DE202007019685U1 - Feinschleifscheibe zum Entgraten - Google Patents

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Abstract

Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) in Scheibenform, wobei die Schleifscheibe eine Mittelachse X, eine zentrale Befestigungszone F und mindestens eine periphere Arbeitszone Z, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Schleifscheibe mindestens eine Schicht (3, 5) umfasst, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, und zwei Schichten (2, 6) umfasst, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, wobei die Arbeitszone Z eine Gesamtdicke e aufweist, die größer oder gleich 1 mm und kleiner oder gleich 3,2 mm ist, wobei sie mindestens zwei angrenzende Arbeitsbereiche (S1, S2, S3) aufweist, wobei die angrenzenden Arbeitsbereiche (S1, S2, S3) paarweise im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, und wobei ein Arbeitsbereich (S2) der mindestens zwei angrenzenden Arbeitsbereiche einer Außenkante der Schleifscheibe entspricht und ein anderer Arbeitsbereich (S1, S3) der mindestens zwei angrenzenden Arbeitsbereiche einer Hauptarbeitsfläche entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifscheibe zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen, in Scheibenform, wobei die Schleifscheibe eine Mittelachse, eine zentrale Befestigungszone und mindestens eine periphere Arbeitszone, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Schleifscheibe mindestens eine Schicht, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, und zwei Schichten, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, umfasst.
  • Unter einer Entgratung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist jeglicher Vorgang des Grobschleifens, Abreibens, Schärfens, Polierens usw. im Gegensatz zu einem Trennvorgang, der aus einem Schneidvorgang besteht, zu verstehen. Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 00/74898 , ist es bekannt, dünne Schleifscheiben nicht zum Entgraten, sondern zum Trennen zu realisieren.
  • Im Übrigen kennt der Fachmann die Norm ISO 525 mit Bezug auf Schleifmittel allgemein.
  • Wie alle Normen spiegelt sie erschöpfend wieder, was der Fachmann als notwendig und ausreichend ansieht, um zufriedenstellende Produkte zu erlangen.
  • Diese Norm definiert insbesondere unabdingbare Kriterien für die Realisierung von Entgratschleifscheiben, die den in dieser Norm referenzierten Typen 27, 28 und 29 entsprechen.
  • Gemäß dieser Norm muss eine Schleifscheibe zum Entgraten unbedingt eine Dicke zwischen 4 und 10 mm aufweisen.
  • Es hat sich völlig überraschend herausgestellt, dass es möglich ist, Schleifscheiben zum Entgraten auszubilden, die dem Dickekriterium der Norm nicht entsprechen, jedoch allen anderen Kriterien entsprechen, insbesondere mit Bezug auf die Sicherheit bei der Verwendung der Schleifscheiben, und die für die angestrebte Entgratungsanwendung völlig zufriedenstellend sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft somit in ihrem weitesten Sinne eine Schleifscheibe zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen, in Scheibenform, wobei die Schleifscheibe eine Mittelachse, eine zentrale Befestigungszone und mindestens eine periphere Arbeitszone, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Schleifscheibe mindestens eine Schicht umfasst, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, und zwei Schichten umfasst, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitszone eine Gesamtdicke kleiner als 4 mm und bevorzugt kleiner oder gleich 3,2 mm aufweist.
  • Diese Dicke ist über die gesamte Breite und die gesamte Länge der Arbeitszone messbar.
  • Die erfindungsgemäße Schleifscheibe weist mindestens zwei angrenzende Arbeitsbereiche und bevorzugt drei paarweise angrenzende Arbeitsbereiche auf.
  • Diese Arbeitsbereiche sind bevorzugt paarweise im Wesentlichen senkrecht zueinander.
  • Die erfindungsgemäße Schleifscheibe kann insbesondere eine Dicke aufweisen, die größer oder gleich 1 mm und insbesondere 1,25 mm oder 1,6 mm oder 2 mm oder 2,5 mm oder 3,2 mm ist.
  • Bei einer bevorzugten Variante umfasst die erfindungsgemäße Schleifscheibe mindestens zwei Schichten, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet sind, wobei jede dieser Schichten von zwei Schichten, die keine Schleifkörner enthalten, eingefasst ist.
  • Im Übrigen weist bei einer bestimmten Variante mindestens eine Außenschicht, die keine Schleifkörner enthält, oder weisen sogar die beiden Außenschichten, die keine Schleifkörner enthalten, einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Gesamtdurchmesser der Schleifscheibe.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „Schicht” eine Schicht, die mindestens ein Material umfasst, das dazu bestimmt ist, die Schleifscheibe zu bilden.
  • Diese Schichten bestehen aus zwei Arten:
    • – Schichten, die keine Schleifkörner enthalten, insbesondere nach der Art einer Schutzfolie, die als „Papier” bezeichnet wird, oder nach Art einer Verstärkungsfolie, die als „Gewebe” bezeichnet wird, oder
    • – Schichten, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet sind, von der Art, die Schleifkörner umfasst, die durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind.
  • Im Übrigen bezeichnet im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff „Rohling” eine Komponentenschicht, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist und eine derartige Beschaffenheit aufweist, dass man den Rohling handhaben kann und insbesondere manuell oder maschinell ergreifen und bewegen kann.
  • Dieser Rohling kann also aus einer einzigen Schicht bestehen, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, oder kann auf einer Seite eine Schicht umfassen, die keine Schleifkörner enthält.
  • Im Übrigen bezeichnet im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff „Arbeitsbereich” eine Oberfläche der Schleifscheibe, im Kontakt mit welcher ein Entgraten möglich ist.
  • Im Übrigen hat sich völlig überraschend herausgestellt, dass es möglich ist, das Verfahren zum Herstellen von dünnen Trennscheiben zu verwenden, das aus der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 00/74898 bekannt ist, um die erfindungsgemäßen Schleifscheiben zum Entgraten auszubilden.
  • Beschrieben wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen, in Scheibenform, wobei die Schleifscheibe eine Mittelachse, eine zentrale Befestigungszone und mindestens eine periphere Arbeitszone, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Schleifscheibe mindestens eine Schicht umfasst, die auf der Basis von Schleifkörnern gebildet ist, und zwei Schichten umfasst, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, wobei gemäß dem Verfahren:
    • – eine Schicht auf der Basis von Schleifkörnern direkt in einer Form ohne darunterliegende Verstärkungsschicht gebildet wird,
    • – gegebenenfalls eine Verstärkungsschicht auf diese Schleifkörnerschicht abgelegt wird,
    • – die Schicht(en) gepresst wird bzw. werden, um einen Rohling zu bilden,
    • – der Rohling aus der Form entnommen wird,
    • – der Rohling zusammengefügt wird mit
    • – entweder einer oder zwei anderen Verstärkungsschichten, so dass zwei Verstärkungsschichten die Schleifscheibe einfassen,
    • – oder mindestens einem anderen Rohling und mindestens einer oder zwei anderen Verstärkungsschichten, so dass zwei Verstärkungsschichten die Schleifscheibe einfassen,
    • – das Ganze gepresst wird, um eine Schleifscheibe zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen zu bilden, deren Arbeitszone eine Gesamtdicke aufweist, die kleiner als 4 mm ist und bevorzugt kleiner oder gleich 3,2 mm ist.
  • Dank der Tatsache, dass man zuerst einen Rohling herstellt und dass man anschließend die verschiedenen Schichten darüber legt, kann die Durchlaufzeit an jeder späteren Station erheblich reduziert werden, da sie nicht mehr von der Dauer der Ausschüttvorgänge des pulverförmigen Produkts oder der Hochdruckpressvorgänge abhängig ist. Ferner kann der verwendete Druck reduziert werden.
  • Beschrieben wird auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe und insbesondere einer Schleifscheibe, die durch den zuvor vorgestellten Vorgang hergestellt wird, wobei die Schleifscheibe scheibenförmig ist und eine Mittelachse und eine zentrale Befestigungszone und mindestens eine periphere Arbeitszone, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Arbeitszone eine Gesamtdicke aufweist, die kleiner als 4 mm und bevorzugt kleiner oder gleich 3,2 mm ist, um einen Entgratungsvorgang auszuführen.
  • Beschrieben wird ferner auch eine Anlage zum Herstellen von erfindungsgemäßen Schleifscheiben zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen, in Scheibenform, wobei die Schleifscheiben jeweils eine Mittelachse, eine zentrale Befestigungszone und mindestens eine periphere Arbeitszone, die sich im Verhältnis zur Mittelachse an der äußeren Peripherie der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweisen, wobei die Schleifscheiben jeweils mindestens eine Schicht auf Basis von Schleifkörnern umfassen und zwei Schichten umfassen, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, wobei die Anlage Folgendes umfasst
    • – eine Station zum Füllen einer Form mit der oder den Komponentenschichten, aus der bzw. denen man einen Rohling bildet,
    • – eine Maschine zum Pressen der Komponentenschicht(en), die in der Form enthalten ist bzw. sind, um den Rohling zu bilden,
    • – eine Montagestation, die dazu bestimmt ist, aus mindestens einem Rohling und aus mindestens einer anderen Komponentenschicht einen Stapel von aufeinanderliegenden Schichten zu bilden,
    • – eine Pressmaschine, um den Stapel zusammenzudrücken und eine Schleifscheibe zum Entgraten und gegebenenfalls zum Trennen zu bilden, deren Arbeitszone eine Gesamtdicke kleiner als 4 mm und bevorzugt kleiner oder gleich 3,2 mm aufweist.
  • Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Form zum Entgraten sowie gegebenenfalls auch zum Trennen verwendet werden.
  • Besser verständlich werden wird die vorliegende Erfindung bei der Lektüre der nachstehenden ausführlichen Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figur, die einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zum Entgraten abbildet.
  • Es sei angemerkt, dass die Proportionen zwischen den verschiedenen dargestellten Elementen in dieser Figur nicht genau eingehalten sind, um ihre Lektüre zu erleichtern. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zum Entgraten (1).
  • Diese Schleifscheibe (1) ist allgemein scheibenförmig und weist somit eine Mittelachse X, eine zentrale Befestigungszone F und mindestens eine periphere Arbeitszone Z, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, auf.
  • Die Befestigungszone besteht aus einer Metallunterlegscheibe und ermöglicht es, die Schleifscheibe an einem Schleifgerät zu befestigen.
  • Diese Unterlegscheibe ist eventuell nicht flach, um eine Schleifscheibe ausbilden zu können, die einen Versatz aufweist.
  • Die Schleifscheibe (1) umfasst mindestens eine und bevorzugt zwei Schichten (3, 5), die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist bzw. sind, und mindestens zwei keine Schleifkörner enthaltenden Schichten (2, 6), die die Schleifscheibe einfassen.
  • Falls die Schleifscheibe zwei Schichten (3, 5) umfasst, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet sind, ist es bevorzugt, eine keine Schleifkörner enthaltende Schicht (4) zwischen diesen beiden Schichten (3, 5), die ausgehend von Schleifkörnern gebildet sind, einzuschieben.
  • Diese keine Schleifkörper enthaltenden Schichten (2, 4, 6) sind beispielsweise mit Phenolharz überzogene Glasfasergitter.
  • Für das Glasfasergitter kann man verschiedene Flächengewichte verwenden, wie beispielsweise von 75 bis 420 Gramm pro Quadratmeter.
  • Ferner kann ein Blatt Papier auf einer Außenseite (oder auf den Außenseiten) der Schleifscheibe geklebt sein.
  • Im Übrigen ist es möglich, dass eine Außenschicht, oder sogar die beiden keine Schleifkörner enthaltenden Außenschichten (2, 6) einen Durchmesser aufweist bzw. aufweisen, der kleiner ist als der Gesamtdurchmesser der Schleifscheibe, und einen kleineren Durchmesser von etwa 2 bis 20 mm aufweist bzw. aufweisen.
  • Die Schichten (3, 5) sind ausgehend von Schleifkörnern gebildet, die beispielsweise hauptsächlich aus Aluminiumoxid (Al2O3) oder beispielsweise aus einer Mischung aus Zirkonium-Aluminiumoxid (ZrO2-Al2O3) bestehen, oder aber aus Körnern, die hauptsächlich aus Siliziumcarbid (SiC) bestehen. Die verwendeten Schleifkörner können ferner verschiedenen thermischen, mechanischen, physikalischen oder chemischen Behandlungen ausgesetzt werden, um die Schleifleistung (Härte, Zerreibbarkeit, Rauheit usw.) zu verbessern.
  • Die Schichten (3, 5), die ausgehend von diesen Schleifkörnern gebildet sind, können aus unterschiedlich großen Schleifkörnern, deren durchschnittliche Größe im Allgemeinen vom Fachmann durch den Begriff „Grit” definiert wird, oder aus einer Mischung von unterschiedlich großen Körnern zusammengestellt sein. Die durchschnittliche Größe der Schleifkörner liegt nach einer möglichen Ausführungsform der Erfindung zwischen 1035 µm (Grit 24) und 122 µm (Grit 150).
  • Beispielsweise können die Schichten (3, 5) ausgehend von Schleifkörnern gebildet sein, die durch ein Bindemittel aus verschiedenen pulverförmigen (beispielsweise Novolak) und/oder flüssigen (beispielsweise Resole) Phenolharzen miteinander verbunden sind, sowie gegebenenfalls mit Zusatzstoffen oder Füllstoffen gebildet sein. Beispielsweise können die verwendeten Füllstoffe oder Zusatzstoffe hauptsächlich aus Eisensulfiden, Aluminium- und Kaliumdoppelfluorid, Kaliumsulfat oder Kalziumkarbonat (Kalk) bestehen.
  • Erfindungsgemäß weist die Arbeitszone Z eine Gesamtdicke e auf, die kleiner als 4 mm und bevorzugt kleiner oder gleich 3,2 mm ist.
  • Die Schleifscheibe (1) weist drei Arbeitsbereiche (S1, S2, S3) auf, die paarweise aneinandergrenzen: die Bereiche S1 und S3 entsprechen den Hauptarbeitsflächen, und der Bereich S2 entspricht der Außenkante der Schleifscheibe.
  • Es wurde eine Schleifscheibe mit dem in 1 gezeigten Aufbau realisiert.
  • Die Körnermischung, die in jeder Schicht (3, 5) verwendet wird, besteht aus zwei Arten von Körnern, wobei die eine Art eine durchschnittliche Größe von 508 µm (Grit 46) aufweist, die 85 % Volumenanteil des Gesamtvolumens der Schleifkörnermischung darstellt, und wobei die andere Art eine durchschnittliche Größe von 406 µm (Grit 60) aufweist, die 15 % Volumenanteil des Gesamtvolumens der Schleifkörnermischung darstellt.
  • Das Bindemittel, das in jeder Schicht (3, 5) verwendet wird, besteht zu 65 % Volumenanteil aus Phenolharz (flüssig + pulverförmig mit 15 % Massenanteil Hexamethylentetramin) und aus Füllstoffen: 15 % Volumenanteil Eisensulfid, 18 % Volumenanteil Kaliumsulfate und 2 % Volumenanteil Kalk.
  • Somit besteht jede Schicht (3, 5) aus ungefähr 44 % Volumenanteil Schleifkörner, 46 % Volumenanteil Bindemittel, wobei der Rest Porosität ist.
  • Das Gewebe, das für die Schichten (2, 4, 6) verwendet wird, weist jeweils ein Flächengewicht von 195, 170 und 195 Gramm pro Quadratmeter auf.
  • Alle Bestandteile wurden einem Kaltpressschritt, um die Schleifscheibe zu bilden, und dann einem Brennschritt gemäß bekannten Techniken unterzogen.
  • Diese Schleifscheibe weist nach der Herstellung eine Dicke e von ungefähr 2,5 mm und einen Gesamtdurchmesser von 125 mm auf.
  • Obwohl sie nicht die Dicke aufweist, die von der Norm ISO 525 für eine Entgratschleifscheibe gefordert wird, hat diese Schleifscheibe alle Sicherheitsprüfungen der Norm EN 12413 für Entgratschleifscheiben vom Typ 27, 28 und 29 bestanden.
  • Sie hat insbesondere die Berstgeschwindigkeitsprüfung bestanden, da sie erst bei der Geschwindigkeit (VBR) von ungefähr 190 m/s barst (die Norm verlangt das Widerstehen gegenüber einer Geschwindigkeit von mindestens 150 m/s).
  • Bei der Prüfung der Festigkeit bei einem einzigen seitlichen Aufprall (Kraft FS1) hielt sie einer Kraft von 290 N stand, die von der Norm verlangt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend beispielhaft beschrieben. Es versteht sich, dass der Fachmann in der Lage ist, verschiedene Varianten der Erfindung auszubilden, ohne den Rahmen des Schutzrechts zu verlassen, wie er durch die Ansprüche definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 00/74898 [0002, 0020]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ISO 525 [0003]
    • ISO 525 [0049]
    • EN 12413 [0049]

Claims (11)

  1. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) in Scheibenform, wobei die Schleifscheibe eine Mittelachse X, eine zentrale Befestigungszone F und mindestens eine periphere Arbeitszone Z, die sich im Verhältnis zur Mittelachse außerhalb der zentralen Befestigungszone erstreckt, aufweist, wobei die Schleifscheibe mindestens eine Schicht (3, 5) umfasst, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, und zwei Schichten (2, 6) umfasst, die keine Schleifkörner enthalten und die Schleifscheibe einfassen, wobei die Arbeitszone Z eine Gesamtdicke e aufweist, die größer oder gleich 1 mm und kleiner oder gleich 3,2 mm ist, wobei sie mindestens zwei angrenzende Arbeitsbereiche (S1, S2, S3) aufweist, wobei die angrenzenden Arbeitsbereiche (S1, S2, S3) paarweise im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, und wobei ein Arbeitsbereich (S2) der mindestens zwei angrenzenden Arbeitsbereiche einer Außenkante der Schleifscheibe entspricht und ein anderer Arbeitsbereich (S1, S3) der mindestens zwei angrenzenden Arbeitsbereiche einer Hauptarbeitsfläche entspricht.
  2. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei sie eine Dicke e von größer oder gleich 1,6 mm aufweist.
  3. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei sie eine Dicke e von größer oder gleich 2 mm aufweist.
  4. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 1, wobei sie eine Dicke e von größer oder gleich 2,5 mm aufweist.
  5. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sie eine Dicke e von kleiner oder gleich 2,5 mm aufweist.
  6. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sie eine Dicke e von kleiner oder gleich 2 mm aufweist.
  7. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schleifkörner mehrheitlich aus Aluminiumoxid bestehen.
  8. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schleifscheibe einen Gesamtdurchmesser von 125 mm aufweist.
  9. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der mindestens einen Schicht, die ausgehend von Schleifkörnern gebildet ist, durch zwei Schichten (2, 4, 6) eingefasst ist, die keine Schleifkörner enthalten.
  10. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sie drei angrenzende Arbeitsbereiche aufweist.
  11. Entgrat- und Trennschleifscheibe (1) nach Anspruch 10, wobei ein Arbeitsbereich (S2) der drei angrenzenden Arbeitsbereiche einer Außenkante der Schleifscheibe entspricht und zwei andere Arbeitsbereiche (S1, S3) der drei angrenzenden Arbeitsbereiche Hauptarbeitsflächen entsprechen.
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