DE102004052881A1 - Grinding element for slip grinding has at least a surface layer which is made of an elastically damping material with a specified range of Shore hardness - Google Patents

Grinding element for slip grinding has at least a surface layer which is made of an elastically damping material with a specified range of Shore hardness Download PDF

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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
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    • B24B31/14—Abrading-bodies specially designed for tumbling apparatus, e.g. abrading-balls

Abstract

The grinding element for slip grinding has at least a surface layer which is made of an elastically damping material with a Shore hardness above A 50 and below D 70. An independent claim is also included for a grinding trough for use with the proposed grinding elements.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifkörper zum Gleitschleifen. Derartige Schleifkörper sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Derartige bekannte Schleifkörper bestehen aus Keramik, Kunststoff, Metall oder auch Naturmaterialien wie Maisschrot und sind in einer Vielzahl von geometrischen Formen erhältlich, beispielsweise als Dreieck, Stern, Ellipse, Zylinder, Kegel und dergleichen.The The present invention relates to a grinding body for vibratory grinding. such abrasives are known in a variety of embodiments. Such known abrasive body consist of ceramic, plastic, metal or natural materials like corn meal and are in a variety of geometric shapes available, for example, as a triangle, star, ellipse, cylinder, cone and like.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Schleifkörper zum Gleitschleifen zu schaffen, der einerseits eine zufrieden stellende Schleifwirkung erzielt und andererseits sicherstellt, dass das Werkstück nach dem Schleifprozess eine beschädigungsfreie Oberfläche aufweist.It The object of the invention is to provide a grinding body for vibratory grinding create, on the one hand, a satisfactory grinding action achieved and on the other hand ensures that the workpiece after the grinding process a damage-free surface having.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch einen Schleifkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass der Schleifkörper zumindest eine Oberflächenschicht aufweist, die aus einem elastisch dämpfenden Material mit einer Shore-Härte in einem Bereich größer Shore A 50 und kleiner Shore D 70 besteht.The solution This object is achieved by an abrasive body with the characteristics of Claim 1 and in particular in that the abrasive body at least a surface layer made of an elastically damping material having a Shore hardness in one Area larger shore A 50 and smaller Shore D 70 exists.

Aufgrund der elastischen Bindung des dämpfenden Materials wirkt dieses während des Schleifprozesses dämpfend, indem es durch die Schleifmaschine induzierte Stöße zwischen Schleifkörper und Werkstück abfedert. Es ergibt sich dadurch – im Gegensatz zu Schleifkörpern aus Kunststoff oder gar Keramik – ein äußerst elastisches Schleifverhalten, bei dem die Energie etwaiger Stöße der Schleifkörper von dem elastisch dämpfenden Material aufgenommen wird. Hierdurch kommt es zu keiner oder einer nur sehr geringen Oberflächenverdichtung des Werkstücks. Eine Beschädigung von Oberflächen und insbesondere von Dichtflächen, beispielsweise in Form von Markierungen, kann ausgeschlossen werden.by virtue of the elastic binding of the damping Material acts this while damping the grinding process, by causing impacts between the grinding wheel and the grinding machine induced by the grinding machine workpiece cushions. It results from this - in contrast to grinding wheels Plastic or even ceramic - an extremely elastic sanding behavior, where the energy of any bumps of the abrasive body of the elastically damping material is recorded. This results in no or very only low surface compaction of the workpiece. A damage of surfaces and in particular of sealing surfaces, for example, in the form of markings, can be excluded.

Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäßen Schleifkörper eine hohe mechanische Festigkeit und ein Zersplittern der Schleifkörper während des Schleifprozesses ist ausgeschlossen. Aus diesem Grund eignen sich die erfindungsgemäßen Schleifkörper hervorragend für Werkstoffe mit empfindlichen Oberflächen, beispielsweise holzartige Werkstoffe, Werkstoffe aus Holz, Verbundstoffe oder auch Kunststoffe. Die erfindungsgemäßen Schleifkörper sind auch besonders gut für Trockenschleifverfahren verwendbar, haben jedoch auch bei Nass-Schleifverfahren in bestimmten Anwendungsfällen gute Ergebnisse erzielt.Furthermore own the abrasive article of the invention high mechanical strength and splintering of the abrasive particles during the Grinding process is excluded. Because of this, are suitable the abrasive invention excellent for materials with sensitive surfaces, For example, woody materials, wood materials, composites or also plastics. The abrasive bodies of the invention are also very good for Dry grinding process usable, but also have in wet grinding in certain applications achieved good results.

Vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.advantageous embodiment The invention are described in the description, the drawings and the subclaims.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann der Schleifkörper vollständig aus dem elastisch dämpfenden Material bestehen. Dies hat einerseits den Vorteil, dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist. Andererseits besitzt ein solcher Schleifkörper eine vergleichsweise niedrige Masse, was bei der Bearbeitung empfindlicher Oberflächen von Vorteil ist. Alternativ ist es auch möglich, das elastisch dämpfende Material als Beschichtung auf einem Grundkörper vorzusehen, der aus einem anderen Material, beispielsweise Hartkunststoff, hergestellt ist.To a first advantageous embodiment can the abrasive body Completely from the elastically damping Material exist. On the one hand, this has the advantage that cost-effective production possible is. On the other hand, such a grinding body has a comparatively low Mass, resulting in the processing of sensitive surfaces of Advantage is. Alternatively, it is also possible, the elastic damping Provide material as a coating on a base body, which consists of a other material, such as hard plastic, is produced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegt das spezifische Gewicht des Schleifkörpers in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2,0 g/cm3 und insbesondere in einem Bereich von etwa 0,5 bis 1 g/cm3. Mit derarti gen spezifischen Gewichten haben sich in Testversuchen besonders gute Ergebnisse gezeigt.According to a further advantageous embodiment, the specific gravity of the abrasive body is in a range of about 0.5 to 2.0 g / cm 3 and in particular in a range of about 0.5 to 1 g / cm 3 . With derarti gene specific weights have shown particularly good results in test experiments.

Das elastisch dämpfende Material kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein Elastomer sein. Derartige elastische Kunststoffe bleiben auch bei verschiedenen Temperaturen elastisch und besitzen die gewünschten gummielastischen Eigenschaften. Gute Ergebnisse haben sich mit Polyurethan und mit Silikonkautschuk gezeigt.The elastic damping Material may according to a further advantageous embodiment be an elastomer. Such elastic plastics remain as well elastic at different temperatures and have the desired rubber-elastic properties. Good results have been found with polyurethane and shown with silicone rubber.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegen die Abmessungen des Schleifkörpers in einem Bereich zwischen 10 und 80 mm. Mit einer Schleifkörpergröße, die in diesem Bereich liegt, wird verhindert, dass während des Schleifprozesses etwaige Bohrungen oder Öffnungen im Werkstück durch die Schleifkörper beschädigt werden. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass noch eine ausreichende Relativbewegung zwischen den Schleifkörpern und dem Werkstück stattfinden kann.To In another advantageous embodiment, the dimensions are of the abrasive article in a range between 10 and 80 mm. With a grinding wheel size, the in this range, prevents any during the grinding process Holes or openings in the workpiece the grinding wheels damaged become. At the same time it is ensured that still a sufficient relative movement between the grinding wheels and the workpiece can take place.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können zumindest im Bereich der Oberflächenschicht bekannte Abrasivstoffe vorgesehen sein, wodurch die Schleifwirkung optimiert werden kann.To a further embodiment of the invention at least in the area of the surface layer be provided known abrasives, whereby the grinding effect can be optimized.

Besonders gute Ergebnisse haben sich mit erfindungsgemäßen Schleifkörpern erzielen lassen, deren Schüttgewicht in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1,5 kg/l, insbesondere bis etwa 1,0 kg/l liegt.Especially Good results have been achieved with abrasive bodies according to the invention let their bulk density in a range of about 0.5 to about 1.5 kg / l, especially up to about 1.0 kg / l.

Der Elastizitätsmodul der erfindungsgemäßen Schleifkörper liegt bevorzugt in einem Bereich kleiner als 20 und insbesondere von etwa 4–7·1010 N/m2.The modulus of elasticity of the abrasive bodies according to the invention is preferably in a range of less than 20 and in particular of about 4-7 · 10 10 N / m 2 .

Es wurde festgestellt, dass bei einem Gleitschleifen mit den erfindungsgemäßen Schleifkörpern im Trockenschleifverfahren, insbesondere beim Schleifen von holzartigen Werkstücken, ein erhöhter Werkstückabrieb entsteht. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Schleiftrog zum Trockenschleifen von Werkstücken unter Verwendung einer Schüttung aus erfindungsgemäßen Schleifkörpern vorgesehen, wobei im Boden des Schleiftrogs Absaugöffnungen vorgesehen sind, die in einen Absaugkanal münden. Auf diese Weise lässt sich auf vorteilhafte Weise ein Abrieb von der Unterseite des Schleiftrogs her absaugen, wodurch insgesamt der Schleifprozess vergleichmäßigt wird. Die Werkstücksauberkeit wird ebenfalls verbessert.It was found that when sliding Grinding with the abrasive bodies of the invention in the dry grinding process, especially when grinding wood-like workpieces, an increased workpiece abrasion arises. According to a further aspect of the present invention, therefore, a sanding tray for dry grinding of workpieces using a bed of abrasive bodies according to the invention is provided, wherein suction openings are provided in the bottom of the grinding trough, which open into a suction channel. In this way, it is advantageously possible to extract an abrasion from the underside of the grinding trough, whereby the overall grinding process is made uniform. The workpiece cleanliness is also improved.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erweitern sich die Absaugöffnungen vom Boden des Schleiftrogs in Richtung des Absaugkanals. Hierdurch wird verhindert, dass die Absaugöffnungen durch Abrieb verstopfen.To expand a preferred embodiment the suction openings from the bottom of the drip trough in the direction of the suction channel. hereby prevents the suction through Clog abrasion.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schleiftrog kreisförmig, wobei sich die Absaugöffnungen über einen Umfangsbereich von etwa 180° erstrecken.To In a further advantageous embodiment, the grinding trough is circular, wherein the suction through a Extend circumferential range of about 180 °.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:following The present invention is based on advantageous embodiments with reference to the attached Drawing described. Show it:

1 eine Draufsicht auf einen Schleiftrog; und 1 a top view of a Schleiftrog; and

2 einen Schnitt durch ein Absauggitter. 2 a section through a suction grille.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Schleifkörpers zum Gleitschleifen von insbesondere holzartigen Werkstoffen besteht aus einem kegelförmigen Schleifkörper, wobei die Durchmesser der Basis und die Höhe des Kegels jeweils etwa 25 mm betragen. Der Schleifkörper besteht vollständig aus einem elastisch dämpfenden Material aus Polyurethan und besitzt eine Shorehärte von etwa Shore A 94. Das spezifische Gewicht dieses Schleifkörpers beträgt etwa 0,8 g/cm3. Der Schleifkörper ist darüber hinaus mit abrasiven Partikeln in Form von Quarz, Korunden oder Siliziumcarbiden versehen. Das Schüttgewicht derartiger Schleifkörper liegt bei etwa 0,7 kg/l.A preferred embodiment of an abrasive body for vibratory finishing of particular wood-like materials consists of a conical grinding body, wherein the diameter of the base and the height of the cone are each about 25 mm. The abrasive body is made entirely of an elastically damping polyurethane material and has a Shore hardness of about Shore A 94. The specific gravity of this abrasive body is about 0.8 g / cm 3 . The abrasive body is also provided with abrasive particles in the form of quartz, corundum or silicon carbides. The bulk density of such abrasive is about 0.7 kg / l.

Die erfindungsgemäßen Schleifkörper eignen sich für alle Anlagentypen, beispielsweise Rundvibratoren, Trogschleifvibratoren, Schleppschleifanlagen, Fliehkraftschleifanlagen etc. Auch können die Schleifkörper in allen bekannten Formen hergestellt werden.The abrasive bodies of the invention are suitable for all types of equipment, such as rotary vibrators, trough vibrators, Schleppschleifanlagen, centrifugal force grinders etc. Also, the grinding wheels in all known forms are produced.

1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schleiftrog 10 zum Trockenschleifen von Werkstücken unter Verwendung einer Schüttung aus erfindungsgemäßen Schleifkörpern. Der Schleiftrog 10 ist kreisförmig ausgebildet und weist einen Boden 12, eine Außenwand 14 und eine Innenwand 16 auf. 1 shows a plan view of a Schleiftrog 10 for dry grinding of workpieces using a bed of abrasive bodies according to the invention. The grinding trough 10 is circular and has a bottom 12 , an exterior wall 14 and an inner wall 16 on.

Im Bereich des Bodens sind über einen Umfangsbereich von etwa 180° in einem Abschnitt, der einem Ringsektor entspricht, mehrere schraffiert angedeutete Absaugöffnungen 18 vorgesehen, die in einen unterhalb der Absaugöffnungen vorgesehenen Absaugkanal 20 münden. An den beiden Enden des Absaugkanals 20 sind jeweils Absaugrohre 22 und 24 vorgesehen, die zu einem nicht näher dargestellten Absauggebläse führen.In the region of the bottom are over a circumferential range of about 180 ° in a section corresponding to a ring sector, a plurality of hatched indicated suction 18 provided in a provided below the suction suction 20 lead. At the two ends of the suction channel 20 are each suction tubes 22 and 24 provided that lead to a suction fan, not shown.

2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie II-II von 1, das heißt einen Schnitt durch die Absaugöffnungen 18. Wie 2 shows an enlarged view of a section along the line II-II of 1 that is a section through the suction openings 18 , As

2 verdeutlicht, sind die Absaugöffnungen 18 in einem Bodenrost 26 vorgesehen, der den Absaugkanal 20 abdeckt und der bündig mit dem Boden 12 des Schleiftrogs 10 verläuft. Die im Bodenrost 26 vorgesehenen Absaugöffnungen 18 verlaufen vom Boden 12 in Richtung des Absaugkanals 18 zunächst über einen Abschnitt 28 mit konstantem Querschnitt, woraufhin sich dann ein Abschnitt 30 anschließt, der sich konisch in Richtung des Absaugkanals 20 erweitert. Hierdurch wird verhindert, dass die Absaugöffnungen 18 von Werkstoffabtrag oder Abrieb der Schleifkörper verstopft werden. 2 clarifies, are the suction holes 18 in a floor grid 26 provided, which the suction channel 20 covering and flush with the ground 12 of the Schlegtrogs 10 runs. The in the bottom grid 26 provided suction openings 18 run off the ground 12 in the direction of the suction channel 18 first over a section 28 with a constant cross-section, whereupon a section 30 connects, which conically towards the suction channel 20 extended. This will prevent the suction openings 18 be clogged by material removal or abrasion of the grinding wheel.

1010
Schleiftroggrinding trough
1212
Bodenground
1414
Außenwandouter wall
1616
Innenwandinner wall
1818
Absaugöffnungensuction
2020
Absaugkanalsuction
22, 2422 24
Absaugrohresuction pipes
2626
Bodenrostfloor grate
2828
Bereich mit konstantem QuerschnittArea with constant cross section
3030
Bereich mit sich erweitertem QuerschnittArea with extended cross-section

Claims (13)

Schleifkörper zum Gleitschleifen, bei dem zumindest eine Oberflächenschicht aus einem elastisch dämpfenden Material mit einer Shore-Härte in einem Bereich größer Shore A 50 und kleiner Shore D 70 besteht.abrasives for vibratory finishing, in which at least one surface layer from an elastically damping Material with a Shore hardness in an area larger shore A 50 and smaller Shore D 70 exists. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser vollständig aus dem elastisch dämpfenden Material besteht.abrasives according to claim 1, characterized in that this completely the elastically damping Material exists. Schleifkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dessen spezifisches Gewicht in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 g/cm3 und insbesondere in einem Bereich von 0,5 bis 1,0 g/cm3 liegt.Abrasive body according to claim 1 or 2, as characterized in that its specific gravity is in a range of 0.5 to 2.0 g / cm 3, and more preferably in a range of 0.5 to 1.0 g / cm 3 . Schleifkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Elastomer ist.abrasives according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material an elastomer. Schleifkörper nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Polyurethan ist oder auf Silikonbasis hergestellt ist.abrasives according to at least one of the preceding claims, characterized in that the material is a polyurethane or silicone-based is. Schleifkörper nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Abmessungen in einem Bereich zwischen 10 und 80 mm liegen.abrasives according to at least one of the preceding claims, characterized in that its dimensions are in a range between 10 and 80 mm. Schleifkörper nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest im Bereich der Oberflächenschicht mit Abrasivstoffen versehen ist.abrasives according to at least one of the preceding claims, characterized in that this at least in the area of the surface layer with abrasives is provided. Schleifkörper nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul in einem Bereich kleiner als 20 und insbesondere in einem Bereich von etwa 4–7·1010 N/m2 liegt.Abrasive body according to at least one of the preceding claims, characterized in that the modulus of elasticity is in a range of less than 20 and in particular in a range of about 4-7 x 10 10 N / m 2 . Schüttung aus Schleifkörpern nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass deren Schüttgewicht in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1,5 kg/l liegt.fill from abrasives according to at least one of the preceding claims, characterized that their bulk density is in a range of about 0.5 to about 1.5 kg / l. Verfahren zum Gleitschleifen von Werkstücken unter Verwendung einer Schüttung aus Schleifkörpern nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche 1–8.Method for vibratory grinding of workpieces under Use of a bed from abrasives according to at least one of the preceding claims 1-8. Schleiftrog (10) zum Trockenschleifen von Werkstücken unter Verwendung einer Schüttung aus Schleifkörpern nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden (12) des Schleiftrogs (10) Absaugöffnungen (18) vorgese hen sind, die in einen Absaugkanal (20) münden, der mit einem Absauggebläse in Verbindung steht.Sanding trough ( 10 ) for dry grinding of workpieces using a bed of abrasive bodies according to at least one of the preceding claims 1-8, characterized in that in the ground ( 12 ) of the Schlegtrogs ( 10 ) Suction openings ( 18 ) are vorgese hen, in a suction channel ( 20 ), which communicates with a suction fan. Schleiftrog nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Absaugöffnungen (18) vom Boden (12) des Schleiftrogs (10) in Richtung des Absaugkanals (20) erweitern.Grinding trough according to claim 11, characterized in that the suction openings ( 18 ) from the ground ( 12 ) of the Schlegtrogs ( 10 ) in the direction of the suction channel ( 20 ) expand. Schleiftrog nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieser kreisförmig ist und sich die Absaugöffnungen über einen Umfangsbereich von etwa 180° erstrecken.Grinding trough according to claim 11 or 12, characterized that this circular is and the suction through a Extend circumferential range of about 180 °.
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