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Die Erfindung betrifft einen Schleifteller mit mehreren Schleifsegmenten, die einen diamanthaltigen Schleifbereich aufweisen, sowie einen Schleifschuh mit einem metallischen Trägerteil sowie mit wenigstens einem vorderseitig auf dem Trägerteil angebrachten Schleifsegment. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schleiftellers oder Schleifschuhs sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Schleifteller mit diamanthaltigen Schleifsegmenten, die zum Abschleifen von Böden dienen, sind allgemein bekannt. Ein bekannter Schleifteller weist eine Trägerplatte auf, auf der mehrere diamanthaltige, metallische Schleifsegmente durch Löten mittels Silberlot befestigt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schleifteller, einen Schleifschuh, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die verbesserte Schleifvorgänge ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird für den Schleifteller dadurch gelöst, dass jedes Schleifsegment jeweils einen schweißbaren metallischen Fußbereich aufweist, mit dem das Schleifsegment auf einer Vorderseite eines metallischen Trägerteils gehalten ist, wobei der Trägerteil im Bereich des Schleifsegmentes vorder- oder rückseitig eine Ausnehmung aufweist, an der der Trägerteil eine reduzierte Materialstärke besitzt, und dass das Schleifsegment im Bereich der Ausnehmung von einer Rückseite des Trägerteils her an dem Trägerteil festgeschweißt ist. Durch das Festschweißen des Schleifsegmentes auf dem Trägerteil wird eine besonders hohe Festigkeit der Verbindung zwischen Schleifsegment und Trägerteil erzielt, wodurch eine besonders gute Schleiffunktion im Betrieb eines entsprechenden Schleiftellers erzielbar ist. Zudem ist die durch die Schweißung erzielte Verbindung temperaturstabiler sowie günstiger und schneller durchführbar als eine Lötverbindung. Die Schweißung ist resourcenschonend, da kein zusätzliches Verbindungsmittel wie Silberlot benötigt wird. Ein erfindungsgemäßer Schleifteller wird bei mobilen Schleifmaschinen eingesetzt, die zum Abschleifen von Böden, insbesondere in Gebäuden, verwendet werden. Erfindungsgemäße Schleifteller werden auch in stationären Schleifmaschinen eingesetzt, die zum Schleifen von Platten aus Naturstein, Beton und Keramik verwendet werden. Dadurch, dass die Verschweißung von der Rückseite des Trägerteils her erfolgt, ist vorderseitig keine störende Schweißnaht am Fußbereich des jeweiligen Schleifsegmentes vorhanden. Zudem ist durch die Verschweißung von der Rückseite her eine flächige Verschweißung zwischen einer Bodenseite des Fußbereichs des Schleifsegmentes und der zugewandten Oberfläche des Trägerteils erzielbar, die eine weiter verbesserte Schweißverbindung zwischen Trägerteil und Schleifsegment ermöglicht. Ein Abreißen eines entsprechenden Schleifsegments im Schleifbetrieb eines entsprechenden Schleiftellers kann hierdurch zuverlässig vermieden werden. Erfindungsgemäß ergibt sich durch das Schweißen von der Rückseite her ein rückseitiger Schweißnahtaufwurf, der ein präzises Positionieren und Festschweißen des Schleifsegments auf der Vorderseite gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist der Schweißnahtaufwurf in der Ausnehmung vorgesehen.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist der Trägerteil im Bereich der Ausnehmung eine gleichbleibende reduzierte Materialstärke auf. Die Ausnehmung ist besonders vorteilhaft von einer Rückseite her in den Trägerteil eingebracht, insbesondere durch einen Schneidvorgang in Form eines Fräsvorgangs. Durch die gleichbleibende, reduzierte Materialstärke ist über eine gesamte Grundfläche des Schleifsegmentes eine gleichbleibend sichere Schweißverbindung mit dem Trägerteil erzielbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Dimensionierung der Ausnehmung auf eine Grundfläche des Schleifsegmentes abgestimmt. Dadurch kann – je nach Gestaltung der Grundfläche des Schleifsegmentes – eine im Wesentlichen flächige Schweißverbindung zwischen dem Trägerteil und dem Fußbereich des Schleifsegmentes erzielt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Trägerteil aus einem kohlenstoffarmen Stahl hergestellt. Dadurch ist eine besonders gute Schweißverbindung zwischen dem Fußbereich des jeweiligen Schleifsegmentes und dem Trägerteil erzielbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Fußbereich des Schleifsegmentes durch eine Stumpfschweißung am Trägerteil festgeschweißt. Hierdurch ergibt sich eine qualitativ besonders gute Verschweißung, die zudem von einer Vorderseite des Trägerteils her nicht sichtbar ist und demzufolge eine optisch ansprechende Befestigung des Schleifsegmentes auf dem Trägerteil ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Fußbereich des Schleifsegmentes mittels einer randseitigen Kehlnaht von der Rückseite des Trägerteils her festgeschweißt. Auch hierdurch wird eine gute Schweißverbindung zwischen dem Schleifsegment und dem Trägerteil erzielt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Trägerteil einem Schleifschuh zugeordnet, der insbesondere lösbar an dem Schleifteller gehalten ist. In vorteilhafter Weise sind mehrere Schleifschuhe über einen Umfang des Schleiftellers verteilt angeordnet und jeweils lösbar an dem Schleifteller gehalten. Hierdurch ist eine einfache Auswechselbarkeit von Schleifschuhen mit verschlissenen Schleifsegmenten ermöglicht. Zudem ist ein derartiger Schleifschuh, der aus einem Trägerteil und wenigstens einem Schleifsegment besteht, einfacher herstellbar und einfacher handhabbar als ein größerer Schleifteller, der einen tellerförmigen Trägerteil mit einer größeren Anzahl von festgeschweißten Schleifsegmenten umfasst.
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Die Erfindung betrifft auch einen Schleifschuh mit einem metallischen Trägerteil sowie mit wenigstens einem vorderseitig auf dem Trägerteil angebrachten Schleifsegment, wobei jedes Schleifsegment jeweils einen schweißbaren metallischen Fußbereich aufweist, mit dem das Schleifsegment auf einer Vorderseite des metallischen Trägerteils gehalten ist, wobei der Trägerteil im Bereich des Schleifsegmentes vorder- oder rückseitig eine Ausnehmung aufweist, an der der Trägerteil eine reduzierte Materialstärke besitzt, und wobei das Schleifsegment im Bereich der Ausnehmung von einer Rückseite des Trägerteils her an dem Trägerteil festgeschweißt ist.
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Derartige Schleifschuhe sind einfach handhabbar und können austauschbar für einen entsprechenden Schleifteller einer Schleifmaschine vorgesehen sein.
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Für das Verfahren wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 10 gelöst. Dabei wird zunächst an einem Trägerteil insbesondere rückseitig eine Ausnehmung erzeugt, an der der Trägerteil eine reduzierte Materialstärke aufweist. Anschließend wird das Schleifsegment vorderseitig auf dem Trägerteil positioniert, gegenüberliegend oder im Bereich der Ausnehmung. Schließlich erfolgt rückseitig des Trägerteils durch die reduzierte Materialstärke hindurch eine Festschweißung des Schleifsegmentes auf dem Trägerteil. Dadurch ist eine besonders gute und von der Vorderseite her unsichtbare Schweißverbindung zwischen Schleifsegment und Trägerteil gewährleistet. In vorteilhafter Weise ist die Ausnehmung derart gestaltet, dass ein rückseitiger Schweißnahtaufwurf innerhalb der Ausnehmung positioniert ist. Dies ermöglicht ein besonders präzises Fixieren des Schleifsegments an der Vorderseite.
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In Ausgestaltung des Verfahrens wird die Festschweißung als Stumpfschweißung ausgeführt. Alternativ erfolgt die Festschweißung unter Bildung einer Kehlnaht randseitig an dem Fußbereich des Schleifsegmentes. In beiden Fällen erfolgt die Schweißung von der Rückseite des Trägerteils her, so dass das Material des Trägerteils selbst die materialschlüssige Verbindung mit dem Fußbereich des Schneidsegmentes eingeht.
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Für die Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 13 gelöst. Die Vorrichtung weist eine Schweißvorrichtung sowie eine Aufnahmevorrichtung mit wenigstens einer Halterung für einen Trägerteil und wenigstens ein zugeordnetes Schleifsegment auf, wobei der Trägerteil derart positioniert ist, dass die Schweißvorrichtung dem Trägerteil rückseitig zustellbar ist.
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In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung ergänzt durch eine Vorrichtung zum Einbringen der wenigstens einen Ausnehmung in die Rückseite des Trägerteils.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Aufnahmevorrichtung mehrere Halterungen, die in Abstand zueinander angeordnet sind. In vorteilhafter Weise ist die Aufnahmevorrichtung drehbar angeordnet, und die Halterungen sind nach Art eines Revolvermagazins über einen Umfang der Aufnahmevorrichtung verteilt angeordnet. Die Aufnahmevorrichtung bildet einen drehbaren Magazinkopf, der radial am Außenumfang mit mehreren über den Umfang des Magazinkopfes verteilt angeordneten Halterungen versehen ist, in denen jeweils ein Trägerteil sowie wenigstens ein zugeordnetes Schleifsegment für einen entsprechenden Schweißvorgang positionierbar sind. Durch einfaches Drehen des Magazinkopfes ist jeweils die Halterung der Schweißvorrichtung zustellbar, bei der das wenigstens eine Schleifsegment von einer Rückseite des Trägerteils her mit dem Trägerteil verschweißt werden soll.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
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1 zeigt in einem schematischen Ausschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleiftellers mit einem eingesetzten Schleifschuh,
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2 in isometrischer Darstellung eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleiftellers,
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3 in isometrischer Darstellung den Schleifschuh für den Schleifteller nach 1,
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4 eine Ansicht des Schleifschuhs nach 3 von unten,
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5 eine Seitenansicht des Schleifschuhs nach 3,
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6 eine Draufsicht auf den Schleifschuh nach 3,
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7 einen Querschnitt durch den Schleifschuh nach 6 entlang der Schnittlinie VII-VII in 6,
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8 einen Teil einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung und
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9 eine Aufnahmevorrichtung für die Schweißvorrichtung nach 8.
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Ein Schleifteller 1, 1a nach den 1 oder 2 ist für den Einsatz bei einer mobilen Schleifmaschine vorgesehen, die zum Abschleifen von Böden, insbesondere in Gebäuden, dient. Alternativ ist der Schleifteller 1, 1a für den Einsatz bei einer stationären Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten und Schleifen von Platten aus Naturstein, Beton oder Keramik vorgesehen. Ein derartiger Schleifteller 1, 1a wird rotierbar im Bereich einer Unterseite der Schleifmaschine gelagert und ist durch einen Rotationsantrieb antreibbar. Vorzugsweise ist eine entsprechende Schleifmaschine mit mehreren, rotierbaren Schleiftellern versehen, die zueinander beabstandet im Bereich der Unterseite der Schleifmaschine angeordnet sind.
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Jeder Schleifteller 1, 1a weist auf seiner im Schleifbetrieb einem Untergrund zugewandten Seite mehrere Schleifsegmente 3, 3a auf, die metallisch ausgeführt sind und einen diamanthaltigen Schleifbereich umfassen. Jedes Schleifsegment 3, 3a des jeweiligen Schleiftellers 1, 1a nach den 1 und 2 ist auf einem Trägerteil 2, 2a in nachfolgend näher beschriebener Weise festgeschweißt, wobei der Trägerteil 2 gemäß 1 plattensegmentartig und der Trägerteil 2a nach 2 tellerartig ausgeführt ist. Der grundsätzliche Aufbau der Schleifsegmente 3, 3a sowie die Befestigung am jeweiligen Trägerteil 2, 2a ist bei beiden Ausführungsformen identisch. Wesentlicher Unterschied ist es, dass bei der Ausführungsform nach 2 der Trägerteil 2a direkt auch eine Grundscheibe des Schleiftellers 1a darstellt, wohingegen bei der Ausführungsform nach 1 der Trägerteil 2 lösbar in einem Aufnahmebereich 4 eines scheiben- oder tellerförmigen Grundteils des Schleiftellers 1 gehalten ist. Zudem sind die Schleifsegmente 3 geradlinig, die Schleifsegmente 3a hingegen kreisbogenförmig erstreckt.
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Nachfolgend wird die Befestigung der Schleifsegmente 3, 3a am entsprechenden Trägerteil 2, 2a lediglich anhand der Ausführungsform gemäß 1 näher beschrieben. Gleiches gilt jedoch auch für die Befestigung der Schleifsegmente 3a an dem Trägerteil 2a des Schleiftellers 1a.
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Der Schleifschuh 2, 3, der in den Aufnahmebereich 4 des Schleiftellers 1 gemäß 1 eingesetzt ist, weist als Trägerteil 2 eine Trägerplatte aus einem kohlenstoffarmen Stahl auf. Auf eine Vorderseite V des Trägerteils 2 sind zwei parallel zueinander angeordnete und identisch zueinander gestaltete Schleifsegmente 3 aufgesetzt. Jedes Schleifsegment 3 weist einen Schleifbereich 6 sowie einen der Vorderseite V des Trägerteils 2 zugewandten Fußbereich 5 auf. Der jeweilige Fußbereich 5 besteht aus einem schweißbaren metallischen Material. Der jeweilige Schleifbereich 6 wird durch eine Mischung aus einem Metallpulver mit Diamantkörnern gebildet, die durch einen Drucksintervorgang zu einer hohen Festigkeit gelangen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die beiden Schleifsegmente 3 quaderförmig gestaltet.
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Der plattenförmige Trägerteil 2 ist im Bereich seiner Rückseite R mit zwei zueinander identischen Ausnehmungen 7 versehen (siehe 4 und 7). Die Ausnehmungen 7 sind durch Fräsen des Stahlmaterials des Trägerteils 2 geschaffen. Länge und Breite der jeweiligen Ausnehmung 7 sind auf die Dimensionierungen der auf der gegenüberliegenden Seite positionierten Schleifsegmente 3 abgestimmt. Anhand der 7 ist erkennbar, dass die Ausnehmungen 7 über ihre Grundfläche eine gleichbleibende Tiefe aufweisen, die gemäß der Darstellung nach 7 zumindest weitgehend der Hälfte der Materialstärke des Trägerteils 2 entspricht. Damit weist der Trägerteil 2 im Bereich der Ausnehmungen 7 eine reduzierte Materialstärke M auf (siehe 7), die beim dargestellten Ausführungsbeispiel der halben Materialstärke des Trägerteils 2 – definiert durch den Abstand zwischen Vorderseite V und Rückseite R – entspricht.
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Die beiden Schleifsegmente 3 sind auf der Vorderseite V des Trägerteils 2 festgeschweißt, indem eine entsprechende Schweißung von der Rückseite R her im Bereich der Ausnehmungen 7 vorgenommen wird. Vorzugsweise erfolgt die rückseitige Schweißung durch eine Stumpfschweißung längs der jeweiligen Ausnehmung 7. Dabei erfolgt die Verschweißung im Bereich der reduzierten Materialstärke M des Trägerteils 2 zwischen der Vorderseite V des Trägerteils 2 und dem jeweiligen Fußbereich 5 des jeweiligen Schleifsegmentes 3.
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Um die Schleifschuhe gemäß den 1, 3 und 7 in größeren Stückzahlen wirtschaftlich herstellen zu können, werden sie gemäß den 8 und 9 in nachfolgend näher beschriebener Weise innerhalb einer Schweißmaschine positioniert. Dabei sind die Trägerteile 2 endbearbeitet, indem sie ihre Außenkonturen sowie die beiden Ausnehmungen 7 durch entsprechende Schneidbearbeitungsvorgänge bereits erhalten haben.
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Innerhalb der Schweißmaschine ist eine Aufnahmevorrichtung 8 vorgesehen, die als drehbarer Magazinkopf gestaltet ist und mittels eines zentralen Trägerprofils 9 in einer entsprechenden Haltevorrichtung der Schweißmaschine drehbar angeordnet ist. Der Magazinkopf der Aufnahmevorrichtung 8 umfasst einen relativ zu einer Mittellängsachse des Trägerprofils 9 radial nach außen erstreckten, ring- oder scheibenartigen Magazinträger, der an seinem Außenumfang mit insgesamt sechs Halterungen 10 zur Aufnahme entsprechender Trägerteile 2 und Schneidsegmente 3 versehen ist. Jede Halterung 10 ist taschenartig ausgeführt und weist einen radial höhenverlagerbaren Boden auf, der mit zwei zueinander parallelen Längsnuten 11 versehen ist. Gegenüberliegend zu der Bodenplatte ist ein U-förmiger Stützrand 12 vorgesehen, der einen entsprechend eingelegten Trägerteil radial nach außen formschlüssig stützt. Die Längsnuten 11 sind auf die Breite der festzuschweißenden Schleifsegmente 3 abgestimmt, um ein axiales Einschieben von jeweils zwei Schleifsegmenten 3 im Bereich jeder Halterung 10 zu ermöglichen.
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Für ein Schweißen eines entsprechenden Schleifschuhs werden zunächst im Bereich jeder Halterung 10 jeweils zwei Schleifsegmente in die Längsnuten 11 derart eingeschoben, dass die zugeordneten Fußbereiche 5 radial nach außen weisen. Anschließend oder gleichzeitig wird axial von einer Frontseite des Magazinkopfes und der jeweiligen Halterung 10 her der zugehörige, plattenförmige Trägerteil 2 derart eingeschoben, dass die Vorderseite V des Trägerteils 2 radial nach innen zu den Schleifsegmenten und die Rückseite R radial nach außen zeigt und durch den Stützrand 12 formschlüssig begrenzt ist (siehe 8 und 9). Die Längsnuten 11 sind derart positioniert, dass die eingeschobenen Schleifsegmente 3 gegenüberliegend zu den Ausnehmungen 7 der Rückseite R des jeweiligen Trägerteils 2 positioniert sind. Nach dem axialen Einschieben der Schleifsegmente 3 und der Trägerteile 2 in die entsprechenden Halterungen 10 wird die Bodenplatte 14 jeder Halterung 10 durch ein entsprechendes Stellglied 13, vorliegend durch eine Stellschraube, radial nach außen verlagert, wodurch die Schneidsegmente 3 gegen die Vorderseite V des Trägerteils 2 und die Rückseite R des jeweiligen Trägerteils 2 gegen eine Innenseite des Stützrandes 12 gepresst werden. In dieser fixierten Position wird der Magazinkopf der Aufnahmevorrichtung 8 so positioniert, dass der jeweils zu schweißende Schleifschuh unmittelbar unterhalb einer Schweißvorrichtung S angeordnet ist. Hierzu ist der Magazinkopf der Aufnahmevorrichtung 8 über das Trägerprofil 9 in entsprechender Weise getaktet drehbar und fixierbar. Die Schweißvorrichtung S wird aktiviert und zieht eine Schweißnaht längs der jeweiligen Ausnehmung 7 auf der Rückseite R des Trägerteils 2. Die Schweißenergie ist so groß, dass durch die Materialstärke M hindurch von der Rückseite R des Trägerteils 2 her ein Aufschweißen des Fußbereichs 5 des jeweiligen Schleifsegmentes 3 erfolgt. Die beiden Schleifsegmente 3 werden daher durch eine Stumpfschweißung von der Rückseite R des Trägerteils 2 her an der Vorderseite V des Trägerteils 2 festgeschweißt. Anschließend wird der Magazinkopf in einfacher Weise um eine Teilung verdreht, so dass der nächste Schleifschuh in analoger Weise geschweißt werden kann. Die fertig geschweißten Schleifschuhe werden nach dem Lösen des entsprechenden Stellgliedes 13 jeder Halterung 10 aus dem Magazinkopf entnommen.
