich bei günstigeren Kosten im Vergleich zu den bekannten Lösungen erreicht.
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Die erfindungsgemäße Lösung hat sich in weiter unerwarteter Weise auch ohne Einsatz eines zusätzlichen Stütztellers als noch ausreichend fest gezeigt. Durch Entfall eines separaten Stützteller verringern sich für den Anwender die Werkzeug-Gesamtkosten und auch das Gewicht bei Einsatz auf Handwerkzeugen. Ferner wird durch den Entfall des zusätzlichen Stütztellers die Wärmeabfuhr verbessert.
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Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung durch den Wegfall des Stütztellers und die sehr geringe Dicke auch das Bearbeiten von Oberflächen in schmalen Nuten. Mit dem erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeug können nicht nur wesentlich schmalere Nuten erreicht werden, als mit den bekannten Werkzeugen, sondern auch bei breiteren Nuten entfällt das Risiko des Kontaktes eines Stütztellers mit einer Wange der Nut und damit einer Beschädigung des Werkstücks.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug kann hervorragend einfach mittels eines zentralen Loches an einer Werkzeugmaschinenspindel in herkömmlicher Weise, z. B. mit Scheibe und Mutter, befestigt werden und nach Verschleiß des Werkzeugs wird so materialsortenreiner Abfall erhalten. Es ist auch möglich, in einem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in oder auf der Kleberschicht ferner ein Mitnehmerelement einzubetten um eine schnellere Befestigung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs mit einem maschinellen Antrieb zu erreichen, insbesondere, wenn das Mitnehmerelement eine Anlagefläche zur Anlage des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs an dem maschinellen Antrieb aufweist, wobei das Mitnehmerelement gekröpft ausgebildet ist, so dass die Anlagefläche axial versetzt zu einer Längsmittenebene des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs angeordnet ist. Dadurch ist der Gebrauch des Werkzeugs mit nur geringem Anstellwinkel möglich.
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Insbesondere in Verbindung mit Werkzeug-Schnellwechseleinrichtungen kann es vorteilhaft sein, wenn in einem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs ferner ein Mitnehmerelement angeordnet ist zur Verbindung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs mit einem maschinellen Antrieb, wobei das Mitnehmerelement die Schleifscheiben durch ein zentrales Loch durchgreift und die Vulkanfiber-Trägerscheibe an dem Mitnehmerelement befestigt ist.
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In Verbindung mit gängigen Handwerkzeugmaschinen, wie Winkelschleifern, ist es für einen raschen und einfachen Werkzeugwechsel vorteilhaft, wenn in dem Mitnehmerelement ein ein- oder mehrgängiges Schrauben- oder Muttergewinde ausgebildet ist.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuges weist das Schleifwerkzeug quer zu einer Längsmittenebene des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs Durchgangslöcher auf. Diese Löcher ermöglichen einerseits während des Betriebes eine Sicht auf das Werkstück, andererseits verbessern sie die Wärmeabfuhr von der Werkstückoberfläche.
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Grundsätzlich ist es bekannt, Schleifwerkzeuge mit Aussparungen oder Öffnungen zu versehen, um während der Bearbeitung eines Werkstückes einen Blick auf die bearbeitete Werkstückoberseite zuzulassen. Beispielsweise sind Aussparungen bei Fächerschleifscheiben aus der
DE 20 2004 004 027 U1 , der
US 2005 0202 768 A1 , der
US 2006 0160 480 A1 , und der
DE 20 2005 009 665 U1 bekannt. Im Gegensatz zu Vulkanfiberschleifscheiben benötigt man beim Einsatz von Fächerschleifscheiben keinen Stützteller. Es handelt sich bei Fächerschleifscheiben um eine andere Art eines Schleifwerkzeuges, bei dem einzelnen Schleifblättchen schindelartig überdeckend auf einem Trägerteller aufgeklebt sind.
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Im Werkzeughandbuch Pferd D21, Seite 43/204, sind Schleifscheiben und passende Stützteller mit Löchern beschrieben. Allerdings sollen diese Löcher bei entsprechend ausgerüsteter Maschine zum Absaugen von Schleifstaub während des Schleifens dienen, um ein Zusetzen der Schleifscheibe zu verzögern.
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Nachteilig bei allen diesen beschriebenen Ausgestaltungen mit Stützteller ist es insbesondere, dass bei einem Wechsel der Schleifscheibe die neue Schleifscheibe mit ihren Löchern zu den Löchern in der Tragplatte oder dem Stützteller ausgerichtet werden muss. Berücksichtigt man die Ausführungen in der
DE 20 2009 011 470 U1 , wonach bei industriellem Einsatz die Standzeit solcher Schleifscheiben teilweise weniger als eine Minute beträgt, kommt den Werkzeugwechselzeiten für die Gesamtbearbeitungsdauer extreme wirtschaftliche Bedeutung zu. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bringt daher gegenüber den bekannten Lösungen einen enormen wirtschaftlichen Vorteil für den Verwender eines solchen erfindungsgemäßen Werkzeugs.
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Aus der
DT 2 121 842 OS ist noch bekannt, Aussparungen und Schlitze in einer Schleifscheibe vorzusehen, bei der das Schleifmittel auf eine dünne Metalltragscheibe geklebt ist. Die beschriebene Scheibe soll speziell für das Nachbearbeiten von spanabhebenden Werkzeugen geeignet sein. Durch die spezielle Ausgestaltung auch der Aussparungen und Schlitze soll eine Sollbruch-Randzone gebildet werden, die eine mehrfache Benutzung der Scheibe mit verringertem Radius erlauben soll. Aus der
DT 1 652 912 OS ist bekannt, Aussparungen in Schleifscheiben vorzusehen, wobei sich die Aussparungen auf einen Randbereich beschränken sollen, in dem die Schleifscheibe nicht durch einen Stützteller unterstützt wird.
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Für eine bessere Sicht auf die Werkstückoberfläche ist es vorteilhaft, wenn sich die Durchgangslöcher auf einem oder mehreren konzentrisch zu einer Drehachse des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs angeordneten Lochkreisen befinden.
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Als besonders vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn die Durchgangslöcher eine längliche Gestalt aufweisen, wobei vorzugsweise die Länge der Durchgangslöcher wenigstens das dreifache der größten Breite der Durchgangslöcher beträgt, insbesondere, wenn sich die Breite der länglichen Durchgangslöcher von einem ersten Endabschnitt eines Durchgangsloches zu einem zweiten Endabschnitt des Durchgangsloches vermindert und vorzugsweise der erste Endabschnitt einen größeren radialen Abstand von einer Drehachse des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs aufweist, als der zweite Endabschnitt. Dadurch wird einerseits die Sicht auf die wesentlichen Teile der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche verbessert und zugleich eine verbesserte Wärmeabfuhr von der Werkstückoberfläche erreicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schleifwerkzeug lediglich als segmentartiges Teil einer Scheibe ausgebildet. Dadurch kann das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug besonders vorteilhaft auch mit sogenannten Multi-Tools, die einen rotatorisch-oszillierenden Antrieb für das Werkzeug aufweisen und ansonsten ähnlich wie ein Winkelschleifer ausgestaltet sind, kombiniert und für präzise Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden.
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Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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2 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 1 im Querschnitt;
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3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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4 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 3 im Querschnitt;
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5 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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6 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 5 im Querschnitt;
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7 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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8 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 7 im Querschnitt;
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9 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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10 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 9 im Querschnitt;
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11 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht;
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12 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 11 im Querschnitt;
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13 eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in Draufsicht
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14 das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug aus 13 auf einem Winkelschleifer;
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15 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs als segmentartiges Teil einer Scheibe;
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16 eine Abwandlung der Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs aus 15; und.
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17 eine vergrößerte nichtmaßstäbliche Ansicht der Einzelheit A aus 2, 4, 6, 8, 10 und 12.
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Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug in Forme einer Vulkanfiber-Schleifscheibe ist zum rotatorischen bzw. rotatorisch-oszillierenden Antrieb vorgesehen und ausgebildet, beispielsweise einem üblichen Winkelschleifer. Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug, insgesamt mit 1 bezeichnet, umfasst eine einzige Vulkanfiber-Trägerscheibe 2, wobei die Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 jeweils eine auf beiden Seiten der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 angeordnete Kleberschicht aufweist. Jede der Kleberschichten besteht bei der beispielsweisen Ausführung der Erfindung aus einer Grundbindung 4 und einer Deckbindung 27; in die Grundbindung 4 und die Deckbindung 27 ist Schleifmittel in Form von Schleifkorn 3 eingebettet, so dass die mit dem Schleifmittel 3 versehenen außenseitig angeordneten Kleberschichten 4, 27 mit dem Schleifmittel 3 voneinander weg weisen. Diese Anordnung ist gut in 17 zu erkennen, die die Einzelheit A der Querschnittsdarstellungen aus den 2, 4, 6, 8, 10 und 12 zeigt. Die Grundbindung 4 der Kleberschicht kann beispielsweise überwiegend auf Kunstharzbasis gebildet sein und die Deckbindung 27 aus einem Kunstharz bestehen. Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich besonders für dickere Vulkanfiber-Trägerscheiben 2 und eine feinere Körnungen des Schleifkorns 3. Die Ausreißfestigkeit einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe 1 ist umso höher, je feiner die Körnung des Schleifkorns 3 ist.
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Die in 1 in Draufsicht und in 2 im Querschnitt gezeigte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 kann hervorragend einfach mittels eines zentralen Loches 5 an einer Werkzeugmaschinenspindel 6 in herkömmlicher Weise, z. B. mit Scheibe und Mutter, befestigt werden. Nach Verschleiß des Werkzeugs 1 kann so materialsortenreiner Abfall erhalten werden, was insbesondere bei Einsatz im industriellen Maßstab den Entsorgungsaufwand und damit die Entsorgungskosten gering hält. Das Loch 5 ist vorteilhaft als Loch mit einem Nenndurchmesser von 22, 23 mm ausgeführt. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus des Vulkanfiber-Schleifwerkzeuges 1 liegt die Längsmittenebene 7 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 in der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2. Die jeweils auf die axialen Außenseiten der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 aufgebrachten Kleberschichten 4, 27 betten gleichzeitig des Schleifmittel in Form von Schleifkorn 3 ein. Die Biegesteifigkeit der Vulkanfiber-Schleifscheibe 1 ergibt sich aus dem Werkstoffverbund Deckbindung 27, Grundbindung 4 – Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 – Grundbindung 4, Deckbindung 27, wobei die im Betrieb auftretenden Kräfte in der Längsmittenebene 7 von der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 aufgenommen werden.
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Wie in 4 gut zu erkennen ist, weist die in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform eines erfindungemäßen Schleifwerkzeuges 1 in einem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 ferner ein in einer der Kleberschichten 4, 27 eingebettetes Mitnehmerelement 8 auf zur Verbindung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 mit einem maschinellen Antrieb, z. B. einer Werkzeugmaschinenspindel 6 eines Winkelschleifers 9, wie in 14 zu erkennen ist. Das dargestellte Mitnehmerelement 8 ist vorteilhaft als Blechpressteil hergestellt und ein Gewindegang 10 im Gewinde M14 oder 5/8-11'' ist mit eingeformt, wie auch gut in den 13 und 14 erkennbar ist. So kann das Schleifwerkzeug unmittelbar auf die Werkzeugmaschinenspindel 6 des Winkelschleifers 9 geschraubt werden, was die Werkzeugwechselzeiten deutlich verkürzt und damit die Gesamtwirtschaftlichkeit beim Einsatz eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs 1 verbessert.
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Weiter ist an das Mitnehmerelement 8 eine Anlagefläche 11 zur Anlage des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 an dem maschinellen Antrieb ausgebildet, z. B. an einem Wellenbund auf einer Werkzeugmaschinenspindel 6 oder einem Distanzstück. Dazu ist das Mitnehmerelement 8 gekröpft ausgebildet, so dass die Anlagefläche 11 axial versetzt zu der Längsmittenebene 7 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 angeordnet ist, wie besonders gut in 4 zu sehen ist. Bei entsprechend angepasster Gewindelänge der Werkzeugmaschinenspindel 6 oder Verwendung passender Distanzstücke, so dass die Werkzeugmaschinenspindel 6 nicht auf der der Anlagefläche 11 gegenüberliegenden Seite des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 über diese hinausragt, lässt sich das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug 1 auf der der Anlagefläche 11 gegenüberliegenden Seite des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 mit geringem Anstellwinkel zum Schleifen aufsetzen. Wird das Mitnehmerelement 8 in die Kleberschicht 4, 27 auf der der Werkzeugmaschinenspindel 6 zugewandten Seite der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 eingebettet, kann die Vulkanfiber-Schleifscheibe 1 sogar vollflächig auf das Werkstück aufgesetzt werden.
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Bei der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 ist in dem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 ein anderes Mitnehmerelement 22 angeordnet zur Verbindung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 mit einem maschinellen Antrieb 6. Das Mitnehmerelement entspricht im Wesentlichen dem oben beschriebenen Mitnehmerelement 8, jedoch sind aus einer Basisplatte 23 Lappen 24 ausgeklinkt, die durch die Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 gesteckt und auf der der Basisplatte 23 gegenüberliegenden Seite der Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 umgelegt sind, so dass die Vulkanfiber-Trägerscheibe 2 und das Mitnehmerelement 22 miteinander formschlüssig verbunden sind.
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Bei der in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 ist in dem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 ein anderes Mitnehmerelement 12 angeordnet zur Verbindung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 mit einem maschinellen Antrieb 6. Diese handelsübliche Mitnehmerelement 12 ist mit den Vulkanfiberscheiben verklebt und festgeklemmt. An einem Nabenkörper 13 ist ein Sechskant 15 mit angeformt zum Ansatz eines üblichen Werkzeugs bei der Befestigung oder dem Lösen von einer Antriebsspindel 6. In dem Nabenkörper 13 ist ein eingängiges, vorzugsweise ein mehrgängiges Schrauben- oder Muttergewinde ausgebildet als Teil einer Schnellwechselbefestigung des Schleifwerkzeuges 1 an einer Antriebspindel 6.
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In den 7 bis 12 sind Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuges 1 dargestellt, die zusätzlich die denen aus den 1 bis 6 jeweils quer zu der Längsmittenebene 7 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 angeordnete Durchgangslöcher 16 aufweisen. Die Durchgangslöcher 16 befinden sich auf einem (7, 8, 11, 12) oder mehreren (9, 10) konzentrisch zu einer Drehachse 17 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 angeordneten Lochkreisen 21. Die Zahl der Durchgangslöcher 16 kann 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder mehr betragen, die Durchgangslöcher 16 sollten gleichmäßig verteilt angeordnet sein, um eine Unwucht des Schleifwerkzeuges 1 zu vermeiden.
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Bei den in den 13 und 14 gezeigten Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuges 1 weisen die Durchgangslöcher 16 eine längliche, tropfenförmige, schweifförmige Gestalt auf, wobei vorzugsweise die Länge der Durchgangslöcher 16 wenigstens das dreifache der größten Breite der Durchgangslöcher 16 beträgt. Ferner vermindert sich die Breite der länglichen Durchgangslöcher 16 von einem ersten Endabschnitt 18 eines Durchgangsloches 16 zu einem zweiten Endabschnitt 19 des Durchgangsloches 16. Der erste Endabschnitt 18 hat einen größeren radialen Abstand von der Drehachse 17 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 als der zweite Endabschnitt 19. Die Durchgangslöcher 16 dieser Ausführungsformen haben eine Gestalt, wie sie oft für eine Darstellung eines Kometen mit seinem Schweif verwendet wird. wie gezeigt, können die länglichen Durchgangslöcher 16 in sich gekrümmt ausgebildet sein. Der Bearbeiter hat im Vergleich zu runden Durchgangslöchern einen größeren Blick auf die komplette Bearbeitungsfläche. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass der Endabschnitt 18 näher am Außenrand des Vulkanfiber-Schleifwerkzeuges 1 und der schmalere zweite Endabschnitt 19 näher zur Drehachse 17 angeordnet sein sollte.
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15 und 16 zeigen weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1, das lediglich als segmentartiges Teil 20 einer Scheibe ausgebildet ist zum Einsatz mit sogenannten Multi-Tools, die einen rotatorisch-oszillierenden Antrieb für das Werkzeug 1 aufweisen und ansonsten ähnlich wie ein Winkelschleifer 9 ausgestaltet sind, und für feine und präzise Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden können. Aufgrund der rotatorisch-oszillierenden Bewegung der Werkzeugmaschinenspindel 6 ist ein Mitnehmerelement 14 mit einer formschlüssigen Aufnahme für die Werkzeugmaschinenspindel 6 vorteilhaft. Die Befestigung des segmentartigen Teils mit dem Mitnehmerelement 14 erfolgt analog zu der des Mitnehmerelementes 8, 12 wie oben zu den anderen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Ebenfalls kann das Mitnehmerelement 14 gekröpft ausgebildet sein, so dass eine Anlagefläche axial versetzt zu der Längsmittenebene 7 des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 angeordnet ist. Ein Sechskantloch 25, wie in 15 zu sehen, oder ein achtfach Sternloch 26, wie in 16 dargestellt, ermöglichen es, das Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs 1 in verschiedenen Grundpositionen mit der Werkzeugmaschinenspindel 6 zu verbinden je nach der zweckmäßigsten Positionierung der Werkzeugmaschine zum Werkstück. Auch ein solches Vulkanfiber-Schleifwerkzeug 1 in Form eines Segmentes kann Durchgangslöcher 16 mit den oben beschriebenen Vorteilen aufweisen, wie in 16 gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vulkanfiber-Schleifwerkzeug, insgesamt
- 2
- Vulkanfiber-Trägerscheibe
- 3
- Schleifkorn
- 4
- Grundbindung
- 5
- zentrales Loch
- 6
- Werkzeugmaschinenspindel
- 7
- Längsmittenebene
- 8
- Mitnehmerelement
- 9
- Winkelschleifer
- 10
- Gewindegang
- 11
- Anlagefläche
- 12
- Mitnehmerelement
- 13
- Nabenkörper
- 14
- Mitnehmerelement
- 15
- Sechskant
- 16
- Durchgangsloch
- 17
- Drehachse
- 18
- erster Endabschnitt
- 19
- zweiter Endabschnitt
- 20
- segmentartiges Teil
- 21
- Lochkreis
- 22
- Mitnehmerelement
- 23
- Basisplatte
- 24
- Lappen
- 25
- Sechskantloch
- 26
- achtfach Sternloch
- 27
- Deckbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 1058502 A1 [0006]
- US 3667169 A [0007]
- EP 1741515 A1 [0009, 0010]
- DE 202009011470 U1 [0010, 0024]
- DE 102009038583 A1 [0010]
- US 3844072 A [0011]
- EP 0450209 B1 [0012]
- DE 69007467 T2 [0012]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN ISO 16057 [0001]
- DIN ISO 15636 [0002]
- DIN ISO 16057 [0005]
- DIN ISO 16057 [0005]
