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Die Erfindung bezieht sich auf eine Trennscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 3 046 729 B1 sind harzgebundene gekröpfte Schruppscheiben für die Verwendung an einer handgeführten Werkzeugmaschine bekannt. Diese Schruppscheiben umfassen eine zentrale Ausnehmung zur Halterung der Schruppscheibe in einem Spannflansch der Werkzeugmaschine, ein erstes Armierungsgewebe an der im montierten Zustand der Werkzeugmaschine zugewandten Oberseite der Schruppscheibe, ein zweites Armierungsgewebe an der zur Bearbeitung des Werkstückes vorgesehenen Unterseite der Schruppscheibe, wobei das erste Armierungsgewebe eine Grundfläche aufweist, die der Grundfläche der Schruppscheibe (9) weitgehend entspricht und wobei das zweite Armierungsgewebe eine Grundfläche aufweist, die kleiner ist als die Grundfläche der Schruppscheibe dadurch gekennzeichnet, dass die Schruppscheibe als Armierungsgewebe ausschließlich das erste und das zweite Armierungsgewebe umfasst und dass das zweite Armierungsgewebe ausschließlich in einem inneren radialen Bereich vorgesehen ist, in der die Schruppscheibe gekröpft ist, wobei das zweite Armierungsgewebe nicht in die Ebene der Bearbeitungsfläche hinein ragt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Trennscheibe zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Trennscheibe zur koppelbar Aufnahme mit einer um eine Drehachse drehbar betreibbaren Handwerkzeugmaschine zumindest aufweisend eine erste Arbeitsschicht zur Bearbeitung eines Werkstücks und eine netzförmige Halteschicht zum Halten der Arbeitsschicht
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Erfindungsgemäß weist das Bearbeitungswerkzeug einen außenliegenden Außenbereich mit mehreren Freibereichen auf, welche frei von einer Halteschicht sind, wobei die Freibereiche jeweils im Wesentlichen durch eine Begrenzungskontur der Halteschicht und eine Außenkontur der Arbeitsschicht begenzt sind.
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Die Halteschicht ist dazu vorgesehen, die Arbeitsschicht zu verstärken. Insbesondere soll ein Materialzusammenhalt der Arbeitsschicht vergrößert werden, indem die Halteschicht mechanische Belastungen aufnimmt. Die Halteschicht kann dazu vorgesehen sein, die Arbeitsschicht zu stabiliesieren. Insbesondere kann die Halteschicht dazu vorgesehen sein, einen Bediener bei einem Bersten des Bearbeitungswerkzeugs vor herumfliegenden Teilen zu schützen.
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Vorzugsweise ist die Halteschicht netzförmig ausgebildet. Die Halteschicht kann in der Arbeitsschicht eingebettet sein. Die Halteschicht kann mit der Arbeitsschicht vollflächig verbunden, insbesondere verklebt, sein. Die Arbeitsschicht und die Halteschicht können parallel zueinander angeordnet sein.
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Der erfindungsgemäße Gegenstand ermöglicht es eine besonders zuverlässige und robuste Trennscheibe bereitzustellen. Einerseits kann die abschnittsweise an bzw. in einem Außenbereich angeordnete Halteschicht eine Trennleistung, insbesondere eine Abtragsleistung oder eine Schnittleistung erhöhen. Andererseits kann ein Gewicht der Trennscheibe verringert und Material eingespart werden, indem in einem Außenbereich Freibereiche vorgesehen sind, welche keine Halteschicht aufweisen.
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Beispielsweise kann mittels der erfindungsgemäßen Trennscheibe abschnittsweise eine Steifigkeit der Trennscheibe erhöht werden, wodurch beispielsweise ein Schneid- und/oder ein Schleifimpuls bei Bearbeiten eines Werkstücks auf ein Werkstück übertragen werden kann.
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Insbesondere kann die Trennscheibe durch die Verwendung eines derartigen Haltebereichs eine derart hohe Festigkeit aufweisen, dass das Bearbeitungswerkzeug auch für Hochgeschwindigkeitsschleifbearbeitungen eingesetzt werden kann.
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Die Halteschicht kann dabei derart abschnittsweise an dem Außenbereich des Bearbeitungswerkzeugs angeordnet sein, dass der Außenbereich, insbesondere in einer Umfangsrichtung, abschnittsweise einen Bereich mit einer Halteschicht und einem Bereich ohne einer Halteschicht aufweist.
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Unter einer „Trennscheibe“ soll insbesondere eine Scheibe verstanden werden, welches das Werkzeug einer Schleifmaschine, insbesondere eines Winkelschleifers, bildet und im Betrieb direkt mit einem Werkstück zum Abtrag und/oder Abtrennen von Material in Kontakt steht. Unter einem „Arbeitsschicht“ soll ein Schicht verstanden werden, der zumindest ein zur Bearbeitung von Werkstücken ausgebildetes Schleifelement und/oder eine Schneidkante aufweist. Die Halteschicht kann vorzugsweise einen Werkstoff aufweisen, welcher eine höhrer Zugfestigkeit als der Werkstoff der Arbeitsschicht aufweist, um die Arbeitsschicht zu halten bzw. zu stabilisieren.
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Die Arbeitsschicht kann aus einer Trägerschicht gebildet sein, welche ein Schleifelement oder ein Schneidelement aufweist. Es versteht sich, dass das Schleifelement als zumindest ein Schleifkorn ausgebidlet sein kann. Das Schneidelement kann als eine Schneidkante ausgebildet sein, weleche das Bearbeitungswerkzeug begrenzt.
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Unter einem „Schleifelement“ soll in diesem Zusammenhang ein Element verstanden werden, das eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf das zu bearbeitende Werkstück hat. Ein Schleifelement kann als ein Schneidkorn, das insbesondere aus einer mineralischen und/oder aus einem keramischen Werkstoff, wie beispielsweise aus Diamant, aus Korund, aus Siliziumkarbid, aus Bornitrid usw., ausgebildet sein. Das Schneidkorn kann aus einem Hartmetall oder einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkstoff ausgebildet sein. Hierbei kann das Schneidkorn jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende geometrische Ausgestaltung aufweisen. Ebenso kann ein Schleifelement zumindest teilweise als eine Kante, eine Ecke oder eine Zuspitzung einer Oberflächenstruktur ausgebildet sein, die an dem zu bearbeitenden Werkstück eine erhöhte Reibung und Temperaturentwicklung verursacht, die eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf bzw. in das zu bearbeitende Werkstück aufbringt. Das Schneidkorn kann als ein gebrochenes oder als ein geformtes Schneidkorn ausgeführt sein.
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Das Schleifelement kann in der Arbeitsschicht, insbesondere in einem Binder der Arbeitsschicht, eingebettet sein. Der Binder kann die Trägerschicht bilden. Unter „eingebettet“ soll in diesem Zusammenhang ein zumindest teilweises Umhüllen des Schleifelements verstanden werden, dabei werden zwischen einem Binder und zumindest einem Teil des Schleifelements ein Formschluss und/oder ein Stoffschluss und/oder einer Kraftschloss ausgebildet. Das Schleifelement kann im Herstellprozess vorteilhaft direkt in den Binder eingebettet werden, indem ein Bindemittel beispielsweise um das zumindest eine Schleifelement herum ausgebildet wird.
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Die Halteschicht kann eine Begrenzungskontur aufweisen, welche im Wesentlichen eine maximale Erstreckung des Bearbeitungswerkzeugs bildet.
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Die Begrenzungskontur der Halteschicht kann als imaginäre Kontur ausgebildet sein, welche abgeschnitte Endpunkte der netzförmigen Halteschicht miteinander verbindet. Die Begrenzungskontur kann eine geometrische Figur der Halteschicht bilden.
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Die Außenkontur der Arbeitsschicht kann eine Außenkontur der Trennscheibe bilden.
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Unter dem Freibereich soll ein Bereich des Außenbereichs verstanden werden, welcher außerhalb einer Halteschicht liegt.
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Die Arbeitsschicht kann ein Adhäsionsbefestigungselement aufweisen, welches an einer der Halteschicht zugewandten Seite der Arbeitsschicht angeordnet ist und sich insbesondere imWesentlichen vollfächig über diese erstreckt. Das Adhäsionsbefestigungselement kann aus einem Klebstoff gebildet sein. Das Adhäsionsbefestigungselement kann Polyurethan, Epoxi, Latices, Acrylat oder Vinylacetat aufweisen oder daraus bestehen.
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Die Unteransprüche geben weitere zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeugs an.
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Es kann zweckmäßig sein, dass der Freibereich in Umfangsrichtung des Bearbeitungswerkzeugs jeweils im Wesentlichen von einer Begrenzungskontur der Halteschicht begrenzt ist.
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Es kann ferner zweckmäßig sein, dass in Umfangsrichtung der Trennscheibe auf einen Freibereich ein Haltebereich folgt, welcher eine Halteschicht aufweist.
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Es kann des weiteren zweckmäßig sein, dass eine Dicke der Trennscheibe an einem Freibereich kleiner ist als eine Dicke an einem Haltebereich.
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Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe in Umfangsrichtung mindestens fünf oder mindestens sechs mindestens acht oder mindestens neun oder mindestens zehn oder mindestens zwölf Freibereiche aufweist, welche von Haltebereichen getrennt sind.
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Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe im Wesentlichen zahnradförmig ausgebildet ist.
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Es kann zweckmäßig sein, dass die Arbeitsschicht eine Arbeitsfläche aufweist, welche gegenüber einer Haltefläche der Halteschicht ein Verhältnis von mindestens 85 %, insbesondere mindestens 90 %, vorzugsweise mindestens 95 %, aufweist.
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Eine Begrenzungskontur der Halterschicht kann zumindest abschnittsweise kleiner sein, als eine Außenkontur der Trennscheibe. Hierdurch kann die Trennscheibe in einem Außenbereich eine gegenüber einem Innenbereich kleinere Steifigkeit aufweisen.
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Es kann ferner zweckmäßig sein, dass die Begrenzungskontur der Halteschicht durch einen Begrenzungsradius begrenzt ist, welcher sich gegenüber dem Radius der Trennscheibe um mehr als 80 %, insbesondere mehr als 85 %, vorzugsweise mehr als 90 %, bevorzugt mehr als 95 %, erstreckt.
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Es kann des Weiteren zweckmäßig sein, dass sich der Außenbereich der Schleifscheibe und/oder der Trennscheibe ausgehend von der Mittelachse der Scheibe in einem Bereich von 70 % bis zu 100 %, insbesondere von 80 % bis 100 %, vorzugsweise von 90 bis 100 %, vorzugsweise von 95 % bis 100 % eines maximalen Radius der Scheibe erstreckt.
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Es kann weiterhin zweckmäßig sein, dass die Halteschicht aus einem Fiberglas gebildet ist und aus einem Gewebe gebildet ist. Insbesondere ist der Freibereich größer als die die Mascheinweite der netzförmigen Halteschicht bzw des Gewebes. Es versteht sich, dass die Halteschicht auch aus einem anderen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkstoff gebildet sein kann. Die Halteschicht kann den Freibereich begrenzen.
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Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der Freibereich im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet ist.
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Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass der Freibereich im Wesentlichen kreissegementförmig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Freibereich auch polygonartig ausgebildet sein und beispielsweise kreisrund, dreieckig, insbesondere gleichschenklig, viereckig, insbesondere quadratisch oder rechteckig, oder fünfeckig ausgebildet sein.
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Es kann zweckmäßig sein, dass der Freibereich im Wesentlichen viereckig, insbesondere quadratisch, oder im Wesentlichen dreieckfömig, insbesondere gleichschenklig, ausgebildet ist.
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Es kann ferner zweckmäßig sein, dass die Begrenzungskontur der Halteschicht vollständig in dem Außenbereich der Trennscheibe angeordnet ist.
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Es kann des weiteren zweckmäßig sein, dass das Bearbeitungswerkzeug zumindest zwei oder zumindest drei Halteschichten aufweist. Dadurch kann eine Steifigkeit und eine Festigkeit des Bearbeitungswerkzeugs weiter erhöht werden. Es kann ferner zweckmäßig sein, dass das Bearbeitungswerkzeug eine zweite Arbeitsschicht aufweist, welche an einer der ersten Arbeitsschicht abgewandten Seite des Schleifmittels angeordnete ist. Die zweite Arbeitsschicht kann analog zur ersten Arbeitsschicht ausgebildet sein. Die zweite Arbeitsschicht kann mit der ersten Arbeitsschicht eine Schneidkante begrenzen. Dadurch kann auf besonders umweltschonende Weise eine zweite Arbeitsschicht verwendet werden, wenn eine erste Arbeitsschicht abgenutzt ist.
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Es kann zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe flexibel ist. Hierdurch kann auch bei unsachgemäßen Bearbeitungsvorgängen ein bersten des Bearbeitungswerkzeugs verhindert bzw. vermindert werden.
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Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe eine zentrale Befestigungsausnehmung aufweist, welche als ein Materialdurchbruch ausgebildet ist und zur Aufnahme mit einer Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass das Bearbeitungswerkzeug eine zentrale Befestigungsausnehmung aufweist, welche als ein Materialdurchbruch ausgebildet ist und zur Aufnahme mit einer Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist. Unter einem „Materialdurchbruch“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Verringerung der Materialstärke, vorzugsweise der Arbeitsschichten und der zumindest einen Halteschicht, des Bearbeitungswerkzeugs um insbesondere 100 % und/oder eine insbesondere vollständige Durchtrennung der Materialstärke des Bearbeitungswerkzeugs verstanden werden. Bevorzugt kann die Befestigungsausnehmung der beiden Schleifscheiben kreisförmig ausgebildet sein. Üblicherweise wird eine Abtriebswelle bzw. ein Gewindebozen der Abtriebswelle durch die Befestigungsausnehmung der Schleifscheiben gesteckt und beispielsweise mit einem scheibenförmigen Befestigungselement mit einem Muttergewinde oder einer separaten Mutter mit dem Bozen verschraubt.
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Beispielsweise kann die Befestigungsausnehmung von einem Metallring begrenzt sein. Hiermit kann das Bearbeitungswerkzeug fest und zuverlässig mit einer Aufnahmevorrichtung einer Handwerkzeugmaschine verbunden werden.
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Weiter kann es zweckmäßig sein, dass die Trennscheibe einen maximalen Durchmesser von bis zu 235 mm oder bis zu 125 mm oder bis zu 115 mm afweist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine flexible Trennscheibe, enthaltend durch ein Stanz- und/oder Laserschneidverfahren.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Schleifsystem umfassend einen Winkelschleifer und eine zum Antrieb mit dem Winkelschleifer vorgesehene Trennscheibe.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigen:
- 1 ein exemplarischer Aufbau einer Trennscheibe,
- 2 drei weitere exemplarische Aufbauten einer Trennscheibe und
- 3 ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Trennscheibe.
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In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Figuren beziehen sich jeweils auf eine Trennscheibe zum Bearbeiten, insbesondere Trennen, von Werkstücken. Die Trennscheibe ist universell einsetzbar und eignet sich insbesondere zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz, Metall, Kunststoff oder einem Verbund. Alternativ kann sich die Schleifscheibe aber auch zum Bearbeiten von Werkstoffen wie beispielsweise Gestein eignen.
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Das Schleifsystem ist zur lösbar koppelbaren Aufnahme an drehangetriebenen handelsüblichen Werkzeugmaschinen wie beispielsweise einem Winkelschleifer vorgesehen. Die Trennscheibe kann in einer einem Fachmann bereits bekannten und zur Aufnahme der Trennscheibe ausgebildeten Aufnahmevorrichtung einer, insbesondere handbetriebenen oder handgeführten, Werkzeugmaschine aufgenommen werden. Die Trennscheibe ist vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung kraft- und/oder formschlüssig mit der Werkzeugmaschine verbunden.
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Die Trennscheibe wirkt mit einer rotatorischen bzw. rotatorisch-oszillierenden und/oder translatorischen Relativbewegung auf ein zu bearbeitendes Werkstück ein. Dabei wird insbesondere ein translatorischer Vorschub in das Werkstück eingebracht indem der Bediener der Werkzeugmaschine eine Kraft auf die Werkzeugmaschine, insbesondere ein Werkzeugmaschinengehäuse, aufbringt.
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Als Werkzeugmaschine eignet sich sowohl eine stationäre Werkzeugmaschine wie beispielsweise eine Rundschleifmaschine oder ein Schleifroboterarm, als auch eine nicht-stationäre Werkzeugmaschine wie beispielsweise ein Tellerschleifer, Winkelschleifer entsprechend der
WO 2010 087235 A1 oder ein Bandschleifer. Alternativ oder zusätzlich eignet sich auch eine handgeführte Handwerkzeugmaschine.
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1 zeigt eine exemplarische kreisförmige und flache Trennscheibe 11. Die Trennscheibe 11 weist eine erste Arbeitsseite 13 auf und eine gegenüber der ersten Arbeitsseite 13 abgewandte zweite Arbeitsseite 15 auf. Die Trennscheibe 11 ist exemplarisch mit einem Ausschnitt gezeigt, welcher drei Halteschichten 17, 19, 21 zeigt. Eine erste Halteschicht 17 weist einen Durchmesser auf, welcher kleiner ist als ein Durchmesser der zweiten und der dritten Halteschicht 19, 21. Die erste Halteschicht 17 ist auf an einer der ersten Arbeitsseite 13 der Trennscheibe 11 abgewandten Seite angeordnet. An einer von der ersten Arbeitsschicht 23 abgewandten Seite der ersten Halteschicht 17 ist eine eine Zwischenschicht 31 vorgesehen, welche die erste Halteschicht 17 von der zweiten Halteschicht 19 trennt. Des weiteren ist eine zweite Zwischenschicht 33 vorgesehen, welche die zweite Halteschicht 19 von der dritten Halteschicht 21 trennt.
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Die erste Arbeitsseite 13 ist auf einer ersten Arbeitsschicht 23 angeordnet und die zweite Arbeitsseite 15 ist auf einer zweiten Arbeitsschicht 25 angeordnet.
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2 zeigt drei Ausführungsformen einer exemplarischen Trennscheibe 11, wobei eine erste Ausführungsform eine einzige Halteschicht 17 aufweist ( 2a). Eine zweite Ausführungsform weist zwei Halteschichten 17, 19 auf, welche von einer Zwischenschicht 31 getrennt sind (2b). Eine dritte Ausführungsform weist drei Halteschichten 17, 19, 21 auf, welche jeweils von einer Zwischenschicht 31, 33 voneinander getrennt sind (2c). Wobei die zweite bzw. die mittlere Halteschicht 19, 21 eine kleinere Erstreckung aufweist, als die beiden anderen Halteschichten 17, 21.
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3 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Trennscheibe 11. Zu sehen ist, dass die Halteschicht 17 mehrere in einem Außenbereich 51 der Trennscheibe 11 angeordnete Freibereiche 41 aufweist, welche jeweils von einer Begrenzungskontur 61 der Halteschicht 17 und von einer Außenkontur 91 der Arbeitsschicht 23 bzw. der Trennscheibe 11 begrenzt sind.
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Die Trennscheibe 11 weist Haltebereiche 81 auf, welche eine Halteschicht 17 aufweisen. Die Halteschicht 17 ist aus einem Gewebe gebildet. Die Halteschicht 17 ist aus eienm Fiberglas gebildet.
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Der Außenbereich 51 Trennscheibe 11 erstreckt sich ausgehend von der Mittelachse A der Scheibe in einem Bereich von 80 % bis 100 % eines Radiuses der Trennscheibe 11 erstreckt.
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In Umfangsrichtung folgt auf einen Freibereich 41 jeweils ein Haltebereich 81.
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Die Freibereiche 41 sind im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Die Freibereiche 41 werden in radialer Richtung im Wesentlichen durch die Haltebereiche 81 begrenzt.
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Die Trennscheibe 11 weist zwölf Freibereich 41e auf. Die Trennscheibe 11 weist eine zentrale Befestigungsausnehmung 71 auf, welche als ein Materialdurchbruch ausgebildet ist und zur Aufnahme mit einer Handwerkzeugmaschine vorgesehen ist.
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Die Trennscheibe 11 ist flexibel ausgebildet und weist einen Durchmesser von 115 mm auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3046729 B1 [0002]
- WO 2010087235 A1 [0048]
