DE69007467T2 - Doppelseitige Schleifscheibe mit interner Verstärkung. - Google Patents

Description

• Der Arbeitsbereich, zu den die vorliegende Erfindung gehört, ist der Bereich der Oberflächenendbearbeitung und genauer auf eine doppelseitige Endbearbeitungseinrichtung, die an einen Antriebselement, wie einem Schaft oder ähnlichem, abnehmbar befestigt werden kann.
• Eine Vielzahl von Endbearbeitungsvorrichtungen wurde nach dem bisherigen Stand der Technik für die Endbearbeitung von Gegenständen entwickelt, z.B. jene, die in den US-PS 3.667.169, 3.667.170, 4.258.509, 3.491.494, 3.747.186 und 3.866.361 gezeigt werden. Jedes der oben erwähnten Beispiele des Standes der Technik zeigt eine Variante einer Endbearbeitungsvorrichtung, die nur eine zur Endbearbeitung eines Gegenstands geeignete Oberfläche aufweist, während die gegenüberliegende Oberfläche der Vorrichtung in erster Linie zur Aufnahme irgendeiner Art eines Trägerelementes, wie einer Außenkupplung, einer Nabe, einer Verstärkungsplatte usw. verwendet wird, das sich von dieser Oberfläche erstreckt, um eine Einrichtung zur Verbindung der Endbearbeitungsvorrichtung mit einen Antriebselement vorzusehen. Einer der Nachteile im Zusammenhang mit Endbearbeitungsvorrichtungen nach dem stand der Technik ist, daß eine Oberfläche, die zum Tragen eines Schieifmaterials für die Endbearbeitung geeignet ist, wegen eines Trägerelements zur Aufnahme des endbearbeitenden Elements am Antriebselement vernachlässigt wird.
• Die am nächsten liegende Vorrichtung des Standes der Technik ist vermutlich die US-PS 3.844.072, das sich auf einen Plattenaufbau zur Aufnahme von austauschbaren Papierscheiben bezieht. Obwohl diese Druckschrift angibt, daß die zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Plattenaufbaus zur Endbearbeitung einer Oberfläche verwendet werden können, wenn eine austauschbare Papierscheibe vorübergehend auf einer dieser Oberflächen befestigt wird, weist diese Druckschrift damit in Zusammenhang stehende Nachteile auf, da es sich um ein mehrteiliges System handelt, das schwerfällig ist und relativ teuer hinsichtlich Herstellung und Gebrauch. Die flexible, nicht gesinterte bzw. vitrifizierte, doppelseitige Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist relativ kostengünstig in der Herstellung paßt sich leicht der Kontur der endbearbeiteten Oberfläche an, und ist einfach in der Anwendung, womit viele der Nachteile im Zusammenhang mit diesem Plattenaufbausystem nach dem Stand der Technik überwunden werden.
• Eine weitere Aufgabe ist es, eine Oberflächenendbearbeitungseinrichtung vorzusehen, die leicht mit einem Antriebselement verbunden und davon getrennt werden kann.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flexible, nicht gesinterte bzw. vitrifizierte, doppelseitige Einwegschleifscheibe zur drehbaren Verbindung mit einem Trägerelement, das an einem Ende eine Verbindungseinrichtung aufweist, wobei die Schleifscheibe eine kreisförmige Verstärkungseinrichtung aufweist, die eine zentrale Öffnung definiert, und zwei gegenüberliegende, im wesentlichen runde ebene Oberflächen; wobei wenigstens ein Teil dieser zentralen Öffnung im wesentlichen zwischen den zwei ebenen Oberflächen liegt, wobei diese eine Einrichtung aufweisen zur Verbindung mit der Verbindungseinrichtung an einem Ende eines Trägerelements zur Aufnahme der Schleifscheibe und zur Übertragung der Drehbewegung vom Trägerelement zur Schleifscheibe; die Schleifscheibe weist vor Verwendung dauerhaft ausschließlich auf beide kreisförmige ebene Oberflächen aufgebrachtes Schleifmaterial auf, wobei die Schleifscheibe durch die Verstärkungseinrichtung entfernbar mit dem Trägerelement verbunden werden kann, so daß beide Schleifoberflächen zur Endbearbeitung eines Gegenstands verwendet werden können.
• Bevorzugt weist die mit der Verbindungseinrichtung an einem Ende eines Trägerelements verbindbare Einrichtung ein Zwischenelement auf, das eine zentrale Bohrung definiert, sich in der zentralen Öffnung befindet und an der Verstärkungseinrichtung angebracht ist, wobei die zentrale Bohrung und die zentrale Öffnung koaxial zueinander sind, und die zentrale Bohrung die Einrichtung trägt, die mit der Verbindungseinrichtung an einem Ende des Trägerelements verbunden werden kann. Alternativ ist die Verstärkungseinrichtung ein Zwischenelement in Form einer Scheibe mit zwei gegenüberliegenden, im wesentlichen ebenen Oberflächen, auf denen sich Scheiben befinden.
• Die Erfindung ist im Zusammenhang mit der Zeichnung verständlicher, die bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung durch Beispiele zeigt, wobei vorausgesetzt ist, daß andere Ausgestaltungen unter Anwendung der gleichen Prinzipien hergestellt werden können, wie Fachleute leicht ersehen können, wobei
• Fig. 1 eine Ansicht von vorn und oben einer Endbearbeitungseinrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1 1 durch die Endbearbeitungseinrichtung zeigt;
• Fig. 3 einen Schnitt, ähnlich der Ansicht aus Fig. 2, durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
• Fig. 4 einen Schnitt, ähnlich der Ansicht aus Fig. 2, durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
• Fig. 5 eine Ansicht von vorn und oben eines Trägerelements zeigt, das zum Tragen der Endbeararbeitungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
• Fig. 6 eine Ansicht von vorn und oben eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Trägerelements zeigt, das zum Tragen der Endbearbeitungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 3 wird gezeigt, daß die bevorzugte Ausgestaltung der flexiblen Schleifscheibe oder der Endbearbeitungseinrichtung 1 der vorliegenden Erfindung ein Zwischenelement 4 aufweist, wie eine Scheibe, eine Unterlegscheibe, oder ein anderes, ähnlich flaches, ebenes Element mit zwei gegenüberliegenden, im wesentlichen parallelen, scheibentragenden Oberflächen 5 und 6, die eine zentrale Bohrung 8 aufweisen. Ein erstes Scheibenelement 2 trägt auf einer Seite ein Schleifmaterial 10 einer gewünschten Korngröße, während eine zweite gegenüberliegende Seite der Scheibe an der scheibentragenden Oberfläche 5 mit einem beliebigen, in diesem Zusammenhang bekannten, Klebstoff befestigt ist. Ein zweites Scheibenelement 3, auf dessen einer Seite ein Schleifmaterial 10 einer gewünschten Korngröße aufgebracht wurde, ist mit der zweiten, gegenüberliegenden Seite haftend mit der anderen scheibentragenden Oberfläche 6 des Zwischenelements 4 verbunden, um eine Endbearbeitungseinrichtung mit zwei schleifenden Oberflächen zum Abschleifen eines Gegenstandes zu bilden.
• Beide Scheibenelemente 2 und 3 weisen eine zentrale Öffnung 9 mit einem bevorzugten Durchmesser von zwischen 0,794 und 2,223 cm (5,/16 und 7/8 Inch) in ihrem Zentrum auf. Diese Öffnung ist groß genug, um den mit einem Gewinde versehenen Teil 16 (s. Fig. 5 und 6) an einem Ende der Welle 15 mit genügend Spiel hindurchgehen zu lassen. Die Scheibenelemente 2 und 3 haben bevorzugte Durchmesser zwischen 1,905 und 22,860 cm (0,75 und 9 Inch).
• Das Zwischenelement 4 wird bevorzugt aus einem Chemiefasergewebe oder Kunststoff von großer Festigkeit, wie Polyvinyl-Folie, vulkanisierten Fasern, Nylon, Polyester oder Polypropylen, einem Metall wie Aluminium, Stahl, Messing, Kupfer usw., oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt, welcher in der Lage ist, die Einrichtung über ein Gewinde sicher mit einem mit einem Gewinde versehenen Antriebselement zu verbinden. Es ist wichtig, daß der für das Zwischenelement ausgewählte Werkstoff von ausreichender Festigkeit ist, um die Endbearbeitungseinrichtung 1 ausreichend festzuhalten, während sie den Schleif- und Schmirgelkräften ausgesetzt ist. Die Gesamtabmessungen (Durchmesser, Dicke, Art des Werkstoffs, Grad der Zuspitzung usw.) des Zwischenelements 4 werden ausgewählt, um den gewünschten Grad der Steifigkeit oder Flexibilität für eine gegebene Schleifsituation vorzusehen.
• Der teilweise mit einem Gewinde versehene Teil 33 der zentralen Bohrung ist mit einem mit einem Gewinde versehenen Gegenteil (der Befestigungseinrichtung) 16 des Trägerelements 14 verbunden, um die Endbearbeitungseinrichtung 1 während eines Schleifvorgangs zu halten. Der teilweise mit einem Gewinde versehene Teil 33 und der mit einem Gewinde versehene Teil 16 passen zueinander und weisen bevorzugt Gewinde der Größe zwischen 0,635 cm (1/4 Inch) Durchmesser, 20 Gewindegänge pro 2,54 cm (Inch) und 1,588 cm (5/8 Inch) Durchmesser, 11 Gewindegänge pro 2,54 cm (Inch) auf. Das Zwischenelement 4 sollte einen ausreichenden scheibentragenden Oberflächenbereich aufweisen, um eine sicher haftende Befestigung der gegenüberliegenden Oberflächen des ersten und zweiten Scheibenelements 2 und 3 darauf zu ermöglichen. Die scheibentragenden Oberflächen 5 und 6 des Zwischenelements 4 sind im wesentlichen parallel zueinander und laufen im äußeren Umfangsbereich des Zwischenelements leicht aufeinander zu, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt. In Fig. 3 sind die gegenüberliegenden Seiten der Scheiben 2 und 3 nahe dem äußeren Umfangsbereich aneinander befestigt.
• In Fig. 4 weist die Endbearbeitungseinrichtung 1 ein Verstärkungselement oder eine Verstärkungseinrichtung 40 auf, das eine zentrale Öffnung 9 definiert, und zwei gegenüberliegende, im wesentlichen ebene Oberflächen 41 und 42 aufweist, wovon jede mit einem Schleifmaterial 10 versehen ist. Alternativ könnten zwei Scheibenelemente 2 und 3 verwendet werden, die so angeordnet sind, daß ihre Rückseiten mit einem üblichen Klebstoff haftend aneinander befestigt sind, ähnlich jenen, die mit Bezug auf Fig. 1 - 3 besprochen wurden. Ein Zwischenelement 25, wie ein Niet, eine Durchführungsdichtung oder ähnliches, wird in der zentralen Öffnung 9 des Verstärkungselements 40 oder der beiden Scheibenelemente 2 und 3 angeordnet. Das Element 25 weist eine zentrale Bohrung 8 auf, die zumindest teilweise mit einem Gewinde zur Befestigung der Endbearbeitungseinrichtung 1 am Trägerelement 14 versehen werden kann. Das Element 25 weist zwei äußere Flanschteile 26, angeordnet an gegenüberliegenden Enden der Bohrung 8, auf, die die äußeren Kanten der zentralen Öffnung 9 des Verstärkungselements 40 oder der Scheibenelemente 2 und 3 unter Druck festklemmen, so daß das Element 25 kreisförmige Bewegung vom Antriebselement auf das Element 40 oder 2 und 3 übertragen kann.
• Mit Bezug auf Fig. 5 weist das Tragerelement 14 eine Welle oder einen Dorn 15 auf, die an einem Ende einen mit einem Gewinde versehenen Teil 16 aufweist. Das entgegengesetzte Ende der Welle 15 ist so ausgebildet, daß es mit einem geeigneten Antriebselement (nicht gezeigt), zum Beispiel einem Bohrer, verbunden werden kann. Das Trägerelement 14 weist des weiteren ein in diesem Bereich übliches verstärkendes Element 17 auf, das eine zentrale Bohrung 28 enthält. Das Verstärkungselement 17 wird aus Gummi oder ähnlichem Material hergestellt, damit es eine Oberfläche der Endbearbeitungseinrichtung 1 angemessen halten kann, wenn sie zu einem Schleifvorgang verwendet wird. Ein Verschlußelement 20, zum Beispiel zwei Muttern, ist an dem mit einem Gewinde versehenen Ende 16 der Welle 15, hinter dem Verstärkungselement 17, vorgesehen, und das Verschlußelement 20 steht in Eingriff mit der hinteren Oberfläche des Verstarküngselements 17, um die Länge des mit einem Gewinde versehenen Teils 16, der sich durch die zentrale Bohrung 28 des Verstärkungselements 17 hinaus erstreckt, feststellbar anzupassen. Diese Länge wird so angepaßt, daß, wenn die Endbearbeitungseinrichtung 1 in Gewindeeingriff mit dem Trägerelement 14 gebracht wird, die Endoberfläche 30 des mit einem Gewinde versehenen Teils 16 mit der äußeren schleifenden Oberfläche der befestigen Endbearbeitungseinrichtung bündig ist oder leicht nach innen zurückgezogen ist, damit der Schleifvorgang nicht beeinträchtigt wird.
• Eine alternative Anordnung des Trägerelements wird in Fig. 6 gezeigt, wo das Verstärkungselement 17 weggelassen wurde. Diese Ausführungsform ist nur realisierbar, falls die Endbearbeitungseinrichtung steif genug ist, um sich während eines Endbearbeitungsvorgang über das Zwischenelement selbst zu stützen, oder falls eine größere Flexibilität der Endbearbeitungseinrichtung erwünscht ist. Wenn das Zwischenelement 4 nicht unelastisch genug ist, oder wenn für eine bestimmte Schleifsituation mehr Steifigkeit notwendig ist, wird die Anordnung gemäß Fig. 5 verwendet.
• Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß das erste und das zweite Scheibenelement 2 und 3 verschiedene Körnungen von Schleifmaterial auf ihren jeweiligen Seiten aufweisen können, zum Beispiel grob/mittel, mittel/fein, fein/extra fein usw., so daß mit einer einzigen Endbearbeitungseinrichtung der Grad der Endbearbeitung durch einfaches Umstellen der Endbearbeitungseinrichtung und die Verwendung der anderen Seite verändert werden kann.
• Der Begriff "teilweiser Gewindeeingriff", wie er in dieser Anwendung verwendet wird, soll andere, für Fachleute auf diesem Gebiet bekannte, Anordnungen, ein Antriebselement mit einem angetriebenen Element erkennbar in Eingriff zu bringen, einschließen, wie Fortsätze, Eingriffschlitze, ringförmige Leitflügel usw. Zusätzlich kann der in Eingriff bringbare Teil (z. B. das Gewinde) der zentralen Bohrung durch das erste in Eingriff bringen mit dem Verbindungselement des Trägerelements oder vor der ersten Verbindung hergestellt werden, so z. B. während der Herstellung der Endbearbeitungseinrichtung.
• Somit ist die hier vorgesehene Endbearbeitungseinrichtung wirtschaftlich in der Herstellung, haltbar und weist zwei separate und gegenüberliegende Oberflächen zum Abschleifen auf.

Claims (8)

1. Wegwerfbare, flexible, nicht keramische doppelseitige Schleifscheibe (1) zur drehbaren Verbindung mit einem Tragteil (15), das ein Befestigungsmittel (16) an einem Ende davon hat, wobei die Schleifscheibe ein kreisförmiges Verstärkungsmittel (4, 40) hat, das eine zentrale Öffnung (9) bildet und zwei entgegengesetzte im wesentlichen kreisförmige ebene Oberflächen hat; und mindestens ein Teil der zentralen Öffnung im wesentlichen zwischen den beiden ebenen Oberflächen liegt, eine Einrichtung (33) hat, die mit dem Befestigungsmittel (16) an einem Ende eines Tragteiles (15) in Eingriff bringbar ist, um die Schleifscheibe (1) abzustützen und eine Drehbewegung von dem Tragteil (15) auf die Schleifscheibe (1) zu übertragen; wobei die Schleifscheibe (1) ein Schleifmaterial (10) hat, das dauerhaft unmittelbar an und nur auf beiden Seiten der kreisförmigen ebenen Oberflächen vor dem Gebrauch befestigt ist, wobei die Schleifscheibe an dem Tragteil durch das Verstärkungsmittel (4, 40) lösbar befestigt werden kann, so daß beide Schleifflächen zum Bearbeiten eines Gegenstandes benutzt werden können.

2. Schleifscheibe (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eines der folgenden Merkmale (a) oder (b):

(a) die Einrichtung (33), die mit dem Befestigungsmittel (16) an einem Ende eines Tragteiles (15) in Eingriff bringbar ist, weist ein Zwischenteil (25) auf, das eine zentrale Bohrung (8) hat, in der zentralen Öffnung angeordnet ist und an dem Verstärkungsmittel (4, 40) befestigt ist, wobei die zentrale Bohrung (8) und die zentrale Öffnung (9) koaxial zueinander sind und die zentrale Bohrung (8) mit dem Befestigungsmittel (16) an einem Ende des Tragteiles (15) in Eingriff bringbar ist; oder

(b) das Verstärkungsmittel (4, 40) ist ein Zwischenteil in Form einer Scheibe (4), die zwei entgegengesetzte im wesentlichen ebene Scheibentragflächen (5, 6) hat.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch irgendeines oder mehrere der folgenden Merkmale (a), (b) und (c):

(a) die Schleifscheibe (1) weist ein erstes Scheibenteil (2) auf, das ein Schleifmaterial (10) auf einer Seite davon hat, und ein zweites Scheibenteil (3), das ein Schleifmaterial (10) auf einer Seite davon hat;

(b) die entgegengesetzte Seite des zweiten Scheibenteiles ist mindestens teilweise mit einem Klebstoff an der entgegengesetzten Seite des ersten Scheibenteiles befestigt;

(c) das Verstärkungsmittel (4, 40) hat eine kreisförmige Gestalt mit einem Durchmesser von 1,905 bis 22,86 cm (0,75 bis 9 Zoll).

4. Schleifscheibe nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch irgendeines oder mehrere der folgenden Merkmale (a) bis (f):

(a) das Zwischenteil ist eine Nieteinrichtung (25), die zwei Flanschteile hat, die beide äußere Kanten der zentralen Öffnung zusammendrücken, um die Nieteinrichtung (25) an dem Verstärkungsmittel sicher zu befestigen;

(b) die entgegengesetzten Seiten des ersten und zweiten Scheibenteiles (2, 3) sind jeweils mindestens teilweise an einer der Scheibentragflächen befestigt;

(c) das Zwischenteil (4) ist aus Plastik, Metall oder einem synthetischen Material hergestellt und so gewählt, daß es eine gewünschte Steifigkeit dem Endbearbeitungsgegenstand verleiht;

(d) das Zwischenteil (4) hat einen annähernd gleichen Durchmesser wie die Scheibenteile (2, 3);

(e) das Zwischenteil (4) hat einen kleineren Durchmesser als die Scheibenteile (2, 3);

(f) die entgegengesetzten Seiten des ersten und zweiten Scheibenteiles (2, 3) sind jeweils an einer der kreisförmigen ebenen Oberflächen des Verstärkungsmittels (4, 40) befestigt.

5. Schleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (33), die mit dem Befestigungsmittel (16) an einem Ende eines Tragteiles (15) in Eingriff bringbar ist, ist ein Innengewinde, das so bemessen ist, daß es mit einem Ende an das Tragteil (15) in Schraubeingriff bringbar ist.

6. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Öffnung (9) oder die zentrale Bohrung (8) des Zwischenteiles (4), vor der Verbindung mit dem Tragteil, zumindest teilweise mit einem Innengewinde der Größe zwischen 0,635 cm (¼ Zoll) Durchmesser 20 Windungen pro 2,54 cm (Zoll) bis 1,588 cm (5/8 Zoll) Durchmesser 11 Windungen pro 2,54 cm (Zoll) versehen ist.

7. Schleifscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Tragteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil eine Spindel (15) aufweist, die ein Befestigungsmittel (16) an einem Ende davon hat und von der das entgegengesetzte Ende mit einem Antriebsteil in Eingriff bringbar ist, um dem Tragteil (15) und der damit abgestützen Schleifscheibe (1) eine Drehbewegung zu verleihen;

wobei ein Verstärkungsteil (17), das eine zentrale Bohrung (28) bildet, von dem Befestigungsmittel (16) der Spindel (15) über die zentrale Bohrung (28) abgestützt wird; und

eine Sperreinrichtung (20) an dem Befestigungsmittel (16) neben dem Verstärkungsteil (17) auf einer Seite davon angreift, die dem entgegengesetzten Ende der Spindel (15) zugekehrt ist, um die Länge des Befestigungsmittels (16) einzustellen, die aus der zentralen Bohrung (28) des Verstärkungsteiles (17) hervorragt und zur Verbindung mit der Schleifscheibe (1) zur Verfügung steht.

8. Schleifscheibe nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Tragteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil eine Spindel (15) aufweist, die ein Befestigungsmittel (16) an einem Ende davon hat und von der das entgegengesetzte Ende mit einem Antriebsteil in Eingriff bringbar ist, um dem Tragteil (15) und der damit abgestützten Schleifscheibe (1) eine Drehbewegung zu verleihen; und

eine Sperreinrichtung (20) an dem Befestigungsmittel (16) angreift, um die Länge des Befestigungsmittels (16) einzustellen, die für die Verbindung mit der Schleifscheibe (1) zur Verfügung steht.