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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 Schnitttiefe zur Folge.
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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.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Stahlbleche 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.
Alternativ wird dies erreicht, indem die Trennscheibe seitlich mit Stahlgittern versehen ist, die 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 Schnitttiefe 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.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
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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 gepulverte 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 Stahlgitter 2 sind mit der übrigen Trennscheibe 1 verklebt.
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.
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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 Stahlgitter 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 Gewebeeinlagen 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 Gewebeeinlagen 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.
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The present invention relates to a cutting disc with a diameter of more than 500 mm, which can be clamped between clamping flanges, with a mixture of grinding horn,
Binder and optionally fillers that extend from the outer edge of the cutting disc to the
Center hole is sufficient, the cutting disc is provided on the side with steel sheets or steel grids.
Cutting discs with large diameters are used in the metal-producing industry, where slabs are cut, for example, in steelworks or foundries.
It is advantageous to keep the disc thickness of the cutting discs as low as possible in order to keep the cutting losses with the high-quality and expensive metallic materials low. In addition, a small pane thickness means that the performance of the
Cutting machine sinks, causing all mechanical and electrical components of the
Cutting machine with the same cutting result.
With the reduction of the disk thickness one is currently faced with the problem that the disks, which are very thin in relation to their diameter, tend to wobble. In order to prevent this wobbling, an attempt was made on the one hand to clamp the flanges in the
Increase diameter in order to stabilize the cutting discs radially further outwards. The
However, enlarging the clamping flanges leads to a reduction in the possible number
Depth of cut and larger moving masses.
In a second approach, for example in the grinding wheels shown in JP 57 089 564 or US 4,718,398, an attempt was made to place an annular grinding area on the outside of an exclusively metallic inner area of the cutting wheel.
However, the problem of a stable and permanent connection between the metallic inner area and the outer grinding area has not yet been satisfactorily solved.
The grinding wheel shown in US 1,600,064 has lateral supports with the same area with the clamping flanges. These conditions are therefore not able to distribute the clamping forces over the clamping flanges over a large area. A radial enlargement of the supports shown in US 1,600,064 would result in a reduction in the possible depth of cut.
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The object of the present invention is therefore to provide a cutting disc which despite
Relative to the diameter of the thin disc thickness runs stably, at the same time the
Problems of the known approaches can be avoided.
This is achieved according to the invention in that the steel sheets are inserted flush into recesses in the side surfaces of the cutting disc and have a minimum thickness of 0.5 mm and a radial extension that exceeds the radial extension of the clamping flanges.
Alternatively, this is achieved in that the cutting disc is provided on the side with steel grids, which are inserted flush into recesses in the side surfaces of the cutting disc and one
Have a minimum thickness of 0.5 mm and a radial extension that exceeds the radial extension of the clamping flanges.
The steel plates or laterally inserted flush in the axial end faces of the cutting disc
Steel grids lead to a large distribution of the clamping forces emanating from the clamping flanges. Since the steel sheets or steel grids extend radially further outwards than the clamping flanges, the cutting disc is stabilized over a large area. Due to the flush embedding of the steel sheets or steel grids, which ensures an unchanged cutting depth up to the clamping flanges, a sufficient minimum thickness of at least
0.5 mm can be selected, which ensures an optimal distribution of forces.
In order to ensure optimal transmission of the clamping forces, it is advantageous if the
Steel sheets or steel grids are glued to the cutting disc. The steel sheets or steel grids can thus optimally absorb the bending stresses occurring in the edge zones of the cutting disc, so that wobbling is effectively prevented.
For smooth concentric properties of the cutting disc, it is favorable if the steel sheets or steel grids have a substantially round shape.
In order to further stabilize the cutting disc, it can have at least one fabric insert in a manner known per se.
Further features and details of the present invention result from the following description of the figures. It shows:
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1 is an exploded view of a cutting disc according to the invention,
Fig. 2 shows a section through the cutting disc along the line A-A in Fig. 3 and
Fig. 3 is a side view of the cutting disc.
The cutting wheel 1 shown in the figures is a synthetic resin-bonded grinding wheel. Various phenolic resins are used as synthetic resin, through their specific selection in conjunction with the choice of abrasive and fillers, the grinding behavior and the degree of hardness of the cutting wheel
Is adapted to requirements.
Conventional abrasives such as silicon carbide and
Corundum used. Solid lubricants, such as pyrite and graphite, as well as conventional powdered materials for plastic reinforcement such as serve as fillers
Calcium carbonate or glass powder.
The diameter d of the cutting disc 1 is typically between 800 mm and 1800 mm. The ratio of diameter d to width b is over 80, preferably even over 100. This ratio should be increased further on the basis of the present invention. It should be noted that the width b of the cutting disc 1 is drawn many times too large in relation to the diameter d in the figures for reasons of clarity.
The cutting disc 1 has depressions 3 in the lateral end faces, which extend over a diameter range of the diameter d from 45% to 80%. The steel sheets or steel grids 2 are inserted essentially flush into the recesses 3.
The steel sheets or steel grids 2 have a minimum thickness of 0.5 mm and can be up to 3.0 mm thick, the usual values being between 1.0 mm and 2.0 mm. The steel sheets form a closed surface, whereas steel grids are understood to mean structures which have recesses, in particular rectangular recesses. The steel sheets or steel grids 2 are glued to the remaining cutting disc 1.
In the exemplary embodiment shown, the steel sheets 2 are round, as can be seen from FIG. 3.
Even if the round shape is favorable for smooth concentric properties, any other shapes, in particular polygon shapes, are also conceivable.
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In Fig. 1, the two cooperating clamping flanges 5a and 5b are shown, with which the power transmission to the cutting disc 1 takes place. The steel sheets or steel grids 2 mean that the introduction of force is not only limited to the area of the clamping flanges 5a and 5b, but extends essentially over the entire area that the
Cover steel sheets or steel mesh 2. The stabilization of the cutting disc 1 thus extends radially outwards.
It can be seen in FIG. 2 that the cutting disc 1 has a fabric insert 6. It is a resin-impregnated glass fiber fabric. The fabric insert 6 stabilizes the cutting disc 1 and prevents the formation of stray
Disc fragments if the disc fails. The present invention allows only one or at least a few fabric inserts 6 to be used. A variant without a fabric insert is also conceivable. This is advantageous in that the volume of the fabric can be replaced by abrasive grain when the fabric layers are reduced, which improves the grinding properties.
The cutting disks according to the invention are produced in such a way that a mixture is produced from abrasive grain, synthetic resin and fillers. A steel sheet or steel grid 2 is first placed on a round press plate and then the mixture of abrasive grain, synthetic resin and fillers is applied. The tissue inserts 6 are inserted into this mixture. It is then compacted, a depression 3 being formed on the surface. The second steel sheet or steel grid 2 is inserted into this recess 3, after which a further pressing takes place. The steel sheets or steel grids 2 are provided with an epoxy adhesive on the side facing the cutting disc 1 before processing.
The pressed sandwich is then clamped between leveling plates and cured in the oven at a suitable temperature.