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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Schleifscheibe mit einer Schleifmittelschicht und mit zumindest einer Ausnehmung zum Absaugen von Schleifstaub von einer Bearbeitungsfläche vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Schleifscheibe mit einer Schleifmittelschicht und mit zumindest einer Ausnehmung zum Absaugen von Schleifstaub von einer Bearbeitungsfläche.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Schleifmittelschicht zumindest einen Absaugquerkanal aufweist, der zu einer Führung von Schleifstaub vorgesehen ist. Unter einer „Schleifscheibe“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Scheibe verstanden werden, welche das Werkzeug einer Schleifmaschine, insbesondere einer Exzenterschleifmaschine, bildet und im Betrieb direkt mit einem Werkstück zum Abtrag von Material in Kontakt steht. Vorzugsweise ist die Schleifscheibe zumindest annähernd rund. Es sind jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen denkbar. Besondere bevorzugt weist die Scheibe zumindest eine Rotationsachse auf, um welche die Scheibe während eines Betriebs rotiert und/oder oszilliert. Die Rotationsachse erstreckt sich dabei vorzugsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Schleifscheibe. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „Schleifmittelschicht“ insbesondere eine Schicht verstanden werden, welche zumindest teilweise aus einem Schleifmittel besteht und zur Abrasion vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die Schleifmittelschicht eine Körnung auf. Des Weiteren soll unter einer „Ausnehmung“ in diesem Zusammenhang insbesondere eine Durchgangsöffnung verstanden werden. Vorzugsweise ist zumindest eine Ausnehmung nahe einer Rotationsachse der Schleifscheibe angeordnet, insbesondere da dort bei einem Betrieb eine große Menge Schleifstaub entsteht. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen für die Ausnehmung denkbar, insbesondere weist die zumindest eine Ausnehmung jedoch eine runde oder schlitzförmige Form auf. Insbesondere wäre denkbar, dass eine Form der zumindest einen Ausnehmung an eine Form des Absaugquerkanals angepasst ist. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einem „Absaugquerkanal“ insbesondere ein Kanal verstanden werden, der entlang zumindest einer Linie verläuft, wobei die Linie zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse der Schleifscheibe verläuft. Vorzugsweise weist die Linie eine Folge von geradlinigen und/oder gekrümmten Teilbereichen auf. Bevorzugt ist eine Erstreckung des Absaugquerkanals entlang der Linie um ein Vielfaches größer als eine Erstreckung des Absaugquerkanals quer zu der Linie. Dabei soll unter „ein Vielfaches größer“ in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest 5 Mal größer, vorzugsweise zumindest 10 Mal größer und besonders bevorzugt zumindest 20 Mal größer verstanden werden. Vorzugsweise bleibt eine Querschnittsfläche des Absaugquerkanals senkrecht zu der Linie entlang der Linie zumindest über einen Großteil des Verlaufs zumindest im Wesentlichen konstant. Dabei soll unter einem „Großteil des Verlaufs“ zumindest mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 70% und besonders bevorzugt mehr als 90% des Verlaufs verstanden werden. Ferner soll dabei unter „zumindest im Wesentlichen“ insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einer vorgegebenen Querschnittsfläche insbesondere weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 25% und besonders bevorzugt weniger als 10% beträgt. Des Weiteren soll in diesem Zusammenhang unter „einer Führung von Schleifstaub“ insbesondere das kontrollierte Lenken von Schleifstaub von einer Position auf der Schleifscheibe zu einer nächsten Position auf der Schleifscheibe verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere das kontrollierte Lenken von Schleifstaub von einer beliebigen Position auf der Schleifscheibe in die zumindest eine Ausnehmung der Schleifscheibe und/oder an einen Rand der Schleifscheibe verstanden werden.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schleifscheibe kann vorteilhaft ein kontrolliertes Führen des Schleifstaubs zu einer Absaugöffnung und/oder weg von einer Schleiffläche realisiert werden. Dadurch kann insbesondere eine hohe Abtragsleistung und eine hohe Standzeit realisiert werden. Ferner kann dadurch eine Staubentwicklung und ein Verstopfen vermieden werden. Des Weiteren kann durch den zumindest einen Absaugquerkanal ein attraktives Design realisiert werden, welches sich von derzeitigen Schleifscheiben unterscheidet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schleifscheibe eine Trägerschicht aufweist, auf der die Schleifmittelschicht angeordnet ist. Unter einer „Trägerschicht“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schicht verstanden werden, welche formschlüssig, kraftschlüssig und/oder insbesondere stoffschlüssig mit der Schleifmittelschicht verbunden ist. Vorzugsweise dient die Trägerschicht dazu, einen Zusammenhalt der Schleifmittelschicht zu erhöhen. Bevorzugt weist die Trägerschicht zumindest ein Verbindungselement auf, mit dem die Schleifscheibe mit einem Schleifteller verbunden werden kann. Besonders bevorzugt weist die Trägerschicht zumindest ein Papier, eine Folie, ein Gewebe, ein Fiber oder eine Kombination der Materialien auf. Es sind jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien denkbar. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Stabilität der Schleifscheibe erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Verhältnis einer Tiefenerstreckung des Absaugquerkanals innerhalb der Schleifmittelschicht zu einer Schichtdicke der Schleifmittelschicht größer ist als ein Verhältnis einer Tiefenerstreckung des Absaugquerkanals innerhalb der Trägerschicht zu einer Schichtdicke der Trägerschicht. Unter einer „Tiefenerstreckung des Absaugquerkanals“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Erstreckung des Absaugquerkanals in einer Richtung parallel zu der Rotationsachse der Schleifscheibe verstanden werden. Ferner soll unter einer „Schichtdicke“ in diesem Zusammenhang insbesondere eine Erstreckung parallel zu der Rotationsachse der Schleifscheibe verstanden werden. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die tragende Funktion der Trägerschicht zumindest zum Großteil erhalten bleibt und die Schleifscheibe über die Trägerschicht zusammengehalten wird.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Absaugquerkanal zumindest in einem Bereich vollständig außerhalb der Trägerschicht verläuft, so dass der Absaugquerkanal zumindest in einem Bereich eine gesamte Tiefenerstreckung aufweist, die kleiner/gleich einer Schichtdicke der Schleifmittelschicht ist. Vorzugsweise erstreckt sich eine Tiefenerstreckung des Absaugquerkanals in dem Bereich ausschließlich in der Schichtdicke der Schleifmittelschicht. Dadurch kann vorteilhaft eine Stabilität der Schleifscheibe gewährleistet werden.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass der zumindest eine Absaugquerkanal mit der zumindest einen Ausnehmung verbunden ist, um Schleifstaub in die zumindest eine Ausnehmung zu leiten. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass Schleifstaub über den zumindest einen Absaugquerkanal in die zumindest eine Ausnehmung geleitet wird, wo er abgesaugt werden kann.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass der zumindest eine Absaugquerkanal zumindest teilweise mit einem Laser in die Schleifmittelschicht eingebracht ist. Unter einem „Laser“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Gerät zur Erzeugung eines Lichtstrahls mit einem Öffnungswinkel kleiner als 2 Grad, vorteilhaft kleiner als 1 Grad, besonders vorteilhaft kleiner als 0,5 Grad, verstanden werden. Vorzugsweise weist der Lichtstrahl in dem Öffnungswinkel wenigstens 75 % seiner abgestrahlten Energie auf. Dadurch kann insbesondere ein sehr genauer und gleichmäßiger Absaugquerkanal zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann eine Tiefenerstreckung sehr genau eingebracht werden, wodurch wiederum Verstopfungen durch Unebenheiten verhindert werden können.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Ausnehmung zumindest teilweise mit einem Laser eingebracht ist. Dadurch kann eine sehr genaue und gleichmäßige Ausnehmung zur Verfügung gestellt werden. Ferner können komplexe und/oder feine Formen der zumindest einen Ausnehmung realisiert werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Absaugquerkanal in zumindest einem Bereich einen gekrümmten Verlauf aufweist. Dabei soll unter einem „Verlauf“ in diesem Zusammenhang insbesondere der Verlauf des Absaugquerkanals in einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Schleifscheibe verstanden werden. Vorzugsweise soll der Verlauf insbesondere als Linie verstanden werden, welche sich entlang der Haupterstreckungsrichtung des Absaugquerkanals erstreckt. Besonders bevorzugt ist senkrecht zu dem Verlauf eine Querschnittsfläche des Absaugquerkanals zumindest im Wesentlichen konstant. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einem „gekrümmten Verlauf“ insbesondere ein Verlauf verstanden werden, der zumindest in einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Schleifscheibe eine Krümmung größer null aufweist. Dadurch kann ein vorteilhafter Absaugquerkanal erreicht werden, bei dem eine Rotationsbewegung der Schleifscheibe ausgenutzt wird, um eine vorteilhafte Führung zu erreichen.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Absaugquerkanal in zumindest einem Bereich einen Verlauf mit zumindest einer radialen Komponente aufweist. Unter einer „radialen Komponente“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Komponente einer Richtung verstanden werden, die insbesondere radial in Bezug auf einen Mittelpunkt und/oder die Rotationsachse der Schleifscheibe ist. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass Schleifstaub in einem Betrieb durch die darauf wirkende Zentrifugalkraft in dem zumindest einen Absaugquerkanal geführt wird.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass der zumindest eine Absaugquerkanal in zumindest zwei Bereichen zwei entgegengesetzt gekrümmte Verläufe aufweist. Unter „entgegengesetzt gekrümmt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Verläufe bei gleichbleibender Ausrichtung nebeneinander betrachtet eine konkave oder konvexe Form ergeben. Vorzugsweise soll darunter insbesondere verstanden werden, dass zwischen den beiden entgegengesetzt gekrümmten Verläufen, bei einer Betrachtung der Verläufe als Funktionsgraph, zumindest ein Wendepunkt liegt. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass Schleifstaub unabhängig von der Drehrichtung der Schleifscheibe gefördert werden kann.
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Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe vorgeschlagen.
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Des Weiteren wird bezüglich des Verfahrens vorgeschlagen, dass der Absaugquerkanal zumindest teilweise mit einem Laser hergestellt wird. Dadurch kann ein besonders präzises und schnelles Verfahren zur Einbringung des Absaugquerkanals zur Verfügung gestellt werden.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Schleifscheibe mit einer Schleifmittelschicht, mit mehreren Ausnehmungen und mit einem Absaugquerkanal in einer schematischen Darstellung,
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2 die erfindungsgemäße Schleifscheibe in einer schematischen Schnittdarstellung durch den Schnitt II mit einem Laser,
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3 einen vergrößerten Ausschnitt III der 2 in einer schematischen Darstellung und
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4 eine alternative erfindungsgemäße Schleifscheibe mit einer Schleifmittelschicht, mit mehreren Ausnehmungen und mit einem Absaugquerkanal in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schleifscheibe 10a mit einer Schleifmittelschicht 12a und mit mehreren Ausnehmungen 14a zum Absaugen von Schleifstaub von einer nicht weiter sichtbaren Bearbeitungsfläche. Die Schleifmittelschicht 12a weist eine runde Grundform auf. Ferner weist die Schleifmittelschicht 12a auf ihrer Oberfläche eine Körnung auf. Die Schleifscheibe 10a weist vierzehn Ausnehmungen 14a auf, wobei die Ausnehmungen 14b von Durchgangsöffnungen gebildet sind, welche durch die Schleifmittelschicht 12a gehen. Acht der Ausnehmungen 14a sind dabei auf einem identischen äußeren Umfang 28a um einen Mittelpunkt 32a der Schleifscheibe 10a angeordnet. Sechs der Ausnehmungen 14a sind auf einem identischen inneren Umfang 30a um den Mittelpunkt 32a der Schleifscheibe 10a angeordnet. Die Ausnehmungen 14a auf dem äußeren Umfang 28a sowie die Ausnehmungen 14a auf dem inneren Umfang 30a weisen jeweils auf ihrem Umfang 28a, 30a identische Winkelabstände zueinander auf.
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Die Schleifmittelschicht 12a weist einen Absaugquerkanal 16a auf, der zu einer Führung von Schleifstaub vorgesehen ist. Der Absaugquerkanal 16a weist in mehreren Bereichen einen gekrümmten Verlauf auf. Der Verlauf des Absaugquerkanals 16a ist durchgehend gekrümmt. Der Absaugquerkanal 16a weist in mehreren Bereichen einen Verlauf mit einer radialen Komponente auf. Ferner weist der Absaugquerkanal 16a in mehreren Bereichen, insbesondere an mehreren Punkten, einen radialen Verlauf auf. Der Absaugquerkanal 16a weist in mehreren Bereichen zwei entgegengesetzt gekrümmte Verläufe auf. Der Absaugquerkanal 16a weist fünf Teilbereiche 34a auf, in denen der Verlauf des Absaugquerkanals 16a in Umfangsrichtung um den Mittelpunkt 32a der Schleifscheibe 10a verläuft. Die Radien der Umfangsrichtung der fünf Teilbereiche 34a differieren dabei jeweils untereinander, wobei aufeinander folgende Radien jeweils denselben Abstand zueinander haben. Ferner weist der Absaugquerkanal 16a acht weitere Teilbereiche 36a auf, die jeweils einen schlangenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Die Teilbereiche 36a beginnen jeweils an einer zentralen Ausnehmung 38a und verlaufen radial nach außen. Dabei wechselt die Krümmung des Teilbereichs 36a jeweils bei jedem Schnitt mit einem der fünf Teilbereiche 34a die Richtung. Die Teilbereiche 36a enden an dem äußersten der fünf Teilbereiche 34a. Des Weiteren weist der Absaugquerkanal 16a acht weitere Teilbereiche 40a auf, die jeweils einen schlangenlinienförmigen Verlauf aufweisen. Die Teilbereiche 40a verlaufen radial nach außen und beginnen mit dem innersten der fünf Teilbereiche 34a. Dabei wechselt die Krümmung des Teilbereichs 40a jeweils bei jedem Schnitt mit einem der fünf Teilbereiche 34a die Richtung. Die Teilbereiche 40a enden an dem äußersten der fünf Teilbereiche 34a. Die Teilbereiche 36a und die Teilbereiche 40a wechseln sich in Umfangsrichtung jeweils ab und sind gleichmäßig verteilt. Benachbarte Teilbereiche 36a, 40a weisen jeweils entgegengesetzte Krümmungen auf. Alle Teilbereiche 34a, 36a und 40a sind jeweils miteinander verbunden und bilden den Absaugquerkanal 16a.
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Der Absaugquerkanal 16a ist mit den Ausnehmungen 14a verbunden, um Schleifstaub in die Ausnehmungen 14a zu leiten. Die Ausnehmungen 14a sind jeweils auf Radien um den Mittelpunkt 32a der Schleifscheibe 10a angeordnet, die mit zwei Radien der Teilbereiche 34a um den Mittelpunkt 32a der Schleifscheibe 10a übereinstimmen. Dadurch ist der Absaugquerkanal 16a mit den Ausnehmungen 14a verbunden und Schleifstaub kann vorteilhaft in die Ausnehmungen 14a geleitet werden. Vorteilhaft sind in einem montierten Zustand der Schleifscheibe 10a auf einer Handwerkzeugmaschine Absaugöffnungen hinter den Ausnehmungen 14a angeordnet, die ein Leiten von Schleifstaub zudem unterstützen.
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Ferner weist die Schleifscheibe 10a eine Trägerschicht 18a auf, auf der die Schleifmittelschicht 12a angeordnet ist. Die Trägerschicht 18a weist eine identische Grundform auf wie die Schleifmittelschicht 12a. Ferner gehen die Ausnehmungen 14a ebenfalls durch die Schleifmittelschicht 12a (2).
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Ein Verhältnis einer Tiefenerstreckung 20a, 20a’ des Absaugquerkanals 16a innerhalb der Schleifmittelschicht 12a zu einer Schichtdicke 22a der Schleifmittelschicht 12a ist größer als ein Verhältnis einer Tiefenerstreckung 24a des Absaugquerkanals 16a innerhalb der Trägerschicht 18a zu einer Schichtdicke 26a der Trägerschicht 18a (3).
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Der Absaugquerkanal 16a verläuft in einem Bereich vollständig außerhalb der Trägerschicht 18a. Zwei der fünf Teilbereiche 34a verlaufen teilweise in der Trägerschicht 18a, wobei die restlichen Teilbereiche 34a, 36a, 40a vollständig außerhalb der Trägerschicht 18a verlaufen. Zwei der fünf Teilbereiche 34a haben eine Tiefenerstreckung 24a innerhalb der Trägerschicht 18a, da in ihrem Umfang keine der Ausnehmungen 14a liegt. Dadurch kann vorteilhaft ein Verstopfen verhindert werden (2).
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Der Absaugquerkanal 16a ist mit einem Laser 44a in die Schleifmittelschicht 12a eingebracht. Die Ausnehmungen 14a sind mit dem Laser 44a eingebracht. Der Absaugquerkanal 16a und die Ausnehmungen 14a werden in zwei getrennten Arbeitsschritten mit dem Laser 44a eingebracht. Es wäre jedoch auch denkbar, dass der Absaugquerkanal 16a und die Ausnehmungen 14a in einem Arbeitsschritt mit einem Laser 44a eingebracht werden, und dass lediglich eine Schneidtiefe variiert wird (2).
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Bei dem Absaugquerkanal 16a weist ein Laserstrahl 46a des Lasers 44a einen Bündelungspunkt 48a auf, der in dem Absaugquerkanal 16a liegt. In einer Richtung entlang des Laserstrahls 46a hinter dem Bündelungspunkt 48a ist eine Energiedichte so gering, dass die Trägerschicht 18a und/oder die Schleifmittelschicht 12a nicht weiter beschädigt wird (2).
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In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 4 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schleifscheibe 10b mit einer Schleifmittelschicht 12b und mit sechs Ausnehmungen 14b zum Absaugen von Schleifstaub von einer Bearbeitungsfläche. Die Ausnehmungen 14b sind auf demselben Umfang 28b zu einem Mittelpunkt 32b der Schleifscheibe 10b in der Schleifscheibe 10b angeordnet. Ein Winkelabstand der Ausnehmungen 14b zueinander ist jeweils identisch. Ferner weist die Schleifmittelschicht 12b sechs Absaugquerkanäle 16b auf, die zu einer Führung von Schleifstaub vorgesehen sind. Die Absaugquerkanäle 16b sind jeweils zu dem Mittelpunkt 32b symmetrisch angeordnet.
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Die Absaugquerkanäle 16b sind mit den Ausnehmungen 14b verbunden, um Schleifstaub in die Ausnehmungen 14b zu leiten. Die Absaugquerkanäle 16b weisen jeweils einen gekrümmten Verlauf auf, wobei die Krümmung jeweils identisch ist. Die Absaugkanäle 16b sind jeweils in Umfangsrichtung um den Mittelpunkt 32b um denselben Winkelabstand verdreht zueinander angeordnet. Die Absaugquerkanäle 16b weisen einen Verlauf mit einer radialen Komponente auf. Die Absaugquerkanäle 16b beginnen bei einer zentralen Ausnehmung 38b, wobei hier ein Verlauf radial nach außen beginnt. Die Absaugquerkanäle 16b weisen in zumindest zwei Bereichen zwei entgegengesetzt gekrümmte Verläufe auf. Die gegenüberliegenden Absaugquerkanäle 16b weisen jeweils entgegengesetzt gekrümmte Verläufe auf.
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Die sechs Absaugquerkanäle 16b sind mit den sechs Ausnehmungen 14b verbunden, um Schleifstaub in die Ausnehmungen 14b zu leiten. Die Ausnehmungen 14b sind annähernd mittig in dem jeweiligen Absaugquerkanal 16b angeordnet.
