EP3337643B1 - Schleif-werkzeug sowie verfahren zur herstellung eines derartigen schleif-werkzeugs - Google Patents

Schleif-werkzeug sowie verfahren zur herstellung eines derartigen schleif-werkzeugs Download PDF

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EP3337643B1
EP3337643B1 EP15753683.0A EP15753683A EP3337643B1 EP 3337643 B1 EP3337643 B1 EP 3337643B1 EP 15753683 A EP15753683 A EP 15753683A EP 3337643 B1 EP3337643 B1 EP 3337643B1
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EP
European Patent Office
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abrasive
filling resin
grinding
flaps
grinding tool
Prior art date
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Active
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EP15753683.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3337643A1 (de
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Bernd Stuckenholz
Peter WALDER
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August Rueggeberg GmbH and Co KG
Original Assignee
August Rueggeberg GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/04—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising a plurality of flaps or strips arranged around the axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/06—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery the flaps or strips being individually attached
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/16—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face comprising pleated flaps or strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/348—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties utilised as impregnating agent for porous abrasive bodies

Definitions

  • the invention relates to a grinding tool according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for producing a grinding tool.
  • the grinding lamellae used are made of coated abrasive.
  • the pad wears during the grinding process so that abrasive on the pad is removed and spent, and new abrasive is repeatedly looped.
  • the use of the grinding tool is all the more economical, the higher the tool life and the higher the total material removal during the machining of a workpiece to the complete wear of the grinding tool.
  • a flap disc which has a base plate and abrasive flaps attached thereto.
  • the sanding blades protrude beyond the edge of the base plate.
  • an open fabric is inserted, which extends beyond the edge of the base plate.
  • the portion of the abrasive flaps and the fabric that extends beyond the base plate forms an annular region.
  • an annular layer of abrasive-containing cured polymers supports the abrasive flaps on the base plate and anchors them to the base plate.
  • a flap disc is known in which grinding blades are arranged on a tool carrier.
  • the tool carrier comprises fibers that are bound and stabilized in a binder.
  • the invention has for its object to provide a grinding tool with a longer service life and a higher aromatic materialabtrag.
  • a grinding tool having the features of claim 1. It has been recognized that the abrasive flaps are subject to pronounced cyclic deflection in prior art abrasive tools. The cyclic deflection of the abrasive flaps results from the rotation of the abrasive tool and the grinding engagement of a certain number of adjacent abrasive flaps when machining a workpiece.
  • the extent of the cyclical deflection and thus the loading of the grinding lamellae is dependent on the inclination of the grinding tool relative to the workpiece surface to be machined, the width of the workpiece to be machined, the speed and the outer diameter of the grinding tool and the contact pressure, with the The grinding blades are pressed perpendicular to the workpiece surface in the grinding process. Due to the pronounced cyclical deflection of the abrasive flaps, the abrasives present in the form of abrasive particles or abrasive grains are torn from the backing before the abrasive has worn out and reached its material removal potential.
  • the abrasive layer is torn off by the torn out abrasive, that is, the torn out abrasive particles or abrasive grains, since adjacent abrasive particles can no longer support one another.
  • the service life and the total material removal of the grinding tool are thus greatly impaired by the pronounced cyclical deflection of the grinding lamellae.
  • the proportion of wear is at least constant relative to a similar grinding tool according to the prior art.
  • the stiffening of the abrasive flaps reduces the ratio of wear of the backing to the total material removal.
  • the total material removal and the service life of the grinding tool are variably increased.
  • the stiffening of the grinding lamellae takes place by providing the grinding lamellae with a filling resin and subsequent hardening of the filling resin.
  • the filling resin is, for example, selected from the group of thermosets, elastomers, synthetic resins and / or thermoplastics and combinations thereof.
  • the filling resin is a thermoset, for example a phenolic resin.
  • the phenolic resin is a resole or a novolac.
  • the filling resin should show no softening behavior to ensure a permanent stiffening of the grinding lamellae below a limit temperature. This means, for example, that the filling resin on reaching the limit temperature has a loss of strength compared to a strength at room temperature, which does not exceed a maximum allowable strength loss.
  • the limit temperature and the maximum allowable loss of strength depend on the desired degree of stiffening of the grinding blades.
  • At least one of the grinding lamellae has a hardened filling resin.
  • a plurality of abrasive lamellae comprise a cured filler resin, in particular at least 30%, in particular at least 50%, and in particular at least 60% of the abrasive lamellae fastened to the carrier body.
  • all grinding lamellae arranged on the supporting body have a hardened filling resin.
  • the grinding tool according to the invention is designed, for example, as flap disc, flap grinding disc or flap grinding pin.
  • the grinding tool has a central axis and is rotatably driven around the central axis for machining a workpiece by means of a tool drive.
  • the stiffening of the grinding lamellas reduces the cyclical deflection of the grinding lamellas, which increases the service life and the total material removal.
  • the grinding tool ensures in a simple manner a longer service life and a higher
  • the pad of the respective grinding blade is provided or impregnated with filling resin, which then hardens, the grinding blades can be effectively stiffened in a simple manner.
  • at least 70 wt .-%, in particular at least 80 wt .-%, in particular at least 90 wt .-%, and in particular 100 wt .-% of the cured filling resin are in the pad.
  • the respective pad has a carrier fabric with at least one thread.
  • the carrier fabric is formed for example as a carrier fabric, which is formed by warp threads and weft threads.
  • the carrier textile has at least one thread, which is provided or impregnated with the filling resin. After curing of the filling resin of at least one thread is stiffened. For example, in a textile fabric, the warp threads and the weft threads are stiffened.
  • the carrier textile thus has a high rigidity or bending stiffness, whereby the deflection of the respective grinding blade in the grinding process is greatly reduced.
  • a grinding tool according to claim 2 ensures effective stiffening and thus an increased service life and increased total material removal.
  • a grinding tool according to claim 3 ensures increased rigidity and thus a longer service life and a higher Bacmaterialabtrag.
  • the at least one strength-enhancing filler is, for example, fibrous, platelet-shaped and / or spherical.
  • Fibrous fillers are, for example, glass fibers, carbon fibers, synthetic fibers, cellulose, wollastonite and whiskers.
  • whiskers are called acicular single crystals.
  • the materials antimony, cadmium, indium, zinc and tin increasingly form whiskers (see. RJ Klein Wassink: Soft soldering in electronics, Eugen G. Leuze Verlag, 1991, pages 305-306 ).
  • Platelet-shaped fillers are, for example, mica, talc and graphite.
  • Spherical fillers are, for example, quartz, silica, kaolin, glass beads, calcium carbonate, metal oxides and carbon black.
  • Suitable strength-enhancing fillers are, for example, chalk and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • a grinding tool according to claim 4 ensures a longer service life and a higher Intelabtrag. Due to the at least one abrasive filler, the grinding properties of the grinding blades are improved and / or adjusted specifically for a particular application.
  • Abrasive active fillers are, for example, cryolite and potassium tetrafluoroborate (KBF 4 ).
  • the at least one abrasive filler for example, has a particle size in the nanoscale range.
  • the invention is further based on the object to provide a method for producing a grinding tool with a longer service life and a higher aromatic materialabtrag.
  • the advantages of the method according to the invention correspond the advantages already described of the grinding tool according to the invention.
  • the method according to the invention can in particular also be developed with the features of one of claims 1 to 5.
  • the stiffening of the grinding lamellas significantly reduces their cyclical deflection during the machining of a workpiece, which increases the service life and the total material removal.
  • the abrasive lamellae are provided, for example, by gluing, laminating or dipping with the filling resin.
  • the sanding lamellae are provided with the filling resin after the grinding lamellae have been arranged or fastened to the support body.
  • the method ensures in a simple manner, the stiffening of the grinding blades. Characterized in that the grinding blades are first arranged on the support body and then provided with filling resin, a plurality of abrasive flaps can be provided in the desired manner with filling resin and stiffened. For example, arranged on the support body grinding lamella are immersed with a desired orientation in a bath with filling resin.
  • the abrasive flaps are provided with the filling resin such that predominantly the respective backing absorbs the filling resin and / or the abrasive in the abrasive layer is usually not completely covered with the filling resin.
  • the respective pad comprises a carrier fabric, which is impregnated with the resin and receives this. After curing of the filling resin, the carrier fabric is stiffened, that is, has an increased bending stiffness. The curing of the filling resin is preferably carried out by supplying heat, for example by means of a furnace.
  • a method according to claim 7 ensures in a simple manner the production of a grinding tool with a longer service life and a higher Intelmaterialabtrag.
  • the sanding lamellae By immersing the sanding lamellae in a bath with filling resin, the sanding lamellae, in particular the respective backing, are soaked in a simple manner with the filling resin.
  • the abrasive flaps are so immersed in the filling resin bath that the filling resin drips easier from the abrasive due to the weight than from the substrate.
  • the abrasive flaps are immersed in the filling resin bath in such a way that the abrasive is directed in the direction of the weight or the base is directed against the weight force. This ensures that essentially the pad is impregnated with the filling resin.
  • a method according to claim 8 ensures in a simple manner, the oversizing of the grinding blades with filling resin.
  • the grinding blades are immersed in the filling resin bath such that the respective grinding blade is only temporarily immersed. In this way, it is ensured that the respective grinding blade is provided or impregnated during filling with filling resin and outside the filling resin bath, the filling resin can drip off of the abrasive or the abrasive layer.
  • the respective grinding blade is immersed in the filling resin bath several times during the rotation of the supporting body.
  • the respective abrasive lamella or the base of the respective abrasive lamella is soaked substantially to the saturation with filling resin.
  • a method according to claim 9 enables a simple adjustment of the stiffness and / or the grinding properties of the grinding blades.
  • a grinding tool 1 designed as a flap disc has a plate-shaped support body 2.
  • the support body 2 comprises an outer annular edge region 3 and a hub 4, which are connected via an annular web 5.
  • the hub 4 has a concentric, circular opening 6, which serves for clamping and rotational driving of the support body 2 about a central axis 7 by means of a tool drive, not shown.
  • the edge region 3 serves to receive abrasive lamellae 8.
  • the abrasive lamellae 8 are overlapping each other by means of an adhesive layer 9 on the edge region 3, that is attached laterally to the support body 2.
  • the grinding blades 8 are arranged on the support body 2 at equal angular intervals.
  • the grinding blades 8 each have a direction of rotation 10 viewed around the central axis 7, a trailing edge 11 and a leading edge 12 on.
  • Each of the grinding lamellae 8 forms a grinding-active region 13 which extends from its trailing edge 11 to the trailing edge 11 'of the grinding lamella 8 arranged upstream in the direction of rotation 10.
  • the respective leading edge 12 is covered by the upstream in the direction of rotation 10 grinding blade 8.
  • the grinding blades 8 are rectangular in shape and each have an inner edge 14 facing the center axis 7 and an outer edge 15 facing away from the center axis 7. By the outer edges 15 of the grinding blades 8, an outer diameter D of the grinding tool 1 is defined
  • the respective grinding blade 8 has a base 16, to which an abrasive layer 17 is applied.
  • the base 16 comprises a carrier textile 18 in the form of a textile fabric which is formed from warp threads 19 and weft threads 20.
  • the carrier fabric 18 is connected to the cover layer 21, which consists for example of a polymer dispersion, and is cured by drying.
  • the carrier textile 18 consists for example of polyester or cotton, while the polymer dispersion is usually composed of resin and / or a plastic dispersion.
  • the abrasive layer 17 comprises abrasive 22 which is secured to the backing 16 by a binder 23.
  • the abrasive 22 is in the form of abrasive particles or abrasive grains which are incorporated into the binder 23 together with support grains 24.
  • the binder 23 is formed, for example, as a binder resin.
  • the binder resin 23 and the filling resin 25 may be identical or different.
  • the grinding lamellae 8 each have a hardened filling resin 25.
  • the filling resin 25 is located in and / or on the respective substrate 16.
  • the warp threads 19 and the weft threads 20 of the carrier fabric 18 are provided with the filling resin 25 and stiffened due to the hardening of the filling resin 25.
  • the base 16 is, for example, padded, which means that a full-bath impregnation is carried out, wherein a penetration force through roller pairs results in a penetration, in particular up to 100%, before drying takes place.
  • the cured filling resin 25 has a weight fraction of 1 wt .-% to 30 wt .-%, in particular from 5 wt .-% to 25 wt .-%, and in particular from 8 wt .-% to, based on the total weight of a grinding blade 8 20% by weight.
  • the grinding tool 1 is produced as follows: The unfinished grinding tool is referred to before the hardening of the filling resin 25 with the reference numeral 1 'below.
  • a bath with the filling resin 25 is provided in a container 26, a bath with the filling resin 25 is provided.
  • the grinding tool 1 ' is set to dip the grinding blades 8 so inclined that the central axis 7 relative to a surface 27 of the filling resin 25 forms an angle ⁇ .
  • For the angle ⁇ preferably: ⁇ ⁇ 90 °, in particular ⁇ ⁇ 85 °, and in particular ⁇ ⁇ 80 °.
  • the grinding tool 1 ' is arranged relative to the bath with filling resin 25 such that the grinding fins 8 closest to the filling resin 25 are immersed therein, but not the supporting body 2 connected to the grinding fins 8.
  • the grinding tool 1' becomes around the central axis 7, preferably rotated in the direction of rotation 10, so that the grinding blades 8 several times in succession dip into the bath and dive out of the bathroom again.
  • the filling resin 25 penetrates substantially into the respective base 16. In contrast, the filling resin 25 drips substantially again from the respective abrasive layer 17, so that the abrasive grains 22 are not covered by the filling resin 25.
  • the grinding blades 8 After providing the grinding blades 8 with the filling resin 25, this is cured.
  • the curing is preferably carried out by the supply of heat, for example by means of a furnace.
  • the grinding tool 1 according to the invention is produced or completed.
  • the cured filling resin 25 By the cured filling resin 25, the grinding blades 8 have an increased rigidity.
  • Fig. 4 shows a section through a grinding blade 8 of an unfinished grinding tool 1 'in 50-times microscopic magnification
  • Fig. 5 shows a section through a stiffened grinding blade 8 of a grinding tool 1 according to the invention in 50-times microscopic magnification.
  • the filling resin 25 can be selected, for example, from the group of thermosets, elastomers, synthetic resins and / or thermoplastics and combinations thereof.
  • the filling resin 25 is a synthetic resin, preferably a phenolic resin.
  • the cured filling resin 25 should below a limit temperature, for example of 70 ° C, no softening behavior demonstrate.
  • the strength to room temperature strength for example, at 20 ° C, should not be reduced by more than 10%.
  • the properties of plastics for example the behavior of the modulus of elasticity, as a function of the temperature are known in principle (cf. Peter Eyerer, Thomas Hirth, Peter Elsner: Polymer Engineering, Springer-Verlag, 2008, pages 4 and 5 ).
  • FIG. 6 the use of the grinding tool 1 according to the invention is illustrated.
  • a workpiece 28 having a width b is to be processed by means of the grinding tool 1.
  • the grinding blades 8 located within an engagement region E are in grinding engagement with the workpiece 28.
  • the engagement region E is defined by an engagement angle ⁇ .
  • the pressure angle ⁇ is dependent on the width b of the workpiece 28.
  • the trailing edges 11 of the grinding blades 8 are deflected cyclically in the negative and positive directions due to the grinding engagement.
  • the zero position A 0 denotes the position of the trailing edges 11 of the grinding blades 8 in the rotating state of the grinding tool 1 without contact with the workpiece 28.
  • the zero position A 0 is thus dependent on the rotational speed of the rotating grinding tool 1 to the central axis 7 and the outer diameter D.
  • deflection A as a function of a rotation angle ⁇ describes the deflection of the trailing edge 11 of the respective grinding blade 8 perpendicular to the machined workpiece surface.
  • the grinding blades 8 are bent when passing the workpiece 28 in the negative direction, ie in the direction of the support body 2, according to their angular position.
  • the deflection already sets in front of the edge of the Workpiece 28 at the angular position A, since the deflection of the leading grinding blades 8 transmits by touching the trailing grinding blades 8.
  • the deflection in the negative direction is maximum. This is marked with A max .
  • the maximum deflection A max and the deflection A F during the overshoot are dependent on the rigidity of the grinding blades 8 and their load due to the machining of the workpiece 28.
  • the loading of the grinding blades 8 is dependent on the angle at which the grinding tool 1 opposite the workpiece surface to be machined is inclined, the width b of the workpiece 28, the number of simultaneously in loop engagement grinding blades 8, the contact pressure of the grinding tool 1, so the force with which the grinding blades 8 are pressed in the grinding process perpendicular to the workpiece surface, the Speed and the outer diameter D of the grinding tool 1.
  • the load is greater, the greater the inclination, the contact pressure, the speed and the outer diameter and the smaller the width b of the workpiece 28.
  • the filling resin 25 has a strength-enhancing filler 29 and / or a grinding-active filler 30.
  • the strength-enhancing filler 29 is located in and / or on the base 16.
  • the strength-enhancing filler 29 is, for example, chalk or aluminum oxide.
  • the strength-enhancing filler 29 is mixed in the bath with filling resin 25 so that the pad 16 according to the previous embodiment and as with reference to Fig. 3 described, is provided with the filling resin 25 and additionally with the strength-enhancing filler 29.
  • the abrasive filler 30 is mixed alternatively or additionally in the filling resin 25.
  • the abrasive filler 30 is, for example, cryolite and potassium tetrafluoroborate.
  • the filling resin 25 preferably includes the strength-enhancing filler 29 and the abrasive filler 30.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schleif-Werkzeug gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Schleif-Werkzeugs.
  • Aus der EP 2 153 939 A1 ist ein Schleif-Werkzeug in Form einer Fächerschleifscheibe bekannt. Die verwendeten Schleiflamellen werden aus Schleifmittel auf Unterlage hergestellt. Die Unterlage verschleißt während des Schleifprozesses, so dass auf der Unterlage haftendes und verbrauchtes Schleifmittel entfernt und immer wieder neues Schleifmittel in Schleifeingriff gebracht wird. Der Einsatz des Schleif-Werkzeugs ist umso wirtschaftlicher, je höher die Standzeit und je höher der Gesamtmaterialabtrag bei der Bearbeitung eines Werkstücks bis zum vollständigen Verschleiß des Schleif-Werkzeugs ist.
  • Aus der DE 90 02 385 U1 ist eine Fächerschleifscheibe bekannt, die einen Grundteller und daran befestigte Schleiflamellen aufweist. Die Schleiflamellen ragen über den Rand des Grundtellers hinaus. In eine Klebefuge zwischen dem Grundteller und den Schleiflamellen ist ein offenes Gewebe eingelegt, das sich über den Rand des Grundtellers hinaus erstreckt. Der Teil der Schleiflamellen und des Gewebes, der sich über den Grundteller hinaus erstreckt, bildet einen ringförmigen Bereich aus. In dem ringförmigen Bereich stützt eine ringförmige Schicht aus schleifmittelhaltigen gehärteten Polymeren die Schleiflamellen am Grundteller ab und verankert diese am Grundteller.
  • Aus der US 2003/0 134 584 A1 ist eine Fächerschleifscheibe bekannt, bei der auf einem Werkzeugträger Schleiflamellen angeordnet sind. Der Werkzeugträger umfasst Fasern, die in einem Binder gebunden und stabilisiert sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleif-Werkzeug mit einer höheren Standzeit und einem höheren Gesamtmaterialabtrag zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Schleif-Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wurde erkannt, dass die Schleiflamellen bei SchleifWerkzeugen nach dem Stand der Technik einer ausgeprägten zyklischen Auslenkung unterworfen sind. Die zyklische Auslenkung der Schleiflamellen resultiert aus der Rotation des Schleif-Werkzeugs und dem Schleifeingriff einer bestimmten Anzahl von benachbarten Schleiflamellen bei der Bearbeitung eines Werkstücks. Das Ausmaß der zyklischen Auslenkung und damit die Belastung der Schleiflamellen ist abhängig von der Schrägstellung des Schleif-Werkzeugs relativ zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche, der Breite des zu bearbeitenden Werkstücks, der Drehzahl und dem Außendurchmesser des Schleif-Werkzeugs sowie von der Anpresskraft, mit der die Schleiflamellen im Schleifprozess senkrecht gegen die Werkstückoberfläche gepresst werden. Durch die ausgeprägte zyklische Auslenkung der Schleiflamellen wird das in Form von Schleifmittelpartikeln bzw. Schleifkorn vorliegende Schleifmittel aus der Unterlage gerissen, bevor das Schleifmittel verschlissen ist und sein Materialabtragspotential erreicht hat. Weiterhin wird durch das herausgerissene Schleifmittel, also die herausgerissenen Schleifmittelpartikel bzw. Schleifkörner, die Schleifmittelschicht geschwächt, da benachbarte Schleifmittelpartikel sich nicht mehr gegenseitig stützen können. Dies führt insbesondere bei den endseitig der Schleiflamellen angeordneten letzten Schleifmittelpartikeln, die nur einseitig gestützt sind, zu einem frühzeitigen Ausbruch. Insgesamt werden somit durch die ausgeprägte zyklische Auslenkung der Schleiflamellen die Standzeit und der Gesamtmaterialabtrag des Schleif-Werkzeugs stark beeinträchtigt.
  • Durch das Versteifen der Schleiflamellen wird ihre zyklische Auslenkung im Vergleich zum Stand der Technik stark reduziert. Somit werden eine höhere Standzeit und ein höherer Gesamtmaterialabtrag des jeweiligen Schleif-Werkzeugs erzielt. Die höhere Standzeit und der höhere Gesamtmaterialabtrag werden erzielt, ohne den Verschleißanteil der Unterlage zu erhöhen. Bei Schleifmittel auf Unterlage erfolgt im Schleifprozess ein Entfernen der Unterlage mit verbrauchtem Schleifmittel durch Verflusen. Verflusen bedeutet ein Auflösen der Unterlage in Staubpartikel bzw. kleine Fasern oder Faserbündel. Die Masse an aufgelöster Unterlage bezogen auf die Masse des gesamten Schleif-Werkzeugs wird als Verschleißanteil der Unterlage definiert. Ein hoher Verschleißanteil der Unterlage ist nachteilig, da hierdurch alveolengängige Staubpartikel erzeugt werden. Ein erhöhter Verschleißanteil wird bei dem erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeug vermieden. Der Verschleißanteil ist bezogen auf ein gleichartiges Schleif-Werkzeug nach dem Stand der Technik zumindest konstant. Durch das Versteifen der Schleiflamellen wird das Verhältnis des Verschleißanteils der Unterlage zu dem Gesamtmaterialabtrag verringert. Der Gesamtmaterialabtrag und die Standzeit des Schleif-Werkzeugs sind variabel erhöht.
  • Das Versteifen der Schleiflamellen erfolgt durch Versehen der Schleiflamellen mit einem Füllharz und anschließendem Aushärten des Füllharzes. Das Füllharz ist beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe Duroplaste, Elastomere, Kunstharze und/oder Thermoplaste und Kombinationen davon.
  • Vorzugsweise ist das Füllharz ein Duroplast, beispielsweise ein Phenolharz. Beispielsweise ist das Phenolharz ein Resol oder ein Novolak. Das Füllharz sollte zur Gewährleistung einer dauerhaften Versteifung der Schleiflamellen unterhalb einer Grenztemperatur kein Erweichungsverhalten zeigen. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Füllharz bei Erreichen der Grenztemperatur einen Festigkeitsverlust gegenüber einer Festigkeit bei Raumtemperatur hat, der einen maximal zulässigen Festigkeitsverlust nicht überschreitet. Die Grenztemperatur und der maximal zulässige Festigkeitsverlust sind abhängig vom gewünschten Ausmaß der Versteifung der Schleiflamellen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeug weist mindestens eine der Schleiflamellen ein ausgehärtetes Füllharz auf. Vorzugsweise weisen mehrere Schleiflamellen ein ausgehärtetes Füllharz auf, insbesondere mindestens 30 %, insbesondere mindestens 50 %, und insbesondere mindestens 60 % der an dem Tragkörper befestigten Schleiflamellen. Beispielsweise weisen alle an dem Tragkörper angeordneten Schleiflamellen ein ausgehärtetes Füllharz auf.
  • Das erfindungsgemäße Schleif-Werkzeug ist beispielsweise als Fächerschleifscheibe, Lamellenschleifscheibe oder Lamellenschleifstift ausgebildet. Das Schleif-Werkzeug weist eine Mittelachse auf und wird zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Werkzeugantriebs um die Mittelachse drehangetrieben. Durch die Versteifung der Schleiflamellen wird die zyklische Auslenkung der Schleiflamellen reduziert, wodurch die Standzeit und der Gesamtmaterialabtrag erhöht werden.
  • Das Schleif-Werkzeug gewährleistet in einfacher Weise eine höhere Standzeit und einen höheren Gesamtmaterialabtrag.
  • Dadurch, dass die Unterlage der jeweiligen Schleiflamelle mit Füllharz versehen bzw. getränkt wird, das anschließend aushärtet, können die Schleiflamellen in einfacher Weise wirkungsvoll versteift werden. Vorzugsweise befinden sich mindestens 70 Gew.-%, insbesondere mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-%, und insbesondere 100 Gew.-% des ausgehärteten Füllharzes in der Unterlage.
  • Die jeweilige Unterlage weist ein Trägertextil mit mindestens einem Faden auf. Das Trägertextil ist beispielsweise als Trägergewebe ausgebildet, das durch Kettfäden und Schussfäden gebildet ist. Das Trägertextil weist mindestens einen Faden auf, der mit dem Füllharz versehen bzw. getränkt ist. Nach dem Aushärten des Füllharzes ist der mindestens eine Faden versteift. Beispielsweise sind bei einem Textilgewebe die Kettfäden und die Schussfäden versteift. Das Trägertextil weist somit eine hohe Steifigkeit bzw. Biegesteifigkeit auf, wodurch die Auslenkung der jeweiligen Schleiflamelle im Schleifprozess stark reduziert wird.
  • Ein Schleif-Werkzeug nach Anspruch 2 gewährleistet eine wirkungsvolle Versteifung und somit eine erhöhte Standzeit und einen erhöhten Gesamtmaterialabtrag.
  • Ein Schleif-Werkzeug nach Anspruch 3 gewährleistet eine erhöhte Steifigkeit und somit eine höhere Standzeit sowie einen höheren Gesamtmaterialabtrag. Der mindestens eine festigkeitsverstärkende Füllstoff ist beispielsweise faserförmig, plättchenförmig und/oder kugelförmig ausgebildet. Faserförmige Füllstoffe sind beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Synthesefasern, Cellulose, Wollastonit und Whiskers. Als Whiskers werden nadelförmige Einkristalle bezeichnet. Beispielsweise die Werkstoffe Antimon, Cadmium, Indium, Zink und Zinn bilden verstärkt Whisker (vgl. R. J. Klein Wassink: Weichlöten in der Elektronik, Eugen G. Leuze Verlag, 1991, Seiten 305 bis 306).
  • Plättchenförmige Füllstoffe sind beispielsweise Glimmer, Talkum und Graphit. Kugelförmige Füllstoffe sind beispielsweise Quarz, Silica, Kaolin, Glaskugeln, Calciumcarbonat, Metalloxide und Ruß. Geeignete festigkeitsverstärkende Füllstoffe sind beispielsweise Kreide und Aluminiumoxid (Al2O3).
  • Ein Schleif-Werkzeug nach Anspruch 4 gewährleistet eine höhere Standzeit und einen höheren Gesamtmaterialabtrag. Durch den mindestens einen schleifaktiven Füllstoff werden die Schleifeigenschaften der Schleiflamellen verbessert und/oder gezielt für einen bestimmten Anwendungsfall eingestellt. Schleifaktive Füllstoffe sind beispielsweise Kryolith und Kaliumtetrafluoroborat (KBF4). Der mindestens eine schleifaktive Füllstoff weist beispielsweise eine Partikelgröße im nanoskaligen Bereich auf.
  • Durch ein Schleif-Werkzeug nach Anspruch 5 wird eine Fächerschleifscheibe mit einer höheren Standzeit und einem höheren Gesamtmaterialabtrag bereitgestellt.
  • Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schleif-Werkzeugs mit einer höheren Standzeit und einem höheren Gesamtmaterialabtrag zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den bereits beschriebenen Vorteilen des erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auch mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 5 weitergebildet werden. Dadurch, dass die Schleiflamellen mit einem Füllharz versehen werden, das anschließend aushärtet, werden die Schleiflamellen wirkungsvoll versteift. Durch die Versteifung der Schleiflamellen wird ihre zyklische Auslenkung bei der Bearbeitung eines Werkstücks deutlich reduziert, wodurch die Standzeit und der Gesamtmaterialabtrag erhöht werden. Die Schleiflamellen werden beispielsweise durch Bekleben, Kaschieren oder Tauchen mit dem Füllharz versehen. Das Versehen der Schleiflamellen mit dem Füllharz erfolgt nach dem Anordnen bzw. Befestigen der Schleiflamellen an dem Tragkörper. Das Verfahren gewährleistet in einfacher Weise das Versteifen der Schleiflamellen. Dadurch, dass die Schleiflamellen zuerst an dem Tragkörper angeordnet werden und anschließend mit Füllharz versehen werden, können eine Vielzahl von Schleiflamellen in der gewünschten Weise mit Füllharz versehen und versteift werden. Beispielsweise werden die an dem Tragkörper angeordneten Schleiflamellen mit einer gewünschten Ausrichtung in ein Bad mit Füllharz eingetaucht. Die Schleiflamellen werden insbesondere so mit dem Füllharz versehen, dass vorwiegend die jeweilige Unterlage das Füllharz aufnimmt und/oder das Schleifmittel in der Schleifmittelschicht üblicherweise nicht vollständig mit dem Füllharz bedeckt ist. Vorzugsweise umfasst die jeweilige Unterlage ein Trägertextil, das mit dem Kunstharz getränkt wird und dieses aufnimmt. Nach dem Aushärten des Füllharzes ist das Trägertextil versteift, weist also eine erhöhte Biegesteifigkeit auf. Das Aushärten des Füllharzes erfolgt vorzugsweise durch Zuführung von Wärme, beispielsweise mittels eines Ofens.
  • Ein Verfahren nach Anspruch 7 gewährleistet in einfacher Weise die Herstellung eines Schleif-Werkzeugs mit einer höheren Standzeit und einem höheren Gesamtmaterialabtrag. Durch das Eintauchen der Schleiflamellen in ein Bad mit Füllharz werden die Schleiflamellen, insbesondere die jeweilige Unterlage, in einfacher Weise mit dem Füllharz getränkt. Vorzugsweise werden die Schleiflamellen derart in das Füllharz-Bad eingetaucht, dass das Füllharz infolge der Gewichtskraft einfacher von dem Schleifmittel abtropft als von der Unterlage. Beispielsweise werden die Schleiflamellen derart in das Füllharz-Bad eingetaucht, dass das Schleifmittel in Richtung der Gewichtskraft gerichtet ist bzw. die Unterlage entgegen der Gewichtskraft gerichtet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass im Wesentlichen die Unterlage mit dem Füllharz getränkt wird.
  • Ein Verfahren nach Anspruch 8 gewährleistet in einfacher Weise das Versehen der Schleiflamellen mit Füllharz. Dadurch, dass der Tragkörper während des Eintauchens der Schleiflamellen in das Füllharz-Bad rotiert, werden die Schleiflamellen gleichmäßig mit dem Füllharz versehen bzw. getränkt. Vorzugsweise werden die Schleiflamellen derart in das Füllharz-Bad eingetaucht, dass die jeweilige Schleiflamelle nur zeitweise eingetaucht wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die jeweilige Schleiflamelle während des Eintauchens mit Füllharz versehen bzw. getränkt wird und außerhalb des Füllharz-Bads das Füllharz von dem Schleifmittel bzw. der Schleifmittelschicht abtropfen kann. Vorzugsweise wird die jeweilige Schleiflamelle während der Rotation des Tragkörpers mehrfach in das Füllharz-Bad eingetaucht. Hierdurch wird die jeweilige Schleiflamelle bzw. die Unterlage der jeweiligen Schleiflamelle im Wesentlichen bis zu der Sättigung mit Füllharz getränkt.
  • Ein Verfahren nach Anspruch 9 ermöglicht in einfacher Weise ein Einstellen der Steifigkeit und/oder der Schleifeigenschaften der Schleiflamellen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines als Fächerschleifscheibe ausgebildeten Schleif-Werkzeugs mit einem Tragkörper und daran angeordneten Schleiflamellen, wobei mehrere Schleiflamellen zur Veranschaulichung des Aufbaus der Fächerschleifscheibe fehlen,
    Fig. 2
    ein Schnitt durch eine Schleiflamelle der Fächerschleifscheibe in Fig. 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung eines Tauchvorgangs zum Versehen der Schleiflamellen mit einem Füllharz,
    Fig. 4
    ein Schnitt durch eine Schleiflamelle vor dem Versehen mit einem Füllharz in 50-facher mikroskopischer Vergrößerung,
    Fig. 5
    ein Schnitt durch eine Schleiflamelle nach dem Versehen mit Füllharz in 50-facher mikroskopischer Vergrößerung,
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung der Fächerschleifscheibe bei der Bearbeitung eines Werkstücks und der Auslenkung der Schleiflamellen in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Fächerschleifscheibe, und
    Fig. 7
    einen Schnitt durch eine Schleiflamelle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Nachfolgend ist anhand der Fig. 1 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Ein als Fächerschleifscheibe ausgebildetes Schleif-Werkzeug 1 weist einen tellerförmig ausgebildeten Tragkörper 2 auf. Der Tragkörper 2 umfasst einen äußeren ringförmigen Randbereich 3 und eine Nabe 4, die über einen Ringsteg 5 verbunden sind. Die Nabe 4 weist eine konzentrische, kreisförmige Öffnung 6 auf, die zum Spannen und Drehantreiben des Tragkörpers 2 um eine Mittelachse 7 mittels eines nicht näher dargestellten Werkzeugantriebs dient.
  • Der Randbereich 3 dient zur Aufnahme von Schleiflamellen 8. Die Schleiflamellen 8 sind einander überdeckend mittels einer Klebstoff-Schicht 9 auf dem Randbereich 3, also seitlich an dem Tragkörper 2 befestigt. Die Schleiflamellen 8 sind auf dem Tragkörper 2 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die Schleiflamellen 8 weisen jeweils in einer Drehrichtung 10 um die Mittelachse 7 betrachtet eine nachlaufende Kante 11 und eine voreilende Kante 12 auf. Jede der Schleiflamellen 8 bildet einen schleifaktiven Bereich 13 aus, der sich von ihrer nachlaufenden Kante 11 bis zu der nachlaufenden Kante 11' der in Drehrichtung 10 vorgeordneten Schleiflamelle 8 erstreckt. Die jeweilige voreilende Kante 12 ist von der in Drehrichtung 10 vorgeordneten Schleiflamelle 8 überdeckt. Die Schleiflamellen 8 sind rechteckförmig ausgebildet und weisen jeweils eine der Mittelachse 7 zugewandte Innenkante 14 und eine der Mittelachse 7 abgewandte Außenkante 15 auf. Durch die Außenkanten 15 der Schleiflamellen 8 wird ein Außendurchmesser D des Schleif-Werkzeugs 1 definiert.
  • Die jeweilige Schleiflamelle 8 weist eine Unterlage 16 auf, auf die eine Schleifmittelschicht 17 aufgebracht ist. Die Unterlage 16 umfasst ein Trägertextil 18 in Form eines Textilgewebes, das aus Kettfäden 19 und Schussfäden 20 ausgebildet ist. An einer der Schleifmittelschicht 17 abgewandten Seite weist die Unterlage 16 eine Deckschicht 21 auf, die als Rückenstrich bezeichnet wird. Das Trägertextil 18 ist mit der Deckschicht 21 verbunden, die beispielsweise aus einer Polymerdispersion besteht, und ist mittels Trocknung ausgehärtet. Das Trägertextil 18 besteht beispielsweise aus Polyester oder Baumwolle, während sich die Polymerdispersion üblicherweise aus Harz und/oder einer Kunststoffdispersion zusammensetzt.
  • Die Schleifmittelschicht 17 umfasst Schleifmittel 22, das mittels eines Bindemittels 23 an der Unterlage 16 befestigt ist. Das Schleifmittel 22 ist in Form von Schleifmittelpartikeln bzw. Schleifkörnern ausgebildet, die zusammen mit Stützkörnern 24 in das Bindemittel 23 eingebunden sind. Das Bindemittel 23 ist beispielsweise als Bindeharz ausgebildet. Das Bindeharz 23 und das Füllharz 25 können identisch oder unterschiedlich sein.
  • Zur Versteifung weisen die Schleiflamellen 8 jeweils ein ausgehärtetes Füllharz 25 auf. Das Füllharz 25 befindet sich in und/oder an der jeweiligen Unterlage 16. Vorzugsweise sind die Kettfäden 19 und die Schussfäden 20 des Trägertextils 18 mit dem Füllharz 25 versehen und aufgrund der Aushärtung des Füllharzes 25 versteift. Die Unterlage 16 ist beispielsweise foulardiert, das bedeutet, es ist eine Vollbadimprägnierung durchgeführt, wobei über eine Quetschkraft durch Walzenpaare eine Durchdringung, insbesondere bis zu 100 %, erwirkt ist, bevor eine Trocknung erfolgt.
  • Das ausgehärtete Füllharz 25 hat bezogen auf das Gesamtgewicht einer Schleiflamelle 8 einen Gewichtsanteil von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, und insbesondere von 8 Gew.-% bis 20 Gew.-%.
  • Das erfindungsgemäße Schleif-Werkzeug 1 wird wie folgt hergestellt:
    Das unfertige Schleif-Werkzeug wird vor dem Aushärten des Füllharzes 25 nachfolgend mit dem Bezugszeichen 1' bezeichnet. In einem Behälter 26 ist ein Bad mit dem Füllharz 25 bereitgestellt. Das Schleif-Werkzeug 1' wird zum Eintauchen der Schleiflamellen 8 derart schräg gestellt, dass die Mittelachse 7 relativ zu einer Oberfläche 27 des Füllharzes 25 einen Winkel α einschließt. Für den Winkel α gilt vorzugsweise: α < 90°, insbesondere α ≤ 85°, und insbesondere α ≤ 80°. Das Schleif-Werkzeug 1' wird relativ zu dem Bad mit Füllharz 25 derart angeordnet, dass die dem Füllharz 25 nächstliegenden Schleiflamellen 8 in dieses eintauchen, jedoch nicht der mit den Schleiflamellen 8 verbundene Tragkörper 2. Das Schleif-Werkzeug 1' wird um die Mittelachse 7, vorzugsweise in der Drehrichtung 10 rotiert, so dass die Schleiflamellen 8 mehrfach nacheinander in das Bad eintauchen und wieder aus dem Bad austauchen. Dies ist in Fig. 3 veranschaulicht.
  • Durch das mehrfache Eintauchen der Schleiflamellen 8 in das Füllharz 25 werden diese mit dem Füllharz 25 versehen. Das Füllharz 25 dringt im Wesentlichen in die jeweilige Unterlage 16 ein. Demgegenüber tropft das Füllharz 25 im Wesentlichen wieder von der jeweiligen Schleifmittelschicht 17 ab, so dass die Schleifkörner 22 nicht von dem Füllharz 25 überdeckt sind.
  • Nach dem Versehen der Schleiflamellen 8 mit dem Füllharz 25 wird dieses ausgehärtet. Das Aushärten erfolgt vorzugsweise durch die Zuführung von Wärme, beispielsweise mittels eines Ofens. Durch das Aushärten wird das erfindungsgemäße Schleif-Werkzeug 1 hergestellt bzw. fertiggestellt. Durch das ausgehärtete Füllharz 25 weisen die Schleiflamellen 8 eine erhöhte Steifigkeit auf.
  • Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Schleiflamelle 8 eines unfertigen Schleif-Werkzeugs 1' in 50-facher mikroskopischer Vergrößerung, wohingegen Fig. 5 einen Schnitt durch eine versteifte Schleiflamelle 8 eines erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeugs 1 in 50-facher mikroskopischer Vergrößerung zeigt. Aus einem Vergleich zwischen den Fig. 4 und 5 wird deutlich, dass die Unterlage 16 insbesondere im Bereich der Deckschicht 21 und dem benachbarten Trägertextil 18 mit dem Füllharz 25 versehen wird.
  • Das Füllharz 25 kann beispielsweise ausgewählt werden aus der Gruppe der Duroplaste, Elastomere, Kunstharze und/oder Thermoplaste und Kombinationen davon. Beispielsweise ist das Füllharz 25 ein Kunstharz, vorzugsweise ein Phenolharz. Das ausgehärtete Füllharz 25 sollte unterhalb einer Grenztemperatur, beispielsweise von 70° C, kein Erweichungsverhalten zeigen. Beispielsweise sollte unterhalb der Grenztemperatur die Festigkeit gegenüber der Festigkeit bei Raumtemperatur, beispielsweise bei 20 °C, um nicht mehr als 10 % reduziert sein. Die Eigenschaften von Kunststoffen, beispielsweise das Verhalten des Elastizitätsmoduls, in Abhängigkeit der Temperatur sind grundsätzlich bekannt (vgl. Peter Eyerer, Thomas Hirth, Peter Elsner: Polymer Engineering, Springer-Verlag, 2008, Seiten 4 und 5).
  • In Fig. 6 ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeugs 1 veranschaulicht. Ein Werkstück 28 mit einer Breite b soll mittels des Schleif-Werkzeugs 1 bearbeitet werden. Bei der Bearbeitung des Werkstücks 28 sind die Schleiflamellen 8, die sich innerhalb eines Eingriffsbereichs E befinden, in Schleifeingriff mit dem Werkstück 28. Der Eingriffsbereich E wird durch einen Eingriffswinkel δ definiert. Der Eingriffswinkel δ ist abhängig von der Breite b des Werkstücks 28. Ausgehend von einer Null-Lage A0 werden die nachlaufenden Kanten 11 der Schleiflamellen 8 aufgrund des Schleifeingriffs zyklisch in negativer und positiver Richtung ausgelenkt. Die Null-Lage A0 kennzeichnet die Lage der nachlaufenden Kanten 11 der Schleiflamellen 8 im rotierenden Zustand des Schleif-Werkzeugs 1 ohne Kontakt mit dem Werkstück 28. Die Null-Lage A0 ist somit abhängig von der Drehzahl des rotierenden Schleif-Werkzeugs 1 um die Mittelachse 7 und von dem Außendurchmesser D.
  • Die in Fig. 6 dargestellte Auslenkung A in Abhängigkeit eines Drehwinkels ϕ beschreibt die Auslenkung der nachlaufenden Kante 11 der jeweiligen Schleiflamelle 8 senkrecht zu der bearbeiteten Werkstückoberfläche. Die Schleiflamellen 8 werden beim Überstreichen des Werkstücks 28 in negativer Richtung, also in Richtung des Tragkörpers 2, gemäß ihrer Winkelposition verbogen. Die Auslenkung setzt bereits vor der Kante des Werkstücks 28 bei der Winkelposition A ein, da sich die Auslenkung der voreilenden Schleiflamellen 8 durch Berührung auf die nacheilenden Schleiflamellen 8 überträgt. Im Eingriffsbereich E ist die Auslenkung in negativer Richtung maximal. Diese ist mit Amax gekennzeichnet. Nachdem der Kontakt zwischen der jeweiligen Schleiflamelle 8 und dem Werkstück 28 endet, schwingt diese zurück und wird zunächst aufgrund eines Überschwingens in positiver Richtung ausgelenkt, bevor die Null-Lage A0 wieder erreicht wird. Die maximale Auslenkung während des Überschwingens in positiver Richtung ist mit AF bezeichnet. Die Winkelposition B kennzeichnet das Erreichen der Null-Lage A0 nach dem Überschwingen.
  • Die maximale Auslenkung Amax sowie die Auslenkung AF während des Überschwingens sind abhängig von der Steifigkeit der Schleiflamellen 8 sowie deren Belastung infolge der Bearbeitung des Werkstücks 28. Die Belastung der Schleiflamellen 8 ist abhängig von dem Winkel, mit dem das Schleif-Werkzeug 1 gegenüber der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche schräggestellt ist, der Breite b des Werkstücks 28, der Anzahl der gleichzeitig in Schleifeingriff befindlichen Schleiflamellen 8, der Anpresskraft des Schleif-Werkzeugs 1, also der Kraft mit der die Schleiflamellen 8 im Schleifprozess senkrecht auf die Werkstückoberfläche gepresst werden, der Drehzahl und dem Außendurchmesser D des Schleif-Werkzeugs 1. Die Belastung ist umso größer, je größer die Schrägstellung, die Anpresskraft, die Drehzahl und der Außendurchmesser und je kleiner die Breite b des Werkstücks 28 ist.
  • In Fig. 6 ist zu Vergleichszwecken die Auslenkung bei einem Schleif-Werkzeug gemäß dem Stand der Technik und identischen Belastungsbedingungen als gestrichelte Linie dargestellt. Die maximale negative Auslenkung ist mit A'max und die maximale Auslenkung während des Überschwingens ist mit A'F gekennzeichnet. Es ist zu erkennen, dass die maximale Auslenkung Amax bzw. AF bei dem erfindungsgemäßen Schleif-Werkzeug 1 deutlich geringer ist, wodurch das erfindungsgemäße Schleif-Werkzeug 1 eine höhere Standzeit und einen höheren Gesamtmaterialabtrag bis zum vollständigen Verschleiß hat. Insbesondere werden die höhere Standzeit und der höhere Gesamtmaterialabtrag nicht dadurch erreicht, dass der Verschleißanteil der Unterlage 16 bzw. des Trägertextils 18 erhöht wird. Hierdurch wird ein erhöhter Anteil an alveolengängigen Staubpartikeln vermieden.
  • Nachfolgend ist anhand von Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Füllharz 25 einen festigkeitsverstärkenden Füllstoff 29 und/oder einen schleifaktiven Füllstoff 30 auf. Der festigkeitsverstärkende Füllstoff 29 befindet sich in und/oder an der Unterlage 16. Bei dem festigkeitsverstärkenden Füllstoff 29 handelt es sich beispielsweise um Kreide oder Aluminiumoxid. Der festigkeitsverstärkende Füllstoff 29 ist in das Bad mit Füllharz 25 eingemischt, so dass die Unterlage 16 entsprechend dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel und wie anhand von Fig. 3 beschrieben, mit dem Füllharz 25 und zusätzlich mit dem festigkeitsverstärkenden Füllstoff 29 versehen wird. Der schleifaktive Füllstoff 30 ist alternativ oder zusätzlich in das Füllharz 25 eingemischt. Bei dem schleifaktiven Füllstoff 30 handelt es sich beispielsweise um Kryolith und Kaliumtetrafluoroborat. Das Füllharz 25 beinhaltet vorzugsweise den festigkeitsverstärkenden Füllstoff 29 und den schleifaktiven Füllstoff 30. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Herstellung des Schleif-Werkzeugs 1 wird auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel verwiesen.

Claims (9)

  1. Schleif-Werkzeug, mit
    - einem Tragkörper (2),
    - mehreren Schleiflamellen (8),
    -- die an dem Tragkörper (2) angeordnet sind und
    -- die jeweils eine Unterlage (16) und Schleifmittel (22) aufweisen, wobei das Schleifmittel (22) mittels eines Bindemittels (23) an der Unterlage (16) gebunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine der Schleiflamellen (8) zur Versteifung ein ausgehärtetes Füllharz (25) aufweist und die jeweilige Unterlage (16) mindestens einen Faden (19, 20) umfasst, der mit dem ausgehärteten Füllharz (25) versehen ist.
  2. Schleif-Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgehärtete Füllharz (25) bezogen auf das Gesamtgewicht einer Schleiflamelle (8) einen Gewichtsanteil von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, und insbesondere von 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% hat.
  3. Schleif-Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das ausgehärtete Füllharz (25) mindestens ein festigkeitsverstärkender Füllstoff (29) eingebunden ist.
  4. Schleif-Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    dass in das ausgehärtete Füllharz (25) mindestens ein schleifaktiver Füllstoff (30) eingebunden ist.
  5. Schleif-Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Tragkörper (2) tellerförmig ausgebildet ist, und
    dass die Schleiflamellen (8) einander überdeckend seitlich an dem Tragkörper (2) verklebt sind.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Schleif-Werkzeugs, umfassend die Schritte:
    - Bereitstellen von mehreren Schleiflamellen (8), die jeweils eine Unterlage (16) und Schleifmittel (22) aufweisen, wobei das Schleifmittel (22) mittels eines Bindemittels (23) an der Unterlage (16) gebunden ist,
    - Anordnen und Befestigen der Schleiflamellen (8) an einem Tragkörper (2),
    - Versehen der Schleiflamellen (8), insbesondere der jeweiligen Unterlage (16), mit einem Füllharz (25), wobei die Schleiflamellen (8) mit dem Füllharz (25) versehen werden, nachdem diese an dem Tragkörper (2) angeordnet wurden,
    - anschließendem Aushärten des Füllharzes (25) zur Versteifung der Schleiflamellen (8).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schleiflamellen (8) in ein Bad mit Füllharz (25) eingetaucht werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Tragkörper (2) während eines Eintauchens der Schleiflamellen (8) in ein Bad mit Füllharz (25) rotiert, insbesondere derart, dass die jeweilige Schleiflamelle (8) nur zeitweise in das Füllharz (25) eintaucht.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass in das Füllharz (25) mindestens ein festigkeitsverstärkender Füllstoff (29) und/oder schleifaktiver Füllstoff (30) eingemischt ist.
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