DE602005004882T2

DE602005004882T2 - Schleifteller mit Bearbeitungselement

Info

Publication number: DE602005004882T2
Application number: DE602005004882T
Authority: DE
Inventors: Hakan Thysell
Original assignee: HTC Sweden AB
Current assignee: HTC Sweden AB
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: SE530209C2; US20080009232A1; EP1679157A1; ES2300946T3; SE0500032D0; SE0500032L; DE602005004882D1; EP1679157B1; ATE386613T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifteller, der mindestens ein Bearbeitungselement zum Schleifen, Polieren und/oder Trennen einer Bodenfläche trägt.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei der maschinellen Bearbeitung, das heißt vor allem beim Schleifen und Polieren, aber auch beim Trennen, von Bodenflächen mit dem Ziel des Herstellens einer ebenen, glatten Oberfläche wird üblicherweise ein Gerät zur maschinellen Bearbeitung benutzt, das ein oder mehrere Bearbeitungselement-tragende Schleifteller trägt, die, wenn sie die Bodenfläche berühren, veranlasst werden, eine Bewegung in einer Ebene parallel zu ihr auszuführen, so dass eine maschinelle Bearbeitung, das heißt eine Schleif-, Polier- oder Trennaktion, an der Bodenfläche ausgeführt wird.
Beispiele solcher Bearbeitungselement-tragenden Schleifteller sind in EP-1 321 233 und in WO 2004/108352 gezeigt.
Ein Nachteil bekannter Bearbeitungselement-tragender Schleifteller ist, dass die Bearbeitungselemente, insbesondere bei maschineller Bearbeitung unebener Flächen, zerbrechen, sich von dem Schleifteller lösen oder ungleichmäßig verschleißen. Im Fall einer ungleichmäßigen Druckverteilung über den Schleifteller hinweg können der Schleifteller und/oder die Bodenfläche rumpeln. Das hat zur Folge, dass der Schleifteller ausgewechselt werden muss, aber in einigen Fällen kann es auch zu Schäden an der bearbeiteten Bodenfläche kommen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist darum die Bereitstellung eines verbesserten Bearbeitungselement-tragenden Schleiftellers, bei dem das Risiko, dass die Bearbeitungselemente zerbrechen, sich ablösen oder ungleichmäßig verschleißen, verringert ist. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Bearbeitungselement-tragenden Schleiftellers, der sich leicht und kostengünstig herstellen lässt.
Die Erfindung wird durch den unabhängigen Patentanspruch im Anhang definiert. Ausführungsformen werden durch die abhängigen Patentansprüche im Anhang sowie durch die folgende Beschreibung und die Zeichnungen dargelegt.
Es wird somit ein Schleifteller bereitgestellt, der die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Der Begriff "elastisch" bedeutet, dass die Auskleidung eine größere Elastizität aufweisen muss als der Schleifteller und das Bearbeitungselement, so dass die Federwirkung im Grunde vollständig durch die Auskleidung erzeugt wird.
Das Anordnen des Bearbeitungselements in einer elastisch ausgekleideten Ausnehmung in dem Schleifteller verleiht dem Bearbeitungselement die Fähigkeit, eine Federbewegung relativ zu dem Schleifteller auszuführen, was zu einer Dämpfung der Stöße führt, die auftreten, wenn das Schleifelement gegen Vorsprünge, Unregelmäßigkeiten, Kanten usw. in der Bodenfläche stößt. Es bewirkt auch eine Dämpfung von Vibrationen, zu denen es infolge der Eingriffnahme des Bearbeitungselements mit der Bodenfläche kommt.
Der Schleifteller kann derart gestaltet sein, dass dieser in Betrieb entlang seiner Hauptfläche verschiebbar ist, grundsätzlich parallel zu einer zu bearbeitenden, hauptsächlich ebenen Fläche.
Der Schleifteller kann eine im Wesentlichen ebene erste Fläche aufweisen, wobei die Ausnehmung eine Vertiefung in der besagten ersten Fläche bildet. Der Schleifteller kann eine Mehrzahl von Bearbeitungselementen tragen.
Die Ausnehmung kann durch eine Kantenfläche und eine Bodenfläche definiert werden, und die Auskleidung erstreckt sich über mindestens einen Teil der Kantenfläche oder der Bodenfläche oder von beiden, so dass mindestens ein Teil der Kantenfläche und/oder der Bodenfläche ausgekleidet ist. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Auskleidung über die gesamte Kantenfläche und/oder die gesamte Bodenfläche.
Das Bearbeitungselement kann reibschlüssig in Bezug auf den Schleifteller befestigt sein. In einer Ausführungsform ist das Bearbeitungselement in die Auskleidung eingepresst, und/oder die Auskleidung ist in die Ausnehmung eingepresst.
Das Bearbeitungselement kann auch formschlüssig bezüglich der Auskleidung fixiert sein. Gemäß einer Ausführungsform verengt sich das Bearbeitungselement in einer Richtung aus der Ausnehmung heraus und im rechten Winkel zu der Hauptfläche des Schleiftellers, und das Bearbeitungselement und die Auskleidung haben zusammenwirkende konische Flächen zur Fixierung des Bearbeitungselements an der Auskleidung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kantenfläche des Bearbeitungselements eine Nut auf, und die Innenfläche der Auskleidung weist einen Bund zur Eingriffnahme in der Nut zur Fixierung des Bearbeitungselements an der Auskleidung auf.
Das Bearbeitungselement kann eine Matrix aufweisen, die mit Schleifmittel/Poliermittel gefüllt ist. Alternativ kann das Bearbeitungselement mindestens eine Schneidkante aufweisen. Als eine weitere Alternative kann Schleifmittel/Poliermittel auf die Fläche des Bearbeitungselements, abseitig des Schleiftellers, aufgebracht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Der Schleifteller wird nun ausführlicher anhand der angehängten schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bearbeitungselement-tragenden Schleiftellers gemäß der Erfindung.
2 zeigt eine Schnittansicht des Bearbeitungselement-tragenden Schleiftellers gemäß 1.
3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der mit "C" bezeichneten Fläche in 2.
4a–4c zeigen einen Schleifteller gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform.
5a–5c zeigen einen Schleifteller gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt einen Schleifteller 1, der sechs Bearbeitungselemente trägt. Eines der Bearbeitungselemente 3 ist von dem Schleifteller 1 gelöst.
Der Schleifteller 1 weist einen im Wesentlichen ebenen, scheibenförmigen Teil mit einer Dicke Y und einem Durchmesser D auf (2). In dem gezeigten Beispiel ist der Schleifteller kreisrund, aber es versteht sich, dass er auch andere Formen haben kann, wie zum Beispiel jene, die zum Beispiel in den oben angesprochenen Schriften EP-1 321 233 und WO 2004/108352 gezeigt sind. Der Schleifteller 1 kann je nach den Anforderungen, die durch die vorgesehene Anwendung gestellt werden, aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise Thermoplast, bestehen.
Der Schleifteller 1 kann Befestigungsmittel zum Befestigen an einem (nicht gezeigten) angetriebenen Träger aufweisen, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Schleifteller 1 und der Bodenfläche entsteht. Ein oder mehrere Schleifteller 1 können auf einem angetriebenen Träger befestigt sein, und ein oder mehrere angetriebene Träger können einen Teil des Bearbeitungsgerätes bilden. Zum Beispiel können angetriebene Träger aus (nicht gezeigten) angetriebenen Planetenscheiben auf einer (nicht gezeigten) angetriebenen Sonnenscheibe bestehen.
Der Schleifteller 1 hat eine Ausnehmung 4 zum Befestigen des Bearbeitungselements 3. Die Form der Ausnehmung 4 ist so beschaffen, dass sie zu dem Bearbeitungselement passt, das darin angeordnet werden soll. In der gezeigten Ausführungsform ist die Ausnehmung zylindrisch, das heißt, die hat eine kreisrunde Bodenfläche 5, und ihre Ränder 6 werden durch eine Umfangsfläche eines Zylinders definiert (3). Es versteht sich, dass die Bodenfläche der Ausnehmung jede beliebige Form haben kann, zum Beispiel elliptisch, quadratisch, rhombusförmig, rechteckig usw. Es kann jede beliebige Anzahl von Bearbeitungselementen 3 auf dem Schleifteller 1 angeordnet sein.
Es ist des Weiteren anzumerken, dass in der gezeigten Ausführungsform die Ausnehmung 4 ein Blindloch ist, das in dem Schleifteller 1 ausgebildet ist.
Eine Auskleidung 2 ist zwischen dem Bearbeitungselement 3 und der Ausnehmung 4 angeordnet. Ein elastisches Material, das heißt ein Material mit einem niedrigen Modul im Vergleich zu dem Schleifteller und dem Bearbeitungselement, einer hohen Elastizität oder Verformbarkeit und einem hohen Grad an elastischem Verhalten, wird als Material in der Auskleidung ausgewählt. Vorzugsweise wird ein gummi-elastisches Material, das hochtemperaturbeständig ist, wie zum Beispiel Fluorkautschuk, Perfluorkautschuk oder Silikongummi, ausgewählt. Für die Bearbeitung bei niedrigeren Temperaturen (niedrigerem Druck/niedrigerer Drehzahl, besseren Kühlbedingungen) kann auch ein gummi-elastisches Material mit schlechterer Temperaturstabilität verwendet werden. Thermoplastische Elastomere wie zum Beispiel Urethan-basiertes oder Amid-basiertes TPE können ebenfalls verwendet werden. Das Material für die Auskleidung 2 wird auf der Grundlage der Kräfte und Temperaturen ausgewählt, denen das Bearbeitungselement vermutlich ausgesetzt sein wird.
Die Auskleidung kann auf verschiedene Weise hergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Auskleidung als ein separates Teil druckgeformt oder spritzgegossen, das dann in die Ausnehmung eingepasst wird, bevor oder während das Bearbeitungselement darin eingesetzt wird.
Es versteht sich, dass die Ausnehmung 4 vollständig oder teilweise ausgekleidet dein kann. Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Ausnehmung weitgehend vollständig ausgekleidet. Als eine Alternative ist es möglich, die Ausnehmung nur zum Teil auszukleiden.
Mit einer Auskleidung dieses Typs ist es möglich, eine wählbare Federamplitude zu realisieren. Eine geeignete Federamplitude könnte zum Beispiel 1–2 mm betragen, aber es können auch größere oder kleinere Federamplituden erreicht werden, je nachdem, wie groß der Spalt zwischen dem Schleifteller und dem Bearbeitungselement gestaltet wird und welches Material für die Auskleidung gewählt wird.
Das Bearbeitungselement 3 kann an der Auskleidung 2, und die Auskleidung 2 kann an der Ausnehmung 4, mittels einer Presspassung befestigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform, die in den 4a–4c gezeigt ist, können die Auskleidung 2 und das Bearbeitungselement 3 so geformt sein, dass sie interagierende verjüngte Flächen 8, 10 aufweisen, die einen Formschluss oder eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Bearbeitungselement 3 und der Auskleidung 2 herstellen.
Gemäß einer (nicht gezeigten) Ausführungsform kann die Ausnehmung 4 mit einer Hinterschneidung versehen sein, so dass sie sich in der Richtung des Schleiftellers 1 zu der Fläche 1a, die der Bodenfläche zugewandt ist, hin verengt. Gleichermaßen kann das Bearbeitungselement 3 so gestaltet sein, dass es sich nach außen hin, zum Beispiel in der Form eines Kegelstumpfes, verengt. Die Größe und die Form der Ausnehmung 4, der Auskleidung 2 und des Bearbeitungselements 3 sind so gewählt, dass die Auskleidung 2 und das Bearbeitungselement 3 in die Öffnung der Ausnehmung hineingepresst werden können.
Gemäß einer Ausführungsform, die in den 5a–5c gezeigt ist, kann das Bearbeitungselement mit einer Umfangsnut 11 in ihrer Kantenfläche versehen sein. Eine entsprechende Auskleidung kann mit einer innenliegenden nachgebenden Nut oder einem inneren nachgebenden Bund 12 versehen sein, so dass, wenn das Bearbeitungselement in die Auskleidung eingesetzt wird, der Bund 12 in die Nut 11 eingreift und dadurch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Auskleidung und dem Bearbeitungselement hergestellt wird.
Gemäß einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform sind die Kantenflächen 8, 9 des Bearbeitungselements und/oder der Auskleidung mit einer oder mehreren nachgebenden Ringnuten versehen, die in der Lage sind, mit einer oder mehreren entsprechenden Ringnuten in der Auskleidung 2 oder der Ausnehmung 4 zusammenzuwirken.
Es versteht sich, dass die Befestigung des Bearbeitungselements 3 an der Auskleidung 2 und der Auskleidung 2 an der Ausnehmung 4 durch Haftmittel wie zum Beispiel Klebstoff, doppelseitiges Klebeband usw. unterstützt werden kann.
Das Bearbeitungselement 3 kann auf verschiedene Weise ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Bearbeitungselement als eine Matrix ausgebildet sein, die ein Schleifmittel enthält. Die Matrix kann zum Beispiel ein thermoplastisches oder ein duroplastisches Material oder ein Metall sein. Das Schleifmittel kann zum Beispiel Diamant oder polykristalliner Diamant (PCD) oder ein anderes zweckmäßiges Schleifmittel sein. Die Korngröße des Schleifmittels wird entsprechend der benötigten Intensität der Schleif- oder Polierwirkung gewählt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Bearbeitungselement 3 vom sogenannten Einzelschichttyp; das heißt, es ist mit einem Schleifmittel versehen, das an der Oberfläche des Bearbeitungselements zum Beispiel mittels eines duroplastischen Kunststoffs angebracht ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Körper des Bearbeitungselements eine Matrix aufweisen, die ein Schleifmittel enthält, oder kann einen Trägerblock aufweisen, der keine Schleifwirkung besitzt und dessen Funktion darin besteht, das auf die Oberfläche aufgebrachte Schleifmittel zu tragen. Ein Trägerblock kann zum Beispiel einen Polymer- oder Metallkörper aufweisen, auf dessen Oberfläche ein duroplastisches Material, zum Beispiel Phenol, Melamin, Harnstoff oder dergleichen, aufgebracht ist, wobei ein Schleifmittel wie zum Beispiel Diamantpulver von auswählbarer Teilchengröße auf der Schicht des thermoplastischen Materials verteilt ist. Gegebenenfalls kann dann eine weitere Schicht thermoplastischen Materials auf der Schleifmittelschicht aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Bearbeitungselement mit einer Schneidkante versehen sein, zum Beispiel in einer Weise ähnlich dem Schneidkanten-tragenden Teil in EP 1 321 233 .
Es versteht sich, dass Bearbeitungselemente mit Schleif-, Polier- oder Trennwirkung an ein und demselben Schleifteller kombiniert werden können.
Bearbeitungselement-tragende Schleifteller 1 gemäß der obigen Beschreibung können je nachdem, welches Material gewählt wird, zum Schleifen, Polieren oder Trennen von Holzböden, Betonböden, Steinböden oder ähnlichen Bodenflächen konstruiert werden.

Claims

Schleifteller (1), der zumindest ein Bearbeitungselement (3) zum Schleifen, Polieren und/oder Trennen einer Bodenfläche trägt, wobei das Bearbeitungselement (3) in einer Ausnehmung (4) des Schleiftellers (1) angeordnet ist, wobei die Ausnehmung (4) zumindest teilweise mit einer elastischen Auskleidung (2) versehen ist, so dass das Bearbeitungselement (3) elastisch relativ zum Schleifteller (1) fixiert ist, wobei die Ausnehmung (4) durch eine Kantenfläche (6) und eine Bodenfläche (5) definiert ist, und wobei sich die Auskleidung (2) über zumindest einen Teil der Kantenfläche (6) und der Bodenfläche (5) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (2) ein separates Teil darstellt, welches innerhalb der Ausnehmung (4) befestigt ist.
Schleifteller (1) nach Anspruch (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (1) derart gestaltet ist, dass dieser in Betrieb entlang der Hauptfläche verschiebbar ist, grundsätzlich parallel zu der zu bearbeitenden, hauptsächlich ebenen Fläche.
Schleifteller (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (1) eine im Wesentlichen ebene erste Fläche (1a) und die Ausnehmung (4) aufweist, die eine Vertiefung in der besagten ersten Fläche (1a) bildet.
Schleifteller (1) nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifteller (1) eine Mehrzahl von Bearbeitungselementen (3) trägt.
Schleifteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (2) sich über die gesamte Kantenfläche (6) und/oder die gesamte Bodenfläche (5) erstreckt.
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) reibschlüssig gegenüber dem Schleifteller (1) befestigt ist.
Schleifteller (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) in die Auskleidung (2) eingepresst ist und/oder die Auskleidung (2) eingepresst ist in die Ausnehmung (4).
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) bezüglich der Auskleidung (2) formschlüssig fixiert ist.
Schleifteller (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Bearbeitungselement (3) in der Richtung aus der Ausnehmung (4) heraus verengt und bezüglich der rechten Winkel zu der Hauptfläche des Schleiftellers (1), und dass das Bearbeitungselement (3) und die Auskleidung (2) eine zusammenwirkende konische Fläche (8, 10) zur Fixierung des Bearbeitungselements zur Auskleidung (2) aufweist.
Schleifteller (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenfläche des Bearbeitungselements (3) eine Nut (11) aufweist, und dass die Innenfläche der Auskleidung (2) einen Bund (12) zum Verbinden innerhalb der Nut (11) zur Fixierung des Bearbeitungselements (3) bezüglich der Auskleidung (2) aufweist.
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) bezüglich der Auskleidung (2) und/oder die Auskleidung (2) bezüglich des Schleiftellers (1) durch Haftmittel, vorzugsweise Klebstoff, befestigt ist.
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) eine mit Schleifmittel oder Poliermittel gefülltes Bindemittel umfasst.
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement (3) zumindest eine Schneidkante aufweist.
Schleifteller (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifmittel oder Poliermittel auf eine Fläche (7) des Bearbeitungselement (3) aufgebracht sind, abseitig des Schleiftellers (1).