DE4129090A1 - Schleifscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Schleifscheiben, die als Schrupp-Schleifscheiben oder auch als Trenn-Schleifscheiben ausgebildet sein können, ist der Schleifkörper fest am inneren, eine Nabe aufweisenden Träger befestigt. Schrupp-Schleifscheiben werden nur bis zu einem Be­ reich von 50 bis 70% des ursprünglichen Durchmessers abgenutzt, d. h. insgesamt wird ein beträchtlicher Anteil des Schleifkörpers nicht abgenutzt. Dieser nicht verbrauchte Anteil liegt im Bereich von 30 bis 50% des Ursprungsgewichtes der Schleifscheibe. Bei Trenn-Schleifscheiben wird in gleicher Weise ein beträchtlicher Teil des Schleifkörpers nicht verbraucht. Dieser verbleibende Rest muß über Sondermülldeponien entsorgt werden, was zunehmend Probleme aufwirft, da die Zahl der Sondermülldeponien rückläufig ist und da der Kostenaufwand hierfür stark ansteigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifscheibe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die zu entsorgende Ab­ fallmenge stark reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kenn­ zeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Das Zentrum der Schleif­ scheibe besteht aus einem wiederverwendbaren Träger, der in der Regel aus Metall besteht. Er kann im wesentlichen die Kontur des Zentrums herkömmlicher Schleifscheiben besitzen. Der Schleifkör­ per ist als eigenständiger auswechselbarer Schleifring ausgebil­ det. Nach weitgehendem Verbrauch des Schleifrings wird nur dessen Rest nach Lösen der Spanneinrichtungen vom Träger entfernt und ein neuer Schleifring aufgesetzt und mittels der Spanneinrichtun­ gen wieder befestigt. Nur dieser verbleibende Rest muß entsorgt werden.

In den Ansprüchen 2 und 3 sind die vorteilhaften Grundkonzepte für die Ausgestaltung der Spanneinrichtung angegeben, durch die der Schleifring zum einen in Richtung der Achse der Schleifschei­ be und zum anderen in tangentialer Richtung hierzu fest am Träger gehalten wird, so daß primär durch Kraftschluß eine Drehmoment­ übertragung vom Träger auf den Schleifring erfolgt.

Die Ansprüche 4 bis 7 geben eine besonders bevorzugte Ausgestal­ tung für einen Spannring wieder, wobei Anspruch 4 gleichzeitig angibt, wie die den Schleifring zum Träger zentrierende Aufnahme ausgebildet ist.

Die Ansprüche 8 und 9 bzw. 10 und 11 geben in entsprechender Wei­ se zwei weitere Ausgestaltungen des Spannrings wieder.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Be­ schreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Teil-Darstellung einer Schrupp-Schleifscheibe in Draufsicht,

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt durch die Schrupp-Schleifscheibe gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Schrupp-Schleifscheibe,

Fig. 4 eine Teil-Darstellung eines Spannrings der Schrupp-Schleif­ scheibe nach Fig. 3 in Draufsicht,

Fig. 5 eine Teil-Ansicht des Spannrings gemäß dem Sichtpfeil V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Teil-Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Schrupp-Schleifscheibe,

Fig. 7 einen Teil-Querschnitt durch eine Trenn-Schleifscheibe,

Fig. 8 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Trenn-Schleifscheibe und

Fig. 9 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Trenn-Schleifscheibe.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 handelt es sich um eine Schrupp-Schleifscheibe mit einem zentralen Träger 1 aus Metall und einem Schrupp-Schleifring 2. Sie weist eine zentrische Symmetrie-Achse 3 auf. Der Träger 1 weist konzentrisch zur Achse 1 eine Nabe 4 mit einer Öffnung 5 auf, die zur Befestigung der Schleifscheibe in üblicher Weise an einer Antriebswelle einer Schleifmaschine dienen. Die in der Zeichnung jeweils unten darge­ stellte gegenüber dem Schleifring 2 herausgekröpfte Rückseite 6 der Nabe 2 des Trägers 1 wird benachbart zur Maschine angeordnet. Der Träger 1 weist in seinem Außenbereich einen Aufnahmeabschnitt 7 für den Schleifring 2 auf. Ein gekröpfter Übergangsbereich 8 zwischen der Nabe 4 und dem Aufnahmebereich 7 ist mit im wesent­ lichen radial zur Achse 3 verlaufenden Versteifungsrippen 9 versehen.

Die Aufnahme 7 des Trägers 1 weist im Bereich der Rückseite 6 einen Ring-Flansch 10 als Anlagen für die Rückseite 11 des Schleifrings 2 auf. Der Aufnahmebereich 7 weist weiterhin kon­ zentrisch zur Achse 3 und anschließend an den Ring-Flansch 10 eine als Aufnahme dienende zylindrische Aufnahmefläche 12 auf, auf die der Schleifring 2 aufgesteckt wird, so daß seine In­ nen-Umfangsfläche 13 konzentrisch und praktisch spielfrei die Aufnahmefläche 12 umgibt. Der Schleifring 2 wird also auf der zylindrischen Aufnahmefläche 12 gegenüber dem Träger 1 bzw. des­ sen Achse 3 zentriert. Auf der der Rückseite 6 gegenüberliegenden Seite wird ein als flache Ringscheibe ausgebildeter Spannring 14 mit Senkkopf-Schrauben 15 befestigt, die in parallel zur Achse 3 verlaufende Gewindebohrungen 16 im Aufnahmebereich 7 geschraubt werden. Damit der Spannring 14 mit der Vorderseite 17 des Trägers 1 bündig liegt, ist er in einer entsprechenden ringförmigen Aus­ nehmung 18 an der Vorderseite 17 des Aufnahmebereichs 7 angeord­ net. Der Spannring 14 weist gegenüber dem Grund 19 der Ausnehmung 18 ein Spiel 20 aufweist. Damit ein Spannflansch 28 des Spann­ rings 14 ebenfalls im wesentlichen bündig mit der Vorderseite 21 des Schleifrings 2 liegt, ist in der Vorderseite 21 benachbart zur Innen-Umfangsfläche 13 eine ringförmige Ausnehmung 22 zur Aufnahme des Spannflansches 28 ausgebildet, wobei die Ausnehmung 22 zum Spannring 14 ein kleines radiales Spiel 23 aufweist. Der Schrupp-Schleifring 2 ist also mit seiner Innen-Umfangsfläche 13 auf der Aufnahmefläche 12 des Aufnahmebereiches 7 des Trägers 1 zentriert und zwischen dem Spannflansch 28 und dem Ring-Flansch 10 lösbar eingespannt. Der Schrupp-Schleifring 2 kann etwa bis zu der gestrichelt eingezeichneten Rest-Umfangsfläche 24 des Schleifringes 2 abgeschliffen werden, die den Außenumfang 25 des Ringflansches 10 und den Außenumfang 26 des Spannrings 14 verbin­ det.

Hinsichtlich der geometrischen Verhältnisse der beschriebenen Schleifscheibe gilt folgendes:

Der Innenradius des Schleifrings 2 wird mit ri bezeichnet, wäh­ rend sein Außenradius mit ra bezeichnet wird. Die radiale Er­ streckung des Spannflansches 28 über den Schleifring 2, also die Einspannbreite des Spannflansches 28 gegenüber dem Schleifring 2 wird mit a bezeichnet, während die radiale Erstreckung des Ring-Flan­ sches 10 gegenüber dem Schleifring 2 mit b bezeichnet wird. Insoweit gelten folgende Beziehungen:

0,05 (ra - ri) a 0,15 (ra - ri)
0,1 (ra - ri) b 0,25 (ra - ri).

Das radiale Spiel 27 zwischen der Aufnahmefläche 12 und der In­ nen-Umfangsfläche 13 des Schleifringes 2 beträgt bis zu 0,2 mm.

Soweit bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 gleiche Teile wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 vor­ handen sind, werden die gleichen Bezugsziffern verwendet. Soweit funktionell gleiche und konstruktiv geringfügig anders ausgestal­ tete Teile vorhanden sind, werden diese mit der gleichen Bezugs­ ziffer und einem hochgesetzten Strich bezeichnet, ohne daß es in­ soweit einer neuen Beschreibung bedarf.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 ist der Spann­ ring durch eine im wesentlichen ringzylindrische Überwurfmutter 29 gebildet, die mit einem Innengewinde 30 auf ein Außengewinde 31 am Aufnahmebereich 7′ des Trägers 1′ schraubbar ist, wobei dieses Außengewinde 31 in einer Ausnehmung 18′ des Trägers 1′ ausgebildet ist. Der Spannflansch 28 ist einstückig mit der Über­ wurfmutter 29 ausgebildet. In der Überwurfmutter 29 sind radial zur Achse 3 verlaufende Griffmulden 32 ausgebildet, in die zum Herausschrauben der Überwurfmutter 29 aus dem Träger 1′ bzw. zum Hineinschrauben in den Träger 1′ eingegriffen werden kann. Zwi­ schen benachbarten Griffmulden 32 sind Sackloch-Bohrungen 33 angebracht, in die geeignete Werkzeuge zum Lösen oder Anziehen der Überwurfmutter 29 eingeführt werden können, wenn dieses von Hand unter Eingriff in die Griffmulden 32 nicht möglich ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind wiederum mit den zu­ vor beschriebenen Teilen übereinstimmende Teile mit der gleichen Bezugsziffer und funktionell gleiche, aber konstruktiv geringfü­ gig andere Teile mit der gleichen Bezugsziffer mit einem hochge­ setzten Doppelstrich bezeichnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der im wesentlichen ringzylindrische Spannring 34 in Richtung der Achse 3 dicker aus­ gebildet als der scheibenförmige Spannring 14. Er ist radial spielfrei in eine Ausnehmung 18′′ angeordnet. Er weist parallel zur Achse 3 verlaufende Bohrungen 35 auf, in denen jeweils ein Verriegelungsbolzen 36 angeordnet ist. Jeder Verriegelungsbolzen 36 weist an seinem der Rückseite 6 zugewandten Ende eine etwa ha­ kenförmig ausgebildete geneigt verlaufende Verriegelungsfläche 37 auf, die durch ein schlüssellochförmig ausgebildetes Loch 38 im Grund 19′′ der Ausnehmung 18′′ hindurchgeführt wird. Durch Ver­ drehen des Verriegelungsbolzens 36 um seine Längsachse 39 kommt seine Verriegelungsfläche 37 mit einer entsprechenden ebenfalls geneigten Gegenfläche 40 an der Rückseite 6 des Trägers 1′′ zum Eingriff, wodurch der Spannring 34 in Richtung der Achse 3 und in Richtung zur Rückseite 6 des Trägers 1′′ gegen den Schleifring 2 verspannt wird. Diese Verriegelungsbolzen 36 können also durch eine Umdrehung von etwa 90° um ihre Längsachse 39 verriegelt bzw. entriegelt werden. Insofern ist das Verriegeln bzw. Entriegeln schneller durchführbar als bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2. Das Verdrehen der Verriegelungsbolzen 36 um ihre Längs­ achse 39 erfolgt durch entsprechenden Angriff an ihrem Kopf 41 der auch gegen den Spannring 34 anliegt.

Die bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 6 einge­ setzten Schrupp-Schleifringe 2 bestehen im wesentlichen aus Kunstharz als Bindemittel, aus Füllstoffen und aus Korund oder Silicium-Carbid als Schleifkorn 42. Zur Erhöhrung der Bruchfe­ stigkeit können eine oder mehrere Armierungslagen 43 aus Glas­ fasergewebe vorgesehen werden. Der zwischen der Rest-Umfangsflä­ che 24 und der Innen-Umfangsfläche 13 befindliche Teil des Schleifringes 2 ist Abfall.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 bis 9 werden Trenn-Schleifringe 44 eingesetzt, die sich in ihren Außenmaßen nur in ihrer Dicke in Richtung der Achse 3 von den Schleifringen 2 unterscheiden. Sie weisen mindestens eine Armierungslage 43 und Schleifkorn 42 und Kunstharz als Bindemittel nebst Füllstoffen auf. Die Träger 1, 1′ und 1′′ können verwendet werden, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 7 der Träger 1′ mit einer Überwurf­ mutter 29 als Spannring vorgesehen wird. Um die geringere Dicke des Schleifringes 44 in Richtung der Achse 3 auszugleichen, ist zwischen dem Ring-Flansch 10 und der Rückseite 45 des Schleifrin­ ges 44 ein Distanzring 46 vorgesehen. Wegen der vollständigen Übereinstimmung des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 3 bis 5, worauf verwiesen wird, bedarf es keiner weiteren Beschreibung.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist im wesentlichen wieder gleich dem nach den Fig. 3 bis 5, so daß hier zum Teil gleiche Bezugsziffern ohne erneute Beschreibung verwendet werden können. Soweit Teile funktionell identisch aber konstruktiv geringfügig anders ausgebildet sind, werden die Bezugsziffern mit einem hin­ zugefügten a verwendet, ohne daß es auch jeweils einer neuen Be­ schreibung bedarf. Der Übergangsbereich 8a des Trägers 1a ist schlanker ausgebildet als der Übergangsbereich 8 des Trägers 1′, d. h. er ist der geringeren Dicke des Trenn-Schleifringes 44 an­ gepaßt. In gleicher Weise ist die als Spannring dienende Über­ wurfmutter 29a in Richtung der Achse 3 dünner ausgebildet, so daß es keines Distanzringes 46 bedarf. Hierbei weist der Ring-Flansch 10a eine geringere radiale Erstreckung c auf, als bei den Ausfüh­ rungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 7. Sie entspricht etwa der radialen Erstreckung a des Spannflansches 28.

Auch für die Ausführungsform nach Fig. 9 gilt, daß mit vorbe­ schriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmende Teile mit der gleichen Bezugsziffer und funktionell gleiche aber konstruktiv geringfügig andere Teile mit gleichen Bezugsziffern mit einem hinzugefügten b versehen werden, ohne daß es jeweils einer neuen Beschreibung bedarf.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist auch in der Rückseite 45b des Trenn-Schleifringes 44b eine ringförmige Ausnehmung 47 ausgebildet, in den ein entsprechend dünn ausgebildeter Ring-Flansch 10b angreift. In gleicher Weise ist der Spannring 14b re­ lativ dünn ausgebildet, damit einerseits der Trenn-Schleifring 44b im Bereich seiner Einspannung zwischen dem Ring-Flansch 10b und dem Spannring 14b nicht zu stark geschwächt wird, anderer­ seits aber der Ring-Flansch 10b und der Spannring 14b bündig mit dem Trenn-Schleifring 44b sind, also nicht über diesen vorstehen. Der Übergangsbereich 8b zur Nabe 4b ist nicht gekröpft, d. h. die gesamte Trenn-Schleifscheibe nach Fig. 9 hat die Form einer fla­ chen beidseitig ebenen Ringzylinderscheibe. Bei dieser Trenn-Schleif­ scheibe kann der Trenn-Schleifring 44b angenähert bis in den Bereich von Spannflansch 28b und Ring-Flansch 10b verbraucht werden, d. h. eine Rest-Umfangsfläche 24b befindet sich in diesem Bereich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim Trennschleifen auch der nicht über den Trenn-Schleifring 44b vorstehende Träger 48 in das zu durchtrennende Material eintauchen kann. Demgegen­ über kann bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 der Trä­ ger 1′ bzw. 1a beim Trennschleifen nicht in das zu durchtrennende Material eintauchen, d. h. bei diesen Ausführungsformen ist auch noch außerhalb des Trägers befindliches Material des Trenn-Schleif­ rings 44 Abfall.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird selbstverständlich der Schleifring zwischen Ring-Flansch und Spannring so fest einge­ spannt, daß die notwendige Drehmoment-Übertragung vom Träger auf den Schleifring erfolgen kann und erfolgt.

Claims (16)

1. Schleifscheibe, beispielsweise Schrupp-Schleifscheibe oder Trenn-Schleifscheibe, mit einem eine Nabe (4, 4b) aufweisenden und zu einer Symmetrie-Achse (3) konzentrisch ausgebildeten Trä­ ger (1, 1′, 1′′, 1′a; 48) und mit einem am Träger (1, 1′, 1′′, 1′a; 48) angebrachten Schleifkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkörper als vom Träger (1, 1′, 1′′, 1′a; 48) unabhängi­ ger Schleifring (2, 44, 44b) ausgebildet ist und daß der Träger (1, 1′, 1′′, 1′a, 48) im Bereich seines Außenumfanges mit einer den Schleifring (2, 44, 44b) zur Symmetrie-Achse (3) zentrieren­ den Aufnahme (Aufnahmefläche 12, 12a, 12b) und einer lösbaren Spanneinrichtung zur Halterung des Schleifringes (2, 44, 44b) am Träger (1, 1′, 1′′, 1′a, 48) versehen ist.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1, 1′, 1′′, 1′a, 48) im Bereich einer Seite (Rück­ seite 6) einen von seinem Außenumfang vorspringenden Ring-Flansch (10, 10a, 10b) als Teil der Spanneinrichtung aufweist, gegen den der Schleifring (2, 44, 44b) anliegt.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1, 1′, 1′′, 1′a, 48) als Teil der Spanneinrichtung im Bereich einer weiteren Seite (Vorderseite 17) mit einem lösbar am Träger (1, 1′, 1′′, 1′a, 48) angebrachten Spannring (14, Über­ wurfmutter 29, 34, Überwurfmutter 29a, 29b) versehen ist, der einen an dem Schleifring (2, 44, 44b) anliegenden Spann-Flansch (28, 28a, 28b) aufweist.

4. Schleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring als in den Träger (1′, 1a, 48) einschraubbare ringförmige Mutter (Überwurfmutter 29, 29a, 29b) ausgebildet ist.

5. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als zylindrische Aufnahmefläche (12, 12a, 12b) am Spannring (Überwurfmutter 29, 29a, 29b) ausgebildet ist.

6. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannring (Überwurfmutter 29) Griffmulden (32) zum manuellen Ver­ drehen des Spannrings (Überwurfmutter 29) relativ zum Träger (1′) ausgebildet sind.

7. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Spannring (Überwurfmutter 29) Öffnungen (Sackloch-Bohrungen 33) zum Eingriff von Drehwerkzeugen ausgebildet sind.

8. Schleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (14) mittels Schrauben (15) lösbar am Träger (1) befestigt ist.

9. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als zylindrische Aufnahmefläche (12) am Träger (1) ausgebildet ist.

10. Schleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (34) mittels Verriegelungsbolzen (36) lösbar am Träger (1′′) befestigt ist.

11. Schleifscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als zylindrische Aufnahmefläche (12) am Spannring (34) ausgebildet ist.

12. Schleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (14, Überwurfmutter 29, 34, Überwurfmutter 29a, 29b) bündig mit dem Schleifring (2, 44, 44b) in einer Ausnehmung (22, 22b) des Schleifringes (2, 44, 44b) angeordnet ist.

13. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring-Flansch (10b) bündig mit der Rückseite (45) des Schleifringes (44) in einer Ausnehmung (47) des Schleifringes (44) angeordnet ist.

14. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erstreckung (a) des Spann-Flansches (28, 28b) radial zur Symmetrie-Achse (3) in bezug auf die Differenz von Außenradius (ra) und Innenradius (ri) des Schleifringes (2, 44) gilt:
0,05 (ra-ri) a 0,15 (ra-ri).

15. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erstreckung (b) des Ring-Flansches (10) radial zur Sym­ metrie-Achse (3) in bezug auf die Differenz von Außenradius (ra) und Innenradius (ri) des Schleifringes (2, 44) gilt:
0,1 (ra-ri) b 0,25 (ra-ri).

16. Schleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring als Trenn-Schleifring (44) ausgebildet ist und daß der Ring-Flansch (10a, 10b) und der Spann-Flansch (28, 28b) gleiche Erstreckung (c) radial zur Symmetrie-Achse (3) aufweisen.