DE2147434A1

DE2147434A1 - Grinding wheel

Info

Publication number: DE2147434A1
Application number: DE19712147434
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.; Stiebellehner Werner Dipl.-Ing.; Schwaz Oberbichler (Österreich)
Original assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG, Schwaz (Oesterreich)
Priority date: 1970-10-12
Filing date: 1971-09-23
Publication date: 1972-04-13
Also published as: CH530242A; AT302842B

Description

Schleifscheibe Priorität: vom 12. Oktober 1970 in österreich aufgrund der Anmeldung Nr. A 9177/70 Es ist allgemein bekannt, daß der Einsatz hochtouriger Schleifkörper die Zerspanungsleistung wesentlich erhöht, bzw. den Schleifkörperverschleiß pro Einheit des zerspanten Werkstoffgewichtes verringern kann. Grinding wheel priority: from October 12, 1970 in Austria due the application no. A 9177/70 It is generally known that the use of high-speed Grinding wheel significantly increases the cutting performance or the grinding wheel wear can reduce per unit of machined material weight.

In der Natur des Schleifvorganges liegt es, daß Schleifkörper in erster Linie auf Druck beansprucht werden. Die Druckfestigkeit der Schleifkörper ist im allgemeinen ausreichend und kann durch Veränderung der Erzeugungsparameter in weitem Bereich variiert werden. In the nature of the grinding process it is that grinding tools in are primarily subjected to pressure. The compressive strength of the grinding wheel is generally sufficient and can be achieved by changing the generation parameters can be varied over a wide range.

Hochtourige Schleifkörper, die bevorzugt Kunstharz als Bindemittel enthalten, werden aber zusätzlich durch auf Grund der Pliehkräfte entstehende Zugspannungen belastet, denen die Schleifkörpermasse wegen ihrer geringen Zugfestigkeit nicht widersteht und daher durch entsprechend mittragende Einlagen höherer Zugfestigkeit verstärkt werden müssen.High-speed grinding wheel that prefers synthetic resin as a binder are included, but are additionally caused by tensile stresses caused by the pulling forces loaded, which the grinding wheel mass does not because of its low tensile strength withstands and therefore higher tensile strength due to corresponding load-bearing inserts need to be reinforced.

Erst durch diese Maßnahmen konnten die anfangs genannten Vorteile des hochtourigen Schleifens ausgenützt und die notwendige Sicherheit für den Arbeiter und die Maschine gewährleistet werden. Vielfach verwendete Verstärkungsmaterialien sind Faserstoffbahnen oder Gewebe aus synthetischen oder natürlichen Fasern. Bevorzugte Verwendung finden nach den in der Textilindustrie üblichen Verfahren erzeugte Glasfa-sergewebe, die zur Gewährleistung der für die Gesamtfestigkeit notwendigen Verbindung mit der eigentlichen Schleifkörpermasse mit geeigneten Kunstharzen, vorzugsweise Phenolharzen, getränkt werden. Zusätzlich ergibt die genannte Armierung bei Schleifkörpern, die einen sehr großen Durchmesser zu Dickenverhältnis haben (z.B. It was only through these measures that the advantages mentioned at the beginning could be achieved of high-speed grinding and the necessary safety for the worker and the Machine can be guaranteed. Frequently used reinforcement materials are fibrous webs or fabrics made from synthetic or natural fibers. Preferred Use is made of glass fiber fabrics produced according to the methods customary in the textile industry, the connection with the actual grinding wheel mass with suitable synthetic resins, preferably phenolic resins, to be soaked. In addition, the reinforcement mentioned for grinding tools results in have a very large diameter to thickness ratio (e.g.

t 50:1) besitzen, wie z.B. Trennschleifscheiben ein erhöhtes Widerstandsmoment gegenüber axial angreifenden Kräften oder auch gegenüber Beulen.t 50: 1), such as cut-off wheels, have an increased section modulus against axially acting forces or against dents.

Allgemein üblich sind Glasfasergewebe mit einer lichten Maschenweite, die das Mehrfache des Durchmessers der verwendeten Korngröße der Schleifschichte beträgt. Glass fiber fabrics with a clear mesh size are common, which is a multiple of the diameter of the grain size used for the abrasive layer amounts to.

Dadurch wird ermöglicht, daß zwischen den beidseitig des Gewebes liegenden Schleifschichten eine gute Verbindung durch Verzahnung der Schleifkörner hergestellt wird, wodurch der gesamte Schleifkörper quasi homogen wirkt. Die Wirkungsweise der Schleifkörper, die sich bekanntlich aus Korn-, Binde- und Porenanteilen zusammensetzen, beruht auf den Eigenschaften der Selbstschärfung. This enables that between the two sides of the fabric A good connection through the interlocking of the abrasive grains is produced, whereby the entire grinding wheel appears to be more or less homogeneous. The mode of action the grinding wheel, which is known to be composed of grain, binding and pore components, is based on the properties of self-sharpening.

Diese Selbstschärfung wird vorerst durch-t;eilweises Zersplittern der abgenützten Schleifkörner und Bildung neuer Schneidspitzen oder durch Ausbruch des gesamten Schleifkornes und dadurch Freilegung neuer, nicht abgenützter Schleifkörner aus der Bindungsmatrix erreicht. Um optimale Wirkung zu erreichen, ist eine gezielte Steuerung des Kornausbruches notwendig. Üblicherweise wird dies durch entsprechende Verteilung und Ausbildung der Poren, sowie der Stärke der Bindungsstege (Struktur und Härte) erreicht.This self-sharpening is for the time being through partial splintering the worn abrasive grains and the formation of new cutting tips or through breakage of the entire abrasive grain and thereby exposure of new, unused abrasive grains reached from the binding matrix. In order to achieve optimal effect, is a targeted Control of the grain breakout necessary. Usually this is indicated by appropriate Distribution and formation of the pores, as well as the strength of the binding webs (structure and hardness).

Quasi homogen aufgebaute Schleifkörper zeigen. Show almost homogeneously structured grinding bodies.

an allen Stellen gleich große Abnützung auf Grund der Selbstschärfung, mit Ausnahme der Ränder, wo die Körner nur auf der der Scheibe zugewandten Seite einseitig festgehalten werden. Diese randständigen Körner brechen daher beim Schleifprozeß bevorzugt aus, wodurch sich eine Abrundung des Schleifscheiben-Profils ergibt, die umso stärker sein wird, je geringer die Dicke und je größer die Korngröße ist. Dieses abgerundete Schneidprofil bewirkt besonders bei Trennschleifscheiben, die bevorzugt 2 beim Trennen von Vollmaterial mit Querschnitten über 20 cm verwendet werden, eine Art Keilwirkung, die in späterer Polge zum Verklemmen und zum Bruch der Scheibe führen kann.equal wear at all points due to the self-sharpening, with the exception of the edges, where the grains only on the side facing the disc be held unilaterally. These marginal grains therefore break during the grinding process preferably from, which results in a rounding of the grinding wheel profile, the The smaller the thickness and the larger the grain size, the stronger it will be. This rounded cutting profile causes particularly with cut-off wheels, which is preferred 2 can be used when cutting solid material with cross-sections over 20 cm, one Kind of wedge effect, which in later pole jamming and breaking of the disc can lead.

Um den genannten Nachteil zu verhindern, ist es notwendig, das Verschleißverhalten der Trennscheibe so zu steuern, daß sich beim Trennschleifen statt des konvexen ein gerades oder noch besser, ein konkaves Profil ausbildet. Besonders ein konkaves Profil bewirkt eine gute Führung der an und für sich dünnen Trennscheibe, wobei eine Abweichung aus der Schnittebene vermieden wird.In order to prevent the disadvantage mentioned, it is necessary to check the wear behavior to control the cutting wheel so that when cutting instead of the convex forms a straight or even better, a concave profile. Especially a concave one Profile ensures good guidance of the cutting disc, which is thin in and of itself, whereby a deviation from the cutting plane is avoided.

Um dies zu erreichen, wurden verschiedene Wege eingeschlagen, wie z.B. durch Anordnung dünnerer Schleifmasseschichten im Inneren der Scheiben und stärkerer an der Außenseite, die entweder durch Einlagen aus Glasseidenmatten oder durch Papier vollkommen voneinander getrennt sind. In order to achieve this, various paths have been taken, such as e.g. by arranging thinner layers of grinding compound inside the disks and stronger on the outside, either through inlays made of glass silk matting or are completely separated from each other by paper.

Dadurch ergeben sich eine Reihe von Nachteilen. This results in a number of disadvantages.

Der Schleifkörper muß aus wenigstens drei Schichten aufgebaut und die Schichtdicken zwischen den Einlagen müssen eine Korngröße stark sein, was eine gewisse Minimalstärke des Schleifkörpers bedingt, die insbesondere beim Trennschleifen die Anwendbarkeit stark einschränkt. Außerdem besteht die Gefahr des AuSspaltens durch die im Schnitt auftretenden Querkräfte. Aus diesem Grund können Einlagen von Papier nur für starkwandige Schleifscheiben, die mit geringen Kräften an das Werkstück angepreßt werden, Verwendung finden.The abrasive body must be made up of at least three layers and the layer thicknesses between the deposits must be a grain size thick, what a certain minimum thickness of the grinding wheel, which is particularly important when cutting off severely restricts applicability. There is also the risk of splitting due to the transverse forces occurring in the section. Because of this, deposits can from Paper only for thick-walled grinding wheels that apply low forces to the workpiece are pressed, find use.

Ferner ist es bekannt, Verstärkungseinlagen aus entzündbarem oder pyrophorem Material zu verwenden, welches an der Schleifscheibenoberfläche verbrennt und den Schleifvorgang nicht stört. Dieses Material ist teuer und weist keine genügende Festigkeit für die heute angewendeten hohen Umfangsgeschwindigkeiten auf. Furthermore, it is known to reinforce inserts made of inflammable or to use pyrophoric material, which burns on the surface of the grinding wheel and does not interfere with the grinding process. This material is expensive and insufficient Strength for the high peripheral speeds used today.

Gegenstand der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und trotzdem die Ausbildung des konkaven Schneidprofiles zu ermöglichen. Dazu ist es notwendig, das Scheibengefüge durch geeignete Einlagen gegen die Mittelebene zu aufzulockern, um dadurch eine Zunahme des Verschleißes herbeizuführen, wobei der vorgeschlagene Weg nicht den Nachteil einer vollkommenen Trennung zweier oder mehrerer benachbarter Schichten hat. The object of the invention is to eliminate these disadvantages and nevertheless to enable the formation of the concave cutting profile. It is for this It is necessary to use suitable inserts to close the pane structure against the center plane loosening, thereby causing an increase in wear, with the proposed way does not have the disadvantage of a complete separation of two or more adjacent layers.

Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Schleifscheibe, insbesondere Trennschleifscheibe, bestehend aus mindestens zwei Schichten kunstharzgebundener Schleifkörner, zwischen welchen Schichten eine Verstärkungseinlage aus Glasseidengewebe vorgesehen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungseinlage unmittelbar benachbart eine weitere Einlage in Porm einer Glasfasermatte oder eines Glasseidengewebes mit geringerer Maschenweite als die der Verstärkungseinlage, eines perforierten Papiers oder einer perforierten Folie vorgesehen ist. The invention accordingly relates to a grinding wheel, in particular Cut-off wheel, consisting of at least two layers of synthetic resin bonded Abrasive grains, between which layers a reinforcing insert made of glass silk fabric is provided, and is characterized in that the reinforcing insert directly adjoining another insert in the form of a glass fiber mat or a glass silk fabric with a smaller mesh size than that of the reinforcement insert, a perforated one Paper or a perforated film is provided.

Wie Versuche gezeigt haben, müssen die auflockernden Einlagen so beschaffen sein, daß sich wohl die Bindungsbestandteile der benachbarten Schichten verbinden, nicht aber die Kornbestandteile, so daß also eine gegenseitige Verzahnung der Körner aus beiden Schichten und damit die Ausbildung des vorhin genannten quasi homogenen -Schleifkörpers vermieden oder stark herabgesetzt wird. As tests have shown, the loosening deposits must be like this be such that the binding components of the neighboring layers connect, but not the grain components, so that a mutual interlocking the grains from both layers and thus the formation of the above-mentioned quasi homogeneous - Abrasive media is avoided or greatly reduced.

Dazu ist es notwendig, Einlagen mit einer lichten Öffnungs- oder Maschenweite, die kleiner ist, als die doppelte verwendete Schleifkorngröße, entsprechend dem PEPA-KorngröBenstandard, zu verwenden.For this it is necessary to use inserts with a clear opening or mesh size, which is smaller than twice the abrasive grain size used, corresponding to the PEPA grain size standard to be used.

Als Einlagen können vorzugsweise kunstharzimprägnierte Glasfaser-Gewebe mit einer Maschenweite entsprechend obiger Angaben vorgesehen werden, wobei diese Einlagen gleichzeitig eine mittragende Funktion erfüllen. Weiters können entsprechend perforierte Papier-oder Kunststoff-Folien Anwendung finden. Einseitig oder beidseitig dieser Einlagen werden vorzugsweise unmittelbar, d.h. ohne durch Schleifmasseschichten getrennt zu sein, die üblicherweise verwendeten grobmaschigen Gewebe aufgelegt. Synthetic resin-impregnated fiberglass fabrics can preferably be used as inserts are provided with a mesh size according to the above information, this Deposits also have a supporting function. Furthermore, can accordingly perforated paper or plastic films are used. One or both sides these inserts are preferably applied immediately, i.e. without layers of abrasive material to be separated, the commonly used wide-meshed fabric is applied.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform einer bekannten Schleifscheibe gegenübergestellt. In the drawing, the subject matter of the invention is in an exemplary manner Opposed embodiment of a known grinding wheel.

Fig.1 zeigt eine Schleifscheibe mit einem Verstärkungsgewebe in der Scheibenmittelebene und Fig.2 eine erfindungsgemäße Scheibe, beide im Schnitt.Fig.1 shows a grinding wheel with a reinforcing fabric in the Disk center plane and FIG. 2 a disk according to the invention, both in section.

Die in Fig.1 dargestellte Scheibe bekannter Bauart besteht aus zwei Schleifmittelsohichten 1, 2, zwischen denen ein Verstärkungsgewebe 3 aus Glasfasern angeordnet ist. Die Maschenweite ist so groß gewählt, daß die dargestellten Schleifmittelkörner 4 durch die Maschen hindurch sich gegenseitig verklammern. The known type of disk shown in FIG. 1 consists of two Abrasive layers 1, 2, between which a reinforcing fabric 3 made of glass fibers is arranged. The mesh size is chosen to be so large that the abrasive grains shown 4 clamp each other through the stitches.

Eine solche Scheibe verliert an ihren beiden Stirnseiten 5, 6 mehr Schleifkorn als im Bereich der Mittelebene, so daß sich nach kurzer Zeit ein konvexes Profil 7 am Schleifscheibenrand einstellt. Such a disk loses more at its two end faces 5, 6 Abrasive grain than in the area of the central plane, so that after a short time a convex Profile 7 is set on the edge of the grinding wheel.

Auch die in Fig.2 im Schnitt gezeigte erfindungsgemäße Schleifscheibe besteht aus zwei Schleifmittelschichten 11, 12, zwischen denen ein feinmaschiges Gewebe 13 oder Glasfasermatte, perforierte Kunststofffolie oder perforiertes Papier und unmittelbar benachbart auf beiden Seiten Verstärkungsgewebe aus Glasfasern 14,15 angeordnet sind. Durch die Einlage 13 werden die Schleifmittelkörner 16 an einem Durchtritt in die andere Schleifmittelschicht während des Preßvorganges gehindert, so daß sich auch im Bereich der Schleifscheibenmittelebene 17 die Schleifkörner nur einseitig verklammern können. Sie brechen daher während des Schleifvorganges in annähernd gleicher Weise wie im Bereich der Stirnflächen 18, 19 aus, so daß sich ein konkaves Profil 20 am Schleifscheibenrand einstellt. Also shown in section in Figure 2 according to the invention Grinding wheel consists of two layers of abrasive 11, 12, between which a fine-meshed Fabric 13 or glass fiber mat, perforated plastic film or perforated paper and immediately adjacent on both sides reinforcing fabric made of glass fibers 14,15 are arranged. Through the insert 13, the abrasive grains 16 are on a Prevented passage into the other abrasive layer during the pressing process, so that the abrasive grains are also in the area of the grinding wheel center plane 17 can only clamp on one side. They therefore break during the grinding process in approximately the same way as in the area of the end faces 18, 19, so that sets a concave profile 20 on the edge of the grinding wheel.

Es hat sich gezeigt, daß durch die vorgeschlagene neue Armierungsanordnung in einer Trennscheibe, insbesondere gemäß Fig.2, die Möglichkeit besteht, dünne Trennscheiben mit Hohlkehleneffekt aus nur zwei Schleifkornschichten aufzubauen, die zudem noch gegenüber den Trennscheiben mit drei oder mehr Schleifkornschichten den Vorteil einer bedeutend höheren Bruchfestigkeit aufweisen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß die beiden aufgelegten grobmaschigen Gewebe nur einseitig von der Schleifkornschichte berührt werden, auf der anderen Seite dagegen aber engmaschiges, stoßdämpfendes Gewebe aufliegt, wodurch die beim Pressen unvermeidliche Zerstörung der Glasfasergewebe durch die scharfen Kanten der Schleifmittelkörner weitaus geringer ist, als bei Geweben, die beidseitig von Schleifkornschichten umgeben sind. It has been shown that the proposed new reinforcement arrangement in a cutting disc, in particular according to Figure 2, there is the possibility of thin Build cutting discs with a flute effect from just two layers of abrasive grain, Compared to the cutting discs with three or more layers of abrasive grain have the advantage of a significantly higher breaking strength. This arises from the fact that the two laid-on coarse-meshed fabrics are only one-sided are touched by the abrasive grain layer, but on the other hand closely meshed, shock-absorbing fabric rests on it, causing the inevitable destruction during pressing the glass fiber fabric is much lower due to the sharp edges of the abrasive grains than with fabrics that are surrounded on both sides by layers of abrasive grain.

Weiters ergibt die vorgeschlagene Gewebeanordnung eine bedeutend höhere Elastizität gegenüber Angriff axialer Kräfte, da hier alle drei Gewebe in oder in unmittelbarer Nähe der Biegeachse angeordnet sind, so daß bei bestimmten Elastizitäte-Modulen des Armierungsgewebes, Schleifkorn @@ @@@dung eine bedeutend höhere Auslenkung möglich ist, 1 bem Scheiben mit drei oder mehr Schichten, wo die Gee weiter ab von der neutralen Zone liegen müssen. Furthermore, the proposed fabric arrangement provides significant higher elasticity compared to attack by axial forces, since all three tissues are in or are arranged in the immediate vicinity of the bending axis, so that with certain Elasticity modules of the reinforcement fabric, abrasive grain @@ @@@ dung a significantly higher deflection is possible, 1 bem disks with three or more Layers where the Gee must lie further away from the neutral zone.

Weiters ergeben sich bedeutend verringerte Fertigungs- und Rohmaterialkosten sowie beim Xrennschleif@@ ein geringerer Materialverlust und geringerer Kraft-@@@urf. Außerdem kann bei gleicher Stärke die Zerspanungsleistung bei herabgesetztem Verschleiß durch Anwendung @@@erer Korngrößen bedeutend gesteuert werden. Furthermore, there are significantly reduced manufacturing and raw material costs as well as with the Xrennschleif @@ less material loss and less force - @@@ urf. In addition, with the same thickness, the cutting performance can be reduced with reduced wear can be significantly controlled by using larger grain sizes.

Die Erfindung kann auch bei hochtourigen Grobeifscheiben, in denen Werkstoff oder Scheibe in axia-@@dichtung bewegt werden, zur Anwendung kommen. In diesem werden mehr als zwei Schleifkornschichten vorgesehen, in gleicher Weise durch Einlagen und Verstärkungsgewebe @@der mehr oder weniger getrennt sind. Durch stärt rscLleiß an den Einlagestellen bilden sich Rillen, Effekt der bekannten Paketscheibe erzielen. The invention can also be used for high-speed coarse grinding disks in which Material or washer in axia - @@ seal are moved, come into use. In more than two layers of abrasive grain are provided for this, in the same way Inserts and reinforcement fabrics @@ which are more or less separate. Through starches Grooves form at the insertion points, the effect of the well-known package disc achieve.

Claims

Patent claims:

1. Grinding wheel, in particular cutting wheel, consisting of at least two layers of synthetic resin bonded abrasive grains between which layers a reinforcement insert made of glass silk fabric is provided, characterized in that that the reinforcing insert (14, 15) is immediately adjacent to another insert (13) in the form of a glass fiber mat or a glass silk fabric with a smaller mesh size than that of the reinforcement insert, a perforated paper or a perforated one Foil is provided.

2. Grinding wheel according to claim 1 with two reinforcing inserts, characterized in that the separating insert (13) between the two on the inner sides the layers provided reinforcing inserts (14, 15) is arranged.

3. Grinding wheel according to claim 1 or 2, characterized in that that the glass silk fabric of the separating insert (13) has an opening or mesh size which is equal to twice the diameter of the abrasive grain or less than is the same.

4. Grinding wheel according to claim 1 or 2, characterized in that that the perforated film is made of plastic, e.g. viscose.

5. Grinding wheel according to claim 1 or 2, characterized in that that the perforated paper is impregnated with synthetic resin.