EP1888301A1 - Schleifring für ein schleifrad - Google Patents

Schleifring für ein schleifrad

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Publication number
EP1888301A1
EP1888301A1 EP06724693A EP06724693A EP1888301A1 EP 1888301 A1 EP1888301 A1 EP 1888301A1 EP 06724693 A EP06724693 A EP 06724693A EP 06724693 A EP06724693 A EP 06724693A EP 1888301 A1 EP1888301 A1 EP 1888301A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slip ring
grinding
segments
pumping
elements
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Withdrawn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
EP06724693A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Schiebener
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.)
Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH and Co KG
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 Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH and Co KG filed Critical Hans Lingl Anlagenbau und Verfahrenstechnik GmbH and Co KG
Publication of EP1888301A1 publication Critical patent/EP1888301A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B24D7/10—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 with cooling provisions
    • 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
    • B24D7/06—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 with inserted abrasive blocks, e.g. segmental

Definitions

  • the present invention relates to a slip ring for a grinding wheel for grinding objects (such as bricks or the like).
  • a grinding wheel is a generally circular disc that rotates about a drive axis.
  • a slip ring is arranged or integrated, which has grinding elements with which the objects to be ground are ground.
  • the slip ring is either a separate component that has the abrasive elements, wherein the slip ring can be manufactured separately and then applied to the grinding wheel or attached next to it.
  • the slip ring is an integral part of the grinding wheel, i. The grinding wheel is already manufactured together with the slip rings having the grinding elements.
  • the grinding wheel is driven by the slip ring and rotates while the articles to be ground are transported past it, thereby correspondingly grinding the edges or surfaces of the objects to be ground through the abrasive segments.
  • Some prior art systems use compressed air that is blown or directed outwardly from the center of the grinding wheel to carry these abrasive particles radially outward. This often causes the problem that abrasion of the grinding elements is generated by the transported with the compressed air abrasive particles. The washings generated thereby on the abrasive elements reduce the effective grinding surface of the abrasive segments and consequently have a negative effect on the life of the grinding wheels.
  • the result is an imbalance of the slip ring, as a result of which damage to the machine, the slip ring or the product to be ground may occur.
  • the present invention therefore has the object of providing a grinding wheel for a grinding wheel, with grinding segments for grinding objects, which is designed so that the life is increased and an effective grinding is enabled.
  • the above object is achieved by a slip ring for a grinding wheel according to claim 1.
  • the grinding wheel according to the invention for a grinding wheel comprises grinding elements for grinding objects and pumping segments, wherein the pumping segments are configured and arranged such that during grinding fluid is pumped from inside to outside in the radial direction of the slip ring or the grinding wheel.
  • the present invention is therefore based in particular on the idea to form the pump segments so that a removal of the resulting during grinding abrasive particles without external energy, such. B. compressed air, in the most effective manner possible.
  • the fluid pumped outwardly through the design and arrangement of the pumping segments can be, for example, ambient air, a suitable gas, a suitable liquid or the like.
  • the pump segments are configured and arranged such that the pumping action is generated by an increase in the speed of the fluid during transport radially outward during grinding.
  • radial here refers to the radius of the slip ring or the grinding wheel on which the slip ring is arranged or attached.
  • the pump segments extend over the entire width of the slip ring and form between them each flow channels for the fluid.
  • the flow channels have a constant cross-sectional area.
  • the flow channels may also have a varying cross-sectional area, e.g. B. have an increasing from the inside out or a radially decreasing from the inside to the outside cross-sectional area.
  • the pumping elements as arc segments, z. B. as circular arc elements formed.
  • the pumping elements have a constant curvature.
  • the pumping elements may also have a varying curvature.
  • the grinding elements of the slip ring according to the invention are arranged on the pump segments.
  • the grinding elements can advantageously be arranged only on the radially outer regions of the pump segments.
  • the grinding elements are integrated in the radially outer regions of the pump segments and, alternatively, the grinding elements can also form the radially outer regions of the pump segments.
  • at least a part of the grinding elements extends over the entire width of the slip ring.
  • the following invention further relates to a grinding wheel with a slip ring according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a slip ring according to the invention and of a grinding wheel
  • FIG. 3 schematically shows the transport of abrasive particles with a slip ring according to the present invention
  • Fig. 4 shows schematically a side view of a grinding process with a slip ring according to the invention with objects to be ground
  • Fig. 5 shows schematically a longitudinal view of a grinding wheel with a slip ring according to the invention and objects to be ground.
  • Fig. 6 schematically shows a side view of a slip ring with cover
  • FIG. 7 shows schematically a side view of a further embodiment of a grinding wheel according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a first exemplary embodiment of a slip ring 1 according to the invention with a grinding wheel 2.
  • the grinding wheel 2 which may also be referred to as a grinding wheel, has a center hole 3 through which the grinding wheel 2 can be mounted on a drive shaft.
  • the slip ring 1 is either an integral part of the grinding wheel 2 or a separately manufactured workpiece that is mounted on the grinding wheel 2 after manufacture and attached thereto.
  • the slip ring 1 has pump segments 4, which are designed and arranged on the slip ring 1, that during the grinding process, the ambient air or other suitable fluid in the radial direction of the grinding wheel 2 is pumped from the inside to the outside.
  • the large arrow next to the center hole 3 of the grinding wheel 2 illustrates the direction of rotation, ie with respect to the plane of the drawing in the clockwise direction
  • the two straight arrows between two pumping segments 4 visualize the flow direction of the pumped fluid.
  • the pumping action is in this case caused according to the present invention without the supply of external energy, ie alone by the design and arrangement of the pumping segments 4 in cooperation with the rotation of the slip ring 1 during the grinding process.
  • the slip ring according to the present invention comprises not only the pumping segments 4 but also grinding elements 17 for grinding objects.
  • the grinding elements 17 are arranged on radially outer regions of the slip ring 1.
  • radially outward means those regions which lie outside in the radial direction of the slip ring 1 or the grinding wheel 2.
  • the grinding elements 17 can either form separate elements which adjoin the pump segments 4 radially on the outside and are arranged, as it were, next to them.
  • the grinding elements 17 can be integrated as inserts in the respective pump segments 4 or placed on them.
  • the grinding elements z. B. as a single abrasive particles such.
  • the grinding elements 17 may also extend over the entire width B of the slip ring.
  • This embodiment is z. B. for small slip rings advantage. It should be noted that usually between the plane of rotation of the slip ring and the grinding wheel and the grinding plane of the objects to be ground an acute angle is present, so that the objects to be ground are contacted only by the radially outer portions of the slip ring 1, so that need only be arranged in this area grinding elements 17.
  • the pumping segments 4 are configured and arranged such that the pumping action is generated by an increase in the speed of the fluid during transport radially outward during grinding.
  • the pump segments 4 extend over the entire width B of the slip ring 1 and form between them each flow channels 14 for the fluid.
  • the pump segments 4 are arranged and designed such that the radially further inwardly lying areas of the pump segments 4 lead during operation, the more outer areas. This can be seen for example in Fig. 4, where an inventive slip ring 2 is shown together with objects to be ground 5.
  • This pumping effect is enhanced if the flow channels and the pump segments and the inner radial region of the grinding wheel 2 are covered.
  • a part of the cover may be caused by the objects 5 to be ground, as shown in the longitudinal view in Fig. 5. Since the objects to be ground 5 cover the lower portion of the slip ring 2 and the pump segments 4, fluid, in the example shown, ambient air from the upper regions and sucked from outside the grinding wheel 2, as indicated by the arrow 9.
  • This effect can be enhanced if further covers are also present in the upper part of the grinding wheel 2.
  • An example of this is shown in Fig. 6, which schematically shows a side view of a slip ring 1 according to the invention with the objects 5 to be ground according to FIG.
  • a housing cover 18, which optionally an exhaust for the fluid may be present.
  • a conveyor belt 19 with pressure stations for generating a pressure on the objects 5 to be ground and a conveyor belt 20 below the objects 5, which transports them past the grinding wheel 1 while they are being ground.
  • the arrow in the lower region of the housing cover 18 illustrates how ambient air is drawn in from the outside between the housing cover 18 and the conveyor belt 19.
  • the shape of the pumping segments 4 is such that the pumping segments 4 are formed as arcuate segments, each pumping segment 4 having a substantially constant width b.
  • the pump segments 4 may have a radially increasing width b from the inside to the outside or a width b decreasing radially from the inside to the outside.
  • the curved shape of the pumping segments 4 can be generated, for example, by a constant curvature of the outer edges 12, 13.
  • the flow channels 14 each have a cross-sectional area which is the same radially from the inside to the outside or possibly even increases.
  • the cross-sectional area of the flow channels 14 decreases radially from the inside to the outside.
  • the cross-sectional area of the flow channels 14 is essentially determined by the geometric configuration of the pump segments 4. If, as shown in Fig. 1, the width b of the pumping segments 4 is substantially constant, the width of the flow channels increases from the inside to the outside. In order to achieve a constant cross-sectional area of the flow channels 14, therefore, the height of the pump segments 4 must decrease accordingly from the inside to the outside.
  • the pump segments 4 have the narrowest possible width, since in this way optimum results are achieved with regard to the pumping action and the removal of abrasive particles from the inside to the outside.
  • FIG. 2 is schematically the transport of abraded abrasive particles
  • the present invention not only allows a pumping action without supplying additional external energy, as it is necessary for compressed air, but also allows transport of abrasive particles 15 along the side walls of the pumping segments 4 and thus also on the integrated into the outer regions grinding elements 17, without any abrasion, as shown schematically in Fig. 3.
  • An abrasive particle 15 is entrained radially from the inside to the outside by the pumped fluid and slides along the inside wall of a pumping segment 4, as shown by arrows 7 and 8. Due to the greatly reduced momentum exchange compared to the prior art of FIG. 2, abrasion of the abrasive elements 17 is effectively reduced.
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of a further possible embodiment of a slip ring 1 according to the invention.
  • the embodiment of the slip ring 1 according to the invention shown in FIG. 7 comprises, similar to the embodiment shown in FIG. 1, a number of pump segments 4 extending from the inner radius of the slip ring 1 extend to the outer radius. At the radially outer regions of the pump segments 4 grinding elements 17 are arranged or integrated. It should be noted at this point that the embodiments and functions explained with reference to FIGS. 1 to 5 completely apply to the embodiment of FIG. 7 and are to be transmitted.
  • grinding elements 17 which are arranged on the outer regions of the slip ring 1 between those grinding elements which are arranged on or adjacent to the pump segments 4.
  • exposed grinding elements 17 are therefore arranged on the radially outer outlet openings of the flow channels 14.
  • the grinding elements 17 are arranged so that their longitudinal axes parallel to the direction of flow of the fluid at the outlet openings of the flow channels 14. As can be seen in FIG. 7, the longitudinal axis of the grinding elements 17 is at an acute angle to the respective tangential direction on the outer radius of the slip ring 1b. It should generally be noted in the slip ring according to the invention that the grinding elements 17 as little as possible the fluid and abrasive particles transported from the inside to the outside To oppose resistance. Although in Fig.
  • the abrasive elements 17 have a rectangular end on their radially inner sides, it is advantageous in practice if a tapered end, for example a trapezoidal end, is provided to resist as little resistance as possible to the fluid being pumped outwardly , The same applies to the grinding elements 17, which are arranged on the outer regions of the pump segments 4. Again, a smooth transition between the pumping segments 4 and the abrasive segments 17 should be made without edges or the like are formed, as shown in the schematic representation of FIG. 7.
  • the orientation of the pump segments 4 and grinding elements 17 is such that the radially inner regions lead the radially outer regions in the direction of rotation of the slip ring 1.
  • the specific orientation and design of the pumping segments 4 with respect to the entry angle (radially inward) and exit angle (radially outward) depend on the size of the slip ring 1 and the specific requirements.
  • a goal is to arrange the pumping segments 4 on the radially inner side with such an angle that the relative speed between the fluid and the pumping segment 4 is minimal.
  • An essential factor here is the cross-sectional area of the flow channels 14 at the inlet and outlet.
  • the present invention enables targeted entrainment and transport of loose abrasive particles 15 from the center of the grinding wheel 2 and the grinding wheel outwardly through the flow channels 14 without damaging the abrasive segments 17. Furthermore, the flow of fluid past the pump segments 4 through the flow channels 14 allows for increased cooling of the abrasive segments 4. Furthermore, there is a reduced heat load on the surfaces of the pump segments 4 by short engagement lengths during grinding and by convection and circulation of the fluid on the surface of the segments 4 caused by the flow past, wherein the object to be sanded acts like a stationary housing cover disk during pumping.
  • the abrasion of the abrasive segments 17 by the abrasive particles is greatly reduced by the reduced impulse load because the impact angle of the abrasive particles 15 on the abrasive segment 17 is greatly reduced.
  • the abrasive particles 15 are drawn in the flow channels 14 by means of the main flow of the fluid through the channel or prevented by the boundary layer flows on the surfaces of the pump segments 4 from a direct contact.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifring (Ia; Ib) für ein Schleifrad (2), mit Schleifelementen (17) zum Schleifen von Gegenständen und mit Pumpsegmenten (4), wobei die Pumpsegmente (4) derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass beim Schleifen Fluid in radialer Richtung des Schleifrings bzw. des Schleifrads von innen nach außen gepumpt wird.

Description

Schleifring für ein Schleifrad
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifring für ein Schleifrad zum Schleifen von Gegenständen (wie z.B. Ziegel oder dergleichen).
Ein Schleifrad ist eine in der Regel runde Scheibe, die sich um eine Antriebsachse dreht. An einer oder beiden der großen Seitenflächen ist ein Schleifring angeordnet oder integriert, der Schleifelemente aufweist, mit denen die zu schleifenden Gegenstände geschliffen werden. Der Schleifring ist entweder ein separates Bauteil, dass die Schleifelemente aufweist, wobei der Schleifring separat gefertigt und dann auf das Schleifrad aufgebracht oder daneben befestigt werden kann. Alternativ ist der Schleifring ein integraler Bestandteil des Schleifrades, d.h. das Schleifrad wird bereits gemeinsam mit dem die Schleifelemente aufweisenden Schleifringe gefertigt.
Während des Schleifens wird das Schleifrad mit dem Schleifring angetrieben und dreht sich, während die zu schleifenden Gegenstände an ihm vorbei transportiert werden, wodurch die zu bearbeitenden Kanten oder Flächen der zu schleifenden Gegenstände entsprechend durch die Schleifsegmente abgeschliffen werden. Im Stand der Technik besteht nun das Problem, dass von den zu schleifenden Gegenständen abgeschliffene Schleifpartikel auf die Schleifelementen bzw. an den Schleifelementen oder am Schleifrad verbleiben und den Schleifvorgang beeinträchtigen. Einige Stand der Technik Systeme verwenden Druckluft, die vom Zentrum des Schleifrades aus nach außen geblasen oder geleitet wird, diese Schleifpartikel radial nach außen abzutransportieren. Hierdurch entsteht häufig das Problem, dass eine Abrasion an den Schleifelementen durch die mit der Druckluft transportierten Schleifpartikel erzeugt wird. Die hierdurch an den Schleifelementen erzeugten Auswaschungen vermindern die effektive Schleiffläche der Schleifsegmente und wirken sich in der Folge negativ auf die Lebensdauer der Schleifräder aus.
Weiterhin ist bei asymmetrischen Auswaschungen eine Umwucht des Schleifrings die Folge, wodurch Schädigungen der Maschine, des Schleifrings bzw. des zu schleifenden Produktes auftreten können.
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Schleifring für ein Schleifrad, mit Schleifsegmenten zum Schleifen von Gegenständen bereitzustellen, der so gestaltet ist, dass die Lebensdauer erhöht und ein wirkungsvolles Schleifen ermöglicht ist. Die obige Aufgabe wird durch einen Schleifring für ein Schleifrad gemäss Anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Schleifring für ein Schleifrad umfasst Schleifelemente zum Schleifen von Gegenständen und Pumpsegmente, wobei die Pumpsegmente derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass beim Schleifen Fluid in radialer Richtung des Schleifrings bzw. des Schleifrads von innen nach außen gepumpt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher insbesondere der Gedanke zugrunde, die Pumpsegmente so auszubilden, dass ein Abtransport der beim Schleifen entstehenden Schleifpartikel ohne Fremdenergie, wie z. B. Druckluft, in möglichst wirkungsvoller Weise ermöglicht ist. Das durch die Ausgestaltung und Anordnung der Pumpsegmente nach außen gepumpte Fluid kann beispielsweise Umgebungsluft, ein geeignetes Gas, eine geeignete Flüssigkeit oder dergleichen sein.
Vorteilhafterweise sind die Pumpsegmente derart ausgestaltet und angeordnet, dass die Pumpwirkung durch eine Geschwindigkeitserhöhung des Fluids beim Transport radial nach außen während des Schleifens erzeugt wird. Die Angabe "radial" bezieht sich hierbei auf den Radius des Schleifrings bzw. des Schleifrads, an welchem der Schleifring angeordnet oder befestigt ist.
Weiterhin vorteilhafterweise erstrecken sich die Pumpsegmente über die gesamte Breite des Schleifrings und bilden zwischen sich jeweils Strömungskanäle für das Fluid. Vorteilhafterweise weisen die Strömungskanäle eine konstante Querschnittsfläche auf. Alternativ können die Strömungskanäle auch eine sich ändernde Querschnittsfläche aufweisen, z. B. eine von innen nach außen zunehmende oder eine radial von innen nach außen abnehmende Querschnittsfläche aufweisen. Vorteilhafterweise sind die Pumpelemente als Bogensegmente, z. B. als Kreisbogenelemente, ausgebildet. Vorteilhafterweise haben die Pumpelemente eine konstante Krümmung. Alternativ können die Pumpelemente auch eine variierende Krümmung aufweisen.
Vorteilhafterweise sind die Schleifelemente des erfindungsgemäßen Schleifrings an den Pumpsegmenten angeordnet. Hierbei können die Schleifelemente vorteilhafterweise nur an den radial außen liegenden Bereichen der Pumpsegmente angeordnet sein. In einer Ausgestaltung sind die Schleifelemente in die radial außen liegenden Bereiche der Pumpsegmente integriert und alternativ können die Schleifelemente auch die radial außen liegenden Bereiche der Pumpsegmente bilden. Zusätzlich oder alternativ können jeweils ein oder mehrere Schleifelemente zwischen benachbarten Pumpsegmenten angeordnet sein. Vorteilhafterweise erstreckt sich zumindest ein Teil der Schleifelemente über die gesamte Breite des Schleifrings.
Die folgende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Schleifrad mit einem erfindungsgemäßen Schleifring.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Bezug auf die beigefügte Zeichnungen mehr erläutert, wobei
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schleifringes und eines Schleifrades zeigt,
Fig. 2 schematisch den Transport von Schleifpartikeln mit einem Schleifring nach dem Stand der Technik,
Fig. 3 schematisch den Transport von Schleifpartikeln mit einem Schleifring gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht eines Schleifvorganges mit einem erfindungsgemäßen Schleifring mit zu schleifenden Gegenständen, und
Fig. 5 schematisch eine Längsansicht eines Schleifrades mit einem erfindungsgemäßen Schleifring und zu schleifenden Gegenständen.
Fig. 6 schematisch eine Seitenansicht eines Schleifrings mit Abdeckung und
Förderbändern,
Fig. 7 schematisch eine Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schleifrads,
In Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schleifringes 1 mit einem Schleifrad 2 dargestellt. Das Schleifrad 2, welches auch als Schleifscheibe bezeichnet werden kann, weist ein Mittelloch 3 auf, durch welches das Schleifrad 2 auf einer Antriebswelle angebracht werden kann. Der Schleifring 1 ist entweder ein integraler Bestandteil des Schleifrades 2 oder ein separat gefertigtes Werkstück, dass nach der Fertigung auf dem Schleifrad 2 angebracht und an diesem befestigt wird. Der Schleifring 1 weist Pumpsegmente 4 auf, die derart ausgestaltet und an dem Schleifring 1 angeordnet sind, dass während des Schleifvorganges die Umgebungsluft bzw. ein anderes geeignetes Fluid in radialer Richtung des Schleifrades 2 von innen nach außen gepumpt wird. Hierbei verdeutlicht der große Pfeil neben dem Mittelloch 3 des Schleifrades 2 die Drehrichtung, d.h. in Bezug auf die Zeichenebene mit dem Uhrzeigersinn, und die beiden gerade Pfeile zwischen zwei Pumpsegmenten 4 visualisieren die Strömrichtung des gepumpten Fluids. Die Pumpwirkung wird hierbei gemäß der vorliegenden Erfindung ohne das Zuführen von Fremdenergie, d.h. alleine durch die Ausgestaltung und Anordnung der Pumpsegmente 4 im Zusammenwirken mit dem Drehen des Schleifringes 1 während des Schleifvorganges hervorgerufen.
Der Schleifring gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst neben den Pumpsegmenten 4 auch Schleifelemente 17 zum Schleifen von Gegenständen. Im in der Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel sind die Schleifelemente 17 an radial außen liegenden Bereichen des Schleifrings 1 angeordnet. Radial außen liegend bedeutet hierbei diejenigen Bereiche, die in der radialen Richtung des Schleifrings 1 bzw. des Schleifrads 2 außen liegen. Die Schleifelemente 17 können hierbei entweder separate Elemente bilden, die sich radial außen an die Pumpsegmente 4 anschließen und sozusagen neben ihnen angeordnet sind. In einer weiteren Ausgestaltung können die Schleifelemente 17 als Einsätze in die jeweiligen Pumpsegmente 4 integriert oder auf sie aufgesetzt sein. Hierbei können die Schleifelemente z. B. auch als einzelne Schleifpartikel, wie z. B. Diamanten, in die Oberfläche der radial außen liegenden Bereiche der Pumpsegmente 4 eingefügt bzw. integriert sein. Die Schleifelemente 17 können sich aber auch über die gesamte Breite B des Schleifrings erstrecken. Diese Ausgestaltung ist z. B. für kleine Schleifringe von Vorteil. Hierbei ist zu erwähnen, dass üblicherweise zwischen der Rotationsebene des Schleifrings bzw. des Schleifrads und der Schleifebene der zu schleifenden Gegenstände ein spitzer Winkel vorhanden ist, so dass die zu schleifenden Gegenstände nur von den radial außen liegenden Bereichen des Schleifrings 1 kontaktiert werden, so dass nur in diesem Bereich Schleifelemente 17 angeordnet sein brauchen.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Pumpsegmente 4 dergestalt ausgestaltet und angeordnet, dass die Pumpwirkung durch eine Geschwindigkeitserhöhung des Fluids beim Transport radial nach außen während des Schleifens erzeugt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Pumpsegmente 4 über die gesamte Breite B des Schleifringes 1 und bilden zwischen sich jeweils Strömungskanäle 14 für das Fluid. Hierbei sind die Pumpsegmente 4 derart angeordnet und gestaltet, dass die radial weiter innen liegenden Bereiche der Pumpsegmente 4 während des Betriebs den weiter außen liegenden Bereichen voreilen. Dies ist beispielsweise in Fig. 4 zu erkennen, wo ein erfindungsgemäßer Schleifring 2 zusammen mit zu schleifenden Gegenständen 5 gezeigt ist. In der Fig. 4 ist die Drehrichtung des Schleifringes 1 im Uhrzeigersinn, wobei die zu schleifenden Gegenstände 5, wie z.B. Ziegel oder dergleichen, von rechts nach links am unteren Bereich des Schleifringes 1 vorbei transportiert werden. Die radial innen liegenden Bereiche der Pumpsegmente 4 und damit auch die radial innen liegenden Bereiche oder Schleifelemente 17 eilen den jeweils zugeordneten außenliegenden Bereichen der Schleifelemente 17 vor. Das wiederum bedeutet, dass die nach außen frei liegenden Bereiche 21 der Pumpsegmente 4 das in den Strömungskanälen 14 vorhandene Fluid nach außen weg beschleunigen, wodurch in den Strömungskanälen 14 ein Unterdruck entsteht, der durch Nachsaugen von Fluid aus radial weiter innenliegenden Bereichen ausgeglichen wird. Hierdurch entsteht eine Pumpwirkung, d.h. ein Transport von Fluid durch die Strömungskanäle 14 von innen nach außen. Verstärkt wird diese Pumpwirkung, falls die Strömungskanäle und die Pumpsegmente sowie der innere radiale Bereich des Schleifrades 2 abgedeckt werden. Ein Teil der Abdeckung kann durch die zu schleifenden Gegenstände 5 hervorgerufen werden, wie es in der Längsansicht in Fig. 5 dargestellt ist. Da die zu schleifenden Gegenstände 5 den unteren Bereich des Schleifringes 2 und der Pumpsegmente 4 abdecken, wird Fluid, im gezeigten Beispiel, Umgebungsluft aus den oberen Bereichen und den von außerhalb des Schleifrades 2 angesaugt, wie durch den Pfeil 9 verdeutlicht ist. Dieser Effekt kann verstärkt werden, wenn weitere Abdeckungen auch im oberen Bereich des Schleifrades 2 vorhanden sind. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 6 dargestellt, die schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schleifrings 1 mit den zu schleifenden Gegenständen 5 entsprechend Fig. 4 darstellt, wobei zusätzlich im oberen Bereich des Schleifrings 1 eine Gehäuseabdeckung 18, die ggf. eine Absaugung für das Fluid aufweisen kann, vorhanden ist. Oberhalb der zu schleifenden Gegenstände 5 ist schematisch ein Förderband 19 mit Andruckstationen zur Erzeugung eines Drucks auf die zu schleifenden Gegenstände 5 sowie ein Förderband 20 unterhalb der Gegenstände 5 dargestellt, welches diese am Schleifrad 1 vorbei transportiert, während sie geschliffen werden.
Der Pfeil im unteren Bereich der Gehäuseabdeckung 18 verdeutlicht, wie Umgebungsluft von außen zwischen die Gehäuseabdeckung 18 und das Förderband 19 angesaugt wird.
Falls jedoch, wie weiter oben bereits kurz angedeutet wurde, ein spitzer Winkel zwischen den zu schleifenden Gegenständen 5 und der Rotationsebene des Schleifrads 2 vorhanden ist, so kontaktieren nur die radial außen liegenden Bereiche des Schleifrings 1, das heißt in der Regel nur die Schleifelemente 17, die zu schleifenden Gegenstände 5. In diesem Fall kann auch im unteren Bereich des Schleifrads 2 eine Abdeckung vorhanden sein, um die Pumpwirkung zu verstärken.
Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Form der Pumpsegmente 4 dergestalt, dass die Pumpsegmente 4 als Bogensegmente ausgebildet sind, wobei jedes Pumpsegment 4 eine im Wesentlichen konstante Breite b aufweist. Alternativ können die Pumpsegmente 4 einer radial von innen nach außen zunehmende Breite b oder auch eine radial von innen nach außen abnehmende Breite b aufweisen. Die gekrümmte Form der Pumpsegmente 4 kann beispielsweise durch eine konstante Krümmung der Außenränder 12, 13 erzeugt werden. Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung mit einer variierenden Krümmung der Außenränder 12, 13 denkbar. Weiterhin ist es denkbar, die Pumpsegmente 4 nicht als Bogensegmente, sondern mit einer anderen geometrischen Gestaltung auszustatten, beispielsweise mit (abschnittsweise) geraden Außenrändern 12, 13. Wichtig ist, dass die erfindungsgemäße Pumpwirkung hervorgerufen wird. Zur Unterstützung der Pumpwirkung kann es von Vorteil sein, wenn die Strömungskanäle 14 jeweils eine radial von innen nach außen gleichbleibende oder ggf. sogar zunehmende Querschnittsfläche aufweisen. Es sind jedoch aus Ausgestaltungen möglich, in denen die Querschnittsfläche der Strömungskanäle 14 radial von innen nach außen abnimmt. Hierbei wird die Querschnittsfläche der Strömungskanäle 14 wesentlich durch die geometrische Ausgestaltung der Pumpsegmente 4 bestimmt. Falls, wie in Fig. 1 dargestellt, die Breite b der Pumpsegmente 4 im Wesentlichen konstant ist, so nimmt die Breite der Strömungskanäle von innen nach außen zu. Um hierbei eine konstante Querschnittsfläche der Strömungskanäle 14 zu erzielen, muss daher die Höhe der Pumpsegmente 4 von innen nach außen entsprechend abnehmen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es allgemein von Vorteil, wenn die Pumpsegmente 4 eine möglichst schmale Breite aufweisen, da hierdurch hinsichtlich der Pumpwirkung und des Abtransports von Schleifpartikeln von innen nach außen optimale Ergebnisse erzielt werden.
In den Figuren 2 und 3 ist der vorteilhafte Effekt der vorliegenden Erfindung näher erläutert. In Fig. 2 ist schematisch der Transport von abgeschliffenen Schleifpartikeln
15 in Bezug auf aus dem Stand der Technik bekannte Schleifelemente 16 dargestellt. Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt, gibt es im Stand der Technik eine Ausgestaltung, bei der von radial innen unter Druck stehende Luft zugeführt wird, um Schleifpartikel 15 nach außen abzutransportieren. Da die verwendeten Schleifsegmente
16 jedoch, wie seit langem bekannt, im Wesentlichen tangential angeordnet sind, so prallen die Schleifpartikel 15 mehr oder weniger senkrecht auf die Seitenflächen der Schleifsegmente 16, wie durch den Pfeil 6 dargestellt ist. Hierdurch entsteht eine Abrasion an den Schleifelementen 16, die die Schleifwirkung und die Lebensdauer der Schleifelemente 16 beeinträchtigen. Im Gegensatz hierzu ermöglicht die vorliegende Erfindung nicht nur eine Pumpwirkung ohne Zuführung zusätzlicher Fremdenergie, wie sie bei Druckluft notwendig ist, sondern ermöglicht auch einen Transport von Schleifpartikeln 15 entlang an den Seitenwänden der Pumpsegmente 4 und damit auch an den in die außen liegenden Bereiche integrierten Schleifelemente 17, ohne dass eine Abrasion erfolgt, wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Ein Schleifpartikel 15 wird radial von innen nach außen durch das gepumpte Fluid mitgerissen und gleitet an der Innenwand eines Pumpsegmentes 4 entlang, wie durch die Pfeile 7 und 8 dargestellt ist. Durch den stark verringerten Impulsaustausch im Vergleich zum Stand der Technik von Fig. 2 wird eine Abrasion der Schleifelemente 17 effektiv verringert.
Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren möglichen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schleifrings 1. Die in Fig. 7 gezeigte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schleifrings 1 umfasst ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigte Ausgestaltung ein Anzahl von Pumpsegmenten 4, die sich vom Innenradius des Schleifrings 1 bis zu dessen Außenradius erstrecken. An den radial außen liegenden Bereichen der Pumpsegmente 4 sind Schleifelemente 17 angeordnet oder integriert. Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass die in Bezug auf die Figuren 1 bis 5 erläuterten Ausgestaltungen und Funktionen vollständig auf die Ausgestaltung der Figur 7 zutreffen und zu übertragen sind. Im Unterschied zur Ausgestaltung des Schleifrings Ia von Fig. 1 weist der Schleifring Ib von Fig. 7 zusätzliche Schleifelemente 17 auf, die an den außenliegenden Bereichen des Schleifrings 1 jeweils zwischen denjenigen Schleifelementen angeordnet sind, die an oder benachbart zu den Pumpsegmenten 4 angeordnet sind. In anderen Worten gibt es neben den Schleifelementen 17, die die Verlängerung der Pumpsegmente 4 in den radial außen liegenden Bereichen des Schleifrings 1 bilden bzw. an den radial außen liegenden Bereichen der Pumpsegmente 4 in diese integriert sind weitere Schleifelemente 17, die keinen Pumpsegmenten zugeordnet sind und jeweils zwischen benachbarten Pumpsegmenten 4 an den radial außen liegenden Bereichen des Schleifrings Ib angeordnet sind. Diese sozusagen frei liegenden Schleifelemente 17 sind daher an den radial außen liegenden Austrittsöffnungen der Strömungskanäle 14 angeordnet. Um die Strömung in den Strömungskanälen 14 nicht zu beeinträchtigen, sind die Schleifelemente 17 dabei so angeordnet, dass ihre Längsachsen parallel zur Richtung der Strömung des Fluids an den Austrittsöffnungen der Strömungskanäle 14 ist. Wie in Fig. 7 zu erkennen ist, ist die Längsachse der Schleifelemente 17 in einem spitzen Winkel zur jeweiligen Tangentialrichtung am Außenradius des Schleifrings Ib. Allgemein ist bei dem erfindungsgemäßen Schleifring zu beachten, dass die Schleifelemente 17 dem von innen nach außen transportierten Fluid und Schleifpartikeln möglichst wenig Widerstand entgegensetzen sollen. Obwohl in Fig. 7 die Schleifelemente 17 auf ihren radial innen liegenden Seiten ein rechteckiges Ende aufweisen, so ist in der Praxis vorteilhaft, wenn ein Spitz zulaufendes Ende, beispielsweise ein trapezförmiges Ende, vorgesehen ist, um dem nach außen gepumpten Fluid möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen. Ähnliches gilt für die Schleifelemente 17, die an den äußeren Bereichen der Pumpsegmente 4 angeordnet sind. Auch hier sollte ein sanfter Übergang zwischen den Pumpsegmenten 4 und den Schleifsegmenten 17 erfolgen, ohne dass Kanten oder dergleichen gebildet sind, wie es in der schematischen Darstellung der Fig. 7 gezeigt ist.
Wie weiter oben erläutert, ist die Ausrichtung der Pumpsegmente 4 und Schleifelemente 17 dergestalt, dass die radial innen liegenden Bereiche den radial außen liegenden Bereichen in der Drehrichtung des Schleifrings 1 gesehen voreilen. Die spezifische Ausrichtung und Auslegung der Pumpsegmente 4 in Bezug auf die Eintrittswinkel (radial innen liegend) und Austrittswinkel (radial außen liegend) hängen von der Größe des Schleifrings 1 und den spezifischen Erfordernissen ab. Hierbei ist ein Ziel, die Pumpsegmente 4 an der radial innen liegenden Seite mit einem derartigen Winkel anzuordnen, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Fluid und Pumpsegment 4 minimal ist. Ein wesentlicher Faktor ist hier die Querschnittsfläche der Strömungskanäle 14 am Eintritt und Austritt.
Allgemein ermöglicht die vorliegende Erfindung ein gezieltes Mitreißen und Transportieren von losen Schleifpartikeln 15 von dem Zentrum des Schleifrades 2 bzw. der Schleifscheibe nach außen durch die Strömungskanäle 14, ohne dass die Schleifsegmente 17 beschädigt werden. Weiterhin ermöglicht das Vorbeiströmen des Fluids an den Pumpsegmenten 4 durch die Strömungskanäle 14 eine verstärkte Kühlung der Schleifsegmente 4. Weiterhin wird eine reduzierte Wärmebelastung der Oberflächen der Pumpsegmente 4 durch kurze Eingriffslängen beim Schleifen und durch eine Konvektion und Zirkulation des Fluids auf der Oberfläche der Segmente 4 durch das Vorbeiströmen hervorgerufen, wobei der zu schleifende Gegenstand wie eine stillstehende Gehäuse-Deckscheibe beim Pumpen wirkt. Zusätzlich wird, wie erwähnt, die Abrasion der Schleifsegmente 17 durch die Schleifpartikel durch die reduzierte Impulsbelastung stark reduziert, da der Aufprallwinkel der Schleifpartikel 15 auf das Schleifsegment 17 stark verringert ist. Die Schleifpartikel 15 werden in den Strömungskanälen 14 mittels der Hauptströmung des Fluids durch den Kanal gezogen bzw. durch die Grenzschichtströmungen an den Oberflächen der Pumpsegmente 4 von einem direkten Kontakt abgehalten.

Claims

Ansprüche
1. Schleifring (Ia; Ib) für ein Schleifrad (2), mit Schleifelementen (17) zum Schleifen von Gegenständen und mit Pumpsegmenten (4), wobei die Pumpsegmente (4) derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass beim Schleifen Fluid in radialer Richtung des Schleifringes bzw. des Schleifrades von innen nach außen gepumpt wird.
2. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 1, wobei die Pumpsegmente (4) derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass die Pumpwirkung durch eine Geschwindigkeitserhöhung des Fluids beim Transport radial nach außen während des Schleifens erzeugt wird.
3. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Pumpsegmente (4) sich über die gesamte Breite (B) des Schleifringes (Ia; Ib) erstrecken und zwischen sich jeweils Strömungskanäle (14) für das Fluid bilden.
4. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 3, wobei die Strömungskanäle (14) jeweils (4) eine konstante Querschnittsfläche (b) aufweisen.
5. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 3, wobei die Strömungskanäle (14) jeweils eine radial von innen nach außen zunehmende Querschnittsfläche aufweisen.
6. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 3, wobei die Strömungskanäle (14) jeweils eine radial von innen nach außen abnehmende Querschnittsfläche aufweisen.
7. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Pumpelemente (4) als Bogensegmente ausgebildet sind.
8. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pumpsegmente (4) eine konstante Krümmung aufweisen.
9. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pumpelemente (4) eine variierende Krümmung aufweisen.
10. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schleifelemente an radial außen liegenden Bereich des Schleifringes angeordnet sind.
11. Schleifring (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei an den radial außen liegenden Bereichen der Pumpsegmente Schleifelemente (17) angeordnet sind.
12. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 11, wobei die Schleifelemente (17) in die radial außen liegenden Bereiche der Pumpsegmente integriert sind.
13. Schleifring (Ia; Ib) gemäß Anspruch 11, wobei die Schleifelemente (17) die radial außen liegenden Bereiche der Pumpsegmente bilden.
14. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei jeweils ein oder mehrere Schleifelemente (17) zwischen benachbarten Pumpsegmenten angeordnet sind.
15. Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei zumindest ein Teil der Schleifelemente sich über die gesamte Breite (B) des Schleifrings (Ia; Ib) erstreckt.
16. Schleifrad (2) mit einem Schleifring (Ia; Ib) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
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