DE19707445A1 - Topfförmige Schleifscheibe - Google Patents
Topfförmige SchleifscheibeInfo
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- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
- B24D7/18—Wheels of special form
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine topfförmige Schleifscheibe gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1
Für Oberflächenbearbeitungen von mineralischen Untergründen aber auch von be
schichteten Untergründen wird eine topfförmige Schleifscheibe, wie sie beispielsweise
aus der EP 0 535 431 bekannt ist, verwendet, die in ein handgeführtes
Winkelschleifgerät eingesetzt ist, das in der Regel mit einem Absaugsystem, bestehend
aus Absaughaube und Absaugvorrichtung, in Verbindung steht. Zu den
Oberflächenbearbeitungen zählen insbesondere das Beseitigen von Unebenheiten auf
Gestein oder Sichtbetonflächen sowie das Nachbearbeiten von Fassaden.
Während der Bearbeitung einer Oberfläche wird die Schleifscheibe beispielsweise derart
an die Oberfläche des Untergrundes herangeführt, daß zumindest ein Teil der Schleif
körper mit ihren von dem Aufnahmebereich abgewandten Seiten Material von dem
Untergrund abtragen. Dieses abgetragene Material, aber auch der anfallende
Schleifstaub wird mit Hilfe des Absaugsystems durch die Durchgangsbohrungen
hindurch aus dem Bearbeitungsbereich abgesaugt.
Jede der Durchgangsbohrungen ist so angeordnet, daß sie zum Teil den Schleifbereich
und zum Teil den Übergangsbereich durchsetzt. Aufgrund der konischen Form des Über
gangsbereichs münden die Durchgangsbohrungen daher nicht nur in die vom Aufnahme
bereich abgewandte Seitenfläche des Schleifbereichs sondern auch in einen Freiraum,
der sich zwischen dem Aufnahmebereich und dem Schleifbereich erstreckt und von dem
Übergangsbereich umgeben ist. Beim Einschalten des Absaugsystems muß daher
jedesmal zuerst die Luft aus diesem Freiraum abgesaugt werden, bis sich ein ent
sprechender Unterdruck zwischen dem Schleifbereich und der zu bearbeitenden Ober
fläche aufbauen kann. Dies ist insbesondere für die Bedienungsperson unangenehm, da
sich ein gegebenenfalls erzeugbarer Unterdruck immer zeitverzögert zur Inbetriebnahme
des Schleifgerätes einstellt und dadurch zu Beginn des Schleifvorganges das abge
tragene Material bzw. der anfallende Schleifstaub nicht abgesaugt werden kann. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Schleifscheibe besteht darin, daß ein Absaugstutzen
der Absaughaube nur jeweils mit einer Durchgangsbohrung in Überdeckung gebracht
werden kann. Der zum Absaugen notwendige Unterdruck ist daher nur immer jeweils
über einer Durchgangsbohrung aufbaubar. Da aber die restlichen Durchgangsbohrungen
mit ihren sich in den Übergangsbereich erstreckenden Bereichen Durchlässe bilden,
durch die Luft in den Freiraum nachströmen kann, ist es praktisch unmöglich, im
Freiraum sowie zwischen dem Schleifbereich und der Oberfläche des Untergrundes
einen Unterdruck aufzubauen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und wirtschaftlich herstellbare Schleifscheibe
zu schaffen, mit der abgetragenes Material sowie Schleifstaub schnell und sicher aus
dem Bearbeitungsbereich absaugbar ist. Mit der Schleifscheibe soll eine gute Schleif
leistung, eine gute Oberflächenqualität des bearbeiteten Untergrundes und eine gute
Kühlung der Schleifkörper erreicht werden. Die Schleifscheibe soll keine Vibration er
zeugen und die Ansammlung von abgetragenem Material und Schleifstaub zwischen den
Schleifkörpern soll verhindert werden. Weiters soll die Schleifscheibe derart ausgebildet
sein, daß sich ein Unterdruck zwischen dem Schleifbereich und der Oberfläche eines
Untergrundes sehr schnell aufbauen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Schleifscheibe, welche die im kenn
zeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Da die
den Schleifbereich durchsetzenden Durchgangsbohrungen nur in die von dem
Aufnahmebereich abgewandte Seite des Schleifbereichs münden, ist der Aufbau eines
hohen Unterdruckes zwischen dem Schleifbereich und der zu bearbeitenden Oberfläche
sehr schnell möglich, so daß das abgetragene Material sofort abgesaugt werden kann.
Über die den Übergangsbereich durchsetzenden Durchgangsbohrungen kann das
restliche, noch nicht abgesaugte Material, sowie der anfallende Schleifstaub aus dem
Bearbeitungsbereich entfernt werden.
Eine höhere Standzeit der Schleifkörper wird durch Kühlen derselben erreicht. Da die
Schleifscheibe segmentartige Schleifkörper aufweist, kann diese nicht dichtend auf der
zu bearbeitenden Oberfläche aufliegen. Durch die zwischen den Schleifkörpern
liegenden, sich von der Außenkontur des Schleifbereiches über die gesamte radiale
Erstreckung des Schleifbereiches erstreckenden Zwischenräume kann Luft von außen
her nachströmen, deren Temperatur geringer ist als die Temperatur der Schleifkörper,
wenn diese Material von dem Untergrund abtragen. Diese kühle Luft umströmt dabei die
Schleifkörper und kühlt diese. Die thermische Belastung der Schleifkörper und des
Haftmittels, mit dem die Schleifkörper im Schleifbereich an der Schleifscheibe festgelegt
sind, wird dadurch geringer.
Insbesondere größere abgetragene Materialpartikel müssen sofort zuverlässig abge
saugt werden, damit diese keine Beschädigungen an der zu bearbeitenden Oberfläche
hervorrufen können. Zu diesem Zweck sind vorzugsweise die Durchgangsbohrungen im
Schleifbereich größer als die Durchgangsbohrungen im Übergangsbereich.
Damit der von dem Absaugsystem erzeugte Unterdruck größtenteils im Schleifbereich
wirkt, entspricht zweckmäßigerweise der Durchmesser der Durchgangsbohrung im
Schleifbereich dem 1,5- bis 3,6-fachen Durchmesser der Durchgangsbohrung im Über
gangsbereich.
Aus Gründen der Festigkeit des Trägerkörpers entspricht vorteilhafterweise der Durch
messer der Durchgangsbohrung im Schleifbereich dem 0,06- bis 0,18-fachen Außen
durchmesser des Schleifbereichs.
Zweckmäßigerweise befindet sich im Schleifbereich jeweils ein Schleifkörper wenigstens
teilweises zwischen jeweils zwei einander benachbarten Durchgangsbohrungen.
Dadurch wird einerseits eine größere Schleiffläche erzielt, andererseits werden zum
Zentrum der Schleifscheibe hin offene, die Durchgangsbohrungen im Schleifbereich
wenigstens teilweise umgebende Kammern geschaffen, in denen sich zur besseren
Absaugung das abgetragene Material ansammelt.
Während des Schleifvorganges wird das abgetragene Material hauptsächlich durch die
Durchgangsbohrungen im Schleifbereich abgesaugt. Da sich die Schleifscheibe dreht, ist
das nicht abgesaugte, restliche abgetragene Material besser durch die den Übergangs
bereich durchsetzenden Durchgangsbohrungen absaugbar, wenn die Durchgangs
bohrungen im Übergangsbereich gegenüber den Durchgangsbohrungen im Schleif
bereich in Drehrichtung der Schleifscheibe nachgeführt werden. Dies wird erreicht, indem
die Durchgangsbohrungen im Übergangsbereich in Umfangsrichtung gegenüber den
Durchgangsbohrungen im Schleifbereich versetzt angeordnet sind. Vorzugsweise liegen
daher die Achse der Durchgangsbohrungen im Schleifbereich jeweils auf einem von der
Scheibenachse der Schleifscheibe ausgehenden ersten Strahl und die Achse der
Durchgangsbohrungen im Übergangsbereich jeweils auf einem von der Scheibenachse
der Schleifscheibe ausgehenden zweiten Strahl, der zum ersten Strahl unter einem
Winkel von 5° bis 25° verläuft.
Damit restliches abgetragenes Material sowie restlicher Schleifstaub gut durch die im
Übergangsbereich angeordneten Durchgangsbohrungen abgesaugt werden können,
verjüngt sich der Übergangsbereich zur Scheibenachse unter einem Winkel von 30° bis
50°.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Die Unteransicht einer erfindungsgemäßen, topfförmigen
Schleifscheibe;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Schleifscheibe gemäß Fig. 1,
entlang der Linie II-II.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte topfförmige Schleifscheibe weist einen kreisring
förmigen, segmentartige Schleifkörper 5 aufweisenden Schleifbereich 2, einen zum
Schleifbereich 2 koaxial angeordneten, axial beabstandeten kreisringförmigen
Aufnahmebereich 4 sowie einen von der Innenkontur des Schleifbereiches 2
ausgehenden, sich konisch zur Außenkontur des Aufnahmebereichs 4 erstreckenden
Übergangsbereich 3 auf.
Der kreisringsförmige Aufnahmebereich 4 dient der Festlegung der Schleifscheibe an
einer Antriebswelle eines nicht dargestellten Winkelschleifgeräts, wobei ein innerer
Durchmesser des Aufnahmebereichs 4 im wesentlichen auf den Durchmesser der
Antriebswelle abgestimmt ist.
Der Übergangsbereich 3 verjüngt sich im wesentlichen konisch zur Scheibenachse der
Schleifscheibe unter einem Winkel W2 von 40° und wird von beispielsweise sieben
parallel zur Scheibenachse der Schleifscheibe verlaufenden Durchgangsbohrungen 7
durchsetzt, die in Umfangsrichtung entlang des Übergangsbereiches 3 im wesentlichen
in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind.
Der kreisringförmige Schleifbereich 2 weist insbesondere sieben in Umfangsrichtung im
wesentlichen in gleichen Abständen zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen 6
auf, die parallel zur Scheibenachse der Schleifscheibe den Schleifbereich 2 durchsetzen.
Die Durchgangsbohrungen 6 im Schleifbereich 2 sind größer als die Durchgangs
bohrungen 7 im Übergangsbereich 3. Der Durchmesser D1 der Durchgangsbohrungen 6
im Schleifbereich 2 entspricht sowohl dem 2,10-fachen Durchmesser D2 der
Durchgangsbohrungen 7 im Übergangsbereich 3 als auch dem 0,13-fachen
Außendurchmesser D3 des Schleifbereichs 2.
Die radiale Erstreckung R des Schleifbereichs 2 entspricht dem 0,222-fachen Außen
durchmesser D3 des Schleifbereichs 2.
Die Durchgangsbohrungen 6 im Schleifbereich 2 sind gegenüber den Durchgangs
bohrungen 7 im Übergangsbereich 3 in Umfangsrichtung zueinander versetzt
angeordnet. Jede Achse der Durchgangsbohrungen 6 im Schleifbereich 2 liegt auf einem
von der Scheibenachse der Schleifscheibe ausgehenden ersten Strahl S1, und jede der
Achsen der Durchgangsbohrungen 7 im Übergangsbereich 3 liegt auf einem von der
Scheibenachse der Schleifscheibe ausgehenden zweiten Strahl S2, der zum ersten
Strahl S1 unter einem Winkel W1 von 20° verläuft.
Die Schleifkörper 5 sind auf der vom Aufnahmebereich 4 abgewandten Seitenfläche 22
des Schleifbereichs 2 angeordnet, erstrecken sich wenigstens teilweise entlang der
Außenkontur 21 des Umfangsbereiches des Schleifbereichs 2 und überragen diese
wenigstens teilweise in radialer Richtung. Jeder Schleifkörper 5 erstreckt sich außerdem
jeweils zwischen zwei einander benachbarten Durchgangsbohrungen 6 des Schleif
bereichs 2 wenigstens teilweise über die gesamte radiale Erstreckung R des Schleif
bereichs 2. Die Schleifkörper 5 sind im wesentlichen L-förmig ausgebildet. Dabei ist die
gewählte Geometrie der Schleifkörper 5 so angeordnet, daß die sich parallel zur Achse
der Durchgangsbohrung 6 erstreckende Innenkontur der Schleifkörper 5 beginnend bei
Strahl S1 in einen zum Zentrum hin verlaufenden Radius R1 übergeht und dabei die
Durchgangsbohrung 6 wenigstens teilweise umschließt, mit dem Effekt, daß das abge
tragene Material und der Schleifstaub optimal abgesaugt werden kann. Aufgrund der
Geometrie und der Anordnung der Schleifkörper 5 werden Vibrationen der topfförmigen
Schleifscheibe verhindert, sowie ein verbesserter Selbstschärfungsprozeß der Schleif
körper erreicht.
Das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser des Schleifbereichs 2 und der Höhe
H der Schleifscheibe zwischen der von dem Aufnahmebereich 4 abgewandten
Seitenfläche 22 des Schleifbereichs 2 und der von dem Schleifbereich 2 abgewandten
Außenseite des Aufnahmebereichs 4 beträgt beispielsweise 6 : 1. Die Stärke S3 der
Schleifscheibe im Schleifbereich 2 ist kleiner als die Stärke S4 im Aufnahmebereich 4.
Der Aufnahmebereich 4 kann eine Stärke S4 von 3 bis 6 mm und der Schleifbereich 2
eine Stärke S3 von 1 bis 2,8 mm aufweisen. Die Schleifkörper 5 sind an einer vom dem
Aufnahmebereich 4 abgewandten Seitenfläche 22 des Schleifbereichs 2 mittels eines
Haftmittels befestigt.
Claims (6)
1. Topfförmige Schleifscheibe mit einem kreisringförmigen, segmentartige Schleif
körper (5) aufweisenden Schleifbereich (2), einem zum Schleifbereich (2) koaxial
angeordneten, axial beabstandeten kreisringförmigen Aufnahmebereich (4),
einem von der Innenkontur des Schleifbereiches (2) ausgehenden, sich konisch
zur Außenkontur des Aufnahmebereichs (4) verjüngenden Übergangsbereich
(3), und wenigstens zwei parallel zur Scheibenachse verlaufenden Durchgangs
bohrungen (6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Durchgangs
bohrung (6) den Schleifbereich (2) und wenigstens eine Durchgangsbohrung (7)
den Übergangsbereich (3) durchsetzt.
2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangs
bohrungen (6) im Schleifbereich (2) größer sind als die Durchgangsbohrungen
(7) im Übergangsbereich (3).
3. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser (D1) der Durchgangsbohrungen (6) im Schleifbereich (2) dem 1,5-
bis 3,6-fachen Durchmesser (D2) der Durchgangsbohrungen (7) im
Übergangsbereich (3) entspricht.
4. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser (D1) der Durchgangsbohrungen (6) im Schleifbereich (2) dem
0,06- bis 0,18-fachen Außendurchmesser (D3) des Schleifbereichs (2)
entspricht.
5. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß
im Schleifbereich (2) sich jeweils ein Schleifkörper (5) wenigstens teilweise
zwischen jeweils zwei einander benachbarten Durchgangsbohrungen (6)
befindet.
6. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß
die Achsen der Durchgangsbohrungen (6) im Schleifbereich (2) jeweils auf einem
von der Scheibenachse der Schleifscheibe ausgehenden ersten Strahl (S1)
liegen und die Achsen der Durchgangsbohrungen (7) im Übergangsbereich (3)
jeweils auf einem von der Scheibenachse der Schleifscheibe ausgehenden
zweiten Strahl (S2) liegen, der zum ersten Strahl (S1) unter einem Winkel (W1)
von 5° bis 25° verläuft.
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