CN101992429A - 粗磨具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粗磨具，该粗磨具具有支承板(1)和支承在该支承板上的纤维磨削盘(9)，该支承板(1)构造成与中心纵轴线(7)同心并具有中心孔以接纳驱动装置的驱动轴，该纤维磨削盘包括具有树脂结合的磨料覆层(11)的纤维盘(10)，该纤维磨削盘具有磨削侧(4)和具有相对于所述中心纵轴线(7，7’)沿径向布置的、位于外部的、环形的磨削区域(8，8’，8”)。纤维磨削盘(9)粘接到支承板(1)上。

Description

粗磨具

技术领域

本发明涉及一种粗磨具，该粗磨具具有：

-支承板，该支承板

——构造成与中心纵轴线同心，且

——具有用于接纳驱动装置的驱动轴的中心孔，

以及

-纤维磨削盘/纤维砂轮，该纤维磨削盘

——包括具有树脂结合的磨料覆层的纤维盘/纤维轮，

——具有相对于中心纵轴线沿径向布置的、位于外部的、环形的磨削区域，

——支承在支承板上，以及

——具有磨削侧。

背景技术

在实践中大量已知这类粗磨具。这类纤维磨削盘构造成柔性的并以可拆卸的方式附接到支承板上。在支承板上的所述紧固借助于可在纤维磨削盘的弯曲区域中被旋拧上的凸缘来实现。在必须借助于粗磨具在待加工的工件上获得均匀的表面结构的工作期间，纤维磨削盘的使用寿命是短暂的，例如仅为约1分钟。在此时间之后，纤维磨削盘的磨粒显现出最初磨损迹象，所以待加工的工件表面不再变得完全均匀。因此，在此时间之后已经需要更换纤维磨削盘。

为了可以迅速更换这类纤维磨削盘，开发了一种快速更换系统，如在EP 1 741 515 B1中所示出和描述的。在所提到的应用中使用了细粒磨粒。在磨削期间，这些细粒导致了工件很大的热负荷。如果待磨削的材料是例如优质钢或具有低导热性，则会出现起晕现象/热回火色。因此，在EP1741515B1所提到的快速更换系统中，在支承板中设置有冷却通道以实现对磨削盘的良好冷却。

如果像实践中通常的情况那样将具有粗粒磨料的磨削盘用于粗磨，则承载磨料的基底存在破裂的危险。当由不太坚固的材料制成的、用于磨料的盘被用作基底时，这种危险尤其存在。

从EP 0 750 539B1(对应于DE 695 06 851 T2)和EP 0 617 652 B1(对应于DE 692 28 760 T2)已知诸如一般常见的基底上的磨料，所述基底上的磨料由一用作载体或基底的柔弹性的盘构成，磨粒借助于合成树脂固定在该柔弹性的盘上。

从DE 10 2006 010 366 B3和DE 90 17 256 U1已知所谓的风扇式磨削盘，其中磨削片以常规的方式粘接到载体上。

发明内容

本发明的目的在于设计一种所述类型的粗磨具，使得该粗磨具具有长的使用寿命和简单而经济的结构。

根据本发明，所述目的在所述类型的粗磨具中通过将纤维磨削盘粘接到支承板上来实现。已经令人惊讶地显示，通过将纤维磨削盘粘接到支承板上，纤维磨削盘尽管在粗磨期间承受高的负荷也不会破裂。这可以解释为：在粗磨期间产生的扭矩不必完全由纤维盘的纤维吸收。相当大程度的扭矩传递给了支承板。即使扭矩过载和纤维磨削盘的外边缘撞击到工件，纤维磨削盘也不会发生破裂。换言之，没有较小或较大的碎片从纤维磨削盘脱离，从而基本上避免了对使用者的伤害。

纤维盘由硫化纤维组成，硫化纤维是一种在一个半世纪前就已经公知的、在棉纤维的基础上制成的材料。令人惊讶地发现，无论在每单位时间的加工量方面还是能被加工的总量方面，所述粗磨具都远优于常规的粗磨盘。当将陶瓷颗粒用作磨料时尤其如此。

已证明，具有磨料覆层的磨削盘朝向磨削侧略微凸起地弯曲尤其有利。当这类粗磨盘、亦即粗磨具用在手持式磨削机上时，在使用中一般不坚持该磨具相对于待磨削区域的精确的角度位置。略微的弯曲使得在磨削盘和待加工的工件之间不产生高的局部表面压力，该高的局部表面压力会相应地引起磨粒的破裂。这使得粗磨具的使用寿命或加工功率大幅增加。此外，如果磨削区域分为主磨削区域和在径向上位于外部的较小的外磨削区域，其中所述外磨削区域甚至更大地朝向磨具的背面弯曲，则磨削盘从支承板脱离的风险进一步降低。此外，所述磨具还可短时间地用于端面磨削。

附图说明

从下面参照附图对实施例的描述中可以得出本发明的其它特征、优点和细节。

图1示出了从图3中的箭头I方向观察到的根据本发明的粗磨具的第一实施例的后视图；

图2示出了从图3中的箭头II方向观察到的粗磨具的磨削侧的平面图；

图3示出了粗磨具沿图1中的剖面线III-III的剖视图；

图4示出了根据本发明的粗磨具的第二实施例的剖视图；

图5示出了根据本发明的粗磨具的第三实施例的剖视图；以及

图6示出了在磨削应用中的具有根据本发明的粗磨具的手持式磨削机。

具体实施方式

在图1至图3中所示出的粗磨具具有支承板1，该支承板由经压缩的并饱含酚醛树脂的玻璃纤维以常规方式组成，并以常规方式具有平坦的、环形的夹紧区域2，在该夹紧区域中一同样为圆形的孔3被构造用于接纳驱动装置的驱动轴。围绕孔3的环形夹紧区域2在支承板1的背离磨削侧4的背面上设置有金属环5。弯曲区域6邻接夹紧区域2，该弯曲区域6也是环形的并相对于支承板1的轴线7沿径向朝向磨削侧4升高。环形的磨削区域8邻接弯曲区域6并相对于轴线7沿径向与弯曲区域6相反地倾斜，具体来说即为相对于轴线7沿径向向外远离磨削侧4地倾斜。支承板1的这种结构是普遍已知的和常规的。

纤维磨削盘9固定在磨削侧4上。这里，所谓的“基底上的磨料”是指该磨料由作为载体或基底的纤维盘10和树脂结合的磨料覆层11组成。纤维盘10由硫化纤维组成，该硫化纤维是一种基于棉纤维的、被结合的、经压缩的材料。磨料覆层11由陶瓷颗粒11.1形成，该陶瓷颗粒由微粒通过烧结制成。由于微粒能够单独地从各自的颗粒脱离，所以陶瓷颗粒11.1的使用寿命与常规的磨料相比明显增加。树脂结合的磨料覆层11以常规方式连接在纤维盘10上。纤维磨削盘9的纤维盘10借助于粘合剂层12连接在支承板1的磨削侧4上。

如可从图1推断出的，在纤维磨削盘9不相对于轴线7在径向上突出超过支承板1的外边缘13的情况下，支承板1的半径R1略小于纤维磨削盘9的半径R9。弯曲区域6在向主磨削区域8过渡的地方具有从轴线7算起的半径R6。主磨削区域8具有从轴线7算起的半径R8，半径R8与纤维磨削盘9的半径R9相等。R6和R8关于R9的关系满足如下式子：

0.45R9≤R6≤0.7R9

R9＝R8

所述磨具在按常规方式使用时与轴线7成一角度。

如果在根据图4的第二实施例中存在与根据图1至图3的实施例相同或相似的部件或区域，则使用带有撇号作为上标的相同的附图标记。支承板1’由饱含环氧树脂的玻璃纤维组成。如根据图1至图3的实施例那样，该支承板具有恒定的厚度h。同样为环形的夹紧区域2’也构造成具有接纳驱动装置的驱动轴的圆形孔3’。在该实施例中，围绕孔3’的平坦的夹紧区域2’未用金属环来增强。邻接夹紧区域2’的弯曲区域6’也为环形并相对于支承板1’的轴线7’沿径向朝向磨削侧4’升高。平坦的夹紧区域2’以曲率半径r2’过渡到弯曲区域6’。弯曲区域6’继而与环形主磨削区域8’邻接，主磨削区域8’相对于轴线7’沿径向与弯曲区域6’相反地倾斜，具体来说即为相对于轴线7’沿径向向外远离磨削侧4’地倾斜。因此从轴线7’向外看，磨削区域8’从磨削侧4’倾斜离开。在根据图4的结构中，纤维磨削盘9’也紧固到支承板1’的磨削侧4’上。这里，所谓的“基底上的磨料”是指该磨料由作为支承件或基底的纤维盘10’和树脂结合的磨料覆层11’组成。因此，纤维磨削盘9’是本身独立的磨削盘，其可以像上面所描述的EP1741515B1的现有技术那样使用。所述纤维磨削盘是柔性的，亦即可弯曲的。纤维磨削盘9’的结构对应于上面根据图1至图3所述的结构。换言之，磨料覆层11’具有陶瓷颗粒11.1’。在根据图4的实施例中，纤维磨削盘9’的纤维盘10’也借助于粘合剂层12’连接到支承板1’上。

如从图4可以推断出的，弯曲区域6’以曲率半径r6’过渡到磨削区域8’。主磨削区域8’本身也是弯曲的，具体来说即为以曲率半径r8’略微向磨削侧4’凸起。

沿径向向外观察，与主磨削区域8’邻接的外磨削区域15’倾斜远离磨削侧4’并以曲率半径r15’相对于磨削侧4’凸起地弯曲。

具有曲率半径r6’、r8’和r15’的弯曲部被构造成向磨削侧4’凸起，其原因在于：粗磨具在按常规方式使用时与轴线7’成一角度。如从图4可以推断出的，纤维盘10’与支承板1’的外边缘13’齐平地终止。曲率半径r2’、r6’、r8’和r15’满足如下关系式：

15mm≤r2’≤30mm且优选地20mm≤r2’≤25mm

15mm≤r6’≤40mm且优选地15mm≤r6’≤20mm

190mm≤r8’≤300mm且优选地200mm≤r8’≤250mm

17mm≤r15’≤40mm且优选地15mm≤r15’≤20mm

纤维磨削盘9’具有从轴线7’算起的半径R9’。弯曲区域6’在向主磨削区域8’过渡的地方具有从轴线7’算起的半径R6’。主磨削区域8’具有从轴线7’算起的半径R8’，如果不存在单独的弯曲更大的外磨削区域15’，则半径R8’只与纤维磨削盘9’的半径R9’相等。R6’和R8’与R9’满足如下关系式：

0.45R9’≤R6’≤0.7R9’

0.75R9’≤R8’≤R9’

根据图5的实施例与根据图4的实施例的区别在于，根据图5的实施例的支承板1”具有沿径向向外增加的弹性、亦即较低的刚度或较大的柔性。所有与图4一致的部件或区域用相同的附图标记来表示，而所有与图4相似的部件或区域分别用与图4中所使用的附图标记相同的附图标记加上双撇号作为上标来表示，而不必重新描述。

通过使支承板1”具有多个具有不同的且沿径向向外减小的厚度的环形部段16、17或18，实现了支承板1”在向着外边缘13”的方向上增加的弹性。在根据图5的实施例中，部段16大致延伸至弯曲区域6’向主磨削区域8”的过渡处；部段16在此具有厚度h。与部段16邻接的环形部段17在径向上向外延伸直至在径向上到达外磨削区域15”的前面。部段17具有厚度h’；外部部段18具有厚度h”，其中h＞h’＞h”。原则上，在根据图5的梯状结构中，可设想设置有至少2个并至多5个这类部段。半径R6’、R8”和R9’满足前述关系式。

图6显示了根据本发明的粗磨具在手持式磨削机19上的使用。所述粗磨具置于手持式磨削机19的输出轴20上，该输出轴穿过磨具的孔3，从而轴线7与输出轴20的中心轴线重合。磨具借助于夹紧螺母21紧固在输出轴20上。

主磨削区域8”朝向磨削侧4’的凸起的弯曲意味着在工件22的表面磨削期间，换言之，在这类磨具的主要应用领域中，即使磨具不可避免地震动，磨粒覆层11’的负荷也是均匀的，换言之，不产生极端的表面压力。在这些总是用在手持式磨削机上的粗磨具中，这使得磨损较低并从而使得磨削盘的寿命较长并且去除功率较高。这种有利的效果通过根据图5的磨具的向外增加的弹性而进一步增强。

外磨削区域15’或15”的较大的曲率意味着，当磨削盘的外边缘13’或13”与物体撞击时，纤维磨削盘9’和磨粒覆层11不会从支承板1’或1”脱离。

Claims (15)

1.一种粗磨具，该粗磨具具有

-支承板(1，1’，1”)，所述支承板

——构造成与中心纵轴线(7，7’)同心，且

——具有用于接纳驱动装置的驱动轴的中心孔(3，3’)，

以及

-纤维磨削盘(9，9’，9”)，所述纤维磨削盘

——包括具有树脂结合的磨料覆层(11，11’)的纤维盘(10，10’)，

——具有相对于所述中心纵轴线(7，7’)沿径向布置的、位于外部的、环形的磨削区域(8，8’，8”)，

——支承在所述支承板(1，1’，1”)上，以及

——具有磨削侧(4，4’)，

其特征在于，所述纤维磨削盘(9，9’，9”)粘接到所述支承板(1，1’，1”)上。

2.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述纤维磨削盘(9，9’，9”)借助于粘合剂层(12，12’)粘接到所述支承板(1，1’，1”)上。

3.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，该粗磨具具有陶瓷颗粒(11.1，11.1’)作为所述磨料。

4.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述磨削区域(8’，8”)以曲率半径r8’朝向所述磨削侧(4’)凸起。

5.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述磨削区域具有主磨削区域(8’，8”)和在关于所述轴线(7’)而论的径向上在外部相邻接的外磨削区域(15’，15”)，所述外磨削区域(15’，15”)以曲率半径r15’朝向所述磨削侧(4’)凸起。

6.根据权利要求5所述的粗磨具，其特征在于，所述磨削区域(8’，8”)以曲率半径r8’朝向所述磨削侧(4’)凸起；所述曲率半径r15’和所述曲率半径r8’满足以下关系式：r15’＜r8’。

7.根据权利要求4所述的粗磨具，其特征在于，所述曲率半径r8’满足：190mm≤r8’≤300mm。

8.根据权利要求5所述的粗磨具，其特征在于，所述曲率半径r15’满足：17mm≤r15’≤40mm。

9.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述磨削区域(8’，8”)具有内半径R6’和外半径R8’，所述纤维磨削盘(9’)具有外半径R9’，其中满足：

0.45R9’≤R6’≤0.7R9’，以及

0.5R9’≤R8’≤R9’。

10.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述支承板(1”)具有相对于所述轴线(7’)沿径向向外增加的弹性。

11.根据权利要求10所述的粗磨具，其特征在于，所述弹性沿径向向外阶跃式地增大。

12.根据权利要求11所述的粗磨具，其特征在于，所述支承板(1”)具有多个环形部段(16，17，18)，所述环形部段分别具有相对于所述轴线(7’)沿径向向外减小的厚度h、h’和h”。

13.根据权利要求1所述的粗磨具，其特征在于，所述纤维盘(10，10’)由硫化纤维组成。

14.根据权利要求7所述的粗磨具，其特征在于，所述曲率半径r8’满足：200mm≤r8’≤250mm。

15.根据权利要求8所述的粗磨具，其特征在于，所述曲率半径r15’满足：15mm≤r15’≤20mm。

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