DE10106631A1 - Tragteller für Fächerschleifscheibe und Fächerschleifscheibe - Google Patents
Tragteller für Fächerschleifscheibe und FächerschleifscheibeInfo
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Abstract
Ein Tragteller für eine Fächerschleifscheibe besteht aus einem glasfaserverstärkten Phenolharz-Körper, der eine obere Decklage (6) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege, eine Mittellage (7) aus einer Faser-Matte (14) und eine untere Decklage (8) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft Tragteller für eine Fächerschleifscheibe und eine
Fächerschleifscheibe mit einem solchen Tragteller.
Fächerschleifscheiben bestehen aus einem Tragteller und auf diesem ange
brachten Schleiflamellen. Die Schleiflamellen, die beim Arbeitseinsatz den
eigentlichen Materialabtrag bringen, bestehen üblicherweise aus handels
üblichen Schleifmitteln auf Baumwoll- oder Polyesterunterlage. Die
Schleiflamellen werden in der Regel mit einem Epoxydharzkleber auf dem
Tragteller fixiert. Der Tragteller dient dazu, die Schleiflamellen in Rotation
zu versetzen und den für den Schleifprozeß notwendigen Druck von der
Bedienungsperson über die Antriebsmaschine auf die Schleiflamellen und
somit auf das zu bearbeitende Werkstück zu übertragen. Für das Schleifer
gebnis ist der Tragteller somit nur mittelbar von Bedeutung. Eine weitere
wichtige Funktion des Tragtellers ist die Gewährleistung der erforderlichen
Sicherheit der Fächerschleifscheibe gegen Fliehkraftbruch. Fächerschleif
scheiben werden in der Regel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von
50 m/s bis 80 m/s betrieben. Die hierbei auftretenden erheblichen mechani
schen Spannungen im Tragteller machen die Verwendung eines Materials
mit hoher Festigkeit erforderlich.
Aus der DE 200 05 548 U1 und der DE 299 14 325 U1 ist es bekannt, den
Tragteller aus Metall herzustellen.
Aus der DE 298 05 508 U1 ist es weiterhin bekannt, einen Tragteller für
eine Fächerschleifscheibe aus Metall herzustellen und an seinem Außen
rand mit einem Schutzelement aus Kunststoff zu versehen.
Aus der DE 299 10 931 U1 ist es bekannt, einen Tragteller für eine Fächer
schleifscheibe aus Kunstharz herzustellen, der zumindest teilweise mittels
Naturfasern verstärkt ist.
Weiterhin ist es bekannt, Tragteller als glasfaserverstärkte Phenolharzkör
per auszubilden. Insbesondere wenn ein derartiger Tragteller eine Vielzahl
von Textilglas-Geweben aufweist, sind die Herstellungskosten sehr hoch.
Es werden fünf und mehr und sogar zwölf und mehr Lagen Textilglas-
Gewebe eingesetzt, um die Sicherheit gegen Fliehkraftbruch zu gewährlei
sten.
Um die Sicherheit der Werkzeuge gegen Fliehkraftbruch zu erreichen, ist
insbesondere die Biegesteifigkeit der Tragteller von entscheidender Be
deutung. Bei Fliehkraftbelastung biegt sich der Tragteller bedingt durch das
auf ihm lastende Gewicht der Schleiflamellen durch, wodurch der Kleb
stoff sehr stark mechanisch belastet wird, was schließlich zum Abreißen
der Lamellen führt.
Um die geforderte Biegesteifigkeit des Tragtellers zu erreichen muß nach
dem derzeitigen Erkenntnisstand die Anzahl der Glasgewebe ausreichend
hoch gewählt werden. Die erforderliche Zahl von Gewebelagen richtet sich
somit nach dem Gesamtgewicht der Schleiflamellen, die auf dem Tragteller
befestigt sind. Gleichzeitig ist aber die Anzahl der Schleiflamellen direkt
proportional zur Standzeit des Werkzeugs. Werkzeuge mit hoher Standzeit
müssen somit zwangsläufig mit einer Vielzahl von Gewebelagen, z. B.
zwölf Lagen, gefertigt werden, um die geforderten Sicherheitswerte ein
halten zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragteller für eine Fä
cherschleifscheibe so auszugestalten, daß der Tragteller bei Beibehaltung
einer hohen Sicherheit gegen Fliehkraftbruch besonders kostengünstig her
stellbar ist, und eine Fächerschleifscheibe mit einem derartigen Tragteller
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Nach
der Erfindung wird nur in der oberen und der unteren Decklage ein verhält
nismäßig teures Textilglas-Gewebe oder Textilglas-Gelege eingesetzt, wäh
rend zwischen diesen beiden Decklagen eine einfache Mittellage als Füll
mittel eingesetzt wird, die durch eine Faser-Matte gebildet ist. Bei der Be
lastung des Tragtellers im Schleifeinsatz treten neben der Beanspruchung
durch Fliehkraft auch mechanische Spannungen infolge einer Durchbie
gung des Tragtellers in Richtung seiner Achse auf. Die größten Biegespan
nungen treten bei Belastungen in den Oberflächenbereichen auf, während
der mittlere Bereich bei Biegebelastung annähernd spannungsfrei bleibt.
Die Decklagen aus Textilglas-Gewebe oder Textilglas-Gelege sind höher
belastbar als die Mittellage, die aus einer Faser-Matte besteht. Der erfin
dungsgemäße Tragteller weist also nur insgesamt drei Lagen im Gegensatz
zu fünf und mehr Lagen beim Stand der Technik auf, von denen nur die
beiden äußeren Decklagen aus verhältnismäßig kostenaufwendigen Gewe
ben oder Gelegen bestehen, während die Mittellage aus einer verhältnismä
ßig kostengünstigen Faser-Matte aus Füllmaterial besteht. Die Aufgabe der
Mittellage besteht also primär darin, möglichst viel Abstand zwischen den
beiden Decklagen zu schaffen, die eine sehr viel höhere Zugfestigkeit auf
weisen als die Mittellage. In der Regel ist daher die Mittellage dicker als
die Decklagen.
Die unter Verwendung eines solchen Tragtellers hergestellte Fächerschleif
scheibe weist im übrigen den üblichen Aufbau auf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine Fächerschleifscheibe im Mittel-Querschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Textilglas-Gewebe,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Textilglas-Gelege,
Fig. 4 den Zuschnitt für einen Tragteller mit Decklagen aus Textilglas-
Gewebe in Explosionsdarstellung und
Fig. 5 den Zuschnitt für einen Tragteller mit Decklagen aus Textilglas-
Gelege in Explosionsdarstellung.
Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, besteht eine Fächerschleifscheibe in ihrem
grundsätzlichen bekannten Aufbau aus einem Tragteller 1 und aus
Schleiflamellen 2. Der Tragteller 1 ist kreisringförmig ausgebildet und
weist eine Mittel-Längs-Achse 3 auf. Konzentrisch zur Achse 3 ist er mit
einer Öffnung 4 zur Aufnahme auf der Antriebswelle einer Antriebsma
schine versehen. Der Tragteller 1 weist weiterhin einen äußeren ringförmi
gen Randbereich 5 auf, auf dem die Schleiflamellen 2 in der üblichen Wei
se einander überlappend mittels nicht dargestellten Klebstoffs befestigt
sind. Wie ebenfalls aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Tragteller 1 wieder
um aus einer oberen Decklage 6, einer Mittellage 7 und einer unteren
Decklage 8.
Die obere Decklage 6 und die untere Decklage 8 bestehen entweder aus
einem Textilglas-Gewebe 9, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, oder einem
Textilglas-Gelege 10, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Sowohl ein Textilglas-
Gewebe 9 als auch ein Textilglas-Gelege 10 bestehen aus parallel zueinan
der verlaufenden Kettfäden 11 und ebenfalls parallel zueinander und senk
recht zu den Kettfäden 11 verlaufenden Schußfäden 12. Der Unterschied
liegt darin, daß beim Textilglas-Gewebe 9 in der dargestellten Leinwand
bindung die Schußfäden 12 immer abwechselnd über und unter benach
barten Kettfäden 11 hindurchgeführt sind, wie es anschaulich in Fig. 2 dar
gestellt ist. Naturgemäß kann auch eine andere Bindung als die Leinwand
bindung verwendet werden. Grundsätzlich bestehen Gewebe 9 aus zwei
Fadensystemen von Kettfäden 11 und Schußfäden 12, die in einer vorgege
benen Bindungsart rechtwinklig miteinander verkreuzt sind. Demgegenüber
liegen beim Textilglas-Gelege 10 die Kettfäden 11 in einer Ebene und die
Schußfäden 12 ebenfalls in einer Ebene auf den Kettfäden 11. Auch hierbei
liegen die Kettfäden 11 einerseits und die Schußfäden 12 andererseits dicht
nebeneinander, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
Die Kettfäden 11 und die Schußfäden 12 können aus Glasfasern bestehen,
die zu Garnen oder Zwirnen vorverarbeitet sind. Aus Kostengründen wer
den sie zweckmäßigerweise aber aus Rovings bestehen. Rovings sind im
Grundsatz eine Vielzahl annähernd parallel zusammengefaßter Textilglas-
Filamente mit einer vorgegebenen untereinander weitgehend gleichen
Strangfeinheit.
Die Mittellage 7 besteht aus einer Faser-Matte, wobei unter dem Begriff
Faser-Matte auch ein Faser-Vlies oder ein durch Vernadeln im Volumen
vergrößertes Gewebe verstanden wird. Durch das in der Technik bekannte
Vernadeln von Geweben wird deren Volumen, das heißt deren Dicke ver
vielfacht, beispielsweise verdreifacht, während die Zugfestigkeit um 50%
reduziert wird, worauf es aber - wie eingangs dargestellt - nicht ankommt.
Als Fasermaterial kommen sowohl Naturfasern, z. B. Hanf oder Sisal, als
auch synthetische organische Fasern, wie z. B. Polyester oder Polypropylen,
oder Textilglas-Fasern in Betracht.
Fig. 4 zeigt in Explosionsdarstellung einen Zuschnitt 15 für die obere
Decklage 6, einen Zuschnitt 16 für die Mittellage 7 und einen Zuschnitt 17
für die untere Decklage 8. Alle Zuschnitte 15 bis 17 weisen bereits die Öff
nung 4 auf, sind aber noch eben. In Fig. 4 wird für die obere Decklage 6
und für die untere Decklage 8 ein Textilglas-Gewebe 9 eingesetzt. Grund
sätzlich bestehen folgende vier Kombinationsmöglichkeiten von oberer
Decklage 6 und unterer Decklage 8:
Fig. 5 zeigt in Explosionsdarstellung den Zuschnitt 15 und den Zuschnitt
17 jeweils aus Textilglas-Gelege 10.
Die Herstellung eines Tragtellers 1 geht folgendermaßen vor sich:
Die Textilglas-Gewebe 9, Textilglas-Gelege 10 und die Faser-Matten 14 werden hergestellt und so zusammengeführt, daß ein Textilglas-Gewebe 9 oder ein Textilglas-Gelege 10 jeweils als obere Decklage 6 und als untere Decklage 8 die Mittellage 7 zwischen sich aufnehmen. Diese drei zusam mengeführten Lagen 6 bis 8 können aus Gründen der Transportsicherung mittels Fäden miteinander vernäht werden. Dieser Lagen-Verbund oder auch die einzelnen Lagen werden mittels Phenolharz imprägniert. An schließend werden hieraus die Zuschnitte gestanzt.
Die Textilglas-Gewebe 9, Textilglas-Gelege 10 und die Faser-Matten 14 werden hergestellt und so zusammengeführt, daß ein Textilglas-Gewebe 9 oder ein Textilglas-Gelege 10 jeweils als obere Decklage 6 und als untere Decklage 8 die Mittellage 7 zwischen sich aufnehmen. Diese drei zusam mengeführten Lagen 6 bis 8 können aus Gründen der Transportsicherung mittels Fäden miteinander vernäht werden. Dieser Lagen-Verbund oder auch die einzelnen Lagen werden mittels Phenolharz imprägniert. An schließend werden hieraus die Zuschnitte gestanzt.
Dieses Paket von oberer Decklage 6, Mittellage 7 und unterer Decklage 8
wird verpreßt und unter Druck und Temperatureinwirkung ausgehärtet, so
daß anschließend der glasfaserverstärkte Phenolharz-Tragteller 1 gebildet
wird, der dann noch in der üblichen Weise zu einer Fächerschleifscheibe
weiterverarbeitet wird.
Claims (11)
1. Tragteller für eine Fächerschleifscheibe,
bestehend aus einem glasfaserverstärkten Phenolharz-Körper, der
eine obere Decklage (6) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege (10),
eine Mittellage (7) aus einer Faser-Matte (14) und
eine untere Decklage (8) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege (10)
aufweist.
eine obere Decklage (6) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege (10),
eine Mittellage (7) aus einer Faser-Matte (14) und
eine untere Decklage (8) aus einem Textilglas-Gewebe (9) oder einem Textilglas-Gelege (10)
aufweist.
2. Tragteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittellage (7) aus einem Faser-Vlies besteht.
3. Tragteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittellage (7) aus einem durch Vernadeln im Volumen vergrö
ßerten Gewebe besteht.
4. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net,
daß die Mittellage (7) aus Naturfasern besteht.
5. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net,
daß die Mittellage (7) aus synthetischen organischen Fasern besteht.
6. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net,
daß die Mittellage (7) aus Textilglas-Fasern besteht.
7. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net,
daß die obere Decklage (6), die Mittellage (7) und die untere Decklage
(8) miteinander vernäht sind.
8. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net,
daß das Textilglas-Gewebe (9) und das Textilglas-Gelege (10) aus
Kettfäden (11) und Schußfäden (12) gebildet sind, die aus Glasfaser-
Rovings bestehen.
9. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net,
daß die Mittellage (7) dicker ist als die obere Decklage (6) und die
untere Decklage (8).
10. Tragteller nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich
net,
daß die obere Decklage (6) und die untere Decklage (8) eine höhere
Zugfestigkeit als die Mittellage (7) aufweisen.
11. Fächerschleifscheibe mit einem Tragteller (1) und mit auf dem Trag
teller (1) fixierten Schleiflamellen (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tragteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet
ist.
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