AT400013B - Schleifanordnung - Google Patents

Description

AT 400 013 B

Die Erfindung betrifft eine Schleifanordnung mit einem an einem mechanisch angetriebenen Träger angeordneten Schleifkörper, wobei der Träger zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist und zwischen den Teilen des Trägers eine kompressible, schwingungsdämpfende Schicht angeordnet ist, wobei ferner Verbindungselemente zum Anpressen der Trägerteile an die schwingungsdämpfende Schicht vorgesehen sind.

Insbesondere betrifft die Erfindung rotierende Schleifkörper, vorzugsweise Diamant/CBN-Schleifschei-ben. Es ist selbstverständlich, daß zur Erzielung hoher Oberflächengüte bei angeschliffenen Flächen ein Hoch- und/oder Seitenschlag des Schleifwerkzeugs nicht tolerierbar ist. Dies behebt man üblicherweise durch "Abdrehen" des Schleifkörpers mit einem Verschleißgegenstand. Innere Unwucht des Schleifkörpers infolge von ungleichmäßigem Gefüge läßt sich oft nur unzulänglich durch gezielte Materialabtragung bekämpfen; meist werden Schleifkörper mit innerer Unwucht aus Sicherheitsgründen verworfen.

Bei hohen Anforderungen an die Oberflächengüte spielen aber auch Schwingungen eine große Rolle, die von der Schleifscheibe, von der Schleifmaschine oder deren Antriebssystem herkommen, also maschineninhärent sind und z.B. durch die Maschinenfundamentierung, Lagerschäden und/oder Systemeigenschwingungen bedingt sind.

Diese Schwingungen treten im Mikrobereich auf; nichtsdestoweniger ist dann, selbst wenn die Schleifmaschine an sich auf hohe Genauigkeit ausgelegt ist, diese Genauigkeit nicht erzielbar.

Es wurde daher bereits das Prinzip angewendet, zwischen Antrieb und Schleifkörper elastische Elemente einzuschalten, unter anderem zur Schwingungsdämpfung.

Die DE-PS 466 170 betrifft eine Befestigung für Schleifscheiben auf einer drehbaren Welle zwischen Klemmpiatten unter Benutzung von Kautschukbeilagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukbeilage auf die Klemmplatten aufvulkanisiert ist in einer Dicke, die der Rauheit der Schleifscheibenfläche (0,125 bis 0,5 mm) entspricht. Dabei geht es um eine Befestigung für umlaufende Schleifscheiben od.dgl. auf ihrer Welle und darum, eine Fassung für die Schleifscheiben zu schaffen, die bei einem Scheibenbruch das Abschleudern von Trümmern verhindert.

Die CH-PS 579 968 betrifft eine Flachschleifscheibe mit einer Schieifschicht aus Abrasivkorn, Bindemittel und Füllstoff und einer montageseitig an der Schleifschicht angeordneten, Befestigungsmittel aufnehmenden Befestigungslage aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslage aus geschäumtem Kunststoff besteht, der an die Schleifschicht angeschäumt ist. Dabei kann der Kunststoff der Befestigungslage einen Teil der Schleifschicht durchdringen und mit dem Bindemittel der Schleifschicht chemisch binden. Die Befestigungslage kann schleifschichtseitig Vorsprünge aufweisen sowie als Ring ausgebildet sein. Der Zweck ist die optimale Ausnützung des Schleifmaterials sowie die leichte Herstellung der Scheibe. Es ist erwähnt, daß gemäß dem Stand der Technik bei bisher bekannten Schleifscheiben zu deren Montage Gewindebuchsen direkt in das Material der Schleifschicht eingearbeitet sein oder Metalloder Kunststoffbuchsen mit Innengewinde darin eingebettet sein können.

Die GB-PS 1 075 914 betrifft die Befestigung einer Schleifscheibe auf ihrer Antriebswelle. Um die Befestigung von Schleifscheiben größeren Durchmessers zu ermöglichen, sollen gemäß der Druckschrift die Scheiben nicht mehr zentral über eine einzige Überwurfmutter festgezogen werden, sondern es sind in einem radialen Abstand von der Drehachse zu dieser symmetrische Spannbolzen angeordnet, die zwei Spannteilerhälften verbinden und die Schleifscheibe durchsetzen. Zum Verhindern, daß das Material der Schleifscheibe die Gewinde der Spannbolzen beschädigt und zur besseren Halterung der Schleifscheibe sind im Durchtrittsbereich der Spannbolzen in der Schleifscheibe starre Buchsen vorgesehen, die z.B. aus harzgebundenem Fasermaterial bestehen können und in die Durchtritte eingeklebt sind. Die Buchsen können auch ursprünglich Stiftform aufweisen und erst vor dem Aufsetzen der Schleifscheibe durchbohrt werden.

Die US-PS 3 410 586 betrifft die Befestigung einer Schleifscheibe auf ihrer Antriebswelle. Zu diesem Zweck ist die Schleifscheibe mit einer zentralen Nabe ausgerüstet, die mit der Schleifscheibe fest verbunden, vorzugsweise verklebt ist. Die Nabe ist vorzugsweise aus Kunststoff wie Teflon oder Nylon und ausreichend elastisch, um etwas von den auf die Schleifscheibe ausgeübten Stößen zu schlucken, so daß verhindert wird, daß die Antriebswelle unwuchtig läuft. Die Nabe wird auf die Antriebswelle aufgeschraubt, wobei ein konischer Sitz vorgesehen ist.

Die DE-OS 31 08 956 betrifft ein Werkzeug zum händischen Naßschleifen, bei dem aus dem hohlen Innenraum des Werkzeugs Flüssigkeit über ein weiches, schwammähnliches und zur Absorption und Verteilung von Flüssigkeit geeigneten Material an ein Schleifpapier abgegeben wird. Von einer Schwingungsdämpfung ist - verständlicherweise - in dieser Druckschrift keine Rede.

Die US-PS 2 717 478 betrifft eine Schleifmaschine mit einer über eine elastische Verbindung angetriebenen Schleifscheibe, wobei die elastische Verbindung so ausgebildet ist, daß die Schleifscheibe schwingt und somit nicht glatt läuft. Dies dient u.a. dazu, abgetragenes Material zu entfernen. 2

AT 400 013 B

Die FR-PS 1333 021 sieht eine elastische Zwischenlage im Bereich der Antriebsebene von Mahlsteinen od.dgl. vor, um Schwingungen zu dämpfen.

Die US-PS 3 053 063 betrifft eine Handschleifscheibe mit einer Zwischenlage aus einem nachgiebigen zelligen Material, z.B. Schaumgummi, wobei die Antriebswelle gegenüber der Scheibe über einen Puffer aus elastischem Material um ein gewisses Maß verschwenkbar ist, um die Scheibenebene nicht absolut parallel zur Abtragebene hatten zu müssen.

Die FR-PS 1 279 621 und ihr erstes Zusatzpatent Nr. 79 593 offenbaren u.a. Schleifscheiben, wobei nach dem Prinzip vorgegangen wird, zwischen Antrieb und Schleifkörper ein elastisches Mittel einzuschalten, das Stöße absorbiert. Es sind jedoch nicht zwei Dämpfungsmaterialien unterschiedlicher Eigenschaften geoffenbart. In Fig. 1 ist zwar eine Buchse C dargestellt - die offensichtlich elastisch ist (siehe auch das Stammpatent), sowie eine davon getrennte elastische Scheibe e. Aus der unterschiedlichen Rastrierung dieser Schnittflächen läßt sich aber kein unterschiedliches Material herleiten - die Schnittfläche der Scheibe e wäre einerseits zu schmal, um so grob rastriert werden zu können, wie dies bei C möglich ist - und es sollten ja getrennte Bauteile dargestellt werden - und außerdem ist im zweiten Absatz von Spalte 1 der Druckschrift angeführt, daß C und e einstückig sein können. Im übrigen muß die Buchse C ganz klar ein Teil der Schleifscheibe b sein und die Scheibe e spannt direkt die Schleifscheibe b ein; von einer Überlagerungswirkung im Sinne einer Verstellbarkeit des Dämpfverhaltens kann keine Rede sein.

Mit den schwingungsdämpfenden Konstruktionen nach dem Stand der Technik lassen sich zweifellos Vorteile erzielen, eine Feinabstimmung des Schwingungsverhaltens auf die Verhältnisse vor Ort ist dabei aber nicht möglich, obwohl dies speziell bei stationären Hochleistungsanlagen immer nötiger wird.

Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß eine Konstruktion vorgesehen, bei der Dämpfungselemente mit voneinander verschiedenem Dämpfungsverhalten gemeinsam zur Wirkung kommen, d.h. die Dämpfwirkung entsteht durch Überlagerung dieser Verhalten und wobei die Dämpfwirkung abstimmbar ist

Demgemäß ist die erfindungsgemäße Schleifanordnung der eingangs genannten Art vor allem dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungselementen und mindestens einem Trägerteil Dämpfungselemente angeordnet sind, die einen höheren Verformungswiderstand als die schwingungsdämpfende Schicht besitzen.

Dabei wird vorgezogen, daß in mindestens einem Trägerteil eine schwingungsgedämpfte Aufnahmebuchse für das Verbindungselement vorgesehen ist.

Vor allem umfaßt dabei die schwingungsdämpfende Schicht ein Material mit Elastomer- oder elastomerähnlichen Eigenschaften; auch Weichmetalle sind günstig einsetzbar, wie Pb, Sn, Cu, Ag, AI, etc.

Insbesondere ist die schwingungsdämpfende Schicht ein mit Füllstoffen, insbesondere Metall- oder Carbonfasern gefülltes Elastomer oder auch ein Elastomer-Verbundelement, vorzugsweise mit Sandwichaufbau, bevorzugt ein Elastomer-'Metall-Verbundelement.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, wobei die Figur eine Anordnung im Schnitt zeigt, bei der der Schleifkörper keine Scheibe, sondern ein Zylindermantel ist.

Gemäß der Ausführungsform nach der Figur ist ein auf eine nicht dargestellte zentrale Antriebswelle aufgesetzter erster Trägerteil in Form einer Scheibe 3 vorgesehen, auf der eine Manschette 5 mit Z-Profil als kompressible, schwingungsdämpfende Schicht satt aufgezogen, vorzugsweise angeklebt ist. In der Scheibe 3 sind Stufenbohrungen 13 mit ringförmigen Absätzen 14 zum Durchstecken von Schrauben 8, die als Verbindungselemente zwischen den Trägerteilen sowie zum Anpressen der Trägerteile an die schwingungsdämpfende Schicht dienen, vorgesehen. Ebenso weist die Manschette 5 entsprechende Ausnehmungen für die Schrauben 8 auf. Der zweite Trägerteil ist ein ringförmiger Werkzeughalter 2, in dem entsprechende Gewindebohrungen 15 vorgesehen sind, in welche die Schrauben 8 einschraubbar sind. An seiner Peripherie trägt der Werkzeughalter 2 den eigentlichen Schleifkörper, einen aufgeklebten Schleifbelag 1 in Form eines Zylindermantels. Zwischen den Köpfen der Schrauben 8 und den ringförmigen Absätzen 14 der Stufenbohrungen 13 sind jeweils kompressible, ringförmige Dämpfungselemente 16 eingesetzt, die einen größeren Verformungswiderstand als die Manschette 5 aufweisen. Die Dämpfungswirkung läßt sich in Abhängigkeit vom Anzugsmoment der Schrauben 8 individuell abstimmen.

Am Werkzeughalter 2 oder an der Scheibe 3 können Zentrierzapfen fix angeordnet sein.

Die Scheibe 3 kann ständig mit der Antriebswelle verbunden bleiben: es wird jeweils nach Bedarf nur der Werkzeughalter 2 gewechselt. Dies ergibt eine optimale Einrichtung des Werkzeugs und eine flexible Arbeitsweise, da zum Wechseln des Schleifkörpers nur wenig Zeit benötigt wird.

Mit der Erfindung wird eine Schleifanordnung mit integrierter, einstellbarer Dämpfung geschaffen, mit der sich die eingangs angeführten Nachteile vermeiden lassen und mit der sehr hohe Oberflächengüten erzielbar sind. 3

Claims (4)

1. AT 400 013 B Patentansprüche 1. Schleifanordnung mit einem an einem mechanisch angetriebenen Träger angeordneten Schieifkörper, wobei der Träger zwei- oder mehrteilig ausgebiidet ist und zwischen den Teilen des Trägers eine kompressibie, schwingungsdämpfende Schicht angeordnet ist, wobei ferner Verbindungselemente zum Anpressen der Trägerteile an die schwingungsdämpfende Schicht vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindungselementen (8) und mindestens einem Trägerteil (2, 3) Dämpfungselemente (16) angeordnet sind, die einen höheren Verformungswiderstand als die schwingungsdämpfende Schicht (5) besitzen.
2. 2. Schleifanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Trägerteil (2, 3) eine schwingungsgedämpfte Aufnahmebuchse für das Verbindungselement (8) vorgesehen ist.
3. 3. Schleifanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsdämpfende Schicht (5) aus einem mit Füllstoffen, insbesondere Metall- oder Carbonfasern versehenen Elastomer besteht.
4. 4. Schleifanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsdämpfende Schicht (5) von einem Elastomer-Verbundelement, vorzugsweise mit Sandwichaufbau, gebildet wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4