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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Baueinheit, insbesondere eine Schleifscheibe, mit einem Lochbild vorgeschlagen worden. Es existieren bereits eine Vielzahl von Schleifscheiben mit Lochbildern, so genannte Multiloch-Schleifscheiben, wie sie beispielsweise aus der Patentschrift
EP 0 781 629 B1 bekannt sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Es wird eine Baueinheit, insbesondere eine Schleifscheibe, vorgeschlagen, mit einem Lochbild, insbesondere zum Absaugen von Schleifstaub von einer Bearbeitungsfläche, mit zumindest drei Ausnehmungen, die zumindest im Wesentlichen entlang einer ersten Spirallinie angeordnet sind, und mit zumindest drei weiteren Ausnehmungen, die zumindest im Wesentlichen entlang einer zweiten Spirallinie angeordnet sind, die die erste Spirallinie im Bereich zumindest einer Ausnehmung schneidet. In diesem Zusammenhang sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Baueinheiten denkbar, wie beispielsweise Bremsscheiben oder Duschköpfe, insbesondere soll darunter jedoch eine Schleifscheibe oder ein Schleifteller verstanden werden. Dabei soll unter einer „Schleifscheibe“ insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche das Werkzeug einer Schleifmaschine, insbesondere einer Exzenterschleifmaschine, bildet und im Betrieb direkt mit einem Werkstück zum Abtrag von Material in Kontakt steht. Vorzugsweise weist die Einheit zumindest eine Trägerschicht und zumindest eine Schleifmittelschicht auf. Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus einem Papier, einer Folie, einem Gewebe, einem Fiber oder aus einer Kombination. Es sind jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien denkbar. Die Schleifmittelschicht weist vorzugsweise eine Körnung auf. Besonders bevorzugt ist die Einheit dazu vorgesehen, über die Trägerschicht mit einem Schleifteller verbunden zu werden. Unter einem „Schleifteller“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit einer Schleifmaschine, insbesondere eines Exzenterschleifers, verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, ein Werkzeug, insbesondere eine Schleifscheibe, aufzunehmen. Vorzugsweise weist der Schleifteller zumindest eine Haupterstreckungsfläche auf, welche als Aufnahmefläche für das Werkzeug dient. Besonders bevorzugt wird der Schleifteller von der Schleifmaschine angetrieben. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einem „Lochbild“ insbesondere eine Anordnung von Ausnehmungen verstanden werden. Unter einer „Ausnehmung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein durchgängiges Loch verstanden werden. Vorzugsweise handelt es sich um ein rundes Loch, es sind jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Lochformen denkbar. Des Weiteren soll unter einer „Spirallinie“ in diesem Zusammenhang insbesondere eine Kurve verstanden werden, die um eine Spiralachse verläuft. Vorzugsweise verändert sich ein Abstand von Punkten der Abbildung zur Spiralachse streng monoton zum Winkel. Besonders bevorzugt ist eine Abbildung der Spirallinie in einem Polarkoordinatensystem zumindest einfach stetig differenzierbar. Ferner soll unter „zumindest im Wesentlichen“ in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Entfernung von einem vorgegebenen Wert, insbesondere einer vorgegebenen Position, insbesondere weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 25% und besonders bevorzugt weniger als 10% eines Durchmessers der Ausnehmung beträgt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Baueinheit mit dem Lochbild kann eine vorteilhafte Verteilung von Ausnehmungen erreicht werden.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass zumindest ein Großteil der Ausnehmungen entlang Spirallinien mit jeweils zumindest drei Ausnehmungen angeordnet ist. Unter einem „Großteil der Ausnehmungen“ sollen in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest mehr als 50%, vorzugsweise zumindest mehr als 70% und besonders bevorzugt zumindest mehr als 90% der Ausnehmungen verstanden werden. Durch die Ausgestaltung kann eine vorteilhafte Flächenausnutzung erreicht werden. Ferner kann eine gleichmäßige Verteilung erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Großteil der Ausnehmungen auf Schnittpunkten der Spirallinien angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine gleichmäßige Flächenausnutzung erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Spirallinien bezogen auf eine Spiralachse der Spirallinien zueinander gegenläufig sind. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter „gegenläufig“ insbesondere verstanden werden, dass die Spirallinien in entgegengesetzte Richtungen um ihre Spiralachsen von den jeweiligen Startpunkten weg bzw. zu den jeweiligen Startpunkten hin verlaufen. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Verteilung der Ausnehmungen erreicht werden.
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Ferner wäre denkbar, dass die Entfernungen von jeweils zwei Ausnehmungen, welche entlang einer Spirallinie direkt aufeinander folgen, bei zumindest einem Großteil der Ausnehmungen um weniger als 60%, besonders bevorzugt um weniger als 50% von der größten Entfernung zwischen zwei aufeinander folgenden Ausnehmungen variieren. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Verteilung der Ausnehmungen erreicht werden.
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Des Weiteren wäre denkbar, dass die Ausnehmungen, welche entlang derselben Spirallinie angeordnet sind, jeweils in einem Winkelbereich von weniger als 360° entlang der jeweiligen Spirallinie angeordnet sind.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die gegenläufigen Spirallinien sich in ihrer Anzahl unterscheiden. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass eine Anzahl von Spiralen, welche in eine Richtung verlaufen, gegenüber der Anzahl der Spiralen, welche gegenüber diesen Spiralen gegenläufig, sind differiert.
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Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein asymmetrisches Lochbild mit einer vorteilhaften Flächenausnutzung und einer vorteilhaften Flächenverteilung erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der gleichläufigen Spirallinien und/oder die Anzahl der gegenläufigen Spirallinien einer Zahl der Fibonacci-Folge entspricht. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Zahl der Fibonacci-Folge“ insbesondere eine beliebige, positive Zahl verstanden werden, welche ein Teil der allgemeinen Fibonacci-Folge (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...) ist. Die Folge beginnt mit den Zahlen 0 und 1, wobei sich alle weiteren Zahlen durch die Addition der beiden vorhergehenden Zahlen ergeben. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Zahl der Fibonacci-Folge größer/gleich 3 verstanden werden. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere eine Zahl der Fibonacci-Folge größer/gleich 8 verstanden werden.
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Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der gleichläufigen Spirallinien und die Anzahl der gegenläufigen Spirallinien zweier aufeinander folgender Zahlen der Fibonacci-Folge entsprechen. Besonders bevorzugt entspricht das Verhältnis der beiden Anzahlen zueinander zumindest annähernd dem goldenen Schnitt. Dabei soll unter „zumindest annähernd“ in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% und besonders bevorzugt weniger als 2% beträgt. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter dem „goldenen Schnitt“ insbesondere ein Verhältnis ϕ verstanden. Das Verhältnis ϕ ist gegeben durch
Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Ausnehmungen gleichmäßig auf der Fläche verteilt sind und es kann verhindert werden, dass Ausnehmungen in radialer Richtung direkt hintereinander liegen.
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Es wird ferner vorgeschlagen, dass die zumindest eine Spirallinie zumindest annähernd einer Fibonacci-Spirale entspricht. Unter einer „Fibonacci-Spirale“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Spirale verstanden werden, welche sich aus Viertelkreisen zusammensetzt. Vorzugsweise entspricht die Abfolge der Radien der Viertelkreise der Fibonacci-Folge, wobei die Zahlen der Fibonacci-Folge einheitslos zu verstehen sind. Besonders bevorzugt sind die Viertelkreise immer um 90° zueinander verdreht aneinander gesetzt. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Spirallinie erreicht werden, wodurch wiederum eine vorteilhafte Flächenverteilung erreicht werden kann.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest 50% der Ausnehmungen, die entlang einer Spirallinie angeordnet sind, jeweils einen kleinsten Abstand zu einem Mittelpunkt aufweisen, der sich von allen kleinsten Abständen zu dem Mittelpunkt von Ausnehmungen, die entlang der beiden benachbarten gleichgerichteten Spirallinien angeordnet sind, unterscheidet, so dass zumindest 50% der Ausnehmungen der einen Spirallinie auf auf den Mittelpunkt bezogenen Radien liegen, die sich von Radien, auf denen die Ausnehmungen der benachbarten Spirallinien liegen, unterscheiden. Vorzugsweise weisen zumindest 70% der Ausnehmungen, die entlang einer Spirallinie angeordnet sind, jeweils einen kleinsten Abstand zu einem Mittelpunkt auf, der sich von allen kleinsten Abständen zu dem Mittelpunkt von Ausnehmungen, die entlang der beiden benachbarten gleichgerichteten Spirallinien angeordnet sind, unterscheidet. Besonders bevorzugt weisen zumindest 90% der Ausnehmungen, die entlang einer Spirallinie angeordnet sind, jeweils einen kleinsten Abstand zu einem Mittelpunkt auf, der sich von allen kleinsten Abständen zu dem Mittelpunkt von Ausnehmungen, die entlang der beiden benachbarten gleich gerichteten Spirallinien angeordnet sind, unterscheidet. Dabei soll unter einem „Mittelpunkt“ in diesem Zusammenhang insbesondere ein Mittelpunkt einer Haupterstreckungsebene der Baueinheit verstanden werden. Es wäre ferner denkbar, dass zumindest 50% der Ausnehmungen, die entlang einer Spirallinie angeordnet sind, jeweils einen kleinsten Abstand zu einem Mittelpunkt aufweisen, der sich von allen kleinsten Abständen zu dem Mittelpunkt von Ausnehmungen, die entlang der beiden benachbarten gleich gerichteten Spirallinien und der zu den benachbarten Spirallinien benachbarten Spirallinien angeordnet sind, unterscheidet.
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Dadurch kann vorteilhaft verhindert werden, dass zumindest eine große Zahl von Ausnehmung in Umfangsrichtung direkt im Schatten, d.h. auf gleichem Radius bezogen auf den Mittelpunkt, einer anderen Ausnehmung liegt, wodurch bei geringem Lochanteil eine maximale Abdeckung in Umfangsrichtung erreicht werden kann.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Baueinheit mit einem Lochbild und mit Spirallinien in einer schematischen Darstellung und
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2 ein System mit der erfindungsgemäßen Baueinheit und mit einer alternativen erfindungsgemäßen Baueinheit und eine Bearbeitungsfläche in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Baueinheit 10 mit einem Lochbild 16 zum Absaugen von Schleifstaub von einer Bearbeitungsfläche 18. Die Baueinheit 10 ist von einer Schleifscheibe 12 gebildet. Ferner weist die Baueinheit 10 Ausnehmungen 20 auf, die im Wesentlichen entlang einer ersten Spirallinie 22 angeordnet sind, und weitere Ausnehmungen 24, die im Wesentlichen entlang einer zweiten Spirallinie 26 angeordnet sind, die die erste Spirallinie 22 im Bereich einer Ausnehmung 20, 24 schneidet. Die Ausnehmungen 20, 24 sind von runden Löchern gebildet.
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Alle Ausnehmungen 20, 24, 28 der Baueinheit 10 sind entlang Spirallinien 22, 26, 30, 32 mit jeweils mehr als drei Ausnehmungen 20, 24, 28 angeordnet. Die Ausnehmungen 20, 24, 28 der Baueinheit 10 sind auf Schnittpunkten der Spirallinien 22, 26, 30, 32 angeordnet. Die Spirallinien 22, 26, 30, 32 weisen jeweils eine differierende Ausrichtung auf. Die Spirallinien 22, 26, 30, 32 weisen jeweils einen nicht weiter sichtbaren Ursprung auf, der jeweils versetzt zu einem Mittelpunkt 34 der Baueinheit 10 angeordnet ist. Die Ursprünge der Spirallinien 22, 26, 30, 32 sind annähernd auf einem nicht weiter sichtbaren elliptischen Ring angeordnet, dessen Mittelpunkt versetzt zu dem Mittelpunkt 34 der Baueinheit 10 angeordnet ist.
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Die Spirallinien 22, 26, 30, 32 sind bezogen auf eine nicht weiter sichtbare Spiralachse der Spirallinien 22, 26, 30, 32 zueinander gegenläufig. Ein Teil der Spirallinien 26, 32 verlaufen im Vergleichen zu einem Rest der Spirallinien 22, 30 in entgegengesetzte Richtungen um ihre Spiralachsen von den jeweiligen Ursprüngen weg bzw. zu den jeweiligen Ursprüngen hin.
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Die Entfernungen von jeweils zwei Ausnehmungen 20, 24, 28, welche entlang einer Spirallinie 22, 26, 30, 32 direkt aufeinanderfolgen, variieren bei den Ausnehmungen 20, 24, 28 um weniger als 50% von der größten Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausnehmungen.
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Die Ausnehmungen 20, 24, 28, welche entlang derselben Spirallinie 22, 26, 30, 32 angeordnet sind, sind jeweils in einem Winkelbereich von weniger als 360° entlang der jeweiligen Spirallinie 22, 26, 30, 32 angeordnet.
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Die gegenläufigen Spirallinien 22, 26, 30, 32 unterscheiden sich in ihrer Anzahl. Eine Anzahl der Spirallinien 22, 30, welche jeweils bezüglich ihrer eigenen Ausrichtung in die gleiche Richtung laufen, differiert gegenüber einer Anzahl von Spirallinien 26, 32, welche demgegenüber in eine entgegengesetzte Richtung verlaufen.
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Die Anzahl der gleichläufigen Spirallinien 22, 30 und die Anzahl der gegenläufigen Spirallinien 26, 32 entspricht einer Zahl der Fibonacci-Folge. Die Anzahl der gleichläufigen Spirallinien beträgt 34. Die Anzahl der gegenläufigen Spirallinien beträgt 21. Die Anzahlen der Spirallinien 22, 26, 30, 32 entsprechen aufeinander folgenden Zahlen der Fibonacci-Folge. Das Verhältnis der beiden Anzahlen stellt damit eine Annäherung an den goldenen Schnitt dar.
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Die Spirallinien 22, 26, 30, 32 entsprechen Fibonacci-Spiralen. Die gleichläufigen Spirallinien 22, 30 und die gegenläufigen Spirallinien 26, 32 sind jeweils verdreht und versetzt zueinander angeordnet. Die gleichläufigen Spirallinien 22, 30 sind jeweils versetzt zueinander angeordnet und aufeinander folgende Spirallinien 22, 30 sind jeweils um annähernd 10,59° verdreht. Ferner sind die gegenläufigen Spirallinien 26, 32 jeweils versetzt zueinander angeordnet und aufeinander folgende Spirallinien 26, 32 sind jeweils um annähernd 17,14° verdreht.
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Die Ausnehmungen 20, 24, 28, die entlang einer Spirallinie 22, 26, 30, 32 angeordnet sind, weisen jeweils einen kleinsten Abstand zu dem Mittelpunkt 34 auf, der sich von allen kleinsten Abständen zu dem Mittelpunkt 34 von Ausnehmungen 20, 24, 28, die entlang der beiden benachbarten gleich gerichteten Spirallinien 22, 26, 30, 32 angeordnet sind, unterscheiden. Es gibt demnach in Umfangsrichtung um den Mittelpunkt 34 der Baueinheit 10 betrachtet keine Ausnehmung 20, 24, 28 der Baueinheit 10, welche direkt im Schatten einer anderen Ausnehmung 20, 24, 28 liegt. Nach jeder Ausnehmung 20, 24, 28 ist in Umfangsrichtung betrachtet auf der darauf folgenden Spirallinie 22, 26, 30, 32 eine Leerstelle. Ferner ist nach einem Großteil der Ausnehmungen 20, 24, 28 in Umfangsrichtung betrachtet auf den beiden darauffolgenden Spirallinien 22, 26, 30, 32 eine Leerstelle.
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In der 2 ist ein System mit dem ersten und einem weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf eine Beschreibung der Kombination der Ausführungsbeispiele. Der Aufbau, wie er vorhergehend beschrieben ist, ist bis auf die differierende Ausbildung, insbesondere in Hinblick auf eine Anordnung der Ausnehmungen, auch auf das weitere Ausführungsbeispiel anzuwenden. Es wäre jedoch auch denkbar, dass das weitere Ausführungsbeispiel einen alternativen erfindungsgemäßen Aufbau aufweist.
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Die 2 zeigt ein System 36 mit der erfindungsgemäßen Baueinheit 10 und mit einer erfindungsgemäßen Baueinheit 10‘. Das System 36 ist von einem Exzenterschleifer 38 gebildet. Ferner ist die Baueinheit 10‘ von einem Schleifteller 14 gebildet. Der Schleifteller 14 weist Ausnehmungen auf, welche entsprechen den Ausnehmungen 20, 24, 28 der Schleifscheibe 12 angeordnet sind. Der Schleifteller 14 ist direkt mit einer nicht weiter sichtbaren Antriebswelle des Exzenterschleifers 38 verbunden. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine alternative Verbindung zwischen dem Schleifteller 14 und einer nicht weiter sichtbaren Antriebseinheit des Exzenterschleifers 38 denkbar. Die Schleifscheibe 12 und der Schleifteller 14 sind über nicht weiter sichtbare Verbindungselemente formschlüssig verbunden. Die Ausnehmungen 20, 24, 28 der Schleifscheibe 12 liegen vorzugsweise exakt auf den Ausnehmungen des Schleiftellers 14. Grundsätzlich kann jedoch durch das Lochbild 16 unabhängig von einer Winkelposition der Schleifscheibe 12 auf dem Schleifteller 14 eine vorteilhafte Überdeckung der Ausnehmungen 20, 24, 28 erreicht werden. Die Schleifscheibe 12 weist auf einer dem Schleifteller 14 abgewandten Seite eine Schleiffläche 40 mit einer Körnung auf. Parallel zu der Schleiffläche 40 ist eine Bearbeitungsfläche 18 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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