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Verfahren zum Verbinden einer Schleifscheibe mit einer Halterung Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer flexiblen, aus mehreren Schichten
bestehenden Schleifscheibe mit einer metallischen Halterung mittels eines synthetischen
Bindemittels.
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Die bekannten mehrschichtigen Schleifscheiben bestehen mindestens
aus einer Schleifmittelschicht und einer Trägerschicht, auf der die Schleifinittelschicht
durch ein Bindemittel gehalten ist. Die Trägerschicht kann aus einer Gewebelage
oder aus einer Lage faserigen Materials, z. B. Vulkanfiber oder Hartpapier, oder
aus Kombinationen solcher Lagen bestehen. Je mehr La-en die Träaerschicht aufweist,
desto starrer wird die Schleifscheibe.
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Es ist bekannt, an derartigen Schleifscheiben metallische Halterungen
anzubringen.
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Hierbei dient eine Schicht aus nicht hygroskopischem Material, die
auch aus Metall bestehen kann, an der Rückseite der Trägerschicht dazu, eine bestimmte
Krümmung der Schleifscheibe aufrechtzuerhalten. Dabei bildet die Metallschicht also
eine der Schichten der Schleifscheibe. Die Metallschicht kann an der Trägerschicht
mit Hilfe eines synthetischen Bindemittels, beispielsweise eines warmhärtenden Harzes,
befestigt werden. Dieses Bindemittel muß in flüssiger Form auf die zu verbindenden
Teile aufgebracht und sofort weiterverarbeitet werden. Zum Abbinden benötigt es
eine verhältnismäßig lange Zeit, während deren die Teile zusammengedrückt gehalten
werden müssen.
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Weiterhin ist es bekannt, eine starre, verhältnismäßig dicke Metallscheibe
an der Rückseite der Trägerschicht einer Schleifscheibe mit Hilfe eines wasserlöslichen
Klebers zu befestigen. Hierdurch wird die gesamte Schleifscheibe starr. Der Kleber
muß wasserlöslich sein, damit die Metallscheibe nach dem Verbrauch der Schleifscheibe
erneut verwendet werden kann. Auch hier muß also der Kleber in flüssigem Zustand
aufgebracht und sofort weiterverarbeitet werden. Für das Abbinden ist eine entsprechend
lange Trockenzeit erforderlich.
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Dem-egenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-C C
elrunde,
an einer Schleifscheibe eine metallische Halterung zu befestigen, die zur übertragung
der Antriebskraft von einer drehbaren Welle auf die Schleifscheibe dient. Dabei
soll die metallische Halterung als Massenteil leicht und billig herstellbar sein.
Sie soll eine so geringe Stärke aufweisen, daß ihr Materialwert praktisch unbedeutend
ist und sie nach dem Verbrauch der Schleifscheibe mit dieser weggeworfen werden
kann. Zu diesem Zweck muß eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen der Schleifscheibe
und der metallischen Halterung ge-C schaffen werden. Insbesondere soll durch die
Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, durch das die Schleifscheibe und die
metallische, Halterung in der Serienfertigung schnell und einfach und damit billig,
aber trotzdem so fest miteinander verbunden werden können, daß durch die große,
beim Schleifen auftretende Beanspruchung an der Verbindungsstelle die Schleifscheibe
nicht von der Halterung abgerissen werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Schleifscheibenrückseite
und/oder die Verbindungsseite der Halterung mit einem thennoplastischeu Kunststoff
beschichtet werden und anschließend die Scheibe mit der Halterung unter Erwärmung
und Druck verschweißt wird.
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Das Beschichten der Teile kann in an sich bekannter Weise vorgenommen
werden. Zum Beispiel können die Teile mit einer Schicht aus therinoplastischem Kunststoff
überzogen oder besprüht werden. Man kann den Kunststoff auch in flüssigem Zustand
bis zu einer gewissen Tiefe in die Rückseite der
Schleifscheibe
eindringen lassen. Nach diesem Beschichten können die Einzelteile beliebig lange
in trockenem Zustand gelagert werden, ohne daß sich ihre Eigenschaften für die spätere
Verbindung miteinander verändern. Man kann sowohl Schleifscheiben als auch metallische
Halterungen in verschiedenen Größen in großen Mengen herstellen und später diese
Teile je nach Bedarf zusammensetzen. Die Verbindung wird dann in einfacher
Weise dadurch vorgenommen, daß man die metallischen Halterungen auf die Rückseite
der Schleifscheiben auflegt, kurzzeitig erwärmt und gleichzeitig andrückt. Dabei
wird der therrnoplastische Kunststoff zwischen diesen Teilen flüssig. Wenn die Kunststoffbeschichtung
vorher nur an einem der beiden Teile angebracht war, haftet jetzt der Kunststoff
auch an dem anderen Teil an. Wenn vorher beide Teile mit einer Kunststoffbeschichtung
versehen waren, verbinden sich die Kunststoffschichten miteinander. Nach Wegnahine
von Wärme und Druck ergibt sich auf diese Weise eine feste dauerhafte Verbindung,
die ohne Anwendung von Feuchtigkeit oder zusätzlichen Klebstoffen sehr schnell und
damit billig in Massenfertigung herstellbar ist.
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Unter »therrnoplastischen Kunststoffen« sollen hier solche Kunststoffe
verstanden werden, die bei Raumtemperatur zunächst fest sind und bei Erwärmung flüssig
oder zumindest plastisch werden und an anderen Teilen anhaften. Bei Abkühlung werden
diese Kunststoffe dann wieder fest. Bei erneuter Erwärmung würde der Kunststoff
wieder plastisch, so daß der metallische Träger wieder von der Schleifscheibe entfemt
werden könnte, was aber bei der vorliegenden Erfindung nicht vorgesehen ist. Es
sind deshalb für die vorliegende Erfindung auch Kunststoffe geeignet, die bei Raumtemperatur
fest sind und nur bei der erstmaligen Erwärmung flüssig oder plastisch werden, die
jedoch bei weiterer Erwärmung hart werden und diese Härte auch bei Abkühlung und
erneuter Erwärrnung beibehalten. Bei der Verwendung solcher Kunststoffe muß die
Erwärmung beim Zusammendrücken von Schleifscheibe und metallischer Halterung so
weit geführt werden, daß die weiche Phase des Kunststoffs durchschritten und die
Härtung erreicht wird.
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Als besonders geeignet zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren
hat sich Polyvinylchlorid erwiesen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden in Ausführungsbeispielen
an Hand der Zeichnung beschrieben.
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F i g. 1 zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel einer
Schleifscheibe; F i g. 2 zeigt im Querschnitt eine Stufe der Fertigung der
metallischen Halterung; F i g. 3 zeigt im Querschnitt die fertige metallische
Halterung vor dem Verbinden mit der Schleifscheibe; F i g. 4 zeigt im Querschnitt
Schleifscheibe und metallische Halterung nach dem Verbinden miteinander.
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Im Interesse der Klarheit und der leichteren Darstellung sind in den
Zeichnungen die Dickenabmessungen gegenüber den Breitenabmessungen in einem erheblich
vergrößerten Maßstab dargestellt.
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Die in F i g. 1 dargestellte Schleifscheibe weist eine Gewebeschicht
15 auf, auf der mit Hilfe einer Klebstoffschicht 17 eine Schleifmittelschicht
16 befestigt ist, deren Schleifteilchen beispielsweise aus Aluminiumoxyd
bestehen. Die Schleifscheibe weist weiterhin eine Schicht 18 aus Fasermaterial,
wie beispielsweise Vulkanfiber oder Hartpapier, auf, die an der Rückseite der Gewebeschicht
15 mittels einer Klebstoffschicht 19, beispielsweise Polyvinylacetat,
befestigt ist.
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Der Aufbau dieser Schleifscheibe ist an sich bekannt. Die Schicht
18 aus Fasermaterial gibt der Schleifscheibe die Steifheit und Festigkeit,
die für die meisten Verwendungszwecke erforderlich ist. Die Schicht 18 kann
jedoch auch weggelassen werden, wodurch die Scheibe eine höhere Flexibilität erhält.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausf ührungsbeispiel ist außerdem an der
Rückseite der Fasermaterialschicht 18 mittels einer weiteren Kleberschicht
22 eine zusätzliche Gewebeschicht 21 befestigt.
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Die Gewebeschicht 21 weist eine Beschichtung 23
aus einem thermoplastischen
Kunststoff auf. Vorzugsweise läßt man diesen Kunststoff bis zu einer gewissen Tiefe
in die Gewebeschicht 21 eindringen. Der Kunststoff darf die Gewebeschicht 21 nicht
ganz durchdringen, da sonst deren einwandfreie Verbindung mit der Schleifscheibe,
d. h. mit der Fasermaterialschicht 18, nicht sichergestellt ist.
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Die Kunststoffbeschichtung 23 kann in an sich bekannter Weise
auf die Gewebeschicht 21 aufgebracht werden. Bei Verwendung von Polyvinylchlorid
kann dieses nach dem Aufbringen in an sich bekannter Weise gehärtet werden. Es ergibt
sich also eine feste Kunststoffschicht 23 auf dem Gewebe 21.
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Mit der in F i g. 1 dargestellten Schleifscheibe soll die in
F i g. 3 gezeigte metallische Halterung 31 verbunden werden, durch
die der Antrieb auf die Schleifscheibe übertragen wird. Die metallische Halterung
31 wird aus einem Stück Metallblech 26, beispielsweise aus kaltgewalztem
Stahl, hergestellt. Auf das Blech 26 wird zunächst, wie in F i
g. 2 gezeigt, eine Schicht 27 aus thennoplastischem Kunststoff in
an sich bekannter Weise aufgebracht. Die Schicht 27
bildet einen festen überzug
auf dem Metallblech 26.
Aus dem kunststoffbeschichteten Metallblech
26 wird dann durch bekannte Arbeitsverfahren, z. B. durch Stanzen, Pressen
oder Prägen, die in F i g. 3 dargestellte metallische Halterung
31 hergestellt. Diese weist einen Ringflansch 33 und einen erhöhten
mittleren Teil 32 auf, der mit öffnungen 34 versehen ist, die zum Befestigen
der Halterung 31 an einem Antriebsglied dienen.
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Die Halterung 31 wird nun mit der Kunststoffschicht
27 auf die Kunststoffschicht 23 der in F i g. 1
dargestellten
Schleifscheibe aufgelegt. Der Ringflansch 33 wird erwärmt und gegen die Schleifscheibe
gedrückt. Dabei wird der Kunststoff zwischen Halterung 31 und Schleifscheibe
flüssig oder mindestens plastisch, so daß sich im Bereich des Ringflansches
33 die Kunststoffschichten 23 und 27 miteinander verbinden.
Dabei wird der Flansch 33 geringfügig in die Kunststoffschicht
23 an der Schleifscheibe hineingedrückt. Wärme und Druck brauchen nur kurzzeitig
aufgebracht zu werden. Trotzdem ergibt sich nach dem Abkühlen eine feste und dauerhafte
Schweißverbindung. Bei einem Versuch, diese Verbindung zu zerstören, kann zwar die
metallische Halterung 31
verbogen werden. Die Schweißverbindung wird
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doch nicht zerstört. Auch bei hohen Drehgeschwindigkeiten der Schleifscheibe
und bei großen Schleifkräften hält die Schweißverbindung die Schleifscheibe und
die Halterung 31 fest zusammen.
Bei dem dargestellten und
beschriebenen Ausführungsbeispiel sind vor dem Verbinden sowohl die Schleifscheibe
als auch die metallische Halterung mit einer Kunststoffbeschichtung versehen. Es
ist jedoch auch möglich, entweder nur die Schleifscheibe oder nur die metallische
Halterung an den Verbindungsseiten mit Kunststoff zu beschichten. Man wendet dieses
Verfahren an, wenn ein Kunststoff verwendet wird, der im weichen oder flüssigen
Zustand leicht an einem gereinigten Metallblock oder an der Rückseite einer nicht
beschichteten Schleifscheibe anhaftet und sich fest damit verbindet. Auch in diesen
Fällen ergibt sich beim Verschweißen der beiden Teile miteinander eine einwandfreie
dauerhafte Verbindung.
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Der Durchmesser der Schleifscheibe ist etwas größer als der der metallischen
Halterung. Dadurch ergibt sich eine große Flexibilität der Schleifscheibe an ihrem
Umfang. Bei Verwendung entsprechend kleiner Halterungen kann damit die Schleifscheibe
auch an stark gekrümmten Werkstücken verwendet werden.