DE3510377A1

DE3510377A1 - Schleifwerkzeug

Info

Publication number: DE3510377A1
Application number: DE19853510377
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Stoll
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-09-25
Also published as: FR2579126A1

Description

D 9503 - hcdi 13. März 1985

PESTO KG, 7300 Esslingen

Schleifwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Schleifwerkzeug bestehend aus einem rotationssymmetrisehen Tragkörper und einem mit diesem lösbar verbundenen Schleifkörper.

Ein derartiges, bekanntes Schleifwerkzeug besteht aus einem zylindrischen Tragkörper mit einer elastischen Beschichtung, die im wesentlichen aus Gumminoppeη besteht, die sich unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften radial abspreizen und auf diese Weise eine zylindrische Schleifkörperhülse aus Schleifpapier elastisch festlegen. Auf Grund der nur begrenzt wählbaren Körnung des Schleifpapiers und der kontinuierlichen zylindrischen Oberfläche des Schleifkörpers ist hierdurch jedoch nur eine Feinschleifwirkung erreichbar, die sich wenig für eine Vorbearbeitung von Werkstücken oder zur Strukturierung von Oberflächen eignet.

Darüberhinaus sind Schleifwerkzeuge vorgeschlagen worden, die als Schleifkörper elastisch' schnur- oder bandartige Schleifelemente mit einer abrasiven Oberfläche aufweisen, die direkt in einen Tragkörper eingesetzt sind. Die Herstellung derartiger Schleifwerkzeuge bedingt aber einen relativ großen Fertigungs-

aufwand, da der Tragkörper mit einer Vielzahl von Ausnehmungen versehen sein muß, in die die Schleifelemente formschlüssig einsetzbar sind, wobei die feste Verbindung der Schleifelemente mit dem Tragkörper zusätzliche Maßnahmen erfordert. Durch die hohe Elastizität der mit relativ großer Längsausdehnung ausgeführten Schleifelemente wird zudem nicht in jedem Fall in einer vorgegebenen Bearbeitungszeit das gewünschte Abtragvolumen erreicht, so daß höhere Schleifleistungen nur bei verlängerter Bearbeitungszeit möglich sind. Dies wirkt sich jedoch negativ auf die Produktivität des SchleifVorganges aus.

Auch die in ähnlicher Weise aufgebauten Schleifbürsten mit Litzendrahtborsten, die im allgemeinen für Oberlfächenfeinbearbeitung bzw. für Polierzwecke verwendet werden, erweisen , sich für eine Grobschieifbearbeitung als ungeeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Schleifwerkzeug zu schaffen, das in bekannter Weise in Antriebsaggregate eingesetzt werden kann, jedoch eine wesentlich höhere Abtragleistung gegenüber herkömmlichen Schleifwerkzeugen aufweist, unkompliziert in Aufbau, Fertigung und Handhabung ist, nach Art eines Verschleißartikels preisgünstig in der Herstellung ist und die Erzielung einer Schleifwirkung in der Art eines weichen Sandstrahleffektes zur Vor- oder Endbearbeitung von Werkstücken ermöglicht.

Diese Aufgabe wird "bei einem Schleifwerkzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schleifkörper des Schleifwerkzeuges Schleifzungen mit abrasiver Oberfläche aufweist, die unter Wahrung des StoffZusammenhangs radial und leicht federnd gegenüber dem Schleifkörper vorstehen, z.B. indem sie aus diesem herausgeformt sind und/ oder die zu dem Schleifkörper radial bewegbar sind.

Die vorteilhafte Ausführungsform der Schleifzungen gemäß Anspruch 2 gewährleistet bei weiterer radialer Abspreizung der Schleifzungen in Abhängigkeit von der Drehzahl des Schleifwerkzeuges ein hohes Widerstandsmoment der Schleifzungen in Umfangsrichtung und damit eine große Schleifwirkung. Diese tritt in besonderem Mäße bei der Herstellung des Schleifkörpers entsprechend den in den Ansprüchen 5»6 und 7 dargelegten Ausführungsformen in Erscheinung.

Die Verteilung der Schleifzungen eines gem. Anspruch 5 geformten Schleifkörpers nach Anspruch 3 oder 4 gewährleistet in vorteilhafter Weise einen gleichmäßigen Eingriff der Schleifzungen und führt zu einer sehr gleichmäßigen Schleifwirkung entlang der gesamten Oberfläche des Schleifkörpers, wobei die Flächenbelastung der einzelnen Schleifelemente homogenisiert ist und eine optimale Standzeit des jeweiligen Schleifkörpers erreicht wird.

Die Gestaltung der Schleifzungen gemäß der in Anspruch 10 angegebenen Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ermöglicht

eine unkomplizierte, abfallose Herstellung des Sohleifkörpers, so daß dieser als Verschleißartikel mit geringen Kosten gefertigt werden kann.

Diese Ausführungsform der Erfindung führt außerdem zu einer vollständigen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Oberfläche des Schleifkörpers.

Durch die in Anspruch 13 gekennzeichnete Aufnahme des Schleifkörpers wird in Verbindung mit dem hohen Schleifwirkungsgrad auch eine vorteilhafte Anpassung des Schleifwerkzeuges an eine komplizierte Öberflächengeometrie eines Werkstückes sowie insbesondere an krummlinig begrenzte Werkstückoberflächen erreicht und ein flexibler Einsatz des Schleifwerkzeuges gefördert.

Insbesondere bei einer Ausführung des Schleifkörpers nach einem der Ansprüche 6 bis 8 in Verbindung mit einer ausreichend stabilisierenden Wandstärke des Schleifkörpers können die Schleifkörper gemäß Anspruch 9 mit einem radialen Abstand zwischen dem freien Ende der Schleifzunge und ihrem Fußbereich plastisch aus dem Schleifkörper herausgeformt sein und unabhängig von der Drehzahl des Schleifwerkzeuges sich radial von dem Schleifkörper weg ständig nach außen erstrecken. Auf diese Weise kann die Schleifwirkung des Schleifwerkzeuges weiter gesteigert werden.

Schließlich verbindet sich die Elastizität der Schleifzungen mit der Elastizität ihrer Halterung, wenn diese wie in Anspruch 14 ausgeführt, gestaltet ist.

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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen schematisch:

Fig. 1 ein Schleifwerkzeug in perspektivischer Darstellung

Fig. 2 einen Querschnitt des Schleifwerkzeugs nach Fig. 1

Fig. 3 ₄ eine weitere Ausführungsform des Schleifwerkzeuges im Querschnitt

Fig. 4 einen Schleifkörper in ebener Darstellung in der Draufsicht

Fig. 1 zeigt schematisch ein Schleifwerkzeug 1, das aus einem Tragkörper 2 und dem Schleifkörper 3 besteht. Der Tragkörper 2 ist in bekannter Weise als Hohlzylinder ausgeführt und auf einem Dorn 5 aufgespannt, der mit einem Einspannzapfen 6 in hier nicht dargestellter Weise im Spannfutter eines Bearbeitungsgerätes, z.B. einer Bohrmaschine, aufgenommen ist. Der Tragkörper 2 weist auf seiner Umfangsflache elastische Noppen 4 auf, die in Reibungskontakt mit dem Schleifkörper sich unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft im Leerlauf des Schleifwerkzeuges 1 radial abspreizen und damit den Schleifkörper 3 fest aber elastisch halten.

Der Schleifkörper 4· selbst besteht hier aus einem ein- oder doppelseitig beschichteten Schleifpapier aus dem, vorzugsweise vor der Ausbildung der Zylinderform, rechteckförmige Schleifzungen 7 unter Wahrung des Stoffzusammenhanges mit dem Schleifkörper 3 ausgeschnitten sind. D.h. die Schleifzungen 7 verbleiben einseitig integral mit dem Schleifkörper 3 verbunden, sind jedoch dreiseitig von diesem getrennt, so daß sie sich - wie in Fig. 2 gezeigt - unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial nach außen abspreizen und die Schleifelemente des Schleifwerkzeuges 1 bilden. Die Schleifkörnung selbst ist in den Figuren nicht mit dargestellt. Auf die vorbeschriebene Weise werden auf Grund des hohen Widerstandsmomentes in Umfangsrichtung einerseits widerstandsfähige, andererseits aber auch elastische Schleifelemente gebildet, die sich bei einer großen Schleifwirkung (Grobschleifen) in optimaler Art an unterschiedliche und auch strukturierte Werkstückoberflächen anpassen und eine gleichmäßige Abtragung ergeben. Hierfür ist die Anordnung der Schleifzungen 7 an der Oberfläche des Schleifkörpers 3 in der Art eines Feilenhiebes besonders vorteilhaft. Bei einem Verschleiß des Schleifkörpers 3 wird dieser von dem Tragkörper 2 abgezogen und ein neuer Schleifkörper 2 aufgesteckt.

Einen schematischen Querschnitt des erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuges 1 zeigt Fig. 2 mit abgespreizten Schleifzungen 7, wobei der Schleifkörper 3 durch die Noppen 4- des Tragkörpers 2 gehalten wird. Die Dicke des Schleifkörpers 3 einschließlich der Schleifzungen 7 ist hierbei vergrößert dargestellt und

der Schnittebene ferner liegende Schleifzungen 7 sind nicht gezeigt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, siehe auch Fig. 4, besteht der Schleifkörper 3aus Kunststoff, der mit einer abrasiven Oberfläche versehen ist. Dies kann einmal eine Oberflächenbeschichtung des Kunststoffkörpers mit einem Schleifmittel sein, vorteilhaft ist jedoch, auch eine Einbettung des Schleifmittels in den Kunststoffkörper durch Zugabe eines Schleifpulvers in die Formmasse bei der Herstellung des Kunststoff körpers. ,,

In diesem Fall kam der Schleifkörper 3 einmal eine dünne Kunststoff-Folie bilden, aus der die teilweise ausgeschnittenen Schleifzungen - wie oben beschrieben - unter der Wirkung der Zentrifugalkraft radial aus dem Schleifkörper 3 heraustreten. j

Es ist jedoch - wie in Fig.- 4 gezeigt- ■^!--auch~ffiögllchy*""d'e"fl "—·"—" -f

ι Schleifkörper 3 aus einer relativ dickwandigen Kunststoff-Folie zu fertigen und in diesem Falle durch plastische Formänderung, zumindest im Fußbereich jeder Schleifzunge 7» der Verbindungs- ,

stelle zum ungeteilten Zylindermantel des Schleifkörpers 3* ! für ein radiales Hervortreten der Schleifzungen 7 aus dem [ übrigen Schleifkörper 3 bereits vor Beginn des. Einsatzes des ^; Werkzeuges zu sorgen. Im Gegensatz zu Fig. 2, die die Abspreizung der Schleifzungen 7 unter der Einwirkung der Zentri- ^:

fugalkraft, also bei Rotation des Schleifwerkzeuges 1 zeigt, ist in Fig. 4 ein Querschnitt des Schleifwerkzeuges 1 in

ruhendem Zustand mit durch plastische Formänderung abgespreizten Schleifzungen 7 dargestellt.

Je nach Art der gewünschten Schleifwirkung und der Anordnungsdichte der Schleifzungen 7 ist die Ausformung verschiedener Anstellwinkel der Schleifzungen 7 zum Schleifkörper 3 bzw. zum Werkstück möglich. Auch kann die bevorzugte Drehrichtuhg des Schleifwerkzeuges eine Rolle spielen. In Fig. 4- sind gleichzeitig zwei verschiedene Gestaltungen der Schleif zungen 7 dargestellt. In der rechten Hälfte sind die Schleifzungen 7 über ihre Länge einer nochmaligen Richtungsänderung unterworfen, so daß die Drehrichtungsabhängigkeit der Schleifwirkung noch erhöht wird. In der linken Hälfte der Darstellung gem. Fig. 4 sind die Schleifzungen 7 geradlinig aus dem Schleifkörper 3 herausgeformt. Üblicherweise ist jedes Schleifwerkzeug^ mit einem einheitlich gestalteten Schleifkörper 3 versehen.

Ih vergleichbarer Weise kann der Schleifkörper 3 aus einer chemisch oder mechanisch aufgerauhten Metallfolie bestehen, bei der in gleicher Art wie in den bisherigen Ausführungsbeispielen beschrieben, Schleifzungen ausgeformt sind, oder es kann der Schleifkörper aus einem aufgerauhten Metallblech von ausreichender Elastizität gefertigt werden.

Selbstverständlich kann, wenn eine elastische Aufnahme des gesamten Schleifkörpers 3 durch die Gumminoppen 4- des Trag-

körpers 2 nicht erforderlich ist, dieser auch direkt auf einem starren Einspanndorn aufgenommen werden. Eine Anpassung an die Werkstückgeometrie ist in diesem Fall weiter durch die Elastizität der Schleifzungen 7 gegeben.

In kombinierter Weise zeigt Fig. 3 unterschiedliche Ausgestaltungen der Schleifzungen, die gewöhnlich an jeweils verschiedenen Schleifkörpern 3 ausgebildet werden. Der Schleifkörper 3 ist hierin plan dargestellt. Die dreieckigen Schleifzungen 8 ermöglichen in besonders günstiger Weise eine Anpassung der jeweiligen Schleifcharakteristik an die Bearbeitungsaufgabe, da ihre innere Elastizität auf Grund des abnehmenden Querschnitts von der mit dem Schleifkörper 3 verbundenen Basis zur Spitze hin anwächst. Schließlich kann die Kantenbelastung der rechteckigen Schleifzungen 7 durch die Ausbildung dachziegelartiger Schleif zungen 9 niit abgerundeter Spitze herabgesetzt werden.

Darüberhinaus ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten des Schleifwerkzeuges durch eine spezifische Materialwahl des Schleifkörpers.

Durch die Erfindung werden die bisher notwendigen, aufwendigen Maßnahmen zur Befestigung von radial wirksamen Schleifelementen an einem zylindrischen Grundkörper vermieden und Schleifwerkzeuge mit geringen Kosten herstellbar, die einen Schleifkörper aufweisen, der komplett als Verschleißartikel austauschbar ist und f - - ■ "

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durch Variation der Anordnungsdichte und/oder Schleifwirkung der Schleifzungen in vorteilhafter Weise an unterschiedliche Erfordernisse angepasst werden kann.

Vorzugsweise ist das Schleifwerkzeug für die Grobschleifbearbeitung von Holz, darüberhinaus aber auch für Kunststoffoder Metallflächen einsetzbar.

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Claims

Α β =S ft D 9503 - hcdi 13. März 1985 PESTO KG, 7300 Esslingen Schleifwerkzeug Patentansprüche

1. Schleifwerkzeug bestehend aus einem rotationssymmetrischen Tragkörper und einem mit diesem lösbar verbundenen Schleifkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) Schleifzungen (7; 8; 9) mit abrasiver Oberfläche aufweist, die unter Wahrung des StoffZusammenhanges radial und leicht federnd gegenüber dem Schleifkörper (3) vorstehen, z.B. indem sie aus diesem herausgeformt sind und/oder die zu dem Schleifkörper radial bewegbar sind.

2. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen (7) eine rechteckige Gestalt aufweisen und dreiseitig von dem Schleifkörper (3) abgetrennt sind, mit dem sie im Bereich der vierten Seite , z.B. in der Art eines Scharniers, zusammenhängen,

3. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen (7; 8; 9) in der Art eines Feilenhiebes auf dem Schleifkörper (3) verteilt angeordnet sind.

4. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen von ihrer Basis aus, an der sie mit dem Schleifkörper zusammenhängen, schräg nach außen vorstehen.

5. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) eine zylindrische Gestalt besitzt.

6. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) aus Schleifpapier besteht.

7· Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) aus einer an der Wirksamen Seite, d.h. an der Außenseite,mit einem Schleifmittel belegten Kunststoff besteht ·

8. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) aus einer mechanisch oder chemisch aufgerauhten Metallfolie besteht.

9. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch

gekennzeichnet, daß der Schleifkörper (3) aus Schleifleinwand besteht.

10. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen (7; 8; 9) aus dem Schleifkörper (3) teilweise ausgeschnitten sind.

11. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen gegenüber dem Schleifkörper elastisch beweglich sind.

12. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzungen (7; 8; 9) durch plastische Formänderung radial aus dem Schleifkörper (3) herausgeformt sind

13. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) eine elastische Aufnahme für den Schleifkörper (3) bildet.

14. Schleifwerkzeug nach Anspruch 13j dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) eine auf einen Dorn (5) aufziehbare und daran verdrehsicher festlegbare Hülse mit radial abspreizbaren, elastischen Tragelementen (4-) ist und der Dorn (5) in eine rotierende Aufnahme eines Arbeitsgerätes einspannbar ist.