JP4571192B2 - 二重のコア締付装置を含む切断ホイール - Google Patents

Description

本発明は、４００ｍｍ以上の外径を備える合成樹脂結合の切断ホイールのための複合システムに関する。孔領域に押し込まれる凹部が両側面に設けられ、適合周縁形状の２つの締付プレートが締め付けに応じて、再利用可能なコア締付装置として前記凹部に挿入される。

４００ｍｍ以上の直径から始まる合成樹脂結合の切断ホイールは、鋼、鋳鉄、特殊合金、インコネル、チタン等の切断を目的として金属製造業および金属加工業における固定分離施設（ｓｔａｔｉｏｎａｒｅｎ Ｔｒｅｎｎａｎｌａｇｅｎ）で使用される。

従来型の切断ホイールは一般に利用性がわずかなため、大変不利である。これと同種の切断ホイールは、理想的な場合には、新品の直径の最小４５％まで使用することができるが、平均的には、利用可能な機械および大きな材料寸法に左右されて、初期直径の６０％までしか使用することができない。

この残りの残存ディスクは、国内の廃棄ガイドラインに従ってその後高コストにて処分される。言及すべきさらなる不利な点は、この未使用のコア領域に対する原材料の追加の使用である。この結果、補強部分および樹脂部分に関して代替となる砥粒材料があっても、原材料分野で追加のコストがかかる。

欧州特許第０３８２７２０Ａ２号明細書には、金属基体への非拘束的結合による、合成樹脂結合の繊維強化切断ホイールが記載されている。しかし、このシステムは一般には受け入れることができない。というのは、研磨作用周縁領域の小さな残存膜が、残りの基体に維持されており、合成樹脂結合の残存膜を含む金属コアを処分する必要性が依然存在するからである。

欧州特許第０７６９３５２Ａ１号明細書には、さらなる解決策が記載されている。ここでは、製造の最中に研磨作用周縁領域が金属基体上に非拘束的に押し込まれる。こうした基体を大量に得ることは高価であり、この点で結局不利となる。また、使用済みの複合切断ホイールを返却することに関連して、再び被覆するべく製造者に送り返さなければならないという、物流上の問題がある。コスト上の理由により、このシステムは、製造者から限られた距離においてのみ利用することができる。さらに、洗浄および再被覆は、多大な技術的努力を伴い、最終的には時間およびコストの要因となる。
欧州特許第０３８２７２０Ａ２号明細書 欧州特許第０７６９３５２Ａ１号明細書

したがって、本発明の目的は、上記の不利な点を解消し、ユーザが研磨作用切断リング表面全体の９５％まで外側の切断ホイールを消耗することが可能な複合システムを作ることにある。これは、高安定性にもかかわらず低減された切断ホイール幅のような、さらなる利点も確保する。

本発明によれば、それは、切断ホイールの孔径が消耗最小径に同期することによって、さらには、両側面においてずれた２つの締付プレートの周縁形状の凹部が押し込まれることによって達成される。これにより、研磨作用周縁領域のほぼ完全な消耗が可能となり、小さな研磨残存リングのみを処分すればよいことになる。

機械側に存在する締付フランジと研磨作用切断リングとの間の連結要素としてみなすべき２つの締付プレートは、本発明の本質的要素である。従来型の製品には、具体的には締付フランジから切断ホイールまでの移行部分が欠点を表すという事実があるので、本発明によれば、この不利な点が代替可能な締付プレートの材料によって大幅に改善される。

２つの締付プレートがユーザ側に残るので、取引先（Ｋｕｎｄｅｎ）に送るべきなのは相当に軽い切断リングのみとなり、重量を４０％まで節約することができる。

図面の以下の説明から本発明のさらなる特徴および詳細を見出すことができる。

図面に示す切断ホイール１は、追加の材料補強部を有しないが好ましくは有する合成樹脂結合の切断ホイールである。統合される砥粒およびフィラーと組み合わせられるフェノール樹脂を系統的に選択することによって、用途の要求および取引先の要望のそれぞれに対して様々な硬度が適用される。

コランダムが、ただし具体的には特殊コランダム、ジルコンコランダムおよび焼結コランダムが、炭化シリコンと同様に研磨手段として使用される。フィラーは、産業用途の切断ホイールで現在も使用されるパイライト、硫化亜鉛、グラファイト、塩化マンガン酸カリウム（Ｋａｌｉｕｍｃｈｌｏｒｍａｎｇａｎａｔ）等のような原材料からなる。

ガラス材料の挿入が、材料補強部５として現在は使用される。しかし、将来は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）またはカーボン繊維のような代替品が可能である。連続的な補強部を有しない実施例も可能である。しかし、凹部領域には補強部を与える必要がある。

切断ホイール１の外径Ｄは、代表的には４００ｍｍから２０００ｍｍであるが、好ましくは８００ｍｍよりも大きい。理想的には、切断ホイール（１）の孔径ｄは所定の最小径まで調節可能である。しかし、製造上の理由から、切断リングそれぞれの基準寸法に基づいて一定の孔ｄが選択される必要がある。外径Ｄの４０％から８０％までの範囲が、孔径ｄに対する推奨値として示されよう。

現在のところ、幅Ｔに対する直径Ｄの比率は、代表的には８０から１００の範囲にある。本発明によれば、相当に硬いコア領域ゆえに、１３０までの増加が実現可能である。研磨作用切断リングは、面平行に、および円錐状すなわち孔に向かってテーパをなすように構成することができる。

明確性の理由により、図１および図２の幅Ｔは、直径Ｄに対して何倍もの大きさで示す。

両側面の孔領域平面において、切断ホイール１は、複数の幾何学的凹部３を取り囲む。その幾何学的凹部の中には、２つの締付プレートがぴったりの嵌め合いで挿入される。この凹部３の形状は、丸形、矩形になるように構成できるが、好ましくは、あり継ぎ状である。締付プレート２の良好なプレテンションを可能にするためには、これらの凹部の深さは、孔における切断リング幅Ｔの半分よりも小さい０.１ｍｍから１ｍｍ、好ましくは０.２ｍｍから０.６ｍｍにする必要がある。これらの凹部３の径方向範囲ｅは外径Ｄの関数であり、１０ｍｍから２００ｍｍ、好ましくは３０ｍｍから６０ｍｍである。

画定された周縁形状を備えて切断ホイール１の両側面の凹部３の中にぴったりと嵌め合わされる２つの締付プレート２は、本システムの本質的な要素である。従来型の締付フランジ４ａおよび４ｂによる締め付けに応じて、２つの締付プレートが押し付けられることにより、必要な側方締付力が発生する。これにより、駆動シャフトは、締付フランジを介して２つの締付プレートに、締付工程に必要な力を伝達する。その力は最終的には、その締付プレートから特殊な周縁形状を介して研磨作用を及ぼす研磨切断リングに非拘束的に伝達される。

締付プレートは、直線で、段違いに、穴をあけて、または波形で構成することができる。重量を低減できるように、締付プレートには追加の凹部が設けられてもよい。

これら２つの締付プレート２の周縁形状３は、複数の対称的な、丸形の、正方形の、あり継ぎ形の、または同様に形成された凸型の締付表面を特徴とし、研磨作用切断リングの両側面の押し込み凹部の中にぴったりと嵌り合う必要がある。これにより、研磨切断中に発生する力を伝達することができる。

２つの締付プレートの全厚は小さい必要がある。すなわち、切断ホイールの孔領域におけるホイール厚さＴよりも約５％から１０%薄い必要がある。こうすることで、従来型の切断ホイールのような必要な自由切断深さが確実に達成される。

これらの締付プレートのための材料としては、高度に強化された合成材料、カーボン繊維、非鉄金属、特殊合金、チタンが使用されるが、好ましくは現在のところは単なる鋼のプレートである。この材料は、必要な基本強度に加え、所定の柔軟性および高い残留応力を有することが重要な基準である。これにより、かかる用途に応じて発生する側方力の作用に、永久的な損傷なしで耐えることができる。

この複合システムの締め付けに応じた取り扱いを容易にするためには、締付プレートにスリット２ａが設けられる。スリット２ａの中には特殊なテンションスプリングが締付補助具として挿入される。非常に大きな締付プレート（切断リングの外径の６０％よりも大きい）では、追加の固定または締付力の増加に応じて、締付プレートの外径領域に追加の孔２ｂを設けることができる。これによって、連結要素が締付プレートの端面から突出することがなくなる。

切断ホイールの孔領域における凹部には、位置および形状が正確な押し込みが必要である。これは、ぴったりな嵌め合いを有する型板を押し込むことによって達成される。または、この凹部は、所定の加工設備において引き続いて研磨してもよい。

本発明に係る、二重の締付プレートを備えた切断ホイールの分解図である。 本複合システムを図３のＡ−Ａ線に沿って切り取った断面図である。 本切断リング複合システムの側面図である。

Claims (19)

1. 中央に孔を有する研磨作用切断リングと、
   前記研磨作用切断リングを、間で締め付ける２つの締付プレート（２）と、
   を備え、
   前記研磨作用切断リングの前記孔は、前記２つの締付プレートの外側周縁まで達するように形成され、
   前記研磨作用切断リングは、当該研磨作用切断リングの径方向へ凹む凹部を、当該研磨作用切断リングの２つの側面であってかつ前記孔の周縁に、互い違いに複数個有しており、
   前記２つの締付プレート（２）の前記外側周縁のそれぞれは、前記複数の凹部と嵌め合わされる形状を有し、
   前記２つの締付プレート（２）と前記研磨作用切断リングとの連結は、前記２つの締付プレートの締付力および嵌め合いによってのみ生じる、切断ホイール（１）。
2. 前記複数の凹部（３）は、前記研磨作用切断リングが型板によって予め押し込まれることで形成され、または加工設備によって研磨されることで形成される、請求項１に記載の切断ホイール。
3. 前記研磨作用切断リングの前記２つの側面は、面平行に形成される請求項１または２に記載の切断ホイール（１）。
4. 前記研磨作用切断リングの前記２つの側面は、前記孔に向かってテーパをなす請求項１から３のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
5. 前記切断ホイール（１）の幅（Ｔ）に対する直径（Ｄ）の比率は７０よりも上である、請求項１から４のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
6. 前記孔の径（ｄ）は、前記切断ホイール（１）の直径（Ｄ）の４０％よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
7. 前記研磨作用切断リングは合成樹脂結合の形態で構成される、請求項１から６のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
8. 前記研磨作用切断リングには少なくとも１つの補助の材料が挿入される、請求項１から７のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
9. 前記２つの締付プレート（２）は、段違いに、穴をあけて、波形で、または直線形で構成される、請求項１から８のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
10. 前記２つの締付プレート（２）は、カーボン繊維、高度に強化された合成材料、非鉄金属、特殊合金、またはチタンで構成される請求項１から９のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
11. 前記２つの締付プレート（２）の全幅（ｂ）は、前記孔における前記研磨作用切断リングの幅よりも１％から２０％薄い、請求項１から１０のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
12. 前記２つの締付プレートには、テンションスプリングが挿入されるためのスリット（２ａ）が設けられる、請求項１から１１のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
13. 前記複数の凹部（３）は、前記研磨作用切断リングが型板によって予め押し込まれることで形成され、または加工設備によって研磨されることで形成される、請求項１から１２のいずれかに記載の切断ホイール（１）製造方法。
14. 前記切断ホイール（１）の直径（Ｄ）は４００ｍｍ以上である、請求項１から１３のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
15. 前記研磨作用切断リングは、研磨砂、バインダ、フィラーの混合物を含む、請求項１から１３のいずれかに記載の切断ホイール（１）。
16. 前記２つの締付プレート（２）が前記複数の凹部（３）に嵌め込まれる、請求項１４に記載の前記切断ホイール（１）のための製造方法。
17. 前記切断ホイール（１）の幅（Ｔ）に対する直径（Ｄ）の比率が、９０よりも上である、請求項５に記載の切断ホイール（１）。
18. 前記２つの締付プレート（２）は板金で構成される、請求項１０に記載の切断ホイール（１）。
19. 前記２つの締付プレート（２）の全幅（ｂ）は、前記孔における前記研磨作用切断リング（１）の幅よりも５％から１０％薄い、請求項１１に記載の切断ホイール（１）。

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