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Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug und dessen Verwendung mit einer Werkzeugvorrichtung.
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Im Bereich des Werkzeugbaus sind nach wie vor Fertigungsverfahren basierend auf Frästechnologien weit verbreitet. Beispielsweise werden Umformwerkzeuge hauptsächlich durch Fräsen hergestellt. Um dabei die geforderten hohen Qualitäten der damit hergestellten Bauteile später während eines Produktionsbetriebes zu gewährleisten, sind hohe Genauigkeiten und Oberflächengüten erforderlich. Mit dem Fertigungsverfahren Fräsen sind diese Anforderungen nicht erreichbar. Besonders die Oberflächengüte ist ungenügend, da sich die Fräsbahnen im Oberflächenprofil abbilden. In diesem Zusammenhang ist häufig eine automatisierte Nachbearbeitung durch Schleifen mit festen Schleifkörpern nicht möglich, da es sich fast ausschließlich um Freiformflächen handelt.
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Beim aktuellen Stand der Technik erfolgen nach dem Fräsen häufig manuelle Schleif- und Poliervorgänge. Dadurch ergeben sich hohe Kosten und sehr lange Durchlaufzeiten. Außerdem sind diese Vorgänge durch die manuelle Prozessführung nicht reproduzierbar. Das Ergebnis wird subjektiv beeinflusst, da eine Ausführungsqualität eines manuellen Prozesses meist bedienerabhängig ist. Eine Verbesserung der Oberfläche durch einen reduzierten Bahnabstand beim Fräsen ist theoretisch möglich, führt aber zu einer deutlich erhöhten Bearbeitungszeit. Damit ist das Verfahren meist nicht wirtschaftlich. Zudem ergeben sich hierbei Grenzen aus technologischer Sichtweise. Eine Finishbearbeitung mit Schleifstiften ist aufgrund der geringen Berührungslänge zwischen Schleifwerkzeug und Bauteil bei Freiformflächen ebenfalls nicht wirtschaftlich.
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In diesem Zusammenhang sind bereits erste flexible Schleifwerkzeuge mit konventionellen Schleifmitteln bekannt, wobei meist Korund eingesetzt wird. Solche Schleifwerkzeuge ermöglichen auch bei Freiformflächen eine maximale Berührungslänge, indem beispielsweise Lamellen-Schleifstifte eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Nachgiebigkeit und der Verwendung von Korund als Schleifmittel sind damit jedoch keine wirtschaftlichen Standzeiten und Bearbeitungskosten erreichbar. Außerdem passt sich ein solches Werkzeug auch an Formfehler an, sodass diese nicht vollständig egalisiert werden können.
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Schleifstifte mit einem festen Grundkörper haben dagegen bei Freiformflächen eine sehr geringe Berührungslänge. Damit sind sie nicht wirtschaftlich und erfordern aufgrund der großen erforderlichen Bahnanzahl einen hohen Aufwand. Zudem bildet sich die Schleifstiftkontur auf dem Bauteil ab. Ein Abrichten zur Erzielung optimaler Eingriffsverhältnisse ist aufgrund der ständig wechselnden Geometrie nicht möglich.
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Folgend werden ausgewählte Lösungen aus dem Stand der Technik vorgestellt.
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So ist aus der Druckschrift
DE 10 2010 026 971 A1 ein rotationssymmetrisches Werkzeug als bekannt zu entnehmen. Insbesondere bezieht sich diese Offenbarung auf ein rotationssymmetrisches Werkzeug mit einem um eine Drehachse drehbaren Grundkörper, welcher an zumindest einer Außenseite mit abrasiven Partikeln oder Schneiden versehbar ist. Der Grundkörper umfasst dabei ein erstes und ein zweites Teilelement, welche miteinander gefügt sind, wobei der Fügebereich in zumindest einer im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse angeordneten Ebene angeordnet ist. Im Fügebereich ist in zumindest einem der Teilelemente eine Ausnehmung ausgebildet, in welcher zumindest ein vorgespanntes elastisches Element angeordnet ist.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2015 115 313 A1 ist zudem ein Schleifwerkzeug als bekannt zu entnehmen. Insbesondere wird ein Schleifwerkzeug vorgestellt, welches mit einer starren Welle zur Aufnahme des Schleifwerkzeugs in einem Spannmittel einer Bearbeitungsmaschine (einschließlich Robotertechnik), und einem mit der Welle fest verbundenen flexiblen Träger, dessen Oberfläche mit einem Schleifbelag aus Schleifpartikeln versehen ist, vorgesehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Träger als Teller ausgeführt und an einem axialen Ende der Welle angeordnet ist, wobei eine der Welle abgewandte Unterseite des Tellers mit dem Schleifbelag versehen ist, und wobei die Schleifpartikel superharte Schleifpartikel mit einer Knoop-Härte von mindestens 40 GPa sind. Das vorgestellte Schleifwerkzeug wird ferner mit einer computergesteuerten Bearbeitungsmaschine (einschließlich Robotertechnik) zur automatisierten Nachbearbeitung einer gefrästen Freiformfläche verwendet, insbesondere zur Nachbearbeitung gefräster Freiformflächen eines zur Herstellung von Karosseriebauteilen vorgesehenen Umformwerkzeugs.
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Aus der Druckschrift
DE 37 28 447 A1 ist zudem eine spreizbare Formschleifscheibe als bekannt zu entnehmen. Insbesondere wird eine einlagig beschichtete CBN-Formschleifscheibe mit einem galvanisch gebundenen Schleifkörner tragenden Grundkörper offenbart. Dabei ist der Grundkörper zumindest im Bereich der CBN-Beschichtung mit einer einen Spreizkörper aufnehmenden Verformkammer versehen.
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Es besteht weiterhin der Bedarf an alternativen Konzepten an Schleifwerkzeugen, welche bei einer gleichbleibenden oder sogar höheren Qualität der Schleifergebnisse noch flexibler einsetzbar sind und kostengünstig herzustellen sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Schleifwerkzeug bereitzustellen, welches gute Qualitäten der Schleifergebnisse gewährleistet und dabei sehr flexibel einsetzbar und kostengünstig herzustellen ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schleifwerkzeug bereitgestellt wird. Solch ein Schleifwerkzeug umfasst dabei eine rotationssymmetrische Haltevorrichtung mit einem Haltebereich zum Einspannen des Schleifwerkzeugs in eine Werkzeugvorrichtung, sodass das Schleifwerkzeug rotierend einspannbar ist. Gegenüberliegend des Haltebereichs sind eine Mehrzahl von einzelnen elastischen Formsegmenten an einem äußeren Bereich der Haltevorrichtung angeordnet, sodass bei einer radialen Belastung der jeweiligen Formsegmente diese entlang einer definierten Wegstrecke in Richtung eines von den Formsegmenten umgebenden Hohlraums verformbar sind. Zumindest jeweilige lose Endbereiche der einzelnen Formsegmente sind ohne Berührung zueinander in Richtung des Hohlraums gebogen und die einzelnen Formsegmente weisen jeweils auf ihren äußeren Seitenflächen zumindest teilweise Schleifmittel auf. Auf diese Weise kann ein Schleifwerkzeug bereitgestellt werden, welches nicht nur gute Qualitäten der Schleifergebnisse gewährleistet, sondern dabei sehr flexibel einsetzbar und kostengünstig herzustellen ist. Das vorgestellte Schleifwerkzeug weist dabei eine feste Grundstruktur auf, welche durch die robuste Haltevorrichtung vorgesehen ist. Dabei ist das vorgestellte Schleifwerkzeug in Grenzen flexibel, da die vorgesehenen Formsegmente in Grenzen beweglich sind. Aufgrund des konstruktiven Aufbaus passen sich diese vorgesehenen Formsegmente des Werkzeugs an eine Bauteilsollkontur an und ermöglichen damit große Berührungslängen. Im Bereich von Fräsbahnen beziehungsweise einem gefrästen Oberflächenprofil bleibt das Werkzeug dagegen steif und ermöglicht die Egalisierung von Frässpuren. Wenn das vorgestellte Schleifwerkzeug rotiert, können die mit Schleifmittel versehenen Außenseiten der Formsegmente in Kontakt mit einer zu bearbeitenden Fläche eines Bauteils gebracht werden. Dabei können sich die Formsegmente definiert nach innen bewegen, sodass sich diese mit Schleifmitteln versehenen Segmente an eine Sollkontur des zu bearbeitenden Bauteils anpassen können. Somit kann auch ohne eine manuelle Nachbearbeitung ein qualitativ gutes Schleifergebnis erzielt werden, wobei der Einsatz des vorgestellten Schleifwerkzeugs besonders flexibel ist. Die Flexibilität zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass auch komplexe Oberflächen aufgrund der sich an die Sollkontur anpassenden Formsegmente mit einer hohen Qualität bezogen auf ein Endergebnis mit dem vorgestellten Schleifwerkzeug bearbeitbar sind. Mit dem vorgestellten Schleifwerkzeug ist es somit beispielsweise möglich in einer Fräsmaschine ohne manuelle Nacharbeit sehr gute Oberflächengüten zu erreichen. Somit ist eine gezielte Anpassung der Flexibilität solch eines Schleifwerkzeugs zur Eliminierung von Oberflächenfehlern beispielsweise eines gefrästen Oberflächenprofils eines Bauteils oder allgemein eines Gegenstands erreichbar. Zudem ist es mittels des vorgestellten Schleifwerkzeugs möglich, Fertigungszeiten und Fertigungskosten deutlich zu senken. Beispielsweise ist es somit möglich, die Durchlaufzeiten signifikant zu reduzieren. Auch kann allgemein eine bessere Qualität von Schleifergebnissen erreicht werden. Insbesondere ist es möglich, dass mittels des Schleifwerkzeugs reproduzierbare Bearbeitungsprozesse und vor allem definierte Bearbeitungsergebnisse ohne subjektive Bedienereinflüsse erreicht werden. Beispielsweise kann das vorgestellte Schleifwerkzug einen Durchmesser von < 50 mm aufweisen. Andere Größen des Durchmessers sind je nach Anwendungsfall vorstellbar. Die Verformung entlang einer definierten Wegstrecke steht dabei im Zusammenhang mit der jeweils eintretenden radialen Belastung beziehungsweise der damit verbundenen einwirkenden Kraft. Somit kann beispielsweise die definierte Wegstrecke auch als ein Maximalwert angesehen werden, wobei zwischen einer Ruheposition der jeweiligen Formsegmente und diesem Maximalwert jegliche Zwischenwerte je nach Belastung vorsehbar sind.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verwendung des Schleifwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einer Werkzeugvorrichtung vorgesehen ist. Solch eine Werkzeugvorrichtung ist dabei ausgelegt ein angeordnetes Schleifwerkzeug rotierend benutzerdefiniert zu bewegen, sodass mittels des angeordneten Schleifwerkzeugs ein Bauteil bearbeitbar ist. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für die vorgesehene Verwendung.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Haltebereich eine im Wesentlichen runde Vertiefung mit einem auf einer Rotationsdrehachse des Schleifwerkzeugs liegenden Mittelpunkt umfasst, sodass die Haltevorrichtung in eine im Wesentlichen zylindrische Halterung der Werkzeugvorrichtung anordenbar ist und wobei die einzelnen Formsegmente jeweils stoffschlüssig mit der Haltevorrichtung verbunden sind. Auf diese Weise kann das vorgestellte Schleifwerkzeug schnell und zuverlässig an eine gewünschte Werkzeugvorrichtung angeordnet werden. Die dabei vorgesehene Positionierung begünstigt vorteilhaft eine schnelle Einsatzbereitschaft, da das Schleifwerkzeug nach der Montage sofort einsetzbar ist. Die Form und Ausprägung des Haltebereichs unterstützt diesen Vorgang auf vorteilhafte Weise. Auch ist die Form und Ausprägung des Haltebereichs geeignet für eine halb- oder vollautomatische Montage, sodass hier während des Einsatzes eine kostengünstige Montage möglich ist. Die besondere Positionierung des Haltebereichs unterstützt eine besonders gute Qualität des Schleifergebnisses, da eine ruhige und gleichmäßige Rotation des Schleifwerkzeugs und somit der schleifenden Bestandteile gewährleistet wird. Ein flexibler Einsatz ist zudem möglich, da das vorgestellte Schleifwerkzeug für verschiedene Werkzeugvorrichtungen genutzt werden kann, welche über eine geeignete Halterung verfügen oder ausgelegt sind eine solche Halterung entsprechend in ihre Bauweise funktional zu integrieren. Da die einzelnen Formsegmente jeweils stoffschlüssig mit der Haltevorrichtung verbunden sind, kann somit ein besonders kostengünstiges Schleifwerkzeug bereitgestellt werden. Dies liegt vor allem daran, dass somit keine weiteren Halteelemente beziehungsweise Fixiermittel für die einzelnen Formsegmente nötig sind. Auch müssen auf diese Weise keine jeweiligen Vertiefungsbereiche in der Haltevorrichtung vorgesehen sein, in welche die Formsegmente einzustecken sind, damit sie jeweils in einem Außenbereich der Haltevorrichtung angeordnet werden können. Vielmehr können bei der Herstellung eines solchen Schleifwerkzeugs diese jeweiligen Formsegmente bereits vorgesehen werden, sodass mittels einer schnellen und somit kostengünstigen Produktionsweise entsprechend kostengünstige Schleifwerkzeuge herstellbar sind.
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Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Haltevorrichtung und die Formsegmente aus einem identischen Material aufgebaut sind, insbesondere einem Metall oder einer Metalllegierung. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen. Auch ist Metall als Grundwerkstoff besonders robust und fördert somit einen flexiblen Einsatz des vorgestellten Schleifwerkzeugs, da entsprechend weiche und harte Bauteile gleichermaßen bearbeitbar sind.
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Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die einzelnen benachbarten Formsegmente gleichmäßig voneinander beabstandet sind und zusammen eine Grundform ergeben, wobei diese Grundform kugelförmig oder kegelförmig oder im Wesentlichen zylindrisch oder im Wesentlichen tonnenförmig ist. Mit anderen Worten sind die jeweiligen einzelnen Formsegmente und ihre jeweilige Ausprägung zumindest auf jeweiligen Außenseiten derart, dass sie eine zusammenhängende Grundform ergeben. Beispielsweise können alle einzelnen Formsegmente baugleich sein und dabei gleichmäßig voneinander beabstandet sein. Da alle einzelnen Formsegmente gleichmäßig voneinander beabstandet sind, ergeben sich bei unterschiedlicher Gesamtzahl der Segmente stets eine Positionierung auf der Haltevorrichtung, welche eine gleichmäßige Rotation des Schleifwerkzeugs gewährleistet. Eine unsymmetrische Verteilung der Formsegmente beziehungsweise ihrer Massen ist somit von vornherein ausgeschlossen, sodass eine gleichmäßige und somit zuverlässige Bearbeitung der zu schleifenden Bauteile möglich ist. Die Grundform kann also beispielsweise kugel-, kegel-, oder tonnenförmig sowie zylindrisch ausgeführt sein.
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Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen losen Endbereiche der einzelnen Formsegmente sich nach außen verjüngen, insbesondere im Wesentlichen konisch oder spitz zulaufend sind, sodass bei einer radialen Belastung und einer daraus resultierenden Bewegung der belasteten Formsegmente keine gegenseitige Berührung der Formsegmente zumindest in dem äußeren nach innen gebogenen Bereich resultiert. Somit kann auch bei gewollten verformten Zuständen der Formsegmente während des Einsatzes des Schleifwerkzeugs vermieden werden, dass über den bewusst herbei geführten Effekt der Verformung eine gegenseitige Beeinflussung der Formsegmente untereinander zu schlechten Qualitätsergebnissen der Schleifvorgänge führen.
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Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen Formsegmente jeweils auf ihren inneren Seitenflächen zumindest teilweise mit einem Stützgitter verbunden sind oder wobei die jeweiligen Formsegmente jeweils auf ihren inneren Seitenflächen zumindest teilweise mit jeweiligen separaten Stützstrukturelementen verbunden sind, wobei sowohl das Stützgitter als auch die jeweiligen separaten Stützstrukturelemente zumindest teilweise stofflich mit der Haltevorrichtung verbunden sind. Somit ist zuverlässig eine Einhaltung der definierten Wege gewährleistbar. Das Stützgitter beziehungsweise die separaten Stützstrukturelemente gewährleisten eine definierte Verformung der belasteten Formsegmente, sodass beispielsweise ein definierter Weg von 0,5 mm nicht überschritten wird. Somit kann das Schleifwerkzeug besonders flexibel eingesetzt werden, da eine maximale Auslenkung der radial belasteten Formsegmente sicherstellt, dass auch bei der Bearbeitung unterschiedlichster Bauteile und deren jeweiliges zu schleifendes Material ein bestimmtes Schleifresultat nicht überschreitbar ist. Die Formsegmente verformen sich somit beispielsweise bei einer radialen Belastung um einen definierten Weg von zum Beispiel bis zu 0,5 mm nach innen und passen sich damit an eine Sollkontur des zu bearbeitenden Bauteils oder Gegenstands an.
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Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen Formsegmente zusammen ein elastisches Formstück einschließen, welches in dem Hohlraum angeordnet ist, dass bei einer radialen Belastung der jeweiligen Formsegmente die jeweilige definierte Wegstrecke der belasteten jeweiligen Formsegmente aufgrund des elastischen Formstücks begrenzt ist. Somit ist zuverlässig eine Einhaltung der definierten Wege gewährleistbar. Das elastische Formstück gewährleistet eine definierte Verformung der belasteten Formsegmente, sodass beispielsweise ein definierter Weg von 0,5 mm nicht überschritten wird. Somit kann das Schleifwerkzeug besonders flexibel eingesetzt werden, da eine maximale Auslenkung der radial belasteten Formsegmente sicherstellt, dass auch bei der Bearbeitung unterschiedlichster Bauteile und deren jeweiliges zu schleifendes Material ein bestimmtes Schleifresultat nicht überschreitbar ist. Das elastische Formstück kann beispielsweise lose in den von den Formsegmenten umgebenden Hohlraum eingelegt sein. Auch ist vorstellbar, dass das elastische Formstück zumindest teilweise mit der Haltevorrichtung verbunden oder an dieser befestigt ist. Die Formsegmente verformen sich somit beispielsweise bei einer radialen Belastung um einen definierten Weg von zum Beispiel bis zu 0,5 mm nach innen und passen sich damit an eine Sollkontur des zu bearbeitenden Bauteils oder Gegenstands an.
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Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schleifmittel CBN (CBN = Bornitrid, kubisch kristallin) und/oder PKD (PKD = polykristalliner Diamant) umfassen. Diese Schleifmittel gelten als besonders hart und weisen somit ein hohes Leistungspotenzial auf. Durch den Einsatz von superharten Schleifmitteln ist gegenüber beispielsweise konventionellen Werkzeugen eine wesentliche Erhöhung der Standzeit realisierbar. Dadurch lässt sich das vorgestellte Schleifwerkzeug noch flexibler einsetzen, da es besonders robust ist und somit auch für besonders harte Bauteile eingesetzt werden kann. Mittels dem vorgestellten Schleifwerkzeug werden somit die jeweiligen Vorteile eines superharten Schleifmittels beziehungsweise Schneidstoffes mit den Vorteilen eines flexiblen Grundkörpers im Sinne der einzelnen Formsegmente kombiniert. Mit anderen Worten können die einzelnen separaten Formsegmente gewissermaßen auch als ein Grundkörper aufgefasst werden. Auf diese Weise entsteht ein völlig neues Werkzeugkonzept mit den zuvor genannten jeweiligen Vorteilen.
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Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schleifmittel galvanisch auf den jeweiligen Formsegmenten gebunden sind. Somit kann noch besser sichergestellt werden, dass die Schleifmittel eine von außen und radial in Richtung der Formsegmente ausgeübte Belastung derart auf die Formsegmente übertragen, dass ein besonders definierter und somit qualitativ guter Einsatz des vorgestellten Schleifwerkzeugs möglich ist.
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Als technisches Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Herstellung von Aktivteilen an Umformwerkzeugen vorgesehen. Auch bei der Finishbearbeitung im Werkzeug- und Formenbau ist das vorgestellte Schleifwerkzeug mit Vorteil einsetzbar. Allgemein ist das vorgestellte Schleifwerkzeug zudem bei der Finishbearbeitung von Freiformflächen einsetzbar.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische und schematische Ansicht auf ein Schleifwerkezug; und
- 2 eine schematische Schnittansicht auf eine Variante des Schleifwerkezugs aus 1.
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1 zeigt eine perspektivische und schematische Ansicht auf ein Schleifwerkezug 10. Das Schleifwerkzeug 10 ist mit einer rotationssymmetrischen Haltevorrichtung 12 dargestellt, in welcher eine zylindrische Halterung 14 einer nicht näher dargestellten Werkzeugvorrichtung angeordnet ist. Es ist vorstellbar, dass die Haltevorrichtung 12 in die zylindrische Halterung 14 eingespannt ist. Dabei können beispielsweise nicht näher gezeigte Spannmittel eingesetzt werden. Auch ist vorstellbar, dass die Spannmittel auf Seiten der Halterung 14 oder sogar unabhängig von beiden genannten Komponenten vorgesehen sind. Die Haltevorrichtung 12 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen tellerförmig dargestellt. Jegliche andere rotationssymmetrische Formen sind vorstellbar. Die zylindrische Halterung 14 ist mittig an der rotationssymmetrischen Haltevorrichtung 12 angeordnet. Mit anderen Worten liegt ein Mittelpunkt der Halterung 14 auf einer dargestellten Rotationsdrehachse 16 des Schleifwerkzeugs 10. Dabei ist die Halterung 14 in einer in dieser perspektivischen Darstellung nicht einsehbaren im Wesentlichen runden Vertiefung eines Haltebereichs 18 der Haltevorrichtung 12 angeordnet. Der Haltebereich 18 ist somit bezogen auf die Bildebene der obere Bereich der Haltevorrichtung 12 des Schleifwerkzeugs 10, welcher somit zum Einspannen des Schleifwerkzeugs 10 in eine nicht näher gezeigte Werkzeugvorrichtung vorgesehen ist. Die nicht näher gezeigte im Wesentlichen runde Vertiefung ist dabei mit einem auf einer Rotationsdrehachse 16 des Schleifwerkzeugs 10 liegenden Mittelpunkt vorgesehen. Bezogen auf die Bildebene sind unten an die Haltevorrichtung 12 achtzehn Formsegmente 20 angeordnet, wobei nur ein Bezugszeichen stellvertretend für alle in der 1 vorgesehen ist. Diese Formsegmente 20 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel stofflich mit der rotationssymmetrischen Haltevorrichtung 12 verbunden. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Formsegmente 20 fest mit der rotationssymmetrischen Haltevorrichtung 12 einstückig verbunden. In nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist es jedoch vorstellbar, dass die Formsegmente 20 jeweils einzeln in die Haltevorrichtung 12 formschlüssig eingesteckt sind oder mittels jeglicher Befestigungsmittel an die Haltevorrichtung 12 einzeln oder sogar in einzelnen Gruppen mit einer beliebigen Anzahl von Formsegmenten 20 angeordnet sind. Es ist dabei vorstellbar, dass die Formsegmente 20 und die Haltevorrichtung 12 aus demselben Material, beispielsweise aus Metall oder einer Metalllegierung, gefertigt sind oder aus verschiedenen und vor allem einem anderen Material als die Haltevorrichtung 12 vorgesehen sind. Die einzelnen Formsegmente 20 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel baugleich aufgebaut. Mit anderen Worten weisen sie die gleiche Form und Größe auf. Die Formsegmente 20 sind dabei gegenüberliegend des Haltebereichs 18 und an einem äußeren Bereich 22 der Haltevorrichtung 12 angeordnet. Mit anderen Worten ist dieser äußere Bereich 22 in einem äußeren Umfangsbereich der Haltevorrichtung 12 vorgesehen. Die Formsegmente 20 ragen somit bündig ausgehend von diesem äußeren Bereich bezogen auf die Bildebene einzeln nach unten und umgeben dabei einen unterhalb der Haltevorrichtung 12 liegenden Hohlraum 24. Die einzelnen Formsegmente 20 weisen dabei eine längliche Form und im Wesentlichen rechteckige Form auf, wobei sie jeweils nach außen konisch zulaufend sich verjüngen. Eine jeweilige Dicke der Formsegmente 20 ist dabei so dargestellt, dass die Formsegmente 20 eine im Wesentlichen streifenförmige Form aufweisen und somit relativ elastisch ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die einzelnen Formsegmente 20 bei einer radialen Belastung von außen in Richtung des Hohlraums 24 entlang einer definierten Wegstrecke verformbar. Diese definierte Wegstrecke kann beispielsweise 0,5 mm betragen. Mit anderen Worten kann beispielsweise diese Wegstrecke auch als ein Maximalwert aufgefasst werden, welcher bei einer zu erwartenden Maximalbelastung beziehungsweise einer zugehörigen Kraft nicht überschritten wird. Es sind andere definierte Wegstrecken vorstellbar. Beispielsweise könnte es sich dabei um ein Maß in dem Intervall von 0,01 bis 0,1 mm handeln, wobei jegliche Zwischenwerte ebenso vorstellbar sind wie allgemein naheliegende Werte. Dabei sind die einzelnen Formsegmente 20 alle gleichmäßig in Richtung des Hohlraums 24 gebogen, sodass alle Formsegmente 20 zusammen den visuellen Eindruck einer Grundform 26 ergeben. Diese Grundform 26 ist in dieser Ausführungsform im Wesentlichen kuppelförmig, wobei die Rundungen nach unten weisen. Andere nicht gezeigte Grundformen 26 können beispielsweise kugelförmig, kegelförmig, tonnenförmig sein. Mit anderen Worten sind zumindest jeweilige lose Endbereiche 28 der einzelnen Formsegmente 20 ohne Berührung zueinander in Richtung des Hohlraums 24 gebogen. Somit weisen die einzelnen Formsegmente 20 eine im Wesentlichen streifenförmige und gebogene Form auf. Die einzelnen Formsegmente 20 weisen jeweils auf ihren äußeren Seitenflächen 21 zumindest teilweise nicht näher gezeigte Schleifmittel auf. Diese Schleifmittel können beispielsweise CBN (CBN = Bornitrid, kubisch kristallin) und/oder PKD (PKD = polykristalliner Diamant) umfassen. Die jeweiligen losen Endbereiche 28 sind am Ende abgeflacht dargestellt, sodass sich ein kreisförmiger Freiraum 30 ergibt, in welcher Mitte die Rotationsdrehachse 16 des Schleifwerkzeugs 10 verläuft.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht auf eine Variante des Schleifwerkezugs 10 aus 1. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet, sodass diese an dieser Stelle nicht gesondert eingeführt werden. Auf der innenliegenden Seitenfläche 32 der Formsegmente 20 sind jeweilige Stützstrukturelemente 34 angeordnet. In dieser Ausführungsvariante sind diese Stützstrukturelemente 34 stoffschlüssig mit den jeweiligen Formsegmenten 20 verbunden. In einer nicht gezeigten Variante ist jedoch vorstellbar, dass die jeweiligen Formsegmente 20 mit den Stützstrukturelementen 34 über nicht gezeigte Hilfsmittel beziehungsweise Verbindungsmittel verbunden sind, wobei die Hilfsmittel beispielsweise auch klebende Substanzen oder ähnliche Stoffe umfassen können und die Verbindungsmittel jegliche Formen von Schraubmitteln, Nietelementen und dergleichen umfassen können. Die Stützstrukturelemente 34 weisen dabei einzelne Verstrebungselemente 36 auf. Diese Verstrebungselemente 36 weisen dabei jeweils einen gebogenen Verlauf auf und bilden insgesamt somit ein elastisches Stützstrukturelement 34. Mit anderen Worten stützen zwar diese Stützstrukturelemente 34 die jeweiligen Formsegmente 20, gleichzeitig erlauben sie jedoch eine Verformung der Formsegmente in einer definierten Wegstrecke 38 in Richtung des Hohlraums 24. Es ist vorstellbar, dass diese zwei dargestellten elastischen Stützstrukturelemente 34 zusammen ein nicht gezeigtes einstückiges Stützgitter bilden. Solch ein Stützgitter kann ebenfalls stofflich mit den jeweiligen Formsegmenten 20 verbunden sein oder mit den jeweiligen Formsegmenten 20 mit entsprechenden Hilfs- und/oder Verbindungsmitteln verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schleifwerkzeug
- 12
- Haltevorrichtung
- 14
- Halterung
- 16
- Rotationsdrehachse
- 18
- Haltebereich
- 20
- Formsegment
- 21
- äußere Seitenfläche
- 22
- äußerer Bereich
- 24
- Hohlraum
- 26
- Grundform
- 28
- Endbereich
- 30
- Freiraum
- 32
- innenliegende Seitenfläche
- 34
- Stützstrukturelement
- 36
- Verstrebungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010026971 A1 [0007]
- DE 102015115313 A1 [0008]
- DE 3728447 A1 [0009]
