CN101077571B - 风扇式研磨轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇式研磨轮，该风扇式研磨轮可沿一旋转方向(16)被驱动旋转，并且其在一支承盘的环形边缘区域上包括构造为三角形式的研磨叶片(1)。每个研磨叶片(1)的外边(2)限定研磨叶片组件(13)的外边缘(14)的一部分。内边(3)从所述研磨叶片组件(13)的内边缘(19)延伸到所述外边缘(14)。后边(4)露出并从所述研磨叶片组件(13)的内边缘(19)沿旋转方向(16)向前地延伸到所述外边缘(14)。

Description

风扇式研磨轮

技术领域

本发明涉及一种可沿一旋转方向驱动的风扇式研磨轮，该风扇式研磨轮具有：

-支承盘，该支承盘包括

——中心线，

——内毂，

——环形边缘区域，以及

-研磨叶片，所述研磨叶片

——固定在所述边缘区域上以便形成环形研磨叶片组件。

背景技术

从EP 1 142 673 B1中已知这种类型的风扇式研磨轮。对于这种已知的风扇式研磨轮，研磨叶片具有矩形构型。它们具有两条相互平行的直边以及凹边和凸边。凸边和凹边各自构造成半径相同的弧形，但是半径的圆心在平行于所述直边的线上彼此偏离。研磨叶片的这种构型的优点是它们可以从具有相互平行边缘的研磨带上无余料即无废料地裁剪下来。研磨叶片以相互交迭的方式固定在支承盘的边缘区域上，每个研磨叶片的凸边形成研磨叶片组件的外边缘的一部分。

发明内容

本发明的目的是这样构造一种开头所述类型的风扇式研磨轮，使得其工具寿命能进一步延长。

根据本发明，该目的通过这样一种可沿一旋转方向被驱动旋转的风扇式研磨轮来实现，该风扇式研磨轮具有：支承盘，该支承盘包括中心线、内毂和环形边缘区域；以及研磨叶片，所述研磨叶片构造为三角形的基本形状，所述三角形具有三条主边，即外边、内边和后边，所述研磨叶片以相等的角度间隔设置在所述边缘区域上以便以这样的方式形成环形研磨叶片组件，使得所述外边限定所述研磨叶片组件的外边缘的一部分，所述内边从所述研磨叶片组件的内边缘延伸到所述外边缘并被在所述旋转方向上处在它前面的研磨叶片部分地覆盖，所述后边露出并从所述研磨叶片组件的内边缘沿所述旋转方向向前地延伸到所述外边缘。由于本发明的这种构型，特别大量的研磨叶片材料集中在研磨叶片组件的径向外侧区域，因此可获得特别长的使用寿命，同时获得高的侵入性(aggressiveness)，也就是说获得高的研磨强度。对于在研磨叶片的裁剪过程中产生的余料进行了考虑，这是因为总地说来——考虑到该风扇式研磨轮的使用寿命——对于一次研磨作业而言只用掉非常少的研磨带材料，即只用掉非常少的研磨叶片。特别地，由于本发明的构型，位于支承盘上的研磨叶片还可以几乎完全用尽，因此只有较少的废料要处理。

由于有利地开发出其中外边具有曲率半径为R2或R2a的凸曲线构型的风扇式研磨轮，尤其是其中研磨叶片组件的外边缘具有与所述弯曲的外边的曲率半径R2或R2a相等的外半径R13的风扇式研磨轮，因此研磨叶片组件的外边缘被研磨叶片限定成规整(clean)圆的形式。显然，研磨叶片组件的外半径和弯曲外边的半径不必完全相等，而是可以仅基本上相等。具有直线构型的后边构型是基本可行的，并且在裁剪研磨叶片时具有优点，这是因为当使用冲压工具或剪切刀片来进行裁剪时，直线裁剪基本上总是比曲线裁剪更容易实现。但是，在研磨中使用曲率半径为R4或R4a的凸曲线构型更加有利。

由于开发出这样一种风扇式研磨轮，其中在外边和后边的交点处与后边相切的切线与从中心线通过所述交点的半径R13形成夹角α，该夹角α相对于半径R13朝旋转方向张开，因此，特别地，每个研磨叶片的位于后边的区域内的研磨区域从一开始就具有最佳的形状，当与曲率半径为R4或R4a的凸曲线构型结合时尤其是这样。术语“相对于半径形成张开的夹角”是指该夹角在旋转方向上位于所述半径的前面。

其中内边是曲率半径为R3或R3a的凹曲线的风扇式研磨轮以及其中内边具有直线构型的风扇式研磨轮提供了内边的有利构型，内边是曲率半径为R3或R3a的凹曲线的优点在于研磨叶片可以紧凑地从研磨带上裁剪下来。如果研磨叶片不是从成卷的研磨带上而是从成堆的可以彼此相配的薄片上裁剪下来，则内边具有直线构型是特别优选的。

具有以下关系的风扇式研磨轮提供了其它有利构型，其中对于设置在支承盘上的研磨叶片的数量n有10≤n≤80，对于每个研磨叶片在圆形研磨叶片组件上延伸的角度β有25°≤β≤90°，并且对于所述夹角α有5°≤α≤35°。

根据其中至少两条主边相交于交点处以及其中所有主边相交于交点处的风扇式研磨轮，研磨叶片具有严格的三角形状，换句话说两条主边各自相交于交点处而不管它们是直线还是曲线。另一方面，其中至少两条主边通过凸曲线形次边连接在一起的风扇式研磨轮和其中所有主边通过凸曲线形次边连接在一起的风扇式研磨轮涉及一特别优选的实施例，其中相应三角形的角是倒圆的，更具体地说是通过曲率半径比主边的曲率半径小得多的凸曲线形次边而形成倒圆的。这种构型的优点在于，冲压工具的生产和研磨叶片在冲压后从(研磨)带材料上的释放都得到简化。具有严格锐角的冲压工具的生产更加复杂。具有严格意义上的三角形状的研磨叶片从研磨带材料上的释放比具有圆角的研磨叶片的释放更加困难。其中一方面至少两条主边相交于交点处的风扇式研磨轮以及其中另一方面至少两条主边通过凸曲线形次边连接在一起的风扇式研磨轮也包括这两种构型之间的混合形状。

附图说明

从下面参照附图给出的对实施例的说明中可以看到本发明的其它优点、特征和细节，在附图中：

图1示出研磨叶片的俯视图，

图2示出根据本发明的风扇式研磨轮的俯视图，

图3示出通过图2的风扇式研磨轮的截面图，

图4示出要从其上连续裁剪出研磨叶片的研磨带，

图5示出研磨叶片的修改实施例，

图6示出研磨叶片的另一修改实施例，

图7示出研磨叶片的又一修改实施例，

图8示出类似于图1所示的具有圆角的研磨叶片，

图9示出类似于图5所示的具有圆角的研磨叶片，

图10示出类似于图6所示的具有圆角的研磨叶片，以及

图11示出类似于图7所示的具有圆角的研磨叶片。

具体实施方式

图1所示的研磨叶片具有三角构型。其三条边根据它们在风扇式研磨轮的支承盘上的相继位置而被称作外边2、内边3和后边4。边2至4构造为具有相应曲率半径R2、R3和R4的弓形部分。对于研磨叶片1，外边2和后边4具有凸构型而内边3具有凹构型。这种类型的几何形状也是三角形，这是因为根据球面几何学的法则，三角形的边界线不必是直线而是也可以为曲线。重要的是，两条相应的侧边相交于交点，即形成一个角。

参照图2和3，风扇式研磨轮包括支承盘5，该支承盘5具有包括中央圆形开口7的毂部6。支承盘5用于接纳研磨叶片1的外侧环形边缘区域8。该边缘区域8经由沿支承盘5的中心线9的方向突出的环形辐部10连接至毂部6。如图3所示，边缘区域8从环形辐部10沿径向向外倾斜。结果，要设置在支承盘5上的研磨叶片1的工作面11继而基本上沿径向且垂直于中心线9延伸。形成这种几何造型是因为从内向外有越来越多的研磨叶片1彼此交迭或覆盖，如图2所示。研磨叶片1使用粘合剂层12固定在支承盘5的边缘区域8上。

特别参照图2，研磨叶片1以相等的角度间隔设置在支承盘5上，更具体地，各自在相对于支承盘5的相同位置处成旋转对称。在图2和3所示的实施例中，固定在支承盘5上的研磨叶片组件13的外半径R13对应于外边2的曲率半径R2，从而研磨叶片组件13的向外突出越过边缘区域8的外边缘14是圆形的。

研磨叶片1在图2中以虚线示出，尽管其相应的研磨区域15仅仅从其后边4延伸到沿研磨轮的旋转方向16设置在前面的下一后边4。

再次参照图2，在后边4和外边2的交点18处与后边4相切的切线17与通过交点18的半径R13形成大于0°的夹角α，切线17在旋转方向16上位于半径R13的前面。对于该夹角α有5°≤α≤35°。

在该实施例中，R2≈R4，R3＞R2并且R3＞R4。由于内边3相对于研磨叶片1凹入地延伸，邻近的研磨叶片1的交迭数量在研磨叶片组件13的内边缘19的区域内远小于在外侧区域内并且仅朝外侧显著增加，如图2中的阴影区域所示。

再次参照图2，每个研磨叶片1的外边2在圆形研磨叶片组件13上延伸一角度β，其中25°≤β≤90°。对于研磨叶片1的数量n有10≤n≤80。

图4示出研磨叶片1是如何从研磨带20上裁剪下来的。研磨带20的宽度a如此选择，使得外边2和内边3的交点21落在研磨带20的纵向边缘22上，而内边3和外边4之间的交点23落在平行于纵向边缘22的另一纵向边缘24上。外边2和后边4之间的交点18靠接在要紧邻着裁剪的研磨叶片1的内边3上。这种裁剪研磨叶片1的方法产生余料裁剪部25、26。这些余料并非是不利的，这是因为后边4在支承盘5上从外向内沿旋转方向16向后延伸的布置从用该新型风扇式研磨轮进行研磨开始就导致研磨叶片1的最佳即最小磨损。内边3的凹构型也减少了余料。

图5至7示出研磨叶片的变型。图5所示的研磨叶片1′具有上述的外边2和后边4。但是，内边3′具有直线构型。因此其曲率半径R3′无限长。

参照图6，其中所示的研磨叶片1″具有如前所述的弓形外边2和同样如前所述的直线形内边3′。后边4′也具有直线构型，前面关于夹角α的叙述也适用于支承盘5上的后边4′。因此曲率半径R4′具有无限长度。

最后，图7还示出研磨叶片1″′的构型，其中不仅内边3′和后边4′而且外边2′都具有直线构型。因此曲率半径R2′也具有无限长度。

根据图8至11的实施例在它们的基本结构上对应于根据图1、5、6和7的实施例，其中分别用圆角代替锐边交点18、21、23。因此这些研磨叶片的每一个都具有三角形的基本形状。故而形成主边的外边、内边和后边通过凸曲线形次边彼此相连，这些凸曲线形次边的曲率半径r总是比上述主边的曲率半径R小得多。在图8至11中，将形成主边的外边、内边和后边的附图标记指定为与图1、5、6和7中的对应边相同，但是各自加入“a”以示区别。对于曲率半径R也是这样。

所述次边具有与交点18、21、23相同的附图标记，但也加入“a”以示区别。对于次边的曲率半径r的表示也是这样。

特别地，以下说明是适用的：

对于根据图8的研磨叶片1a，所有三条主边即外边2a、内边3a和后边4a都具有曲线构型，更具体地，外边2a和后边4a是凸曲线而内边3a是凹曲线。曲率半径为R2a、R4a和R3a。主边各自通过三条曲率半径为r18a、r21a和r23a的凸曲线形的次边R18a、R21a和R23a彼此相连。

根据图9的研磨叶片1′a与根据图8的研磨叶片的不同之处在于，内边3′a具有直线构型并且由此该内边3′a的曲率半径R3′a具有无限长度。

根据图10的研磨叶片1″a与根据图9的研磨叶片的不同之处又在于，后边4′a也具有直线构型并且由此其曲率半径R4′a具有无限长度。

对于根据图11的研磨叶片1″′，所有的三条主边最终都具有直线构型，换句话说，外边2′a也具有直线构型，并且由此其曲率半径R2′a具有无限长度。

主边的曲率半径R远大于次边的曲率半径r。3≤R/r并且优选地10≤R/r。如果主边不具有直线构型，则对于主边的曲率半径R和次边的曲率半径r的比率有3≤R/r≤20并且优选地10≤R/r≤20。

Claims (20)

1.一种可沿一旋转方向(16)被驱动旋转的风扇式研磨轮，具有：

-支承盘(5)，该支承盘包括

--中心线(9)，

--内毂(6)，和

--环形边缘区域(8)，

-研磨叶片(1，1′，1″，1′″，1a，1′a，1″a，1′″a)，所述研磨叶片

--构造为三角形的基本形状，所述三角形具有三条主边，即外边(2，2′，2a，2′a)、内边(3，3′，3a，3′a)和后边(4，4′，4a，4′a)，以及

--以相等角度间隔设置在所述边缘区域(8)上，以便如此形成环形研磨叶片组件(13)，使得

---所述外边(2，2′，2a，2′a)限定所述研磨叶片组件(13)的外边缘(14)的一部分，

---所述内边(3，3′，3a，3′a)从所述研磨叶片组件(13)的内边缘(19)延伸到所述外边缘(14)并被在所述旋转方向(16)上处在它前面的研磨叶片(1，1′，1″，1′″，1a，1′a，1″a，1′″a)部分地覆盖，

---所述后边(4，4′，4a，4′a)露出并从所述研磨叶片组件(13)的内边缘(19)沿所述旋转方向(16)向前地延伸到所述外边缘(14)。

2.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述外边(2，2a)具有曲率半径为R2或R2a的凸曲线构型。

3.根据权利要求2所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述研磨叶片组件(13)的外边缘(14)具有与所述弯曲的外边(2，2a)的曲率半径R2或R2a相等的外半径R13。

4.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述后边(4′，4′a)具有直线构型。

5.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述后边(4，4a)具有曲率半径为R4或R4a的凸曲线构型。

6.根据权利要求4所述的风扇式研磨轮，其特征在于，在所述外边(2，2′)和所述后边(4′)之间的交点(18)处与所述后边(4′)相切的切线(17)与从所述中心线(9)通过所述交点(18)的半径R13形成夹角α，该夹角α相对于所述半径R13朝所述旋转方向(16)张开。

7.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述内边(3，3a)是曲率半径为R3或R3a的凹曲线。

8.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述内边(3′，3′a)具有直线构型。

9.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，对于设置在支承盘(5)上的研磨叶片(1，1′，1″，1′″)的数量n有10≤n≤80。

10.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，每个研磨叶片(1，1′，1″，1′″)在所述圆形研磨叶片组件(13)上延伸一角度β，对于该角度β有25°≤β≤90°。

11.根据权利要求6所述的风扇式研磨轮，其特征在于，对于所述夹角α有5°≤α≤35°。

12.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，至少两条主边相交于交点(18，21，23)。

13.根据权利要求12所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所有主边相交于交点(18，21，23)。

14.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，至少两条主边通过凸曲线形次边(18a，21a，23a)连接在一起。

15.根据权利要求14所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述三条主边通过凸曲线形次边(18a，21a，23a)连接在一起。

16.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，至少两条主边通过曲率半径为r的凸曲线形次边(18a，21a，23a)连接在一起，并且所述主边的曲率半径R相对于所述次边的曲率半径r有3≤R/r。

17.根据权利要求16所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述主边的曲率半径R相对于所述次边的曲率半径r有10≤R/r。

18.根据权利要求1所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述三条主边通过曲率半径为r的凸曲线形次边(18a，21a，23a)连接在一起，并且所述主边的曲率半径R相对于所述次边的曲率半径r有3≤R/r。

19.根据权利要求18所述的风扇式研磨轮，其特征在于，所述主边的曲率半径R相对于所述次边的曲率半径r有10≤R/r。

20.根据权利要求5所述的风扇式研磨轮，其特征在于，在所述外边(2)和所述后边(4)之间的交点(18)处与所述后边(4)相切的切线(17)与从所述中心线(9)通过所述交点(18)的半径R13形成夹角α，该夹角α相对于所述半径R13朝所述旋转方向(16)张开。

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