EP2810739B1 - Tool for processing materials - Google Patents

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EP2810739B1
EP2810739B1 EP14167429.1A EP14167429A EP2810739B1 EP 2810739 B1 EP2810739 B1 EP 2810739B1 EP 14167429 A EP14167429 A EP 14167429A EP 2810739 B1 EP2810739 B1 EP 2810739B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
carrier body
covering element
hub
materials
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP14167429.1A
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German (de)
French (fr)
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EP2810739A1 (en
Inventor
Michael Schulze
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.)
Dr Mueller Diamantmetall AG
Original Assignee
Dr Mueller Diamantmetall AG
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Publication date
Application filed by Dr Mueller Diamantmetall AG filed Critical Dr Mueller Diamantmetall AG
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Priority to PL14167429T priority patent/PL2810739T3/en
Priority to EP15187427.8A priority patent/EP3000558B1/en
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Application granted granted Critical
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/10—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with cooling provisions, e.g. with radial slots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/007—Weight compensation; Temperature compensation; Vibration damping

Definitions

  • the invention relates to a tool for processing materials.
  • the invention relates to a tool for processing materials, preferably a grinding wheel, with a carrier body with bushings, wherein the tool has a hub for receiving a drive shaft, and means for covering the bushings.
  • the carrier body is configured with at least two feedthroughs, which preferably extend from the inner region of the carrier body, ie from the edge region of the carrier body lying at the hub, in the direction of the outer edge of the carrier body, ie towards the jacket body, wherein, preferably in each sectional plane of the carrier body, the ratio A D / A T is greater than 1, preferably greater than 2, preferably greater than 3 and preferably greater than 4, from the sum of the areas A D forming the lead body material and the area A T forming the carrier body material.
  • the areas forming the leadthroughs A D are therefore greater in total than the surface of the material forming the support body A T , and preferably significantly larger.
  • At least one of the short sides in the plan view can be at least partially circular-segment-shaped, for example concentric with the outer circumference of the lateral surface.
  • the two long sides of the respective bushing are designed to be of equal length, so that the bushings of the carrier body in this embodiment appear substantially annular segment-shaped.
  • the quadrangular passages are distorted or bent about a point located outside the respective feedthrough so that the long sides of the feedthroughs are substantially arcuate or preferably circular segmented in plan view.
  • the spokes emerging from the material of this embodiment remaining between adjacent feedthroughs are thus arcuately curved and preferably circularly curved and extend in the inner region of the carrier body, ie substantially initially radially outwardly from the hub or axle receptacle, and then by their curvature to experience a kind of asymptotic approach towards the scope of the tool.
  • the degree or extent of the approach of the spokes to the circumference of the tool is different selectable and, as it were, an essential parameter for the radial elasticity of the tool.
  • Fig. 2 to 5 show schematic sectional views of grinding wheels according to the present invention, wherein for ease of explanation, the tools according to the invention along a section line that the section line XX of Fig. 1 corresponds, are cut.
  • like reference numerals designate corresponding elements or elements with corresponding functions.

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien, vorzugsweise eine Schleifscheibe, mit einem Trägerkörper mit Durchführungen, wobei das Werkzeug eine Nabe zur Aufnahme einer Antriebswelle aufweist, und Mittel zur Abdeckung der Durchführungen.The invention relates to a tool for processing materials. In particular, the invention relates to a tool for processing materials, preferably a grinding wheel, with a carrier body with bushings, wherein the tool has a hub for receiving a drive shaft, and means for covering the bushings.

Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien mit einem Trägerkörper mit Durchführungen sind im Stand der Technik bekannt. Die US 4,004,378 zeigt eine Schleifscheibe, deren rotationssymmetrischer Trägerkörper an seiner Umfangsfläche mit einem Schleifbelag versehen ist. Der Trägerkörper weist zudem Durchführungen zur Erzielung eines im wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Trägerkörpers verlaufenden Luftstroms auf.Tools for processing materials with a carrier body with feedthroughs are known in the art. The US 4,004,378 shows a grinding wheel whose rotationally symmetrical support body is provided on its peripheral surface with an abrasive coating. The carrier body also has feedthroughs for achieving a substantially parallel to the axis of rotation of the carrier body extending air flow.

Darüber offenbart die EP 2 641696 ein Werkzeug zum Bearbeiten von Oberflächen offenbart, welches aufgrund der konkreten Ausgestaltung des Trägerkörpers, und insbesondere der hierin angeordneten Durch-führungen, besonders vorteilhaft hinsichtlich seiner Schleifeigenschaften ist. Einerseits zeichnen sich die dort offenbarten Vorrichtungen durch ein besonders geringes Gewicht aus, was sich vorteilhaft auf die Entwicklung von Vibrationen auswirkt sowie die Handlichkeit beim Umgang mit diesen Schleifwerkzeugen, andererseits führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Durchführungen des Trägerkörpers zu einer vorgegebenen radialelastizität des Schleifwerkzeugs, was zu einer weiteren Dämpfung von Vibrationen im Schleifbetrieb führt und damit zu besonders guten Bearbeitungsergebnissen.About it reveals the EP 2 641696 discloses a tool for processing surfaces, which is particularly advantageous in terms of its grinding properties due to the specific configuration of the carrier body, and in particular of the guides arranged therein. On the one hand, the disclosed there devices are characterized by a particularly low weight, which has an advantageous effect on the development of vibration and the handling when handling these abrasive tools, on the other hand, the inventive design of the bushings of the carrier body leads to a predetermined radial elasticity of the grinding tool, which a further damping of vibrations in grinding operation leads and thus to very good processing results.

Es hat sich nun gezeigt, dass im Schleifbetrieb dieses Schleifwerkzeugs unter bestimmten Produktionsbedingungen, bei denen ein besonders hoher Kühlmittelbedarf besteht, also beispielsweise bei hohen Rotations- und/oder Vorschubgeschwindigkeiten, eine unerwünschte Geräuschentwicklung stattfindet. Zwar wird hierdurch das Schleifergebnis nicht beeinträchtigt, jedoch stellt der erhöhte Geräuschpegel eine Belastung für das Bedienpersonal an der Bearbeitungsmaschine dar, die es im Interesse der Arbeitssicherheit und zur Vorbeugung von Krankheiten zu vermeiden gilt.It has now been found that in grinding operation of this grinding tool under certain production conditions in which there is a particularly high demand for coolant, so for example at high rotational and / or feed rates, an undesirable noise development takes place. Although this does not affect the sanding result, it does increase Noise level is a burden for the operating personnel on the processing machine, which is to be avoided in the interests of safety at work and for the prevention of diseases.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik überwindet und das insbesondere ohne Einbußen des Bearbeitungsergebnisses zu einer verringerten Geräuschentwicklung im Schleifbetrieb führt.The present invention is therefore based on the object to provide a tool for processing materials of the type mentioned above, which overcomes the disadvantages of the prior art and in particular without sacrificing the processing result leads to a reduced noise in the grinding operation.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Werkzeug zum Bearbeiten von Materialicn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the above object is achieved by a tool for processing material with the features of claim 1. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Danach weist das Werkzeug zum Bearbeiten von Materialien, insbesondere eine Schleifscheibe, eine bezüglich einer Rotationsachse im wesentlichen zylindersymmetrische Außengeometrie auf, mit einer innenliegenden Nabe oder Achsaufnahme durch deren Zentrum sich die Rotationsachse zentrisch erstreckt, einem hierzu konzentrischen, außenliegenden Mantelkörper, dessen Umfangsfläche mit einem Schleifbelag versehen ist, und einem zwischen der Nabe und dem Mantelkörper angeordneten Trägerkörper, welcher bevorzugt einstückig mit der Nabe und/oder dem Mantelkörper ist. Der Trägerkörper ist mit wenigstens zwei Durchführungen ausgestaltet, welche sich bevorzugt vom Innenbereich des Trägerkörpers, also von dem bei der Nabe liegenden Randbereich des Trägerkörpers, in Richtung der Außenkante des Trägerkörpers erstrecken, also hin zum Mantelkörper, wobei, vorzugsweise in jeder Schnittebene des Trägerkörpers, das Verhältnis AD/AT aus der Summe der die Durchführungen bildenden Flächen AD und der das Trägerkörpermaterial bildenden Fläche AT größer als 1 ist, bevorzugt größer als 2, bevorzugt größer als 3 und bevorzugt größer als 4. Die die Durchführungen bildenden Flächen AD sind also in ihrer Summe größer als die das Material des Trägerkörpers bildende Fläche AT ist, und bevorzugt deutlich größer.Thereafter, the tool for machining materials, in particular a grinding wheel, with respect to a rotation axis substantially cylindrically symmetric outer geometry, with an inner hub or axle through whose center the axis of rotation extends centrally, a concentric to this, outer shell body whose peripheral surface with an abrasive coating is provided, and a carrier body arranged between the hub and the jacket body, which is preferably integral with the hub and / or the jacket body. The carrier body is configured with at least two feedthroughs, which preferably extend from the inner region of the carrier body, ie from the edge region of the carrier body lying at the hub, in the direction of the outer edge of the carrier body, ie towards the jacket body, wherein, preferably in each sectional plane of the carrier body, the ratio A D / A T is greater than 1, preferably greater than 2, preferably greater than 3 and preferably greater than 4, from the sum of the areas A D forming the lead body material and the area A T forming the carrier body material. The areas forming the leadthroughs A D are therefore greater in total than the surface of the material forming the support body A T , and preferably significantly larger.

Erfindungsgemäß sind zumindest einige der Durchführungen und vorzugsweise sämtliche Durchführungen auf wenigstens einer Seite des Werkzeugs also an zumindest einer der beiden Zylinderdeckflächen mit wenigstens einem Abdeckelement im Wesentlichen vollständig überdeckt. Das Abdeckelement ist hierbei zumindest im Innen bereich des Trägerkörpers mit diesem form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden und konzentrisch so auf der Zylinder-deckfläche des Werkzeugs angeordnet, dass ein Freiraum für eine Streckung oder Dehnung des Abdeckelements in radialer Richtung vorgesehen ist und gleichermaßen eine Stauchung des Trägerkörpers des Werkzeugs aufgrund dessen radialer Elastizität nicht zu einem Auflaufen des Abdeckelements an den Mantelkörper und/oder den Schleifbelag führt.According to the invention, at least some of the feedthroughs and preferably all feedthroughs on at least one side of the tool are thus substantially completely covered on at least one of the two cylinder cover surfaces with at least one cover element. The cover is in this case at least in the inner region of the carrier body with this form, force and / or materially connected and concentric on the cylinder top surface arranged the tool that a space for stretching or stretching of the cover is provided in the radial direction and equally a compression of the support body of the tool due to its radial elasticity does not lead to a tarnishing of the cover to the shell body and / or the abrasive coating.

Um eine Streckung bzw. Dehnung des Abdeckelements bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten zu gewährleisten oder sogar zu fördern ist es möglich, das Abdeckelement lediglich im Innenbereich des Trägerkörpers an diesen zu fixieren so dass das Abdeckelement in weiter außen liegenden Bereichen des Trägerkörpers, also im Verlauf der Richtung hin zur Außenkante des Trägerkörpers mit diesem nicht mehr verbunden ist sondern im wesentlichen nur noch auf diesem aufliegt und hierauf gleiten kann.In order to ensure or even to promote stretching or stretching of the cover element at high rotational speeds, it is possible to fix the cover element only in the inner region of the support body so that the cover element lies in regions of the support body that lie further outward, ie in the direction of the direction is no longer connected to the outer edge of the carrier body with this but essentially only rests on this and can slide on it.

Durch den Verschluss der Durchführungen der erfindungsgemäßen Werkzeuge kann auch bei hohen Drehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten, und insbesondere auch bei damit zumeist verbundenem hohem Kühlmittelbedarf eine deutliche Reduzierung der Geräuschentwicklung während der Bearbeitung mittels des erfindungsgemäßen Werkzeugs erzielt werden.By closing the passages of the tools according to the invention, a significant reduction in noise during machining by means of the tool according to the invention can be achieved even at high speeds and feed rates, and in particular also with it usually associated high coolant demand.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das wenigsten eine Abdeckelement in der Art einer Scheibe aus einem Material gefertigt, welches insbesondere in radialer Richtung eine ausreichend hohe Bruchfestigkeit aufweist, dass auch bei hohen Drehzahlen des Werkzeugs zwar eine Dehnung des Materials erfolgen kann, es jedoch nicht zum Materialbruch kommt. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch die Verwendung von Leichtmaterialien um die Materialbelastung durch die Fliehkräfte im Schleifbetrieb gering zu halten.In one embodiment of the invention, the least a cover element is made in the manner of a disc of a material which has a sufficiently high breaking strength, especially in the radial direction, that even at high speeds of the tool, although an elongation of the material can take place, but not for Material break is coming. It is advantageous in this context, the use of lightweight materials to keep the material load by the centrifugal forces during grinding operation low.

Bevorzugt ist das Material aus dem das Abdeckelement gefertigt ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Kunststoffe, Leichtmetalle, Glasfaser- oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien, Gewebe und insbesondere beschichtete Gewebe, Folien, gewebearmierte Verbundwerkstoffe, Kombinationen der vorstehenden Werkstoffe und dergleichen ähnliche Werkstoffe enthält.Preferably, the material of which the cover member is made is selected from a group including plastics, light metals, glass fiber or carbon fiber composites, fabrics and especially coated fabrics, films, fabric-reinforced composites, combinations of the foregoing materials and the like.

In Fällen, in denen das Abdeckelement aus einem harten, sclbstragenden Werkstoff gefertigt ist, kann eine form-, kraft- und/oder stoffschlüssig Verbindung des Abdeckelements im Innenbereich des Trägerkörpers oder auch im Bereich der Nabe, beispielsweise durch ein Verspannen des Abdeckelements gegen den Trägerkörper und/oder die Nabe mittels einer Spannvorrichtung und/oder Befestigungselementen wie z.B. Schrauben, Hintergriffen, Klemm- oder Clipseinrichtungen, ausreichend sein wenngleich anwendungsspezifisch, alternativ oder zusätzlich hierzu, auch eine im wesentlichen vollflächige, stoffschlüssige Verbindung des Abdeckelements mit dem Trägerkörper von Vorteil sein kann.In cases where the cover is made of a hard, sclbstragenden material, a positive, cohesive and / or cohesive connection of the cover in the interior of the carrier body or in the region of the hub, for example by a distortion of the cover against the carrier body and / or the hub by means of a clamping device and / or fasteners such as Screws, undercuts, clamping or clip means, be sufficient although application specific, alternatively or additionally thereto, also a substantially full-surface, cohesive connection of the cover with the carrier body may be advantageous.

Bei der Verwendung von nicht selbsttragenden Materialien für das Abdeckelement kann es darüber hinaus von Vorteil sein, das Abdeckelement im wesentlichen über die gesamte Fläche des Trägerkörpers und optional auch des Füllmaterials stoffschlüssig mit diesem zu verbinden um so auch im Bereich über den, gegebenenfalls mit dem Füllmaterial befüllten, Durchführungen des Trägerkörpers trotz der Verwendung solcher Leichtmaterialien eine ausreichend tragfähige Abdeckung der Durchführungen bzw. des Füllmaterials zu schaffen.In the use of non-self-supporting materials for the cover, it may also be advantageous to the cover substantially over the entire surface of the support body and optionally also of the filler cohesively with this to connect in the area above, optionally with the filler filled, implementations of the support body despite the use of such lightweight materials to create a sufficiently viable coverage of the bushings or the filling material.

Bevorzugt kommt bei der stoffschlüssigen Verbindung des Abdeckelements mit dem Trägerkörper ein dauerelastisches Verbindungsmaterial mit einem verhältnismäßig hohen Elastizitätsmodul zum Einsatz, wie beispielsweise Klebstoffe auf Harz-, Kunststoff- oder Silikonbasis.In the cohesive connection of the cover element with the carrier body, a permanently elastic connecting material with a relatively high modulus of elasticity is preferably used, such as, for example, adhesives based on resin, plastic or silicone.

Durch die vorstehenden Maßnahmen kann erreicht werden, dass auch bei hohen Drehzahlen kein Eintritt von Kühlmittel oder Luft in die Durchführungen erfolgt wodurch die Geräuschentwicklung im Betrieb deutlich reduziert wird. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist dennoch sicher gestellt, dass das Werkzeug seine radialelastizität nicht einbüßt, da die Abdeckung eine radialverformung des Werkzeugs nicht behindert oder zumindest vorhersehbar beeinflusst und damit durch die konkrete Geometrie der Durchführungen bzw. des verbleibenden Speichenmaterials des Trägerkörpers kompensierbar ist, so dass die mit den gattungsgemäßen Werkzeugen erzielten vorteilhaften Schleifeigenschaften erhalten bleiben.By the above measures can be achieved that even at high speeds no entry of coolant or air in the bushings takes place whereby the noise during operation is significantly reduced. Nevertheless, the solution according to the invention is safe provided that the tool does not lose its radial elasticity, since the cover does not hinder radial deformation of the tool or at least predictably influenced and thus by the concrete geometry of the bushings or the remaining spoke material of the carrier body is compensated, so that achieved with the generic tools advantageous Grinding properties are preserved.

Der Trägerkörper kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, beispielsweise Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze oder ähnliches, da die Schwingungsfähigkeit nicht durch das Materialeigenschaften selbst, sondern durch die geometrische Ausgestaltung der Durchführungen des Trägerkörpers erfolgt. Somit kann sowohl eine deutliche Gewichtsreduktion auch als eine gezielte Schwingungsdämpfung insbesondere bei metallischen Trägerkörpern erzielt werden, die nahezu keine radiale Elastizität bei Trägerkörpern aus Vollmaterial bzw. Trägerkörpern mit Durchführungen kleiner geometrischer Abmessungen besitzen.The carrier body may be made of a variety of materials, such as steel, aluminum, copper, bronze or the like, since the vibration is not carried out by the material properties themselves, but by the geometric configuration of the bushings of the carrier body. Thus, both a significant weight reduction can be achieved as a targeted vibration damping, especially in metallic support bodies, which have almost no radial elasticity in support bodies of solid material or support bodies with bushings of small geometric dimensions.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke des Trägerkörpers (in Richtung der Rotationsachse) kleiner als die des Mantelkörpers und/oder der Nabe, so dass der Trägerkörper in Bezug auf den Mantelkörper bzw. die durch diesen definierten Zylinderdeckflächen rückspringend verläuft und in diesem Rücksprung das Abdeckelement aufgenommen ist.In a preferred embodiment of the invention, the thickness of the carrier body (in the direction of the axis of rotation) is smaller than that of the jacket body and / or the hub, so that the carrier body rebounds with respect to the jacket body or the cylindrical top surfaces defined by the latter and in this recess the cover is received.

Bei einer Ausführungsform des Trägerkörpers sind die Durchführungen in ihrer Grundfläche in der Art von Vierecken ausgeführt wobei die langen Seiten bevorzugt radial verlaufend mit den kurzen Seiten verbunden sind und wobei die kurzen Seiten am Innen- bzw. Außenbereich des Trägerkörpers angeordnet sind. Ein geradliniger Verlauf der langen Seiten der Durchführungen ist dabei zwar bevorzugt jedoch nicht erforderlich. Ebenso ist eine gerundete Ausführung der Innenecken der Vierecke bevorzugt, so dass scharfkantigen Innenecken an den Durchführungen vorliegen.In one embodiment of the carrier body, the bushings are executed in the base in the form of squares, wherein the long sides are preferably connected radially extending with the short sides and wherein the short sides are arranged on the inner or outer region of the carrier body. Although a straight course of the long sides of the bushings is preferred but not required. Likewise, a rounded design of the inner corners of the squares is preferred so that sharp-edged inner corners are present at the bushings.

Bei einer Weiterbildung kann zumindest einer der kurzen Seiten in der Draufsicht, also bei Sicht auf eine zur Rotationsachse normal angeordneten Schnittebene durch den Trägerkörper, zumindest teilweise kreissegmentförmig sein, beispielsweise konzentrisch zum Außenumfang der Mantelfläche. Bevorzugt sind die beiden langen Seiten der jeweiligen Durchführung dabei gleich lang ausgeführt, so dass die Durchführungen des Trägerkörpers bei dieser Ausführungsform im wesentlichen ringsegmentförmig erscheinen.In a development, at least one of the short sides in the plan view, that is to say when viewing a cutting plane arranged normally by the carrier body, can be at least partially circular-segment-shaped, for example concentric with the outer circumference of the lateral surface. Preferably, the two long sides of the respective bushing are designed to be of equal length, so that the bushings of the carrier body in this embodiment appear substantially annular segment-shaped.

Zur weiteren Verbesserung der Schwingungsdämpfungseigenschaften des Werkzeugs sind bei einer bevorzugten Ausführungsform des Trägerkörpers die viereckartigen Durchführungen um einen außerhalb der jeweiligen Durchführung liegenden Punkt verzerrt oder verbogen, so dass die langen Seiten der Durchführungen in der Draufsicht im wesentlichen bogenförmig oder bevorzugt kreissegmentförmig sind. Die aus dem zwischen benachbarten Durchführungen verbleibenden Material dieser Ausführungsform entstehenden Speichen sind somit bogenförmig gekrümmt und bevorzugt kreisförmig gekrümmt und erstrecken sich im Innenbereich des Trägerkörpers, also weitgehend von der Nabe bzw. Achsaufnahme aus zunächst im wesentlichen radial nach außen, um dann, durch deren Krümmung, eine Art asymptotische Annäherung in Richtung des Umfangs des Werkzeugs hin zu erfahren. Der Grad bzw. das Ausmaß der Annäherung der Speichen an den Umfang des Werkzeug ist dabei unterschiedlich wählbar und gleichsam ein wesentlicher Parameter für die Radialelastizität des Werkzeugs.To further improve the vibration damping properties of the tool, in a preferred embodiment of the carrier body, the quadrangular passages are distorted or bent about a point located outside the respective feedthrough so that the long sides of the feedthroughs are substantially arcuate or preferably circular segmented in plan view. The spokes emerging from the material of this embodiment remaining between adjacent feedthroughs are thus arcuately curved and preferably circularly curved and extend in the inner region of the carrier body, ie substantially initially radially outwardly from the hub or axle receptacle, and then by their curvature to experience a kind of asymptotic approach towards the scope of the tool. The degree or extent of the approach of the spokes to the circumference of the tool is different selectable and, as it were, an essential parameter for the radial elasticity of the tool.

Bevorzugt verlaufen die langen Seiten benachbart liegender Durchführungen im wesentlichen parallel, wobei dies gleichermaßen für im wesentlichen radial verlaufende lange Seiten der Durchführungen gilt wie auch für gekrümmt oder sogar kreissegmentförmig verlaufende gilt. Dennoch sind beispielsweise auch solche Ausführungen im Rahmen der Erfindung bevorzugt, bei denen durch einen nicht parallelen Verlauf der langen Seiten benachbart liegender Durchführungen eine Verjüngung der Speichen hin zum äußeren Bereich des Trägerkörpers erfolgt, wodurch eine weitere Beeinflussung der Radialelastizität und des Gewichts der erfindungsgemäßen Werkzeuge dieser Ausführungsform erzielt werden kann.Preferably, the long sides of adjacent bushings extend substantially parallel, this equally applies to substantially radially extending long sides of the bushings as well as for curved or even circular segment running. Nevertheless, for example, those embodiments are preferred within the scope of the invention, in which a tapering of the spokes is carried out towards the outer region of the carrier body by a non-parallel course of the long sides of passages, whereby further influencing the radial elasticity and the weight of the tools according to the invention this Embodiment can be achieved.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Trägerkörpers sind zur Erzielung einer besonders guten Schwingungsdämpfung die Durchführungen des Trägerkörpers von dessen gegenüber liegenden Zylinderdeckflächen her im wesentlichen bis zu dessen Mitte in das Material des Trägerkörpers hinein eingearbeitet, beispielsweise durch Fräsen. Besonders vorteilhaft ist dabei, die Durchführungen, die von der zweiten Seite, also beispielsweise der oberen Zylinderdeckfläche des Trägerkörpers her kommend eingearbeitet werden um einen vorgegebenen Rotationswinkel α um die Rotationsachse rotiert bezüglich denen, die von der ersten Seite des Trägerkörpers, also beispielsweise der unteren Zylinderdeckfläche her kommend eingearbeitet werden zu rotieren. Im Ergebnis sind somit die Speichen zwischen benachbarten Durchführungen einer Seite des Trägerkörpers im wesentlichen nicht deckungsgleich mit den Speichen zwischen benachbarten Durchführungen der anderen Seite des Trägerkörpers.In a further embodiment of the carrier body to achieve a particularly good vibration damping, the bushings of the carrier body from its opposite cylindrical top surfaces ago essentially incorporated to the middle in the material of the carrier body, for example by milling. It is particularly advantageous, the bushings, which are incorporated from the second side, so for example, the upper cylinder top surface of the carrier body ago by a predetermined rotation angle α about the axis of rotation rotates with respect to those of the first side of the carrier body, so for example the lower cylinder top surface will be incorporated to rotate. As a result, the spokes between adjacent passages of one side of the carrier body are thus substantially not congruent with the spokes between adjacent feedthroughs of the other side of the carrier body.

Bevorzugte Rotationswinkel α liegen dabei zwischen 0° und 90°, jeweils einschließlich, vorzugsweise zwischen 30° und 60°, bevorzugt bei 45°, und besonders bevorzugt bei die Hälfte der Winkelteilung der Durchführungen, also bei einem Winkel α = 360°/(2n), wobei n die Zahl der Durchführungen in einer bezüglich der Rotationsachse normalen Schnittebene ist.Preferred angles of rotation α lie between 0 ° and 90 °, in each case inclusive, preferably between 30 ° and 60 °, preferably at 45 °, and particularly preferably at half the angular pitch of the bushings, ie at an angle α = 360 ° / (2n ), where n is the number of feedthroughs in a plane normal to the axis of rotation.

Bevorzugt ist zur Verminderung und bestenfalls zur Verhinderung von Unwuchten des erfindungsgemäßen Werkzeugs in dessen Einsatz könnten im Träger- und/oder Mantelkörper wenigstens eine, je nach Bedarf auch mehrere Wuchtbohrungen vorgesehen.It is preferred to reduce and at best to prevent imbalance of the tool according to the invention in its use could be provided in the carrier and / or sheath body at least one, as needed, several balancing bores.

Bevorzugt ist der Schleifbelag durch Kleben oder Sintern oder ähnliche bekannte Verfahren auf der Außenumfangsfläche des Mantelkörpers aufgebracht und vorzugsweise aus einer Gruppe ausgewählt, die Diamantnadeln wie zum Beispiel PKD-, MKD-, CVD-, CBN-Nadeln, metall-, kunststoff- oder keramikgebundene Diamanten, metall- oder kunststoffgebundenes Bornitrid, insbesondere kubisches Bornitrid umfasst.Preferably, the abrasive coating is applied by gluing or sintering or similar known methods on the outer peripheral surface of the sheath body and preferably selected from a group of diamond needles such as PCD, MKD, CVD, CBN needles, metal, plastic or ceramic bonded Diamonds, metal or plastic bonded boron nitride, in particular cubic boron nitride.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zumindest einige der Durchführungen mit: einem geschäumten Füllmaterial ausgefüllt. Bevorzugte Füllmaterialien sind je nach Anwendungsfall ausgewählt aus einer Gruppe, die geschäumte Kunststoffe und Metalle enthält, insbesondere Polyurethanschäume, PVC-Schäume oder Polystyrolschäume, geschäumtes Aluminium und dergleichen ähnliche Werkstoffe.According to one embodiment of the invention, at least some of the feedthroughs are filled with: a foamed filling material. Depending on the application, preferred filling materials are selected from a group comprising foamed plastics and metals, in particular polyurethane foams, PVC foams or polystyrene foams, foamed aluminum and the like of similar materials.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Werkzeugs in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1
gattungsgemäßes Werkzeug gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2
in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
Fig. 3
in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Fig. 4
in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs, welches nicht Bestandfeil der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 5
in einer Schnittansicht, eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.
Further features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the tool according to the invention in conjunction with the drawings. It shows:
Fig. 1
generic tool according to the prior art;
Fig. 2
in a sectional view, a schematic view of a first embodiment of a tool according to the invention according to the first aspect of the invention;
Fig. 3
in a sectional view, a schematic view of a second embodiment of a tool according to the invention;
Fig. 4
in a sectional view, a schematic view of an embodiment of a tool, which is not a component of the present invention;
Fig. 5
in a sectional view, a schematic view of a third embodiment of a tool according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt ein gattungsgemäßes Werkzeug mit einem Trägerkörper 1, einem Mantelkörper 4 mit einem Schleifbelag B und einer Nabe bzw. Aufnahme 5. Der Trägerkörper weist mehrere Durchführungen 2 auf und zwischen den Durchführungen 2 liegende Speichen 3, welche sich vorliegend kreissegmentförmig vom Innenbereich des Trägerkörpers bis in dessen Außenbereich erstrecken und sich in deren Erstreckungsrichtung an den Verlauf des Mantelkörpers annähern.The Fig. 1 shows a generic tool with a support body 1, a shell body 4 with an abrasive coating B and a hub or receptacle 5. The support body has a plurality of bushings 2 and lying between the passages 2 spokes 3, which in this case circular segment-shaped from the inner region of the support body to extend its outer region and approach in the direction of extension of the course of the shell body.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen schematische Schnittansichten von Schleifscheiben gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei zur vereinfachten Erläuterung die erfindungsgemäßen Werkzeuge entlang einer Schnittlinie die der Schnittlinie X-X der Fig. 1 entspricht, geschnitten sind. In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen entsprechende Elemente oder Elemente mit korrespondierenden Funktionen.The Fig. 2 to 5 show schematic sectional views of grinding wheels according to the present invention, wherein for ease of explanation, the tools according to the invention along a section line that the section line XX of Fig. 1 corresponds, are cut. In all figures, like reference numerals designate corresponding elements or elements with corresponding functions.

Das in Fig. 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung leitet sich von dem gattungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ab, wobei hier die Durchführungen 2 des Trägerkörpers an den beiden Zylinderdeckflächen der Schleifscheibe mit jeweils einem kreisringförmigen Abdeckelemente 10 im Wesentlichen vollständig überdeckt sind. Die Abdeckelemente 10 befindet sich beiderseits in einem durch den Trägerkörper gebildeten Rücksprung und verlaufen radial bezüglich der Rotationsachse des Werkzeugs. Die Abdeckelemente sind vorliegend beispielsweise aus Leichtmetall oder Karbonfaserverstärkten Kunststoffen oder Keramiken gefertigt.This in Fig. 2 shown first embodiment according to the first aspect of the invention is derived from the generic embodiment of the Fig. 1 From here, the bushings 2 of the carrier body at the two cylinder top surfaces of the grinding wheel, each with an annular cover 10 are substantially completely covered. The cover 10 is located on both sides in a recess formed by the support body and extend radially with respect to the axis of rotation of the tool. The cover elements are presently made of light metal or carbon fiber reinforced plastics or ceramics, for example.

Im Innenbereich des Trägerkörpers sind die Abdeckelemente 10 durch eine stoffschlüssige Verbindung 11 mit diesem verbunden wohingegen im weiter außen liegenden Bereich des Trägerkörpers kein Stoffschluss mehr zwischen dem Material des Trägerkörpers und den Abdeckelementen 10 besteht. Die Abdeckelemente 10 liegen auf dem Trägerkörper in dessen Außenbereich im Wesentlichen nur auf und es besteht zwischen dem Außenumfang der Abdeckelemente 10 und dem Mantelkörper 4 beidseitig ein radialer Freiraum 12 so dass die Abdeckelemente 10 selbst bei einer durch hohe Drehzahlen des Werkzeugs verursachten Streckung oder Dehnung des Materials nicht am Mantelkörper 4 zur Anlage kommen.In the interior region of the carrier body, the cover elements 10 are connected to the latter by a material-locking connection 11, whereas in the region of the carrier body lying further outside there is no material connection between the material of the carrier body and the cover elements 10 consists. The cover 10 are on the support body in the outer region substantially only and there is a radial clearance 12 between the outer periphery of the cover 10 and the shell body 4 on both sides so that the cover 10 even at a high speed of the tool caused stretching or stretching of the Materials do not come on the jacket body 4 to the plant.

Hierdurch ist gewährleistet, dass die Radialelastizität des Werkzeugs durch die Abdeckelemente 10 nicht gestört wird und insbesondere die Abdeckelemente auch bei hohen Drehzahlen und gleichermaßen hoher Stauchung des Werkzeugs aufgrund dessen hoher radialelastizität nicht auf den Mantelkörper und/oder den Schleifbelag auflaufen und gegebenenfalls den Schleifvorgang stören.This ensures that the radial elasticity of the tool is not disturbed by the cover 10 and in particular the cover even at high speeds and equally high compression of the tool due to its high radial elasticity does not accumulate on the shell body and / or the abrasive coating and possibly interfere with the grinding process.

Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 3, welche der Fig. 2 zumindest teilweise strukturell entspricht und insoweit auf eine nähere Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen verzichtet wird, ist keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Trägerkörper und den Abdeckelementen 10 vorgesehen sondern vielmehr eine kraftschlüssige Verbindung im Bereich der Nabe durch eine Spannvorrichtung A.In the embodiment of the present invention according to Fig. 3 which of the Fig. 2 at least partially structurally corresponds and is omitted in this respect to a more detailed description to avoid repetition, no cohesive connection between the support body and the cover 10 is provided but rather a frictional connection in the region of the hub by a tensioning device A.

Hierdurch kann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, eine geringfügig von einer exakt radialen Erstreckung der Abdeckelemente 10 abweichende Anordnung resultieren, da im Bereich der Spannvorrichtung A eine Stauchung des Materials der Abdeckelemente 10 in Dickenrichtung erfolgen kann.This can, as in Fig. 3 is shown, a slightly different from an exactly radial extent of the cover 10 deviating arrangement result, since in the region of the clamping device A compression of the material of the cover 10 can be made in the thickness direction.

In ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist auch bevorzugt, die Abdeckelemente beiderseits der Nabe oder des Trägerkörpers durch Verschraubungen von der Außenseite parallel zur Richtung der Rotationsachse mit dem Trägerkörper oder der Nabe zu verschrauben bzw. zu verspannen.In a similar manner as in the embodiment according to Fig. 3 is also preferred, the cover on both sides of the hub or the support body by screwing from the outside parallel to the direction of the axis of rotation with the support body or the hub to screw or brace.

Sowohl im Falle der Ausführungsformen der Fig. 2 als auch der der Fig. 3 wäre eine flächige stoffschlüssige Verbindung der Abdeckelemente 10 mit dem Trägerkörper bzw. dessen Speichen 3 ebenfalls denkbar und anwendungsspezirisch gegebenenfalls gewünscht.Both in the case of the embodiments of Fig. 2 as well as the Fig. 3 a flat cohesive connection of the cover 10 with the support body or its spokes 3 would also be conceivable and application-specific if desired.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Durchführungen 2 mit einem Füllmaterial 20, bevorzugt einem geschäumten Kunststoff wie beispielsweise Pulyurethan- oder PVC-Schaum, befüllt sind. Das Füllmaterial schließt dabei bevorzugt bündig mit den Zylinderdeckflächen des Trägerkörpers ab, so dass diese im Wesentlichen eben sind. Fig. 4 shows an embodiment in which the bushings 2 with a filling material 20, preferably a foamed plastic such as polyurethane or PVC foam, are filled. The filler material preferably terminates flush with the cylinder cover surfaces of the carrier body, so that they are substantially planar.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt. Demnach sind die Zylinderdeckflächen des Trägerkörpers wiederum mit Abdeckelementen 10 versehen, wobei diese im Wesentlichen flächig mit dem Trägerkörper und insbesondere dessen Speichen 3 und optional auch den Oberflächen des Füllmaterials 20 stoffschlüssig verbunden sind.A third embodiment of the invention is in Fig. 5 shown. Accordingly, the cylinder cover surfaces of the carrier body are in turn provided with cover elements 10, wherein these are substantially flat connected to the carrier body and in particular its spokes 3 and optionally also the surfaces of the filling material 20 cohesively.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Abdeckelemente 10 aus einem dünnen aber reißfesten Gewebe gefertigt, so dass durch die vollflächige stoffschlüssige Verbindung des Gewebes mit der Oberfläche des Trägerkörpers und optional auch des Füllmaterials eine strapazierfähige aber dennoch sehr leichte Oberfläche durch die Abdeckelemente 10 gebildet wird. Insbesondere ist dies der Fall, wenn das Gewebe durch das für die stoffschlüssige Verbindung verwendete Material durchtränkt wird.In the embodiment shown, the cover elements 10 are made of a thin but tear-resistant fabric, so that a durable, yet very light surface is formed by the cover 10 by the full-surface cohesive connection of the fabric with the surface of the carrier body and optionally also the filling material. In particular, this is the case when the tissue is impregnated by the material used for the cohesive connection.

Hinsichtlich weiterer Details wird zur Vermeidung von Wiederholung auf die allgemeine Beschreibung verwiesen. Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die in den voran stehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung und in der allgemeinen Beschreibung beschriebenen Merkmale in kombiniert werden können. Ferner sind Merkmale, die im Singular und im Plural beschrieben sind, in ihren Kombinationen mit anderen Merkmalen jeweils als in Einzahl und Mehrzahl beschrieben anzusehen.For further details reference is made to avoid repetition to the general description. Finally, it should be noted that the features described in the preceding embodiments of the invention and in the general description can be combined in. Further, features described in singular and plural are to be considered in their combinations with other features as singular and plural, respectively.

Claims (10)

  1. A tool for processing materials, in particular an abrasive wheel, having an outer geometry which is substantially cylindrically symmetrical relative to a rotational axis, an internal hub (5) through the center of which the rotational axis extends centrically, an external shell body (4) concentric therewith, and at least one carrier body (1) arranged between the hub and the shell body, which carrier body preferably is integral with the hub (A) and/or the shell body, the carrier body (1) being configured with at least two apertures (2) which extend from the inner portion of the carrier body towards the shell body (4),
    characterized in that
    at least some of the apertures (2) are covered substantially completely, at least at one of the two cylinder cover surfaces of the carrier body (1), by at least one covering element (10), the covering element (10) being, at least in the inner region of the carrier body and/or in the region of the hub, connected thereto by positive engagement, frictional engagement and/or adhesive force.
  2. The tool of claim 1, characterized in that the covering element (10) is made of a material selected from a group comprising plastics, light metals, glass-fiber composite materials or carbon-fiber composite materials, fabrics and coated fabrics, films, fabric-reinforced composite materials, combinations of the aforementioned materials, and similar such materials.
  3. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is arranged concentrically on the cylinder cover surface of the tool and the outer radius of the covering element (10) is smaller than the radius of the shell body (4), so that a gap (12) extending in a radial direction is defined between the covering element (10) and the shell body (4).
  4. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the ratio AD/Aγ of the surface AD forming the apertures (2) and the surface Aγ forming the material of the carrier body is ≥ 1, preferably ≥ 2, preferably ≥ 3, and preferably ≥ 4.
  5. The tool of any of the preceding claims, characterized in that all of the apertures (2) of the carrier body are covered completely by the covering element (10).
  6. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is connected to the carrier body (1) and/or the hub (5) by tensioning the covering element (10) against the carrier body (1) and/or the hub (5) and/or by fasteners.
  7. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the covering element (10) is connected to the carrier body (1) in a substantially full-surface manner.
  8. The tool of any of the preceding claims, characterized in that the material for providing the connection by adhesive force is an adhesive, preferably a permanently elastic adhesive, and in particular a resin-based, plastic-based or silicone-based adhesive.
  9. The tool of any of the preceding claims, characterized in that at least some of the apertures (2) are filled with a filler material (20).
  10. The tool of claim 9, wherein the filler material (20) is selected from a group comprising foamed plastics and metals, particularly polyurethane foams, PVC foams or polystyrene foams, foamed aluminum, and similar such materials.
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