EP3755500A1 - Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers - Google Patents

Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers

Info

Publication number
EP3755500A1
EP3755500A1 EP19724336.3A EP19724336A EP3755500A1 EP 3755500 A1 EP3755500 A1 EP 3755500A1 EP 19724336 A EP19724336 A EP 19724336A EP 3755500 A1 EP3755500 A1 EP 3755500A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier body
abrasive
grinding tool
carrier
hollow cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19724336.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Mayrhofer
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.)
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Original Assignee
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG filed Critical Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Publication of EP3755500A1 publication Critical patent/EP3755500A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B24D11/02—Backings, e.g. foils, webs, mesh fabrics
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0045—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by stacking sheets of abrasive material
    • 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
    • B24D5/02—Wheels in one piece
    • 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
    • B24D5/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a carrier body for a grinding tool according to the preamble of claim 1 and a grinding tool with such a carrier body and an abrasive, in particular superabrasive abrasive coating, which is arranged on a, preferably peripheral, carrier surface of the carrier body, preferably wherein the abrasive coating a continuous slip ring or individual abrasive segments is formed.
  • the invention further relates to a method for producing a carrier body according to the preamble of claim 11 and a method for producing a grinding tool with such a carrier body.
  • Carrier body for grinding tools should be as stable, light and dampening designed, especially in so-called centerless grinding tools.
  • a disadvantage of these support bodies is that a relatively large uncontrolled waste is obtained in the production of the carrier, and only a limited range of support bodies in terms of dimensions can be produced. In addition, there are cracks in the grinding insert. The maximum maximum working speed is limited to approx. 63 m / s.
  • a grinding tool with a carrier body is known, which is formed from layers of a fibrous layer material. The grinding tool is produced together with the carrier body in a press with specified dimensions, wherein the individual layers of the layer material must be successively inserted into the press. This method of preparation is very time consuming. In addition, using the press only grinding tools can be made with the specified size, so it is not possible to produce a grinding tool with different dimensions.
  • carrier body of a carbon fiber reinforced plastic. This material allows the realization of lightweight and dimensionally stable carrier body. However, this is associated with a very complex production and very high production costs.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and to provide a contrast improved and lighter carrier body and a grinding tool with such a carrier body.
  • Another object is to provide a method for producing a carrier body or a grinding tool with a carrier body, wherein the method is characterized in particular in that carrier body or grinding tools with different dimensions can be produced in a flexible manner and that in a short time and to justifiable production costs.
  • the carrier body consists essentially of a non-abrasive composite material of a plurality of superimposed layers of a natural fiber material, which are interconnected by plastic, preferably phenolic resin.
  • abrasives in connection with the present invention hard material grains which are used to achieve a material removal.
  • Natural grain materials fluorescence, quartz, corundum, emery, garnet, Natural diamond
  • synthetic grain materials corundum, silicon carbide, chromium oxide, cubic boron nitride, diamonds.
  • abrasive or superabrasive agents are present in a material, they are designed to be free of abrasives for the purposes of the present invention.
  • Abrasive-free composites of a plurality of superposed layers of a natural fiber material, which are interconnected by plastic, preferably phenolic resin, wherein the natural fiber material is a cotton fabric or paper, are from the technical field of producing electrical and thermal insulating components for mechanical and plant engineering - in the case of cotton fabric - as cotton hard tissue and - in the case of paper - known as hard papers.
  • the carrier body according to the invention Compared with the known from the prior art carrier bodies of a phenolic molding composition, the carrier body according to the invention has an approximately 30% higher bending stress, about three times greater elongation at break and a higher elasticity, and is about 15% lighter. Higher rates of use are possible, e.g. of 125 m / s and more.
  • an abrasive coating mixture for producing a slip ring is pressed onto the carrier body, a lower pressure is required for this purpose during pressing.
  • the grinding tool is significantly easier to shape because the carrier body does not expand after hot pressing. Even pressing without a collar is easier, resulting in a potential savings in machining results.
  • the use of the composite material also makes it possible to produce carrier bodies in a larger dimensional range. So are readily carrier body For example, up to a diameter of 1050mm and a height of 100mm produced.
  • the composite also has the advantage that it is easier to machine with hard metal. Usually, in comparison, expensive tools with PCD cutters must be used for machining the materials used in the prior art. Furthermore, the composite is very good with other materials, e.g. CFRP, GFRP, AI or steel, combinable, e.g. by gluing or screwing.
  • the composite material used in the present invention is thermoset, i. after its hardening no longer deformable.
  • the carrier body comprises a first, preferably cylindrical or hollow cylindrical, body and at least one further, preferably cylindrical or hollow cylindrical body, wherein the bodies are connected to each other, preferably glued, can be built in a flexible manner lightweight carrier body with complex shapes, as in the prior art only with carbon fiber reinforced plastic were feasible, but in a much shorter time and at significantly lower cost.
  • the natural fiber material is a cotton fabric or paper.
  • the composite has proven to be advantageous for the composite to have a density of 1.0 to 2.0 g / cm 3 , preferably 1.4 g / cm 3 (measured, for example, according to the test standard ISO 1183) and / or a water absorption of 1, 5 to 7.5%, preferably 2.4% or 5.2%, (eg, measured according to the test standard ISO 62).
  • the composite has proved to be advantageous for the composite to have a coefficient of linear expansion of 20 to 40 ⁇ 10 6 K 1 , preferably 30 ⁇ 10 6 K 1 (measured, for example, according to the test standard DIN 51045) and / or one Thermal conductivity of 0, 1 to 0.3 W / mK, preferably 0.2 W / mK, (eg, measured according to the test standard DIN 52612).
  • the application temperature can be 1 10 ° C or 180 ° C, permanently or temporarily.
  • the composite has a compressive strength at 23 ° C of 200 to 400 N / mm 2 , preferably 300 N / mm 2 or 320 N / mm 2 , (eg measured according to the test standard ISO 604) and or a flexural strength at 23 ° C of 50 to 150 N / mm 2 , preferably 100 N / mm 2 or 135 N / mm 2 , (eg measured according to the test standard ISO 178) and / or an E-modulus (from bending test) from 6000 to 8000 N / mm 2 , preferably 7000 N / mm 2 (eg measured according to the test standard ISO 178) and / or a tensile strength of 50 to 150 N / mm 2 , preferably 80 N / mm 2 or 120 N / mm 2 , (eg measured according to the test standard ISO 527) and / or a splitting force of 1500 to 3500 N, preferably 1900 N or 3000 N,
  • the composite material may have a CTI 100 creep resistance (eg measured according to the IEC 1 12 test standard), and / or an electrical breakdown strength (vertical) of 1, 5 KV / 3 mm or 10 KV / 3 mm (eg measured according to the test standard IEC 243-1), and / or have an electrical breakdown strength (parallel) of 1, 0 KV / 25 mm or 10 KV / 25 mm (eg measured according to the test standard IEC 243-1).
  • the carrier body has at least one separate from the support surface for the abrasive coating side surface on which a layer of the composite material is arranged flat.
  • the carrier body comprises a central coupling region, preferably with a central bore, for connection to a rotary drive for rotating the carrier body or a grinding tool formed therewith about an axis of rotation extending through the coupling region, and / or the carrier body is essentially rotationally symmetrical is.
  • the first and the at least one further body are cylindrical or hollow cylindrical bodies which are connected to each other at side surfaces, preferably wherein the axes of symmetry of the bodies are substantially congruent.
  • the support bodies or grinding tools that can be realized in this way are particularly well suited, for example, for grinding camshafts.
  • the carrier body has an adapter for connecting the carrier body or a grinding tool formed thereon to a rotary drive, which is connected to at least one of the body, preferably glued, preferably, wherein the adapter consists essentially of a metal and / or is formed substantially hollow cylindrical.
  • the carrier body has a central bore
  • the adapter is arranged at least partially in the central bore, preferably wherein the adapter extends over only a partial length of the central bore, particularly preferably wherein the central bore has a trichel-shaped insertion opening.
  • a funnel-shaped insertion opening facilitates the clamping of the carrier body.
  • a grinding tool having a carrier body according to the invention and an abrasive, in particular superabrasive abrasive coating, which is arranged on the, preferably peripheral, carrier surface of the carrier body, preferably wherein the abrasive coating is formed from a continuous slip ring or individual abrasive segments.
  • a method for producing a carrier body for a grinding tool wherein the carrier body comprises a, preferably peripheral, carrier surface for an abrasive, in particular superabrasive, having abrasive coating and essentially of a abrasive-free composite material of a plurality of superimposed layers of a natural fiber Material which are interconnected by plastic, preferably phenolic resin, consists, preferably wherein the natural fiber material is a cotton fabric or paper, wherein the abrasive-free composite material in a first process step in the form of a plate is provided, and in a second process step a, preferably cylindrical or hollow cylindrical body, preferably by water jet cutting or by means of a band saw, with predetermined dimensions from the plate is cut out.
  • plastic preferably phenolic resin
  • At least one further, preferably cylindrical or hollow cylindrical body with predetermined dimensions is cut out of the plate and connected to the first body, preferably by gluing.
  • first and the at least one further body are cylindrical or hollow cylindrical bodies which are connected to each other at side surfaces, preferably wherein the axes of symmetry of the bodies are brought substantially into coincidence with one another.
  • the body or bodies are or will be reworked, preferably by machining and / or balancing and / or by attaching a central bore.
  • a method for producing a grinding tool with a carrier body which comprises a, preferably peripheral, carrier surface for an abrasive, in particular superabrasive abrasive coating comprising and essentially of a abrasive-free composite material of a plurality of superimposed layers of a natural fiber material, Which by plastic, preferably phenolic resin, is, preferably wherein the natural fiber material is a cotton fabric or paper, and an abrasive, in particular superabrasive, having abrasive coating, which is arranged on the, preferably peripheral, support surface of the carrier body, preferably wherein the abrasive coating is formed from a continuous slip ring or individual abrasive segments, wherein first, preferably by means of the method for Fier ein the carrier body produced, carrier body is provided and then an abrasive, preferably superabrasive, having abrasive coating on a, preferably peripheral, carrier surface of the carrier body is preferably arranged by plastic, preferably phenolic
  • FIG. 1 b the carrier body of FIG. 1 a in a schematic
  • FIG. 2 shows a grinding tool according to a first preferred embodiment in a schematic side view
  • Fig. 3a a photo of a grinding tool according to a second preferred
  • Fig. 3b shows a microscope image of a cross-sectional area of the
  • FIG. 5 shows a method for Fiergna a carrier body or a
  • FIGs 1 a) and 1 b) show a carrier body 1 for a grinding tool 2 (see also Figure 2), which is substantially rotationally symmetrical and a peripheral side support surface 3 for an abrasive 4, in particular superabrasive, having abrasive coating 5 comprises.
  • the carrier body 1 consists essentially of a abrasive-free composite material 6 of a plurality of superimposed layers 7 of a natural fiber material, which are interconnected by plastic 8. This is schematically indicated in the enlarged section of FIG. 1 b).
  • the plastic 8 may be a cured synthetic resin, preferably phenolic resin.
  • Immediately adjacent layers 7 may have a very small distance from each other and even touch at least in some areas.
  • the layers 7 are aligned substantially parallel to side surfaces.
  • the natural fiber material is a cotton fabric.
  • the composite 6 has a density of 1.4 g / cm 3 and a water absorption of 2.4%. Furthermore, the composite material 6 has a coefficient of linear expansion of 30 ⁇ 10 6 K 1 and a thermal conductivity of 0.2 W / mK. And finally, the composite 6 has a compressive strength at 23 ° C of 320 N / mm 2 , a bending strength at 23 ° C of 100 N / mm 2 , an E modulus of 7000 N / mm 2 , a tensile strength of 80 N / mm 2 and a splitting force of 3000 N on.
  • the natural fiber material is paper.
  • the composite 6 has a density of 1.4 g / cm 3 and a water absorption of 5.2%. Furthermore, the composite material 6 has a coefficient of linear expansion of 30 ⁇ 10 6 K 1 and a thermal conductivity of 0.2 W / mK on. And finally, the composite 6 has a compressive strength at 23 ° C of 300 N / mm 2 , a bending strength at 23 ° C of 135 N / mm 2 , an E modulus of 7000 N / mm 2 , a tensile strength of 120 N / mm 2 and a splitting force of 1900 N on.
  • the carrier body 1 has two opposite from the support surface 3 for the abrasive coating 5 separate side surfaces 9, on each of which a layer 7 of the natural fiber material is arranged flat (see also Figure 3a)).
  • the carrier body 1 comprises a central coupling region 10 with a central bore 11 for connection to a rotary drive for rotating the carrier body 1 or a grinding tool 2 formed therewith about an axis of rotation 12 extending through the coupling region 10.
  • the axis of rotation 12 extends through the center 25 of the central bore 11 and is aligned substantially normal to the side surfaces 9.
  • the dimensions of the carrier body 1 can be characterized by its diameter 17, its thickness 18 and the diameter 19 of the central bore 11.
  • the grinding tool 2 illustrated in FIG. 2 comprises a carrier body 1 and an abrasive material 4, in particular a superabrasive, having abrasive coating 5, which is arranged on the circumferential carrier surface 3 of the carrier body 1.
  • the abrasive 4 is indicated schematically in the enlarged section.
  • the abrasive 4 is in a bond, e.g. a ceramic bond, embedded.
  • the abrasive coating 5 can be formed from a continuous slip ring or, as indicated in the lower region of the grinding tool 2, individual abrasive segments 13.
  • the carrier body 1 has a side surface 9 separate from the carrier surface 3 for the abrasive coating 5, on which a layer 7 of a natural fiber material in the form of a cotton fabric is arranged flat.
  • a layer 7 of a natural fiber material in the form of a cotton fabric is arranged flat.
  • the carrier body 1 may have balancing bores 22 and / or a step 23 for improving the rotational behavior of the grinding tool 2.
  • FIG. 3b shows a microscope image of a cross-sectional area of the composite material used in the grinding tool 2 according to the second preferred embodiment.
  • the layers 7 of the cotton fabric which are arranged one above the other in the direction of the axis of rotation 12 and which are constructed from individual cotton fibers 26 are clearly visible.
  • Figures 4a) and 4b) show microscope images of a further preferably used composite material, namely a side surface ( Figure 4a)) and a cross-sectional area ( Figure 4b)).
  • the natural fiber material is paper.
  • FIG. 4 a individual paper fibers 27, which are aligned stochastically within a layer 7, can be seen.
  • FIG. 4b) shows a structure of layers 7 arranged one above the other.
  • the abrasive-free composite material 6 is provided in a first step 15 of a plurality of superposed layers 7 of a natural fiber material, which are connected by plastic 8, preferably phenolic resin, in the form of a plate.
  • a body preferably by
  • a third method step 20 the body is reworked, preferably by machining and / or balancing.
  • This method 14 can be expanded to a method 21 for producing a grinding tool 2, in a further method step 28, an abrasive 4, preferably superabrasive, having abrasive coating 5 on a, preferably peripheral, support surface 3 of the carrier body 1, preferably by pressing and / or Bonding, is arranged, preferably wherein the abrasive coating 5 is formed from a continuous slip ring or individual abrasive segments 13.
  • the third method step 20 can optionally also be carried out only after the arrangement of the abrasive coating 5 on the carrier surface 3 of the carrier body 1.
  • Figures 6a) and 6b) show a grinding tool 2 with a support body 1, which is composed of five hollow cylindrical bodies 29, 30, 31, 32, 33, wherein the body 29, 30, 31, 32, 33 glued to each other at side surfaces 9 are.
  • the symmetry axes 12 of the bodies 29, 30, 31, 32, 33 are substantially congruent.
  • a different number of cylindrical or hollow cylindrical bodies 29, 30, 31, 32, 33 can be used.
  • the carrier body 1 has an adapter 34 for connecting the carrier body 1 or the grinding tool 2 formed therewith to a rotary drive, which is glued to the bodies 32 and 33.
  • the adapter 34 may also be connected to more than two or only one of the bodies 29, 30, 31, 32, 33, in particular depending on the rigidity of the grinding tool 2 to be achieved.
  • the adapter 34 may essentially consist of a metal and, as in the case shown, may be substantially hollow-cylindrical.
  • the adapter 34 can have bores 37 for receiving fastening means, by way of which the adapter 34 can be connected to a machine spindle.
  • the carrier body 1 has a central bore 11.
  • the adapter 34 is arranged in the central bore 11, wherein the adapter 34 only over a partial length 35 of Center hole 11 extends.
  • the center bore 11 has a slot-shaped insertion opening 36.
  • an abrasive coating 5 is arranged in each case peripherally.
  • the bodies 29, 30, 31, 32, 33 are connected to each other after their separation from the plates on side surfaces 9, wherein axes of symmetry 12 of the body 29, 30, 31, 32, 33 substantially coincide to be brought.
  • a third method step 20 the bodies 29, 30, 31, 32, 33, reworked by machining, in particular to provide the central bore 11 with predetermined dimensions.
  • the bodies 32, 33 are connected to the adapter 34.

Landscapes

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

Abstract

Trägerkörper (1) für ein Schleifwerkzeug (2), welcher eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche (3) für einen Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5) umfasst, wobei der Trägerkörper (1) im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff (6) aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten (7) eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff (8), vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, wobei der Trägerkörper (1) einen ersten, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper (29, 30, 31, 32, 33) und wenigstens einen weiteren, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper (29, 30, 31, 32, 33) umfasst, wobei die Körper (29, 30, 31, 32, 33) miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt, sind.

Description

TRÄGERKÖRPER FÜR EIN SCHLEIFWERKZEUG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES TRÄGERKÖRPERS
Die Erfindung betrifft einen Trägerkörper für ein Schleifwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Schleifwerkzeug mit einem solchen 5 Trägerkörper und einem Schleifmittel, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag, welcher auf einer, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche des Trägerkörpers angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Schleifbelag aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten gebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers gemäß dem0 Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs mit einem solchen Trägerkörper.
Trägerkörper für Schleifwerkzeuge sollten möglichst stabil, leicht und dämpfend ausgebildet sein, insbesondere bei sogenannten Centerless-Schleifwerkzeugen.
5
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Trägerkörper aus einer Phenolformmasse durch Heißpressen und Aushärten herzustellen. Anschließend werden entweder Mischungen aus Kunstharz, Füllstoffen und Superschleifmittel auf diese Träger heiß aufgepresst oder keramische Superschleifmittelbeläge aufgeklebt. Ein solchermaßen0 hergestellter Trägerkörper ist leicht und dämpft Schwingungen im Schleifprozess, sodass der Verschleiß der Beläge im Vergleich z.B. zu Belägen mit Aluminiumträgern im Schleifeinsatz reduziert wird und die Oberflächenqualität der geschliffenen Bauteile besser wird, was sich durch eine geringere Rauheit, geringere Ausbrüche und das Ausbleiben von Rattermarken äußert.
5
Nachteilig bei diesen Trägerkörpern ist allerdings, dass ein relativ großer unkontrollierter Ausschuss bei der Herstellung der Träger anfällt, und nur ein eingeschränktes Spektrum an Trägerkörpern hinsichtlich der Abmessungen herstellbar ist. Außerdem kommt es zu Rissbildungen im Schleifeinsatz. Die maximale0 Arbeitshöchstgeschwindigkeit ist auf ca. 63 m/s begrenzt. Aus der US 2,069,116 ist ein Schleifwerkzeug mit einem Trägerkörper bekannt, welcher aus Schichten eines fasrigen Schichtmaterials gebildet ist. Das Schleifwerkzeug wird dabei gemeinsam mit dem Trägerkörper in einer Presse mit festgelegten Abmessungen hergestellt, wobei die einzelnen Schichten des Schichtmaterials nacheinander in die Presse eingelegt werden müssen. Diese Herstellungsweise ist sehr zeitaufwendig. Außerdem können mit Hilfe der Presse nur Schleifwerkzeuge mit der festgelegten Abmessung hergestellt werden, sodass es nicht möglich ist, ein Schleifwerkzeug mit abweichenden Abmessungen herzustellen.
Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, Trägerkörper aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff herzustellen. Dieser Werkstoff ermöglicht die Realisierung leichter und gleichzeitig formstabiler Trägerkörper. Allerdings ist dies mit einer sehr aufwendigen Produktion und sehr hohen Herstellungskosten verbunden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu beheben und einen demgegenüber verbesserten und leichteren Trägerkörper sowie ein Schleifwerkzeug mit einem solchen Trägerkörper anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers bzw. eines Schleifwerkzeugs mit einem Trägerkörper bereitzustellen, wobei sich das Verfahren insbesondere dadurch auszeichnet, dass in flexibler Weise Trägerkörper bzw. Schleifwerkzeuge mit unterschiedlichen Abmessungen herstellbar sind und zwar in kurzer Zeit und zu vertretbaren Produktionskosten.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 , 10, 11 und 16.
Der Trägerkörper besteht im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff, vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind.
Unter Schleifmitteln versteht man in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Hartstoffkörner, die zur Erzielung eines Werkstoffabtrages genutzt werden. Dabei werden natürliche Kornwerkstoffe (Flint, Quarz, Korund, Schmirgel, Granat, Naturdiamant) und synthetische Kornwerkstoffe (Korunde, Siliziumcarbide, Chromoxide, kubisches Bornitrid, Diamanten) unterschieden.
Unter Superschleifmitteln versteht ein Fachmann Diamant und kubisches Bornitrit.
Liegen in einem Werkstoff keine Schleif- oder Superschleifmittel vor, so sind diese im Sinne der vorliegenden Erfindung schleifmittelfrei ausgebildet.
Schleifmittelfreie Verbundwerkstoffe aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff, vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, sind aus dem technischen Gebiet der Herstellung elektrischer und thermischer Isolierbauteile für den Maschinen- und Anlagenbau - im Falle von Baumwollgewebe - als Baumwollhartgewebe und - im Falle von Papier - als Hartpapiere bekannt.
Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Trägerkörpern aus einer Phenolformmasse weist der erfindungsgemäße Trägerkörper eine in etwa 30% höhere Biegebruchspannung, eine ca. dreimal größere Bruchdehnung und eine höhere Elastizität auf, und ist ca. 15% leichter. Es sind höhere Einsatzgeschwindigkeiten möglich, z.B. von 125 m/s und mehr.
Daneben fällt bei der Herstellung des Trägerkörpers bzw. eines Schleifwerkzeugs mit einem solchen Trägerkörper kein oder ein deutlich reduzierter Ausschuss an.
Wird auf den Trägerkörper eine Schleifbelagmischung zur Erzeugung eines Schleifrings aufgepresst, so ist hierzu beim Aufpressen ein geringerer Druck erforderlich. Das Schleifwerkzeug ist deutlich leichter ausformbar, da sich der Trägerkörper nach dem Heißpressen nicht ausdehnt. Auch das Pressen ohne Bund ist einfacher, wodurch sich in weiterer Folge ein Einsparungspotential beim Zerspanen ergibt.
Die Verwendung des Verbundwerkstoffs ermöglicht es auch, Trägerkörper in einem größeren Abmessungsbereich herzustellen. So sind ohne weiteres Trägerkörper beispielsweise bis zu einem Durchmesser von 1050mm und einer Höhe von 100mm herstellbar.
Der Verbundwerkstoff hat darüber hinaus den Vorteil, dass er mit Hartmetall leichter zerspanbar ist. Üblicherweise müssen im Vergleich dazu für die Bearbeitung der beim Stand der Technik zum Einsatz kommenden Werkstoffe teure Werkzeuge mit PKD- Schneiden verwendet werden. Weiterhin ist der Verbundwerkstoff sehr gut mit anderen Materialien, wie z.B. CFK, GFK, AI oder Stahl, kombinierbar, z.B. durch Kleben oder Schrauben.
Vorteilhafterweise ist der Verbundwerkstoff, welcher bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt, duroplastisch, d.h. nach seiner Aushärtung nicht mehr verformbar.
Dadurch, dass der Trägerkörper einen ersten, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper und wenigstens einen weiteren, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper umfasst, wobei die Körper miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt, sind, lassen sich in flexibler Weise leichte Trägerkörper mit komplexen Formen aufbauen, wie sie beim Stand der Technik nur mit carbonfaserverstärktem Kunststoff realisierbar waren, allerdings in deutlich kürzerer Zeit und zu deutlich niedrigeren Kosten.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen handelt es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier.
Hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass der Verbundwerkstoff eine Dichte von 1 ,0 bis 2,0 g/cm3, vorzugsweise 1 ,4 g/cm3, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 1183) und/oder eine Wasseraufnahme von 1 ,5 bis 7,5 %, vorzugsweise 2,4 % oder 5,2 %, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 62) aufweist.
Hinsichtlich der thermischen Eigenschaften hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Verbundwerkstoff einen Längenausdehnungs-Koeffizient von 20 bis 40x106 K 1, vorzugsweise 30x106 K 1, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm DIN 51045) und/oder eine Wärmeleitfähigkeit von 0, 1 bis 0,3 W/mK, vorzugsweise 0,2 W/mK, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm DIN 52612) aufweist.
Die Anwendungstemperatur kann, dauernd oder kurzzeitig, 1 10°C oder 180°C betragen.
Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften bietet es sich an, dass der Verbundwerkstoff eine Druckfestigkeit bei 23°C von 200 bis 400 N/mm2, vorzugsweise 300 N/mm2 oder 320 N/mm2, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 604) und/oder eine Biegefestigkeit bei 23°C von 50 bis 150 N/mm2, vorzugsweise 100 N/mm2 oder 135 N/mm2, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 178) und/oder ein E-Modul (aus Biegeversuch) von 6000 bis 8000 N/mm2, vorzugsweise 7000 N/mm2, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 178) und/oder eine Zugfestigkeit von 50 bis 150 N/mm2, vorzugsweise 80 N/mm2 oder 120 N/mm2, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm ISO 527) und/oder eine Spaltkraft von 1500 bis 3500 N, vorzugsweise 1900 N oder 3000 N, (z.B. gemessen nach der Prüfnorm DIN 53463) aufweist.
Hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften kann der Verbundwerkstoff eine Kriechstromfestigkeit CTI 100 (z.B. gemessen nach der Prüfnorm IEC 1 12), und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit (senkrecht) 1 ,5 KV/3 mm oder 10 KV/3 mm (z.B. gemessen nach der Prüfnorm IEC 243-1 ), und/oder eine elektrische Durchschlagfestigkeit (parallel) 1 ,0 KV/25 mm oder 10 KV/25 mm (z.B. gemessen nach der Prüfnorm IEC 243-1 ) aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Trägerkörper wenigstens eine von der Trägerfläche für den Schleifbelag gesonderte Seitenfläche auf, an welcher eine Schicht des Verbundwerkstoffs flächig angeordnet ist.
Weiterhin bietet es sich an, dass der Trägerkörper einen zentralen Koppelbereich, vorzugsweise mit einer Mittelbohrung, zur Anbindung an einen Drehantrieb zum Drehen des Trägerkörpers oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs um eine durch den Koppelbereich verlaufende Drehachse umfasst, und/oder der Trägerkörper im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, dass es sich beim ersten und beim wenigstens einen weiteren Körper um zylindrische oder hohlzylindrische Körper handelt, welche an Seitenflächen miteinander verbunden sind, vorzugsweise wobei Symmetrieachsen der Körper im Wesentlichen deckungsgleich sind. Die auf diese Weise realisierbaren Trägerkörper bzw. Schleifwerkzeuge eignen sich besonders gut z.B. zum Schleifen von Nockenwellen.
Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, dass der Trägerkörper einen Adapter zur Anbindung des Trägerkörpers oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs an einen Drehantrieb aufweist, welcher mit wenigstens einem der Körper verbunden, vorzugsweise verklebt, ist, vorzugsweise wobei der Adapter im Wesentlichen aus einem Metall besteht und/oder im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.
In diesem Zusammenhang bietet es sich an, dass der Trägerkörper eine Mittelbohrung aufweist, und der Adapter zumindest bereichsweise in der Mittelbohrung angeordnet ist, bevorzugt wobei sich der Adapter nur über eine Teillänge der Mittelbohrung erstreckt, besonders bevorzugt wobei die Mittelbohrung eine tricherförmige Einführöffnung aufweist. Eine trichterförmige Einführöffnung erleichtert das Aufspannen des Trägerkörpers.
Schutz wird auch beansprucht für ein Schleifwerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Trägerkörper und einem Schleifmittel, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag, welcher auf der, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche des Trägerkörpers angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Schleifbelag aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten gebildet ist.
Weiterhin wird Schutz begehrt für ein Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers für ein Schleifwerkzeug, wobei der Trägerkörper eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche für einen Schleifmittel, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag umfasst und im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff, vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, wobei der schleifmittelfreie Verbundwerkstoff in einem ersten Verfahrensschritt in Form einer Platte bereitgestellt wird, und in einem zweiten Verfahrensschritt ein, vorzugsweise zylindrischer oder hohlzylindrischer, Körper, vorzugsweise durch Wasserstrahlschneiden oder mittels einer Bandsäge, mit vorbestimmten Abmessungen aus der Platte herausgetrennt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass im Zuge des zweiten Verfahrensschritts wenigstens ein weiterer, vorzugsweise zylindrischer oder hohlzylindrischer, Körper mit vorbestimmten Abmessungen aus der Platte herausgetrennt und mit dem ersten Körper, vorzugsweise durch Kleben, verbunden wird.
In diesem Zusammenhang bietet es sich an, dass es sich beim ersten und beim wenigstens einen weiteren Körper um zylindrische oder hohlzylindrische Körper handelt, welche an Seitenflächen miteinander verbunden werden, vorzugsweise wobei Symmetrieachsen der Körper im Wesentlichen in Deckung zueinander gebracht werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass in einem dritten Verfahrensschritt der oder die Körper, vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung und/oder Auswuchten und/oder durch Anbringen einer Mittelbohrung, nachbearbeitet wird oder werden.
Als günstig hat es sich herausgestellt, dass wenigstens einer der Körper in einem weiteren Verfahrensschritt, der sich an den zweiten Verfahrensschritt oder an den dritten Verfahrensschritt anschließt, mit einem Adapter zur Anbindung des Trägerkörpers oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs an einen Drehantrieb, vorzugsweise durch Kleben, verbunden wird, vorzugsweise wobei der Adapter im Wesentlichen aus einem Metall besteht und/oder im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.
Daneben wird Schutz begehrt für ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs mit einem Trägerkörper, welcher eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche für einen Schleifmittel, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag umfasst und im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff, vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, und einem Schleifmittel, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag, welcher auf der, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche des Trägerkörpers angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Schleifbelag aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten gebildet ist, wobei zunächst ein, vorzugsweise mittels des Verfahrens zur Fierstellung des Trägerkörpers hergestellter, Trägerkörper bereitgestellt wird und anschließend ein Schleifmittel, vorzugsweise Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag auf einer, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche des Trägerkörpers, vorzugsweise durch Aufpressen und/oder Verkleben, angeordnet wird, vorzugsweise wobei der Schleifbelag aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten gebildet wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 a) einen Trägerkörper in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 1 b) den Trägerkörper gemäß Fig. 1 a in einer schematischen
Querschnittsansicht entlang der Schnittebene 24,
Fig. 2 ein Schleifwerkzeug gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 3a) ein Foto eines Schleifwerkzeugs gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform in einer Seitenansicht,
Fig. 3b) eine Mikroskopaufnahme einer Querschnittsfläche des beim
Schleifwerkzeug gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zum Einsatz kommenden Verbundwerkstoffs,
Fig. 4a), b) Mikroskopaufnahmen eines weiteren bevorzugt zum Einsatz kommenden
Verbundwerkstoffs einer Seitenfläche (Fig. 4a)) und einer Querschnittsfläche,
Fig. 5 ein Verfahren zur Fierstellung eines Trägerkörpers bzw. eines
Schleifwerkzeugs in einer schematischen Darstellung anhand eines Flussdiagramms, und Fig. 6a), b) ein weiteres Schleifwerkzeug in einer schematisch dargestellten perspektivischen Ansicht (Teilfigur a)) und in einer schematisch dargestellten Querschnittsansicht (Teilfigur b)).
Die Figuren 1 a) und 1 b) zeigen einen Trägerkörper 1 für ein Schleifwerkzeug 2 (vergleiche auch Figur 2), welcher im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist und eine umfangsseitige Trägerfläche 3 für einen Schleifmittel 4, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag 5 umfasst.
Der Trägerkörper 1 besteht im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff 6 aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten 7 eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff 8 miteinander verbunden sind. Dies ist im vergrößerten Ausschnitt der Figur 1 b) schematisch angedeutet. Beim Kunststoff 8 kann es sich um ein ausgehärtetes Kunstharz, vorzugsweise Phenolharz, handeln.
Unmittelbar benachbarte Schichten 7 können einen sehr geringen Abstand zueinander aufweisen und sich sogar zumindest bereichsweise berühren. Die Schichten 7 sind im Wesentlichen parallel zu Seitenflächen ausgerichtet.
Zwei Ausführungsbeispiele haben sich in Bezug auf den Verbundwerkstoff 6 als besonders vorteilhaft herausgestellt:
Beim ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe. In diesem Fall weist der Verbundwerkstoff 6 eine Dichte von 1 ,4 g/cm3 und eine Wasseraufnahme von 2,4 % auf. Weiterhin weist der Verbundwerkstoff 6 einen Längenausdehnungs-Koeffizient von 30x106 K 1 und eine Wärmeleitfähigkeit von 0,2 W/mK auf. Und schließlich weist der Verbundwerkstoff 6 eine Druckfestigkeit bei 23°C von 320 N/mm2, eine Biegefestigkeit bei 23°C von 100 N/mm2, ein E-Modul von 7000 N/mm2, eine Zugfestigkeit von 80 N/mm2 und eine Spaltkraft von 3000 N auf.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim Naturfaser-Werkstoff um Papier. In diesem Fall weist der Verbundwerkstoff 6 eine Dichte von 1 ,4 g/cm3 und eine Wasseraufnahme von 5,2 % auf. Weiterhin weist der Verbundwerkstoff 6 einen Längenausdehnungs-Koeffizient von 30x106 K 1 und eine Wärmeleitfähigkeit von 0,2 W/mK auf. Und schließlich weist der Verbundwerkstoff 6 eine Druckfestigkeit bei 23°C von 300 N/mm2, eine Biegefestigkeit bei 23°C von 135 N/mm2, ein E-Modul von 7000 N/mm2, eine Zugfestigkeit von 120 N/mm2 und eine Spaltkraft von 1900 N auf.
Der Trägerkörper 1 weist zwei gegenüberliegende von der Trägerfläche 3 für den Schleifbelag 5 gesonderte Seitenflächen 9 auf, an welchen jeweils eine Schicht 7 des Naturfaser-Werkstoffs flächig angeordnet ist (vergleiche auch Figur 3a)).
Der Trägerkörper 1 umfasst einen zentralen Koppelbereich 10 mit einer Mittelbohrung 11 zur Anbindung an einen Drehantrieb zum Drehen des Trägerkörpers 1 oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs 2 um eine durch den Koppelbereich 10 verlaufende Drehachse 12. Die Drehachse 12 verläuft durch die Mitte 25 der Mittelbohrung 11 und ist im Wesentlichen normal zu den Seitenflächen 9 ausgerichtet.
Die Abmessungen des Trägerkörpers 1 lassen sich durch seinen Durchmesser 17, seine Dicke 18 und den Durchmesser 19 der Mittelbohrung 11 charakterisieren.
Das in der Figur 2 dargestellte Schleifwerkzeug 2 umfasst einen Trägerkörper 1 und einen Schleifmittel 4, insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag 5, welcher auf der umfangsseitigen Trägerfläche 3 des Trägerkörpers 1 angeordnet ist. Das Schleifmittel 4 ist im vergrößerten Ausschnitt schematisch angedeutet. Das Schleifmittel 4 ist in eine Bindung, z.B. eine Keramikbindung, eingebettet.
Der Schleifbelag 5 kann aus einem durchgängigen Schleifring oder, wie dies im unteren Bereich des Schleifwerkzeugs 2 angedeutet ist, einzelnen Schleifsegmenten 13 gebildet sein.
Bei dem in der Figur 3a) zu sehenden Schleifwerkzeug 2 weist der Trägerkörper 1 eine von der Trägerfläche 3 für den Schleifbelag 5 gesonderte Seitenfläche 9 auf, an welcher eine Schicht 7 eines Naturfaser-Werkstoffs in Form eines Baumwollgewebes flächig angeordnet ist. Dies geht insbesondere aus der vergrößerten Ansicht hervor, in welcher die Gewebestruktur aus sich im Wesentlichen senkrecht kreuzenden Gewebefäden mit Schuss- und Kettfäden 26 erkennbar ist. Der Trägerkörper 1 kann zur Verbesserung des Drehverhaltens des Schleifwerkzeugs 2 Wuchtbohrungen 22 und/oder eine Stufe 23 aufweisen.
Die Figur 3b) zeigt eine Mikroskopaufnahme einer Querschnittsfläche des beim Schleifwerkzeug 2 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform zum Einsatz kommenden Verbundwerkstoffs. Gut erkennbar sind die in Richtung der Drehachse 12 übereinander angeordneten Schichten 7 des Baumwollgewebes, welche aus einzelnen Baumwollfasern 26 aufgebaut sind.
Die Figuren 4a) und 4b) zeigen Mikroskopaufnahmen eines weiteren bevorzugt zum Einsatz kommenden Verbundwerkstoffs, und zwar einer Seitenfläche (Figur 4a)) und einer Querschnittsfläche (Figur 4b)). In diesem Fall handelt es sich beim Naturfaser- Werkstoff um Papier. In der Figur 4a) sind einzelne Papier-Fasern 27, welche innerhalb einer Schicht 7 stochastisch ausgerichtet sind, erkennbar. In der Figur 4b) ist eine Struktur aus übereinander angeordneten Schichten 7 erkennbar.
Anhand des in der Figur 5 dargestellten Flussdiagramms sind besonders bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens zur Fierstellung eines Trägerkörpers und des Verfahrens zur Fierstellung eines Schleifwerkzeugs veranschaulicht.
Beim Verfahren 14 zur Fierstellung eines Trägerkörpers 1 , wird in einem ersten Verfahrensschritt 15 der schleifmittelfreie Verbundwerkstoff 6 aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten 7 eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff 8, vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, in Form einer Platte bereitgestellt.
In einem zweiten Verfahrensschritt 16 wird ein Körper, vorzugsweise durch
Wasserstrahlschneiden oder mittels einer Bandsäge, mit vorbestimmten Abmessungen 17, 18, 19 (vergleiche Figuren 1a) und 1 b)) aus der Platte herausgetrennt. Im Falle des in der Figur 1 dargestellten Trägerkörpers 1 handelt es sich beim Körper um eine Ronde.
In einem dritten Verfahrensschritt 20 wird der Körper, vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung und/oder Auswuchten, nachbearbeitet. Dieses Verfahren 14 kann zu einem Verfahren 21 zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs 2 erweitert werden, indem in einem weiteren Verfahrensschritt 28 ein Schleifmittel 4, vorzugsweise Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag 5 auf einer, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche 3 des Trägerkörpers 1 , vorzugsweise durch Aufpressen und/oder Verkleben, angeordnet wird, vorzugsweise wobei der Schleifbelag 5 aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten 13 gebildet wird.
Der dritte Verfahrensschritt 20 kann optional auch erst nach der Anordnung des Schleifbelags 5 auf der Trägerfläche 3 des Trägerkörpers 1 durchgeführt werden.
Die Figuren 6a) und 6b) zeigen ein Schleifwerkzeug 2 mit einem Trägerkörper 1 , welcher aus fünf hohlzylindrischen Körpern 29, 30, 31 , 32, 33 aufgebaut ist, wobei die Körper 29, 30, 31 , 32, 33 an Seitenflächen 9 miteinander verklebt sind. Die Symmetrieachsen 12 der Körper 29, 30, 31 , 32, 33 sind im Wesentlichen deckungsgleich. Je nach Form des Trägerkörpers 1 kann auch eine andere Anzahl an zylindrischen oder hohlzylindrischen Körpern 29, 30, 31 , 32, 33 zum Einsatz kommen.
Der Trägerkörper 1 weist einen Adapter 34 zur Anbindung des Trägerkörpers 1 bzw. des damit gebildeten Schleifwerkzeugs 2 an einen Drehantrieb auf, welcher mit den Körpern 32 und 33 verklebt ist. Der Adapter 34 kann auch mit mehr als zwei oder nur mit einem der Körper 29, 30, 31 , 32, 33 verbunden sein, insbesondere in Abhängigkeit von der zu erzielenden Steifigkeit des Schleifwerkzeugs 2.
Der Adapter 34 kann im Wesentlichen aus einem Metall bestehen und wie im dargestellten Fall im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein.
Der Adapter 34 kann wie im dargestellten Fall Bohrungen 37 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, über welche der Adapter 34 mit einer Maschinenspindel verbindbar ist, aufweisen.
Der Trägerkörper 1 weist eine Mittelbohrung 11 auf. Der Adapter 34 ist in der Mittelbohrung 11 angeordnet, wobei sich der Adapter 34 nur über eine Teillänge 35 der Mittelbohrung 11 erstreckt. Die Mittelbohrung 11 weist eine tricherförmige Einführöffnung 36 auf.
Auf den Körpern 29 und 31 ist jeweils umfangsseitig ein Schleifbelag 5 angeordnet.
Zur Herstellung des Trägerkörpers 1 bietet es sich an, in einem ersten Verfahrensschritt
15 eine Platte mit einer Dicke 18 bereitzustellen und in einem zweiten Verfahrensschritt
16 drei zylindrische oder hohlzylindrische Körper 30, 32 und 33, vorzugsweise durch Wasserstrahlschneiden oder mittels einer Bandsäge, mit vorbestimmten Abmessungen 17, 18, 19 aus der Platte herauszutrennen.
Außerdem bietet es sich an, im Zuge des ersten Verfahrensschritts 15 eine weitere Platte mit einer abweichenden Dicke 18 bereitzustellen und im Zuge des zweiten Verfahrensschritts 16 zwei zylindrische oder hohlzylindrische Körper 29 und 31 , vorzugsweise durch Wasserstrahlschneiden oder mittels einer Bandsäge, mit vorbestimmten Abmessungen 17, 18, 19 aus der Platte herauszutrennen.
Im Zuge des zweiten Verfahrensschritts 16 werden die Körper 29, 30, 31 , 32, 33 nach ihrem Heraustrennen aus den Platten an Seitenflächen 9 miteinander verbunden werden, wobei Symmetrieachsen 12 der Körper 29, 30, 31 , 32, 33 im Wesentlichen in Deckung zueinander gebracht werden.
In einem dritten Verfahrensschritt 20 werden die Körper 29, 30, 31 , 32, 33, durch spanabhebende Bearbeitung nachbearbeitet, insbesondere um die Mittelbohrung 11 mit vorbestimmten Maßen zu versehen.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Körper 32, 33 mit dem Adapter 34 verbunden.

Claims

Patentansprüche:
1. Trägerkörper (1 ) für ein Schleifwerkzeug (2), welcher eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche (3) für einen Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5) umfasst, wobei der Trägerkörper (1 ) im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff (6) aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten (7) eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff (8), vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1 ) einen ersten, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper (29, 30, 31 , 32, 33) und wenigstens einen weiteren, vorzugsweise zylindrischen oder hohlzylindrischen, Körper (29, 30, 31 , 32, 33) umfasst, wobei die Körper (29, 30, 31 , 32, 33) miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt, sind.
2. Trägerkörper (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Verbundwerkstoff (6) eine Dichte von 1 ,0 bis 2,0 g/cm3, vorzugsweise 1 ,4 g/cm3, und/oder eine Wasseraufnahme von 1 ,5 bis 7,5 %, vorzugsweise 2,4 % oder 5,2 %, aufweist.
3. Trägerkörper (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbundwerkstoff (6) einen Längenausdehnungs-Koeffizient von 20 bis 40x106 K 1, vorzugsweise 30x106 K 1, und/oder eine Wärmeleitfähigkeit von 0,1 bis 0,3 W/mK, vorzugsweise 0,2 W/mK, aufweist.
4. Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbundwerkstoff (6) eine Druckfestigkeit bei 23°C von 200 bis 400 N/mm2, vorzugsweise 300 N/mm2 oder 320 N/mm2, und/oder eine Biegefestigkeit bei 23°C von 50 bis 150 N/mm2, vorzugsweise 100 N/mm2 oder 135 N/mm2, und/oder ein E-Modul von 6000 bis 8000 N/mm2, vorzugsweise 7000 N/mm2, und/oder eine Zugfestigkeit von 50 bis 150 N/mm2, vorzugsweise 80 N/mm2 oder 120 N/mm2, und/oder eine Spaltkraft von 1500 bis 3500 N, vorzugsweise 1900 N oder 3000 N, aufweist.
5. Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Trägerkörper (1 ) wenigstens eine von der Trägerfläche (3) für den Schleifbelag (5) gesonderte Seitenfläche (9) aufweist, an welcher eine Schicht (7) des Naturfaser-Werkstoffs flächig angeordnet ist.
6. Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Trägerkörper (1 ) einen zentralen Koppelbereich (10), vorzugsweise mit einer Mittelbohrung (11 ), zur Anbindung an einen Drehantrieb zum Drehen des Trägerkörpers (1 ) oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs (2) um eine durch den Koppelbereich (10) verlaufende Drehachse (12) umfasst, und/oder der Trägerkörper (1 ) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
7. Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei es sich beim ersten und beim wenigstens einen weiteren Körper (29, 30, 31 , 32, 33) um zylindrische oder hohlzylindrische Körper handelt, welche an Seitenflächen (9) miteinander verbunden sind, vorzugsweise wobei Symmetrieachsen (12) der Körper (29, 30, 31 , 32, 33) im Wesentlichen deckungsgleich sind.
8. Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Trägerkörper (1 ) einen Adapter (34) zur Anbindung des Trägerkörpers (1 ) oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs (2) an einen Drehantrieb aufweist, welcher mit wenigstens einem der Körper (29, 30, 31 , 32, 33) verbunden, vorzugsweise verklebt, ist, vorzugsweise wobei der Adapter (34) im Wesentlichen aus einem Metall besteht und/oder im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.
9. Trägerkörper (1 ) nach Anspruch 8, wobei der Trägerkörper (1 ) eine Mittelbohrung (11 ) aufweist, und der Adapter (34) zumindest bereichsweise in der Mittelbohrung (11 ) angeordnet ist, bevorzugt wobei sich der Adapter (34) nur über eine Teillänge (35) der Mittelbohrung (11 ) erstreckt, besonders bevorzugt wobei die Mittelbohrung (11 ) eine tricherförmige Einführöffnung (36) aufweist.
10. Schleifwerkzeug (2) mit einem Trägerkörper (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5), welcher auf der, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche (3) des Trägerkörpers (1 ) angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Schleifbelag (5) aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten (13) gebildet ist.
11. Verfahren (14) zur Herstellung eines Trägerkörpers (1 ) für ein Schleifwerkzeug
(2), wobei der Trägerkörper (1 ) eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche
(3) für einen Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden
Schleifbelag (5) umfasst und im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff (6) aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten (7) eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff (8), vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, dadurch gekennzeichnet, dass der schleifmittelfreie Verbundwerkstoff (6) in einem ersten Verfahrensschritt (15) in Form einer Platte bereitgestellt wird, und in einem zweiten Verfahrensschritt (16) ein, vorzugsweise zylindrischer oder hohlzylindrischer, Körper (29, 30, 31 , 32, 33), vorzugsweise durch
Wasserstrahlschneiden oder mittels einer Bandsäge, mit vorbestimmten Abmessungen (17, 18, 19) aus der Platte herausgetrennt wird.
12. Verfahren (14) nach Anspruch 11 , wobei im Zuge des zweiten Verfahrensschritts (16) wenigstens ein weiterer, vorzugsweise zylindrischer oder hohlzylindrischer, Körper (29, 30, 31 , 32, 33) mit vorbestimmten Abmessungen (17, 18, 19) aus der Platte herausgetrennt und mit dem ersten Körper (29, 30, 31 , 32, 33), vorzugsweise durch Kleben, verbunden wird.
13. Verfahren (14) nach Anspruch 12, wobei es sich beim ersten und beim wenigstens einen weiteren Körper (29, 30, 31 , 32, 33) um zylindrische oder hohlzylindrische Körper handelt, welche an Seitenflächen (9) miteinander verbunden werden, vorzugsweise wobei Symmetrieachsen (12) der Körper (29, 30, 31 , 32, 33) im Wesentlichen in Deckung zueinander gebracht werden.
14. Verfahren (14) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei in einem dritten Verfahrensschritt (20) der oder die Körper (29, 30, 31 , 32, 33), vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung und/oder Auswuchten und/oder durch Anbringen einer Mittelbohrung (11 ), nachbearbeitet wird oder werden.
15. Verfahren (14) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei wenigstens einer der Körper (29, 30, 31 , 32, 33) in einem weiteren Verfahrensschritt, der sich an den zweiten Verfahrensschritt (16) oder an den dritten Verfahrensschritt (20) anschließt, mit einem Adapter (34) zur Anbindung des Trägerkörpers (1 ) oder eines damit gebildeten Schleifwerkzeugs (2) an einen Drehantrieb, vorzugsweise durch Kleben, verbunden wird, vorzugsweise wobei der Adapter (34) im Wesentlichen aus einem Metall besteht und/oder im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist.
16. Verfahren (21 ) zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs (2) mit einem Trägerkörper (1 ), welcher eine, vorzugsweise umfangsseitige, Trägerfläche (3) für einen Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5) umfasst und im Wesentlichen aus einem schleifmittelfreien Verbundwerkstoff (6) aus einer Vielzahl übereinander angeordneter Schichten (7) eines Naturfaser-Werkstoffs, welche durch Kunststoff (8), vorzugsweise Phenolharz, miteinander verbunden sind, besteht, vorzugsweise wobei es sich beim Naturfaser-Werkstoff um ein Baumwollgewebe oder Papier handelt, und einem Schleifmittel (4), insbesondere Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5), welcher auf der, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche (3) des Trägerkörpers (1 ) angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Schleifbelag (5) aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten (13) gebildet ist, wobei zunächst ein, vorzugsweise mittels des Verfahrens (14) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 hergestellter, Trägerkörper (1 ) bereitgestellt wird und anschließend ein Schleifmittel (4), vorzugsweise Superschleifmittel, aufweisenden Schleifbelag (5) auf einer, vorzugsweise umfangsseitigen, Trägerfläche (3) des Trägerkörpers (1 ), vorzugsweise durch Aufpressen und/oder Verkleben, angeordnet wird, vorzugsweise wobei der Schleifbelag (5) aus einem durchgängigen Schleifring oder einzelnen Schleifsegmenten (13) gebildet wird.
EP19724336.3A 2018-06-07 2019-04-30 Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers Pending EP3755500A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT504552018A AT521162B1 (de) 2018-06-07 2018-06-07 Trägerkörper für ein Schleifwerkzeug
PCT/AT2019/060146 WO2019232559A1 (de) 2018-06-07 2019-04-30 Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3755500A1 true EP3755500A1 (de) 2020-12-30

Family

ID=66554077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19724336.3A Pending EP3755500A1 (de) 2018-06-07 2019-04-30 Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20210031332A1 (de)
EP (1) EP3755500A1 (de)
CN (1) CN112118937A (de)
AT (1) AT521162B1 (de)
BR (1) BR112020020727A2 (de)
CA (1) CA3097300C (de)
MX (1) MX2020013151A (de)
WO (1) WO2019232559A1 (de)

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2069116A (en) * 1935-02-14 1937-01-26 Norton Co Composite grinding wheel and method of making the same
US2475517A (en) * 1946-08-13 1949-07-05 Carborundum Co Abrasive article of manufacture
US3529945A (en) * 1959-08-18 1970-09-22 Sherwin Williams Co Rotary brushing tool containing nonwoven fibrous material
US6783450B1 (en) * 1990-03-03 2004-08-31 Ernst Winter & Sohn Diamantwerkzeuge Gmbh & Co. For grinding wheel for grinding process
DE4106005A1 (de) * 1991-02-26 1992-08-27 Winter & Sohn Ernst Schleif- oder trennwerkzeug und verfahren seiner herstellung
CN2206186Y (zh) * 1994-11-10 1995-08-30 李子标 磨光轮
US6019668A (en) * 1998-03-27 2000-02-01 Norton Company Method for grinding precision components
AT410415B (de) * 2001-02-02 2003-04-25 Swarovski Tyrolit Schleif Honschleifwerkzeug mit schleifmittel und bindemittel
DE102004061871B4 (de) * 2004-12-22 2007-05-31 Erwin Junker Maschinenfabrik Gmbh Spannvorrichtung mit Zentriervorrichtung an einem Schleifspindelrotor und Rotationsteil mit einer derartigen Zentriervorrichtung
CN100377840C (zh) * 2005-07-28 2008-04-02 郑州富莱特超硬磨具有限公司 立方氮化硼槽磨砂轮的制造方法
AT502377B1 (de) * 2005-09-26 2007-03-15 Asen Norbert Ing Grundkörper für ein rotierendes schleif- bzw. schneidwerkzeug sowie daraus hergestelltes schleif- bzw. schneidwerkzeug
JP4999560B2 (ja) * 2007-06-07 2012-08-15 豊田バンモップス株式会社 研削盤における砥石軸装置
CN102548714B (zh) * 2009-08-03 2015-04-29 圣戈班磨料磨具有限公司 具有特殊孔隙率变化的研磨工具
CA2882175C (en) * 2010-05-28 2017-08-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Non-abrasive back coat for coated abrasives
CN202357054U (zh) * 2011-11-17 2012-08-01 广东奔朗新材料股份有限公司 多层组合式陶瓷cbn砂轮
US20140187129A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Saint-Gobain Abrasifs Abrasive article having a core of an organic material and a bonded abrasive body comprising a bond material
TWI589406B (zh) * 2013-06-28 2017-07-01 聖高拜磨料有限公司 具有浮渣脊之研磨製品及其形成方法
US9855639B2 (en) * 2013-06-28 2018-01-02 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article
US9796064B2 (en) * 2015-02-19 2017-10-24 GM Global Technology Operations LLC Quick change adapter for grinding wheels
CN107530866B (zh) * 2015-04-01 2021-04-30 3M创新有限公司 具有侧盖层的磨料盘
BR112018013258A2 (pt) * 2015-12-30 2018-12-11 Saint Gobain Abrasifs Sa ferramentas abrasivas e métodos para formar as mesmas
JP6029042B1 (ja) * 2016-03-01 2016-11-24 伊藤　幸男 丸鋸，ダイシングソー，円盤砥石，カップ砥石の本体環とこの生産方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019232559A1 (de) 2019-12-12
AT521162A4 (de) 2019-11-15
AT521162B1 (de) 2019-11-15
CA3097300C (en) 2023-01-24
MX2020013151A (es) 2021-02-18
CA3097300A1 (en) 2019-12-12
US20210031332A1 (en) 2021-02-04
BR112020020727A2 (pt) 2021-01-19
CN112118937A (zh) 2020-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012023688A1 (de) Geometrisch bestimmtes Schleifkorn, Verfahren zur Herstellung derartiger Schleifkörner und deren Verwendung in einer Schleifscheibe oder in einem Schleifmittel auf Unterlage
DE69926403T2 (de) Superkalanderrolle mit verbundumhüllung
DE102011108859A1 (de) Rotationssymetrisches Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Materialoberflächen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges
CH359376A (de) Schleifvorrichtung, Verwendung der Schleifvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1827762B1 (de) Schleifmittel und verfahren zu dessen herstellung
EP1231024B1 (de) Tragteller für Fächerschleifscheibe und Fächerschleifscheibe
EP3999282A1 (de) Schleifsegment für eine schleifwalze, schleifgerät und verwedung
EP3210721B1 (de) Verwendung eines bürstenschleifkopfs
DE102019127341A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit
DE3042643A1 (de) Schleifkoerper und verfahren zur herstellung desselben
EP1313594A1 (de) Polierwerkzeug
DE60037239T2 (de) Schleifmittel
WO2019232559A1 (de) Trägerkörper für ein schleifwerkzeug und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers
EP3015222B1 (de) Schleifscheibe
DE19713817B4 (de) Bearbeitungswerkzeug und Material dafür
DE3236045C2 (de) Steinbearbeitungswerkzeug
DE1931960A1 (de) Schleifwerkzeug
DE69910769T2 (de) Schneidescheibe mit schwingungsdämpfender folie
EP0366056B1 (de) Innenlochsäge
EP4110552B1 (de) Polierwerkzeug
EP3906833B1 (de) Reinigungsscheibe sowie verfahren zu deren herstellung
EP0603495A1 (de) Schleifwerkzeug, insbesondere Feinschleifwerkzeug, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102005056368B4 (de) Schleifmittel und Verfahren zu dessen Herstellung
DE202017104133U1 (de) Trennscheibe zur Erzeugung gekrümmter Trennschnitte und Vorrichtung zur Herstellung einer Trennscheibe
DE3790060C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200922

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20230707