DE9113647U1 - Arbeitsscheibenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsscheibenanordnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Arbeitsscheibenanordnung ist in der DE 32 19 344 A1 beschrieben und umfaßt einen Teller und eine von diesem getragene Arbeitsscheibe.

Der Teller ist zur Einspannung in einen Werkzeug-Drehantrieb eingerichtet, wie etwa ein elektrisch oder mit Preßluft betriebenes Handwerkzeug, z.B. eine Handbohrmaschine, einen Winkelschleifer &ogr;. dgl..

Der Teller besteht bevorzugt aus einem flexiblen oder federnd nachgiebigen Material, so daß er, wenn er gegen ein Werkstück angedrückt wird, sich an dessen Oberfläche anschmiegt, auch wenn die Drehachse des Tellers nicht senkrecht zu dieser ausgerichtet ist. Das Material des Tellers kann z.B. Gummi sein, ist jeodch am vorteilhaftesten geschäumtes Polyurethan.

In die von der Einspannung des Tellers abgewandte Stirnfläche sind bei dem bekannten Teller kurze, von diesem abstehende Häkchen eingelassen und im Material des Tellers verankert und bilden eine die gesamte Stirnfläche bedeckende Klettschicht. Bei der Erfindung sind neben einer Verklebung der Klettschicht mit der Stirnfläche auch die in der obengenannten Druckschrift genannten Verankerungsmittel bevorzugt, so daß die Offenbarung dieser Druckschrift ausdrücklich in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen ist.

Die Arbeitsscheibe kann als unsteife Schleif- oder Polierscheibe

etwa aus Schleifpapier, Schmirgelleinen oder Lammfell ausgebildet sein, weist im wesentlichen den selben Durchmesser auf wie der Teller und weist an der dem Teller zugewandten Oberfläche eine Eingriffsbeschichtung auf, die sich bei der bekannten Anordnung über diese gesamte Oberfläche erstreckt.

Die Eingriffsbeschichtung ist so ausgebildet, daß sie mit der Klettschicht in eine haltende Verbindung tritt, wenn sie gegen diese angedrückt wird, und besteht z.B. aus Velour.

Es ist somit möglich, eine unverbrauchte Arbeitsscheibe dadurch an dem Teller zu befestigen, daß man sie mit ihrer Eingriffsbeschichtung einfach gegen die Klettschicht andrückt. Ebenso kann die verbrauchte Arbeitsscheibe einfach vom Teller abgezogen werden.

Wenn aber nun die Arbeitsscheibe beim Gebrauch über einen längeren Zeitraum schweren Belastungen ausgesetzt wird, wie etwa bei Schleifarbeiten an Blechteilen oder sonstigen Metallteilen, dann treten in der Arbeitsscheibe hohe Temperaturen auf, und zwar insbesondere im Randbereich, wo besonders hohe Umfangsgeschwindigkeiten vorliegen.

Die hohen Temperaturen führen dazu, daß bei den hauptsächlich für Heimwerkermaschinen hergestellten Tellern mit aufgeklebter Klettschicht der Kleber erweicht und die Klettschicht sich entweder vom Teller ablöst und mit der Arbeitsscheibe davonfliegt, oder mit der Arbeitsscheibe verklebt, so daß sich diese nach der Arbeit nicht mehr vom Teller ablösen läßt.

Auch bei Anordnungen der eingangs genannten Art, bei denen die Klettschicht in das Kunststoffmaterial des Tellers eingespritzt ist, treten bei den genannten hohen Temperaturen Schaden auf, die die gesamte Anordnung, wie auch jene mit aufgeklebter Klettschicht, unbrauchbar werden lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die eingangs genannten Probleme zu mildern und die Arbeitsscheibenanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch nach hohen Belastungen der Arbeitsscheibe, die zu hohen Temperaturen in deren Randbereich führen, die Befestigung und Ablösbarkeit der Arbeitsscheibe und damit deren Brauchbarkeit gewährleistet bleiben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei erstreckt sich die Klettschicht nicht, wie bei dem bekannten Teller, über die gesamte Oberfläche seiner Stirnseite, sondern nur über deren mittleren Bereich, der auch bei starker Belastung und somit Erhitzung der Arbeitsscheibe in deren Randbereich nur soweit erwärmt wird, daß die Anbringung der Klettschicht nicht gelöst wird und die gesamte Anordnung keinen Schaden nimmt.

Während man bisher davon ausging, daß die Kraftübertragung zwischen dem Teller und der Arbeitsscheibe in erster Linie im Randbereich stattfindet, in welchem nur verhältnismäßig geringe Umfangskräfte übertragen werden müssen, haben Versuche erstaunlicherweise ergeben, daß ein mit der Klettschicht besetzter mittlerer Bereich, dessen Durchmesser nur etwa zwei Drittel des Durchmessers des Tellers bzw. der Arbeitsscheibe entspricht, voll zur störungsfreien Kraftübertragung ausreicht.

Es ist grundsätzlich möglich, zusammen mit dem erfindungsgemäßen Teller eine herkömmliche Arbeitsscheibe zu verwenden, deren gesamte dem Teller zugewandte Oberfläche mit der Eingriffsbeschichtung versehen ist, so daß die erfindungsgemäße Anordnung nicht ausschließlich auf die Verwendung spezieller Arbeitsscheiben angewiesen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch besonders von Vorteil, auch die Eingriffsbeschichtung so zu verkleinern, daß sie im wesentlichen nur die Klettschicht des Tellers abdeckt.

Hierdurch wird nicht nur die Wärmeübertragung aus dem Randbereich der Arbeitsscheibe auf deren mittleren Bereich stark gemindert und damit letztlich die Initiierung einer Ablösung der Eingriffsschicht vermieden, sondern es ist auch möglich, die dem Randbereich des Tellers zugewandte Oberfläche der Arbeitsscheibe so auszubilden, daß sie beim Andrücken gegen den Teller einen Reibschluß mit diesem eingeht, der mindestens in nennenswertem Umfang, vorzugsweise weitgehend, die Kraftübertragung in Umfangsrichtung bewirkt.

Es müssen nämlich nur dann hohe Umfangskräfte übertragen werden, wenn die Arbeitsscheibe kräftig gegen den Teller angedrückt wird, so daß dann auch der Reibschluß im Randbereich infolge dieser Andruckkraft wirksam wird.

Das Material des Tellers, vorzugsweise geschäumtes Polyurethan, ist seinerseits jedoch weitgehend temperaturbeständig; selbst wenn seine Oberfläche durch die thermische Belastung geringfügig und vorübergehend erweichen sollte, führt dies nicht zur bleibenden, die Brauchbarkeit beschränkenden Beschädigung des Tellers.

Das Material einer herkömmlichen, flexiblen Schleifscheibe ist auch

auf seiner Rückseite von einer solchen Beschaffenheit, daß bei der

bei üblicher Benutzung auftretenden Andruckkraft ein guter Reibschluß mit dem Teller entsteht.

Die Klettschicht und auch die Eingriffsbeschichtung bedecken bevorzugt kreisrunde Bereiche und sind bevorzugt im wesentlichen homogen strukturiert, so daß sie aus einem Bahnmaterial ausgestanzt oder ausgeschnitten und auf Teller und Arbeitsscheibe aufgeklebt werden können. Es ist aber auch möglich und ggf. vorteilhaft, eine andere als eine runde Kontur vorzusehen, etwa eine sternförmige Kontur, die etwa wärmeleitende Drahtverstärkungen in der Arbeitsscheibe ausspart.

Es ist auch möglich, die Eingriffsbeschichtung etwa durch Beflocken oder geeignetes Strukturieren der Arbeitsscheibe selbst auszubilden bzw. zu ersetzen; es können auch die Hakenausbildungen am Teller mit örtlich unterschiedlicher Ausbildung und Festigkeit vorgesehen sein.

Bevorzugt ist die Klettschicht des Tellers von einer Ringnut umgeben, die als Wärmesperre den Wärmeübergang vom Randbereich aus radial nach innen behindert. Außerdem bildet die Ringnut beim Biegen des flexiblen Tellers eine UnstetigkeitsstelIe, die verhindert, daß dadurch ein Ablösen der Klettschicht vom Teller initiiert wird, daß das örtliche Wegbiegen des Tellers von der Klettschicht deren erhöhte Haftfähigkeit an diesem erfordert, diese Haftfähigkeit aber wegen der Erwärmung verringert ist.

Im Randbereich des Tellers sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Nuten ausgespart, die vorzugsweise in den Außenumfang und/oder in die Ringnut des Tellers einmünden.

Im Bereich dieser Nuten ist der Wärmeübergang zwischen Arbeitsscheibe und Teller verringert, so daß die Standfähigkeit des Tellers verbessert ist; außerdem kann bevorzugt Kühlluft durch die Nuten strömen und insbesondere in die Ringnut gelangen, von wo aus somit Wärme abgeführt werden kann und damit die Erwärmung der Klettschicht bzw. deren Klebschicht noch weiter gemindert werden kann. Es ist ggf. auch vorteilhaft, den Teller durchsetzende Abluftkanäle vorzusehen, die in die Ringnut einmünden.

Abgesehen von dieser Wirkung der Nuten sind diese auch wie das Reifenprofil eines Kraftwagens wirksam und krallen sich in die gegenüberliegende Oberfläche der Arbeitsscheibe ein, wenn diese gegen den Teller angedrückt wird, so daß dann zusätzliche Umfangskräfte übertragen werden können.

Die Nuten sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung bogenförmig ausgebildet, erstrecken sich insgesamt in radialer Richtung und münden in einer solchen Richtung in den Umfang des Tellers ein, daß sie dort zur Drehrichtung hin geneigt sind, so daß bei der Drehung des Tellers Luft in die Nuten geschöpft wird und somit die Ringnut zwangsbelüftet wird. Außerdem tragen die im wesentlichen quer zur Drehrichtung verlaufenden Nuten zur besseren Kraftübertragung bei.

Wie bereits oben angedeutet, ist es zweckmäßig, die Biegung des mittleren, die Klettschicht tragenden Bereiches möglichst zu vermeiden, um sicherzustellen, daß die Klettschicht auch dann haften bleibt, wenn der diese Klettschicht befestigende Kleber infolge seiner Erwärmung nicht mehr seine volle Festigkeit aufweist. Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es daher besonders vorteilhaft, den Teller so auszubilden, daß sich beim Gebrauch im wesentlichen nur sein dem Randbereich entsprechender Teil verbiegen kann.

Dieses Merkmal kann dadurch erreicht werden, daß die Dicke des Randbereiches geringer ist als jene des mittleren Bereiches, daß der mittelre Bereich eine Verstärkung aufweist und/oder daß der Randbereich geschwächt ist.

Als Verstärkung kann etwa eine Metalleinlage mittig in den Teller eingebettet sein; die Schwächung des Randbereiches wird durch geeignete Anordnung, Breite und/oder Tiefe der Nuten erreicht.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Teller der erfindungsgemäßen Arbeitsscheibenanordnung, von unten her gesehen (Ansicht I-I in Fig. 2), und

Fig. 2 eine weitgehend längs Linie H-II in Fig. 1 geschnittene Seiten-Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Arbeitsscheibenanordnung.

Die gezeigte Arbeitsscheibenanordnung besteht aus einem Teller 1 und einer Schleifscheibe 2.

Der Teller besteht aus flexiblem Schaum-Polyurethan und ist im wesentlichen bezüglich seiner Drehachse 3 rotationssymmetrisch geformt und ist aus einer flachen Scheibe gebildet, die eine im wesentlichen ebene Stirnfläche 4 aufweist, die sich bis zum Umfang erstreckt, während die entgegengesetzte Radialfläche an ihrem Umfang abgeschrägt ist und in ihrer Mitte einen abstehenden Ansatz aufweist, von dem aus sich eine mit dem Teller 1 fest verbundene Antriebsachse 5 erstreckt, deren Mittelachse mit der Drehachse 3 zusammenfällt.

Die Stirnfläche ist unterteilt in einen einen kreisförmigen, auf die Drehachse 3 zentrierten mittleren Bereich und einen kreisringförmigen, auf die Drehachse 3 zentrierten Randbereich, die voneinander durch eine Ringnut 6 getrennt sind, die zur Stirnfläche 4 hin offen ist.

Die Stirnfläche 4 ist im mittleren Bereich mit einer Klettschicht überzogen, die aus von der Stirnfläche absehenden, kurzen, schlanken Stiften gebildet ist, deren freie Enden hakenartig umgebogen bzw. ausgebildet sind.

Der mittlere Bereich kann gegenüber dem Randbereich so zurückgesetzt sein, daß die hakenartigen Enden der Stifte der Klettschicht 7 in oder nahe der Ebene des Randbereiches liegen.

Der Randbereich der Stirnfläche 4 ist von Nuten 8 durchzogen, die bogenförmig und im wesentlichen radial angeordnet sind. Diese Nuten

münden mit ihren einen Enden in die Ringnut 6 und mit ihren anderen Enden in die Umfangskante des Tellers 1, wobei diese anderen Enden so zur Drehrichtung (Pfeil) hin geneigt sind, daß bei der Drehung des Tellers in Pfeilrichtung die Nuten 8 Luft schöpfen und zur Ringnut 6 fördern.

Durch die randseitige Abschrägung und die Nuten 8 ist der Teller im Randbereich weniger steif als im mittleren Bereich; wird durch einseitigen Andruck des Tellers gegen eine Werkstückfläche dieser federnd verformt, dann nimmt er die in Fig. 2 strichpunktiert gezeigte Gestalt an; wie erkennbar, überträgt sich die Biegung des Randbereiches infolge der Ringnut 6 nicht oder allenfalls nur wenig auf den mittleren Bereich. Im übrigen dient die Ringnut 6 als Wärmesperre, die die Wärmeübertragung vom Randbereich zum mittleren Bereich hemmt.

Die Schleifscheibe 2 weist den gleichen oder einen etwas größeren Durchmesser auf als der Teller 1 und ist dessen mittlerem Bereich und der Klettschicht 7 gegenüberliegend mit einer Eingriffsbeschichtung 9 ausgebildet, die an einem Schleifscheibenkörper 10 befestigt ist und den gleichen oder einen geringfügig geringeren Durchmesser als die Klettschicht 7 aufweist.

Die Eingriffsbeschichtung 9 ist so ausgebildet, daß sie durch Andrücken gegen die Klettschicht mit dieser in haltenden, aber lösbaren Eingriff bringbar ist.

Claims (7)

ANSPRÜCHE

1. Arbeitsscheibenanordnung, mit einem in eine Bohrmaschine, einen Winkelschleifer o. dgl. zur Drehung um seine Achse einspannbaren Teller aus mindestens teilweise flexiblem Material, vorzugsweise geschäumtes Polyurethan, und einer auf der freien Stirnseite des Tellers auswechselbar befestigbaren und über ihre im wesentlichen gesamte Oberfläche von diesem abstützbaren Arbeitsscheibe, vorzugsweise einer Schleifscheibe, wobei an der freien Stirnseite des Tellers eine Klettschicht befestigt ist, die mit Eingriffsbeschichtung an der zugewandten Oberfläche der Arbeitsscheibe zu deren Befestigung in lösbaren Eingriff bringbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Klettschicht (7) nur den mittleren Bereich der freien Stirnseite (4) des Tellers (1) abdeckt, während der Randbereich des Tellers (1) unmittelbar gegen die Arbeitsscheibe (2) anlegbar ist.

2. Arbeitsscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des von der Klettschicht (7) abgedeckten mittleren Bereiches des Tellers (1) die Hälfte bis drei Viertel, vorzugweise etwa zwei Drittel des Durchmessers des Tellers (1), beträgt.

3. Arbeitsscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Eingriffsbeschichtung (9) nur über den mittleren, der Klettschicht (7) gegenüberliegenden Bereich der dem Teller (1) zugewandten Oberfläche der Arbeitsscheibe (2) erstreckt.

-Z-

4. Arbeitsscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, die Klettschicht (7) tragende Bereich der Stirnseite (4) des Tellers (1) zum Randbereich hin durch eine bevorzugt kreisförmige Ringnut (6) abgegrenzt ist.

5. Arbeitsscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich der Stirnseite (4) des Tellers (1) offene Nuten (8) aufweist, die vorzugsweise in den Außenumfang des Tellers (1) und weiter vorzugsweise in die Ringnut (6) einmünden.

6. Arbeitsscheibenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (8) bogenförmig ausgebildet sind und an der Einmündung in den Außenumfang des Tellers (1) in Drehrichtung weisen.

7. Arbeitsscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der dem mittleren Bereich entsprechende Teil des Tellers (1) eine höhere Biegesteifigkeit aufweist als der dem Randbereich entsprechende Teil.