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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennscheibe mit einem Durchmesser über 500 mm, die zwischen Spannflanschen einspannbar ist, mit einer Mischung aus Schleifhorn,
Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen, die vom Aussenrand der Trennscheibe bis an die
Mittelbohrung reicht, wobei die Trennscheibe seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern versehen ist.
Trennscheiben mit grossen Durchmessern werden in der metallerzeugenden Industrie verwendet, wo beispielsweise in Stahlwerken oder Giessereien Brammen getrennt werden.
Hierbei ist es günstig, die Scheibenstärke der Trennscheiben möglichst gering zu halten, um die Schnittverluste bei den hochwertigen und teuren metallischen Werkstoffen gering zu halten. Zudem führt eine geringe Scheibenstärke dazu, dass der Leistungsaufwand der
Trennmaschine sinkt, wodurch sämtliche mechanischen und elektrischen Komponenten der
Trennmaschine bei gleichem Trennergebnis weniger belastet werden.
Bei der Reduzierung der Scheibenstärke ist man derzeit mit dem Problem konfrontiert, dass die im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr dünnen Scheiben zum Taumeln neigen. Um dieses Taumeln zu verhindern, wurde einerseits versucht, die Spannflansche im
Durchmesser zu vergrössern, um die Trennscheiben radial weiter aussen zu stabilisieren. Die
Vergrösserung der Spannflansche führt jedoch zu einer Verringerung der möglichen
Schnitttiefe sowie zu grösseren bewegten Massen.
Bei einem zweiten Lösungsweg wurde beispielsweise bei den in der JP 57 089 564 oder US
4, 718, 398 gezeigten Schleifscheiben versucht, auf einen ausschliesslich metallischen
Innenbereich der Trennscheibe aussen einen kreisringförmigen Schleifbereich aufzusetzen.
Das Problem einer stabilen und dauerhaften Verbindung von metallischem Innenbereich und aussenliegendem Schleifbereich konnte bisher jedoch noch nicht zufriedenstellend gelöst werden.
Die in der US 1, 600, 064 gezeigte Schleifscheibe weist mit den Spannflanschen flächengleiche seitliche Auflagen auf. Diese Auflagen sind damit nicht in der Lage, die Einspannkräfte über die Spannflansche hinaus grossflächig zu verteilen. Eine radiale Vergrösserung der in der US 1, 600, 064 gezeigten Auflagen hätte eine Verringerung der möglichen Schnittiefe zur Folge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Trennscheibe zu schaffen, die trotz im Verhältnis zum Durchmesser geringer Scheibenstärke stabil läuft, wobei gleichzeitig die Probleme der bekannten Lösungsansätze vermieden werden.
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Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter bündig in
Vertiefungen in den Seitenflächen der Trennscheibe eingefügt sind und eine Mindeststärke von 0, 5 mm sowie eine die radiale Erstreckung der Spannflansche übersteigende radiale
Erstreckung aufweisen.
Die seitlich bündig in die axialen Stirnflächen der Trennscheibe eingefügten Stahlbleche oder
Stahlgitter führen zu einer grossflächigen Verteilung der von den Spannflanschen ausgehenden Einspannkräfte. Da die Stahlbleche oder Stahlgitter radial weiter nach aussen reichen als die Spannflansche, wird die Trennscheibe grossflächig stabilisiert. Aufgrund der bündigen Einbettung der Stahlbleche oder Stahlgitter, die eine unveränderte Schnittiefe bis zu den Spannflanschen sicherstellt, kann eine ausreichende Mindeststärke von mindestens
0, 5 mm gewählt werden, die eine optimale Kräfteverteilung sichert.
Um eine optimale Übertragung der Einspannkräfte sicherzustellen, ist es günstig, wenn die
Stahlbleche oder Stahlgitter mit der Trennscheibe verklebt sind. Die Stahlbleche oder
Stahlgitter können damit auch die in den Randzonen der Trennscheibe auftretenden
Biegebeanspruchungen optimal aufnehmen, sodass ein Taumeln wirksam unterbunden wird.
Für ruhige Rundlaufeigenschaften der Trennscheibe ist es günstig, wenn die Stahlbleche oder Stahlgitter im Wesentlichen eine runde Form aufweisen.
Im Sinne einer weiteren Stabilisierung der Trennscheibe kann diese in an sich bekannter
Weise mindestens eine Gewebeeinlage aufweisen.
Das erfindungsgemässe Verfahren sieht vor, dass zuerst ein Stahlblech oder Stahigitter mit einer Mindeststärke von 0, 5 mm und mit einer die radiale Erstreckung der Spannflansche übersteigenden Erstreckung auf eine Pressplatte aufgelegt, anschliessend die Mischung aus Schleifkorn, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen aufgebracht und schliesslich verdichtet wird, sodass das Stahlblech oder Stahigitter bündig in die Seitenfläche eingesetzt ist. Dieses Herstellverfahren ist produktionstechnisch besonders günstig und sichert gleichzeitig einen festen Halt der Stahlbleche oder Stahlgitter.
Dieser Halt kann noch weiter verbessert werden, indem die Stahlbleche oder Stahlgitter vor dem Verpressen auf der der Trennscheibe zugewandten Seite mit einem Kleber, insbesondere Epoxikleber, versehen werden.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt :
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemässen Trennscheibe,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Trennscheibe entlang der Linie A-A in Fig. 3 und
Fig. 3 eine Seitenansicht der Trennscheibe.
Bei der in den Figuren dargestellten Trennscheibe 1 handelt es sich um eine kunstharzgebundene Schleifscheibe. Als Kunstharz werden verschiedene Phenolharze verwendet, durch deren gezielte Auswahl im Zusammenspiel mit der Wahl des Schleifmittels und der Füllstoffe das Schleifverhalten sowie der Härtegrad der Trennscheibe den jeweiligen
Erfordernissen angepasst wird.
Als Schleifmittel werden bevorzugt konventionelle Schleifmittel wie Siliziumcarbid und
Korunde eingesetzt. Als Füllstoffe dienen vor allem Festschmierstoffe, beispielsweise Pyrit und Graphit, sowie übliche gepulvert Materialien zur Kunststoffverstärkung wie
Kalziumcarbonat oder Glaspulver.
Der Durchmesser d der Trennscheibe 1 liegt typischerweise zwischen 800 mm und 1800 mm. Die Verhältniszahl von Durchmesser d zu Breite b liegt über 80, vorzugsweise sogar über 100. Diese Verhältniszahl soll aufgrund der vorliegenden Erfindung noch weiter gesteigert werden. Es sei angemerkt, dass die Breite b der Trennscheibe 1 aus Anschaulichkeitsgründen in den Figuren im Verhältnis zum Durchmesser d um ein Vielfaches zu gross gezeichnet ist.
Die Trennscheibe 1 weist in den seitlichen Stirnflächen Vertiefungen 3 auf, die sich über einen Durchmesserbereich des Durchmessers d von 45 % bis 80 % erstrecken. In die Vertiefungen 3 sind die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 im Wesentlichen bündig eingesetzt.
Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 weisen eine Mindeststärke von 0, 5 mm auf und können bis zu 3, 0 mm stark sein, wobei übliche Werte eher zwischen 1, 0 mm und 2, 0 mm liegen. Die Stahlbleche bilden eine geschlossene Fläche, wogegen unter Stahlgitter Strukturen verstanden werden, die Ausnehmungen, insbesondere rechteckförmige Ausnehmungen aufweisen. Die Stahlbleche oder Stahigitter 2 sind mit der übrigen Trennscheibe 1 verklebt.
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Die Stahlbleche 2 sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel rund, wie aus Fig. 3 ersichtlich.
Auch wenn die runde Form für ruhige Rundlaufeigenschaften günstig ist, sind auch beliebige andere Formen, insbesondere Polygonformen, vorstellbar.
In Fig. 1 sind die beiden zusammenwirkenden Spannflansche 5a und 5b gezeigt, mit denen die Kraftübertragung auf die Trennscheibe 1 erfolgt. Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 führen dazu, dass die Krafteinleitung nicht nur auf den Bereich der Spannflansche 5a und 5b beschränkt bleibt, sondern sich im Wesentlichen auf die gesamte Fläche erstreckt, die die
Stahlbleche oder Stahigitter 2 abdecken. Die Stabilisierung der Trennscheibe 1 reicht somit radial weit nach aussen.
In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Trennscheibe 1 eine Gewebeeinlage 6 aufweist. Es handelt sich dabei um ein harzimprägniertes Glasfasergewebe. Die Gewebeeinlage 6 stabilisiert die Trennscheibe 1 und verhindert die Entstehung vagabundierender
Scheibenbruchstücke bei einem Versagen der Scheibe. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, mit nur einer oder zumindest wenigen Gewebeeinlage 6 auszukommen. Vorstellbar ist auch eine Ausführungsvariante ohne Gewebeeinlage. Dies ist insofern vorteilhaft, als bei
Reduktion der Gewebeschichten das Volumen des Gewebes durch Schleifkorn ersetzt werden kann, wodurch die Schleifeigenschaften verbessert werden.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Trennscheiben verläuft derart, dass aus Schleifkorn,
Kunstharz und Füllstoffen eine Mischung hergestellt wird. Auf eine runde Pressplatte wird zuerst ein Stahlblech oder Stahlgitter 2 aufgelegt und anschliessend die Mischung aus Schleifkorn, Kunstharz und Füllstoffen aufgebracht. In diese Mischung werden die Gewebeeinlage 6 eingelegt. Anschliessend wird verdichtet, wobei an der Oberfläche eine Vertiefung 3 eingeformt wird. In diese Vertiefung 3 wird das zweite Stahlblech oder Stahlgitter 2 eingelegt, wonach ein nochmaliges Verpressen erfolgt. Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 werden vor der Verarbeitung auf der der Trennscheibe 1 zugewandten Seite mit einem Epoxikleber versehen.
Das gepresste Sandwich wird anschliessend zwischen Richtplatten eingespannt und im Ofen bei einer geeigneten Temperatur ausgehärtet.