WO2018028846A1 - Schruppscheibe mit ringschicht - Google Patents

Schruppscheibe mit ringschicht Download PDF

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WO2018028846A1
WO2018028846A1 PCT/EP2017/060798 EP2017060798W WO2018028846A1 WO 2018028846 A1 WO2018028846 A1 WO 2018028846A1 EP 2017060798 W EP2017060798 W EP 2017060798W WO 2018028846 A1 WO2018028846 A1 WO 2018028846A1
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WO
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layer
abrasive
roughing
layers
annular
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Application number
PCT/EP2017/060798
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Dr. Thomas KAMPS
Bernd Conradi
Steffen Schmidt
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Klingspor Ag
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    • 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
    • B24D11/04—Zonally-graded surfaces
    • 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
    • B24D5/04—Wheels in one piece with reinforcing means
    • 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
    • B24D5/14—Zonally-graded wheels; Composite wheels comprising different abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/02—Wheels in one piece
    • B24D7/04—Wheels in one piece with reinforcing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/14—Zonally-graded wheels; Composite wheels comprising different abrasives

Definitions

  • the invention relates to a roughing disc with a ring layer
  • a roughing disc which is suitable for the rough grinding of material surfaces of various materials. It comprises a disk-shaped main body with a tool side turned tool side and a workpiece zuwendbaren workpiece side.
  • the main body is penetrated by an axis of rotation and has a central recess for the direct or indirect connection of a drive shaft of a tool.
  • the base body comprises at least one abrasive layer.
  • the stability of a roughing disc means that it remains stiff even with a high contact pressure
  • a stable roughing disc is easy to control during the roughing process, so that a defined or high removal rate can be achieved.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a roughing disc of the aforementioned type, which is characterized by an improved structure and in particular has improved stability
  • the roughing disc according to the invention comprises a disk-shaped basic body with a tool side which can be turned over a tool and a workpiece side which can be turned towards a workpiece.
  • the main body comprises a centered through a rotary axis central recess for direct or indirect connection of a Drive shaft of a tool and at least one grinding layer.
  • the scrubbing disc according to the invention is characterized in particular by the fact that the disc-shaped base body also comprises at least one annular layer comprising abrasive substances and having an inner radius which is greater than the outer radius of the central recess, and that in an intermediate region between the at least one annular layer and the central recess at least one abrasive layer section is arranged.
  • a ring layer is introduced into the roughing disc.
  • particularly highly stressed areas can be made of a material which is higher-strength than a surrounding material.
  • areas have been created which may contain special abrasive additives.
  • the advantage of the roughing wheel according to the invention is also that a user during the roughing process between individual sections of grinding layers can change to apply them as needed in the roughing process and thus to influence the roughing process targeted. This is done by the user changing the grinding angle between the workpiece and the roughing disc so that either only one grinding layer on the workpiece side contacts the workpiece or at least one grinding layer and the annular layer can come into contact with the workpiece.
  • the roughing wheel comprises at least two abrasive layers, wherein the annular layer is arranged in only one of the abrasive layers.
  • the one ring layer is thus assigned to an abrasive layer and therefore has at most the height of this abrasive layer in the direction of the axis of rotation.
  • the height of the annular layer is limited to the height of its associated abrasive layer.
  • two or more abrasive layers may each be assigned to a separate annular layer.
  • the roughing wheel comprises at least two abrasive layers, wherein the annular layer is arranged in at least two abrasive layers.
  • the one ring layer can thus extend over the entire height of the abrasive layers in which it is arranged. It is also conceivable that the one annular layer only overlaps an intermediate region between two abrasive layers and does not protrude to the outer surface of a roughing disc in a new state. In other words, in this case the ring layer is completely embedded in the roughing disc or in several abrasive layers. It is also conceivable to limit the height of a ring layer to the level of an abrasive layer and to arrange another ring layer in a plurality of abrasive layers.
  • the annular layer extends over the entire height of the roughing disc. This embodiment is particularly advantageous in a single-layer structure of the roughing disc.
  • the annular layer has a cross section which is designed as a rectangle, as a parallelogram, as a trapezoid or as an arbitrary polygon.
  • a different cross section can be selected, but the use of a cross section with pronounced edges leads to a good grinding performance.
  • a plurality of ring layers are arranged within the base body. It is conceivable in this case that each grinding layer is assigned a separate annular layer.
  • the plurality of annular layers have the same size or alternatively different sized outer radii and / or inner radii. It is thus possible with equal radii to arrange the plurality of ring layers in the direction of the axis of rotation one above the other in the roughing disc and to associate a ring layer in each case with an abrasive layer. In the case of radii of different sizes, it is possible to arrange the ring layers one above the other, wherein they are arranged offset to one another in a roughing disk cross section. It is also possible to arrange multiple ring layers within a single abrasive layer. In a further preferred embodiment of the roughing disc according to the invention, the at least one ring layer has a different material composition than the abrasive layer in which the ring layer is arranged.
  • the ring layer comprises at least one additive from the group comprising rutile, wollastonite, calcite and basalt, which additive is phenolic resin bound. It is conceivable to provide identical material compositions for the ring layers when using multiple ring layers in a roughing disc, as well as different material composition for each of the ring layers used.
  • the base body additionally comprises a stabilizing core with an outer radius for stabilizing the roughing disc.
  • the stabilization core is associated with the at least one abrasive layer and arranged circumferentially adjacent to the central recess.
  • the stabilizer core has a higher strength than the at least one abrasive layer, wherein the outer radius of the stabilizer core is smaller than the inner radius of the annular layer.
  • the use of a core in combination with a ring layer allows a further adaptation and improvement of the stability. Namely, the core serves to stabilize the roughing wheel during its rotation.
  • Fig. 1 shows a section through a roughing disc according to the invention according to a first embodiment
  • Fig. 7a / 7b sections by scrubbing discs according to the invention for further
  • Fig. 8 shows a section through a roughing disc according to the invention according to a further embodiment.
  • the roughing disk 1 shown in FIG. 1 has a base body 3.
  • the main body 3 comprises a central recess 2, which is penetrated by a rotation axis 5.
  • the axis of rotation 5 is located in the center of rotation of the roughing disc 1.
  • an insert 4 for fixing the roughing disc 1 is arranged on a drive shaft of a tool.
  • such an insert 4 is not necessary for the realization of the roughing disc 1 according to the invention.
  • the main body 3 of the roughing disc 1 has an abrasive layer 8a, which forms the sole layer of the roughing disc 1 shown in FIG.
  • the disk-shaped base body 3 has a tool side 13 which can be turned over a tool, not shown, and a workpiece side 12 which can be turned over to a workpiece, likewise not shown.
  • the abrasive layer 8a and the abrasive layers 8a, 8b shown in the remaining FIGS. 2 to 8 may have abrasive grains such as normal brown fused aluminum and derivatives, blue aluminum alumina, white fused alumina, zirconia corundum (zirconia alumina), silicon carbide, micron (ceramic grain), pink fused alumina and / or monocrystalline alumina.
  • the abrasive layers may comprise supporting fillers, such as polyaluminum fluoride, cryolite, pyrite, calcite, wollastonite and / or graphite, which may be bound with phenolic resin systems.
  • the main body 3 additionally comprises an annular layer 18a which comprises abrasive substances, wherein the annular layer 18a shown in FIG. 1 and the annular layers 18a, 18b depicted in the remaining FIGS. 2 to 8 may comprise the materials described with respect to the abrasive layers 8a, 8b.
  • the ring layer 18a has an inner radius which is larger than the outer radius RAA of the central recess 2.
  • the annular layer 18a also has an outer radius On, which is smaller than an outer radius of the main body 3.
  • an intermediate region z is formed, in which an abrasive layer section A 8e of the abrasive layer 8a is arranged. In other words, the ring layer 18a interrupts the abrasive layer 8a.
  • the ring layer 18 a is arranged so that it extends over the entire thickness d of the roughing disc 1.
  • the ring layer 18a is thus visible both from the tool side 13 and from the workpiece side 12 forth. If a reinforcing layer 6 shown by way of example in FIG. 6b should be provided on the tool side, it may cover the ring layer 18a, 18b on the tool side or may also be penetrated by the annular layer 18a, 18b.
  • FIG 2 shows another embodiment of the roughing wheel 1 according to the invention, but only those features are to be described, which are not known from the description of Figure 1 or modified from this.
  • the roughing disk 1 according to FIG. 2 is constructed in two layers, wherein the main body 3 comprises two abrasive layers 8a, 8b. Between the two abrasive layers 8a, 8b, a release layer 10 is arranged, which may be listed as a glass fabric layer.
  • the release layer 10 serves for the strength of the roughing disc 1 and the improved connection between the two adjacent abrasive layers 8a, 8b.
  • the separating layer 10 extends from an outer edge 17 of the roughing disc 1 to the central recess 2 and engages around the central recess 2 annular.
  • the ring layer 18a arranged in the base body 3 is arranged in a plurality of abrasive layers 8a, 8b, whereby it partially passes through the grinding layer 8a in the direction of the axis of rotation 5 and fully penetrates the abrasive layer 8b.
  • the ring layer 18a and the grinding layer 8b are open on the workpiece side.
  • FIG. 3 shows a modification of the roughing disc 1 according to FIG. 2, wherein the annular layer 18a completely does not penetrate either of the two abrasive layers 8a, 8b. Namely, the annular layer 18a is arranged in an intermediate region between the two grinding layers 8a, 8b and is visible neither from the tool side 13 nor from the workpiece side 12.
  • the ring layer 18a shown in FIGS. 2 and 3 also passes through the separating layer 10, so that the separating layer 10 is formed from an outer ring and an inner ring.
  • the sectional views of various embodiments of the roughing disc 1 according to the invention shown in FIGS. 4a to 7b show in particular different cross-sectional embodiments of the annular layers 18a, 18b.
  • the cross-sectional embodiments are not limited to the roughing discs 1 shown in FIGS. 4a to 7b and can also be used for single-layer roughing discs or roughing discs with more than two layers and / or one reinforcing layer.
  • FIGS. 4a and 4b the cross section of the annular layers 18a, 18b has a rectangular shape, wherein FIG. 4b shows a square cross section of the annular layers 18a, 18b.
  • FIG. 4a shows by way of example that the ring layer 18a is arranged only in the grinding layer 8a and the ring layer 18b only in the grinding layer 8b.
  • each abrasive layer 8a, 8b is associated with a separate ring layer 18a, 18b.
  • the ring layers 18a, 18b thus assigned are also limited in their extent to the outer dimensions of the corresponding abrasive layers 8a, 8b.
  • FIGS. 5a and 5b show a cross section of the annular layers 18a, 18b, which is designed as a parallelogram. In Figure Sa, the cross sections of the annular layers 18a, 18b are tilted in the direction of the axis of rotation 5 and are aligned with one another.
  • FIG. 5b shows that the two annular layers 18a, 18b are tilted towards the outside 17 and are not aligned with one another but are arranged one above the other in the direction of the axis of rotation 5.
  • FIG. 6a and 6b show a cross section of the annular layers 18a, 18b, which is formed as a trapezoid.
  • the cross sections of the annular layers 18a, 18b shown in FIG. 6a are arranged one above the other in the direction of the axis of rotation 5 and taper in the direction of the tool side 12.
  • a ring layer tapers in the direction of the tool side 13 and another annular layer tapers in the direction of the tool side 12.
  • FIG. 6b shows a single annular layer 18a, which is designed as a trapezoid and completely passes through the two abrasive layers 8a, 8b.
  • the ring layer 18a runs in the direction of the tool side 13 pointed.
  • the roughing wheel 1 shown in FIG. 6b is provided with a reinforcing layer 6.
  • the reinforcing layer 6 is not limited to the roughing disk I shown in FIG. 6b, but can also be used in the roughing disks 1 according to the other figures.
  • the reinforcing layer 6 is arranged on the tool side 13 of the roughing disc 1 and may comprise an additive from the group comprising rutile, wollastonite, calcite and basalt.
  • the additive may be phenolic resin bound.
  • a grain size within the reinforcing layer 6 may be between 0.1 mm to 1.0 mm, preferably between 0.2 mm and 0.5 mm.
  • the reinforcing layer 6 may comprise quartz sand. Thus, the reinforcing layer 6 has high strength. It may further comprise a net-like insert to further increase the stability of the roughing disc 1.
  • FIGS. 7a and 7b are directed to cross sections of the annular layer 18a as an arbitrary polygon.
  • the ring layer 18a according to FIG. 7a has the cross section of a star with five points, which forms the star Abrasive layers 8a, 8b passes through.
  • FIG. 7b shows an irregular polygon which likewise passes through both abrasive layers 8a, 8b.
  • FIG. 8a shows a roughing disc 1 with a reinforcing layer 6 and two abrasive layers 8a, 8b. Between the abrasive layers 8a, 8b, a separating layer 10 is arranged in each case.
  • the roughing disc 1 comprises a stabilizing core, which is formed from two core segments 16a, 16b.
  • the stabilizing core is arranged circumferentially adjacent to the central recess 2 around the axis of rotation 5 of the roughing disc 1, or forms the edge of the central recess 2 in sections.
  • the stabilizing core 16 may comprise rutile, wollastonite, calcite and / or basalt, which may be bound to phenolic resins.
  • a grain size may be between 0.1 mm and 1.0 mm, preferably between 0.2 mm and 0.5 mm.
  • Each abrasive layer 8a, 8b is associated with a core segment 16a, 16b of the stabilization core.
  • the core segment 16a is arranged between two separating layers 10 adjacent thereto.
  • the core segment 16b adjoins a separating layer 10 on the tool side and is open on the workpiece side, that is to say uncovered by a separating layer 10. It follows that the separating layers 10 divide the stabilizing core into two core segments 16a, 16b.
  • the two adjacent core segments 16a, 16b are interconnected via the interface layer 10 therebetween and define the stabilization core.
  • the stabilizing core 16 has an outer radius R SA and an inner radius which corresponds to a radius R A A of the central recess 2.
  • the stabilizing core 16 has a higher strength than the at least one grinding layer 8a, 8b, wherein the outer radius RS A of the stabilizing core 16 is smaller than an inner radius R of the annular layers 18a, 18b.
  • a ring layer 18a is arranged, which has an outer radius and the inner radius.
  • the abrasive layer 8b is also a
  • Ring layer assigned 18b which has an outer radius and having the inner radius.
  • Figure 8 thus shows that within the body 3 more
  • Ring layers 18a, 18b are arranged.
  • the ring layers 18a, 18b are arranged one above the other within the main body 3 in the direction of the axis of rotation 5 and reason differently sized outer radii and inner radii offset from each other.
  • the ring layers 18a, 18b shown in FIG. 8 as well as the ring layers shown in the remaining figures may comprise rutile, wollastonite, calcite and / or basalt in addition to the abrasive substances, which may be bound to phenolic resins.
  • the central recess 2 is listed as a recessed hub.

Landscapes

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

Abstract

Es wird eine Schruppscheibe zur Bearbeitung von Materialoberfläehen vorgeschlagen, umfassend einen scheibenförmigen Grundkörper (3) mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite (13) und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite (12), der eine von einer Drehachse (5) durchgriffene zentrale Ausnehmung (2) zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle eines Werkzeugs und mindestens eine Schleifschicht (8a, 8b) umfasst. Der scheibenförmige Grundkörper (3) umfasst zudem mindestens eine Ringschicht (18a, 18b), welche schleifaktive Stoffe umfasst und einen Innenradius (RR18aI, RR18bI) aufweist, welcher größer ist als der Außenradius (RAA) der zentralen Ausnehmung (2), und dass in einem Zwischenbereich (z) zwischen der mindestens einen Ringschicht (18a, 18b) und der zentralen Ausnehmung (2) zumindest ein Schleifschichtabschnitt (A8a, A8b) angeordnet ist.

Description

Schruppscheibe mit Ringschicht
Die Erfindung betrifft eine Schruppscheibe mit einer Ringschicht
Aus der Praxis ist eine Schruppscheibe bekannt, die sich für das Schruppschleifen von Materialoberflächen diverser Materialien eignet. Sie umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite. Der Grundkörper ist von einer Drehachse durchgriffen und weist eine zentrale Ausnehmung zur direkten oder indirekten Anbin- dung einer Antriebswelle eines Werkzeugs auf. Zudem umfasst der Grundkörper mindestens eine Schleifschicht.
Die bisher bekannte Schruppscheibe weist insbesondere bei hohen Drehzahlen keine zufriedenstellende Stabilität auf.„Stabilität einer Schruppscheibe" bedeutet, dass sie auch bei einem hohen Anpressdruck steif bleibt. Eine stabile Schruppscheibe ist während des Schruppvorgangs gut zu kontrollieren, so dass eine definierte oder auch hohe Abtragsleistung erreicht werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schruppscheibe der einleitend genannten Gattung zu schaffen, welche sich durch einen verbesserten Aufbau auszeichnet und insbesondere eine verbesserte Stabilität aufweist
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Schruppscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Schruppscheibe nach der Erfindung umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite. Der Grundkörper umfasst eine von einer Drehachse durchgriffene zentrale Ausnehmung zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle eines Werkzeugs und mindestens eine Schleifschicht. Die erfindungsgemäße Schruppscheibe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der scheibenförmige Grundkörper zudem mindestens eine Ringschicht umfasst, welche schleifaktive Stoffe umfasst und einen Innenradius aufweist, welcher größer ist als der Außenradius der zentralen Ausnehmung, und dass in einem Zwischenbereich zwischen der mindestens einen Ringschicht und der zentralen Ausnehmung zumindest ein Schleifschichtabschnitt angeordnet ist.
Zur Verbesserung der Festigkeit und Stabilität der Schruppscheibe ist somit eine Ringschicht in die Schruppscheibe eingebracht. Durch das entsprechende Einbringen, können besonders hochbelastete Bereiche aus einem Material ausgeführt werden, welches hochfester ist als ein umgebendes Material. Es sind zudem Bereiche geschaffen, die spezielle schleifaktive Zusatzstoffe enthalten können. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schruppscheibe liegt auch darin, dass ein Anwender während des Schruppvorgangs zwischen einzelnen Abschnitten von Schleif schichten wechseln kann, um diese je nach Bedarf im Schruppvorgang anzuwenden und somit den Schruppvorgang gezielt zu beeinflussen. Dies geschieht dadurch, dass der Anwender den Schleifwinkel zwischen Werkstück und Schruppscheibe so verändert, dass entweder nur eine Schleifschicht an der Werkstückseite das Werkstück kontaktiert oder aber zumindest eine Schleifschicht und die Ringschicht in Kontakt mit dem Werkstück kommen können.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung umfasst die Schruppscheibe mindestens zwei Schleifschichten, wobei die Ringschicht in lediglich einer der Schleifschichten angeordnet ist. Die eine Ringschicht ist somit einer Schleifschicht zugeordnet und weist daher maximal die Höhe dieser Schleifschicht in Richtung der Drehachse auf. Mit anderen Worten ist die Höhe der Ringschicht auf die Höhe der ihr zugeordneten Schleifschicht begrenzt. Bei einer Anordnung mehrerer Ringschichten in dem Grundkörper können zwei oder mehreren Schleifschichten jeweils einer separaten Ringschicht zugeordnet sein.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung umfasst die Schruppscheibe mindestens zwei Schleifschichten, wobei die Ringschicht in mindestens zwei Schleifschichten angeordnet ist. Die eine Ringschicht kann sich somit über die gesamte Höhe der Schleifschichten erstrecken, in welcher sie angeordnet ist. Es ist auch denkbar, dass die eine Ringschicht lediglich einen Zwischenbereich zwischen zwei Schleifschichten übergreift und nicht bis zur Außenfläche einer Schruppscheibe in einem Neuzustand ragt. Mit anderen Worten ist die Ringschicht in diesem Fall komplett in der Schruppscheibe bzw. in mehreren Schleifschichten eingebettet. Es ist auch denkbar, die Höhe einer Ringschicht auf die Höhe einer Schleifschicht zu begrenzen und eine andere Ringschicht in mehreren Schleifschichten anzuordnen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfin- dung erstreckt sich die Ringschicht über die gesamte Höhe der Schruppscheibe. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei einem einschichtigen Aufbau der Schruppscheibe vorteilhaft.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung weist die Ringschicht einen Querschnitt auf, der als Rechteck, als Parallelogramm, als Trapez oder als beliebiges Polygon ausgeführt ist. Je nach Anwendungsanforderung kann ein unterschiedlicher Querschnitt gewählt werden, wobei jedoch die Verwendung eines Querschnitts mit ausgeprägten Kanten zu einer guten Schleifleistung führt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung sind innerhalb des Grundkörpers mehrere Ringschichten angeordnet. Es ist in diesem Fall denkbar, dass jeder Schleifschicht eine separate Ringschicht zugeordnet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung weisen die mehreren Ringschichten gleichgroße oder alternativ unterschiedlich große Außenradien und/oder Innenradien auf. Es ist bei gleichgroßen Radien somit möglich die mehreren Ringschichten in Richtung der Drehachse übereinander in der Schruppscheibe anzuordnen und eine Ringschicht jeweils einer Schleifschicht zuzuordnen. Bei unterschiedlich großen Radien ist es möglich, die Ringschichten übereinander anzuordnen, wobei sie in einem Schruppscheibenquerschnitt versetzt zueinander angeordnet sind. Es ist auch möglich mehrere Ringschichten innerhalb einer einzigen Schleifschicht anzuordnen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung weist die mindestens eine Ringschicht eine andere Materialzusammensetzung auf, als die Schleif schicht, in welcher die Ringschicht angeordnet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ringschicht mindestens einen Zusatz aus der Gruppe umfassend Rutil, Wollastonit, Calcit und Basalt, welcher Zusatz phenolharzgebunden ist. Es ist dabei denkbar, bei der Verwendung mehrerer Ringschichten in einer Schruppscheibe identische Materialzusammensetzungen für die Ringschichten vorzusehen, als auch unterschiedliche Materialzusammensetzung für jede der verwendeten Ringschichten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung umfasst der Grundkörper zusätzlich einen Stabilisierungskern mit einem Außenradius zur Stabilisierung der Schruppscheibe. Der Stabilisierungskern ist der mindestens einen Schleifschicht zugeordnet und umlaufend an die zentrale Ausnehmung angrenzend angeordnet. Der Stabilisierungskern weist eine höhere Festigkeit als die mindestens eine Schleifschicht auf, wobei der Außenradius des Stabilisierungskerns kleiner ist als der Innenradius der Ringschicht. Im Vergleich zu der bekannten Schruppscheibe lässt sich durch den Einsatz eines Kerns in Kombination mit einer Ringschicht eine weitere Anpassung und Verbesserung der Stabilität erreichen. Der Kern dient nämlich der Stabilisierung der Schruppscheibe während ihrer Rotation.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar. Ausführungsbeispiele von Schruppscheiben nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schruppscheibe nach einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schruppscheibe nach einer weiteren Ausführungsform; Fig. 3 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schruppscheibe nach einer weiteren Ausfuhrungsform;
Fig. 4a/4b Schnitte durch erfindungsgemäße Schruppscheiben nach weiteren
Ausfuhrungsformen;
Fig. 5a/5b Schnitte durch erfindungsgemäße Schruppscheiben nach weiteren
Ausführungsformen;
Fig. 6a/6b Schnitte durch erfindungsgemäße Schruppscheiben nach weiteren
Ausführungsformen;
Fig. 7a/7b Schnitte durch erfindungsgemäße Schruppscheiben nach weiteren
Ausfuhrungsformen; und
Fig. 8 Einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schruppscheibe nach einer weiteren Ausführungsform.
Die in Figur 1 dargestellte Schruppscheibe 1 weist einen Grundkörper 3 auf. Der Grundkörper 3 umfasst eine zentrale Ausnehmung 2, welche von einer Drehachse 5 durchgriffen ist. Die Drehachse 5 liegt im Rotationszentrum der Schruppscheibe 1. In der Ausnehmung 2 ist ein Einsatz 4 zur Befestigung der Schruppscheibe 1 an einer Antriebswelle eines Werkzeugs angeordnet. Ein derartiger Einsatz 4 ist jedoch zur Realisierung der erfindungsgemäßen Schruppscheibe 1 nicht notwendig.
Der Grundkörper 3 der Schruppscheibe 1 weist eine Schleifschicht 8a auf, welche die einzige Lage der in Figur 1 dargestellten Schruppscheibe 1 bildet.
Der scheibenförmige Grundkörper 3 weist eine einem nicht dargestellte Werkzeug zuwendbare Werkzeugseite 13 und eine einem ebenfalls nicht dargestellte Werkstück zuwendbare Werkstückseite 12 auf.
Die Schleifschicht 8a und die in den übrigen Figuren 2 bis 8 dargestellten Schleifschichten 8a, 8b können schleifaktive Körnungen, wie Normalkorund braun (regulär brown fused alumin) und Derivate, Aluminiumoxid blau (blue fired alumina), Edelkorund weiß (white fused alumina), Zirkonkorund (zirconia alumina), Siliciumcarbid, Kera- mikkorn (ceramic grain), Edelkorund rosa (pink fused alumina) und/oder einkristallines Aluminiumoxid (monocrystalline alumina) umfassen. Zudem können die Schleifschichten unterstützende Füllstoffe, wie Polyaluminiumfluorid, Kryolit, Pyrit, Calcit, Wollas- tonit und/oder Graphit umfassen, welche mit Phenolharzsystemen gebunden sein können.
Der Grundkörper 3 umfasst zudem eine Ringschicht 18a, welche schleifaktive Stoffe umfasst, wobei die in Figur 1 abgebildete Ringschicht 18a und die in den übrigen Figuren 2 bis 8 abgebildeten Ringschichten 18a, 18b die bezüglich der Schleifschichten 8a, 8b beschriebenen Materialen umfassen können. Die Ringschicht 18a weist einen Innenradius
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auf, welcher größer ist als der Außenradius RAA der zentralen Ausnehmung 2. Die Ringschicht 18a weist zudem einen Außenradius
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auf, welcher kleiner ist als ein Außenradius des Grundkörpers 3. Zwischen der Ringschicht 18a und der zentralen Ausnehmung 2 ist ein Zwischenbereich z ausgebildet, in welchem ein Schleifschichtabschnitt A8e der Schleifschicht 8a angeordnet ist. Mit anderen Worten unterbricht die Ringschicht 18a die Schleifschicht 8a.
Die Ringschicht 18a ist so angeordnet, dass sie sich über die gesamte Dicke d der Schruppscheibe 1 erstreckt. Die Ringschicht 18a ist somit sowohl von der Werkzeugseite 13 her als auch von der Werkstückseite 12 her sichtbar. Falls eine in Figur 6b exemplarisch dargestellte Verstärkungsschicht 6 werkzeugseitig vorgesehen sein sollte, kann diese die Ringschicht 18a, 18b werkzeugseitig überdecken oder ebenfalls von der Ringschicht 18a, 18b durchgriffen sein.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schruppscheibe 1, wobei jedoch nur diejenigen Merkmale beschrieben werden sollen, welche aus der Beschreibung zu Figur 1 nicht bekannt oder gegenüber dieser abgewandelt sind.
Die Schruppscheibe 1 nach Figur 2 ist zweilagig aufgebaut, wobei der Grundkörper 3 zwei Schleifschichten 8a, 8b umfasst. Zwischen den beiden Schleifschichten 8a, 8b ist eine Trennschicht 10 angeordnet, welche als Glasgewebelage aufgeführt sein kann. Die Trennschicht 10 dient der Festigkeit der Schruppscheibe 1 und der verbesserten Verbindung zwischen den zwei benachbarten Schleifschichten 8a, 8b. Die Trennschicht 10 erstreckt sich von einem Außenrand 17 der Schruppscheibe 1 bis zu der zentralen Ausnehmung 2 beziehungsweise umgreift die zentrale Ausnehmung 2 ringförmig.
Die in dem Grundkörper 3 angeordnete Ringschicht 18a ist in mehreren Schleifschichten 8a, 8b angeordnet, wobei sie die Schleifschicht 8a in Richtung der Drehachse 5 teilweise und die Schleifschicht 8b vollständig durchgreift. Die Ringschicht 18a und die Schleifschicht 8b liegen werkstückseitig offen.
Figur 3 zeigt eine Abwandlung der Schruppscheibe 1 nach Figur 2, wobei die Ringschicht 18a keine der beiden Schleifschichten 8a, 8b vollständig durchgreift. Die Ringschicht 18a ist nämlich in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Schleif- schichten 8a, 8b angeordnet und weder von der Werkzeugseite 13 noch von der Werkstückseite 12 her sichtbar.
Die in den Figuren 2 und 3 gezeigte Ringschicht 18a durchgreift auch die Trennschicht 10, so dass die Trennschicht 10 aus einem äußeren Ring und einem inneren Ring gebildet ist. Die in den Figuren 4a bis 7b gezeigten Schnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen der Schruppscheibe 1 nach der Erfindung zeigen insbesondere unterschiedliche Querschnittsausführungen der Ringschichten 18a, 18b. Die Querschnittsaus- fuhrungen sind nicht auf die in den Figuren 4a bis 7b gezeigten Schruppscheiben 1 begrenzt und können auch bei einlagigen Schruppscheiben oder Schruppscheiben mit mehr als zwei Lagen und/oder einer Verstärkungsschicht Anwendung finden.
In den Figuren 4a und 4b weist der Querschnitt der Ringschichten 18a, 18b eine rechteckige Form auf, wobei Figur 4b einen quadratischen Querschnitt der Ringschichten 18a, 18b zeigt.
Figur 4a zeigt zudem exemplarisch, dass die Ringschicht 18a lediglich in der Schleif- schicht 8a und die Ringschicht 18b lediglich in der Schleifschicht 8b angeordnet ist. Somit ist jeder Schleifschicht 8a, 8b eine separate Ringschicht 18a, 18b zugeordnet. Die derart zugeordneten Ringschichten 18a, 18b sind zudem hinsichtlich ihrer Ausdehnung auf die Außenmaße der entsprechenden Schleifschichten 8a, 8b beschränkt. Die Figuren 5a und 5b zeigen einen Querschnitt der Ringschichten 18a, 18b, welcher als Parallelogramm ausgebildet ist. In Figur Sa sind die Querschnitte der Ringschichten 18a, 18b in Richtung der Rotationsachse 5 verkippt und fluchten miteinander. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Querschnitt einer Ringschicht in Richtung der Rotations- achse 5 und der Querschnitt einer anderen Ringschicht in Richtung des Außenrandes 17 verkippt ist. Figur 5b zeigt, dass die beiden Ringschichten 18a, 18b zur Außenseite 17 verkippt sind und nicht miteinander fluchten sondern in Richtung der Rotationsachse 5 übereinander angeordnet sind.
Die Figuren 6a und 6b zeigen einen Querschnitt der Ringschichten 18a, 18b, welcher als Trapez ausgebildet ist. Die in Figur 6a gezeigten Querschnitte der Ringschichten 18a, 18b sind in Richtung der Rotationsachse 5 übereinander angeordnet und laufen in Richtung der Werkzeugseite 12 spitz zu. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Ringschicht in Richtung der Werkzeugseite 13 spitz zuläuft und eine andere Ringschicht in Richtung der Werkzeugseite 12 spitz zuläuft. Figur 6b zeigt eine einzige Ringschicht 18a, welche als Trapez ausgebildet ist und die beiden Schleifschichten 8a, 8b vollständig durchgreift. Die Ringschicht 18a läuft in Richtung der Werkzeugseite 13 spitz zu. Beispielhaft ist die in Figur 6b dargestellte Schruppscheibe 1 mit einer Verstärkungsschicht 6 versehen. Die Verstärkungsschicht 6 ist nicht auf die in Figur 6b dargestellte Schruppscheibe I begrenzt, sondern kann auch in den Schruppscheiben 1 gemäß den übrigen Figuren Verwendung finden.
Die Verstärkungsschicht 6 ist an der Werkzeugseite 13 der Schruppscheibe 1 angeordnet und kann einen Zusatz aus der Gruppe umfassend Rutil, Wollastonit, Calcit und Basalt umfassen. Der Zusatz kann phenolharzgebunden sein. Eine Korngröße innerhalb der Verstärkungsschicht 6 kann zwischen 0,1 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegen. Zudem kann die Verstärkungsschicht 6 Quarzsand umfassen. Somit weist die Verstärkungsschicht 6 eine hohe Festigkeit auf. Sie kann darüber hinaus eine netzartige Einlage umfassen, um die Stabilität der Schruppscheibe 1 weiter zu erhöhen.
Die in den Figuren 7a und 7b gezeigten Ausführungsformen der Schruppscheibe 1 sind auf Querschnitte der Ringschicht 18a als beliebiges Polygon gerichtet. Die Ringschicht 18a nach Figur 7a weist den Querschnitt eines Sterns mit fünf Spitzen auf, welcher die Schleifschichten 8a, 8b durchgreift. In Figur 7b ist ein unregelmäßiges Polygon gezeigt, welches ebenfalls beide Schleifschichten 8a, 8b durchgreift.
Figur 8a zeigt eine Schruppscheibe 1 mit einer Verstärkungsschicht 6 und zwei Schleifschichten 8a, 8b. Zwischen den Schleifschichten 8a, 8b ist jeweils eine Trennschicht 10 angeordnet.
Zudem umfasst die Schruppscheibe 1 einen Stabilisierungskern, welcher aus zwei Kernsegmenten 16a, 16b gebildet ist. Der Stabilisierungskern ist um die Drehachse 5 der Schruppscheibe 1 herum umlaufend an die zentrale Ausnehmung 2 angrenzend angeordnet bzw. bildet abschnittsweise den Rand der zentralen Ausnehmung 2. Der Stabilisierungskern 16 kann Rutil, Wollastonit, Calcit und/oder Basalt umfassen, welche phenolharzgebunden sein können. Eine Korngröße kann zwischen 0,1 mm und 1,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegen.
Jeder Schleifschicht 8a, 8b ist ein Kernsegment 16a, 16b des Stabilisierungskerns zugeordnet. Das Kernsegment 16a ist zwischen zwei daran angrenzenden Trennschichten 10 angeordnet. Das Kernsegment 16b grenzt werkzeugseitig an eine Trennschicht 10 an und ist werkstückseitig offen, das heißt von einer Trennschicht 10 unbedeckt. Daraus folgt, dass die Trennschichten 10 den Stabilisierungskern in zwei Kernsegmente 16a, 16b unterteilen. Die zwei benachbarten Kernsegmente 16a, 16b sind über die dazwischen angeordnete Trennschicht 10 miteinander verbunden und definieren den Stabilisierungskern. Der Stabilisierungskern 16 weist einen Außenradius RSA auf und einen Innenradius, welcher einem Radius RAA der zentralen Ausnehmung 2 entspricht. Der Stabilisierungskern 16 weist eine höhere Festigkeit als die mindestens eine Schleifschicht 8a, 8b auf, wobei der Außenradius RSA des Stabilisierungskerns 16 kleiner ist als ein Innenradius R der Ringschichten 18a, 18b.
Figure imgf000011_0001
In der Schleifschicht 8a ist eine Ringschicht 18a angeordnet, welche einen Außenradius und den Innenradius aufweist. Der Schleifschicht 8b ist ebenfalls eine
Figure imgf000011_0004
Figure imgf000011_0002
Ringschicht 18b zugeordnet, welche einen Außenradius
Figure imgf000011_0003
und den Innenradius aufweist. Figur 8 zeigt somit, dass innerhalb des Grundkörpers 3 mehrere
Figure imgf000011_0005
Ringschichten 18a, 18b angeordnet sind. Die Ringschichten 18a, 18b sind innerhalb des Grundkörpers 3 in Richtung der Rotationsachse 5 übereinander angeordnet und auf- grund unterschiedlich großer Außenradien und Innenradien versetzt zueinander ausgerichtet.
Die in Figur 8 gezeigten Ringschichten 18a, 18b sowie die in den übrigen Figuren gezeigten Ringschichten können Rutil, Wollastonit, Calcit und/oder Basalt neben den schleifaktiven Stoffen umfassen, welche phenolharzgebunden sein können.
Um eine optimale Anbindung der Schruppscheibe 1 an ein Werkzeug zu gewährleisten, ist die zentrale Ausnehmung 2 als versenkte Nabe aufgeführt.
Bezugszeichenliste
Figure imgf000013_0001

Claims

Patentansprüche
1. Schruppscheibe zur Bearbeitung von Materialoberflächen, umfassend
einen scheibenförmigen Grundkörper (3) mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite (13) und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite (12), der eine von einer Drehachse (5) durchgriffene zentrale Ausnehmung (2) zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle eines Werkzeugs und mindestens eine Schleifschicht (8a, 8b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der scheibenförmige Grundkörper (3) zudem mindestens eine Ringschicht (18a, 18b) umfasst, welche schleifaktive Stoffe umfasst und einen Innenradius
Figure imgf000014_0001
aufweist, welcher größer ist als der Außenradius (RAA) der zentralen Ausnehmung
(2), und dass in einem Zwischenbereich (z) zwischen der mindestens einen Ringschicht (18a, 18b) und der zentralen Ausnehmung (2) zumindest ein Schleifschichtabschnitt (Aga, Agb) angeordnet ist.
2. Schruppscheibe nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch mindestens zwei Schleif- schichten (8a, 8b), wobei die Ringschicht (18a, 18b) in lediglich einer der Schleifschichten (8a, 8b) angeordnet ist.
3. Schruppscheibe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens zwei Schleifschichten (8a, 8b), wobei die Ringschicht (18a, 18b) in mindestens zwei Schleifschichten (8a, 8b) angeordnet ist.
4. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ringschicht (18a, 18b) über die gesamte Dicke (d) der Schruppscheibe (1) erstreckt.
5. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschicht (18a, 18b) einen Querschnitt hat, der als Rechteck, als Parallelogramm, als Trapez oder als beliebiges Polygon ausgeführt ist.
6. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Grundkörpers (3) mehrere Ringschichten (18a, 18b) angeordnet sind.
7. Schruppscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschichten (18a, 18b) gleichgroße oder unterschiedlich große Außenradien
Figure imgf000015_0001
und/oder Innenradien
Figure imgf000015_0002
aufweisen.
8. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ringschicht (18a, 18b) eine andere Materialzusammensetzung aufweist als die Schleifschicht (8a, 8b), in welcher die Ringschicht (18a, 18b) angeordnet ist.
9. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringschicht (18a, 18b) mindestens einen Zusatz aus der Gruppe umfassend Rutil, Wollastonit, Calcit und Basalt umfasst, welcher Zusatz phenolharzgebunden ist.
10. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) zusätzlich einen Stabilisierungskern (16) mit einem Außenradius (RSA) zur Stabilisierung der Schruppscheibe umfasst, wobei der Stabilisie- rungskem (16) der mindestens einen Schleifschicht (8a, 8b) zugeordnet ist und umlaufend an die zentrale Ausnehmung (2) angrenzt und eine höhere Festigkeit als die mindestens eine Schleifschicht (8a, 8b) aufweist, wobei der Außenradius (RSA) des Stabilisierungskerns (16) kleiner ist als der Innenradius
Figure imgf000015_0003
der Ringschicht (18a, 18b).
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