DE102012010971A1

DE102012010971A1 - Über innenliegende, integrierte Verdichterkammern gekühlter und kühlender Schleifstein

Info

Publication number: DE102012010971A1
Application number: DE201210010971
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-02
Filing date: 2012-06-02
Publication date: 2013-12-05

Abstract

Kurzfassung Zielsetzung und technische Aufgabe Eine mit integrierten Verdichterkammern ausgestattete Schleifscheibe kühlt mit der in ihr verdichteten Luft permanent das zu schleifende Werkzeug oder Schleifgut während des Schleifvorganges. Das Schleifgut wird so vor Überhitzung geschützt. Bisherige, traditionell erforderliche, die Qualität beeinträchtigende Zwischenkühlungen, werden überflüssig. Lösung des Problems Mindestens zwei Schleifscheiben, Schleifkörper oder -steine gleicher Bauart werden unlösbar miteinander verbunden. Fig. A. Jede besitzt Verdichterkammern, in die durch axiale Bohrungen Luft eingeführt wird. Verdichterflügel, als Konstruktionseinheit sind trennend zwischen die Verdichterkammern integriert, verdichten und drücken, während des Betriebes mit ca. 3000 U/min, Kühlluft durch radial angeordnete Lüftungskanäle bis zur Kontaktfläche der Verbund-Schleifscheibe, dem Schleifkörper oder des -steins. – Fig. B. Der Vorgang wird dabei durch die Zentrifugalkraft begünstigt und verstärkt. Der Überdruck in den Verdichterkammern wird aufrechterhalten, wenn die Querschnittsumme der Luftansaugbohrungen die Querschnittsumme der Lüftungskanäle übersteigt. Es gibt bei dieser Schleifkörperkonstruktion keine eigenständigen, beweglichen und von daher verschleißanfälligen Teile. Zur Vergrößerung/Verbreiterung einer Kontaktfläche, wird bedarfsgerecht zwischen die beiden Schleifkörperseitenteile noch ein einfacher, nicht modulierter oder perforierter Schleifstein eingebracht. Dadurch entstehen auf der Kontaktseite zwei Reihen Lüfterkanäle. Anwendungen Alle Schleifvorgänge, sowohl handgeführte als auch in Schleifmaschinen oder -automaten, können von dieser Neuerung profitieren. Arbeitsprozesse können optimiert werden. Vielfach kann man, gerade bei maschinellen Abläufen, auf eine zusätzliche Kühlung verzichten. Bei handgeführten Schleifvorgängen wird eine Zeitersparnis und Qualitätsverbesserung erreicht. Ohne den Schleifvorgang zur Zwischenkühlung unterbrechen zu müssen, wird beim konstanten Fertigschleifen eines Werkzeuges, auch über eine bessere Kontrolle des Schleifvorganges, eine höhere Qualitätsstufe, einen präziseren Schneidenwinkel und schonendere Behandlung der Stahlqualität erzielt. Es ergibt sich eine bemerkenswerte Materialeinsparung.

Description

Gegenstand der Erfindung
Kurzbeschreibung
In den Schleifkörper integrierte Verdichterkammern erzeugen während des Betriebes verdichtete, kühlende Luft, die über radiale Lüfterkanäle zur Schleifsteinoberfläche geführt und gedrückt wird.
Eine Schleifscheibe oder ein Schleifstein besitzt im Schleifkörper integrierte Verdichterkammern, unterteilt durch Verdichterflügel. In diese Verdichterkammern wird während des Betriebes bei 2700 U/min und mehr, über seitliche Öffnungen Luft in die Verdichterkammern eingesaugt, verdichtet und über radial angeordnete Lüfterkanäle – 1 und 2 – bis zur Scheibenoberfläche gedrückt. Sie hat für den Schleifstein, seine Oberfläche und das zu schleifende Werkzeug eine kühlende Wirkung.
Die fertige Schleifscheibe bzw. der -stein besteht aus mindestens zwei vorgefertigten, und spiegelartig, unlösbar miteinander verbundenen Seitenteilen und wahlweise zusätzlich einem Mittelteil. 4 und 5.
Ausgehend von den Verdichterkammern erhalten die Schleifkörperseitenteile radial verlaufende Kanäle – 1 – die nach dem Verbinden der Schleifkörperteile die Lüftungskanäle zur Schleifsteinoberfläche bilden. Sie münden rundum auf der Arbeitsseite der Schleifscheibe. 5.
Die Zielsetzung
Es soll beim Schleifen von Werkzeugen die Gefahr des Ausglühens, des Überhitzens des zu schleifenden Werkstückes, wesentlich verringert oder ausgeschlossen werden.
Das bisherige, beim Arbeiten mit einem traditionellen Schleifstein übliche, mehr rituelle und regelmäßige Abkühlen in einer Kühlflüssigkeit, soll entfallen.
Es soll nicht nur einem Profi, sondern auch jedem Laien die Möglichkeit gegeben werden, Werkzeuge ohne Überhitzung des Stahls zu schleifen.
Die Präzision der Winkelführung und -haltung soll erleichtert und verbessert werden.
Bei einem gleichmäßigen Andruck einer Werkzeugschneide während des Schleifvorganges, soll keine Gefahr einer Überhitzung gehärteten Stahls auftreten.
Stand der Technik
Der einschlägige Fachmarkt bietet, für den Privatnutzer wie für den Handwerker, Profi oder Künstler, durchweg Schleifsteine an, die so gut wie keine automatische Kühlwirkung besitzen. Das Bauprinzip entspricht vielfach noch dem Entwicklungsstand von vor einigen tausend Jahren. Kunst- und auch Natursteine drehen beim Anschleifen von Werkzeugen zum Teil noch in einem Wasserbad.
Beim Schleifen auf/mit nicht wassergekühlten Schleifsteinen muss der Schleifgegenstand, z. B. ein Werkzeug, in relativ kurzen Zeitabständen in eine Kühlflüssigkeit getaucht werden, mit dem Ziel, die entstandene und vorhandene Reibungstemperatur immer wieder auf eine materialverträgliche oder auch qualitätssichernde Temperatur herabzukühlen. Wird diese Regel missachtet, kann der Stahl(anteil) eines Werkzeugs seine ursprüngliche Wertigkeit verlieren. Die damit einhergehenden Verluste können im Einzelnen wie auch volkswirtschaftlich beträchtlich sein.
Die Funktion:
Ein Schleifstein – Schleifkörper – wird über innenliegende, in den Schleifkörper integrierte Verdichterkammern, belüftetet und gekühlt. Die Verdichterkammern sind durch Verdichterflügel unterteilt. 2 und 6.
Ein funktionsfähiger, gebrauchsfertiger Schleifstein – Schleifkörper – besteht aus mindestens zwei Schleifkörperseitenteilen und wahlweise zusätzlich einem anders geformten oder auch beschaffenen Zentralteil. Sie sind zu einer unlösbaren Einheit verklebt oder verbacken. 4 und 5.
Die Schleifkörperseitenteile sind baugleich und werden beim zweiteiligen Schleifstein spiegelbildlich zu einer Einheit unlösbar verbunden. 4. Die in beiden Schleifkörperseitenteilen ausgeformten Verdichterkammern befinden sich jetzt im Innenteil und bilden jeweils eine Doppelkammer. Sie erhalten ständige Luftzufuhr über axiale Bohrungen von der Außenseite der Schleifkörperseitenteile.
Die während der Rotation des Schleifkörpers in die Verdichterkammern einströmende Luft wird in diesen verdichtet und radial durch Lüfterkanäle bis zur Arbeitsfläche auf dem Außenumfang der Schleiffläche geführt und gedrückt. 1.
Beim dreiteiligen Schleifstein wird zwischen die beiden Schleifkörperseitenteile ein dritter Schleifkörper eingefügt. 2. Die jeweils in den Seitenteilen integrierten Verdichterkammern erfüllen dabei uneingeschränkt die ihnen zugedachte Funktion.
Der zentral angeordnete Schleifstein kann in seiner Beschaffenheit und Eigenschaften anders als die beiden Schleifkörperseitenteile sein.
Die Technik:
Ein Schleifkörperseitenteil besteht aus einem Kern und einem auf seinen Außendurchmesser aufgesetzten Schleifkörperring. 3.
Der Kern kann aus termoplastischem Material, aus Alu oder ähnlichem bestehen. Er ist so geformt, dass er, gleichmäßig verteilt, rundum axial angeordnet und durch Verdichterflügel unterteilt, radial ausgerichtete Verdichterkammern aufweist. 6. Jede verfügt über eine einseitig axial angeordnete Bohrung.
Auf dem Kern wird auf seinem Außendurchmesser ein Schleifkörperring aufgesetzt und mit ihm unlösbar verbunden. 3. Der Schleifkörperring besitzt auf einer oder auf seinen beiden Steitenflächen, rundum gleichmäßig angeordnet, radial ausgerichtete Rillen oder Lüfterkanäle. Sie sind durchgehend, von den Verdichterkammern des Kerns, bis zur Schleifsteinoberfläche ausgebildet. Jede Verdichterkammer mündet in mehrere Lüfterkanäle. 6.
Ein Schleifkörperseitenteil muss, bei einem zweiteiligen Schleifkörper, mit einem baugleichen spiegelbildlich zusammengebracht werden, damit die radiale Belüftung aus dem Innern des Schleifsteins als kühlender Luftstrom wirksam ist. Bei dieser Bauart bilden die spiegelbildlich zusammengeführten Verdichterkammern jeweils eine Doppelkammer. Die Funktion und Wirkungsweise bleibt gleich. 4.
Wird zwischen die beiden Schleifkörperseitenteile eine weitere Schleifscheibe eingebaut, entsteht ein dreiteiliger Schleifkörper. 5. Die Verdichterkammern arbeiten dabei in den beiden Schleifkörperseitenteilen individuell. Die Kühlwirkung ist unverändert.
Die Kontaktfläche des Schleifsteins wird verbreitert.
Bezugszeichenliste
Fig. 1

1: Seitenfläche des Schleifsteinringes
2: Lüftungskanäle auf der Seite des Schleifsteinringes – teils nur symbolisch angeordnet
3: Schnitt durch den Schleifsteinring

4: Verbindungs-, Kontakt- oder Klebefläche
5: Verdichterkammer
6: Verdichterflügel
7: Axiale Bohrungen zu den Verdichterkammernq
A-A: Schnitt durch Verdichterkammer, Lüftungsbohrung, Verbund- und Klebefläche
B-B: Radialschnitt durch drei Verdichterkammern und zwei Verdichterflügel
C-C: Schnitt durch Innenteil der Verbundscheibe mit Verdichterflügel

7: Axiale Luftansaugbohrungen zu den Verdichterkammern
8: Verdichterkammern
9: Lüfterkanäle

9: Lüfterkanäle – nur symbolisch angeordnet
10: Klebestelle eines zweiteligen Schleifsteins
11: Sitz des Kerns des Schleifsteins
A: Äußere Schleifscheibenkomponente
B: Äußere, spiegelbildlich angesetzte Schleifscheibenkomponente
D: Antriebswelle

A: Äußere Schleifscheibenkomponente
B: Äußere, spiegelbildlich angesetzte Schleifscheibenkomponente
C: Die zentrale Schleifscheibenkomponente

Claims

Ein radial von innen belüfteter, gekühlter und kühlender Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass von in den Schleifkörper integrierten Verdichterkammern erzeugte, kühlende Luft über radiale Lüfterkanäle zur Schleifsteinoberfläche geführt und gedrückt wird.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifstein, die Schleifscheibe oder das Schleifmittel allgemein zusammengesetzt ist aus einem vorgefertigten inneren Kern aus Kunststoff, Alu oder einem ähnlichen Material und einem äußeren, unlösbar aufgesetzten Schleifring aus kunstharzgebundenen, aus keramikgebundenen, oder anderen Schleifmitteln.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass, nach Anspruch 2, der Kern rundum, axial gleichmäßig verteilt und durch Lüfterflügel unterteilt, radial ausgerichtete Verdichterkammern hat, die, jede für sich, über axial angeordnete Bohrungen Luft ansaugen.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper nach Anspruch 2, zusammengesetzt aus dem Kern und dem Schleifmittelring, mit einem zweiten, gleichartigen, gleichgeformten Schleifkörper spiegelbildlich verklebt oder anderartig zu einer Schleifkörpereinheit verbunden wird.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper nach Anspruch 4, zwischen den gleichgeformten Schleifkörpern zusätzlich mit einem zentral angeordneten, ebenfalls zusammengesetzten Schleifkörper oder kompakten Schleifstein, zu einem dreiteiligen Schleifkörper mit verbreiterter Arbeitsfläche verbunden wird.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Kern aufsitzende Schleifring nach Anspruch 2, mit radial ausgerichteten Luftungskanälen versehen wird derart, dass nach Anspruch 1, die Verdichterkammern über diese Lüftungskanäle mit der Schleifkörperoberfläche durchgehend verbunden sind.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterkammern mit den axialen Luftansaugöffnungen und den mit ausgeformten Verdichterflügeln in einen kompakten Ganzkörperschleifstein integriert sind.
Der radial von innen belüftete, gekühlte und kühlende Schleifstein ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Anspruch 7, in einer Fertigungsphase des einzelnen Ganzkörperschleifsteins, in darin ausgebildete Verdichterkammern, metallische oder aus Kunststoff vorgefertigte Verdichterflügel eingelegt, eingepresst, eingeklebt, integriert werden.