DE10106980A1

DE10106980A1 - Einsatzwerkzeug mit einer rotierend antreibbaren, scheibenförmigen Nabe

Info

Publication number: DE10106980A1
Application number: DE10106980A
Authority: DE
Inventors: Harald Krondorfer; Markus Heckmann; Joachim Schadow; Christof Hoelzl; Johann Huber; Wilhelm Schulze
Original assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG; Robert Bosch GmbH
Current assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG; Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-02-15
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2002-09-05
Also published as: TW576775B; KR20030014666A; JP2004518549A; DE50110967D1; WO2002070205A1; EP1361934B1; CN1217768C; US7097548B2; US20030162487A1; EP1361934A1; CN1422201A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Einsatzwerkzeug mit einer rotierend antreibbaren, scheibenförmigen Nabe (10, 12), an der im radial äußeren Bereich ein Schleifmittel (14) befestigt ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die Nabe (10, 12) mit einer sich in radialer Richtung verändernder Biegesteifigkeit ausgeführt ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Einsatzwerkzeug mit einer rotierend antreibbaren, scheibenförmigen Nabe nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Scheibenförmige Einsatzwerkzeuge, z. B. Schleif- oder Trenn scheiben für Winkelschleifer, bestehen üblicherweise zur Gän ze aus gebundenem Schleifmittel und besitzen eine mittige kreisrunde Ausnehmung, über die das Einsatzwerkzeug mit einer Spannmutter in Umfangsrichtung kraftschlüssig und in axialer Richtung formschlüssig auf einer Winkelschleiferspindel befe stigt werden kann. Es sind sowohl Einsatzwerkzeuge bekannt, die eine Verstärkung aus Blech im Bereich der Ausnehmung auf weisen, als auch solche ohne eine Verstärkung.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Einsatzwerkzeug mit einer rotierend antreibbaren, scheibenförmigen Nabe, an der im ra dial äußeren Bereich ein Schleifmittel befestigt ist.

Es wird vorgeschlagen, daß die Nabe mit einer sich in radia ler Richtung verändernder Biegesteifigkeit ausgeführt ist. Es kann ein vorteilhafter Übergang zwischen dem Schleifmittel und der Nabe erreicht und insgesamt eine harmonische Biegeli nie erzielt werden. Es kann ein vorteilhafter Zusammenhalt zwischen dem Schleifmittel und der Nabe erreicht und ein Ab lösen beim Befestigen des Einsatzwerkzeugs, beispielsweise auf einer Spindel eines Winkelschleifers, und beim Arbeiten sicher vermieden werden.

Eine Biegesteifigkeit bzw. Biegelinie kann konstruktiv ein fach durch die Gestaltung von im radial äußeren Bereich der Nabe eingebrachten Ausnehmungen gezielt einem gewünschten Verlauf angepaßt werden. Die Biegesteifigkeit der Nabe kann gezielt in einzelnen Bereichen geschwächt werden. Die Ausneh mungen können verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll er scheinende Formen aufweisen. Die Ausnehmungen können als Schlitze mit einer gleichbleibenden Breite und/oder mit einer radial nach innen kontinuierlich oder stufenweise abnehmenden Breite ausgeführt sein, wodurch aufgrund des radial nach au ßen abnehmenden Nabenmaterials die Biegesteifigkeit radial nach außen abnimmt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge schlagen, daß zumindest eine Ausnehmung im radial inneren Bereich eine größere Breite aufweist als im radial äußeren Be reich, wodurch im radial äußeren Bereich eine vorteilhaft große Befestigungsfläche bereitgestellt und im daran angren zenden radial inneren Bereich eine Art Federbereich erreicht werden kann. Die Ausnehmungen werden vorteilhaft radial nach außen offen ausgeführt, wodurch vorteilhaft weitgehend von einander unabhängig auslenkbare Segmente erreicht werden kön nen. Grundsätzlich könnten die Ausnehmungen jedoch auch radi al nach außen geschlossen ausgeführt sein.

Anstatt Ausnehmungen sind auch andere, dem Fachmann als sinn voll erscheinende konstruktive Ausgestaltungen zur Erreichung einer bestimmten Biegelinie denkbar, wie beispielsweise Aus gestaltungen mit radial nach außen zu- oder abnehmenden Mate rialstärken, unterschiedlichen Anzahlen von Materiallagen, unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlicher Steifig keit und/oder mit Versteifungsrippen zum Einstellen einer ge wünschten Biegelinie. Ferner sind Materialien denkbar, die radial nach außen unterschiedlichen Materialbehandlungen un terzogen wurden.

Die Nabe ist vorteilhaft kostengünstig und umweltfreundlich aus einem Blech, insbesondere Stahlblech, hergestellt. Das häufig nur schwer wieder recycelbare Schleifmittel kann voll ständig verbraucht und die Nabe kann einfach recycelt werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Nabenmaterialien denk bar, wie beispielsweise Kunststoffe, keramische Materialien usw.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere vorteilhaft bei Schleifmitteln anwendbar, die eine Trenn-, Schleif-, Schrupp- und/oder Schneidscheibe bilden. Insbesondere das Schleifmit tel einer dünnen Trennscheibe weist im Vergleich zu einer Blechnabe ohne die genannten Ausnehmungen eine sehr große Flexibilität auf. Die angepaßte Biegelinie der Blechnabe führt dazu, daß ein Ablösen des Schleifmittels aufgrund von axial wirkenden Kräften sicher vermieden werden kann. Grund sätzlich ist jedoch die erfindungsgemäße Lösung auch bei Ein satzwerkzeugen anwendbar, bei denen das Schleifmittel von ei nem Schleifpapier o. ä. gebildet ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge schlagen, daß die Nabe beidseitig zumindest von einer Lage des Schleifmittels zumindest teilweise überdeckt ist, bei spielsweise von einer abrasive Stoffe tragenden Gewebeschicht oder Glasfasermatten usw., wodurch die Verbindung zwischen der Nabe und dem Schleifmittel verbessert werden kann. Es kann ein Formschluß in beide axiale Richtungen erreicht wer den.

Ferner kann die Verbindung verbessert werden, indem das Schleifmittel und die Nabe über Verbindungsmittel zumindest in Drehrichtung formschlüssig verbunden sind. Große Antriebs momente können sicher von der Nabe auf das Schleifmittel übertragen werden. Neben einem Formschluß in Drehrichtung ist ferner ein Formschluß in axialer Richtung denkbar, beispiels weise durch abgewinkelte und/oder gekröpfte Vorsprünge usw. Der Formschluß ist konstruktiv einfach, ohne zusätzliche Bau teile mit an die Nabe sich in axialer Richtung erstreckenden, die Verbindungsmittel bildenden Vorsprüngen realisierbar, die in axialer Richtung in oder durch das Schleifmittel greifen und vorteilhaft in einem Stanzprozeß, beispielsweise gemeinsam mit anderen Ausnehmungen, an die Nabe angeformt werden können. Ein axialer Formschluß kann insbesondere bei dünnen Schleifmitteln durch Umbiegen von angeformten, durch das Schleifmittel greifenden Vorsprüngen bzw. Zargen nach außen oder nach innen kostengünstig beim Verpressen des Schleifmit tels erfolgen.

Eine Verbindung zwischen der Nabe und dem Schleifmittel kann weiter verbessert werden, indem bei einem Herstellprozeß des Schleifmittels das Schleifmittel und die Nabe gemeinsam zu mindest einem Hitzeprozeß unterzogen werden, und/oder das Schleifmittel neben einer kraftschlüssigen und/oder form schlüssigen Verbindung über eine stoffschlüssige Verbindung mit der Nabe verbunden ist, wie insbesondere über eine Klebe verbindung. Die stoffschlüssige Verbindung kann nach oder während dem Herstellprozeß des Schleifmittels hergestellt werden. Wird der Herstellprozeß des Schleifmittels zur Ver bindung der Nabe und des Schleifmittels genutzt, können zu sätzliche Arbeitsschritte eingespart und es kann ein insge samt rationeller Herstellprozeß des Einsatzwerkzeugs erreicht werden. Insbesondere ein Klebevorgang kann einfach in den Herstellprozeß des Schleifmittels integriert werden, wobei jedoch auch andere stoffschlüssige Verbindungen denkbar sind, wie beispielsweise Löt- und/oder Schweißverbindungen usw.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei Einsatzwerkzeugen einge setzt werden, die über eine Spannmutter auf einer Spindel be festigt werden und besonders vorteilhaft bei Naben, die neben einer mittigen Ausnehmung Ausnehmungen zur Befestigung über ein Schnellspannsystem aufweisen. Bei der Montage auf einer Spindel können auftretende Montagekräfte in axialer Richtung über eine harmonische Biegelinie vorteilhaft aufgenommen wer den.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Winkelschlei fer von oben,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Einsatzwerkzeug,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Nabe ohne Schleifmittel von oben,

Fig. 4 die Nabe aus Fig. 3 in einer Seitenansicht und

Fig. 5 eine Alternative zu Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Winkelschleifer 36 von oben mit einem in einem Gehäuse 38 gelagerten, nicht näher dargestellten Elek tromotor. Der Winkelschleifer 36 ist über einen ersten, im Gehäuse 38 auf der einem Einsatzwerkzeug abgewandten Seite integrierten, sich in Längsrichtung erstreckenden Handgriff 40 und über einen zweiten an einem Getriebegehäuse 42 im Be reich des Einsatzwerkzeugs befestigten, sich quer zur Längs richtung erstreckenden Handgriff 44 führbar.

Fig. 2 zeigt das Einsatzwerkzeug aus Fig. 1 im demontierten Zustand. Das Einsatzwerkzeug besitzt eine rotierend antreib bare, scheibenförmige Nabe 10 aus Stahlblech, an der im radi al äußeren Bereich ein eine Schleifscheibe bildendes Schleif mittel 14 befestigt ist. Das Schleifmittel 14 ist im wesent lichen aus Glasfasermatten, Schleifmittel und Bindemittel zu sammengesetzt, die zu einer festen Scheibe miteinander ver preßt sind, wobei das Bindemittel in einem Hitzeprozeß ausge härtet wurde.

Erfindungsgemäß ist die Nabe 10 in radialer Richtung mit ei ner sich verändernden Biegesteifigkeit ausgeführt, wobei die Nabe 10 in ihrem radial äußeren Bereich zur Anpassung der Biegesteifigkeit durch schlitzförmige Ausnehmungen 16 gezielt geschwächt ist. Die Ausnehmungen 16 sind radial nach außen offen ausgeführt, wodurch vorteilhaft weitgehend voneinander unabhängig auslenkbare Segmente entstehen. Die Ausnehmungen 16 besitzen eine gleichbleibende Breite und ragen radial nach innen bis kurz vor einen Bereich, in den Ausnehmungen 30, 32 zur Befestigung des Einsatzwerkzeugs über ein Schnellspannsy stem auf einer Winkelschleiferspindel eingebracht sind. Im mittleren Bereich der Nabe 10 ist eine kreisrunde Ausnehmung 28 zur Zentrierung des Einsatzwerkzeugs eingebracht.

Die Nabe 10 ist beidseitig von zumindest einer Lage 22, 24 des Schleifmittels 14 überdeckt, wobei auf einer dem Winkel schleifer 36 zugewandten Seite 48 das Schleifmittel 14 mit im wesentlichen seiner gesamten Stärke in einer ringförmigen Einbuchtung angeordnet ist, so daß die Nabe 10 und das Schleifmittel 14 vorteilhaft in Richtung Winkelschleifer 36 in einer gemeinsamen Ebene abschließen. Im Falle, daß sich das Schleifmittel 14 im Betrieb von der Nabe 10 lösen sollte, ist dieses dennoch in die vom Winkelschleifer 36 abgewandte Richtung verliersicher durch die Nabe 10 gesichert(Fig. 2 und 4). Auf einer dem Winkelschleifer 36 abgewandten Seite 34 überdeckt eine von einer Glasfasermatte gebildete Lage 22 des Schleifmittels 14 die Nabe 10 radial nach innen.

Das Schleifmittel 14 und die Nabe 10 sind über Verbindungs mittel 26 in Drehrichtung formschlüssig verbunden (Fig. 4). Die Verbindungsmittel 26 werden von sich in axialer Richtung erstreckenden, an die Nabe 10 angeformten Vorsprüngen gebil det, die axial in oder durch das Schleifmittel 14 greifen. Die die Verbindungsmittel 26 bildenden Vorsprünge werden mit den Ausnehmungen 16, 28, 30, 32 in einem gemeinsamen Stanz prozeß angeformt. Neben einem Formschluß in Umfangsrichtung könnte ein axialer Formschluß, insbesondere bei dünnen Schleifmitteln, durch Umbiegen von angeformten, durch das Schleifmittel greifenden Vorsprüngen bzw. Zargen nach außen oder nach innen kostengünstig beim Verpressen des Schleifmit tels erfolgen.

Beim Herstellprozeß des Schleifmittels 14 werden die Nabe 10 und das Schleifmittel 14 einem gemeinsamen Hitzeprozeß unter zogen, wobei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Schleifmittel 14 und der Nabe 10, und zwar eine Klebeverbin dung ausgehärtet wird.

In Fig. 5 ist eine alternative Nabe 12 dargestellt. Im we sentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 2 und 3 verwiesen werden.

Die Nabe 12 besitzt Ausnehmungen 18, 20, die radial nach au ßen offen ausgeführt sind und die in radialer Richtung unter schiedliche Breiten aufweisen. Die Ausnehmungen 18 sind T- förmig ausgeführt und besitzen im radial inneren Bereich eine größere Breite als im radial äußeren Bereich, wogegen die Ausnehmungen 20 V-förmig ausgeführt sind und radial nach in nen eine abnehmende Breite aufweisen. In Fig. 4 sind die Aus nehmungen 18 und 20 miteinander kombiniert, wobei jedoch auch denkbar ist, die Ausnehmungen 18 oder 20 jeweils ausschließ lich an einer Nabe vorzusehen.

Bezugszeichen

10

Nabe

12

Nabe

14

Schleifmittel

16

Ausnehmung

18

Ausnehmung

20

Ausnehmung

22

Lage

24

Lage

26

Verbindungsmittel

28

Ausnehmung

30

Ausnehmung

32

Ausnehmung

34

Seite

36

Winkelschleifer

38

Gehäuse

40

Handgriff

42

Getriebegehäuse

44

Handgriff

46

Einbuchtung

48

Seite

Claims

1. Einsatzwerkzeug mit einer rotierend antreibbaren, schei benförmigen Nabe (10, 12), an der im radial äußeren Bereich ein Schleifmittel (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (10, 12) mit einer sich in radialer Richtung verändernder Biegesteifigkeit ausgeführt ist.

2. Einsatzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im radial äußeren Bereich der Nabe (10, 12) Ausnehmungen (16, 18, 20) zur Anpassung der Biegesteifigkeit eingebracht sind.

3. Einsatzwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne Ausnehmungen (16, 18, 20) radial nach außen offen ausgeführt sind.

4. Einsatzwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest eine Ausnehmung (20) im radial inne ren Bereich eine kleinere Breite aufweist als im radial äuße ren Bereich.

5. Einsatzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß zumindest eine Ausnehmung (18) im radial inneren Bereich eine größere Breite aufweist als im radial äußeren Bereich.

6. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (10, 12) aus Blech ge bildet ist.

7. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel (14) eine Trenn-, Schleif-, Schrupp- und/oder Schneidscheibe bildet.

8. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (10, 12) beidseitig zu mindest von einer Lage (22, 24) des Schleifmittels (14) zu mindest teilweise überdeckt ist.

9. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel (14) und die Nabe (10, 12) über Verbindungsmittel (26) zumindest in Dreh richtung formschlüssig verbunden sind.

10. Einsatzwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Nabe (10, 12) sich in axialer Richtung erstrecken de, die Verbindungsmittel (26) bildende Vorsprünge angeformt sind, die in oder durch das Schleifmittel (14) greifen.

11. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel und die Nabe über zumindest ein Verbindungsmittel in axialer Richtung formschlüssig verbunden sind.

12. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Herstellprozeß des Schleifmittels (14) das Schleifmittel (14) und die Nabe (10, 12) gemeinsam zumindest einem Hitzeprozeß unterzogen sind.

13. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittel (14) und die Nabe (10, 12) über eine stoffschlüssige Verbindung verbunden sind.

14. Einsatzwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß das Schleifmittel (14) und die Nabe (10, 12) ver klebt sind.

15. Einsatzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (10, 12) neben einer mittigen Ausnehmung (28) Ausnehmungen (30, 32) zur Befesti gung über ein Schnellspannsystem aufweist.