WO2000038884A1 - Fächerschleifscheibe - Google Patents

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WO2000038884A1
WO2000038884A1 PCT/EP1999/010429 EP9910429W WO0038884A1 WO 2000038884 A1 WO2000038884 A1 WO 2000038884A1 EP 9910429 W EP9910429 W EP 9910429W WO 0038884 A1 WO0038884 A1 WO 0038884A1
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WO
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base body
material processing
rotating disc
processing
covering
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/010429
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Gail
Herbert Gail
Original Assignee
C. Klingspor Gmbh
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 C. Klingspor Gmbh filed Critical C. Klingspor Gmbh
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Priority to EP99969234A priority patent/EP1058597A1/de
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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
    • B24D13/14—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

Definitions

  • the invention relates to a rotary disc for processing material surfaces with the features of the preamble of claim 1.
  • rotary discs are known from DE-Ul 90 02 384.6 or Japanese patent application Sho 63-168055 by Yuichi Ichiguchi.
  • EP-AI 0 011 116 the disk-shaped base body is provided with a material processing covering on its two end faces, in which grinding lamellae with radial extension and fan-shaped overlap in the circumferential direction are arranged on an end-face ring zone of the base body, also called base plate.
  • Rotary disks of this type in which both end faces of a base body are provided with a material processing covering with the fan-shaped overlap of grinding flaps, are a special case of so-called flap discs, as they occur when only one end face of the base body is occupied, for example from FIG. 2 of EP-AI 0 826 462 are known.
  • flap discs on the market in which the work surface either runs at right angles to the axis, as in the case of FIG. 2 of EP-AI 0 826 462, or is inclined relative to it.
  • the base body is typically formed from a flat material.
  • Flap discs correspond to the German one DIN standard 69134 and are further described in "Principles for the implementation of the type examination and certification of abrasives made of bonded abrasives and abrasives on base ZH1 / 670 part 4 sheets 2205 and 2206.
  • flap discs are particularly widespread in hand-held angle grinders; mechanical use in stationary machines is also an option.
  • the flap discs of this type are particularly distinguished by the fact that they are suitable for high-performance applications at up to 80 m / sec. and more maximum working speed can be used.
  • a circumferential speed of 80 m / sec means, according to the current legal interpretation, a minimum break resistance of up to 150 m / sec. With a conventional diameter of the rotating disc of 115 mm, this results in a speed of 24,900 revolutions / min. This is a very high requirement. You can use up practically the entire occupancy depth of the base body with the grinding flaps.
  • the material processing covering arranged with a fan-shaped overlap of the grinding lamellas is stressed and worn in the axial direction of the flap discs, that is to say on the end face, wherein the wear, as mentioned, can then take place over the entire occupancy depth.
  • the flap disc can also be subjected to wear and tear on the circumference while engaging grooves or other recesses, provided that the material processing surface protrudes radially beyond the base body.
  • the arrangement and design of the grinding flaps already cause the occupancy depth of the base body to be so great before the material-processing covering arranged in a fan-shaped manner that the space prescribed for protective housings for the angle grinder or other grinding device is largely filled. Furthermore, with flap discs after wear the processing slats a disposal problem in that the base body, which consist of glass fiber, plastic or the like, can no longer be used after use and must be destroyed.
  • Such multi-part arrangements are more complex and prone to malfunction than such rotary disks for processing material surfaces in which both opposite end faces of a base body are each covered with a material processing coating to form a single grinding tool.
  • two flanks of a groove can be machined simultaneously in a special case, or at least the two flanks can be grinded or polished one after the other while maintaining the groove engagement with the same direction of rotation of the rotary disc.
  • the functions of two separately required individual rotary disks can be combined and the tool costs can be reduced, for example simply by the fact that only one common base body is required for the two material processing coverings.
  • the flap disc which is double-coated on both ends, combines the functions of two individual flap discs and doubles the time of use per base body or carrier plate with the same type of fan-shaped coating on both sides. At the same time, the efficiency with regard to the disposal of the base body is approximately doubled.
  • the base body is formed from a piece of flat material, which can consist of a metal or a reinforced plastic. Unstability at high working speeds, for example a peripheral speed of at least 80 m / sec, is to be feared.
  • the base body according to Japanese patent application Sho 63-168055 is made of two molded non- metallic flat material parts glued together.
  • the construction of the base body from the area-glued two flat material parts is complex in terms of production. It is known from both prior publications to arrange the processing surface on both end faces of the material processing coverings in a plane perpendicular to the axis. From DE-Ul 90 02 384.6 it is also known to arrange the machining surfaces on both sides at an acute angle from radially inward to radially outward in a straight line, possibly also with a different acute angle on both end faces.
  • the invention has for its object to make the possibility of working on the workpiece even more variable than before with a rotary disc that has a material processing coating on the two front sides of its base body and that is designed on at least one end face, and thereby design a geometry of the base body provide that with a relatively short axial depth ensures stability even at peripheral speeds of 80 m / sec and possibly more.
  • This object is solved by the features of claim 1.
  • a typical embodiment with a radially twisted straight line is to orient the radially inner area of the machining surface at right angles to the axis and the radially outer two areas at an angle of 4 * - 9 *, preferably 6 * , and radially further out of 10 * - 16 ', preferably 12 *, to be arranged so as to flow back from the radially innermost surface.
  • the profile of a profile part, which the base body or at least the wings for forms two material processing coverings is then complementarily formed on its two end faces in any case in the ring zone carrying the respective material processing covering, so that the base body or its profile part has a flattened lenticular cross section.
  • a relatively easy-to-produce rotary disc of the type according to the invention can be obtained, which remains stable even at peripheral speeds of 80 m / sec and more.
  • the versatility of the use of the rotary disc is further increased by the fact that thirdly the second material processing covering may not be designed as a flap disc, but in another known manner. If, on the other hand, the longest possible operating times with the same mode of operation are involved, the rotary disc according to the invention can also be designed as a flap disc on both sides.
  • a flap disc according to the invention is Particularly suitable for use as a surface or edge grinding wheel.
  • a geometrically particularly clear and simple embodiment of the rotary disc is shown in claim 2, according to which the machining surface, with a simple straight-line kink in the radial direction, has a contour flowing back radially outwards with respect to a flat central region.
  • the profiles of the end profile surfaces of the first and second material processing coverings can be chosen the same or different.
  • the radial extent of the base body can also be selected to be substantially smaller than the radial extent of the material processing coverings, even within the scope of the invention.
  • the receptacle on the base body for the drive shaft of the rotary disk is a central hole in this in a conventional manner, a quick change between the two material processing coverings is possible while exchanging the axial orientation of the rotary disk with the features of claim 9.
  • the profile part of the base body is preferably shaped as an injection molded part.
  • its material can be any material suitable for injection molding, including metal or metal alloys. However, the formation of a plastic is preferred.
  • the rotary wheel according to the invention is particularly suitable for use as a surface or edge grinding wheel. It is also possible to process the material on the circumferential side with respect to the rotating disk, for example when engaging in a groove or another depression.
  • the base body is the material abrasion radial direction is not in the way and can be dimensioned small enough for its support function while saving material costs. This does not exclude that in special cases both material processing surfaces have a radius that is smaller than or equal to the radius of the base body.
  • a material processing characteristic can, however, also consist in that in at least one material processing covering, preferably in both, granular particles are distributed in a binder. With different material processing characteristics, the type and / or grain size of the granular particles can then be different. On the other hand, if in both material processing coverings the binder containing the particles containing the particles is applied to a base, which in turn is applied to the base body - a practically expedient technique - the bases of the two material processing coverings can also be different. Likewise, the binders of the cover binders can be different if cover granules are used.
  • the second material processing covering can consist of a single preformed body. This can be formed from an open nonwoven fabric and / or can be elastomerically bonded. In the case of an elastomer-bound body, this can be provided with an insert distributed over its volume, preferably in the form of granular particles and / or a nonwoven fabric.
  • the base body is completely or partially made of an injection molded part using preferred technology, is preferably made of plastic, but in principle other embodiments of the profile part which forms the base body in whole or in part and which forms the profiles which carry the material processing coverings are also possible.
  • the profile part or the entire base body can be at least partially a fiber structure impregnated with synthetic resin, preferably as a woven fabric, knitted fabric or fiber layer.
  • synthetic resin is phenolic, polyester or epoxy resin.
  • the fibers of the fiber structure are preferably glass fibers.
  • the profile part is a plastic profile part, preferably an injection molded part, it can expediently be provided with a reinforcing insert.
  • a fiber insert preferably made of glass fibers, quartz fibers, carbon fibers, metal fibers and / or polamide fibers, is particularly suitable as a reinforcing insert.
  • the receptacle in the base body is not just the usual central hole, it should be arranged and designed in such a way that the axial depth and the radial extent of the first and second material processing cover are kept free of components of the receptacle.
  • the receptacle is designed as a hole, it is expediently provided with an internal thread which runs counter to the direction of rotation of the rotary disk.
  • Processing lamellae of a material processing covering designed as a flap disc advantageously have an abrasive applied to a base, in which case the base can then be glued to the base body.
  • the processing lamellae can also consist of an abrasive rubber body or an abrasive nonwoven body.
  • the sign of the angle of inclination of the first processing lamellae may be the same or different from or from the angle of inclination of the second Processing blades with their respective fan-shaped overlap.
  • the material processing characteristic can also be varied in that the number of processing lamellae of the first material processing surface is chosen differently from the number of processing lamellae of the second material processing surface.
  • FIG. 1 with a partial circumferential view of a cross section through the axis
  • Fig. 2 is an end view with an enlarged detail in Fig. 2a of an embodiment of a rotary disc.
  • the exemplary embodiment relates to a rotary disc in the form of a flap disc on both end faces of the base body.
  • a disk-shaped base body 2 which is sometimes also referred to as a base plate, has a hole 4 concentrically around the plate axis E, which serves as a receptacle for the drive shaft of the flap disc, which is not shown, and is therefore of circular design with a diameter H.
  • the base body 2 has two opposite end faces. On the outer circumference of the base body, which has a diameter dt, both end faces are each covered on a ring zone 6, which adjoins the outer circumference of the base body radially inwards, with processing lamellae 10 serving as grinding lamellae, which in turn protrude radially beyond the outer circumference dt of the base body 2 and thus describe a diameter D of the rotary disc that is larger than the diameter of the base body 2.
  • the machining lamellae 10 not only extend radially, but also overlap in a fan shape in the circumferential direction, as can also be seen in the detailed illustration X of FIG. 2a.
  • the processing lamellae 10 are each fastened to the relevant end face of the base body 2 by means of an adhesive 12.
  • the direction of rotation Y of the rotary disc is chosen so that when the processing lamellae 10 are stressed, they are pressed into their overlapping engagement and are not pressed out of it.
  • the ring zone 6 has a radial distance from the hole 4, which can be used differently.
  • a radially inner region 2a of the base body 2 is designed as a narrow perforated disk of constant thickness.
  • Hole 4 is arranged in this area.
  • the area 2a has the radial extent K as shown in FIG. 1.
  • the two axial ends of the hole 4 run conically or funnel-shaped into the base body 2 as insertion bevels 4a.
  • Radially outside, the area 2a of the base body 2 widens conically radially outwards in a first zone 2b, in order to pass into a cylindrical section 2d, which may be short but also longer here, and then thereafter at the angle alpha with respect to the central plane of the base body to taper radially outwards over a length W.
  • This length W describes an outer ring zone with a working surface arranged at an acute angle alpha obliquely to the central plane of the disc of the base body and thus also cylindrical working surface obliquely to the axial direction of the working tool.
  • the processing lamellae are carried both by the profile of the cylindrical section 2c and by the profile along the bevel dimension W, so that the profile of the material processing covering formed by the processing lamellae is bent once in a straight line in the radial direction.
  • the axial installation depth of the rotary disc is twice the dimension T, i.e. twice the distance from the central plane of the disc to the inner area of the rotary disc parallel to it radially inside of the occupancy measure W.
  • the material processing covering formed by the processing lamellae 8 projects radially beyond the disk-shaped base body 2 and leaves the circumference free.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsscheibe zur Bearbeitung von Materialoberflächen mit einem scheibenförmigen Grundkörper (2), der eine zentrale Aufnahme (4) für die Antriebswelle der Rotationsscheibe aufweist. Dabei sind beide Stirnseiten dieses Grundkörpers um dessen Aufnahme (4) herum jeweils mit einem Materialbearbeitungsbelag versehen, wobei mindestens einer der beiden Materialbearbeitungsbeläge Bearbeitungslamellen (8a; 8b) aufweist, die jeweils mit radialer Erstreckung sowie fächerförmiger Überlappung in Umfangsrichtung angeordnet sind. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsfläche beider Materialbearbeitungsbeläge jeweils eine rotationssymmetrische, im radial äusseren Bereich (längs W) gegenüber dem radial inneren Bereich (2d) uneben zurückfliehende stirnseitige Profilfläche ist und dass der Grundkörper (2) entsprechend geformt ist.

Description

FächerschleifScheibe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsscheibe zur Bearbeitung von Materialoberflächen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Derartige Rotationsscheiben sind aus der DE-Ul 90 02 384.6 oder der japanischen Patentanmeldung Sho 63-168055 von Yuichi Ichiguchi bekannt. Ergänzend wird auf die ältere, aber nicht vorveröffentlichte EP-AI 0 011 116 Bezug genommen. Bei diesen Rotationsscheiben ist der scheibenförmige Grundkörper an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem Materialbearbeitungsbelag versehen, bei dem jeweils Schleiflamellen mit radialer Erstreckung sowie fächerförmiger Überlappung in Umfangsrichtung auf einer stirnseitigen Ringzone des Grundkörpers, auch Grundteller genannt, angeordnet sind.
Derartige Rotationsscheiben, bei denen beide Stirnseiten eines Grundkörpers mit einem Materialbearbeitungsbelag mit der erwähnten fächerförmigen Überlappung von Schleiflamellen versehen sind, sind ein Sonderfall sogenannter Fächerschleifscheiben, wie sie bei Belegung nur einer Stirnseite des Grundkörpers beispielsweise aus der Fig. 2 der EP-AI 0 826 462 bekannt sind. Auf dem Markt befinden sich solche Fächerschleifscheiben, bei denen die Arbeitsfläche entweder wie im Falle der Fig. 2 der EP-AI 0 826 462 rechtwinkelig zur Achse verläuft oder aber gegenüber dieser schräg gestellt ist. In allen diesen Fällen wird dabei typischerweise der Grundkörper aus einem Flachmaterial geformt.
Fächerschleifscheiben entsprechen der deutschen DIN-Norm 69134 und sind weiterhin beschrieben in "Grundsätze für die Durchführung der Baumusterprüfung und Zertifizierung von Schleifkörpern aus gebundenem Schleifmittel und Schleifmittel auf Unterlage ZH1/670 Teil 4 Blätter 2205 und 2206.
Derartige Fächerschleifscheiben finden besonders große Verbreitung bei von Hand gehaltenen Winkelschleifern; ein maschineller Einsatz in stationären Maschinen kommt aber auch in Frage.
Die FächerschleifScheiben dieser Art sind besonders dadurch ausgezeichnet, daß sie für die Hochleistungsanwendungen mit bis zu 80 m/sec. und mehr Arbeitshöchstgeschwindigkeit verwendbar sind. Eine Umfangsgeschwindigkeit von 80 m/sec bedeutet nach gegenwärtiger Rechtsauslegung eine Mindestbruchsicherheit bis zu 150 m/sec. Das ergibt bei einem konventionellen Durchmesser der Rotationsscheibe von 115 mm eine Drehzahl von 24.900 Umdrehungen/min. Dies ist eine sehr hohe Anforderung. Dabei kann man praktisch die gesamte Belegungstiefe des Grundkörpers mit den Schleiflamellen verbrauchen.
Überwiegend wird der mit fächerförmiger Überlappung der Schleiflamellen angeordnete Materialbearbeitungsbelag in achsialer Richtung der Fächerschleifscheiben, also stirnseitig, beansprucht und abgenutzt, wobei dann die Abnutzung wie erwähnt über die gesamte Belegungstiefe erfolgen kann. In Sonderfällen kann man die Fächerschleifscheibe auch unter Eingriff in Nuten oder andere Vertiefungen umfangseitig beanspruchen und abnutzen, soweit der Materialbearbeitungsbelag über den Grundkörper radial übersteht.
Bei den üblichen Fächerschleifscheiben ist schon von der Anordnung und Ausbildung der Schleiflamellen her die Belegungstiefe des Grundkörpers vor Abnutzung des fächerförmig angeordneten Materialbearbeitungsbelags so groß, daß der bei Schutzgehäusen des Winkelschleifers oder sonstigen Schleifgeräts vorgeschriebene Freiraum weitgehend ausgefüllt ist. Ferner entsteht bei Fächerschleifscheiben nach Abnutzung der Bearbeitungslamellen ein Entsorgungsproblem dadurch, daß die Grundkörper, die aus Glasfaser, Kunststoff oder dergleichen bestehen, nach Gebrauch nicht mehr zu verwenden sind und vernichtet werden müssen.
Bei den eingangs genannten Fächerschleifscheiben, von denen die Erfindung ausgeht und bei denen also beide Stirnseiten des Grundkörpers nach Art einer Fächerschleifscheibe ausgebildet sind, kann man im Vergleich mit Fächerschleifscheiben, bei denen nur eine Stirnseite des Grundkörpers den Materialbearbeitungsbelag trägt, den Anwendernutzen mit relativ geringem Aufwand deutlich erhöhen.
Mit der Begriffsbildung eines Abrieb unterliegenden Materialbearbeitungsbelags sollen nicht nur Materialbearbeitungsbeläge mit einer SchleifCharakteristik, sondern auch Materialbearbeitungsbeläge mit einer Poliercharakteristik erfaßt und in den Erfindungsgegenstand mit einbezogen werden.
Bei Schleif- oder Polierscheiben mit sowohl in radialer Erstreckungsrichtung als auch in Umfangsrichtung zusammenhängendem Schichtaufbau ohne die bei einer Fächerschleifscheibe typische fächerförmige Überlappung von Bearbeitungslamellen in Umfangsrichtung der Rotationsscheibe ist es auch schon an sich bekannt, beide Stirnseiten eines Grundkörpers mit je einem Materialbearbeitungsbelag zu belegen (vgl. z.B. DE-U-730 67 87, DE-Ul-297 11 310, DE-Al-38 11 584, DE-Al-30 39 063, DE-C2-29 31 695, insbesondere Fig. 4, EP-Al- 0 716 903 und US-A-3 867 795, vgl. insbesondere Claim 1 in Verbindung mit Claims 8 und 9 ) und so entweder an beiden Stirnseiten des Grundkörpers eine unterschiedliche Materialbearbeitungscharakteristik oder bei gleicher Materialbearbeitungscharakteristik eine zweifache Abriebtiefe zur Verfügung zu stellen.
Mit ähnlicher Zielrichtung hat man auch schon ohne Verwendung eines Grundkörpers zwei gesonderte Schleifscheiben insbesondere unterschiedlicher SchleifCharakteristik (DE-A-2 331 646, insbesondere Fig. 1), gleicher SchleifCharakteristik mit einstellbarem gegenseitigen Abstand (DE-Cl-41 15 666) oder überhaupt eine Mehrzahl von mindestens zwei Schleifscheiben (DE-Ul-89 02 744.2) axial hintereinander so angeordnet, daß sie gemeinsam in Rotation versetzbar sind. Derartige mehrteilige Anordnungen sind jedoch aufwendiger und störungsanfälliger als solche Rotationsscheiben zur Bearbeitung von Materialoberflächen, bei denen beide entgegengesetzten Stirnseiten eines Grundkörpers unter Bildung eines einzigen Schleifwerkzeugs mit je einem Materialbearbeitungsbelag belegt sind. Mit einem solchen Schleifwerkzeug kann man im Sonderfall beispielsweise zwei Flanken einer Nut zugleich bearbeiten oder wenigstens unter Beibehaltung des Nuteingriffs die beiden Flanken unter gleicher Drehrichtung der Rotationsscheibe nacheinander schleifen bzw. polieren. Vor allem aber kann man für den Fall einer stirnseitigen Materialbearbeitung in dem selben Schleifwerkzeug die Funktionen von sonst zwei gesondert benötigten einzelnen Rotationsscheiben vereinen und allein dadurch schon die Werkzeugkosten reduzieren, z.B. dadurch, daß für die beiden Materialbearbeitungsbeläge nur ein gemeinsamer Grundkörper benötigt wird.
Die an ihren beiden Stirnseiten und damit doppelt belegte Fächerschleifscheibe vereint die Funktionen von bisher zwei einzelnen FächerschleifScheiben und verdoppelt bei gleichartiger beidseitiger fächerförmiger Belegung die Nutzungszeit pro Grundkörper bzw. Trägerteller. Zugleich wird der Wirkungsgrad bezüglich der Entsorgung der Grundkörper etwa verdoppelt.
Bei den bekannten doppelseitig belegten Fächerschleifscheiben gemäß DE-Ul 90 02 384.6 ist der Grundkörper aus einem Flachmaterialstück geformt, das aus einem Metall oder einem verstärkten Kunststoff bestehen kann. Dabei ist eine Unstabilität bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, z.B. einer Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 80 m/sec, zu befürchten. Der Grundkörper gemäß der japanischen Patentanmeldung Sho 63-168055 ist demgegenüber aus zwei geformten nicht- metallischen Flachmaterialteilen zusammengeklebt. Auch hier bestehen Bedenken bezüglich der Stabilität bei den genannten hohen Arbeitsgeschwindigkeiten. Außerdem ist der Aufbau des Grundkörpers aus den flächenhaft verklebten beiden Flachmaterialteilen herstellungsmäßig aufwendig. Aus beiden Vorveröffentlichungen ist es dabei bekannt, die Bearbeitungsfläche an beiden Stirnseiten der Materialbearbeitungsbeläge in einer Ebene rechtwinklig zur Achse anzuordnen. Aus der DE-Ul 90 02 384.6 ist es darüber hinaus bekannt, die Bearbeitungsflächen beidseitig unter einem spitzen Winkel von radial innen nach radial außen jeweils geradlinig zurückfliehend anzuordnen, gegebenenfalls auch mit unterschiedlichem spitzen Winkel an beiden Stirnseiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rotationsscheibe, die an den beiden Stirnseiten ihres Grundkörpers einen Materialbeareitungsbelag trägt und die an mindestens einer Stirnseite als Fächerschleifscheibe ausgebildet ist, die Möglichkeit des Arbeitens am Werkstück noch variabler als bisher zu gestalten und dabei eine Geometrie des Grundkörpers vorzusehen, die bei verhältnismäßig kurzer axialer Bautiefe Stabilität auch bei Umfangsgeschwindigkeiten von 80 m/sec und gegebenenfalls mehr gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Durch den von radial innen nach radial außen abgeknickten oder gewölbten Verlauf der beiden stirnseitigen Bearbeitungsflächen kann man erstens mit unterschiedlichen Winkeln am Werkstück angreifen. Eine typische Ausführungsmöglichkeit mit radial zweimal geradlinig abgeknicktem Verlauf ist dabei, den radial inneren Bereich der Bearbeitungsfläche rechtwinklig zur Achse zu orientieren und die radial außen anschließenden beiden Bereiche unter einem Winkel von 4* - 9*, vorzugsweise 6*, und radial weiter außen von 10* - 16', vorzugsweise 12*, gegenüber der radial innersten Fläche zurückfliehend anzuordnen. Das Profil eines Profilteils, welches den Grundkörper oder wenigstens die Tragflächen für die beiden Materialbearbeitungsbeläge bildet, ist dann an seinen beiden Stirnseiten jedenfalls in der den jeweiligen Materialbearbeitungsbelag tragenden Ringzone komplementär gebildet, so daß der Grundkörper bzw. sein Profilteil einen abgeflacht linsenförmigen Querschnitt hat. Unter relativ geringer axialer Bautiefe und mit verhältnismäßig geringem Materialeinsatz kann man so zweitens eine relativ einfach herstellbare Rotationsscheibe der erfindungsgemäßen Art gewinnen, welche auch bei Umfangsgeschwindigkeiten von 80 m/sec und mehr stabil bleibt. Die Vielseitigkeit der Benutzungsmöglichkeit der Rotationsscheibe wird noch dadurch gesteigert, daß drittens der zweite Materialbearbeitungsbelag gegebenenfalls nicht als Fächerschleifscheibe, sondern in anderer bekannter Weise ausgebildet ist. Wenn es hingegen um möglichst lange Betriebszeiten bei gleichartiger Arbeitsweise geht, kann die Rotationsscheibe gemäß der Erfindung auch beidseitig als Fächerschleifscheibe gestaltet sein.
Bei relativ einfachem Aufbau des zweiten Materialbearbeitungsbelags an der Rückseite des Grundkörpers und gegebenenfalls angepaßter Modifikation des räumlichen Aufbaus des fächerförmigen ersten Materialbearbeitungsbelags reicht nicht nur der normierte Einbaufreiraum im Schutzgehäuse des Schleifgeräts noch aus, sondern man erreicht auch eine deutliche Werkzeugkosteneinsparung im Vergleich mit zwei gesonderten Rotationsscheiben verschiedener Arbeitsweise.
Bei Ausbildung als Fächerschleifscheibe und/oder in Weiterbildung der Erfindung als Fächerpolierscheibe an beiden Stirnseiten des Grundkörpers muß dann erforderlichenfalls in nicht vorschriftengerechter, aber technisch weiterhin voll vertretbarer Weise eine Anpassung des Freiraums im Schutzgehäuse des Schleifgeräts erfolgen, wozu eine entsprechende Abänderung der Unfallverhütungsvorschrift für Freikörper und der Breitenmaße bei FächerschleifScheiben zweckmäßig erscheint.
Eine erfindungsgemäße Fächerschleifscheibe ist insbesondere zur Anwendung als Flächen- oder Kantenschleifscheibe geeignet.
Eine geometrisch besonders klare und einfache Ausführungsform der Rotationsscheibe zeigt Anspruch 2, wonach die Bearbeitungsfläche unter einfacher geradliniger Ab- knickung in Radialrichtung eine radial außen in bezug auf einen ebenen Zentralbereich zurückfliehende Kontur hat.
Je nach Anforderung kann man die Profile der stirnseitigen Profilflächen des ersten und des zweiten Materialbearbeitungsbelags gleich oder verschieden wählen.
Gemäß Anspruch 7 kann man die radiale Ausdehnung des Grundkörpers auch im Rahmen der Erfindung wesentlich sogar wesentlich kleiner als die radiale Ausdehnung der Materialbearbeitungsbeläge wählen.
Gemäß Anspruch 8 kann man in der radialen Innenzone des Grundkörpers anders als in dem die Materialbearbeitungsbeläge tragenden wulstigen Außenbereich ohne nennenswerte Einbuße an Stabilität mit geringer Materialstärke auskommen.
Wenn die Aufnahme am Grundkörper für die Antriebswelle der Rotationsscheibe in konventioneller Weise ein zentrales Loch in dieser ist, ist ein schneller Wechsel zwischen den beiden Materialbearbeitungsbelägen unter Austausch der Achsorientierung der Rotationsscheibe mit den Merkmalen von Anspruch 9 möglich.
Das Profilteil des Grundkörpers ist bevorzugt als Spritzgußteil geformt. Dessen Material Kann im Prinzip jedes für Spritzguß geeignetes Material sein einschließlich Metall oder Metallegierungen. Bevorzugt ist jedoch die Ausbildung aus einem Kunststoff.
Die erfindungsgemäße Rotationsscheibe ist insbesondere zur Anwendung als Flächen- oder Kantenschleifscheibe geeignet. Es ist auch eine in bezug auf die Rotationsscheibe umfangsseitige Materialbearbeitung möglich, z.B. bei Eingriff in eine Nut oder eine sonstige Vertiefung. Im Falle von Anspruch 7 steht dabei der Grundkörper dem Materialabrieb in radialer Richtung nicht im Wege und kann für seine Stützfunktion ausreichend unter Materialkosteneinsparung klein dimensioniert sein. Dies schließt nicht aus, daß im Sonderfall beide Materialbearbeitungsbeläge einen Radius haben, der kleiner als der oder gleich dem Radius des Grundkörpers ist.
Ebenso wie die Profile der beiden Materialbearbeitungsflächen können auch deren Materialbearbeitungscharakteristiken ganz allgemein gleich oder verschieden sein, wozu die oben genannten Beispiele von SchleifCharakteristik und Poliercharakteristik gehören.
Eine Materialbearbeitungscharakteristik kann aber auch darin bestehen, daß in mindestens einem Materialbearbeitungsbelag, vorzugsweise in beiden, kornförmige Partikel in einem Bindemittel verteilt sind. Bei unterschiedlicher Materialbearbeitungscharakteristik können dann Art und/oder Körnung der kornförmigen Partikel unterschiedlich sein. Wenn andererseits in beiden Materialbearbeitungsbelägen das die kornförmig enthaltenden Partikel enthaltenden Bindemittel jeweils auf einer Unterlage aufgebracht ist, die ihrerseits auf dem Grundkörper aufgebracht ist - eine praktisch zweckmäßige Technik -, können auch die Unterlagen der beiden Materialbearbeitungsbeläge unterschiedlich sein. Ebenfalls können bei Verwendung von Deckbindern der kornförmigen Partikel gegebenenfalls die Bindemittel der Deckbinder unterschiedlich sein.
Für den Fall, daß der zweite Materialbearbeitungsbelag nicht als Fächerschleifscheibe oder Fächerpolierscheibe ausgebildet ist, kann der zweite Materialbearbeitungsbelag aus einem einzigen vorgeformten Körper bestehen. Dieser kann aus einem offenen Faservlies geformt und/oder elastomer gebunden ausgebildet sein. Im Falle eines elastomer gebundenen Körpers kann dieser mit einer über sein Volumen verteilten Einlage, vorzugsweise in Form von kornförmigen Partikeln und/oder einem Faservlies, versehen sein.
Wenn auch gemäß Anspruch 10 der Grundkörper ganz oder teilweise in bevorzugter Technik ein Spritzgußteil, vor- zugsweise aus Kunststoff, ist, so kommen doch grundsätzlich auch andere Ausführungsformen des die Grundkörper ganz oder teilweise bildenden Profilteils in Frage, welches die Profile bildet, welche die Materialbearbeltungsbeläge tragen. So kann das Profilteil oder der ganze Grundkörper mindestens zum Teil ein kunstharzgetränktes Fasergebilde, vorzugsweise als Gewebe, Gewirke oder Faserläge, sein. Als Kunstharz bevorzugt ist Phenol-, Polyester- oder Epoxidharz. Die Fasern des Fasergebildes sind bevorzugt Glasfasern.
Wenn das Profilteil ein Kunststoffprofilteil, bevorzugt ein Spritzgußteil, ist, kann es zweckmäßig mit einer Verstärkungseinlage versehen sein. Als Verstärkungseinlage kommt insbesondere eine Fasereinlage, , vorzugsweise aus Glasfasern, Quarzfasern, Kohlenstoffasern, Metallfasern und/oder Polamidfasern, in Frage.
Die Aussage, daß im Rahmen der Erfindung die beiden stirnseitigen Profile des Profilteils des Grundkörpers den vorgelagerten radial ungeraden stirnseitigen Profilflächen der beiden Materialbearbeltungsbeläge entsprechen sollen, schließt dabei eine gleiche Profilausbildung ein, ohne ausschließen zu wollen, daß die Entsprechung bei in radialer Richtung unterschiedlicher Stärke des Materialbearbeitungsbelags dementsprechend zu modifizieren ist.
Wenn die Aufnahme im Grundkörper nicht nur das übliche zentrale Loch ist, sollte sie derart angeordnet und ausgebildet sein, daß die axiale Tiefe sowie der radiale Erstreckungsbereich des ersten und des zweiten Materialbearbeitungsbelags von Bauelementen der Aufnahme frei gehalten ist. Bei Ausbildung der Aufnahme als Loch ist dieses zweckmäßig mit einem zur Betriebsdrehrichtung der Rotationsscheibe gegenläufigen Innengewinde versehen.
Bearbeitungslamellen eines als Fächerschleifscheibe ausgebildeten Materialbearbeitungsbelags weisen zweckmäßig ein auf einer Unterlage aufgebrachtes Schleifmittel auf, wobei dann die Unterlage am Grundkörper aufgeklebt werden kann. Die Bearbeitungslamellen können aber auch aus einem Schleifgummikörper oder einem Schleifvlieskörper bestehen.
In an Übereinstimmung mit der DE-Ul 90 02 384.6 kann je nach den Anforderungen ferner dann, wenn beide Stirnseiten des Grundkörpers mit sich fächerförmig überlappenden Bearbeitungslamellen versehen sind, das Vorzeichen des Neigungswinkels der ersten Bearbeitungslamellen gleich oder verschieden dem bzw. von dem Neigungswinkel der zweiten Bearbeitungslamellen bei deren jeweiliger fächerförmiger Überlappung sein.
Bei einer fächerförmigen Überlappung von Bearbeitungslamellen an beiden Stirnseiten des Grundkörpers kann man im übrigen die Materialbearbeitungscharakteristik auch dadurch variieren, daß die Anzahl der Bearbeitungslamellen des ersten Materialbearbeitungsbelags von der Anzahl der Bearbeitungslamellen des zweiten Materialbearbeitungsbelags verschieden gewählt wird .
Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati- scher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 mit teilweiser umfangsseitiger Ansicht einen Querschnitt durch die Achse sowie
Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht mit Detailvergrößerung in Fig. 2a eines Ausführungsbeispieles einer Rotationsscheibe.
Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Rotationsscheibe im Aufbau als Fächerschleifscheibe an beiden Stirnseiten des Grundkörpers.
Ein scheibenförmiger Grundkörper 2, der manchmal auch als Grundteller bezeichnet wird, hat konzentrisch um die Tellerachse E ein Loch 4, das als Aufnahme für die nicht dargestellte Antriebswelle der Fächerschleifscheibe dient und demzufolge kreisrund mit dem Durchmesser H ausgebildet ist.
Der Grundkörper 2 hat zwei einander entgegengesetzte Stirnseiten. Am Außenumfang des Grundkörpers, welcher einen Durchmesser dt hat, sind beide Stirnseiten jeweils auf einer in Außenumfang des Grundkörpers radial nach innen anschließenden Ringzone 6 mit als Schleiflamellen dienenden Bearbeitungslamellen 10 belegt, welche ihrerseits über den Außenumfang dt des Grundkörpers 2 radial überstehen und somit einen Durchmesser D der Rotationsscheibe beschreiben, der größer ist als der Durchmesser des Grundkörpers 2. Die Bearbeitungslamellen 10 ihrerseits erstrecken sich dabei nicht nur radial, sondern überlappen sich außerdem in Umfangsrichtung fächerförmig, wie das auch in der Detaildarstellung X der Figur 2a zu erkennen ist. Die Bearbeitungslamellen 10 sind jeweils auf der betreffenden Stirnfläche des Grundkörpers 2 mittels eines Klebers 12 befestigt. Die Drehrichtung Y der Rotationsscheibe wird dabei so gewählt, daß bei der Beanspruchung der Bearbeitungslamellen 10 diese in ihren überlappenden Eingriff gepreßt und nicht aus diesem herausgedrückt werden.
Zur Verdeutlichung, daß beide Stirnseiten des Grundkörpers 2 mit den Bearbeitungslamellen 10 in der beschriebenen Weise belegt sind, wird in Fig. 1 zwischen ersten und zweiten Ringzonen 6a und 6b sowie ersten und zweiten Bearbeitungslamellen 10a und 10b unterschieden.
Die Ringzone 6 hat einen radialen Abstand zum Loch 4, der unterschiedlich genutzt werden kann.
Durch entsprechende Gestaltung des Grundkörpers 2 ist die Möglichkeit geschaffen, die Rotationsscheibe nicht nur axial, sondern auch in schräger Richtung dazu beanspruchen zu können.
Hierzu ist nur ein radial innen liegender Bereich 2a des Grundkörpers 2 als schmale Lochscheibe konstanter Dicke ausgebildet. In diesem Bereich ist das Loch 4 angeordnet. Der Bereich 2a hat gemäß Fig. 1 das radiale Er- streckungsmaß K. Die beiden axialen Enden des Loches 4 verlaufen als Einführschrägen 4a konisch oder trichterförmig in den Grundkörper 2 hinein. Radial außen erweitert sich der Bereich 2a des Grundkörpers 2 in einer ersten Zone 2b konisch radial nach außen, um in einen hier kurzen gegebenenfalls aber auch längeren zylindrischen Abschnitt 2d überzugehen und sich daran anschließend unter dem Winkel alpha in bezug auf die Mittelebene des Grundkörpers wieder nach radial außen hin über eine Länge W zu verjüngen. Diese Länge W beschreibt eine äußere Ringzone mit unter dem spitzen Winkel alpha schräg zur Scheibenmittelebene des Grundkörpers angeordneter Arbeitsfläche und somit auch schräg zur Achsrichtung des Arbeitswerkzeugs stehenden zylindrischen Arbeitsfläche. Die Bearbeitungslamellen werden sowohl vom Profil des zylindrischen Abschnitts 2c als auch vom Profil längs des Schrägungsmaßes W getragen, so daß auch das Profil der von den Bearbeitungslamellen gebildeten Materialbearbeitungsbelags in radialer Richtung einmal geradlinig abgeknickt ist.
Man erkennt, daß dann, wenn die Belegungsstärke des Grundtellers 2 durch das Maß x gegeben ist, die axiale Einbautiefe der Rotationsscheibe zweimal das Maß T ausmacht, also das doppelte des Abstandes von der Scheibenmittelebene bis zu dem zu dieser parallelen inneren Bereich der Rotationsscheibe radial innerhalb des Belegungsmaßes W.
Der von den Bearbeitungslamellen 8 jeweils gebildete Materialbearbeitungsbelag steht radial über den scheibenförmigen Grundkörper 2 vor und läßt dessen Umfang frei .

Claims

Patentansprüche
1. Rotationsscheibe zur Bearbeitung von Materialoberflächen mit einem scheibenförmigen Grundkörper (2), der eine zentrale, direkte oder indirekte Aufnahme (4) für die Antriebswelle der Rotationsscheibe aufweist, mit einem Abrieb unterliegenden ersten Materialbearbeitungsbelag mit geometrisch unbestimmter Schneide auf einer ersten Ringzone (6a) des Grundkörpers (2), die sich an einer ersten Stirnseite des Grundkörpers um dessen Aufnahme herum erstreckt, wobei der erste Materialbearbeitungsbelag (erste) Bearbeitungslamellen (8a) aufweist, die jeweils mit radialer Erstreckung sowie fächerförmiger Überlappung in Umfangsrichtung auf der ersten Ringzone (6a) des Grundkörpers (2) angeordnet sind, und mit einem Abrieb unterliegenden zweiten Materialbearbeitungsbelag mit geometrisch unbestimmter Schneide auf einer zweiten Ringzone ( 6b ) des Grundkörpers ( 2 ) , die sich an der der ersten Stirnseite des Grundkörpers abgewandten zweiten Stirnseite um dessen Aufnahme (4) herum erstreckt, wobei insbesondere der zweite Materialbearbeitungsbelag zweite Bearbeitungslamellen (8b), aufweist, die jeweils mit radialer Erstreckung sowie fächerförmiger Überlappung in Umfangsrichtung auf der zweiten Ringzone ( 6b ) des Grundkörpers angeordnet sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bearbeitungsfläche beider Materialbearbeltungsbeläge jeweils eine rotationssymmetrische, im radial äußeren Bereich ( längs W ) gegenüber dem radial inneren Bereich ( 2d ) uneben zurückfliehende stirnseitige Profilfläche ist, und daß der Grundkörper ( 2 ) mindestens zum Teil ein Profilteil ist, dessen beiden stirnseitigen Profile im Bereich der ersten und der zweiten Ringzone (6a, 6b) den vorgelagerten radial ungeraden stirnseitigen Profilflächen der beiden Materialbearbeltungsbeläge entsprechen.
2. Rotationsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsfläche beider Materialbearbeitungsbeläge jeweils einen radial inneren Bereich (2d), der in einer Ebene rechtwinklig zur Achse der Rotationsscheibe verläuft, und einen radial äußeren Bereich (längs W) aufweist, der in bezug auf den radial inneren Bereich in Richtung zur Mittelebene der Rotationsscheibe gerade oder gebogen um nicht mehr als einen spitzen Winkel (alpha) zurückflieht.
3. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitige Profilfläche des ersten Materialbearbeitungsbelags ein von der stirnseitigen Profilfläche des zweiten Materialbearbeitungsbelags verschiedenes Profil bildet.
4. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der stirnseitigen Profilflächen des ersten und des zweiten Materialbearbeitungsbelags gleich sind.
5. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Materialbearbeitungsbelag eine SchleifCharakteristik hat.
6. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Materialbearbeitungsbelag eine Poliercharakteristik hat.
7. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Materialbearbeitungsbeläge einen Radius haben, der größer als der Radius der Grundkör- pers ist, und daß dabei der Umfang des Grundkörpers von Materialbearbeitungsbelag freigehalten ist.
8. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) radial innen rings um die Auf ahme ( 4 ) als in axialer Richtung schmale Lochscheibe ausgebildet ist, die über eine radial außen anschließende Übergangszone beidseitig in die die beiden Materialbearbeltungsbeläge tragenden stirnseitigen Profile übergeht.
9. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (4) ein Loch ist, das an seinen beiden axialen Enden konisch oder trichterförmig in den Grundkörper hinein verläuft.
10. Rotationsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil des Grundkörpers (2) als Spritzgußteil, vorzugsweise aus Kunststoff, geformt ist.
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