EP0614726A2 - Schleifgerät, insbesondere zum Abstärken von Beton und Natursteinen - Google Patents

Schleifgerät, insbesondere zum Abstärken von Beton und Natursteinen Download PDF

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EP0614726A2 EP94103033A EP94103033A EP0614726A2 EP 0614726 A2 EP0614726 A2 EP 0614726A2 EP 94103033 A EP94103033 A EP 94103033A EP 94103033 A EP94103033 A EP 94103033A EP 0614726 A2 EP0614726 A2 EP 0614726A2
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/16—Bushings; Mountings

Definitions

  • the invention relates to a grinding device, in particular for strengthening concrete and natural stones, with a milling ring provided with grinding bodies.
  • Grinding machines are known and used for the surface treatment of concrete and natural stones, such as marble and granite.
  • these have a milling ring provided with grinding bodies and are connected using a base body to a motor flange which has a central opening in order to allow cooling water to be supplied.
  • the grinding wheels projecting axially beyond the milling ring and ending in the same axial plane are available in different numbers and in different grain sizes, depending on the material to be machined. They are generally attached equidistantly over the circumference of the milling body and are produced in the prior art by pressing diamond and metal powder and soldered onto the milling ring. If the grinding wheels are rigidly attached, reinforcement takes place, i.e. an adjustment of the workpiece to a desired thickness.
  • the milling rings are rotated by a motor and cooled by means of centrally supplied water that is accelerated outwards by centrifugal forces. They bring about a surface removal, grinding and smoothing of the material underneath, which is usually carried past. After a certain period of operation, the segments are worn out and to replace them, the base body with the milling ring must be removed from the motor shaft, transported to a suitably equipped specialist company and replaced there with new segments.
  • a disadvantage of this procedure is that longer machine downtimes are unavoidable when installing and removing the milling ring. Soldering on the new grinding wheels to a milling ring attached to the motor flange is impossible, since the accessibility required for this is not given in the devices normally used.
  • the invention is based on the problem of designing a grinding device in such a way that longer machine downtimes are eliminated when replacing worn grinding wheels.
  • the object is achieved in that the grinding bodies are rigidly fastened in the axial direction on the heads of screws and that the screws are screwed into the milling ring in the axial direction and are accessible from the side of the grinding bodies.
  • the main idea of the invention is to make the connection between the milling ring and the grinding bodies detachable by using screws.
  • the milling ring is provided in the axial direction with threaded holes for receiving screws and the grinding bodies are fastened on the heads of the screws in the axial direction.
  • the accessibility from the work side allows a convenient and quick exchange.
  • the precision of the grinding body positioning is comparable to that achieved in the prior art, so that the functionality of the grinding device according to the invention is ensured.
  • the screwed, releasable fastening of the grinding wheels enables the grinding wheels to be replaced while the cutting ring is still attached to the motor. Due to the rigid connection of the grinding bodies with the milling ring, there is an "intransigence" which - in contrast to actual grinding processes - allows the production of plates of certain thickness.
  • the advantages of the invention are, in particular, that there is no need to remove and install the milling ring, so that the entire base body with milling ring is also not transported to the specialist workshop and the transport costs resulting therefrom are eliminated. No specialist personnel are now required to replace the grinding wheels, since even laypeople can loosen the screw connections and replace the grinding wheels. Furthermore, the downtimes of the grinder caused by changing the base body are eliminated. Another advantage is that the massive heat that previously occurred when the grinding wheels were soldered onto the milling ring, which could give rise to warping, no longer occurs. It is also excluded that the milling ring can be damaged by carelessness of the operating personnel in the event of complete wear of the grinding bodies, since at most the screw heads are ground down. Finally, the milling rings according to the invention, provided with screwed-on grinding wheels, can be used on all existing grinding machines.
  • a particularly useful grinding device uses a milling ring which rotates to the right when looking at the motor axis and screws provided with right-hand threads.
  • the advantage is that the screws are influenced with a rotation of the milling ring with a clockwise torque acting in the tightening direction, since the radially outer part of the grinding wheel moves at a higher relative speed relative to the workpiece and therefore exerts a greater force on it than on the workpiece radially inner part of the grinding wheel acts. This prevents the grinding wheels from accidentally loosening and falling out.
  • a left-turning milling ring basically also requires usable screws with left-hand thread, which, however, creates difficulties for the possibly uninformed operating personnel when changing the grinding wheel would lead. Therefore, the use of right-hand screws is preferred.
  • the diameter of the grinding wheels be chosen smaller than the diameter of the screw heads. This enables a socket or ring spanner to be passed over the grinding wheel and the screw head to be quickly and easily grasped and unscrewed, and screwing in an unused grinding wheel is also made easier.
  • a grinding device differs from that of a conventional one in that one and the same milling ring permits both rough and fine grinding.
  • the rule is that the workpieces to be machined are successively fed to several machining stations, with rough machining being carried out in the first and then fine machining being carried out with increasing fine-grained grinding wheels in the further stations.
  • the milling ring (1) has axially arranged blind holes (5) which are equidistant from one another and which are each arranged at the same distance from the motor axis and which are used to mount the screws (3) carrying the grinding bodies (2) and provided with threads (4).
  • the equidistant arrangement enables unbalanced, evenly removing machining of the surface of concrete and natural stones.
  • a milling (7) attached to the inside of the milling ring (1) enables attachment to a base body connected to a motor flange.
  • the screws (3) which support the grinding bodies (2) in the axial direction enable the grinding bodies (2) to be inserted and removed in a time-saving manner, which saves disassembly of the milling ring (1). Since water cooling of the grinding wheel (2) is required, water vapor leads to corrosion, which is prevented by a sealing ring (6) arranged between the milling ring (1) and screw (3) from penetrating into the thread (4), so that the Thread (4) is prevented.
  • the screws (3) have a right-hand thread (4), which is why a right-handed drive of the milling ring (1), as viewed from above in the direction of view of the drawing, is appropriate, since in this case the screws (3) engage them tightening torque acts.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifgerät, insbesondere zum Abstärken von Beton und Natursteinen, mit einem mit Schleifkörpern versehenen Fräsring und empfiehlt, daß die Schleifkörper (2) in axialer Richtung auf den Köpfen von Schrauben (3) starr befestigt sind und daß die Schrauben (3) in axialer Richtung in den Fräsring (1) eingeschraubt und von der Seite der Schleifkörper her zugänglich sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifgerät, insbesondere zum Abstärken von Beton und Natursteinen, mit einem mit Schleifkörpern versehenen Fräsring.
  • Zur Oberflächenbearbeitung von Beton und Natursteinen, wie beispielsweise Marmor und Granit, sind Schleifgeräte bekannt und gebräuchlich. Im Stande der Technik weisen diese einen mit Schleifkörpern versehenen Fräsring auf und sind unter Verwendung eines Grundkörpers mit einem Motorflansch verbunden, der, um eine Zuführung von Kühlwasser zu ermöglichen, eine zentrale Öffnung aufweist. Die axial über den Fräsring überstehenden und in derselben axialen Ebene endenden Schleifkörper sind je nach zu bearbeitendem Material in unterschiedlicher Anzahl und in unterschiedlichen Körnungen vorhanden. Sie sind in der Regel äquidistant über den Umfang des Fräskörpers angebracht und werden im Stande der Technik durch Pressen von Diamant- und Metallpulver hergestellt und auf den Fräsring aufgelötet. Bei starrer Befestigung der Schleifkörper erfolgt eine Abstärkung d.h. eine Einstellung des Werkstückes auf eine gewünschte Dicke.
  • Zur Bearbeitung eines Werkstücks werden die Fräsringe motorisch in Rotation versetzt und mittels zentral zugeführtem, durch die Fliehkräfte nach außen beschleunigten Wassers gekühlt. Sie bewirken ein oberflächliches Abtragen, Schleifen und Glätten des darunter befindlichen und in der Regel vorbeigeführten Materials. Nach einer gewissen Betriebsdauer sind die Segmente abgenutzt und zu ihrem Austausch müssen der Grundkörper mit dem Fräsring von der Motorwelle demontiert, zu einer entsprechend ausgerüsteten Fachfirma transportiert und dort durch neue Segmente ersetzt werden. Als Nachteil dieser Prozedur ist anzusehen, daß beim Ein- und Ausbauen des Fräsringes längere Maschinenstillstandszeiten unvermeidbar sind. Ein Anlöten der neuen Schleifkörper an einem am Motorflansch befestigten Fräsring ist ausgeschlossen, da die dazu erforderliche Zugänglichkeit bei den üblicherweise verwendeten Geräten nicht gegeben ist.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Schleifgerät so zu gestalten, daß bei einem Austausch abgenutzter Schleifkörper längere Maschinenstillstandszeiten entfallen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schleifkörper in axialer Richtung auf den Köpfen von Schrauben starr befestigt sind und daß die Schrauben in axialer Richtung in den Fräsring eingeschraubt und von der Seite der Schleifkörper her zugänglich sind.
  • Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, die Verbindung zwischen dem Fräsring und den Schleifkörpern durch die Verwendung von Schrauben lösbar zu gestalten. Dazu ist der Fräsring in axialer Richtung mit zur Aufnahme von Schrauben dienenden Gewindelöchern versehen und die Schleifkörper auf den Köpfen der Schrauben in axialer Richtung befestigt. Die Zugänglichkeit von der Arbeitsseite gestattet ein bequemes und rasches Austauschen. Bei einer entsprechend genauen Fertigung der Schrauben ist die Präzision der Schleifkörperpositionierung mit der im Stande der Technik erreichten vergleichbar, so daß die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Schleifgerätes sichergestellt ist. Die geschraubte, lösbare Befestigung der Schleifkörper ermöglicht ein Austauschen der Schleifkörper bei einem weiterhin am Motor befestigten Fräsring. Aufgrund der starren Verbindung der Schleifkörper mit dem Fräsring entsteht eine "Unnachgiebigkeit", die - im Gegensatz zu eigentlichen Schleifprozeßen - die Herstellung von Platten bestimmter Stärke erlaubt.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß ein Aus- und Einbau des Fräsringes entfällt, so daß auch der Transport des gesamten Grundkörpers mit Fräsring zur Fachwerkstatt und die dadurch entstehenden Transportkosten entfallen. Zum Austausch der Schleifkörper ist nunmehr kein Fachpersonal erforderlich, da auch Laien die Schraubverbindungen lösen und die Schleifkörper austauschen können. Weiterhin entfallen die durch den Wechsel des Grundkörpers bedingten Stillstandszeiten des Schleifgerätes. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die bisher beim Anlöten der Schleifkörper auftretende massive Wärmeeinwirkung auf den Fräsring, die zum Verziehen Anlaß geben konnte, nicht mehr auftritt. Es ist im übrigen auch ausgeschlossen, daß bei einer vollständigen Abnutzung der Schleifkörper durch eine Nachlässigkeit des Bedienungspersonals der Fräsring beschädigt werden kann, da allenfalls die Schraubenköpfe abgeschliffen werden. Schließlich lassen sich die erfindungsgemäßen, mit angeschraubten Schleifkörpern versehenen Fräsringe an allen bereits vorhandenen Schleifgeräten verwenden.
  • Ein besonders zweckmäßiges Schleifgerät verwendet einen bei Blickrichtung auf die Motorachse rechtsdrehenden Fräsring und mit Rechtsgewinden versehene Schrauben. Der Vorteil besteht darin, daß die Schrauben bei einer Rotation des Fräsringes mit einem in Festziehrichtung wirkenden, rechtsdrehenden Drehmoment beeinflußt werden, da sich der radial äußere Teil des Schleifkörpers mit einer höheren Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Werkstück bewegt und auf ihn daher eine stärkere Kraft als auf den radial inneren Teil des Schleifkörpers wirkt. Damit ist ausgeschlossen, daß sich die Schleifkörper unbeabsichtigt lösen und herausfallen können. Ein linksdrehender Fräsring erfordert grundsätzlich ebenfalls verwendbare Schrauben mit Linksgewinde, was jedoch für das möglicherweise nicht informierte Bedienungspersonal zu Schwierigkeiten beim Schleifkörperwechsel führen würde. Daher ist die Verwendung von Schrauben mit Rechtsgewinde bevorzugt.
  • Um ein gleichmäßiges und unwuchtfreies Bearbeiten des Werkstücks zu erreichen, ist empfohlen, die Schrauben in jeweils gleichem Abstand von der Motorachse und untereinander äquidistant anzuordnen.
  • Die Verwendung üblicher, in jeder Werkstatt vorhandener Ring- und Gabelschlüssel beim Wechsel der Schleifkörper ist durch die Verwendung sechskantiger Schraubenköpfe ermöglicht.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist empfohlen, den Durchmesser der Schleifkörper kleiner zu wählen als den Durchmesser der Schraubenköpfe. Dies ermöglicht, einen Steck- oder Ringschlüssel über den Schleifkörper zu führen und den Schraubenkopf problemlos und schnell zu erfassen und herauszudrehen, ebenfalls ist das Hineindrehen eines unverbrauchten Schleifkörpers erleichtert.
  • Grundsätzlich sind im Rahmen der Erfindung alle Arten von Befestigungen der Schleifkörper am Schraubenkopf möglich. Beim Schweißen erweist sich als Nachteil die hohe Temperatur, die zu einem Zerstören oder Deformieren von Schraube und Schleifkörper Anlaß geben kann. Beim Sintern sind die Nachteile der hohe Preis sowie mögliche Einbußen an Festigkeit. Aus diesen Gründen ist die Befestigung der Schleifkörper am Schraubenkopf über eine Lötverbindung bevorzugt. Hierzu werden in einer entsprechend ausgestatteten Fachwerkstatt der Schraubenkopf und die Segmente abgeschliffen, in üblicher Weise mit einem Flußmittel benetzt und anschließend verlötet.
  • Während des Betriebes eines Schleifgerätes treten aufgrund der hohen Temperaturen des Kühlwassers Wasserdämpfe auf, die zusammen mit abgetragenem Material ein Zusetzen oder Verschlammen der Öffnungen und überstehenden Teilen des Fräsrings bewirken. Sollte für das Wasser eine Zugangsmöglichkeit an das Schraubengewinde, beispielsweise durch einen nach außen überstehenden Schraubenkopf bestehen, tritt ein Verschlammen des Gewindes und dadurch oftmals eine Rostbildung auf. Aus diesem Grunde ist vorgeschlagen, im Fräsring zur Aufnahme des Schraubengewindes ein Sackloch anzubringen und zwischen dem Fräsring und dem Schraubenkopf einen Dichtring anzuordnen. Diese Weiterbildung verhindert, daß Wasserdampf in das allseitig abgedichtete Gewinde eindringen kann und ermöglicht eine bleibende und leichte Lösbarkeit der Schrauben.
  • Obwohl ein "trockener Betrieb" des vorgeschlagenen Schleifgerätes grundsätzlich denkbar ist, empfiehlt sich zur Verminderung des Verschleißes die Zuführung von Kühlwasser, die konstruktivam einfachsten über die Drehachse des Fräsringes erfolgt.
  • Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Schleifgerätes unterscheidet sich insofern von der eines konventionellen, daß ein und derselbe Fräsring sowohl einen Grob- wie einen Feinschliff erlaubt. Die Regel ist, daß die zu bearbeitenden Werkstücke sukzessive mehreren Bearbeitungsstationen zugeführt werden, wobei in der ersten eine grobe Bearbeitung und anschließend in den weiteren Stationen die mit zunehmender Feinkörnigkeit der Schleifkörper durchgeführte Feinbearbeitung erfolgt. Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Schleifgerätes ist entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ein sukzessives, schnelles Umstellen der Körnung der Schleifkörper durch ein Herausschrauben und Ersetzen durch Schrauben mit Schleifkörpern mit feinerer Körnung möglich.
  • Die Wahl des Zeitpunktes des Austausches abgenutzter Schleifkörper, d.h. ob diese nach Beendigung eines Schleifvorganges oder schon zuvor ausgetauscht werden, bleibt im Einzelfall dem Anwender überlassen. Der Austausch erfolgt durch einen Wechsel der Schrauben. Der langwierige Austausch des gesamten Fräsrings entfällt.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird.
  • Sie zeigt in schematischer Darstellung den mit Schleifkörpern versehenen Fräsring eines erfindungsgemäßen Schleifgerätes.
  • Der Fräsring (1) weist axial angeordnete, untereinander äquidistante, mit jeweils gleichem Abstand zur Motorachse angeordnete Sacklöcher (5) auf, die zur Montage der die Schleifkörper (2) tragenden, mit Gewinden (4) versehen Schrauben (3) dienen. Die äquidistante Anordnung ermöglicht ein unwuchtfreies, gleichmäßig abtragendes Bearbeiten der Oberfläche von Beton und Natursteinen. Eine an der Innenseite des Fräsringes (1) angebrachte Fräsung (7) ermöglicht die Befestigung an einem mit einem Motorflansch verbundenen Grundkörper. Die die Schleifkörper (2) in axialer Richtung tragenden Schrauben (3) ermöglichen ein zeitsparendes, eine Demontage des Fräsringes (1) ersparendes Einsetzen und Entnehmen der Schleifkörper (2). Da eine Wasserkühlung der Schleifkörper (2) erforderlich ist, entsteht zu Korrosion führender Wasserdampf, der durch einen zwischen Fräsring (1) und Schraube (3) angeordneten Dichtring (6) am Eindringen ins Gewinde (4) gehindert wird, so daß ein Festsetzen des Gewindes (4) verhindert ist.
  • Im dargestellten Beispiel weisen die Schrauben (3) ein Rechtsgewinde (4) auf, daher bietet sich ein, in Blickrichtung der Zeichnung von oben betrachtet, rechtsdrehender Antrieb des Fräsringes (1) an, da in diesem Fall auf die Schrauben (3) ein sie festziehendes Drehmoment wirkt.
  • Die mit einem Gabel-, Steck- oder Ringschlüssel mögliche Auswechslung der die Schleifkörper (2) tragenden Schrauben (3) ermöglicht außerdem, bei der sukzessiven Bearbeitung eines Werkstücks mit unterschiedliche Körnungen aufweisenden Schleifkörpern (2) einen Wechsel der Schleifkörper (2) sehr schnell und einfach durchzuführen.

Claims (10)

1. Schleifgerät, insbesondere zum Abstärken von Beton und Natursteinen, mit einem mit Schleifkörpern versehenen Fräsring, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörper (2) in axialer Richtung auf den Köpfen von Schrauben (3) starr befestigt sind und daß die Schrauben (3) in axialer Richtung in den Fräsring (1) eingeschraubt und von der Seite der Schleifkörper her zugänglich sind.
2. Schleifgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräsring (1) in Blickrichtung auf die Motorachse rechtsdrehend ist und daß die Schrauben (3) ein Rechtsgewinde aufweisen.
3. Schleifgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (3) in gleichem Abstand von der Motorachse und untereinander äquidistant angeordnet sind.
4. Schleifgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch sechskantige Schraubenköpfe.
5. Schleifgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schleifkörper (2) kleiner ist als der Durchmesser der Schraubenköpfe.
6. Schleifgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schweiß-und/oder Sinter- und/oder Lötverbindung zwischen Schleifkörpern (2) und Schraubenköpfen.
7. Schleifgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (3) in Sacklöcher (5) eingeschraubt sind und daß zwischen dem Schraubenkopf und dem Fräsring (1) ein Dichtring (6) angeordnet ist.
8. Schleifgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fräsring (1) eine axiale Kühlwasserzuführung eingebracht ist.
9. Verwendung eines Schleifgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstücks, wobei das Werkstück sukzessive mit Schleifkörpern unterschiedlicher Körnung bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Oberflächenbearbeitung mit Schleifkörpern (2) einer bestimmten Körnung die mit den Schleifkörpern (2) verbundenen Schrauben (3) aus dem Fräsring (1) herausgeschraubt und mit Schleifkörpern (2) kleinerer Körnung versehene Schrauben (3) in den Fräsring (1) eingeschraubt werden.
10. Verwendung eines Schleifgeräts nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Schrauben (3) mit verbrauchten Schleifkörpern (2) herausgeschraubt und durch Schrauben (3) mit unverbrauchten Schleifkörpern (2) ersetzt werden.
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