DE6600250U - Mit verstaerkungseinlagen versehene schleifscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf mit Verstärkungseinlagen versehene Schleifeinrichtungen und ist insbesondere auf Schleifscheiben, beispielsweise Putzscheiben gerichtet, die ein zu Verstärkungszwecken dienendes Netzwerk besitzen, auf Grund dessen erreicht wird, daß die Scheiben mit wesentlich höheren Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden können, als dies bisher der Fall war, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß die Schleifscheiben dabei brechen oder irgendwie beschädigt werden.

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf Verstärkungsnetzwerke, welche nur aus Drähten aus hochwertigem getempertem Stahl oder entsprechenden Legierungen bestehen als auch auf solche Verstärkungsnetzwerke, bei denen gemeinsam hochwertiger Stahldraht und Glasfasermaterial verwendet werden und bei denen diese beiden Materialien derart miteinander verwoben sind, daß ein entsprechendes zusammengesetztes Verstärkungsnetzwerk entsteht. Des weiteren sieht die Erfindung auch die Verwendung von aus Stahldraht bestehenden Verstärkungsnetzwerken in Verbindung mit Glasfasernetzwerken vor, die in das die Schleifscheibe bildende Schleifmaterial eingebettet sind.

Bei den für die Erfindung in Frage kommenden verstärkten Schleifscheiben handelt es sich im allgemeinen stets um verhältnismäßig große Schleifscheiben, wie sie üblicherweise zum Vorschleifen von Stahl o.dgl. Verwendung finden. Bei solchen Schleifarbeiten werden die Schleifscheiben mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit betrieben und für gewöhnlich finden dabei keinerlei zusätzliche Kühlflüssigkeiten Verwendung. Infolge der verhältnismäßig großen Abmessungen derartiger Schleifscheiben und der an sie gestellten außerordentlich hohen Anforderungen besteht für das im Bereich der Schleifmaschine arbeitende Bedienungspersonal stets die Gefahr einer Verletzung, oder aber es kann die Schleifmaschine selbst infolge eines Brechens oder Reißens derartiger Schleifscheiben beschädigt werden. Meist macht sich das Nachlassen der Festigkeit derartiger Schleifscheiben zunächst einmal dadurch bemerkbar, daß sich eine Reihe von radial verlaufenden Rissen bildet, die vom Außenumfang der Scheibe nach innen verlaufen. Die Folge dieser Rissbildung ist naturgemäß eine wesentliche Verminderung der Festigkeit und der Beanspruchungsfähigkeit des Schleifkörpers. Es war deshalb bislang üblich, derartige Schleifscheiben unmittelbar nach dem Auftreten solcher radialer Risse und Sprünge wegzuwerfen, obwohl mit in einem derartigen Zustand befindlichen Schleifscheiben durchaus noch eine Zeitlang zur Zufriedenheit hätte weitergearbeitet werden können. Trotz dieser Vorsichtsmaßnahmen kam es jedoch immer wieder vor, daß solche Schleifscheiben brechen, was in manchen Fällen ernsthafte Verletzungen des Bedienungspersonals und häufig auch nicht unerhebliche Beschädigungen der Schleifmaschine zur Folge hatte.

Um nun die Festigkeit derartiger Schleifscheiben zu erhöhen und die Gefahr eines Reißens zu vermindern, wurden bereits zahlreiche Verbesserungsvorschläge gemacht. So wurde in diesem Zusammenhang beispielsweise vorgeschlagen, Metallringe, Gewebe der verschiedensten Zusammensetzung, wahllos angeordnete Textil- und Glasfasern sowie unter der Bezeichnung "Metallwolle" bekannte, kurze Metallfasern in das Schleifscheibenmaterial einzubetten, um die Festigkeit der Schleifscheibe zu erhöhen. Fast durchwegs war es dabei jedoch so, daß die bisher in Schleifscheiben zur Verwendung gebrachten Verstärkungselemente stets in einem beträchtlichen Abstand von der Außenumfangsfläche der Scheibe angeordnet waren, um zu verhindern, daß diese Elemente aus der Schleiffläche heraustreten und so deren Schleifwirkung beeinträchtigen.

So sind beispielsweise bei Verwendung von Verstärkungsringen diese Ringe typischerweise im Bereich der Befestigungsbohrung oder Welle der Schleifscheibe angeordnet, während der restliche, radial dazu liegende Teil der Scheibe unverstärkt bleibt. Die Folge davon ist, daß in der Scheibe radiale Sprünge und Risse entstehen, die sich immer weiter radial nach innen verlängern, bis sie etwa den Bereich der äußersten Stellen des Verstärkungsnetzwerkes erreichen; von dort aus verlängern sie sich dann tangential weiter um die Schleifscheibe herum, bis sich schließlich der äußere nicht verstärkte Teil der Schleifscheibe in einzelnen Segmenten ablöst und im Betrieb abspringt. Die dadurch entstehende Asymmetrie hat unangenehme Schwingungserscheinungen zur Folge, die wiederum zu einer Beschädigung der Schleifmaschine führen, ganz abgesehen davon, daß sich schließlich auch die übrigen Teile des Schleifscheibenmaterials voneinander lösen.

In einer älteren Anmeldung der Anmelderin wurde vorgeschlagen, ein Glasfaserverstärkungsnetzwerk mit einer vorbestimmten, in Dreiecke aufgeteilten geometrischen Ausbildung vorzusehen; durch diese Ausbildung wurden die in Rede stehenden Schleifscheiben bereits ganz wesentlich verbessert, ohne dass dabei ihre Schleifwirkung merklich beeinträchtigt worden wäre. Durch das erfindungsgemäße Verstärkungsnetzwerk für Schleifscheiben wird jedoch eine weitere Erhöhung der Festigkeit derartiger Vorschleifscheiben erreicht, so daß derartige Schleifscheiben mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten bzw. mit derartigen Verstärkungsnetzwerken versehene Schleifscheiben mit der bisher üblichen Umlaufgeschwindigkeit betrieben werden können, wobei die Gefahr eines Reißens oder Brechens der Schleifscheibe weitgehend herabgesetzt ist.

Der Erfindung liegt dementsprechend im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schleifscheibe mit einem darin eingearbeiteten verbesserten Verstärkungsnetzwerk zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist eine verstärkte Schleifscheibe, bestehend aus Schleifkörnern, einem Bindemittel und einem darin eingebetteten Verstärkungsnetzwerk, vorgesehen. Dieses Netzwerk weist hierbei ein Verstärkungselement auf, das konzentrisch zum Außenumfang der Schleifscheibe im Abstand von diesem in einem im wesentlichen radial orientierten Muster angeordnet ist. Die Verstärkungselemente bestehen dabei aus einem Werkstoff wie beispielsweise hochwertigem Stahl, Glasfasersträngen oder aus miteinander verwobenen oder verflochtenen Kombinationen derselben. Vorzugsweise besteht das Verstärkungsnetzwerk dabei aus einer kreisförmigen, im Abstand vom Umfang der Scheibe im wesentlichen konzentrisch zu diesem angeordneten Verstärkungselement und aus einer Vielzahl von im wesentlichen radial orientierten, zwischen dem kreisförmigen

Verstärkungselement und den Außenumfang der Scheibe befindlichen Verstärkungselementen. Sowohl das kreisförmige Element als auch die radial orientierten Elemente bestehen dabei aus einem Werkstoff der vorgenannten Art.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden aus einem hochwertigen getemperten Stahl oder einer entsprechenden Stahllegierung bestehende Drähte bestimmter Größe und vorzugsweise unregelmäßiger oder gekräuselter Form derart in das Material der Schleifscheibe eingebettet, daß sie in dem zwischen der Befestigungsbohrung für die Welle der Schleifscheibe und dem Außenumfang befindlichen Bereich der Schleifscheibe zu liegen kommen; dieses Einlagematerial ist dabei in einem radial orientierten Muster angeordnet, so daß bei einem minimalen Gesamtgehalt an Verstärkungsmaterial eine wesentlich bessere Verstärkungswirkung erzielt wird als dies bei den bisher bekannten Verstärkungsnetzwerken der Fall war, ohne daß dies eine Beeinträchtigung der Schleifwirkung der Schleifscheibe zur Folge hat. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein aus Draht bestehendes Netzwerk großer Festigkeit mit seinen inneren Drahtenden mechanisch in einen oder mehrere feste Verstärkungsringe eingehängt, die im Bereich der Befestigungsbohrung für die Welle angeordnet sind. Des weiteren ist auch die Möglichkeit vorgesehen, daß das Verstärkungsnetzwerk aus einer Kombination von hochwertigem Stahldraht mit damit verwobenen kontinuierlichen Glasfäden besteht, bzw. es kann das Verstärkungsnetzwerk nur aus solchen Glasfäden gebildet sein, die ihrerseits einen zusammengesetzten und äußerst festen Strang oder eine Art Kabel bilden, an dessen Oberfläche sich Unregelmäßigkeiten befinden, damit das Netzwerk mechanisch in der Schleifscheibe verankert werden kann. Des weiteren ist vorgesehen, dass das aus Stahldraht und/oder aus einer Kombination von Stahldraht und Glasfäden bestehende Verstärkungsnetzwerk jeweils gesondert oder aber in einer Vielzahl von Schichten in die Schleifscheibe eingebettet werden kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese Verstärkungsnetzwerke in Verbindung mit einem oder mehreren, in Dreiecksanordnung ausgebildeten geometrischen Stahldraht- oder Glasfaserverstärkungsnetzwerken zu verwenden, so daß eine durch Bindemittel einheitlich zusammengehaltene Vorschleifscheibe großer Festigkeit erhalten wird.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine typische Vorschleifscheibe, auf welche sich die Erfindung anwenden läßt, in perspektivischer Darstellung,

Figur 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit einer darin eingebetteten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes, teilweise im Schnitt,

Figur 3 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes, ebenfalls teilweise im Schnitt,

Figur 4 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einer weiteren darin eingebetteten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes, ebenfalls teilweise im Schnitt,

Figur 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Figur 4,

Figur 6 eine Teilperspektivansicht eines inneren ringförmigen Elementes mit daran befestigten, radial verlaufenden Verstärkungselementen,

Figur 7 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Netzwerkes, teilweise im Schnitt, bei der das Netzwerk aus einer Vielzahl von spiralförmig aufgewickelten Schlaufen oder Schlingen besteht, die im wesentlichen in der Rotationsebene der Schleifscheibe liegen,

Figur 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Figur 7,

Figur 9 eine perspektivische Teilansicht eines Verstärkungsringes, welcher anstelle des aus einem festen Stab gebildeten Verstärkungsringes der Figur 8 aus einer Vielzahl von aus einem hochwertigen getemperten Stahldraht gebildeten Schleifen besteht, in vergrößertem Maßstab,

Figur 10 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einem dem in Figur 7 gezeigten ähnlichen Verstärkungsnetzwerk, bei dem die Verstärkungsschlaufen jedoch mit dem Verstärkungsring verwoben und mechanisch an diesem verankert sind, teilweise im Schnitt,

Figur 11 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Figur 10,

Figur 12 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe, in die eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes eingebettet ist, bei der eine spiralförmig gewundene Verstärkungsspule Verwendung findet, deren Windungen im wesentlichen parallel zur Welle der Schleifscheibe angeordnet und an einem um die Befestigungsbohrung der Schleifscheibe gelegten Verstärkungsring mechanisch verankert sind,

Figur 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der Figur 12,

Figur 14 eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes, welches aus einem zickzackförmig ausgebildeten Verstärkungselement besteht, das im wesentlichen radial zwischen der Mittelbohrung und dem Außenumfang der Schleifscheibe liegt,

Figuren 15 bis 18 Teilperspektivansichten typischer erfindungsgemäßer Drahtausbildungen mit über die Länge derselben vorgesehenen Oberflächenunregelmäßigkeiten, deren Zweck es ist, die Verstärkungseinlage fester in dem Schleifwerkstoff zu verankern, in den sie eingebettet werden soll,

Figur 19 eine Draufsicht auf ein typisches Verstärkungsnetz in einer eine geometrische Dreiecksunterteilung aufweisenden Ausführung, bestehend aus einem kontinuierlichen Verstärkungselement aus hochwertigem Stahldraht oder aus einem mit einem oder mehreren hochwertigen Stahldrähten verwobenen Glasfaserkabel, vorzugsweise von der in den Figuren 5 bis 18 gezeigten Art,

Figur 20 eine Draufsicht auf ein anderes Verstärkungsnetzwerk mit geometrischer Dreiecksunterteilung, bei dem jedoch die Zahl der Scheitelpunkte kleiner ist als bei dem in Figur 19 gezeigten Netzwerk,

Figur 21 eine schematische Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des in Figur 19 gezeigten Verstärkungsnetzwerkes, das aus einem Dreiecksgebilde der in Figur 19 gezeigten Art und aus zwei Dreiecksmustern der in Figur 20 gezeigten Art besteht,

Figur 22 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Verstärkungsnetzwerkes mit geometrischer Dreiecksunterteilung, aus der der

Verlauf der Versteifungselemente bei einem kleineren Durchmesser der Mittelbohrung hervorgeht,

Figur 23 eine Teilperspektivansicht eines aus verschiedenen Bestandteilen zusammengesetzten geflochtenen Kabels, bei dem kontinuierliche Glasfaserstränge mit kontinuierlichen hochwertigen getemperten Stahldrähten verflochten sind, teilweise im Schnitt,

Figur 24 eine perspektivische Darstellung einer zur Herstellung eines Verstärkungsnetzwerkes der in Figur 2 gezeigten Art verwendeten Vorrichtung, mit deren Hilfe auch die Einbettung in das Harzbindemittel erfolgt,

Figur 25 eine Draufsicht auf eine typische Aufspannvorrichtung mit einer Vielzahl von darauf befindlichen Bolzen, mit deren Hilfe ein Verstärkungsnetzwerk von der in Figur 19 gezeigten Art hergestellt werden kann,

Figur 26 eine Perspektivansicht zweier unterschiedlich ausgebildeter Verstärkungsnetzwerke, die im Abstand voneinander parallel zueinander liegen und in ein und dieselbe Schleifscheibe eingebettet werden können,

Figur 27 einen Schnitt durch eine Formanordnung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen verstärkten Schleifscheibe, aus der auch ersichtlich ist, wie das Verstärkungsnetzwerk in diese Form eingebracht ist und

Figur 28 einen Schnitt durch die in Figur 27 gezeigte Formanordnung, aus der weiter hervorgeht, wie die Schleifkörner, das Verstärkungsnetzwerk und das Bindemittelgemisch vor der Anlegung eines Vakuums an der Unterseite der Form zueinander liegen.

Die Figuren 1 bis 18 zeigen eine Reihe wahlweiser Ausführungsformen erfindungsgemäßer Verstärkungsnetzwerke, die entweder einzeln oder aber auch in einer Mehrzahl von Schichten parallel und im Abstand voneinander in eine Schleifscheibe eingebettet werden können, um deren Festigkeit ganz wesentlich zu erhöhen. Die Figur 1 zeigt eine typische Hochleistungsschleifscheibe 30 mit einer zylindrischen Außenfläche 32, welche die eigentliche Schleiffläche darstellt. Des weiteren weist die Schleifscheibe eine Mittelbohrung 34 (Figur 2) auf, die axial durch die Mitte der Scheibe hindurchgeführt ist und zur Aufnahme einer Welle 36 dient, welche ihrerseits zur drehbaren Halterung der Scheibe mit ensprechenden Klemmflanschen 38 versehen ist. Die Klemmflansche 38 übergreifen die Seitenflächen der Scheibe 30 meist derart, daß sie von der Mittelbohrung 34 bis zu einer Höhe verlaufen, die etwa ein Drittel der radialen Höhe der Schleifscheibe beträgt. Mit dem Begriff der radialen Höhe ist hier der entlang eines Radius zwischen der Oberfläche der Mittelbohrung und der Umfangsfläche der Scheibe gemessene Abstand gemeint.

Der zwischen der Mittelbohrung und einer radial nach außen konzentrisch dazu etwa auf einem Drittel der radialen Höhe der Schleifscheibe befindliche Bereich der Schleifscheibe ist derjenige Bereich, in den das Schleifscheibenmaterial infolge der durch die auf die Außenumfangsbereiche der Schleifscheibe einwirkende Zentrifugalkraft ausgeübten, nach außen gerichteten radialen Kraft am meisten beansprucht wird. In die Schleifscheibe ist deshalb ein kreisförmiges Verstärkungselement, beispielsweise ein in Figur 2 gezeigter Ring 40 konzentrisch zur Bohrung 34 eingebettet; der Durchmesser dieses Ringes liegt dabei zwischen demjenigen der etwa auf einem Drittel der radialen Höhe der Schleifscheibe, von der Bohrung nach auswärts gemessen, liegenden angenommenen Zylinderfläche und demjenigen der Mittelbohrung.

Die Belastungen, denen das Schleifscheibenmaterial bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten ausgesetzt ist, wirken jedoch nicht nur in radialer Richtung, sondern schließen auch eine tangential wirkende Komponente mit ein; diese letztere ergibt sich unter der Einwirkung der auf die Schleifscheibe wirkenden Zentrifugalkräfte. Zwar steht der innere, an der Mittelbohrung befindliche Bereich der Schleifscheibe unter der Wirkung einer Belastung, die fast ausschließlich radial ist, jedoch greift mit größer werdender Entfernung von der Mittelbohrung die resultierende Belastung in einem immer stärkeren Grad auch tangential an, und zwar in zunehmendem Maße bis zur Außenumfangsfläche der Schleifscheibe, an der die Belastungen ausschließlich in tangentialer Richtung wirken. Dieser Belastungsgradient ist schematisch in Figur 3 gezeigt, in der ein mit 42 angegebener Radius einer auf das Schleifscheibenmaterial einwirkenden, ausschließlich radialen Kraft entspricht. Es ist festzustellen, daß im inneren, dem kreisförmigen Verstärkungselement benachbart liegenden Bereich der Schleifscheibe eine im wesentlichen ausschließlich radiale Belastung vorliegt, daß jedoch, je weiter man auf dem Radius 42 nach außen kommt, die Richtung der sich ergebenden Belastung entlang der mit 44 bezeichneten Belastungslinien verläuft, die in einer bogenförmigen, im wesentlichen parabolischen Krümmung nach außen verlaufen und schließlich am Umfang der Schleifscheibe tangieren, woraus sich erkennen läßt, daß hier ausschließlich tangentiale Belastungen vorliegen. Die Größe der durch diese Kennlinien dargestellten Belastungen richtet sich dabei jeweils nach dem Durchmesser der Mittelbohrung 34, dem Außendurchmesser der Schleifscheibe, dem spezifischen Gewicht bzw. der Dichte des die Schleifscheibe bildenden Schleifmaterials und nach der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe, die sich entweder durch Angabe der Umdrehungszahl pro Minute oder aber in der üblichen Weise durch Angabe der Außenumfangsgeschwindigkeit, ausgedrückt durch pro Minute zurückgelegten Oberflächeneinheiten des Außenumfangs, angeben läßt.

Infolge der durch das kreisförmige Verstärkungselement, beispielsweise den in Figur 2 gezeigten Ring 40, gegebenen Verstärkung ist der innerhalb dieses Ringes liegende Teil der Schleifscheibe im wesentlichen einer ausschließlich tangentialen Belastung ausgesetzt, während die außerhalb des Ringes zur Wirkung gelangenden Belastungen im wesentlichen rein radialer Art sind. Um nun auch den radial außerhalb des Ringes 40 liegenden kreisförmigen Bereich der Schleifscheibe zu verstärken, weisen die erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerke entweder ein kontinuierliches Verstärkungselement oder eine Vielzahl von Verstärkungselementen auf, die im wesentlichen radial verlaufend in dem in Rede stehenden kreisförmigen Bereich angeordnet sind und mechanisch mit dem kreisförmigen Verstärkungselement verbunden und an diesem verankert werden können; diese weiteren Verstärkungselemente verlaufen dabei radial vom kreisförmigen Verstärkungselement nach außen bis etwa zur Umfangsfläche der Schleifscheibe. In jedem Falle verlaufen jedoch die Verstärkungselemente so weit, daß ihre Enden infolge der allmählichen Abnutzung der Außenumfangsfläche 32 der Schleifscheibe 30 an der Schleiffläche nach außen durchtreten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß, obwohl diese Verstärkungselemente an der Schleiffläche der Schleifscheibe frei hervortreten, durch entsprechende Ausbildung und Anordnung dieser Elemente erreicht werden kann, daß die Schleifwirkung der Schleifscheibe dadurch im wesentlichen nicht beeinträchtigt wird.

Sowohl die kreisförmigen Verstärkungselemente als auch die im ringförmigen Randbereich der Schleifscheibe angeordneten anderen Verstärkungselemente können erfindungsgemäß aus hochwertigen Stahlstäben und -drähten, aus einem Glasfaserstrang oder -kabel, bestehend aus einer Vielzahl von wiederum aus einer Vielzahl von dünnen kontinuierlichen Glasfäden gebildeten, miteinander verwobenen Glasfasergespinsten oder aber auch aus einer Kombination von miteinander verflochtenen Glasfasersträngen und Draht bestehen. In ähnlicher Weise können auch Stahlstäbe oder -drähte oder aber eine verflochtene Kombination derartiger Stäbe oder Drähte und Glasfaserstränge oder Vorgespinste zur Herstellung der in den Figuren 19 bis 22 dargestellten Verstärkungsnetzwerke verwendet werden, die in Form eines jeweils in zahlreiche Dreiecke unterteilten geometrischen Musters ausgeführt sind.

Größe und Anzahl der kreisförmigen Elemente sowie der anderen in eine Schleifscheibe einzubettenden Verstärkungselemente und auch die Anzahl der in der Schleifmasse einer Schleifscheibe einzubettenden Verstärkungsnetzwerke richtet sich einerseits jeweils nach dem Werkstoff, aus dem die einzelnen Verstärkungselemente und die kreisförmigen Elemente bestehen, und hängt andererseits auch von den Eigenschaften des zu verstärkenden Schleifmaterials ab; außerdem muß in diesem Zusammenhang auch berücksichtigt werden, wie hoch die Betriebsgeschwindigkeit einer derartigen Schleifscheibe liegen soll. Zur näheren Bestimmung einer angemessenen

Verstärkung für eine Schleifscheibe gegebener Zusammensetzung, Größe und Betriebsdrehzahl sei nachstehend noch beispielsweise eine entsprechende mathematische Analyse aufgestellt.

Für die Zwecke der Erfindung kann das im Bereich der Schleifscheibenwelle radial von dieser nach außen liegende Verstärkungselement, das von der Mittelbohrung in einem Abstand liegen kann, der bis zu einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe beträgt, aus einem aus hochwertigem Stahl hergestellten Stab bestehen, dessen Enden beispielsweise durch Schweißen starr miteinander verbunden sind. Es hat sich gezeigt, daß aus einem verhältnismäßig weichen Stahl hergestellte Ringe, wie sie herkömmlicherweise zur Verstärkung von Schleifscheiben verwendet werden, eine Zugfestigkeit bis zu annähernd 4920 kp/cm[hoch]2 besitzen. Werden derartige aus verhältnismäßig weichem Stahl bestehende Ringe verwendet, so wird eine außerordentlich große Anzahl derartiger Ringe benötigt. Um nun erfindungsgemäß eine zufriedenstellende Verstärkung der in Rede stehenden Schleifscheiben zu erzielen, mit deren Hilfe ermöglicht wird, Umfangsgeschwindigkeiten bis zu 7320 m pro Minute zu erreichen, müssen ganz hochwertige Stähle mit einer maximalen Festigkeit von mindestens etwa 14 100 kp/cm[hoch]2 verwendet werden. Nun können zwar aus derartigem hochwertigem Stahl bestehende Stäbe ohne weiteres zur Bildung der kreisförmigen Verstärkungselemente verwendet werden, jedoch hat es sich gezeigt, daß beim Verschweißen der aneinanderstoßenden Enden des den Ring bildenden Stahlbandes keine ausreichend feste Verbindung erzielt wird, deren Festigkeit etwa derjenigen der übrigen Ringteile entspricht; aus diesem Grunde wird bei Verwendung von Stahl für das kreisförmige Verstärkungselement vorzugsweise derart vorgegangen, daß anstelle eines einstückig ausgebildeten Ringes eine aus einer Vielzahl von Einzeldrähten 46 bestehende Spirale 45 entsprechend der Darstellung der Figur 9 verwendet wird. In diesem Falle ist es nämlich möglich, hartgezogene ölgetemperte Stahldrähte mit einer Zugfestigkeit von mindestens 14 100 kp/cm[hoch]2 beliebig oft aneinanderzuwickeln, um auf diese Weise die erforderliche Festigkeit zu erzielen. Die Enden des diese Spirale bildenden Drahtes können dann beliebig mechanisch miteinander verbunden werden, so daß ein Ring entsteht, der im wesentlichen über seine gesamte Länge ein und dieselbe Zugfestigkeit besitzt.

Für die im Randbereich der Schleifscheibe unterzubringenden Verstärkungselemente, die dann im Laufe der Zeit auch an der eigentlichen Schleiffläche der Scheibe hervortreten, können ebenfalls Stahldrähte von der Art verwendet werden, wie sie zur Herstellung der in Figur 9 veranschaulichten Anordnung Verwendung finden. Es hat sich gezeigt, daß, um eine Beeinträchtigung der Schleifwirkung der Schleifscheibe infolge des Durchtretens der Enden der Drahtverstärkungselemente an der Schleiffläche der Schleifscheibe zu vermeiden, hartgezogene ölgetemperte Stahldrähte mit einem Durchmesser zwischen etwa 0,76 mm und 3,3 mm unter Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse verwendet werden können. Drähte, deren Durchmesser oder deren entsprechende Querschnittsfläche größer ist als dies kreisförmigen Drähten mit einem Durchmesser von 3,3 mm entspricht, haben sich insofern als nicht zufriedenstellend erwiesen, als hier beim Abschleifen bzw. beim Abschmelzen der Enden derselben beim Hervortreten an der Schleiffläche deshalb Schwierigkeiten auftreten, weil sie die Schleifwirkung der Schleifscheibe beeinträchtigen. Bei Drähten, deren Durchmesser kleiner als etwa 0,76 mm ist, bzw. bei unregelmäßig geformten Drähten mit entsprechender Querschnittsfläche hat sich gezeigt, daß diese Drähte einzeln genommen nicht die erforderliche Festigkeit besitzen, so daß eine außerordentliche große Zahl derartiger Drähte in die Schleifscheibe eingebettet werden muß, um die insgesamt erforderliche Verstärkung zu erzielen. Aus diesem Grund erscheint es zweckmäßig, den Durchmesser des zur Bildung der an der Umfangsfläche der Schleifscheibe nach außen tretenden Verstärkungselemente verwendeten Drahtes zwischen etwa 0,76 mm und 3,3 mm zu wählen.

Statt, wie vorstehend beschrieben, aus Stahlstäben oder Stahldraht können sowohl die ringförmigen Verstärkungselemente als auch die im Randbereich der Schleifscheibe eingebetteten Verstärkungselemente aus einem Glasfaserstrang oder -kabel bestehen, der bzw. das seinerseits wiederum aus einer Vielzahl von miteinander verwobenen oder verschlungenen Vorgespinsten gebildet ist, die wiederum aus einer Vielzahl von kontinuierlichen feinen Faserglasfäden bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Stahlverstärkungselemente mit solchen Glasfadenverstärkungselementen zu kombinieren. Nachgewiesenermaßen haben feine Glasfäden mit einem Durchmesser von annähernd 0,005 mm eine Zugfestigkeit von etwa 31 600 kp/cm[hoch]2. Dementsprechend besitzen Glasfaserkabel, die aus einer Vielzahl von jeweils wieder aus einer ganzen Anzahl von einzelnen Fäden bestehenden Strängen oder Vorgespinsten gebildet sind, eine außerordentlich hohe Zugfestigkeit, die zwischen etwa 14 100 kp/cm[hoch]2 und 31 600 kp/cm[hoch]2 liegt, bzw. anders ausgedrückt, eine Nettozugfestigkeit von etwa 14 100 kp/cm[hoch]2. Ein aus Glasfaser und Draht bestehender Strang 48 ist in Figur 23 dargestellt. Dieser Strang besteht im einzelnen aus drei Glasfasersträngen oder Vorgespinsten 50, die ihrerseits wiederum aus einer Vielzahl von zusammenhängenden, miteinander verwobenen oder verflochtenen Glasfäden gebildet sind, in Verbindung mit drei aus hochwertigem Stahl bestehenden Drähten 52. Bei einem zusammengesetzten Strang oder Kabel 48 von der in Figur 23 gezeigten Art, der bzw. das entweder nur aus Glasfasersträngen 50 besteht, in den also keine Stahldrähte 52 eingearbeitet sind, oder in den die Stahldrähte 52 mit eingearbeitet sind, wird gewöhnlich vorzugsweise derart vorgegangen, daß die einzelnen Stränge 50 miteinander verwoben oder verflochten werden, so daß ein Strang mit unregelmäßiger Oberflächenausbildung und entsprechend unterschiedlicher Querschnittsfläche erhalten wird. Zweck dieser Maßnahme ist es, auf diese Weise eine verbesserte mechanische Befestigung oder Verankerung des Kabels oder Stranges im Schleifmaterial der Schleifscheibe zu erreichen, in das die Verstärkung eingebettet werden soll.

Die Anzahl der die einzelnen Stränge 50 bildenden Glasfäden sowie die Anzahl der zur Herstellung des Glasfaserstranges verwendeten Einzelstränge kann je nach der gewünschten Zugfestigkeit des daraus herzustellenden Kabels gewählt werden. In ähnlicher Weise kann auch die Anzahl und die Anordnung der mit den Glasfasersträngen 50 verwobenen oder verflochtenen Stahldrähte 52 je nach der gewünschten Gesamtfestigkeit zwischen 0 und jeder anderen beliebigen Zahl liegen. Wie jedoch bereits vorstehend ausgeführt, muß bei Verwendung eines zusammengesetzten Kabels 48 von der in Figur 23 gezeigten Art für ein Verstärkungselement, das an der Schleiffläche der Schleifscheibe hervortritt, der Durchmesser und die Anzahl der verwendeten Drähte so gewählt werden, daß die Schleifwirkung der Schleifscheibe durch die Verstärkung nicht beeinträchtigt wird. Glasfaserschnüre, die ausschließlich aus einer Vielzahl der Stränge

50 bestehen, oder aber aus Glasfasern und Draht zusammengesetzte Gebilde entsprechend der Darstellung der Figur 23, haben sich als zur Bildung der im Bereich der Mittelbohrung der Schleifscheibe angeordneten kreisförmigen Verstärkungsteile oder -ringe, als außerordentlich zweckmäßig erwiesen.

Eine ganze Reihe typischer zufriedenstellender Verstärkungsnetzwerke, die entweder einzeln, vielfach oder in Verbindung miteinander verwendet werden können, sind in den Figuren 2 bis 14 dargestellt. Die Figur 2 zeigt ein Verstärkungsnetzwerk, bestehend aus dem kreisförmigen Verstärkungselement oder -ring 40, der konzentrisch zur Bohrung 34 in der Schleifscheibe 30 verläuft und an den eine Vielzahl U-förmiger Verstärkungselemente 54 mechanisch verankert ist, die von diesem Ring radial nach außen bis zur Umfangsfläche 32 der Schleifscheibe verlaufen. Die Verstärkungselemente 54 sind dabei in jeweils im wesentlichen gleichen Winkelabständen um den Ring 40 herum an diesem befestigt und weisen an ihren Schenkeln eine unregelmäßige Außenflächengestalt auf, wodurch der mechanische Zusammenhalt mit dem Schleifmaterial der Schleifscheibe verbessert bzw. erleichtert wird.

Eine andere zufriedenstellende Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes ist in Figur 3 dargestellt. Hier sind die Schenkel 56 der U-förmigen

Verstärkungselemente 58 jeweils mechanisch an einem Ring 57 verankert und verlaufen radial im Bogen in entgegengesetzter Richtung entlang einer Linie nach außen, die im wesentlichen gemäß den Belastungslinien 44 verläuft, die in Figur 3 gestrichelt angedeutet sind. Die Schenkel 56 der Verstärkungselemente 58 sind jeweils in ähnlicher Weise in ihrer Oberflächenform unregelmäßig gestaltet, was die mechanische Verankerung im Schleifmaterial verbessern bzw. erleichtern soll.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen Ring 60, der mit einer Vielzahl von Perforationen 62 versehen ist, wie am deutlichsten aus Figur 5 hervorgeht. Durch diese Perforationen 62 sind radial verlaufende Verstärkungselemente 64 hindurchgeführt, die an dem Ring, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines an den Innenenden der Elemente 64 ausgebildeten verbreiterten Kopfstückes 66 mechanisch befestigt sind. Der Ring 60 verläuft dabei konzentrisch zu der Bohrung 34 in der Schleifscheibe 30, befindet sich jedoch in einem ausreichenden Abstand von dieser, so daß die verbreiterten Kopfteile 66 innen noch Platz finden.

Eine ähnliche Ausführungsform ist in Figur 6 bruchstückweise dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein mit einer Vielzahl von Perforationen 70 versehener Ring 60 mit einer Vielzahl von radial verlaufenden U-förmig ausgebildeten Verstärkungselementen 70 verbunden, die ihrerseits derart angeordnet sind, daß der gekrümmte Verbindungsteil an der Innenfläche des Ringes entlanggeführt ist.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes. Das hier gezeigte Verstärkungsnetzwerk umfaßt einen konzentrisch zur Bohrung 54 in die Schleifscheibe 30 eingelegten Ring 74, der aus einem aus hochwertigem Stahl bestehenden Stab gebildet ist. Ein in sich zusammenhängendes und aus einer zusammenhängenden Reihe einander übergreifender Schlaufen gebildetes Verstärkungselement 76 ist in dem zwischen der Außenfläche des Ringes 74 und der Umfangsfläche 32 der Schleifscheibe befindlichen Randbereich angeordnet. Die einzelnen, das Verstärkungselement bildenden Schlaufen liegen dabei im wesentlichen in ein und derselben Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur Schleifscheibenwelle verläuft. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die das Verstärkungselement 76 bildenden einzelnen Schlaufen unterschiedlich groß ausgebildet, so daß im Laufe der Abnützung der Schleiffläche die jeweils äußersten Punkte des Verstärkungselements progressiv in unterschiedlichen Abständen zutage treten, je nachdem, wie sich der radiale Verlauf der einzelnen Teile des Verstärkungselementes verändert. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann der in den Figuren

7 und 8 gezeigte Ring auch aus einer Spule 45 bestehen, die ihrerseits wiederum aus einer Vielzahl von zugfesten Drähten 46 entsprechend der Darstellung der Figur 9 gebildet ist.

Eine weitere der Ausführungsform gemäß den Figuren 7 und 8 ähnliche Ausführung der Erfindung ist in den Figuren 10 und 11 dargestellt. Hier ist ein kontinuierlich ausgebildetes Verstärkungselement 78 vorgesehen, das aus einer Vielzahl von einander überlappenden, in einer zur Drehachse der Schleifscheibe senkrechten Ebene angeordneten Schlaufen besteht. Die inneren Enden des Elements 78 sind mechanisch mit einem Ring 80 verbunden, der konzentrisch zur Bohrung 34 in der Schleifscheibe angeordnet ist. Der Umstand, daß sich die einzelnen Schlaufen des Verstärkungselementes 78 gegenseitig überlappen, ist am deutlichsten aus der Figur 11 ersichtlich. Diese Figur zeigt nämlich eine typische Ausführung einer Schleifscheibe 30 mit zwei Verstärkungsnetzwerken, die entsprechend axial im Abstand voneinander im wesentlichen parallel zueinander liegen. Wie aus den Figuren 10 und 11 weiter hervorgeht, sind die einzelnen, das Verstärkungselement 78 bildenden Schlaufen unterschiedlich groß ausgebildet, so daß die jeweils äußersten Punkte der Verstärkungselemente bei der allmählichen Abnutzung der Umfangsfläche 32 der Schleifscheibe jeweils an unterschiedlichen Stellen hervortreten.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes ist in den Figuren 12 und 13 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen konzentrisch zur Bohrung 34 in der Schleifscheibe 30 geführten Ring 82 und ein spiralförmig gewundenes kontinuierliches Verstärkungselement 84, das seinerseits aus einer Vielzahl von jeweils im Winkel gegeneinander versetzten Schlaufen besteht, die jeweils im wesentlichen in einem gleichen Winkelabstand voneinander angeordnet sind und radial im ringförmigen Randbereich der Schleifscheibe verlaufen. Die durch das Verstärkungselement 84 gebildeten Schlaufen liegen jeweils in einer zu den Seitenflächen der Schleifscheibe im wesentlichen quer verlaufenden Ebene in zur Drehachse im wesentlichen paralleler Richtung. Die einzelnen Spiralschlaufen können dabei im wesentlichen kreisförmig oder aber auch, entsprechend der Darstellung der Figur 13, ellipsenförmig ausgebildet sein. Der innere Teil der einzelnen Schlaufen der Verstärkungselemente 84 kann vorzugsweise unter der Innenfläche des Ringes 82 hindurchgeführt sein, so daß damit eine mechanische Verbindung erreicht ist. Im übrigen verlaufen die Schlaufen von diesem Punkt aus radial nach außen bis zu jeweils von der Umfangsfläche 32 der Schleifscheibe 30 unterschiedlich entfernten Stellen. Das spiralförmig gewickelte Verstärkungselement 84 kann aber auch in einer dem Verstärkungselement 76 der in den Figuren 7 und 8 gezeigten Schleifscheibe ähnlichen Weise vom Ring 82 getrennt eingesetzt werden.

Die Figur 14 zeigt eine weitere wahlweise Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes, das im wesentlichen aus dem zick-zack-förmig gebogenen Verstärkungselement 86 besteht, das seinerseits wiederum aus einer Vielzahl von radial nach außen ragenden Schenkeln gebildet ist; diese Schenkel sind hier in dem Ringbereich der Schleifscheibe 30 zwischen der Umfangsfläche 32 und der Mittelbohrung 34 angeordnet. Das zick-zack-förmig ausgebildete Verstärkungselement 86 kann dabei mit oder ohne ein kreisförmiges Verstärkungselement eingesetzt werden, und für den Fall, daß tatsächlich ein solches kreisförmiges Verstärkungselement Verwendung findet, wird die mechanische Verbindung und Verankerung damit in der vorbeschriebenen Art und Weise durchgeführt. Es ist festzustellen, daß die einzelnen, das Verstärkungselement 86 bildenden Schenkel jeweils eine unterschiedliche Länge aufweisen, so daß ihre äußersten Enden im Verlaufe der Abnützung der Schleifscheibe jeweils an unterschiedlichen Stellen der Schleiffläche der Schleifscheibe nach außen treten.

Um nun die Verstärkungselemente in dem die Schleifscheibe bildenden Schleifmaterial mechanisch zu verankern, sind die einzelnen Verstärkungselemente mit entsprechenden Oberflächenunebenheiten versehen. Diese Unregelmäßigkeiten erstrecken sich über die gesamte Länge der Elemente, so daß sich die Querschnittsfläche dieser Elemente jeweils entsprechend ändert und dadurch zusätzlich zu der Haftwirkung zwischen den Verstärkungselementen und dem Schleifmaterial auch noch eine mechanische Halterung und Verankerung der Verstärkungselemente in der Schleifscheibe gegeben ist. Bestehen beispielsweise die Verstärkungselemente aus einem Glasfaserkabel oder aus einem zusammengesetzten Gebilde von der Art des in Figur 23 gezeigten Kabels 48, so sind die einzelnen Stränge des Kabels derart miteinander verwoben oder verflochten, daß dadurch entlang der gesamten Länge desselben entsprechende Oberflächenunregelmäßigkeiten entstehen. Bestehen die Verstärkungselemente dagegen aus einem hochwertigen hartgezogenen getemperten Stahldraht, so können entsprechende Oberflächenunregelmäßigkeiten dadurch erhalten werden, daß der Draht in der in den Figuren 15 bis 18 dargestellten Weise verformt wird.

Die Figur 15 zeigt in diesem Zusammenhange einen Draht
<NichtLesbar>
kreisförmigen Querschnitts, in dem eine Vielzahl von Welle ausgebildet ist, aufgrund derer die mechanische Verankerung des Drahtes im Schleifmaterial verbessert und gleichzeitig verhindert wird, daß sich Schleifscheibe und Verstärkungsteile voneinander lösen und das Verstärkungselement in der Schleifscheibe verrutscht. In ähnlicher Weise ist in Figur 16 ein Draht 89 dargestellt, der mit einer Art Kräuselung versehen ist, durch die ebenfalls die mechanische Verbindung und Verankerung des Verstärkungselementes im Schleifmaterial verbessert wird. Die Figur 17 schließlich zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit für die Drahtgestaltung; es handelt sich hierbei um einen Draht 90, dessen einzelne Abschnitte wechselweise in sich verformt sind, so daß sich jeweils Abschnitte 92 elliptischen Querschnittes an Abschnitte 94 kreisförmigen Querschnittes anschließen, mit denen sie einstückig zusammenhängen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Drähte mit unregelmäßiger Querschnittsform, beispielsweise verhältnismäßig flach ausgebildete Drähte 96 zu verwenden, die dann entsprechend der Darstellung der Figur 18 gekräuselt oder gekröpft sind. Bei Verwendung von Drähten mit unregelmäßiger Querschnittsform ist darauf zu achten, daß die Drahtgröße stets derart gewählt wird, daß die Querschnittsfläche des Drahtes der Querschnittsfläche von Drähten mit kreisförmigem Querschnitt mit einem Durchmesser zwischen 0,76 und 3,3 mm entspricht.

Eine weitere Reihe von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerke ist in den Figuren 19 bis 22 gezeigt. Die hier dargestellten Verstärkungsnetzwerke bestehen jeweils aus einem kontinuierlichen Verstärkungselement, das zu einem in Dreiecke unterteilten geometrischen Gebilde geformt ist, bei dem der größte Teil der einzelnen Drähte oder Stränge in einem Bereich verläuft, der zwischen der Mittelbohrung der Schleifscheibe und einer außerhalb der Mittelbohrung liegenden angenommenen zylindrischen Fläche liegt, die ihrerseits etwa bis zu einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe einnimmt und konzentrisch zu der Mittelbohrung liegt. Die Scheitelpunkte des Verstärkungsnetzwerkes liegen dabei auf einer Höhe von mindestens etwa zwei Drittel des radialen Abstandes zwischen der Bohrung der Schleifscheibe und dem Umfang derselben, so daß ein Verstärkungsnetzwerk erhalten wird, das entweder einfach, vielfach oder aber auch in Verbindung mit den vorstehend beschriebenen Verstärkungsnetzwerken verwendet werden kann.

Um mit den dreieckförmigen, geometrisch unterteilten Verstärkungsnetzwerken eine maximale Nutzwirkung zu erzielen, wird eine Gestaltung bevorzugt, bei der mindestens etwa die Hälfte der Draht- oder Strangelemente der Verstärkungsnetzwerke im Sehnenbereich verläuft. Bei dieser Anordnung liegt der durch die innerhalb des von der Mittelbohrung bis zu einer Höhe von etwa einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe reichenden Teiles der Schleifscheibe liegenden Segmente bestimmte Sehnenbereich noch innerhalb der Klemmflansche 30, die entsprechend der Figur 1 die Seitenflächen der Schleifscheibe übergreifen.

Ein weiteres Merkmal dieses Verstärkungsnetzwerkes besteht darin, daß der größte Teil der außerhalb des Sehnenbereiches liegenden Drähte oder Stränge in einem Winkel von weniger als 90° zu jedem Radius der Schleifscheibe liegt, so daß diese Teile niemals am Außenumfang der Schleifscheibe tangieren und die Schleifwirkung der Schleifscheibe bei der allmählichen Abnutzung derselben während des Betriebs nicht beeinträchtigen können.

Bei dem in Figur 19 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes ist ein kontinuierliches Verstärkungselement 98 zu einem in zahlreiche Dreiecke unterteilten geometrischen Gebilde verformt. Das Netzwerk besteht hierbei aus einer Vielzahl von Sehnenelementen 100, und die Scheitelpunkte 102 der Dreiecke ragen dabei radial nach außen bis zu einem mit 104 gekennzeichneten, gestrichelt angedeuteten Kreis, der entweder dem Außenumfang der Schleifscheibe entsprechen kann oder eine zur Mittelbohrung der Schleifscheibe konzentrische zylindrische Fläche darstellt, die vom Außenumfang der Scheibe in einem Abstand bis zu etwa einem Drittel der radialen Höhe der Schleifscheibe liegt.

Um mit dem in Figur 19 dargestellten Verstärkungsnetzwerk die gewünschte Nutzwirkung zu erzielen, ist es nicht erforderlich, daß sämtliche Scheitelpunkte oder Spitzen 102 vom Mittelpunkt der Schleifscheibe in ein und demselben radialen Abstand liegen. Gegebenenfalls können die Scheitelpunkte

102 auch innerhalb eines ringförmigen Bereiches gegeneinander versetzt sein, der zwischen dem Außenumfang der Schleifscheibe und einer angenommenen zylindrischen Fläche liegt, die ihrerseits vom Außenumfang etwa um ein Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe entfernt liegt, so daß die verschiedenen Scheitelpunkte des Verstärkungsnetzes bei der allmählichen Abnutzung der Schleifscheibe an verschiedenen Stellen hervortreten. Die Sehnenelemente 100 übergreifen bzw. überschneiden sich gegenseitig und verlaufen im wesentlichen tangential zu einer durch den gestrichelt angedeuteten Kreis 106 angezeigten zylindrischen Fläche, die durch die einzelnen Sehnen bestimmt ist, so dass die einzelnen Segmente 106 einen inneren Kreis oder Ring 110 bilden, der im wesentlichen dem kreisförmigen Verstärkungselement entspricht, das bei den vorstehend beschriebenen und gezeigten Verstärkungsnetzwerken verwendet wurde. Bei dem in Figur 19 gezeigten Verstärkungsnetzwerk verlaufen die Sehnenelemente 100 jeweils zwischen zwei Punkten auf dem gestrichelt gezeigten Kreis 104, wobei sie einen Kreisbogen von 112 ½° abschneiden, und die einander benachbarten Scheitelpunkte oder Spitzen 102 liegen in einem Winkelabstand von annähernd 22 ½° voneinander entfernt.

Eine andere Ausführungsform eines geometrischen Dreieckmusters ist in Figur 20 dargestellt. Hier ist ein kontiniuerliches Verstärkungselement 112 in Form einer Vielzahl von Sehnenabschnitten 114 derart geformt bzw. gebogen, daß acht Scheitelpunkte 116 entstehen, die radial bis zu einer Stelle nach außen ragen, an der sie alle etwa in ein und demselben Winkelabstand voneinander entfernt auf einem mit 118 bezeichneten Kreis liegen. Ein Sehnenteil 120 der einzelnen Sehnenabschnitte 114 liegt dabei jeweils tangential an einem punktiert angedeuteten inneren Kreis 122 an, der einen Sehnenring 124 bildet. Bei dem in Figur 20 gezeigten besonderen geometrischen Dreiecksmuster eines erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerkes sind die einzelnen einander benachbarten Scheitelpunkte 116 jeweils um einen Winkel von 45° voneinander entfernt, und die Sehnenabschnitte 114 schneiden vom Außenkreis 118 ein Kreissegment von 135° ab.

Eine weitere Ausführungsform eines derartigen als Dreiecksmuster ausgebildeten Verstärkungsnetzwerkes ist in Figur 22 dargestellt. Hier sind die durch die Sehnenabschnitte 128 eines kontinuierlichen Verstärkungselements 130 gebildeten Scheitelpunkte 126 jeweils in einem Winkel von 22 ½° zueinander angeordnet, ähnlich wie es auch bei der in Figur 19 gezeigten Ausführungsform der Fall ist. Die einzelnen Sehnenabschnitte 128 schneiden jedoch von einem äußeren punktiert angedeuteten und mit 132 bezeichneten Kreis einen Bogen von 157 ½° statt von 112 ½° ab. Infolge dieser Anordnung wird durch die Sehnenteile 136 ein innerer Sehnenkreis 134 gebildet, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige der Sehnenkreise 110 und 120 gemäß den Figuren 19 und 20. Wie ersichtlich, kann das geometrische Dreiecksmuster jeweils derart gewählt werden, daß ein Sehnenkreis mit genau demjenigen Durchmesser erhalten wird, der dem Durchmesser der durch die Schleifscheibe verlaufenden Mittelbohrung entspricht, so daß die gewünschte Verstärkungswirkung erzielt wird.

Es ist nicht notwendig, dass sämtliche Sehnenelemente entsprechend den Figuren 19, 20 und 22 tangential an einem Innenkreis entlang verlaufen. Voraussetzung für die Erzielung der gewünschten Verstärkungswirkung ist lediglich, daß sämtliche Sehnenelemente innerhalb des Bereiches liegen, der sich von der Mittelbohrung der Schleifscheibe bis zu einer Höhe von etwa einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe erstreckt. Die Scheitelpunkte dagegen wollten mindestens um einen Abstand nach außen ragen, welcher etwa zwei Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe entspricht, so daß sie in der Höhe des Umfanges oder am Umfang der Schleifscheibe zu liegen kommen. Die einzelnen Verstärkungsnetzwerke können dabei jeweils gesondert voneinander oder in vielfacher Anordnung über- bzw. nebeneinander eingesetzt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, aus ihnen ein zusammengesetztes Verstärkungsnetzwerk von der in Figur 21 schematisch dargestellten Art herzustellen. Das in Figur 21 gezeigte, in Dreiecke unterteilte geometrische Gebilde besteht aus mehreren übereinandergelegten Einzelgebilden. Es handelt sich hierbei um zwei Gebilde von der in Figur 20 gezeigten Art und um ein Gebilde von der Art gemäß der Figur 19. Die drei Netzwerke sind konzentrisch zueinander übereinander angeordnet und sind aus einem einzigen kontinuierlichen Verstärkungselement 138 gebildet. Wie ersichtlich, bilden die Sehnenteile der Sehnenabschnitte 140 zwei zueinander konzentrisch angeordnete Sehnenringe 110a und 124a, die den Sehnenringen 110 und 124 der in den Figuren 19 und 24 dargestellten Ausführungsformen entsprechen. Die durch die Sehnenabschnitte 140 gebildeten Scheitelpunkte 142 sind so weit radial nach außen geführt, daß sie kurz unterhalb der Außenumfangsfläche 32 der Schleifscheibe enden, die in gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Sehnenringe 110a und 124a liegen konzentrisch um die Bohrung der Schleifscheibe innerhalb desjenigen Bereiches, der von der Bohrung bis zu etwa einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe reicht.

Die kontinuierlichen Verstärkungselemente, aus denen das in den Figuren 19 bis 22 dargestellte geometrische Gebilde hergestellt ist, können jeweils aus einem hochwertigen getemperten, vorzugsweise mit Oberflächenunebenheiten versehenen Stahldraht, einem zusammengesetzten Kabel 48 von der in Figur 23 gezeigten Art oder aber aus einem dem Kabel 48 ähnlichen Glasfaserstrang oder -kabel bestehen, bei dem jedoch die Drähte 52 wegfallen. Bei Verwendung von hochwertigen Stahldrähten von der in den Figuren 15 bis 18 gezeigten Art sollte der Durchmesser bzw. die diesem entsprechende Querschnittsfläche zweckmäßigerweise zwischen 0,76 und 3,3 mm liegen.

Die jeweils zweckmäßigste Anordnung, Größe und Anzahl der zur Verwendung gelangenden Verstärkungselemente sowie auch die Anzahl der zur Verstärkung des Schleifscheibenmaterials eingesetzten Verstärkungsnetzwerke lassen sich bei Zugrundelegung der folgenden mathematischen Analyse verhältnismäßig genau bestimmen. Bei der Ermittlung der erforderlichen Verstärkung bleibt bei den Berechnungen die Eigenfestigkeit des Schleifmaterials selbst unberücksichtigt, die üblicherweise durchschnittlich mit einer Festigkeit von 422 kp/cm[hoch]2 angenommen werden kann. Es werden also die üblichen mathematischen Werte ermittelt, so daß ein bestimmter Sicherheitsfaktor gegeben ist. Die Querschnittsfläche eines kreisförmig ausgebildeten Verstärkungselementes oder -ringes bzw. einer Vielzahl derartiger Ringe, die erforderlich sind, um der an der Schleifscheibe bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten angreifenden Zugbeanspruchung zu widerstehen, läßt sich gemäß der folgenden Gleichung errechnen:

P = 3,4 x 10[hoch]-7 bdr V[hoch]2 (1-a[hoch]3).

Dabei ist:

P = die Kraft in Kilogramm, b = die Breite der Schleifscheibe in Zentimeter, d = das spezifische Gewicht der Schleifscheibe (gr/cm[hoch]3), V = die Außenumfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe (m/min.), r = der Außenradius der Schleifscheibe in cm, a = das Verhältnis des Radius der Innenbohrung der Schleifscheibe zum Radius ihres Außenumfanges.

Für ein typisches Schleifrad mit einem Außendurchmesser von 61 cm, einer Mittelbohrung mit einem Durchmesser von 30,5 cm, einer Dicke von 7,6 cm und einem spezifischen Gewicht von 3 gr/cm[hoch]3 sind die bei unterschiedlicher Außenumfangsgeschwindigkeit an der Schleifscheibe angreifenden Berstkräfte in der nachstehenden Tabelle angegeben:

Außenumfangsgeschwindigkeit Berstkraft (Meter/min.) (kg)

3660 7720 4520 12000 5490 17250 7320 30900

Da die aus getempertem Stahl bestehenden Drähte und Stäbe der vorbeschriebenen Art sowie auch die aus einer Vielzahl von miteinander verwobenen oder verflochtenen Strängen oder Vorgespinsten hergestellten Glasfaserstränge oder -kabel, deren Himmelstränge wiederum jeweils aus einer Vielzahl von kontinuierlichen Glasfäden bestehen, einer Zugbeanspruchung von mindestens etwa 14 100 kp/cm[hoch]2 standhalten können, würden ein oder mehrere kreisförmige Verstärkungselemente von der Art der in den Figuren 2 bis 14 dargestellten Ringe oder Reifen bzw. der Sehnenkreise oder -ringe der mit einer geometrischen Dreiecksunterteilung ausgebildeten Verstärkungsnetzwerke von der in den Figuren 19 bis 22 gezeigten Art, bestehend entweder aus Glasfasern oder aus Glasfasern in Verbindung mit Draht oder aus einem Draht oder einer Drahtwendel bestehende Verstärkungselemente mit einer Gesamtquerschnittsfläche von annähernd 1,1 cm[hoch]2 ausreichen, um eine gesprungene Schleifscheibe bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 7620 m/min. zusammenzuhalten. Daraus ergibt sich, daß drei Windungen 45 von der in Figur 9 gezeigten Art die jeweils aus 23 Windungen eines getemperten hochwertigen Drahtes mit einem Durchmesser von 2 mm bestehen, eine gesprungene Scheibe mit den vorstehend angegebenen Abmessungen bis zu einer Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 7600 m/min. zufriedenstellend zusammenhalten können.

Des weiteren kann mathematisch nachgewiesen werden, daß die infolge der Zentrifugalkräfte an einer Schleifscheibe angreifenden Belastungen radial vom Außenumfang nach innen zum Mittelpunkt der Schleifscheibe hin progressiv zunehmen. Dies kann dadurch bestimmt werden, daß die auf ein durch jeweils zwei vom Mittelpunkt der Schleifscheibe aus verlaufende und an der Außenumfangsfläche derselben jeweils in einem Abstand von einem Zentimeter voneinander befindliche

Radien bestimmtes Segment der Schleifscheibe einwirkende Kraft errechnet wird. Die Berechnung der auf dieses Segment ausgeübten Kraft kann unter Zuhilfenahme der folgenden Gleichung vorgenommen werden, die der vorstehend benutzten Gleichung ähnlich ist, bei der jedoch der Außenradius r der Schleifscheibe nicht berücksichtigt wird:

P = 3,4 x 10[hoch]minus 7 bd V[hoch]2 (1-a[hoch]3).

Für eine Schleifscheibe, deren Abmessungen und Zusammensetzung derjenigen des vorstehend genannten Beispieles entspricht, läßt sich die Anzahl der außerhalb des kreisförmigen Verstärkungselementes oder -ringes im Sehnenbereich der Schleifscheibe erforderlichen Verstärkungselemente unter Zugrundelegung der vorstehenden Formel errechnen. So sei beispielsweise zur Bestimmung der Anzahl der U-förmig ausgebildeten Verstärkungselemente 54, die bei Verwendung eines Verstärkungsnetzwerkes von der in Figur 2 dargestellten Art erforderlich ist, angenommen, daß die einzelnen Elemente aus einem Stahldraht mit einem Durchmesser von 0,79 mm oder 3,3 mm und mit einer maximalen Zugfestigkeit von 14 100 kp/cm[hoch]2 und 17 600 kp/cm[hoch]2 bestehen. Die so errechneten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle jeweils für unterschiedliche Außenumfangsgeschwindigkeiten der Schleifscheibe angegeben; es wird mit diesen Elementen eine zufriedenstellende Verstärkung des Schleifmaterials erzielt:

Umfangsgeschwindigkeit Anzahl der erforderlichen U-förmigen Verstärkungselemente

(m/min.) (14 100 kp/cm[hoch]2) (17 600 kp/cm[hoch]2)

3660 163 142 4520 255 221 5490 365 316 7320 650 567

Es sind hartgezogene, aus getempertem Stahl bestehende Drähte sowie Glasfaserstränge oder -kabel erhältlich, deren Zugfestigkeit bis zu 14 100 kp/cm[hoch]2 beträgt. Bei Verwendung von Glasfaserkabeln, Stahldrähten oder von aus miteinander verwobenen Glasfasern und Drahtkabeln bestehenden Gebilden mit einer Zugfestigkeit von 17 600 kg/cm[hoch]2 kann eine entsprechende Verminderung der Gesamtzahl der für die einzelnen in der Tabelle aufgeführten Umfangsgeschwindigkeiten erforderlichen Verstärkungselemente erzielt werden.

Die vorstehende mathematische Ermittlung kann ohne weiteres für jedes der einzelnen in den Zeichnungen gezeigten und beschriebenen geometrisch ausgebildeten Verstärkungselemente angewandt werden, so daß jeweils ein Netzwerk erhalten wird, das zur Verstärkung einer Schleifscheibe bestimmter Größe und Zusammensetzung bei einer ganz bestimmten Sollbetriebsgeschwindigkeit geeignet ist. Die vorbeschriebenen Verstärkungseinlagen können dabei jeweils aus einer Vielzahl ein und desselben Typs eines Verstärkungsnetzwerkes bestehen oder aber auch abwechselnd aus Schichten unterschiedlicher

Verstärkungselemente gebildet sein, die jeweils im Abstand parallel zueinander angeordnet sind. Ein typisches zusammengesetztes Netzwerk, das aus einem Netzwerk 141 der in Figur 2 gezeigten Art und einem daneben angeordneten, in Dreiecke unterteilten Netzwerk 143 der in Figur 19 gezeigten Art besteht, ist in Figur 26 gezeigt.

Die in den Figuren 2 bis 14 dargestellten verschiedenen Verstärkungsnetzwerke können zweckmäßigerweise zu einem zusammenhängenden Netzwerk geformt werden; dies geschieht dadurch, daß eine Vorrichtung der in Figur 24 gezeigten Art verwendet wird. Diese Vorrichtung besteht aus einer Basis 144, die mit einer Vielzahl von Winkelstücken 146 bestückt ist. An den oberen Kanten dieser Winkelstücke sind Schlitze ausgebildet, die zur Aufnahme des inneren kreisförmigen Verstärkungsringes 40 eines Verstärkungsnetzwerkes von der in Figur 2 dargestellten Art bzw. eines Außenringes 148 dienen, auf dem eine Vielzahl von Klammern 150 unter Zuhilfenahme der Federn 152 federnd angebracht ist. Die jeweils gewünschte Zahl U-förmiger Verstärkungselemente 54 wird mechanisch verankert, was beispielsweise in der Weise geschieht, daß sie um den Verstärkungsring 40 herumgewickelt oder -gedreht werden; dann werden sie radial nach außen geführt, wo ihre Enden in einem entsprechenden radialen Abstand durch die Klammern 150 sicher festgehalten werden. Die Verstärkungselemente 54 sowie der Verstärkungsring 40 können dann anschließend mit einem entsprechenden Klebemittel besprüht oder bepinselt werden, so daß das Verstärkungselement sicher am Ring befestigt ist und mit diesem ein fest zusammenhängendes Verstärkungsnetzwerk bildet, das in einfacher Weise zu handhaben ist und zur Herstellung der Schleifscheibe in die entsprechende Form eingelegt werden kann. Für diese Zwecke geeignete Klebemittel sind in Fachkreisen allgemein bekannt. Es kann sich hierbei um Bindemittel, wie beispielsweise Epoxy-, Polyester- und Phenolharze handeln. Wahlweise besteht auch die Möglichkeit, an den einzelnen Kontaktstellen zwischen dem Verstärkungselement 54 und dem Ring 40 eine starre Verbindung, beispielsweise durch Punktschweißen, Hart- oder Weichlöten o.dgl., herzustellen.

Verstärkungsnetzwerke, die aus dem in einzelne Dreiecke unterteilten geometrischen Muster entsprechend der Darstellung der Figuren 19 bis 22 bestehen, können zweckmäßigerweise unter Zuhilfenahme einer in Figur 25 gezeigten Vorrichtung hergestellt werden; diese besteht aus einer Basis 154, auf der eine Vielzahl von nach oben ragenden Zapfen oder Dübeln 156 befestigt sind, um welche ein kontinuierliches Verstärkungselement 158 derart herumgewickelt werden kann, daß das gewünschte geometrische Dreiecksmuster entsteht. Wird ein solches Verstärkungsnetzwerk aus hartgezogenem Stahldraht hergestellt, so besitzt das so erhaltene Netzwerk im allgemeinen eine ausreichende Festigkeit in sich selbst, um seine Gestalt bei der nachfolgenden Behandlung und bei der Formung der Schleifscheibe beizubehalten. Gegebenenfalls kann ein derartiges Verstärkungsnetzwerk jedoch auch noch versteift werden, was insbesondere dann notwendig ist, wenn für das kontinuierliche Verstärkungselement 158 Glasfaserkabel verwendet werden. Die Versteifung wird dann in der Weise vorgenommen, daß ein entsprechendes, sich verfestigendes Harz auf das so durch Wickeln erhaltene Netzwerk aufgebracht wird. Auch hier wieder kommen Harze der vorbeschriebenen Art in Frage, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß sich die entsprechenden Harze mit dem zur Herstellung des Schleifmaterials der Schleifscheibe verwendeten Bindemittel vertragen. Bei Verwendung von Glasfaserverstärkungselementen wird im allgemeinen vorzugsweise ein Schichtmittel auf die Oberfläche des Glasfaserstranges aufgebracht; für diesen Zweck geeignete Substanzen sind beispielsweise Epoxysilane oder modifizierte Silane, die mit dem Bindemittel der Schleifscheibe gut verträglich sind und gleichzeitig eine bessere Imprägnierbarkeit und Netzbarkeit der Bindeharze bedingen.

Das bzw. die so erhaltenen Verstärkungsnetzwerke, welche jeweils die gewünschte Gestalt besitzen und gegebenenfalls noch zusätzlich versteift sind, lassen sich ohne weiteres im Körper einer Schleifscheibe unterbringen. Es kann dies durch jedes beliebige, in Fachkreisen wohlbekannte Verfahren, beispielsweise durch Kaltpressen, Heißpressen oder vorzugsweise durch ein Verdrängungsformverfahren geschehen. Das Verdrängungsformverfahren besitzt den Vorteil, daß zur Herstellung des Schleifkörpers keine übermäßig hohen Druckwerte erforderlich sind und daß außerdem die Gefahr einer Verformung der Verstärkungsnetzwerke infolge der Einwirkung der beim Heiß- und Kaltpressverfahren erforderlichen doch verhältnismäßig hohen Druckwerte ausgeschlossen ist.

Eine mit einer aus einem oder mehreren Verstärkungsnetzwerken bestehenden Einlage versehene Schleifscheibe enthält im allgemeinen zwischen 40 und 64 Vol.% Schleifkörner und zwischen etwa 36 und 60 Vol.% Bindesubstanz einschließlich verschiedener Mengen von Harzen, Füllstoffen, Weichmachern der Verstärkungseinlage, Poren und anderer Zusätze. Die durch die erfindungsgemäßen Verstärkungsnetzwerke erzielte Verbesserung wird dabei ganz unabhängig davon erreicht, welcher besondere Typ an herkömmlichen Schleifkörnern, Bindeharzen, Füllstoffen usw. Verwendung findet. Als Schleifkörner kommen beliebige bekannte Schleifmaterialien, beispielsweise Silikonkarbid, Borkarbid, Tantalkarbid, Wolframkarbid oder andere harte Metallkarbide sowie auch Aluminiumoxyd, Diamantsplitter, Glas, Quarz, Granat u.dgl. in Frage. Zusätzlich können auch noch die bekannten Füllsubstanzen, beispielsweise pulverisierter Kryolith-Feldspat, Eisenoxyd und andere Substanzen zugegeben werden, die inert sind oder aber die Schleifeigenschaften weiter verbessern. Bei Verwendung einer Furfuraldehyd enthaltenden Bindesubstanz wird für gewöhnlich vorzugsweise Kalk als Füllmittel zugegeben.

Unter die zur Herstellung des Schleifscheibenmaterials zweckmäßigerweise verwendbaren Bindemittel fallen u.a. auch die wärmehärtbaren Harze, d.h. diejenigen Harze, die unter der Einwirkung von Wärme erhärten und eine harte feste Bindung herstellen. Es handelt sich hierbei u.a. um Phenolaldehydharze, Kresolaldehydharze, Reseroinolaldehydharze, Harnstoffaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Furfurylalkoholharze und dgl. sowie um deren Gemische. Von den vorgenannten Bindemitteln findet vorzugsweise das Kondensationsprodukt von Phenol selbst mit Formaldehyd Verwendung.

Bei den zur Herstellung von Schleifscheiben angewandten Heiß- oder Kaltpreßverfahren werden die Schleifkörner im allgemeinen mit einem Überzug aus einem entsprechenden Harz, beispielsweise Phenolaldehydharz im A-Zustand, entweder in pulverförmiger oder in flüssiger Form versehen; zusätzlich dazu werden außerdem die gewünschten Mengen an Füllsubstanzen und Weichmachern zugegeben. Die so erhaltenen, mit einem Überzug versehenen Schleifkörper werden um ein Verstärkungsnetz herum angeordnet und mit einem Druck von mindestens 315 bis 450 kp/cm[hoch]2 kaltgepreßt. Anschließend wird die so vorgeformte Schleifscheibe bei erhöhter Temperatur gehärtet. Wahlweise besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Gemisch selbst auf eine bestimmte Temperatur zu erhitzen und es dann anschließend heiß zu pressen, wobei das Harz zunächst teilweise in der Form aushärtet und sich die endgültige Aushärtung daran anschließt.

Beim Verdrängungsverfahren wird mit Hilfe eines Druckunterschiedes eine vollständige Durchdringung und Füllung der das Verstärkungsnetzwerk einbettenden Schleifkornschicht erreicht; es kann hierbei in der Weise vorgegangen werden, daß entweder an der aus Bindesubstanzen und Schleifkörnern bestehenden Schicht ein Druckunterschied angelegt oder aber die Zentrifugalkraft zur Einwirkung gebracht wird. Ein besonderes Ausführungsbeispiel einer für die Zwecke der Erfindung geeigneten Form ist in den Figuren 27 und 28 dargestellt. Es wird hierbei nämlich ein Vakuum angelegt, so daß auf die Schleifkornschicht ein Druckunterschied zur Einwirkung gelangt und die gesamte Schleifkornschicht vollständig von einem flüssigen Bindemittel durchdrungen wird. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht die Vorrichtung aus einer Grundplatte 160, die über einer Vakuumkammer 162 angebracht ist, welche ihrerseits unter Zuhilfenahme einer um ihre obere Kante herumgelegten Dichtung 164 abgedichtet ist. An die Kammer 162 ist ein Rohr 166 angeschlossen, über das ein Vakuum an die Kammer 162 angelegt werden kann, so daß die Luft durch eine Vielzahl von Bohrungen 168 durch die Grundplatte 160 nach unten angesaugt wird. Ein äußerer, ringförmiger, aufklappbarer Formteil 170 ist auf der Grundplatte konzentrisch zu einem zylindrischen Kern 172 angebracht, der seinerseits vorzugsweise mit einer Faserumhüllung 174 versehen ist, so daß das Bindemittel nicht an dem Kern festhaften kann.

Ein aus einem ziemlich grobmaschigen Drahtgebilde bestehender Haltering 176 ist oberhalb der Bohrungen 168 auf die Grundplatte aufgelegt, über der wiederum ein Sperring 178 liegt, der zwar luftdurchlässig ist, jedoch die Bindesubstanz nicht hindurchtreten läßt. Als Sperringe kommen zweckmäßigerweise Ringe aus Preßpappe, Filterpapier u.dgl. in Frage.

Wie aus Figur 27 hervorgeht, wird die Form in der Weise aufgefüllt, daß zunächst einmal eine mit dem Bezugszeichen 180 gekennzeichnete dünne Schicht aus Schleifkörnern auf den Sperring 178 aufgebracht wird; auf diese Schicht wird dann ein Verstärkungsnetzwerk 141 und anschließend ein Verstärkungsnetzwerk 143 sowie ein weiteres Verstärkungsnetzwerk 141 von der in Figur 26 gezeigten Art aufgelegt. Daraufhin wird nochmals Schleifmaterial in die Form eingefüllt, bis die Verstärkungsnetzwerke vollständig in dieses Material eingebettet sind. Die Schleifkörner können in der

Form festgestampft werden, jedoch besteht auch die Möglichkeit, die gesamte Formanordnung in eine Vibrationsbewegung zu versetzen, so daß die zwischen den einzelnen Verstärkungselementen verbliebenen freien Zwischenräume vollständig ausgefüllt werden. Im Anschluß hieran wird zunächst ein Bindegemisch 182 unmittelbar auf die Oberfläche der Schleifschicht 180 entsprechend der Darstellung der Figur 28 aufgegeben und ein Vakuum an die Kammer 162 angelegt. Dies hat zur Folge, daß das Bindegemisch 182 nach unten gezogen wird und die zwischen den Schleifkörnern und dem Verstärkungsnetzwerk noch verbleibenden Zwischenräume durchdringt. Die Luft wird durch den Sperring 178, die Bohrungen 168 in der Grundplatte und durch das Rohr 166 aus der Kammer 162 abgesaugt. Das Vakuum wird so lange angelegt, bis das Bindegemisch die poröse Masse der Schleifscheibe vollständig durchdrungen hat. Anschließend wird das Material erhitzt, so daß das Bindemittel aushärtet und sich versteift.

Die Viskosität des Bindemittels kann zwischen etwa 500 und 20 000 cp liegen. Die Aufbringung bzw. Einbringung des Bindemittels kann bei Raumtemperatur oder aber auch bei erhöhter Temperatur bis zu etwa 177°C in Verbindung mit einer Vorerhitzung des Schleifgemisches und der Verstärkungsnetze in der Form erfolgen. Nach Beendigung der Härtung des Bindegemisches wird das äußere Formband 170 abgenommen und die so erhaltene, in sich feste Schleifscheibe vom Kern 172 gelöst, so daß nunmehr eine fertige erfindungsgemäße Schleifscheibe vorliegt.

Claims (25)

1. Verstärkte Schleifscheibe, bestehend aus Schleifkörnern, einem Bindemittel und einem darin eingebetteten Verstärkungsnetzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk ein Verstärkungselement (64, 86) aufweist, das konzentrisch zum Außenumfang (32) der Schleifscheibe (30) im Abstand zu diesem angeordnet ist, und daß das Verstärkungselement als im alllgemeinen radial orientiertes Gebilde angeordnet ist und aus einem hochwertigen Stahldraht, Glasfasersträngen oder aus miteinander verwobenen Kombinationen derselben besteht.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsnetzwerk ein kreisförmiges Verstärkungselement (40) aufweist, das zum Außenumfang (32) der Schleifscheibe (30) konzentrisch und im Abstand davon angeordnet ist, und daß eine Vielzahl von Verstärkungselementen (54) als im allgemeinen radial orientiertes Gebilde zwischen dem kreisförmigen Verstärkungselement und dem Außenumfang der Schleifscheibe liegen, wobei das kreisförmige und die radial orientierten Elemente aus Stahldraht, Glasfasersträngen oder deren miteinander verwobenen Kombinationen bestehen.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als im allgemeinen radial orientiertes Gebilde angeordneten Verstärkungselemente eine unregelmäßige Oberflächenausbildung aufweisen und daß das kreisförmige Element und die aus Draht bestehenden Verstärkungselemente eine Zugfestigkeit von mindestens 14 100 kp/cm[hoch]2 und einen Durchmesser zwischen 0,76 und 3,3 mm besitzen und daß ein Glasfaserstrang aus einer Vielzahl von Glasfaservorgespinsten besteht, die ihrerseits wiederum jeweils aus einer Vielzahl von feinen kontinuierlichen Glasfäden oder miteinander verwobenen Kombinationen derselben gebildet sind.

4. Schleifscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (64) an ihrem inneren Ende jeweils mechanisch mit dem kreisförmigen Element (68) verbunden sind.

5. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (72) U-förmig ausgebildet und im Bereich ihrer Biegung mechanisch mit dem kreisförmigen Ringelement (68) verbunden sind und daß sie vom kreisförmigen Ringelement (68) aus im wesentlichen in gleichen Winkelabständen bis in die Nähe des Außenumfanges (32) der Schleifscheibe verlaufen.

6. Schleifscheibe nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Ringelement aus einer Spirale aus hochwertigem Stahldraht besteht, der eine Zugfestigkeit von mindestens 14 100 kp/cm[hoch]2 und einen Durchmesser zwischen 0,76 und 3,3 mm besitzt.

7. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente fest mit dem Ring verbunden sind und ein damit fest zusammenhängendes Netzwerk bilden.

8. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus gekräuseltem hochwertigem Stahldraht mit einem Durchmesser zwischen 0,76 und 3,3 mm und einer Festigkeit von mindestens 14 100 kp/cm[hoch]2 bestehen.

9. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente aus einem Glasfaserstrang, bestehend aus einer Vielzahl von miteinander verflochtenen, jeweils wiederum eine Vielzahl von kontinuierlichen Glasfäden aufweisenden Glasfaservorgespinsten, gebildet sind.

10. Schleifscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der U-förmig ausgebildeten Verstärkungselemente (56) in einer im wesentlichen parabolischen Kurve einander entgegengesetzt radial nach außen verlaufen und an ihrem Ende den Umfang der Schleifscheibe annähernd tangieren.

11. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Verstärkungselement aus einem kreisförmigen Stahlring (68) besteht, der eine Vielzahl von Öffnungen (70) besitzt, und daß die Verstärkungselemente (64) derart durch die Öffnungen hindurchgeführt sind, daß sie mit dem Ring mechanisch verbunden sind und von diesem in einen im allgemeinen radial gerichteten Gebilde nach außen zum Umfang der Schleifscheibe verlaufen.

12. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk ein festes kreisförmiges zum Außenumfang der Schleifscheibe im wesentlichen konzentrisch im Abstand davon angeordnetes Element (74) sowie ein kontinuierliches Verstärkungselement (76) aufweist, das eine unregelmäßige Oberflächenausbildung besitzt und aus einer Vielzahl von radial verlaufenden, einander überlappenden Schlaufen besteht, die im wesentlichen in einer zur Drehachse der Schleifscheibe senkrechten Ebene in dem zwischen dem kreisförmigen Verstärkungselement und dem Außenumfang der Schleifscheibe befindlichen Kreisbereich angeordnet sind.

13. Schleifscheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen des Verstärkungselementes (78) eine unterschiedliche Größe aufweisen und ihre äußeren Enden jeweils in unterschiedlichen Abständen vom Außenumfang (32) der Schleifscheibe liegen.

14. Schleifscheibe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Schlaufen des Verstärkungselementes mit dem kreisförmigen Element mechanisch verbunden sind.

15. Schleifscheibe nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement aus einem gekräuselten, hartgezogenen ölgetemperten Stahldraht mit einem Durchmesser zwischen 0,76 und 3,3 mm und einer Zugfestigkeit von mindestens 14 100 kp/cm[hoch]2 besteht.

16. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk ein kreisförmiges, im Wesentlichen konzentrisch zum Außenumfang der Schleifscheibe im Abstand von diesem angeordnetes Element (82) und ein Verstärkungselement (84) aufweist, das eine unregelmäßige Oberflächenausbildung besitzt und zu einem spiralförmig gewundenen Gebilde, bestehend aus einer Vielzahl von Schlaufen, gewickelt ist, wobei die Ebene der Schlaufen im Wesentlichen quer zur Rotationsachse der Schleifscheibe liegt und die einzelnen Schlaufen im wesentlichen radial zur Schleifscheibe verlaufen und das spiralförmige Verstärkungselement zwischen dem kreisförmigen Element und dem Außenumfang der Schleifscheibe angeordnet ist.

17. Schleifscheibe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das spiralförmig ausgebildete Verstärkungselement an seinen inneren Enden mit dem kreisförmigen Element verbunden bzw. an diesem verankert ist.

18. Schleifscheibe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen des spiralförmig ausgebildeten Verstärkungselementes (78) eine unterschiedliche Größe aufweisen und jeweils so weit radial nach außen ragen, daß sie in unterschiedlichen Abständen vom Außenumfang der Schleifscheibe zu liegen kommen.

19. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk ein kontinuierliches Verstärkungselement (86) aufweist, das eine unregelmäßige Oberflächenausbildung besitzt, zickzackförmig gebogen und im allgemeinen als radial gewickeltes Gebilde in einer zur Drehachse der Schleifscheibe im wesentlichen senkrechten Ebene angeordnet ist, wobei das Verstärkungselement zwischen dem Außenumfang der Schleifscheibe und einer zum Außenumfang der Schleifscheibe konzentrischen, jedoch nach innen im Abstand von dieser befindlichen zylindrischen Fläche liegt.

20. Schleifscheibe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsnetzwerk ein in der Nähe der zylindrischen Fläche eingebettetes kreisförmiges Element aufweist.

21. Schleifscheibe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zickzackförmig ausgebildete Verstärkungselement an seinen inneren Enden mit dem kreisförmigen Element verbunden ist.

22. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von in die Schleifscheibe eingebetteten Verstärkungsnetzwerken, die jeweils im Abstand parallel zueinander in einer zur Drehachse der Schleifscheibe im wesentlichen senkrechten Ebene angeordnet sind.

23. Schleifscheibe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Verstärkungsnetzwerke aus einem kontinuierlichen Strang (100) besteht, der als in Dreiecke unterteiltes geometrisches Gebilde angeordnet ist und eine Vielzahl von radial vorspringenden Scheitelpunkten (102) aufweist, die durch eine Vielzahl von jeweils zwei Sehnenabschnitten gebildet sind.

24. Schleifscheibe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Häflte der Sehnenabschnitte durch einen inneren Sehnenbereich verläuft, der zwischen einer zylindrischen

Innenfläche der Schleifscheibe und einer zu der zylindrischen Innenfläche der Schleifscheibe konzentrischen zylindrischen Zwischenfläche liegt, die von der zylindrischen Innenfläche etwa in einem Abstand von einem Drittel der radialen Tiefe der Schleifscheibe nach außen liegt.

25. Schleifscheibe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche Strang aus einer Vielzahl von Glasfasergespinsten besteht, die miteinander verflochten sind und so eine unregelmäßige Ausbildung bewirken, durch die eine mechanische Verankerung zwischen dem Verstärkungsnetzwerk und dem Schleifmaterial der Schleifscheibe erleichtert wird.