EP1395397A2 - Schleifscheibe, zwischenprodukt und verfahren zum herstellen einer solchen schleifscheibe - Google Patents

Schleifscheibe, zwischenprodukt und verfahren zum herstellen einer solchen schleifscheibe

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EP1395397A2
EP1395397A2 EP02762282A EP02762282A EP1395397A2 EP 1395397 A2 EP1395397 A2 EP 1395397A2 EP 02762282 A EP02762282 A EP 02762282A EP 02762282 A EP02762282 A EP 02762282A EP 1395397 A2 EP1395397 A2 EP 1395397A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding wheel
wheel according
abrasive
support body
grinding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02762282A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sia Abrasives Industries AG
Original Assignee
Sia Abrasives Industries AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sia Abrasives Industries AG filed Critical Sia Abrasives Industries AG
Priority to EP02762282A priority Critical patent/EP1395397A2/de
Publication of EP1395397A2 publication Critical patent/EP1395397A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B24D7/18—Wheels of special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/04—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising a plurality of flaps or strips arranged around the axis
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper

Definitions

  • the invention relates to a grinding wheel for grinding curved surface sections and an intermediate product and a method for producing such a grinding wheel with the features of the preamble of the independent claims.
  • the grinding wheel should be easy to manufacture and have a long service life.
  • the grinding wheel essentially consists of a support body and abrasive applied to the support body.
  • abrasive means in particular a flexible flat carrier which is provided with abrasive, that is to say typically an abrasive belt or sections made from an abrasive belt or a flat grinding wheel.
  • abrasives directly and without a carrier to the carrier body, in particular to bond abrasive material directly to the carrier body.
  • the grinding wheel can be rotated about an axis, for example by a grinding machine.
  • the support body has a circumferential surface which at least partially has a convex curvature in section in a radial plane.
  • a radial plane is a plane that runs through the axis of rotation.
  • the abrasive is arranged on the support body at least in the area of the peripheral surface. The abrasive therefore also has a curvature in section with the radial plane which corresponds approximately to the curvature of the circumferential surface.
  • the grinding wheel according to the invention is approximately rotationally symmetrical.
  • the outer surface of the support body has a curvature as seen in the U direction.
  • the curvature of the peripheral surface is understood to mean the curvature of the peripheral surface in a radial plane.
  • the support body is provided with a convex peripheral surface and the abrasives are applied to the support body at least in the region of the peripheral surface, concave surface sections can be ground in a simple manner.
  • an abrasive is applied to a support body with a predetermined shape with a curvature, the shape of the abrasive is always precisely defined by the support body.
  • the curved grinding surface according to the invention remains defined over the life of the grinding wheel.
  • the support body is designed as a ring. Designing the support body as a ring has various advantages. In this way, the supporting body can be manufactured with relatively little material. In addition, a support body designed as a ring can be easily attached to a grinding machine using a fastening device, as is described, for example, in EP 911 116.
  • the support body is designed as a disk.
  • the abrasive is clamped onto the support body by means of a clamping device.
  • the flat, flexible abrasive is made around the curvature of the of the supporting body curved and clamped laterally. With such a clamping device it is reliably ensured that the abrasive does not come loose even under high loads.
  • the clamping device can also be designed as a holder for fastening the grinding wheel to a grinding machine.
  • the clamping device serves at the same time to hold the grinding wheel and to fasten the abrasive.
  • the abrasive is glued to the support body.
  • Gluing is easier compared to jamming, since a specific clamping device can be dispensed with.
  • gluing can also be combined with jamming.
  • the abrasive is glued to the support body in a first step. To increase the resistance, the abrasive is also clamped at the same time.
  • the abrasive is formed from segments which are arranged next to one another on the supporting body in an overlapping manner in the circumferential direction. Similar to EP 911 116, the abrasive is fastened on one side of a support body. In contrast to EP 911 116, however, the carrier body has a curved outer surface over which the abrasive is applied in a curved manner. Individual segments can be particularly easily adapted to the curvature of the peripheral surface.
  • the segments are particularly advantageously almond-shaped.
  • almond-shaped means that the segments have rounded side edges that taper towards the two ends of the segments. This shape reduces the Thickening of the layer consisting of the segments due to the overlap.
  • the abrasive is designed as a band which, seen in the circumferential direction, is wound in windings on the support body which is designed as a ring.
  • This type of attachment is particularly advantageous because, to a certain extent, the tape attaches itself to the carrier due to the windings. Since only a one-piece abrasive is applied, the manufacturing effort is reduced.
  • the overlap of the segments or the windings is advantageously designed such that the distance of the front end of the segments or windings from the axis of rotation, as seen in the direction of rotation, is greater than the distance of the rear end.
  • Such an overlap leads to an advantageous self-renewal effect and thereby to an increase in the service life.
  • the outermost rear end of the segments or windings is removed first.
  • the abrasive is designed as a belt, which is applied to the circumferential surface when viewed in the circumferential direction.
  • the tape is applied as a closed tape to the peripheral surface and bent along its side edges against the surfaces of the support body.
  • the band can be provided with incisions or cutouts along its edges.
  • the segments formed between incisions or cutouts can be on the surfaces of the Support body are folded and overlap slightly. This prevents curling of the flat abrasive.
  • the abrasive in the form of an abrasive material is bonded directly to the surface of the support body with a binder. It is therefore not necessary to attach and deform abrasives on a substrate.
  • the radius of curvature of the peripheral surface is typically adapted to the curved surface to be ground.
  • the radius is preferably between 3 mm and 8 mm.
  • the support body of the grinding wheel is advantageously made of glass fiber reinforced plastic.
  • the abrasive can be stuck particularly permanently on such a support body.
  • the supporting body in particular a supporting body designed as a ring, e.g. to be made of aluminum or plastic.
  • the curved section of the circumferential surface of the support body advantageously extends over an angle of more than 180 °, that is to say the support body has an annular outer circumference. This provides a particularly large, actively usable grinding surface.
  • FIG. 2 top view of a first exemplary embodiment of a grinding wheel according to the invention
  • FIG. 3 cross section through the exemplary embodiment according to FIG. 2
  • FIG. 4 shows an enlarged representation of abrasives according to the exemplary embodiment from FIG. 2,
  • FIG. 5 top view of a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 6 cross section through a grinding wheel according to the exemplary embodiment from FIG. 5,
  • FIG. 7 top view of an intermediate product for producing a grinding wheel according to the invention
  • FIG. 8 cross section through part of the intermediate product according to FIG. 7 and a grinding wheel produced therefrom
  • FIG. 9 top view of a third embodiment of the grinding wheel according to the invention
  • FIG 10 top view of the abrasive for a grinding wheel according to the embodiment of Figures 9 and
  • Figure 11 cross section through a fourth embodiment of a grinding wheel.
  • FIG 1 shows schematically the use of an inventive grinding wheel 1 in cross section.
  • the grinding wheel 1 serves for example for grinding radii into the surface 0 of a weld seam S, which for example joins two metal parts M1, M2.
  • a grinding wheel 1 is fastened rotatably about an axis A.
  • the grinding wheel 1 has a support body which, according to the following exemplary embodiments, can be designed as a ring 2 or as a wheel 12. 1 shows a section through the grinding wheel 1 along a radial plane R (see FIG. 2). Radial planes are planes that run through axis A.
  • the support body of the grinding wheel 1 has a peripheral surface 4.
  • the peripheral surface 4 is the surface defining the circumference of the grinding wheel 1.
  • the circumferential surface 4 is convexly curved on average with the radial plane R.
  • the support body of the grinding wheel 1 is provided with an abrasive which, according to the following exemplary embodiments, can be designed as a segment or as a belt or as an abrasive grain applied to the support body with a binder. Due to the convex curvature of the circumferential surface 4, the abrasive applied to the circumferential surface 4, for example a segment 3, also acquires a convex shape. The radius can be ground into the surface O of the welding point S with the curved abrasive.
  • FIG. 2 shows a top view of the grinding wheel 1.
  • the grinding wheel 1 according to this exemplary embodiment has a support body designed as a ring 2.
  • the ring 2 is made of aluminum, steel or nylon or of a glass fiber reinforced plastic.
  • the ring 2 is convexly curved in a radial sectional plane R.
  • On the ring 2 are adjacent, mutually overlapping segments elements 3 arranged from a flexible abrasive.
  • abrasive segments with a carrier material made of fabric (cotton or polyester) are used, on which the desired abrasive grain is held with a binder.
  • the segments 3 are glued to the bottom and top of the ring 2 with an adhesive, for example a polyurethane adhesive.
  • the segments 3 are clamped by a clamping device (see Figure 3).
  • the clamping device consists of an upper part 5 and a lower part 6, which are held together for example with screws 10 and thus clamp the ring 2 with the segments 3.
  • the clamping device consisting of parts 5, 6 can also be provided with a holding device 7 (shown in broken lines) by means of which the grinding wheel 1 can be attached to a grinding machine (not shown).
  • the overlap of the segments 3 is selected such that the distance d of the front end 8 of the segments 3 in the direction of rotation D from the axis of rotation A of the grinding wheel 1 is less than the distance of the rear end 9 of the segment 3 as seen in the direction of rotation D from the axis of rotation A. This results in a gentler grinding effect. At the same time, the rear end 9 is removed during operation, so that the grinding wheel 1 renews itself.
  • the circumferential surface 4 is provided with a radius of curvature r in a radial sectional plane R.
  • the peripheral surface 4 need not run exactly along a circle, that is to say the radius of curvature of the peripheral surface is not constant.
  • the radius of curvature r is selected depending on the type of grinding point to be treated. It is typically 3 mm to 8 mm.
  • the segments 3 are almond-shaped. This means that the segments have the greatest width in a central region 15.
  • the central region 15 lies against the ring 2 along a circumferential outer line 16.
  • the segments 3 taper away from the center line 15, the front end 8 and the rear end 9 being curved.
  • This shape of the segments 3 takes into account the desired curvature of the segments 3. The problem of thickening due to additional material in the area of the fastening of the segments 3 on the ring 2 is thereby prevented.
  • FIGS. 5 and 6 show an alternative exemplary embodiment of the grinding wheel 1 according to the invention.
  • the support body is designed as a ring 2 as in FIGS. 2 to 4.
  • the abrasive is designed as a band 13 which is wound in windings 14 around the ring 2. Similar to the segments 3, the windings 14 are arranged such that the distance of the front end 8 of the windings from the rotational direction A, as viewed in the direction of rotation, is greater than the distance of the rear end 9 of the windings 14.
  • An advantage of the winding is that not individual ones Segments need to be attached to the ring. It is not necessary to glue the abrasive to the ring 2.
  • the ring 2 is on its top and bottom with a concave pressing area 17 provided.
  • the parts 5, 6 press the grinding belt 13 into the concave region 17. This leads to a tension of the grinding belt 13 in the area of the curved peripheral surface 4.
  • FIG. 7 shows a plan view of an intermediate product of a grinding wheel which is constructed similarly to the exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 4.
  • the support body is designed as a continuous disk 12.
  • the disc 12 is made, for example, of glass fiber reinforced plastic.
  • segments 3 are first glued to a surface of the wheel 12, so that an inner end 11a is glued to the surface and an outer end 11b of the segments projects so far beyond the circumferential outer line 16 of the wheel 12 (see cross section in FIG. 8) that the projecting end 11b is then curved downward and can also be glued to the lower side 12 of the disk 12.
  • the segment 3 assumes the convex shape of the peripheral surface 4.
  • the manufacturing method illustrated in this way can also be used to produce a grinding wheel according to FIGS. 2 to 4 with an annular support body.
  • Figures 9 and 10 show a further embodiment of the invention. Similar to the exemplary embodiment according to FIGS. 2 to 4, the support body is designed as a ring 2.
  • the abrasive is designed as a band 23 which is applied to the ring 2 in the circumferential direction U along the circumferential outer line 16.
  • the band 23 is flat in itself. So that the band 23 receives a curved surface, the edges 24 of the band 23 are on the upper or. Bottom of disc 2 folded and attached to it, for example glued and / or clamped. So that the band 23 does not curl when the edges 24 are folded over, the band is provided with incisions 25 extending from the edges 24 towards the center 26 of the band 23.
  • FIG. 10 shows a section of the band 23 in a top view.
  • the center 26 of the band is placed on the disc 2 along the circumferential outer line 16. Cutouts 25 are shown in FIG. Depending on the degree of curvature, the size of the cutouts 25 can be selected accordingly. Incisions are also conceivable in which no material is removed from the band 23.
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 9 and 10 can be realized both with a support body as a ring 2 and with a disk-shaped support body 12.
  • the sanding belt 23 is a conventional sanding belt.
  • the grinding belt can be glued along the circumferential outer line 16 and on the upper or lower side of the support body and / or clamped in place using a clamping device similar to that shown in the previous exemplary embodiments.
  • Figure 11 shows a cross section through a fourth embodiment of the invention.
  • a support body designed as a ring 2 is designed as an injection molded part, in which the ends 11a, 11b of the segments 3 are anchored.
  • Such anchoring is of course also conceivable in connection with a continuous disc according to the exemplary embodiment in FIGS. 7 and 8, and with a tape applied in the circumferential direction according to FIGS. 9 and 10.
  • the parts of the fastening device 5, 6 for all of the exemplary embodiments shown can be manufactured, for example, from aluminum.
  • Plastic injection molded parts are also conceivable. 1, 3, 6 and 11, the curved peripheral surface extends over an angle of more than 180 °. This means that a circumferential section of at least 180 ° can be used for grinding.
  • the support body has an area of greatest thickness in the axial direction.
  • the thickness of the supporting body decreases radially inwards from this area, so that a drop-shaped cross section results.
  • the abrasive is applied radially inward beyond the area of greatest thickness on the carrier body.
  • the abrasive is applied directly to the supporting body, for example a ring as shown in FIGS. 2 and 3, without a substrate.
  • abrasive grains with a binder e.g. epoxy resin
  • ring 2 e.g. (made of aluminum, steel or plastic).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Eine Schleifscheibe zum Schleifen von gekrümmten Oberflächenabschnitten (0) besteht im Wesentlichen aus einem Tragkörper (2, 12) und auf dem Tragkörper aufgebrachtem Schleifmittel (3, 13, 23) .Der Tragkörper (2, 12) weist eine Umfangsfläche (4) auf, deren Schnitt mit einer Radialebene (R) eine Krümmung aufweist. Das Schleifmittel (3, 13, 23) ist wenigstens im Bereich der Umfangsfläche (4) auf dem Tragkörper (2, 12) angeordnet. Das Schleifmittel weist dadurch im Schnitt mit der Radialebene (R) ebenfalls eine Krümmung auf, die im Wesentlichen der Krümmung der Umfangsfläche (4) entspricht.

Description

Schleifscheibe, Zwischenprodukt und Verfahren zum Herstellen einer solchen Schleifscheibe
Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe zum Schleifen von gekrümmten Oberflächenabschnitten sowie ein Zwischenprodukt und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Schleifscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Ansprüche.
Es sind verschiedene Arten von Schleifscheiben bekannt. Zum Schleifen von flachen Oberflächen werden beispielsweise flächige Scheiben verwendet, auf deren eine oder beiden Seiten Schleifmittel aufgetragen ist.
Aus US 5 722 881 ist es bekannt, auf der Aussenseite eines scheibenförmigen Trägers Schleiflamellen aufzutragen.
Aus EP 911 116 sind Schleifscheiben bekannt, bei denen auf beiden Oberflächen Schleifmittel in Segmenten überlappend nebeneinander angeordnet sind.
Diese bekannten Schleifscheiben eignen sich zum Schleifen von im Wesentlichen flachen Oberflächen. Bei bestimmten Anwendungen ist es aber gewünscht, Radien zu schleifen, beispielsweise bei Schweissnähten, die flächige Teile miteinander verbinden. Vor allem bei Anwendungen, wo die Anforderungen an Hygiene gross sind oder wo Korrosion vermieden werden soll, ist es wichtig, dass die Oberfläche der Schweissnaht glatt ist, insbesondere keine Vertiefungen oder Poren aufweist . Solche konkav gekrümmten Oberflächen lassen sich mit herkömmlichen Schleifscheiben ver- hältnismässig schlecht schleifen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine Schleifscheibe zu schaffen, die sich zum Schleifen von gekrümmten konkaven Oberflächen eignet. Die Schleifscheibe soll auf einfache Art und Weise herstellbar sein und hohe Standzeiten aufweisen.
Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben mit einer Schleifscheibe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst .
Die Schleifscheibe besteht im Wesentlichen aus einem Tragkörper und auf dem Tragkörper aufgebrachtem Schleifmittel . Unter Schleifmittel wird in diesem Zusammenhang insbesondere ein flexibler flächiger Träger verstanden, der mit Schleifmittel versehen ist, also typischerweise ein Schleifband oder Abschnitte aus einem Schleifband oder einer flachen Schleifscheibe. Es ist aber auch denkbar, Schleifmittel unmittelbar und ohne Träger auf den Tragkörper aufzutragen, insbesondere abrasives Material direkt auf dem Tragkörper festzukleben.
Die Schleifscheibe ist um eine Achse drehbar, beispielsweise durch eine Schleifmaschine. Der Tragkörper weist eine Umfangsflache auf, die im Schnitt in einer Radialebene wenigstens teilweise eine konvexe Krümmung aufweist. Eine Radialebene ist eine Ebene, die durch die Drehachse verläuft. Das Schleifmittel ist wenigstens im Bereich der Umfangsflache auf dem Tragkörper angeordnet. Das Schleifmittel weist daher im Schnitt mit der Radialebene ebenfalls eine Krümmung auf, die etwa der Krümmung der Umfangsflache entspricht .
Die erfindungsgemässe Schleifscheibe ist etwa rotationssymmetrisch ausgebildet. Selbstverständlich weist die Aussenflache des Tragkörpers in U fangsrichtung gesehen eine Krümmung auf . Hier und im Folgenden wird unter der Krümmung der Umfangsfl che die Krümmung der Umfangsflache in einer Radialebene verstanden.
Weil der Tragkörper mit einer konvexen Umfangsflache versehen ist und die Schleifmittel wenigstens im Bereich der Umfangsflache auf den Tragkörper aufgebracht sind, lassen sich auf einfache Weise konkave Oberflächenabschnitte schleifen.
Weil gemäss der Erfindung ein Schleifmittel auf einen Tragkörper mit einer vorgegebenen Form mit einer Krümmung aufgetragen wird, ist die Form des Schleifmittels durch den Tragkörper jederzeit genau definiert. Anders als bei gebundenen Schleifmitteln, bei denen die Form der Schleiffläche auf Grund von Abtrag des Schleifmittels sich im Verlauf der Zeit ändern kann, bleibt die gekrümmte Schleiffläche gemäss der Erfindung über die Lebensdauer der Schleifscheibe definiert.
Gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel ist der Tragkörper als Ring ausgebildet. Eine Ausführung des Tragkörpers als Ring hat verschiedene Vorteile. So lässt sich der Tragkörper mit verhält- nismässig geringem Materialaufwand herstellen. Ausserdem lässt sich ein als Ring ausgebildeter Tragkörper einfach mit einer Befestigungsvorrichtung an einer Schleifmaschine befestigen, wie sie beispielsweise in EP 911 116 beschrieben ist.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Tragkörper als Scheibe ausgebildet. Ein Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Scheibe direkt an einer Schleifmaschine befestigt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schleifmittel mittels einer Klemmvorrichtung auf dem Tragkörper festgeklemmt. Das flächige, flexible Schleifmittel wird um die Krümmung der Um- fangsflache des Tragkörpers gekrümmt und seitlich festgeklemmt. Mit einer solchen Klemmvorrichtung ist zuverlässig sichergestellt, dass sich das Schleifmittel auch bei hohen Belastungen nicht löst.
Die Klemmvorrichtung kann ausserdem als Halterung zur Befestigung der Schleifscheibe an einer Schleifmaschine ausgebildet sein. Die Klemmvorrichtung dient dabei gleichzeitig dem Halten der Schleifscheibe und der Befestigung des Schleifmittels.
Gemäss einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel auf dem Tragkörper festgeklebt. Eine Verklebung ist im Vergleich zu einem Verklemmen einfacher, da auf eine spezifische Klemmvorrichtung verzichtet werden kann. Selbstverständlich lässt sich eine Verklebung auch mit einer Verklemmung kombinieren. Das Schleifmittel wird dazu in einem ersten Schritt auf dem Tragkörper festgeklebt. Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit wird das Schleifmittel gleichzeitig auch festgeklemmt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel aus Segmenten gebildet, die in Umfangsrichtung überlappend nebeneinander auf dem Tragkorper angeordnet sind. Das Schleifmittel ist ähnlich wie in EP 911 116 auf der einen Seite eines Tragkörpers befestigt. Im Gegensatz zu EP 911 116 weist aber der Tragkörper eine gekrümmte Aussenflache auf, über welche das Schleifmittel gekrümmt aufgetragen ist . Einzelne Segmente lassen sich besonders einfach an die Krümmung der Umfangsfl che anpassen.
Besonders vorteilhaft sind die Segmente mandelförmig ausgebildet. Mandelförmig heisst in diesem Zusammenhang, dass die Segmente abgerundete Seitenränder haben, die sich gegen die beiden Enden der Segmente hin verjüngen. Diese Form reduziert die Ver- dickung der aus den Segmenten bestehenden Schicht auf Grund der Überlappung .
Gemäss einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel als Band ausgebildet, das in Umfangsrichtung gesehen in Wicklungen auf dem als Ring ausgebildeten Tragkörper aufgewik- kelt ist. Diese Art der Befestigung ist besonders vorteilhaft, weil sich das Band gewissermassen selbst auf Grund der Wicklungen auf dem Träger befestigt. Da nur ein einteiliges Schleifmittel aufgetragen wird, reduziert sich der Herstellaufwand.
Die Überlappung der Segmente bzw. der Wicklungen ist dabei vorteilhaft so ausgebildet, dass der Abstand des in Drehrichtung gesehen vorderen Endes der Segmente bzw. Wicklungen von der Drehachse grδsser ist als der Abstand des hinteren Endes. Eine derartige Überlappung führt zu einem vorteilhaften Selbsterneuerungseffekt und dadurch zu einer Erhöhung der Standzeiten. Beim Betrieb wird das am weitest Aussen liegende hintere Ende der Segmente bzw. Wicklungen zuerst abgetragen.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel als Band ausgebildet, das in Umfangsrichtung gesehen auf die Umfangsflache aufgebracht ist . Das Band wird als geschlossenes Band auf die Umfangsflache aufgebracht und entlang von seinen Seitenrändern gegen die Oberflächen des Tragkörpers hin umgebogen. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass im Gegensatz zu Überlappungen die Schleiffläche im Wesentlichen flach ist, das heisst, keine Stufen aufweist.
Um das Umfalten der Ränder des geschlossenen Bandes zu erleichtern, kann das Band entlang von seinen Rändern mit Einschnitten oder Ausschnitten versehen sein. Die zwischen Einschnitten bzw. Ausschnitten gebildeten Segmente können auf die Oberflächen des Tragkörpers geklappt werden und überlappen sich dabei leicht. Eine Wellung des flächigen Schleifmittels wird dadurch vermieden.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel in Form von abrasivem Material (Schleifkorn) mit einem Bindemittel direkt auf der Oberfläche des Tragkörpers festgeklebt. Ein Befestigen und Verformen von Schleifmittel auf einem Substrat ist daher nicht nötig.
Der Radius der Krümmung der Umfangsflache ist typischerweise an die zu schleifende gekrümmte Oberfläche angepasst . Der Radius beträgt vorzugsweise zwischen 3 mm und 8 mm. Der Tragkörper der Schleifscheibe ist vorteilhaft aus Glasfaser verstärktem Kunststoff ausgebildet. Auf einem solchen Tragkörper lässt sich das Schleifmittel besonders dauerhaft festkleben. Es ist aber auch denkbar den Tragkörper, insbesondere einen als Ring ausgebildeten Tragkörper z.B. aus Aluminium oder aus Kunststoff zu fertigen. Der gekrümmte Abschnitt der Umfangsflache des Tragkörpers erstreckt sich vorteilhaft über einen Winkel von mehr als 180°, das heisst der Tragkörper weist einen ringartigen äusseren Umfang auf. Damit wird eine besonders grosse, aktiv nutzbare Schleiffläche zur Verfügung gestellt.
Die Erfindung wird im Folgenden im Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine zu schleifende Oberfläche und durch einen Teil einer erfindungsgemässen Schleifscheibe,
Figur 2 Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schleifscheibe , Figur 3 Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2,
Figur 4 vergrδsserte Darstellung von Schleifmitteln gemäss dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2,
Figur 5 Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 6 Querschnitt durch eine Schleifscheibe gemäss dem Ausführungsbeispiel aus Figur 5,
Figur 7 Draufsicht auf ein Zwischenprodukt zur Herstellung einer erfindungsgemässen Schleifscheibe,
Figur 8 Querschnitt durch einen Teil des Zwischenprodukts gemäss Figur 7 und eine daraus hergestellte Schleifscheibe,
Figur 9 Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schleifscheibe
Figur 10 Draufsicht auf das Schleifmittel für eine Schleifscheibe gemäss dem Ausführungsbeispiel aus Figur 9 und
Figur 11 Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer Schleifscheibe.
Figur 1 zeigt schematisch den Einsatz einer erfindungsgemässen Schleifscheibe 1 im Querschnitt. Die Schleifscheibe 1 dient bei- spielsweise zum Schleifen von Radien in die Oberfläche 0 einer Schweissnaht S, welche beispielsweise zwei Metallteile Ml, M2 zusammenfügt .
Eine Schleifscheibe 1 ist um eine Achse A drehbar befestigt . Die Schleifscheibe 1 weist einen Tragkörper auf, der gemäss den folgenden Ausführungsbeispielen als Ring 2 oder als Scheibe 12 ausgebildet sein kann. In Figur 1 ist ein Schnitt durch die Schleifscheibe 1 entlang einer Radialebene R (siehe Figur 2) gezeigt. Als Radialebenen werden Ebenen bezeichnet, die durch die Achse A laufen. Der Tragkörper der Schleifscheibe 1 weist eine Umfangsflache 4 auf. Die Umfangsflache 4 ist die den Umfang der Schleifscheibe 1 definierende Fläche. Die Umfangsflache 4 ist im Schnitt mit der Radialebene R konvex gekrümmt . Im Bereich der Umfangsflache 4 ist der Tragkörper der Schleifscheibe 1 mit einem Schleifmittel versehen, das gemäss den folgenden Ausführungsbeispielen als Segment oder als Band oder als mit einem Bindemittel auf den Tragkörper aufgetragenes Schleifkorn ausgebildet sein kann. Auf Grund der konvexen Krümmung der Umfangsflache 4 erhält auch das auf die Umf ngsflache 4 aufgetragene Schleifmittel, beispielsweise ein Segment 3 eine konvexe Form. Mit dem gekrümmten Schleifmittel lässt sich der Radius in die Oberfläche O der Schweissstelle S einschleifen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schleifscheibe ist in den Figuren 2 bis 4 gezeigt. Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Schleifscheibe 1. Die Schleifscheibe 1 gemäss diesem Ausführungsbeispiel weist einen als Ring 2 ausgebildeten Tragkörper auf. Der Ring 2 ist aus Aluminium, Stahl oder aus Nylon oder aus einem Glasfaser verstärkten Kunststoff ausgebildet. Entlang der aussenliegenden Umfangsflache 4 ist der Ring 2 in einer radialen Schnittebene R konvex gekrümmt. Auf den Ring 2 sind nebeneinanderliegende, sich gegenseitig überlappende Seg- mente 3 aus einem flexiblen Schleifmittel angeordnet. Typischerweise werden Schleifmittelsegmente mit einem Tragmaterial aus Gewebe (Baumwolle oder Polyester) eingesetzt, auf denen gewünschtes Schleifkörn mit einem Bindemittel gehalten wird. Die Segmente 3 sind auf der Unter- und Oberseite des Rings 2 mit einem Kleber, beispielsweise einem Polyurethon Kleber festgeklebt. Zusätzlich werden die Segmente 3 durch eine Klemmvorrichtung (siehe Figur 3) festgeklemmt. Die Klemmvorrichtung besteht aus einem oberen Teil 5 und einem unteren Teil 6, die beispielsweise mit Schrauben 10 zusammengehalten werden und so den Ring 2 mit den Segmenten 3 festklemmen. Die aus den Teilen 5, 6 bestehende Klemmvorrichtung kann ausserdem mit einer (gestrichelt dargestellten) Haltevorrichtung 7 versehen sein, mittels welcher sich die Schleifscheibe 1 an einer Schleifmaschine (nicht dargestellt) befestigen lässt.
Die Überlappung der Segmente 3 ist so ausgewählt, dass der Abstand d des in Drehrichtung D vorderen Endes 8 der Segmente 3 von der Drehachse A der Schleifscheibe 1 geringer ist als der Abstand des in Drehrichtung D gesehen hinteren Endes 9 des Segmentes 3 von der Drehachse A. Dadurch ergibt sich eine sanftere Schleif irkung. Gleichzeitig wird beim Betrieb das hintere Ende 9 abgetragen, so dass sich die Schleifscheibe 1 selbst erneuert.
Wie in Figur 3 gezeigt ist die Umfangsflache 4 in einer radialen Schnittebene R mit einem Krümmungsradius r versehen. Die Umfangsflache 4 braucht nicht genau entlang einem Kreis zu verlaufen, das heisst der Krümmungsradius der Umfangsflache ist nicht konstant. Der Krümmungsradius r wird je nach Art der zu behandelnden Schleifstelle ausgewählt. Er beträgt typischerweise 3 mm bis 8 mm. Wenn die Schleifscheibe 1 abgenutzt ist, kann die aus den Teilen 5, 6 bestehende Klemmvorrichtung gelöst werden und der Ring 2 ersetzt werden. Dank der Klemmvorrichtung ist es nicht erforderlich, die mit der Klemmvorrichtung 5,6 verbundene Haltevorrichtung 7 zu ersetzen.
In Figur 4 ist eine bevorzugte Form der Segmente 3 gezeigt . Die Segmente 3 sind mandelförmig ausgebildet. Das heisst, dass die Segmente in einem mittleren Bereich 15 die grösste Breite aufweisen. Der mittlere Bereich 15 liegt am Ring 2 entlang einer Umfangsaussenlinie 16 an. Die Segmente 3 verjüngen sich von der Mittellinie 15 weg, wobei das vordere Ende 8 und das hintere Ende 9 gekrümmt ausgebildet sind. Diese Form der Segmente 3 trägt der angestrebten Krümmung der Segmente 3 Rechnung. Das Problem von Verdickungen auf Grund von zusätzlichem Material im Bereich der Befestigung der Segmente 3 auf dem Ring 2 wird dadurch verhindert .
Figuren 5 und 6 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schleifscheibe 1. Der Tragkörper ist wie in Figuren 2 bis 4 als Ring 2 ausgebildet. Im Gegensatz zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist das Schleifmittel als Band 13 ausgebildet, das in Wicklungen 14 um den Ring 2 aufgewickelt ist. Die Wicklungen 14 sind ähnlich wie die Segmente 3 so angeordnet, dass der Abstand des in Drehrichtung gesehen vorderen Endes 8 der Wicklungen zur Drehachse A grösser ist als der Abstand des hinteren Endes 9 der Wicklungen 14. Ein Vorteil der Wicklung besteht darin, dass nicht einzelne Segmente auf dem Ring befestigt werden müssen. Auf eine Verleimung des Schleifmittels mit dem Ring 2 kann verzichtet werden. Die in Figur 6 ersichtliche Klemmvorrichtung aus einem oberen und einem unteren Teil 5, 6 dient dazu, das Schleifband 13 auf den Ring 2 zu pressen. Der Ring 2 ist auf seiner Ober- und Unterseite mit einem konkaven Anpressbereich 17 versehen. Die Teile 5, 6 drücken das Schleifband 13 in den konkaven Bereich 17 hinein. Dies führt zu einer Spannung des Schleifbandes 13 im Bereich der gekrümmten Umfangsflache 4.
Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf ein Zwischenprodukt einer Schleifscheibe die ähnlich wie das Ausführungsbeispiel gemäss Figuren 2 bis 4 aufgebaut ist. Im Gegensatz zum Aus ührungsbei- spiel gemäss Figuren 2 bis 4 ist gemäss Figur 7 der Tragkörper als durchgehende Scheibe 12 ausgebildet. Die Scheibe 12 besteht beispielsweise aus Glasfaser-verstärktem-Kunststoff . Zur Herstellung einer Schleifscheibe gemäss diesem Ausführungsbeispiel werden zuerst Segmente 3 auf eine Oberfläche der Scheibe 12 festgeklebt, so dass ein inneres Ende 11a auf der Oberfläche festgeklebt ist und ein äusseres Ende 11b der Segmente über die Umfangsaussenlinie 16 der Scheibe 12 so weit vorsteht (siehe Querschnitt in Figur 8) , dass das vorstehende Ende 11b anschlie- ssend nach unten gekrümmt werden und auf der unteren Seite 12 der Scheibe 12 ebenfalls festgeklebt werden kann. Dabei nimmt das Segment 3 die konvexe Form der Umfangsflache 4 an.
Selbstverständlich lässt sich mit dem derart dargestellten Herstellverfahren auch eine Schleifscheibe gemäss Figur 2 bis 4 mit einem Ringförmigen Tragkörper herstellen.
Figuren 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ähnlich wie im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2 bis 4 ist der Tragkörper als Ring 2 ausgebildet. Das Schleifmittel ist als Band 23 ausgebildet, das in Umfangsrichtung U entlang der Umfangsaussenlinie 16 auf den Ring 2 aufgebracht wird. Das Band 23 ist an sich flach. Damit das Band 23 eine gekrümmte Oberfläche erhält, werden die Ränder 24 des Bandes 23 auf die Oberbzw. Unterseite der Scheibe 2 geklappt und darauf befestigt, beispielsweise festgeklebt und/oder festgeklemmt. Damit sich das Band 23 beim Umfalten der Ränder 24 nicht wellt, ist das Band mit sich von den Rändern 24 gegen die Mitte 26 des Bandes 23 erstreckenden Einschnitten 25 versehen. Auf der Ober- bzw. Unterseite der Scheibe 2 überlappt sich das Band 23 im Bereich der Einschnitte 25 (siehe Figur 9) . In Figur 10 ist ein Ausschnitt des Bandes 23 in der Draufsicht gezeigt. Die Mitte 26 des Bandes wird entlang der Umfangsaussenlinie 16 auf die Scheibe 2 aufgelegt. In Figur 10 sind Ausschnitte 25 dargestellt. Je nach Grad der Krümmung kann die Grosse der Ausschnitte 25 entsprechend ausgewählt werden. Es sind auch Einschnitte denkbar, bei denen kein Material aus dem Band 23 entfernt wird. Das Ausführungsbei- spiel gemäss Figur 9 und 10 lässt sich sowohl mit einem Tragkörper als Ring 2 als auch mit einem scheibenförmigen Tragkörper 12 verwirklichen. Das Schleifband 23 ist ein herkömmliches Schleif- band. Das Schleifband lässt sich entlang der Umfangsaussenlinie 16 und auf der Ober- bzw. Unterseite des Tragkörpers festkleben und/oder mit einer Klemmvorrichtung ähnlich wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gezeigt, festklemmen.
Figur 11 zeigt einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein als Ring 2 ausgebildeter Tragkörper ist als Spritzgussteil ausgebildet, in dem die Enden 11a, 11b der Segmente 3 verankert sind. Eine solche Verankerung ist selbstverständlich auch im Zusammenhang mit einer durchgehenden Scheibe gemäss dem Ausführungsbeispiel in Figur 7 und 8, sowie mit einem in Umlaufrichtung aufgebrachten Band gemäss Figuren 9 und 10 denkbar. Die Teile der Befestigungsvorrichtung 5, 6 für alle gezeigten Ausführungsbeispiele lassen sich beispielsweise aus Aluminium fertigen. Es sind aber auch Kunststoffspritz- gussteile denkbar. In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 3, 6 und 11 erstreckt sich die gekrümmte Umfangsflache über einen Winkel von mehr als 180°. Das heisst, dass ein Umfangsabschnitt von wenigstens 180° zum Schleifen verwendet werden kann. Der Tragkörper weist dabei einen Bereich grδsster Dicke in Achsrichtung auf. Die Dik- ke des Tragkörpers nimmt von diesem Bereich radial nach innen ab, so dass sich ein tropfenförmiger Querschnitt ergibt. Das Schleifmittel ist über den Bereich grösster Dicke hinaus radial nach innen auf dem Tragkörper aufgebracht .
Gemäss einem weiteren, nicht in den Figuren dargestellten Aus- führungsbeispiel ist das Schleifmittel ohne Substrat direkt auf den Tragkorper, beispielsweise einem Ring wie in Figur 2 und 3 gezeigt, aufgebracht. Dazu wird Schleifkörn mit einem Binder (z.B. Epoxi-Harz) auf die Oberfläche des Rings 2 z.B. (aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff) aufgetragen.

Claims

Patentansprüche
1. Schleifscheibe (1) zum Schleifen von gekrümmten Oberflächenabschnitten (O) ,
mit einem Tragkorper (2,12) und auf dem Tragkörper aufgebrachtem Schleifmittel (3, 13, 23)
dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (2, 12) eine Umfangsflache (4) aufweist, die im Schnitt in einer Radialebene (R) wenigstens teilweise eine konvexe Krümmung aufweist und dass das Schleifmittel (3, 13, 23) wenigstens im Bereich der Umfangsflache (4) auf dem Tragkörper (2, 12) angeordnet ist, so dass das Schleifmittel im Schnitt mit der Radialebene (R) eine Krümmung aufweist, die etwa der Krümmung der Umfangsfl che (4) entspricht.
2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper als Ring (2) ausgebildet ist.
3. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper als Scheibe (12) ausgebildet ist.
4. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel (3, 13, 23) mittels einer Klemmvorrichtung (5, 6) auf dem Tragkörper (2, 12) festgeklemmt ist.
5. Schleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (5, 6) mit einer Halterung (7) zum Befestigen der Schleifscheibe (1) an einer Schleifmaschine versehen ist.
6. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel (3, 13, 23) auf dem Tragkörper (2, 12) festgeklebt ist.
7. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel aus Segmenten (3) besteht, die sich vorzugsweise in Umfangsrichtung (U) überlappend auf dem Tragkörper (2, 12) angeordnet sind.
8. Schleifscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3) mandelförmig ausgebildet sind.
9. Schleifscheibe nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel als Band (13) ausgebildet ist, das in Umfangsrichtung (U) gesehen vorzugsweise überlappend in Wicklungen (14) auf dem Ring
(2) aufgewickelt ist.
10. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung derart ausgebildet ist, dass der Abstand (d) des in Drehrichtung (D) vorderen Endes
(8) der Segmente (3) bzw. der Wicklungen (14) von der Drehachse (A) geringer ist als der Abstand des in Drehrichtung (D) hinteren Endes (9) von der Drehachse (A) .
11. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel als Band (23) ausgebildet ist, das in Umfangsrichtung (U) gesehen wenigstens auf eine Umfangsaussenlinie (16) der Umfangsflache (4) auf dem Tragkörper (2, 12) aufgebracht ist.
12. Schleifscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (23) entlang seinen Rändern (24) mit Einschnitten oder Ausschnitten (25) versehen ist.
13. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflache (4) einen Krümmungsradius (r) von 3 mm bis 8 mm aufweist.
14. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2, 12) aus Glasfaser-ver- stärktem-Kunststoff besteht.
15. Zwischenprodukt zum Herstellen einer Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 7, 8, 10, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (3) mit einem inneren Ende (11a) auf dem Tragkörper (2, 12) befestigt sind und dass das äussere Ende (11b) der Segmente (3) über die Umfangsaussenlinie des Tragkörpers (2, 12) vorsteht.
16. Verfahren zum Herstellen einer Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 7, 8, 10, 13 oder 14, gekennzeichnet durch die Schritte
Bereitstellen eines Zwischenprodukts nach Anspruch 15, Umbiegen der äusseren Enden (11b) der Segmente (3) um den gekrümmten Umfangsabschnitt (4) ,
Befestigen der äusseren Enden (11b) am Tragkörper (2, 12) .
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