EP1611998B1 - Trenn-Schleifscheibe für stationären Einsatz - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Trenn-Schleifscheibe für stationären Einsatz. Derartige Trenn-Schleifscheiben, z.B. bekannt aus der Druckschrift EP-A-1 332 834, werden an stationären Trenn-Schleifmaschinen eingesetzt und dienen zum Durchtrennen von Werkstücken, insbesondere aus Metall. Hierbei wird ein der Gesamtdicke der Trenn-Schleifscheibe entsprechender Schnittspalt in dem zu trennenden Werkstoff erzeugt. Der hierbei herausgeschnittene Werkstoff stellt einen Werkstoffverlust dar. Insbesondere auch wegen ihres großen Durchmessers müssen derartige Trenn-Schleifscheiben sehr steif gegen Seitenkräfte, die also parallel zur Mittel-Längs-Achse angreifen, ausgebildet sein. Hieraus ergibt sich bei bekannten Ausführungen solcher Trenn-Schleifscheiben eine verhältnismäßig große Gesamtdicke. Derartige Trenn-Schleifscheiben weisen mehrere Schleifkorn-Schichten auf, die aus Schleifkorn, Bindemittel und Füllstoff bestehen. Zwischen den einzelnen Schleifkorn-Schichten sind Armierungs-Lagen vorgesehen, die sich über den vollen Durchmesser erstrecken. Außen sind ebenfalls Armierungs-Lagen angeordnet, die sich nur über einen Teil-Durchmesser erstrecken. Die Gesamtdicke einer solchen Trenn-Schleifscheibe beträgt beispielsweise etwa 15 mm, bei einem Außen-Durchmesser von 1250 mm. Zum einen sind diese bekannten Trenn-Schleifscheiben aufgrund ihrer großen Dicke selber materialintensiv und damit kostenaufwändig, zum anderen verliert der Anwender in unerwünschter Weise verhältnismäßig viel Werkstoff im Schnittspalt beim Durchtrennen von Werkstücken.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trenn-Schleifscheibe zu schaffen, die besonders steif gegen Seitenlast ist und damit mit geringerer Gesamtdicke ausgestaltet werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Aufbau gibt der Trenn-Schleifscheibe eine außerordentlich hohe Steifigkeit gegen Seitenlast; sie kann daher mit sehr geringer Gesamtdicke bei sehr großem Durchmesser ausgebildet werden.
• Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen wider.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1

eine Teil-Draufsicht auf eine Trenn-Schleifscheibe nach der Erfindung gemäß dem Sichtpfeil I in Fig.2,

Fig. 2

eine Seitenansicht der Trenn-Schleifscheibe gemäß dem Sichtpfeil II in Fig. 1,

Fig. 3

einen Teilquerschnitt durch die Trenn-Schleifscheibe entsprechend dem Teilausschnitt III in Fig. 2 in gegenüber Fig. 1 und Fig. 2 stark vergrößerter Darstellung und

Fig. 4

einen Teilquerschnitt durch eine gegenüber der Trenn-Schleif scheibe nach Fig. 3 geringfügig abgewandelte Trenn-Schleifscheibe.

• Bei der in der Zeichnung dargestellten Trenn-Schleifscheibe handelt es sich um eine Trenn-Schleifscheibe für den Einsatz auf stationären Trenn-Schleifmaschinen, also um eine Trennschleifscheibe, die nicht auf einer frei von Hand geführten Schleifmaschine eingesetzt wird. Sie weist einen Außen-Durchmesser A auf, für den gilt: 500 mm ≤A ≤1800 mm und bevorzugt 500 mm ≤A ≤1600 mm. Die Trenn-Schleifscheibe weist zwei innere gleich ausgebildete, ringzylindrische, steife, in der Regel aus Stahlblech bestehende Tragscheiben 1,1' auf, die einen Außen-Durchmesser B aufweisen. Sie sind untereinander identisch und weisen durchgehend gleiche Dicke a auf. In ihrer Mitte weisen sie eine Öffnung 2 mit einem Innen-Durchmesser C auf. Die Tragscheiben 1,1' weisen kreiszylindrische Umfangsflächen 3,3' auf, von denen sich nach außen jeweils eine ringzylindrische innere Schleifkorn-Schicht 4,4' erstreckt, die ebenfalls die Dicke a und einen Außen-Durchmesser A aufweisen. Sie bestehen üblicherweise aus Schleifkom 5, Bindemittel 6 und Füllstoff 7.
• Die beiden Tragscheiben 1,1' und entsprechend die Schleifkorn-Schichten 4,4' liegen aneinander. Auf ihren Außenseiten ist jeweils eine Armierungs-Lage 8,8' angeordnet, die aus einem Gewebe, beispielsweise einem üblichen Phenolharz beschichteten Glasfasergewebe, besteht. Die jeweils als Ringscheibe ausgebildete Armierungs-Lage 8 bzw. 8' weist den Außen-Durchmesser A auf und eine innere Öffnung 2' mit einem Innen-Durchmesser D, der keinesfalls kleiner ist als der Innen-Durchmesser C der Öffnung 2, aber größer als dieser sein kann.
• Ebenfalls konzentrisch zur gemeinsamen Mittel-Längs-Achse sind außen auf den Armierungs-Lagen 8,8' ringzylindrische, steife äußere Tragscheiben 11,11' aus Stahl angeordnet, die ebenfalls eine Öffnung 2 mit einem Innendurchmesser C aufweisen. Ihr Außen-Durchmesser E ist auf jeden Fall kleiner als der Außen-Durchmesser B der inneren Tragscheiben 1,1', auf jeden Fall aber auch größer als der Innen-Durchmesser D der Öffnung 2' der Armierungs-Lagen 8,8'. Dadurch wird eine ausreichende Überdeckung der Armierungs-Lagen 8,8' mit den inneren Tragscheiben 1,1' und den äußeren Tragscheiben 11,11' gewährleistet.
• Für das Verhältnis von Außen -Durchmesser A der Trenn-Schleifscheibe zu Außen-Durchmesser E der Tragscheiben 11,11' gilt: 0,25 A ≤E ≤0,8 A und bevorzugt 0,25 A ≤E ≤0,67 A. Für die Überlappung zwischen den inneren Tragscheiben 1,1' und den äußeren Tragscheiben 11,11' gilt: 0,005 A ≤(B-E) ≤0,05 A. Auf jeden Fall ist aber D kleiner als E, so dass eine ausreichende Überdeckung der Armierungs-Lagen 8,8' mit der jeweiligen Tragscheibe 1,1' und 11,11' sichergestellt ist. Die Armierungs-Lagen 8,8' sind mit der jeweiligen inneren Tragscheibe 1,1' mittels einer Klebstoff-Schicht 9,9' und mit der jeweiligen äußeren Tragscheibe 11,11' mittels einer Klebstoffschicht 14,14' fest verbunden.
• An die ebenfalls kreiszylindrischen Umfangsflächen 12,12' der äußeren Tragscheiben 11,11' schließt sich jeweils eine ringzylindrische äußere Schleifkorn-Schicht 13,13' an, deren Dicke b in Richtung der Achse 10 größer ist als die Dicke c der äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11'. Die Schleifkorn-Schichten 13,13' stehen also axial über die äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11' vor. Die Zusammensetzung der äußeren Schleifkom-Schicht 13,13' kann jeweils im Grundsatz gleichartig wie die der inneren Schleifkom-Schicht 4,4' sein.
• Wie sich aus der Darstellung der Figuren 1 und 2 ergibt, ist die Gesamtdicke d der Trenn-Schleifscheibe im Vergleich zu ihrem Außen-Durchmesser A sehr klein. Es gilt als oberer Grenzbereich 0,01 ≤d/A ≤0,011 und als unterer Grenzbereich 0,006 ≤d/A ≤0,008.
• Die Trenn-Schleifscheibe wird in der Weise hergestellt, dass zuerst zwei identische Teil-Schleifscheiben 15,15' hergestellt werden. Dies geschieht in der Weise, dass jeweils die inneren Tragscheiben 1 bzw. 1', jeweils für sich, auf eine ebene Unterlage aufgelegt werden und das Gemisch aus Schleifkom 5, Bindemittel 6 und Füllstoff 7 zur Formung der inneren Schleifkorn-Schicht 4 bzw. 4' derart eingebracht wird, dass sie dicht an die Umfangsfläche 3 bzw. 3' anschließt.
• Die jeweilige Klebstoff-Schicht 9 bzw. 9' ist zuvor auf den Tragscheiben 1,1' angebracht worden. Anschließend werden die Armierungs-Lagen 8 bzw. 8' aufgelegt. Danach werden die mit der Klebstoff-Schicht 14 bzw. 14' versehenen äußeren Tragscheiben 11 bzw. 11' auf die Armierungs-Lagen 8 bzw. 8' aufgelegt, und danach die äußere Schleifkom-Schicht 13 bzw. 13' aufgebracht, und zwar in der Weise, dass sie dicht an die jeweilige Umfangsfläche 12 bzw. 12' anschließt. Die jeweiligen Teil-Scheiben 15 bzw. 15' werden anschließend soweit verdichtet bzw. gepresst, in geeigneter Weise soweit verfestigt, dass sie über eine ausreichende Eigenstabilität verfügen. Sie werden dann mit den beiden freien Seiten der inneren Tragscheiben 1 bzw. 1' und den entsprechenden freien inneren Seiten der inneren Schleifkorn-Schicht 4 bzw. 4' aneinander gelegt, nachdem zuvor auf beide Tragscheiben 1 und 1'je eine Klebstoff-Schicht 16,16' aufgebracht worden ist. Die beiden Teil-Schleifscheiben 15 bzw. 15' werden danach miteinander verpresst und im Ofen zu einer Trenn-Schleifscheibe ausgehärtet.
• Die Ausführung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 dadurch, dass zwischen den Teil-Schleifscheiben 15,15' noch eine weitere Armierungs-Lage 17 vorgesehen ist, die in gleicher Weise ausgestaltet sein kann wie die Armierungs-Lagen 8,8'. Beide Tragscheiben 1,1' sind mit dieser inneren Armierungs-Lage 17 mittels der jeweiligen Klebstoff-Schicht 16 bzw. 16' verbunden. Das Einlegen dieser inneren zusätzlichen Armierungs-Lage 17 erfolgt vor dem Zusammenlegen der beiden Teil-Schleifscheiben 15,15' und deren anschließendem Verpressen und Aushärten im Ofen. Die Gesamtdicke d' dieser Trenn-Schleifscheibe ist um die Dicke der Armierungs-Lage 17 größer als die Gesamtdicke d der Trenn-Schleifscheibe nach Fig. 3.

Claims (13)

1. Trenn-Schleifscheibe für stationären Einsatz,

   - mit einem Außen-Durchmesser (A),

   - mit einer Gesamtdicke (d)

   - mit zwei inneren Tragscheiben (1,1'), die

   -- konzentrisch zu einer gemeinsamen Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,

   -- jeweils eine Umfangsfläche (3,3') mit einem Außen-Durchmesser (B) aufweisen,

   -- jeweils eine Dicke (a) aufweisen und

   -- miteinander verbunden sind,

   gekennzeichnet durch

   - zwei innere Schleifkom-Schichten (4,4'), die

   -- konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,

   -- eine der Dicke (a) der inneren Tragscheiben (1,1') entsprechende Dicke (a) aufweisen,

   -- an die Umfangsfläche (3,3') der inneren Tragscheiben (1,1') anschließen und

   -- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen,

   - zwei Armierungs-Lagen (8,8'), die

   -- konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,

   -- jeweils auf der inneren Tragscheibe (1,1') und der inneren Schleifkorn-Schicht (4,4') aufliegen,

   -- mit der inneren Tragscheibe (1,1') verbunden sind und

   -- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen,

   - zwei äußere Tragscheiben (11,11'),

   -- die konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,

   -- die jeweils eine Umfangsfläche (12,12') mit einem Außen-Durchmesser (E) aufweisen,

   -- die mit der jeweiligen Armierungs-Lage (8,8') verbunden sind,

   -- die eine Dicke (c) aufweisen und

   -- deren Außen-Durchmesser (E) kleiner ist als der Außen-Durchmesser (B) der inneren Tragscheiben (1,1')

   und

   - zwei äußere Schleifkom-Schichten (13,13'),

   -- die konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) angeordnet sind,

   -- eine Dicke (b) aufweisen

   -- an die Umfangsfläche (12,12') der äußeren Tragscheiben (11,11') anschließen und

   -- einen Außen-Durchmesser (A) aufweisen.
2. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (10) eine innere Öffnung (2) aufweist.
3. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (b) der jeweiligen äußeren Schleiflcorn-Schicht (13,13') größer ist als die Dicke (c) der benachbarten äußeren Tragscheibe (11,11').
4. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen-Durchmesser (A) der inneren Schleifkorn-Schichten (4,4'), der Armierungs-Lagen (8,8') und der äußeren Schleifkom-Schichten (13,13') gleich sind.
5. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Tragscheiben (1,1') mittels einer Klebstoff-Schicht (16) miteinander verbunden sind.
6. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungs-Lagen (8,8') mit der jeweils benachbarten inneren Tragscheibe (1,1') mittels jeweils einer Klebstoff-Schicht (9,9') verbunden sind.
7. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Tragscheiben (11,11') mit der jeweils benachbarten Armierungs-Lage (8,8') jeweils mittels einer Klebstoff-Schicht (14,14') verbunden sind.
8. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Tragscheiben (1,1') und die äußeren Tragscheiben (11,11') steif ausgebildet sind und bevorzugt aus Stahlblech bestehen.
9. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Außen-Durchmesser (A) der Trenn-Schleifscheibe gilt: 500 mm ≤A ≤1800 mm und bevorzugt 500 mm ≤A ≤1600 mm.
10. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass für das Verhältnis des Außen-Durchmessers (A) der Trenn-Schleifscheibe zum Außen-Durchmesser (E) der äußeren Tragscheiben (11,11') gilt: 0,25 A ≤E ≤0,8 A und bevorzugt 0,25 A ≤E ≤0,67 A.
11. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass für das Verhältnis der Gesamtdicke (d) der Trenn-Schleifscheibe zu ihrem Außen-Durchmesser (A) ein oberer Bereich von 0,01 ≤d/A ≤0,011 und ein unterer Bereich von 0,006 ≤d/A ≤0,008 gilt.
12. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den Außen-Durchmesser (B) der inneren Tragscheiben (1,1') den Außen-Durchmesser (A) der Trenn-Schleifscheibe und den Außen-Durchmesser (E) der äußeren Tragscheiben (11,11') gilt: $$0,005\mathrm{\hspace{1em}A}\le \left(\mathrm{B}-\mathrm{E}\right)\le 0,05\mathrm{\hspace{1em}A}\mathrm{.}$$

    
13. Trenn-Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den inneren Tragscheiben (1,1') und den inneren Schleifkom-Schichten (4,4') eine mit diesen verbundenen Armierungs-Lage (17) vorgesehen ist.

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