DE102013017962A1 - Improved vulcanized fiber grinding tool - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Vulkanfiber-Schleifwerkzeug (1) vorgeschlagen mit zwei Vulkanfiber-Schleifscheiben (2, 3), die mittels einer zwischen den Vulkanfiber-Schleifscheiben (2, 3) angeordneten Kleberschicht (4) vollflächig miteinander verklebt sind, so dass die mit dem Schleifmittel versehenen Außenseiten der Vulkanfiber-Schleifscheiben (2, 3) voneinander weg weisen und die Einsatznotwendigkeit eines Stützteller entfällt.A vulcanized fiber grinding tool (1) is proposed with two vulcanized fiber grinding wheels (2, 3), which are adhesively bonded to each other over the entire surface by means of an adhesive layer (4) arranged between the vulcanized fiber grinding wheels (2, 3), so that the abrasives provided outer sides of the vulcanized fiber grinding wheels (2, 3) facing away from each other and eliminates the need for use of a support plate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Vulkanfiber-Schleifwerkzeug. Vulkanfiber-Schleifscheiben, gehören zu den Schleifmitteln auf Unterlage und sind in der
Da das Trägermaterial der Schleifmittel auf Unterlage flexibel ist, werden solche Schleifmittel auch als flexible Schleifmittel bezeichnet. Für den Einsatz solcher Schleifwerkzeuge in Blattform ist ein unterstützendes Tragteil für den Einsatz beim Schleifen mit Maschinen erforderlich, üblicherweise in Form eines sogenannten Stütztellers, wie er in der
Im Gegensatz dazu stehen Schleifwerkzeuge mit gebundenem Korn, auch als gebundene Schleifmittel bezeichnet, bei denen die Schleifkörner in einer Kunstharzmasse eingebettet sind. Diese Schleifwerkzeuge werden in Form von Schleifsteinen und Schleifscheiben zur Formgestaltung und Oberflächenbearbeitung von Werkstücken eingesetzt. Solche Schleifwerkzeuge sind starr, was zum einen die Erzeugung einer Oberflächenkontur erleichtert, jedoch das Problem mit sich bringt, dass Schleifkorn unkontrolliert und in größeren Fraktionen ausbrechen kann und so zu ungleichmäßigem Schliffbild auf der Oberfläche des Werkstückes führt.In contrast, bonded grain abrasives, also referred to as bonded abrasives, in which the abrasive grains are embedded in a synthetic resin composition. These grinding tools are used in the form of grindstones and grinding wheels for the shaping and surface treatment of workpieces. Such grinding tools are rigid, which on the one hand facilitates the production of a surface contour, but involves the problem that abrasive grain can break out uncontrolled and in larger fractions and thus leads to uneven grinding pattern on the surface of the workpiece.
Vulkanfiber-Schleifscheiben sind im industriellen Einsatz sehr beliebt, weil sie von den Schleifmitteln auf Unterlage die beste Festigkeit bei guter Elastizität bieten und sich daher durch verhältnismäßig hohe Standzeit, hohe Abtragsleistung und sehr hohe Kornhaftung auszeichnen. Sie sind besonders für die Erzeugung einer gleichmäßigen Oberflächenstruktur auf einem Werkstück geeignet. Die bisher bekannten Vulkanfiber-Schleifscheiben sind mit einem Stützteller einzusetzen, siehe z. B. die Einsatzvorschriften im
Vulkanfiber-Schleifscheiben können entweder mit einem zentralen Loch nach Form A2 –
Dabei sind für solche Vulkanfiber-Schleifscheiben im Wesentlichen zwei Systeme zur Befestigung der Schleifscheibe auf einem Stützteller bekannt und verbreitet. Vorwiegend im europäischen Raum ist verbreitet, die Vulkanfiberschleifscheibe über einen Gewindebolzen, der über den Stützteller werkstückseitig hervorsteht, zu stecken und mit einem scheibenförmigen Befestigungselement zu sichern. Entweder hat das scheibenförmige Befestigungselement selbst ein Muttergewinde und wird unmittelbar mit dem Bolzen oder über eine separate Mutter verschraubt. Um Beschädigungen auf der Oberfläche zu reduzieren, werden Gewindebolzen und Befestigungselement in einer zentralen Vertiefung in dem Stützteller angeordnet, also „versenkt”. Bei einer solchen Anordnung sind die erwähnten Schlitze in der Schleifscheibe vorteilhaft. Eine solche Befestigung ist z. B. in der
Im amerikanischen Raum wird verbreitet ein Stahlring mit einem Gewindegang mittig in die Vulkanfiberscheibe eingepresst oder gestanzt, um die Scheibe schneller auf dem Stützteller befestigen zu können. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in
Diese herkömmlichen Befestigungsmethoden für eine Schleifscheibe auf einem Stützteller erfordern nach allgemeiner Auffassung einen minimalen Anstellwinkel der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück von etwa 15°, um eine Berührung des Befestigungselements mit dem Werkstück und damit eine Beschädigung der Oberfläche des Werkstücks zu vermeiden, siehe
Da die üblichen Stützteller aus Gummi oder einem gummiähnlichen ausreichend elastischen Kunststoff bestehen, ergibt sich bei den Vulkanfiberscheiben in Verbindung mit deren hoher Abtragsleistung das Risiko einer Überhitzung. Hierzu ist in der
In der
Aus der
Aus
Verschiedene Nachteile bei der Verwendung von Vulkanfiber-Schleifscheiben, wie schlechte Wärmeableitung bei feinen Körnungen, Reißgefahr beim Arbeiten mit groben Körnungen, die Notwendigkeit eines Stütztellers, ein notwendiger minimaler Anstellwinkel bei der Bearbeitung zur Vermeidung der Oberflächenbeschädigung, die Gefahr des Kontaktes zwischen Werkstück und Stützteller beim Schleifen von engen Nuten und die Wechselzeit für das Werkzeug im Verhältnis zur Standzeit bei industriellem Einsatz, wurden im Stand der Technik behandelt und es wurden eine Vielzahl von möglichen Lösungen vorgeschlagen, die wiederum meist neue Probleme mit sich bringen oder zumindest erhebliche Kosten verursachen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Vulkanfiber-Schleifwerkzeug bereitzustellen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermindert.Several disadvantages of using vulcanized fiber grinding wheels, such as poor heat dissipation in fine grains, tearing when working with coarse grains, the need for a support plate, a necessary minimum angle of attack during processing to avoid surface damage, the risk of contact between the workpiece and the support plate Grinding of narrow grooves and changing tool life relative to tool life in industrial use have been dealt with in the prior art and a variety of possible solutions have been proposed, which in turn usually introduce new problems or at least incur significant costs. The invention is therefore based on the object to provide an improved vulcanized fiber grinding tool that reduces the disadvantages known from the prior art.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Vulkanfiber-Schleifwerkzeug mit zwei Vulkanfiber-Schleifscheiben, die mittels einer zwischen den Vulkanfiber-Schleifscheiben angeordneten Kleberschicht vollflächig miteinander verklebt sind, so dass die mit dem Schleifmittel versehenen Außenseiten der Vulkanfiber-Schleifscheiben voneinander weg weisen. This object is achieved by a Vulkanfiber grinding tool with two Vulkanfiber grinding wheels, which are adhesively bonded to each other over the entire surface by means of an arranged between the Vulkanfiber grinding wheels adhesive layer so that the abrasive provided with the outer sides of the Vulkanfiber grinding wheels point away from each other.
Die Anmelderin hat überraschender Weise herausgefunden, dass mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Vulkanfiber-Schleifwerkzeuges die sonst bestehende Gefahr eines Ausreißens der Vulkanfiber-Schleifscheiben weitestgehend beseitigt ist. Da das erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug beidseitig genutzt werden kann, wird diese Ausreißsicherheit bei sehr viel günstigeren Kosten im Vergleich zu den bekannten Lösungen erreicht.The Applicant has surprisingly found that with the formation of a Vulkanfiber grinding tool according to the invention the otherwise existing risk of tearing the vulcanized fiber grinding wheels is largely eliminated. Since the Vulkanfiber grinding tool according to the invention can be used on both sides, this Ausreißsicherheit is achieved at a much cheaper cost compared to the known solutions.
Die erfindungsgemäße Lösung hat sich in weiter unerwarteter Weise auch ohne Einsatz eines zusätzlichen Stütztellers als ausreichend fest gezeigt. Durch Entfall eines separaten Stützteller verringern sich für den Anwender die Werkzeug – Gesamtkosten und auch das Gewicht bei Einsatz auf Handwerkzeugen. Ferner wird durch den Entfall des zusätzlichen Stütztellers die Wärmeabfuhr verbessert.The solution according to the invention has shown in a further unexpected manner without the use of an additional support plate as sufficiently solid. By eliminating the need for a separate backing pad, the total cost of the tool as well as the weight when used on hand tools are reduced for the user. Furthermore, the elimination of the additional support plate, the heat dissipation is improved.
Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung durch den Wegfall des Stütztellers und die sehr geringe Dicke auch das Bearbeiten von Oberflächen in schmalen Nuten. Mit dem erfindungsgemäßen Vulkanfiber-Schleifwerkzeug können nicht nur wesentlich schmalere Nuten erreicht werden, als mit den bekannten Werkzeugen, sondern auch bei breiteren Nuten entfällt das Risiko des Kontaktes eines Stütztellers mit einer Wange der Nut und damit einer Beschädigung des Werkstücks.Finally, the solution according to the invention, by eliminating the backing plate and the very small thickness, also makes it possible to machine surfaces in narrow grooves. With the Vulkanfiber grinding tool according to the invention not only substantially narrower grooves can be achieved, as with the known tools, but also with wider grooves eliminates the risk of contact of a support plate with a cheek of the groove and thus damage to the workpiece.
Das erfindungsgemäße Werkzeug kann hervorragend einfach mittels eines zentralen Loches an einer Werkzeugmaschinenspindel in herkömmlicher Weise, z. B. mit Scheibe und Mutter, befestigt werden und nach Verschleiß des Werkzeugs wird so materialsortenreiner Abfall erhalten. Es ist auch möglich, in einem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs in der Kleberschicht ferner ein Mitnehmerelement einzubetten um eine schnellere Befestigung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs mit einem maschinellen Antrieb zu erreichen, insbesondere, wenn das Mitnehmerelement eine Anlagefläche zur Anlage des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs an dem maschinellen Antrieb aufweist, wobei das Mitnehmerelement gekröpft ausgebildet ist, so dass die Anlagefläche axial versetzt zu einer Längsmittenebene des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs angeordnet ist. Dieses erfindungsgemäße Schleifwerkzeug lässt sich auf einer Seite vollflächig zum Schleifen aufsetzen, entsprechend einem Anstellwinkel von 0°. Dies ist besonders einfach, wenn in dem Mitnehmerelement im Bereich der Anlagefläche nur ein Gewindegang ausgebildet ist.The tool according to the invention can be excellent simply by means of a central hole on a machine tool spindle in a conventional manner, for. B. with disc and nut, and after wear of the tool so pure material waste is obtained. It is also possible, in a central region of the Vulkanfiber grinding tool in the adhesive layer further embed a driver element to achieve faster attachment of Vulkanfiber grinding tool with a machine drive, especially if the driver element a contact surface for conditioning the Vulkanfiber grinding tool on the having a mechanical drive, wherein the driver element is formed cranked, so that the abutment surface is arranged axially offset from a longitudinal center plane of the vulcanized fiber grinding tool. This grinding tool according to the invention can be placed on one side of the entire surface for grinding, corresponding to an angle of attack of 0 °. This is particularly simple if only one thread is formed in the driver element in the region of the contact surface.
Insbesondere in Verbindung mit Werkzeug-Schnellwechseleinrichtungen kann es vorteilhaft sein, wenn in einem zentralen Bereich des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs ferner ein Mitnehmerelement angeordnet ist zur Verbindung des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs mit einem maschinellen Antrieb, wobei das Mitnehmerelement die Schleifscheiben durch ein zentrales Loch durchgreift und die verklebten Vulkanfiber-Schleifscheiben an dem Mitnehmerelement befestigt sind.In particular, in conjunction with tool quick-change devices, it may be advantageous if in a central region of the Vulkanfiber grinding tool further comprises a driver element is arranged for connecting the Vulkanfiber grinding tool with a machine drive, wherein the driver element passes through the grinding wheels through a central hole and glued Vulkanfiber grinding wheels are attached to the driver element.
In Verbindung mit gängigen Handwerkzeugmaschinen, wie Winkelschleifern, ist es für einen raschen und einfachen Werkzeugwechsel vorteilhaft, wenn in dem Mitnehmerelement ein ein- oder mehrgängiges Schrauben- oder Muttergewinde ausgebildet ist.In conjunction with current hand tooling machines, such as angle grinders, it is advantageous for a quick and easy tool change, if in the driver element a single or multi-start screw or nut thread is formed.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeuges weist das Schleifwerkzeug quer zu einer Längsmittenebene des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs Durchgangslöcher auf. Diese Löcher ermöglichen einerseits während des Betriebes eine Sicht auf das Werkstück, andererseits verbessern sie die Wärmeabfuhr von der Werkstückoberfläche.In a further particularly advantageous embodiment of a grinding tool according to the invention, the grinding tool has through holes transversely to a longitudinal center plane of the vulcanized fiber grinding tool. These holes allow on the one hand during operation a view of the workpiece, on the other hand, they improve the heat dissipation of the workpiece surface.
Grundsätzlich ist es bekannt, Schleifwerkzeuge mit Aussparungen oder Öffnungen zu versehen, um während der Bearbeitung eines Werkstückes einen Blick auf die bearbeitete Werkstückoberseite zuzulassen. Beispielsweise sind Aussparungen bei Fächerschleifscheiben aus der
Bei Kombinationen von Trägerplatten oder Stütztellern mit Schleifscheiben ist das Vorsehen von Löchern in Schleifscheibe und Stützteller oder Trägerplatte beispielsweise in
Im
Nachteilig bei allen diesen beschriebenen Ausgestaltungen mit Stützteller ist es insbesondere, dass bei einem Wechsel der Schleifscheibe die neue Schleifscheibe mit ihren Löchern zu den Löchern in der Tragplatte oder dem Stützteller ausgerichtet werden muss. Berücksichtigt man die Ausführungen in der
Aus der
Für eine bessere Sicht auf die Werkstückoberfläche ist es vorteilhaft, wenn sich die Durchgangslöcher auf einem oder mehreren konzentrisch zu einer Drehachse des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs angeordneten Lochkreisen befinden.For a better view of the workpiece surface, it is advantageous if the through holes are located on one or more hole circles arranged concentrically to a rotation axis of the vulcanized fiber grinding tool.
Als besonders vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn die Durchgangslöcher eine längliche Gestalt aufweisen, wobei vorzugsweise die Länge der Durchgangslöcher wenigstens das dreifache der größten Breite der Durchgangslöcher beträgt, insbesondere, wenn sich die Breite der länglichen Durchgangslöcher von einem ersten Endabschnitt eines Durchgangsloches zu einem zweiten Endabschnitt des Durchgangsloches vermindert und vorzugsweise der erste Endabschnitt einen größeren radialen Abstand von einer Drehachse des Vulkanfiber-Schleifwerkzeugs aufweist, als der zweite Endabschnitt. Dadurch wird einerseits die Sicht auf die wesentlichen Teile der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche verbessert und zugleich eine verbesserte Wärmeabfuhr von der Werkstückoberfläche erreicht.It has proven particularly advantageous if the through-holes have an elongated shape, wherein preferably the length of the through-holes is at least three times the largest width of the through-holes, in particular if the width of the elongate through-holes extends from a first end section of a through-hole to a second end section of the through hole, and preferably the first end portion has a greater radial distance from a rotation axis of the vulcanized fiber abrasive tool than the second end portion. As a result, on the one hand improves the view of the essential parts of the workpiece surface to be machined and at the same time achieves improved heat dissipation from the workpiece surface.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schleifwerkzeug lediglich als segmentartiges Teil einer Scheibe ausgebildet. Dadurch kann das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug besonders vorteilhaft auch mit sogenannten Multi-Tools, die einen rotatorisch-oszillierenden Antrieb für das Werkzeug aufweisen und ansonsten ähnlich wie ein Winkelschleifer ausgestaltet sind, kombiniert und für präzise Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden.In a further preferred embodiment, the grinding tool is formed only as a segment-like part of a disc. As a result, the grinding tool according to the invention can also be combined particularly advantageously with so-called multi-tools, which have a rotational oscillating drive for the tool and are otherwise configured in the same way as an angle grinder, and used for precise surface processing.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings with reference to embodiments. Show it:
Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifscheibe ist zum rotatorischen bzw. rotatorisch-oszillierenden Antrieb vorgesehen und ausgebildet, beispielsweise einem üblichen Winkelschleifer. Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Vulkanfiber-Schleifwerkzeug, insgesamt mit
Die in
Wie in
Weiter ist an das Mitnehmerelement
Bei der in den
In den
Bei den in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vulkanfiber-Schleifwerkzeug, insgesamtVulcanized fiber grinding tool, total
- 22
- Vulkanfiber-SchleifscheibeVulcanized fiber grinding wheel
- 33
- Vulkanfiber-SchleifscheibeVulcanized fiber grinding wheel
- 44
- Kleberschichtadhesive layer
- 55
- zentrales Lochcentral hole
- 66
- WerkzeugmaschinenspindelMachine tool spindle
- 77
- LängsmittenebeneLongitudinal plane
- 88th
- Mitnehmerelementdogging
- 99
- Winkelschleiferangle
- 1010
- Gewindegangthread
- 1111
- Anlageflächecontact surface
- 1212
- Mitnehmerelementdogging
- 1313
- Nabenkörperhub body
- 1414
- Mitnehmerelementdogging
- 1515
- Sechskanthexagon
- 1616
- DurchgangslochThrough Hole
- 1717
- Drehachseaxis of rotation
- 1818
- erster Endabschnittfirst end section
- 1919
- zweiter Endabschnittsecond end section
- 2020
- segmentartiges Teilsegmental part
- 2121
- LochkreisPCD
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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