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Die Erfindung betrifft einen Schleifkörper für rotierenden Betrieb gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
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Aus dem Stand der Technik sind Schleifkörper bekannt, die aus einer Vielzahl von Schleifblättern bestehen. In der Schrift
DE 10 2009 054 696 A1 sind diese Schleifblätter oder – wie sie dort auch genannt werden – Lamellen fächerförmig und scheibenförmig angeordnet. In einer weiteren Ausgestaltung von Schleifkörpern mit Schleifblättern ist deren Anordnung nicht fächer- und scheibenförmig, sondern zylindrisch und die Blätter weisen im Wesentlichen auch radial nach außen. Hier ist beispielsweise die Schrift
DE 198 12 515 A1 zu nennen. Auch sind – zumindest aus dem Markt – Schleifkörper bekannt, bei denen zwischen den radial angeordneten Schleifblättern auch noch dickere Lagen eines Vliesmaterials angeordnet sind.
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Trotz der Vielzahl der verschiedenen Schleifkörper aus Schleifblättern und dazwischen angeordneten Lagen von Vliesmaterial fehlt bei den ebenfalls sehr vielfältigen Schleifaufgaben immer wieder der geeignete Schleifkörper, beziehungsweise gilt es immer wieder auch das Schleifergebnis noch weiter zu verbessern.
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Speziell beim Schleifen von Freiformflächen und hier insbesondere von Kunststoffoberflächen hat sich gezeigt, dass bisherige Schleifkörper nur zu einem ungenügenden Ergebnis kommen. Weiterhin ist das Schleifen derartiger Flächen mit Schwierigkeiten versehen, wenn dieses Schleifen durch einen Industrie-Roboter bewerkstelligt wird, weil bei einem Schleifkörper mit zu hohem Abrieb die Bahnkontur des Roboters nicht mehr nahe genug an der Freiformoberfläche ist, wodurch das Sollprofil nicht mehr eingehalten werden kann. Mit anderen Worten: Wenn ein Schleifkörper lange genug seine Außenform behält, so gewährleistet eine vorgegebene Bahnkontur (des Roboters) über einen langen Zeitraum auch eine gewünschte Freiform-Oberfläche.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Schleifkörper zu entwickeln, mit dem das Schleifen von Freiform-Oberflächen – insbesondere von Kunststoff-Oberflächen – verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schleifkörper für einen rotierenden Betrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der Erfinder hat nach intensiven Versuchen erkannt, dass es von Vorteil ist, wenn das zwischen den Schleifblättern angeordnete Material radial gegenüber den Schleifblättern zurückgesetzt ist. Nachfolgend wird dieses dazwischen angeordnete Material als Abstandshalter bezeichnet. Diese Abstandshalter weisen also eine gewisse Tauchtiefe gegenüber den Schleifblättern auf. Das Material aus dem die Abstandshalter bestehen ist vorzugsweise elastisch und hierbei wiederum vorzugsweise aus einem – in der Schleiftechnik bekannten Material – Vliesmaterial. Alternativ können sie aber auch aus Gummi oder aus einem Schaumstoff bestehen.
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Bezüglich der Schleifblätter ist anzumerken, dass sie ein Trägermaterial aufweisen, welches z. B. aus Papier besteht. In einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Trägermaterial auch aus Leinen oder aus einer Kunstfaservlies-Schicht, z. B. aus einer Polyamid-Schicht. Nach einer weiteren Ausführungsvariante ist das Trägermaterial perforiert oder eine netzartige Schicht, insbesondere bei Trägermaterialien aus einer Kunstfaservlies-Schicht.
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Bei der herkömmlichen Schleiftechnik wird der Schleifkörper immer nur in eine Drehrichtung betrieben. Wenn man sich aber vor Augen führt, dass dadurch immer eine Seite der Schleifblätter – nämlich die sogenannte Rückseite – ungenutzt bleibt, so eröffnet die Beschichtung der Rückseite der Schleifblätter mit einem andersartigen Schleifmaterial neue Möglichkeiten. Die Rückseite der Schleifblätter ist nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ein Glätt-Mittel, d. h., diese Rückseite ist mit einer Glätt-Oberfläche versehen. Diese Glätt-Fläche ist hierbei vorteilhaft eine textile Fläche, insbesondere eine Velours-Oberfläche.
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Diese Beschichtung der Rückseite der Schleifblätter kann zugleich, aber auch nur, derart sein, dass an der Rückenfläche der Schleif-Flächen eine Stützwirkung erzielt ist. Die Beschichtung kann, wie zuvor genannt, ein (andersartiges) Schleifmittel sein, also eine Doppelfunktion besitzen, oder die Beschichtung ist eine sogenannte Mittellage, auf der dann das andere Schleifmittel aufgetragen ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines schematisch in Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel ist jedoch nicht einschränkend für die Erfindung. Es zeigen:
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1 und 1a jeweils eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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2 eine Draufsicht/Stirnflächenansicht des erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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4 einen Schleifkörper in einer Drehrichtung Schleifen;
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5 einen Schleifkörper in einer Drehrichtung Glätten.
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Zunächst soll der Beschreibung voraus geschickt werden, dass Begriffe wie „oben”, „unten”, „links” und „rechts” sich nur auf die betreffenden Figuren beziehen und somit von der Realität abweichen können. Auch können die Proportionen in der Realität abweichend zu den Figuren sein. Ferner sind die Figuren keine exakten technischen Zeichnungen, sondern sollen lediglich den Charakter der Erfindung zeigen. Bezüglich der Bezugszeichen ist auszuführen, dass gleiche Nummern in den verschiedenen Figuren auch immer gleiche Bauteile bezeichnen. In der Beschreibung nicht erwähnte Bezugszeichen ergeben sich aus der Bezugszeichenliste oder aus der Erwähnung in einer anderen Figur dieser Offenbarung.
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In der 1 und der 1a ist jeweils perspektivisch ein Schleifkörper 1 zu sehen. Um einen nicht näher bezeichneten Kern herum sind Schleifblätter 3 und Abstandshalter 2 radial angeordnet. Der Kern kann beispielsweise aus einer Hartpapierrolle oder einem Kunststoffteil bestehen, wobei die Schleifblätter 3 und die Abstandshalter 2 mittels einer Vergussmasse auf dem Kern befestigt sind. Eine stirnseitige Abdeckung 4 verdeckt diese Einzelheiten. Der Kern weist eine Aufnahme-Bohrung 5 mit einer Mitnehmer-Nut 6 für den rotierenden Betrieb dieses Schleifkörpers 1 auf. Weiterhin ist in dieser Darstellung auch gut zu erkennen, dass der Schleifkörper 1 auch aus mehreren Scheiben, also mehreren Anordnungen aus Schleifblättern 3 und Abstandshaltern 2, aufgebaut sein kann. Wegen der perspektivischen Darstellung sind die verschiedenen Durchmesser D1 bis Dn nur hinweisend von außen her an den Umfang des Schleifkörpers 1 herangeführt. Die Vergussmasse kann nach einer anderen Ausführung Kleber sein oder Kleber enthalten.
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In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Durchmesser D1 bis Dn derart abgestuft, so dass im Wesentlichen insgesamt entweder eine zylindrische Gesamtstruktur zustande kommt (wie in 1 dargestellt) oder auch eine kegelförmige Gesamtstruktur oder auch taillierte Form, die sich dann besonders gut für eine im Querschnitt bauchige Werkstückform eignet.
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In der 2 wird eine Draufsicht eines idealisierten Schleifkörpers 1 gezeigt. Hier kann man auch besser erkennen, dass die Schleifblätter 3 durch die Abstandhalter 2 hindurch dringen. Mit anderen Worten: Der schichtförmige Aufbau, die alternierende Anordnung der Schleifblätter 3 und der Abstandshalter 2 wird deutlich. Auch ist hier die sogenannte Tauchtiefe t1 gut ablesbar. Die Tauchtiefe t1 ist der Bereich zwischen den Schleifblättern 3, der frei ist von Abstandshaltern 2. Für die radiale Tiefe des Abstandshalters ist die Tiefe t2 definiert worden. Diese Tiefe t2 entspricht der Länge, mit welcher jeweils ein Schleifblatt 3 zwischen zwei Abstandshaltern 2 gehalten wird. Die innenliegende, fußseitige Körperfläche der Abstandshalter 2 kann je nach den gegebenen Konstruktionsbedingungen, entgegen der Darstellung in 2, auch hinter dem äußeren Durchmesser der Abdeckung 4 enden, also radial weiter innenliegend, maximal am Durchmesser d der Aufnahmebohrung 5 enden.
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Bei den Schleifversuchen haben sich folgende Parameter als vorteilhaft herausgestellt: Bei einem Durchmesser D1 von 260 mm betrug die Tauchtiefe t1 10 bis 40 Millimeter. Vorzugsweise beträgt sie jedoch 15 bis 25 Millimeter. Anders ausgedrückt war das Verhältnis von t2 zu t1 zwei Drittel zu ein Drittel. Die Körnung lag hierbei bei P40 bis P120. Besonders vorteilhaft war sie jedoch bei P80.
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In der 3 wird in Verbindung mit 1 die Zuordnung der verschiedenen Durchmesser D1 bis Dn zu den individuellen Breiten b1 bis bn der scheibenförmigen Anordnungen gezeigt. Die Bereiche b1 bis bn bilden in axialer Richtung aneinander gereiht die Gesamtbreite B des Schleifkörpers 1. Man kann auch gut erkennen, wie das Material der Abstandshalter 2 zwischen den einzelnen idealisierten Schleifblättern 3 hervorragt.
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Die Darstellungen in den 4 und 5 unterscheiden sich in der Drehrichtung des Schleifkörpers 1. In der 4 – mit der Drehrichtung für Schleifen 9 – kommen die Schleif-Flächen 7 der Schleifblätter 3 zum Einsatz, die mit einer Körnung für das Schleifen versehen ist. Diese Körnung könnte z. B. die Größe P80 aufweisen.
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Durch den Anpressdruck des Schleifkörpers 1 auf die Oberfläche 11 des Werkstücks kommt es zu einer Verformung der Schleifblätter 3 und der Abstandshalter 2. Der Anpressdruck setzt sich hierbei aus dem Anpressen in Richtung Oberfläche 11 und dem Fliehkrafteffekt auf die Schleifblätter 3 zusammen. Durch die Verformung der Abstandshalter 2 wird auch wiederum eine Presskraft auf die Schleifblätter 3 ausgeübt. Die Presskraft beim Schleifen (oder späterem Glätten) kann noch erhöht werden, indem der Durchmesser der Abstandshalter 2 (D1 minus 2 × t1) verquetscht wird, also der Abstand zwischen der Werkstückoberfläche 11 und der Drehachse des Schleifkörpers 1 weiter reduziert wird.
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In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Rückseite der Schleifblätter 3 ebenfalls eine Arbeitsoberfläche. In dem Ausführungsbeispiel nach der 5 ist diese rückseitige Oberfläche der Schleifblätter 3 von der Körnung oder vom Material her wesentlich feiner gewählt als bei der Schleif-Fläche 7, sodass diese Oberfläche 8 eine glättende Wirkung beim Bearbeiten der Werkstückoberfläche 11 hat. Um diesen Vorteil zu nutzen ist lediglich erforderlich, dass die Drehrichtung des Schleifkörpers 1 geändert wird. Bei der Drehrichtung für Glätten 10 kommen die Glätt-Flächen 8 der Schleifblätter 3 zum Einsatz. Die Schleifblätter 3 nach dieser Ausführungsvariante können aus zwei mit ihren Rückseiten verbundenen Teilblättern 7 und 8 bestehen oder zwischen den Teilblättern 7 und 8 ist ein weiteres relativ dünnes, blättförmiges Bauteil angeordnet, welches die doppelte Funktion Verbinden und Stützen hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifkörper
- 2
- Abstandshalter
- 3
- Schleifblättere
- 4
- Abdeckung
- 5
- Aufnahme-Bohrung
- 6
- Mitnehmer-Nut
- 7
- Schleif-Fläche
- 8
- Glätt-Fläche
- 9
- Drehrichtung Schleifen
- 10
- Drehrichtung Glätten
- 11
- Werkstück-Oberfläche
- B
- Gesamtbreite des Schleifkörpers 1
- b1, b2, b3, bn
- Breiten der Scheibenanordnungen
- D1, D2, D3, Dn
- Durchmesser der Scheibenanordnungen
- d1
- Durchmesser Mitnehmer-Bohrung
- t1
- Tauchtiefe
- t2
- Tiefe des Abstandshalters
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009054696 A1 [0002]
- DE 19812515 A1 [0002]
