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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug gemäß der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
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Derartige
Schleifwerkzeuge sind beispielsweise aus den Druckschriften
EP 1 225 007 A1 ,
US 6 358 133 B1 ,
US 5 611 724 A oder
JP 55 070 548 A bekannt.
Die rotationssymmetrischen Schleifwerkzeuge sind als Schleifscheiben
ausgebildet und enthalten einen Tragkörper aus einem geeigneten Werkstoff,
wie Stahl, Aluminium, Keramik oder dergleichen, sowie einen im Umfangsbereich
angeordneten umlaufenden Schleifbelag mit vorgegebener Dicke, welcher
als geschlossener Ring ausgebildet ist oder aus einzelnen Lamellen
oder Kreissegmenten besteht. Der Schleifbelag ist nach unterschiedlichen Technologien,
wie Kleben, Löten,
Aufpressen oder dergleichen, mit dem Tragkörper verbunden. Der Schleifbelag
ist insbesondere als ein Diamant- oder CBN-Belag ausgebildet und/oder enthält Schleifkörner bzw.
abrasive Partikel mit keramischer, metallischer oder sonstiger Bindung.
Da der Schleifbelag recht hart und zum Teil sehr dicht ist, insbesondere um
hohe Standzeiten zu erreichen, entstehen oftmals folgende Probleme
und daraus resultierende Nachteile:
- – Brandflecken
auf der Werkstückoberfläche und Gefügeveränderungen,
- – Neuhärtezonen,
- – hohe
Schleifdrücke
bzw. starke Belastung der Schleifspindel,
- – Verzug
des zu bearbeitenden Werkstückes,
- – durch
Klebefugen bedingte Rattermarken oder Vibration,
- – keine
oder zu geringe Kühlung
an der Kontaktfläche
der Schleifscheibe mit dem Werkstück.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten
Probleme und Nachteile zu vermeiden und mit einem geringen Aufwand
eine verbesserte Schleifscheibe zu schaffen. Die Schleifscheibe
soll in einfacher Weise herstellbar sein und eine sichere Befestigung
und Fixierung der Lamellen bezüglich
des Tragkörpers
gewährleisten. Des
Weiteren soll eine optimierte Zufuhr von Kühlmittel in die Schleifkontaktzone
bzw. die schleifaktive Zone erreicht werden, und eine Verschmutzung
des Schleifbelags und mit zunehmender Schleifdauer sich verschlechternde
Schleifeigenschaften sollen vermieden bzw. reduziert werden. Des
Weiteren soll die Schleifscheibe eine verbesserte Standzeit aufweisen,
und die Intervalle für
eine etwaige Nachbearbeitung des Schleifbelags, wie Abrichten und/oder Konditionieren
und/oder Nachschärfen
und/oder Profilieren sollen verlängert
werden.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt gemäß der im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
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Die
erfindungsgemäße Schleifscheibe
zeichnet sich durch eine verbesserte und funktionssichere Konstruktion
aus und ist in einfacher Weise herstellbar. Die Lamellen oder Schleifplättchen des
Schleifbelags sind exakt in Nuten des Tragkörpers eingepasst und bevorzugt
auch verklebt oder gelötet,
wobei die Lamellen um einen vorgegebenen Betrag aus den Nuten und/über die
Außenfläche des
Tragkörpers
vorstehen. Zwischen den teilweise in die Nuten eingesetzten Lamellen
und dem Tragkörper
besteht erfindungsgemäß eine kraftschlüssige Verbindung. Erfindungsgemäß sind ein
spielfreier Sitz und/oder eine spielfreie Passung zwischen dem in
die jeweilige Nut eingreifenden Teil der Lamelle und den anliegenden
Nutwänden
und/oder in bevorzugter Weise eine definierte Vorspannung vorgegeben.
Die Lamellen sind mittels einer Klemm- oder Pressverbindung teilweise
in den genannten Nuten eingepasst und fixiert, so dass auch bei
einer etwaigen Beschädigung
einer gegebenenfalls in bevorzugter Weise vorhandenen Klebeverbindung
oder Lötverbindung,
insbesondere aufgrund einer hohen ther mischen Belastung, gleichwohl
eine dauerhafte Befestigung und Fixierung der Lamellen sicher gestellt
ist. Die Nuttiefe ist in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit
der Lamellenstärke
vorgegeben, und zwar bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 6 mm, vorteilhaft
von 0,4 bis 5 mm und insbesondere von 0,5 bis 4 mm. Entsprechend
des Abstandes der Nuten wird problemlos die Breite des Spaltes für die Förderung
des Kühlmittels
und den Abtransport von Schleifspänen vorgegeben und an die jeweiligen
Einsatzbedingungen angepasst. Durch die erfindungsgemäße Befestigung
wird eine für
eine lange Gebrauchsdauer und/oder ständig eine hinreichend gute
Verbindung zwischen dem regelmäßig aus
Metall bestehenden Tragkörper
und den Lamellen sicher gestellt, und zwar trotz unterschiedlicher
Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Materialien des Tragkörpers
einerseits und der Lamellen andererseits und ständiger Temperaturwechsel während des
Schleifens. Von besonderer Bedeutung ist die poröse Struktur der einzelnen Lamellen,
insbesondere durch den Verbund der Schleifkörner mit keramischer Bindung,
und die besondere Anordnung und Befestigung der Lamellen auf dem
Tragkörper.
Durch die Schrägstellung
der Lamellen wird ein gleitender Übergang der Schleifkraft von
Lamelle zu Lamelle erreicht, wobei trotz der Spalte zwischen den
Lamellen Vibrationen oder schlagende Kräfte vermieden werden, welche
sich zerstörend
auf die schlagempfindliche insbesondere keramische Bindung auswirken würden.
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Die
zwischen den Lamellen vorhandenen Spalte der Schleifscheibe werden
mit Kühlmittel
gefüllt,
welches in bekannter Weise von der mit der Schleifmaschine ausgerüsteten Schleifscheibe
zugeführt
wird, wobei kein Umbau oder keine Konstruktionsänderung an der Schleifmaschine
erforderlich sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen porösen Struktur der Lamellen wird
das Kühlmittel
durch die genannten Spalte vermehrt über und in die Schleifzone
geführt,
wobei das Kühlmittel
die Lamellen durchfluten und spülen
kann. Somit wird in bevorzugter Weise ermöglicht, dass das Kühlmittel
die Lamellen wieder auf kurzem Wege verlassen kann, wobei in besonders
vorteilhafter Weise ein Durchspülung
und Säuberung
erfolgt. Eine Ansammlung von Abrieb bzw. ein Schmutzbelag auf bzw.
in der Schleifscheibe bzw. deren Lamellen wird in besonders vorteilhafter Weise
ebenso vermieden wie nachteilig veränderte bzw. verschlechterte
Schleifeigenschaften. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung
und insbesondere der Porosität
der Lamellen wird in besonders zweckmäßiger Weise das Entstehen einer Schmutz-
oder Schlammschicht praktisch vermieden, zumindest aber für eine im
Vergleich mit bekannnten Schleifscheiben erheblich verlängerte Zeit verzögert, und
für eine lange
Zeit und/oder erheblich verlängerte
Standzeit ist der Schleifprozess ohne nachteilige Beeinflussung
durch Abrieb oder Schmutzbelag durchführbar.
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Die
erfindungsgemäße Schleifscheibe, nachfolgend
auch Lamellenschleifscheibe genannt, weist vor allem folgende Vorteile
auf:
- – Geringere
Schleifdrücke
bzw. geringere Kontaktfläche,
- – verbesserte
Kühlung,
wobei die Kühlflüssigkeit durch
die jeweiligen Luftspalte zwischen den Lamellen und die Lamellen
selbst bis zur Kontakzone gepresst wird,
- – Vermeidung
von Klebefugen am Umfang der Schleifscheibe,
- – weniger
Brandflecken und Neuhärtezonen,
- – geringerer
Verzug des Werkstücks,
- – verbesserte
Späneabfuhr.
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Die
erfindungsgemäße Schleifscheibe
wirkt makrogeometrisch wie ein Fräswerkzeug. Die einzelnen Lamellen
greifen nahtlos, eine nach dem anderen, in den Berarbeitungsprozess,
in die Kontaktzone ein. Hierbei wird der Luftspalt zwischen den
Lamellen als Transportraum für
das Kühlmittel
und die Spanabfuhr genutzt, wobei in bevorzugter Weise in Kombination
mit der Porosität
der Lamellen deren Verschmutzung in Folge von Abrieb und/oder Schleifspänen vermieden
wird. Das Kühlmittel
wird durch die Drehbewegung der Schleifscheibe und die Schrägstellung der
Lamellen in tangentialer Richtung darüber hinaus beschleunigt und
verstärkt
in die Kontaktzone und/oder durch die poröse Struktur der Lamellen gedrückt. Mikrogeometrisch
wirkt die Oberfläche
der jeweiligen Lamelle als ein Schleifkörper mit den bekannten Bearbeitungseigenschaften
von keramischen, metallgebundenen oder sonstigen bekannten Schleifkörpern. Die
Korngröße der Schleifkörner, die Struktur
und die Art der Bindung derselben wird in Abhängigkeit der jeweiligen Schleifaufgabe
vorgegeben, wodurch eine hohe Variationsbreite erreicht wird. Im
Hinblick auf die makrogeometrische Wirkung wie ein Fräser einerseits
und die mikrogeometrische Wirkung der Oberfläche der einzelnen Lamellen
andererseits wird in Kombination ein „Schleiffräsen" ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Schleifscheibe
ist somit ein Werkzeug zum Schleiffräsen.
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Die
erfindungsgemäße Lamellenschleifscheibe
enthält
einzelne Plättchen,
welche in einem Winkel von 3° bis
80° zur
Drehachse am Umfang des Tragkörpers
angeordnet sind. Der Luftspalt zwischen den Lamellen oder Plättchen ist
im Bereich zwischen 1/10 mm bis mehreren mm je nach Einsatz vorgegeben.
Die Herstellung der Lamellenschleifscheibe kann auf zwei Arten erfolgen:
- a) Die einzelnen vorgefertigten Plättchen werden in
die am Umfang des Körpers
eingebrachten Nuten eingefügt,
insbesondere eingepresst, und ferner eingeklebt oder gelötet, je
nach Bindung des Plättchens.
- b) Alternativ werden in den geschlossenen Schleifbelag der Schleifscheibe,
insbesondere mittels einer Diamanttrennscheibe, Nuten und somit
die Luftspalte eingeschliffen.
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Die
Lamellen bestehen aus gebundenen Schleifkörperplättchen, wobei die Bindung keramischen,
organischen oder metallischen Charakter aufweisen kann. Diese Lamellen
bzw. Plättchen
sind 0,5 bis 10,3 mm dick und stehen insbesondere 1 bis 10 mm aus
dem Tragkörper
hervor. Die Lamellen sind so angeordnet, dass die Anpresskräfte zum
Schleifen zwischen Lamellenschleifscheibe und Werkstück ohne
Unterbrechung von Lamelle zu Lamelle fließend übergehen. Die Lamellen stehen
im Winkel von 3° bis
80° schräg zur Drehrichtung.
Das Schleifwerkzeug bzw. die Schleifscheibe zeichnet sich dadurch aus,
das in der Schleifkontaktzone immer mindestens zwei Lamellen, zweckmäßig mehrere,
gleichzeitig Kontakt mit dem Werkstück haben. Damit wird ein nahtloser Übergang
von Lamelle zu Lamelle erreicht. Die Schleifkräfte werden kontinuierlich von
den Lamellen des Werkzeugs auf das Werkstück übertragen, und ein Rattern
und Vibrieren wird so vermieden. Das ist ein entscheidender Unterschied
zu segmentieren Scheibenausführungen.
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Der
Luftspalt von 0,3 bis 5 mm zwischen den Lamellen wird zum Transport
des Kühlmittels
(Wasser, Emulsion, Öl
oder Luft) genutzt. Dabei wird das Kühlmittel bevorzugt direkt von
der „Schneidkante" des Lamellenplättchens
vorbeigeführt,
und somit werden die durch den schabenden oder schälenden Eingriff
entstehenden Werkstückspäne (Partikel)
abgeführt.
Gleichzeitig wird durch die große
Menge Kühlmittel
das Werkstück
intensiv gekühlt.
Zusätzlich sind
infolge der bevorzugt offenen porösen Struktur, gemäß welcher
zumindest ein erheblicher Teil der offenen Poren miteinander in
Verbindung steht, innerhalb den Lamellen diese durchdringende Kanäle mit vorgegebenen
Weiten oder Durchmessern, bevorzugt im Bereich von 2 Mikrometern
bis 3 Millimetern, insbesondere von 5 Mikrometern bis 2 Millimetern, vorhanden,
und zwar insbesondere bei den keramisch gebundenen Lamellen die
Porenräume,
Kühlmittel-
und Spantransporräume.
Im Gegensatz zu linearen Bohrungen oder Nuten weisen die erfindungsgemäßen Kanäle und/oder
offenen Porenstrukturen irreguläre
Formen auf und ermöglichen gleichwohl
den Durchtritt und das Durchspülen
der Lamellen mittels des Kühlmittels.
Weiterhin sei besonders darauf hingewiesen, dass im Falle des Zusetzens
oder aus sonstigen Gründen
reduzierter Durchströmbarkeit
eines Teiles eines solchen Kanals aufgrund der offenen Porenstruktur
das Kühlmittel
in benachbarte bzw. angrenzende Poren ausweichen kann und nach Art
eines Bypasses eine vorhandene Störungszone umströmt und infolge
dessen die erfindungsgemäße Durchspülung der
Lamelle gewährleistet
ist. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass im Fall der Bindung
der Schleifkörner
mit einem Bindemittel in diesem selbst und/oder in den Grenzzonen
zwischen den Schleifkörnern
und dem Bindemittel offene und miteinander in Verbindung stehende Poren
vorhanden sind und die genannten Kanäle bilden. Ferner können vor
allem bei metall- oder organisch gebundenen Lamellen Spanräume, wie
bei den bekannten Werkzeugen, durch Abrichten vorgesehen sein. Die
Kanäle
bzw. die die Lamellen durchdringenden Porenräume weisen unregelmäßige und/oder
zickzackförmige
und/oder bogenartige und/oder in Richtung ebenso wie in den Querschnitten
variierende Konturen bzw. Strukturen auf.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil der vorgeschlagenen Schleifscheibe ist, dass die in Schleifmaschinen übliche Kühlmittelzufuhr
nicht geändert
werden muss. Das Kühlmittel
wird von vorne auf die Schleifscheibe (eventuell auch von der Seite)
gespritzt. Während des
Schleifkontaktes entsteht durch die Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeit
wie bei einem Pumpenrad, eine saugende Wirkung. Das Kühlmittel
wird durch die Beschleunigung genau in die schleifaktive Zone vor
der Lamelle, gegen das Werkstück
geführt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass die Schleifscheibe mit der heutigen bekannten
Technologie (rotierende Diamantabrichtwerkzeuge) abgerichtet, konditioniert,
nachgeschärft,
profiliert werden kann, so wie es bei den entsprechenden Schleifscheibentypen
bekannt ist.
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Bei
einer Schrägstellung
der Lamellen über 45° zeigt die
Scheibe im Vergleich zu Schleifscheiben mit Segmenten oder Ringe
eine deutlich geringere Gratbildung beim unterbrochenen Schliff
an Werkzeugen, wie Fräser
oder Spiralbohrer.
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Zustellungen
beim Schleifen von Hartmetall im 1/10 mm Bereich wurden erreicht,
während
bisher üblicherweise
im Mikrometer im günstigsten
Falle im 1/100 mm Bereich erreicht wurden. Dies ist ohne Spalt zur
Kühlmittelführung und
poröse
Struktur der Lamellen in Kombination mit scherenden Kräften durch
die Schrägstellung
der Lamellen nicht erreichbar.
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Ferner
ist eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Lamellenschleifscheibe
im Vergleich entsprechend zur geschlitzten „Ringschleifscheibe" dahingehend gegeben,
dass durch die unabhängige Verbindung
jeder einzelnen Lamelle mit dem Tragkörper Wärmeausdehnungen des Systems
erfolgen können,
ohne dass es zu Spannungen führt.
Der Tragkörper
kann am Umfang wachsen, und es kann nicht zu Rissbildungen im Schleifbelag
(wie bei Ring- oder Segmentausführung)
kommen. Damit reduziert sich die Gefahr des Abplatzens oder der
Rattermarken auf dem Werkstück.
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Die
vorgeschlagene Technologie der Lamellenkörper kann auf allen rotationssymmetrischen Schleifwerkzeugen,
insbesondere auf Umfangschleifscheiben, Profilschleifscheiben oder
Topfschleifscheiben eingesetzt werden. Die Belagbreite ist von 5
mm bis 4 000 mm (bei Walzenscheiben) sinnvoll wählbar. Im Umfangsbereich des
Schneidwerkzeugs liegen die Arbeitsfläche und/oder die dem Werkstück zugewandten
Oberflächen
der Lamellen, wobei die Arbeitsfläche, z. B. zylindrisch, konisch oder
in einer Radialebene liegend ausgebildet sein kann und/oder die
genannten Oberflächen
beliebige Konturen, wie ebene, konische oder gekrümmte, aufweisen
können.
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Besondere
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung besonderer Ausführungsbeispiele angegeben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne
dass insoweit eine Beschränkung
erfolgt. Es zeigen:
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1 – 4 Ansichten
und Detaildarstellungen einer Lamellenschleifscheibe in gerader Form,
welche einen Diamant- oder CBN-Schleifbelag mit aufgeklebten oder
aufgelöteten
Lamellen aufweist,
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5 – 8 Ansichten
und Detaildarstellungen einer Lamellenschleifscheibe in gerader
Form mit Diamant- oder CBN-Schleifbelag, wobei Lamellen in Winkelform
aufgeklebt oder aufgelötet
sind,
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9 – 12 eine
Lamellenschleifscheibe in Topfform mit einem Diamant- oder CBN-Schleifbelag mit
aufgeklebten oder aufgelöteten
Lamellen,
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13 – 16 eine
alternative Ausgestaltung einer Lamellenschleifscheibe in gerader
Form mit einem Diamant- oder CBN-Schleifbelag, wobei die Lamellen
in den geschlossenen Schleifbelag eingeschliffen sind.
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In 1 ist
die erfindungsgemäße Lamellenschleifscheibe
in einer axialen Ansicht in Richtung der zur Zeichenebene orthogonalen
Drehachse eines scheibenförmigen
Tragkörpers 2 dargestellt,
und 2 zeigt eine Ansicht in radialer Richtung. Am Umfang
des Tragkörpers 2 ist
ein Schleifbelag angeordnet, welcher eine erhebliche Anzahl von
Lamellen 6 enthält.
Wie aus 2 und dem in 3 vergrößert dargestellten
Detail III ersichtlich, sind die einzelnen als Plättchen ausgebildeten
Lamellen 6 am Umfang des Tragkörpers 2 in einem vorgegebenen
Winkel α zur
Drehachse 8 der Lamellenschleifscheibe angeordnet und insbesondere
aufgeklebt oder aufgelötet.
Es handelt sich bevorzugt um einen Diamant- oder CBN-Schleifbelag,
und die Lamellen 6 sind teilweise in am Umfang des Tragkörpers 2 angeordneten
Nuten eingeführt
und bevorzugt eingeklebt oder aufgelötet. Der Winkel α der Schrägstellung
der Lamellen bzw. Plättchen 6 ist
im Bereich von 3° bis
80° derart
vorgegeben, dass in der Schleifkontaktzone immer wenigstens zwei
Lamellen, zweckmäßig auch mehr
Lamellen, gleichzeitig in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück stehen.
Somit ist sicher gestellt, dass das nächste Plättchen im Einsatz steht bzw.
den Druck aufgenommen hat, bevor das vorherige Plättchen den
Schleifvorgang beendet. Es wird ein nahtloser Übergang von Lamelle zu Lamelle
erreicht, und die Schleifkräfte
werden kontinuierlich von den Lamellen der Schleifscheibe auf das
Werkstück übertragen,
wodurch ein Rattern oder Vibrieren vermieden wird. Der Winkel α wird insbesondere
in Abhängigkeit
der in Richtung der Drehachse angemessenen Breite der Schleifscheibe
vorgegeben, wobei bei breiten Scheiben der Winkel α bis zu 3° reduziert werden
kann, während
bei dünnen
Schleifscheiben ein größerer Winkel
und somit steiler stehende Lamellen 6 vorgegeben werden,
um den Spalt 10 zwischen den Lamellen zu überbrücken.
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Die
Lamellen 6 sind in Umfangrichtung jeweils beabstandet zueinander
angeordnet und durch Spalten 10, nachfolgend auch als Luftspalten
bezeichnet, von einander getrennt. Die Spalte 10 besitzt eine
vorgegebene Breite 12, welche je nach Einsatz im Bereich
von 1/10 mm bis mehreren mm vorgegeben ist. Durch die Spalten 10 wird
beim Schleifen eines Werkstücks
zugeführten
Kühlflüssigkeit
bis zur Kontaktzone gepresst, wodurch eine optimierte Kühlung gewährleistet
ist. Die Spalte 10 zwischen den Lamellen 6 werden
als Transportraum für
das Kühlmittel
und die Spanabfuhr genutzt, wobei das Kühlmittel durch die Drehbewegung
der Schleifscheibe und die Schrägstellung
der Lamellen 6 in tangentialer Drehrichtung beschleunigt
und verstärkt
in die Kontaktzone gedrückt
wird.
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4 zeigt
vergrößert das
Detail IV gemäß 1,
wobei mittels des Pfeiles 14 die Drehrichtung der Schleifscheibe
mit dem Tragkörper 2 und
den Lamellen 6 angedeutet ist. Der Tragkörper 2 enthält am äußeren Umfangsbereich
bzw. in seiner radial außen liegenden
Umfangsfläche 16 Nuten 18,
in welche die einzelnen Lamellen teilweise eingesetzt und insbesondere
eingepresst sind. Zwischen den einander gegenüber liegenden Seitenwänden 20 der
jeweiligen Nuten 16 und den zugewandten Flächen der
eingesetzten Lamellenteile ist in zweckmäßiger Weise kein Spiel vorhanden,
und die Seitenwände 20 liegen unmittelbar
und/oder direkt an den in die Nut 18 eingreifenden Teilbereichen
der jeweiligen Lamelle 6 an. In vorteilhafter Weise ist
ein spielfreier Sitz bzw. Passung zwischen den Lamellen 6 und
den Nuten 18 vorgegeben. In bevorzugter Weise ist zwischen
den eingesetzten Teilbereichen der Lamellen und der Nut eine Press-
bzw. Klemmverbindung vorgegeben, wobei insbesondere eine definierte
Vorspannung zwecks optimierter Befestigung und Arretierung der Lamellen 6 vorgesehen
ist. Die derart in zweckmäßiger Weise
kraftschlüssig
ausgebildete Verbindung gewährleistet
eine funktionssichere und dauerhafte Fixierung und Befestigung der
Lamellen 6 in den Nuten 18. Zusätzlich kann
im Rahmen der Erfindung eine weiter optimierte Befestigung und Fixierung
der Lamellen 6 durch Kleben oder Löten vorgesehen sein.
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Des
Weiteren kann zusätzlich
oder alternativ in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine formschlüssige Verbindung
der Lamellen 6 in den Nuten 18 vorgesehen sein,
wobei die Nuten 18 hintergriffig, beispielsweise als Schwalbenschwanz-Nuten,
ausgebildet sind und korrespondierend hierzu die in die Nuten 18 eingreifenden
Teile der Lamellen 6. Ferner sei besonders darauf hingewiesen,
dass erfindungsgemäß die Nuten 18 zumindest
an einer Seite bzw. im Bereich einer axialen Stirnfläche des
Tragkörpers 2,
insbesondere an beiden axialen Stirnflächen, offen ausgebildet sind.
Somit können
die Nuten 18 in einfacher Weise, insbesondere durch Fräsen, in die
Umfangsfläche 16 des
Tragkörpers 2 eingebracht werden.
Die Lamellen 6 besitzen im wesentlichen die gleiche Längserstreckung
wie die Nuten 18 und die freien Enden der Lamellen 6 liegen
zumindest näherungsweise
im Bereich der seitlichen Nutöffnungen. Bei
der hier erläuterten
Lamellenschleifscheibe in gerader Form befinden sich die genannten
Nutöffnungen
im Bereich der axialen Stirnflächen
des Tragkörpers.
Hingegen liegen beispielsweise bei der nachfolgend erläuterten
topfförmigen
Lamellenscheibe die Nutöffnungen
im Bereich der zur Drehachse bevorzugt koaxialen Mantelflächen, während bei
anderen Schleifscheibenformen die Nutöffnungen entsprechend im Bereich
von vergleichbaren Außen- und Mantelflächen sich
befinden. Weiterhin ist aufgrund der seitlich offenen Ausbildung
der Nuten 18 problemlos der korrekte Sitz der Lamellen 6 in
den Nuten 18 bei der Fertigung vorgebbar und/oder überprüfbar und
auch während
der Benutzungsdauer in einfacher Weise überprüfbar. Die Nuten 18 weisen
eine vorgegebene Tiefe 22 auf, welche zweckmäßig im Bereich von
0,3 bis 6 mm vorgegeben ist. Die Nuttiefe 22 ist vorteilhaft
im Bereich von 0,4 bis 5 mm und insbesondere von 0,5 bis 4 mm vorgegeben.
Wie aus 4 unmittelbar ersichtlich, stehen
die Lamellen 6 um einen vorgegebenen Betrag, insbesondere
1 bis 10 mm, aus dem Tragkörper 2 bzw.
den Nuten 18 vor, wobei zwischen den hervorstehenden Teilen
der Nuten 18 die oben bereits erläuterten Spalte 10 vorhanden
sind.
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Innerhalb
der Lamellen 6 sind Porenräume vorhanden, welche vom Kühlmittel
durchströmbar sind
und den Transport von Kühlmittel
und bevorzugt auch von Spänen
ermöglichen.
Die Lamellen 6 enthalten in bevorzugter Weise eine offene
Porenstruktur, so dass das Kühlmittel
gemäß der Pfeile 24 die Lamellen
durchfluten und spülen
kann. Die Poren bzw. Porenräume
und/oder die hierdurch im Inneren der Lamellen gebildeten Kanäle ermöglichen,
dass das Kühlmittel
und Schleifspäne
und/oder Abrieb die Lamelle wieder auf kurzem Weg verlassen können, wodurch
in bevorzugter Weise eine Durchspülung und Säuberung der Lamellen erreicht
wird. Somit wird in überraschend
einfacher Weise das Ansammeln und/oder Festsetzen von Abrieb und/oder Schleifspänen innerhalb
des Schleifbelags vermieden. Ein Schmutzbelag oder eine Schlammschicht, welche
bei bekannten Schleifscheiben die Schleifeigenschaften nachteilig
verändern
bzw. verschlechtern, werden aufgrund der erfindungsgemäß vorgegebenen
Porosität
vermieden. Es sei angemerkt, dass bei bekannten Schleifscheiben
ein Schmutzbelag oder eine Schlammschicht und infolge dessen bereits
nach recht kurzer Schleifdauer die Schleifeigenschaften sich verschlechtern,
wenn Schleifspäne oder
Abrieb und somit ein Schmutzbelag durch das Spülen mittels des Kühlmittels
gegen den Tragkörper oder
eine Klebeschicht nicht mehr weiter aus der schleifaktiven Zone
zurückgespült werden
können, und
somit eine sich auf den Lamellen und/oder in den Spalten zwischen
benachbarten Lamellen bildende Schlammschicht den Schleifprozeß in nachteiliger Weise
beeinflußt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung
und Form der Lamellen in Kombination mit deren Porosität können bei
der erfindungsgemäßen Schleifscheibe
solche Schmutzbeläge
oder Schlammschichten praktisch nicht mehr entstehen und eine nachteilige
Beeinflussung des Schleifprozesses ist nicht bzw. nur in einem erheblich
reduzierten und unter praktischen Gegebenheiten letztendlich zu
vernachlässigendem
Umfang gegeben.
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Die 5 bis 8 zeigen
eine zweites Ausführungsbeispiel
der Lamellenschleifscheibe, bei welcher die Lamellen 6 in
Winkelform in den Nuten 18 des Tragkörpers 2 angeordnet
sind. Die jeweiligen Lamellen bestehen aus zwei winkelig zueinander
angeordneten Teilstücken,
welche in die korrespondierend winklig ausgebildete Nuten 18 des
Tragkörpers 2 eingesetzt
sind, wobei die obigen Erläuterungen analog
gelten.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Lamellenschleifscheibe
ist in den 9 bis 12 dargestellt,
wobei die 11 bzw. 12 vergrößert die
Details XI bzw. XII der 9 bzw. 10 zeigen. Es
handelt sich hier um eine Lamellenschleifscheibe in Topfform mit
einem topfförmigen, um
die Drehachse 8 drehbaren rotationssymmetrischen Tragkörper 2.
Wie ersichtlich, besitzt der Tragkörper 2 eine in einer
Radialebene liegende Umfangsfläche 16' mit Nuten 18', in welche
die Lamellen 6 in der oben erläuterten Weise eingesetzt und
fixiert sind. Die Lamellen 6 besitzen in radialer Richtung durchgehend
im wesentlichen konstante Breiten, wobei die dazwischen liegende
Spalte radial nach außen
sich öffnen.
Auch für
dieses Ausführungsbeispiel gelten
im übrigen
die obigen Ausführungen
analog.
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13 bis 16 zeigen
eine alternative Ausgestaltung des Schleifwerkzeugs, wobei im Unterschied
zum ersten Ausführungsbeispiel
der 1 bis 4 ein über den Umfang des Tragkörpers 2 geschlossener
Schleifbelag 4 vorhanden ist. Die Lamellen 6 sind
durch Einschleifen der Nuten bildenden Spalte 10 in den
Schleifbelag 4 erzeugt. Entscheidend ist für diese
besondere Ausgestaltung des als Lamellenschleifscheibe ausgebildeten
Schleifwerkzeugs die Porosität
bzw. offene Porenstruktur der Lamellen 6 ebenso wie des über den
Umfang geschlossenen Teils des Schleifbelags 4 und auf
die diesbezüglichen
obigen Ausführungen
wird Bezug genommen.
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- 2
- Tragkörper
- 4
- Schleifbelag
- 6
- Lamelle/Plättchen
- 8
- Drehachse
- 10
- Spalt
- 12
- Breite
von 10
- 14
- Pfeil/Drehrichtung
- 16
- Umfangsfläche von 2
- 18
- Nut
- 20
- Seitenwand
von 18
- 22
- Tiefe
von 18
- 24
- Pfeil