EP0769352B1 - Verbundschleifscheibe - Google Patents

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EP0769352B1
EP0769352B1 EP96890165A EP96890165A EP0769352B1 EP 0769352 B1 EP0769352 B1 EP 0769352B1 EP 96890165 A EP96890165 A EP 96890165A EP 96890165 A EP96890165 A EP 96890165A EP 0769352 B1 EP0769352 B1 EP 0769352B1
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grinding wheel
recesses
laminated
wheel according
grinding
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3M Schweiz GmbH
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Rappold International Sales AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels

Definitions

  • the invention relates to a composite grinding wheel with a central, if necessary corrugated or cranked disc core with marginal recesses for Anchoring a peripheral grinding ring.
  • This grinding ring has one or more fabric inlays.
  • Such a compound grinding wheel is from US-A 3793783 known.
  • the composite grinding wheel according to the invention is the one mentioned at the beginning Type mainly characterized by that through the fabric insert (s) extending connector to Connect the fabric insert (s) with the one in the recesses Abrasive ring material are provided.
  • the fabric inserts can be joined together with one or more threads needled, i.e. sewn, or e.g. Impression bodies are provided, the outer Shape preferably corresponds to the profile of the recesses and the at least one Fabric insert as well as the abrasive ring material located in the recesses push through.
  • Such indenters are e.g. in the form of a nail board, so as Disk with pins.
  • the composite grinding wheel according to the invention is produced in the usual way In such a way that in a press mold first half of the grinding ring as a ring piled up, then the disc core is placed, the recesses of the Disc core to be filled with abrasive ring material, and then the second half of the grinding ring is piled up. Then the needles are needled in the green state or the indenters are pressed in, the mold is closed and the Sintered grinding ring under pressure and temperature.
  • the composite grinding wheels according to the invention are as recyclable wheels designed in which the disc core can be used again and again. To do this, the Grinding ring remainder ground away on one side, the one in the recesses Material pushed out hydraulically and material residues on the other side removed.
  • FIG. 1 is a partial section through a Compound grinding wheel with round wheel core
  • Fig. 2 corresponding partial sections two variants
  • Fig. 3 is a detailed front view of the edge area of the disc core 4 a plan view according to FIG. 3
  • FIG. 5 a Detail frontal view of the edge area of the disc core towards the center of the disc of a variant according to FIGS. 3 and 6 is a top view according to FIG. 5.
  • FIG. 1 shows a composite grinding wheel with a steel core with offset 2 and central hub 3 and a grinding ring 4, which is resin-bonded in the usual way Contains abrasive grain and has a central fabric insert 5, which is in the range of marginal recesses 7 (see Fig. 4) of the disc core 1 at 6 by the Sanding ring 4 is sewn through.
  • Fig. 2 shows variants with two fabric inserts and one to the disk periphery increasing thickness of the grinding ring.
  • 5 and 6 show an alternative way of anchoring without sewing.
  • an indentation body 8 in the form of a disk provided with pins provided that corresponds to the shape of the recess 7 and from one side is used so that the pins by at least one, preferably both Fabric inlays 5 and the green abrasive material in between in the Pass the recess 7 and the bottom plate of the indentation body 8 on one of the tissue inserts.
  • the disc core is preferably made of steel or a special alloy or made of high-strength plastic. In terms of reusability is metals and To give plastics preference over ceramic disc cores that are usually more susceptible to breakage when subjected to impact.
  • the disk core contour is usually round - except for the recesses - but can also be general Have polygonal shape.
  • the abrasive ring is usually resin bound, the most common formaldehyde resin bound - however, other resins such as polyester, Polyimides, polyurethanes, epoxies, rubber resins (e.g. SBR, SBN) and hybrid resins be used.
  • As fillers are glass, carbon, kevlar and other threads, Metal whiskers and wires are known, and as abrasive material, corundum, spinels, and zircon Sintered corundum, carbides, nitrides such as cubic boron nitride and the like, as well as after Ceramic powder produced using the sol / gel method.
  • the disk core consists of metal
  • it is particularly advantageous Pretreat the wheel core in the application area of the grinding ring with a primer, which serves as an adhesion promoter to ensure the surface adhesion between the disc core and Increase grinding wheel in that when sintering the grinding ring Scorching occurs, e.g. also the fabric inserts.
  • a primer which serves as an adhesion promoter to ensure the surface adhesion between the disc core and Increase grinding wheel in that when sintering the grinding ring Scorching occurs, e.g. also the fabric inserts.
  • the disc core at least degreased in the contact area, preferably stripped or sanded, before the primer is applied.
  • the primer is preferably based on phenolic resin (high molecular weight) with a metal oxide component and an organosilicate component and is suitable especially for steel surfaces.
  • Phenol / formaldehyde resins are particularly suitable as phenolic resins for the primer Flow ranges from 20 to 100 mm, especially with hexamethylene tetramine content (4 to 12%).
  • the phenol / formaldehyde resins can also be modified, e.g. epoxy, be phthalate, styrene, rubber or sulfur modified. Also amide and Imide resins, as well as combinations with ABS, polystyrene and polyester are suitable.
  • Heavy metal oxides are particularly suitable as metal oxides, in particular from Iron group and / or rare earth group.
  • the primer can also contain finely divided fillers, such as silicates, carbonates, chlorides, eutectic salt mixtures, clays or sintered materials, also metal sulfides all of divalent and trivalent metals.
  • finely divided fillers such as silicates, carbonates, chlorides, eutectic salt mixtures, clays or sintered materials, also metal sulfides all of divalent and trivalent metals.
  • the primer is applied in a conventional manner to the degreased metal surface, e.g. brushed on or sprayed on as a slurry in a solvent.

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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundschleifscheibe mit einem zentralen, gegebenenfalls gewellten oder gekröpften Scheibenkern mit randständigen Ausnehmungen zur Verankerung eines peripheren Schleifkranzes. Dieser Schleifkranz weist eine oder mehrere Gewebeeinlagen auf.
Eine derartige Verbundschleifscheibe ist aus US-A 3793783 bekannt.
Verbundschleifscheiben mit randständigen, etwa 2/3 eines Kreisbogens umfassenden Ausnehmungen im Scheibenkern zur Verankerung des aufgepreßten Schleifkranzes sind z.B. aus der DE-PS 606 001 seit jahrzehnten bekannt.
Auf der anderen Seite ist ebensolange bekannt, Schleifscheibenkränze mit Gewebeeinlagen zu versehen, siehe z.B. die US-PS 2 092 591, wobei für derartige Gewebeeinlagen alle praktisch verfügbaren Gewebe, auch aus Metall, Glas oder Kunststoff, in Betracht kommen.
Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgeschlagen, Gewebeeinlagen am Scheibenkranz mit dem in den Ausnehmungen befindlichen Scheibenkranzmaterial zu verbinden.
Demgemäß ist die erfindungsgemäße Verbundschleifscheibe des eingangs angeführten Typs vor allem dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Gewebeeinlage(n) hindurch erstreckende Verbinder zum Verbinden der Gewebeeinlage(n) mit dem in den Ausnehmungen befindlichen Schleifkranzmaterial vorgesehen sind.
Dabei können die Gewebeeinlagen mit einem oder mehreren Fäden miteinander vernadelt, also vernäht sein, oder z.B. Eindrückkörper vorgesehen sein, deren äußere Form vorzugsweise dem Profil der Ausnehmungen entspricht und die mindestens eine Gewebeeinlage sowie das in den Ausnehmungen befindliche Schleifkranzmaterial durchsetzen.
Derartige Eindrückkörper sind z.B. in Form eines Nagelbretts ausgebildet, also als Scheibe mit Stiften.
Als Nähmaterial werden Stahlfäden mit einem Durchmesser ≤0,5 mm, Kevlarfäden und Glasfäden, jeweils mit einem Durchmesser ≤1 mm bevorzugt, als Eindrückkörper Kämme aus Stahl und Nichteisenmetallen, temperatur(≥200°C)beständigen Kunststoffen oder Keramik, insbesondere durch Gießen oder Spritzformen hergestellte Körper.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundschleifscheibe erfolgt in üblicher Weise so, daß in einer Preßform zuerst eine Hälfte des Schleifkranzes als Ring aufgeschichtet, dann der Scheibenkern aufgesetzt wird, wobei die Ausnehmungen des Scheibenkerns mit Schleifkranzmaterial ausgefüllt werden, und dann die zweite Hälfte des Schleifkranzes aufgeschichtet wird. Anschließend wird im grünen Zustand vernadelt oder die Eindrückkörper werden eingedrückt, die Form wird geschlossen und der Schleifkranz unter Druck und Temperatur angesintert.
Die erfindungsgemäßen Verbundschleifscheiben sind als rezyklierbare Scheiben konzipiert, bei denen der Scheibenkern immer wieder verwendbar ist. Dazu werden der Schleifkranzrest einseitig weggeschliffen, das in den Ausnehmungen befindliche Material hydraulisch herausgedrückt und Materialreste auf der anderen Seite entfernt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der Fig. 1 ein Teilschnitt durch eine Verbundschleifscheibe mit rundem Scheibenkern, Fig. 2 entsprechende Teilschnitte zweier Varianten, Fig. 3 eine Detailstirnansicht auf den Randbereich des Scheibenkerns in Richtung Scheibenmitte, Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Detailstirnansich auf den Randbereich des Scheibenkerns in Richtung Scheibenmitte einer Variante gemäß Fig. 3 und Fig. 6 eine Draufsicht gemäß Fig. 5 ist.
In Fig. 1 erkennt man eine Verbundschleifscheibe mit einem Stahlkern mit Kröpfung 2 und Zentralnabe 3 und einem Schleifkranz 4, der in üblicher Weise harzgebundenes Schleifkorn enthält und eine zentrale Gewebeeinlage 5 aufweist, die im Bereich von randständigen Ausnehmungen 7 (siehe Fig. 4) des Scheibenkerns 1 bei 6 durch den Schleifkranz 4 hindurch vernäht ist.
Fig. 2 zeigt Varianten mit zwei Gewebeeinlagen und einer zur Scheibenperipherie zunehmenden Dicke des Schleifkranzes.
Fig. 3 und 4 zeigen, daß der Scheibenkern 1 über seinen Umfang verteilte Ausnehmungen 7 gemäß der DE-PS 606 001 zur Verankerung des Schleifkranzes 4 am Scheibenkern 1 aufweist, die bei fertiger Verbundschleifscheibe mit Abrasivmaterial ausgefüllt sind. Im Bereich der Ausnehmungen 7 sind die beiden Gewebeeinlagen 5 mit der Naht 6 durch das grüne Schleifmaterial hindurch miteinander vernäht.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine alternative Verankerungsweise ohne Vernähung. Gemäß Fig. 5 und 6 ist ein Eindrückkörper 8 in Form einer mit Stiften versehenen Scheibe vorgesehen, die der Form der Ausnehmung 7 entspricht und von einer Seite her eingesetzt wird, so daß die Stifte durch mindestens eine, vorzugsweise beide Gewebeeinlagen 5 und das dazwischen befindliche grüne Schleifmaterial in der Ausnehmung 7 hindurchtreten und die Bodenscheibe des Eindrückkörpers 8 an einer der Gewebeeinlagen anliegt.
Vorzugsweise ist der Scheibenkern aus Stahl oder einer Sonderlegierung oder aus hochfestem Kunststoff. Im Hinblick auf die Wiederverwendbarkeit ist Metallen und Kunststoffen der Vorzug gegenüber Keramikscheibenkernen zu geben, die üblicherweise bei Schlagbeanspruchung bruchanfälliger sind. Die Scheibenkernkontur ist üblicherweise - bis auf die Ausnehmungen - rund, kann aber auch allgemein Vieleckform haben.
Der Schleifkranz ist üblicherweise harzgebunden, am häufigsten formaldehydharzgebunden - es können jedoch auch andere Harze wie Polyester, Polyimide, Polyurethane, Epoxide, Kautschukharze (z.B. SBR, SBN) und Hybridharze eingesetzt werden. Als Füllstoffe sind Glas-, Karbon-, Kevlar- und andere Fäden, Metallwhiskers und Drähte bekannt, und als Schleifmaterial Korunde, Spinelle, Zirkon- und Sinterkorunde, Karbide, Nitride wie kubisches Bornitrid u.dgl., sowie nach Sol/Gelverfahren hergestellte Keramikpulver.
Durch das erfindungsgemäße Verbinden der Gewebeeinlage(n) mit dem in den Ausnehmungen des Scheibenkerns vorhandenen Schleifkranzmaterial wird nach dem Sintern der Verbundschleifscheiben eine Elastizität im Verbindungsbereich erzielt, die geringere Stoß- und Schlagempfindlichkeit des Verbunds ergibt und somit höhere Scheibendrehzahlen erlaubt.
Besteht der Scheibenkern, wie bevorzugt, aus Metall, ist besonders vorteilhaft, den Scheibenkern im Aufbringbereich des Schleifkranzes mit einem Primer vorzubehandeln, der als Haftvermittler dient, um die Flächenhaftung zwischen Scheibenkern und Schleifkranz dadurch zu erhöhen, daß beim Sintern des Schleifkranzes ein Anvulkanisieren auftritt, z.B. auch der Gewebeeinlagen. Dazu wird der Scheibenkern im Kontaktbereich zumindest entfettet, vorzugsweise abgebeizt oder angeschliffen, bevor der Primer aufgebracht wird. Der Primer ist vorzugsweise auf Phenolharzbasis (hochmolekular) mit einem Metalloxidanteil und einem Organosilikatanteil und eignet sich besonders für Stahloberflächen.
Als Phenolharze für den Primer eignen sich besonders Phenol/Formaldehydharze mit Fließstrecken von 20 bis 100 mm, insbesondere mit Hexamethylentetramingehalt (4 bis 12 %). Die Phenol/Formaldehydharze können auch modifiziert sein, z.B. epoxid-, phthalat-, styrol-, kautschuk- oder schwefelmodifiziert sein. Auch Amid-und Imidharze, sowie Kombinationen mit ABS, Polystyrol und Polyester sind geeignet.
Als Metalloxide eignen sich vor allem Schwermetalloxide, insbesondere aus der Eisengruppe und/oder Seltenerdgruppe.
Der Primer kann auch feinteilige Füllstoffe enthalten, wie Silikate, Carbonate, Chloride, eutektische Salzmischungen, Tone oder Sintermaterialien, weiterhin Metallsulfide, vor allem von zwei- und dreiwertigen Metallen.
Der Primer wird in üblicher Weise auf die entfettete Metalloberfläche aufgetragen, z.B. als Aufschlämmung in einem Lösungsmittel aufgestrichen, oder aufgesprüht.

Claims (7)

  1. Verbundschleifscheibe mit einem zentralen, gegebenenfalls gewellten oder gekröpften Scheibenkern mit randständigen Ausnehmungen, in denen ein peripherer Schleifkranz (4) verankert ist, der zumindest eine, vorzugsweise beidseitig des Scheibenkerns (1) je eine Gewebeeinlage (5) aufweist, dadurch gekenzeichnet, daß sich durch die Gewebeeinlage(n) hindurch erstreckende Verbinder (6,8) zum Verbinden der Gewebeeinlage(n) mit dem in den Ausnehmungen (7) befindlichen Schleifkranzmaterial vorgesehen sind.
  2. Verbundschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeeinlagen (5) miteinander vernäht sind.
  3. Verbundschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbinder die Gewebeeinlage(n) (5) kammartig durchsetzende Eindrückkörper (8) vorgesehen sind, deren in die Ausnehmungen (7) ragenden Vorsprünge vorzugsweise dem Innenprofil der Ausnehmungen entsprechen.
  4. Verbundschleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder als Scheiben mit vorstehenden Stiften ausgebildet sind.
  5. Verbundschleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkern (1) aus Metall, insbesondere aus Stahl, besteht.
  6. Verbundschleifscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkern (1) mit einem Haftvermittler für den Schleifkranz (4) versehen ist.
  7. Verbundschleifscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler ein Haftvermittler auf Basis von gegebenenfalls modifiziertem Kunstharz ist, insbesondere auf Phenol/Formaldehydharzbasis, das gegebenenfalls Hilfsstoffe, wie Oxide, Sulfide und/oder Füllstoffe, enthält.
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