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Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung, umfassend ein Trägerrad und ein Schleifmittel, das an das Trägerrad angebunden ist und das eine Unterlage umfasst, auf der Schleifkom angeordnet ist.
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Derartige Schleifvorrichtungen sind aus der Praxis bekannt und beispielsweise als Fächer- bzw. Lamellenschleifscheibe oder dergleichen ausgebildet. Eine Lamellenschleifscheibe umfasst einen kreisscheibenförmigen Trägerteller als Trägerrad, der eine zentrale Ausnehmung aufweist, über die die Lamellenschleifscheibe an eine Werkzeugmaschine koppelbar ist. An der der Werkzeugmaschine abgewandten Seite sind auf dem Trägerteller als Schleifmittel Schleiflamellen angeordnet, die ringförmig einander überlappend um die zentrale Ausnehmung angeordnet sind. Die Schleiflamellen umfassen eine Unterlage, auf der Schleifkorn angeordnet ist, das zusammen mit einer Haltematrix einen Schleifbelag bildet. Die Anbindung der Schleiflamellen an den Trägerteller erfolgt mittels eines Klebstoffs. Der Schleifbelag wird bei der Benutzung der Schleifvorrichtung verbraucht, wohingegen die Unterlage, der Klebstoff und der Trägerteller zurückbleiben und entsorgt werden müssen. Ein klassisches Recycling ist hierbei wirtschaftlich schwer darstellbar, da es sich um eine Verbindung aus mehreren Werkstoffen handelt, die aufwändig getrennt werden müssten.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gemäß der einleitend genannten Art ausgebildete Schleifvorrichtung zu schaffen, die hohen Nachhaltigskeitsanforderungen genügt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Schleifvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Der Kern der Erfindung besteht mithin darin, dass die Werkstoffe für das Trägerrad und für die Unterlage des Schleifmittels so gewählt sind, dass die Schleifvorrichtung nach dem Verbrauch des Schleifkorns des Schleifmittels hinsichtlich der Entsorgung hohen Umweltanforderungen genügt und/oder dass diese Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen gebildet sind. Bei der Entsorgung kann die Einheit aus Trägerrad und Unterlage biologisch abgebaut und/oder einer thermischen Verwertung (Verbrennung) zugeführt werden, da eine solche aufgrund der Biopolymerbasis der Werkstoffe CO2-neutral ist.
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Das Trägerrad ist aus einem Werkstoff gefertigt, der aus biogenen bzw. nachwachsenden Rohstoffen besteht und/oder biologisch abbaubar ist. Ein Biopolymer ist ein Polymer, das aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt ist und biologisch abbaubar sein kann, oder ein Polymer, das auf Erdölbasis hergestellt ist und biologisch abbaubar ist.
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Das Biopolymer des Trägerrads der Schleifvorrichtung nach der Erfindung ist vorzugsweise aus mindestens einem der Stoffe aus der Gruppe ausgewählt, die biobasierte Kunststoffe und erdölbasierte Kunststoffe umfasst und die insbesondere auf Biobasis hergestellte Polyamide (PA), Polycarbonate (PC), Polyethylenterephthalate (PET) und Polypropylene (PP) sowie Stärkeblends, Cellulosederivate, Celluloseregenerate, Ligninbasierte Polymere, Celluloseacetat (CA), Biopolyethylen (PE), Polyethylenfuranoat (PEF), Polylactide (PLA), Polyhydroxyalkanoate (PHA), thermoplastische Elastomere (TPS), Polycaprolacton (PCL), Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT) und Polybutylensuccinat (PBS) umfasst.
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Um dem Trägerrad eine hohe Verschleißfestigkeit, Steifigkeit und Festigkeit zu verleihen, kann es Verstärkungsfasern umfassen, die vorzugsweise biologisch abbaubare Fasern und/oder Naturfasern und/oder Fasern aus Biopolymeren umfassen, wobei die Verstärkungsfasern insbesondere aus der Gruppe ausgewählt sind, die Polyester auf Biobasis, Sisal, Jute, Bambus, Hanf, Leinen, Flachs, Baumwolle und Bast, Holzfasern, ligninbasierte Fasern, Mineralfasern, Glasfasern, Viskose, Tierfasern (wie Wolle), tierbasierte Fasern (wie Seide), Kenaf und Ramie umfasst.
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Die biologisch abbaubaren Fasern, die die Verstärkungsfasern des Trägerrads bilden, können als Kurzfaserverstärkung, als Langfaserverstärkung oder auch als Verstärkung aus Endlosnaturfasern ausgebildet sein.
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Die Unterlage des Schleifmittels der Schleifvorrichtung nach der Erfindung umfasst einen Werkstoff, der ein Biopolymer enthält, und/oder einen biologisch abbaubaren Werkstoff, so dass nach Verbrauch des Schleifkorns und einer etwaig vorgesehenen Matrix, in die das Schleifkorn eingebunden ist und die beispielsweise aus einem Epoxidharz, einem Phenolharz, einem Harnstoffharz oder dergleichen besteht, lediglich Rückstände verbleiben, welche umweltfreundlich entsorgt werden können und/oder hohen Nachhaltigkeitsansprüchen genügen.
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Bei einer speziellen Ausführungsform der Schleifvorrichtung nach der Erfindung umfasst die Unterlage biologisch abbaubare Fasern und/oder Naturfasern und/oder Fasern aus Biopolymeren, wobei die Fasern insbesondere aus der Gruppe ausgewählt sind, die Fasern aus Polyester auf Biobasis, Sisal, Jute, Bambus, Hanf, Leinen, Flachs, Baumwolle, Bast, Holzfasern, ligninbasierte Fasern, Mineralfasern, Glasfasern, Viskose, Tierfasern (wie Wolle), tierbasierte Fasern (wie Seide), Kenaf und Ramie umfasst.
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Die Schleifvorrichtung nach der Erfindung kann grundsätzlich sowohl als Schleifrad, Moprad oder Mopwalze mit jeweils am Umfang liegendem Schleifmittel als auch als Schleifscheibe ausgebildet sein. Im Falle einer Schleifscheibe ist das Trägerrad ein Trägerteller, der eine Auflagefläche für das Schleifmittel hat, wobei das Schleifmittel über einen Klebstoff an die Auflagefläche angebunden ist. Damit auch der Klebstoff hohen Umwelt- und Nachhaltigkeitsanforderungen genügt, umfasst er bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schleifvorrichtung nach der Erfindung ein Biopolymer und/oder ein biologisch abbaubaren Stoff und/oder einen auf Stärkebasis hergestellten Stoff. Grundsätzlich kann der Klebstoff biobasierte Thermoplasten, Duroplasten und/oder Elastomere umfassen. Im Falle eines Schleifrads, Moprads bzw. einer Mopwalze kann das Trägerrad eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Umfangsfläche haben, mit der das Schleifmittel verbunden ist, das in Form von Schleiflamellen ausgebildet sein kann.
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Beispielsweise ist das Biopolymer des Klebstoffs aus der Stoffgruppe ausgewählt, die auf Biobasis hergestelltes Polyurethan, auf Biobasis hergestelltes Epoxidharz und ligninbasierte und ligninhaltige Klebstoffe umfasst.
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Bei einer speziellen Ausführungsform ist die Schleifvorrichtung nach der Erfindung als Lamellen- bzw. Fächerschleifscheibe ausgebildet, bei der das Schleifmittel aus Schleiflamellen gebildet ist, die einander überlappend an die Auflagefläche des Trägerrads angebunden sind. Die Schleiflamellen haben vorzugsweise jeweils einen rechteckigen Grundriss und sind ringförmig um eine zentrale Ausnehmung des dann als Trägerteller ausgebildeten Trägerrads angeordnet. Alternativ können die Schleiflamellen, die um die zentrale Ausnehmung angeordnet sind, auch jeweils einen trapezförmigen oder sonstigen geeigneten Grundriss haben.
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Bei einer alternativen Ausführungsfirm ist die Schleifvorrichtung nach der Erfindung als Schleifmop ausgebildet, bei dem das Trägerrad zentral angeordnet ist und an dessen Umfang das Schleifmittel in Form von Lamellen angebunden ist. Die Lamellen können über einen Klebstoff an das Trägerrad angebunden sein. Dieser kann ein Biopolymer und/oder einen biologisch abbaubaren Stoff und/oder einen auf Stärkebasis hergestellten Stoff umfassen.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Schleifvorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
- 1 eine Draufsicht auf eine Fächerschleifscheibe nach der Erfindung; und
- 2 einen Schnitt durch die Fächerschleifscheibe nach 1 entlang der Linie II-II in 1.
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In der Zeichnung ist eine Fächerschleifscheibe 10 gezeigt, welche zur Anbindung an eine nicht näher dargestellte Werkzeugmaschine ausgelegt ist und hierzu eine zentrale Ausnehmung 12 aufweist, die von einer Antriebswelle der Werkzeugmaschine durchgriffen werden kann.
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Die Fächerschleifscheibe 10 umfasst einen Trägerteller 14, welcher ein Trägerrad darstellt, das eine Auflagefläche 18 hat, auf der ringförmig um die zentrale Ausnehmung 12 Schleiflamellen 16 einander überlappend verteilt sind, die das Schleifmittel der Fächerschleifscheibe bilden. Die Auflagefläche 18 ist mit einem Klebstoff 20 versehen, der die Schleiflamellen 16 an den Trägerteller 14 anbindet.
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Der Trägerteller 14 ist aus einem Werkstoff gefertigt, der ein Biopolymer umfasst. Das Biopolymer kann aus mindestens einem der Stoffe aus der Gruppe ausgewählt sein, die biobasierte Kunststoffe und erdölbasierte Kunststoffe umfasst und die insbesondere auf Biobasis hergestellte Polyamide (PA), Polycarbonate (PC), Polyethylenterephthalate (PET) und Polypropylene (PP) sowie Stärkeblends, Cellulosederivate, Celluloseregenerate, Lignin-basierte Polymere, Celluloseacetat (CA), Biopolyethylen (PE), Polyethylenfuranoat (PEF), Polylactide (PLA), Polyhydroxyalkanoate (PHA), thermoplastische Elastomere (TPS), Polycaprolacton (PCL), Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT) und Polybutylensuccinat (PBS) umfasst.
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Des Weiteren umfasst der Trägerteller 14 Verstärkungsfasern, die mindestens einen Faserstoff umfassen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die biologisch abbaubares Polyester und Naturfasern, wie Sisal, Jute, Bambus, Hanf, Leinen, Flachs, Baumwolle, Bast, Holzfasern, ligninhaltige Fasern, Mineralfasern, Glasfasern, Viskose, Tierfasern, tierbasierte Fasern, Kenaf und/oder Ramie, umfasst.
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Der Klebstoff 20 ist aus einem Biopolymer gefertigt, das beispielsweise auf Biobasis hergestelltes Polyurethan und/oder auf Biobasis hergestelltes Epoxidharz umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoff auf Stärkebasis hergestellt sein.
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Die Schleiflamellen 16 umfassen jeweils eine Unterlage 22, die aus einem Fasergewebe gebildet ist. Die Fasern können aus biologisch abbaubarem Polyester und/oder Naturfasein, wie Sisal, Jute, Bambus, Hanf, Leinen, Flachs, Baumwolle, Bast, Holzfasern, ligninhaltige Fasern, Mineralfasern, Glasfasern, Viskose, Tierfasern, tierbasierte Fasern, Kenaf und/oder Ramie, gefertigt sein.
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Auf der Unterlage 22 ist Schleifkorn 24 angeordnet, das aus Zirconiumoxidkorn und/oder Aluminiumoxidkorn gebildet ist und über eine Epoxidharzmatrix 26 an die Unterlage 22 angebunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fächerschleifscheibe
- 12
- Ausnehmung
- 14
- Trägerteller
- 16
- Schleiflamellen
- 18
- Auflagefläche
- 20
- Klebstoff
- 22
- Unterlage
- 24
- Schleifkorn
- 26
- Epoxidharzmatrix
