DE4311529A1 - Grinding wheel for hand-held grinding machines, in particular cutting wheel - Google Patents
Grinding wheel for hand-held grinding machines, in particular cutting wheelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe nach dem Oberbegriff des An spruches 1.The invention relates to a grinding wheel according to the preamble of the saying 1.
Derartige Schleifscheiben werden nur bis zu einem Bereich von 50 bis 70% des ursprünglichen Durchmessers abgenutzt. Es wird also ein beträchtli cher Teil der Schleifscheibe nicht ausgenutzt. Dieser nichtverbrauchte Anteil der Schleifscheibe liegt in einem Bereich von 30 bis 50% des Ursprungsgewichtes der Schleifscheibe. Dieser verbleibende Rest muß über Sondermülldeponien entsorgt werden, was zunehmend Probleme aufwirft, da die Zahl der Sondermülldeponien rückläufig ist und da der Kostenaufwand hierfür stark ansteigt.Such grinding wheels are only used up to a range of 50 to 70% of the original diameter worn. So it will be considerable not used part of the grinding wheel. This one not used The proportion of the grinding wheel is in a range of 30 to 50% of the Original weight of the grinding wheel. This remaining remainder must be over Hazardous waste landfills are being disposed of, which poses increasing problems since the number of hazardous waste landfills is declining and there the cost for this rises sharply.
Der Grund für den relativ hohen verbleibenden Rest an nicht verbrauchter Schleifscheibe liegt darin, daß die Schleif scheiben auf den Schleifspindeln bzw. -wellen von handgeführten Schleif maschinen zwischen an den Stirnseiten anliegenden Flanschplatten einge spannt werden, die sich über einen beträchtlichen Teil des Durchmessers der Schleifscheibe erstrecken. Das Einspannen der Schleifscheiben ist notwendig, da die Gewebe-Armierungen nur dann die auftretenden Tangen tialkräfte aufnehmen können, wenn sie über einen ausreichenden Radial bereich - ausgehend von ihrer inneren Ausnehmung - eingespannt sind. Weiterhin sind diese Armierungslagen notwendig, da derartige Schleif scheiben für handgeführte Schleifmaschinen in erheblichem Maße Seiten kräfte aufnehmen können müssen, und zwar beim Einsatz als Schrupp- Schleifscheibe wie auch als Trenn-Schleifscheibe. Darüber hinaus können die Flanschplatten beim Trennschleifen nicht in das Werkstück eintauchen. Zusätzlich kann auch der über diese Flansche radial vorstehende Teil der Trenn-Schleifscheibe nicht verbraucht werden, der der Werkstückdicke ent spricht.The reason for the relatively high remaining The rest of the unused grinding wheel is that the grinding discs on the grinding spindles or shafts of hand-held grinding machines inserted between flange plates lying on the end faces be stretched over a considerable part of the diameter extend the grinding wheel. The grinding wheels are clamped necessary because the fabric reinforcements only then the tang that occurs can absorb tial forces if they have a sufficient radial area - starting from their inner recess - are clamped. Furthermore, these reinforcement layers are necessary because such grinding wheels for hand-held grinding machines to a considerable extent must be able to absorb forces, namely when used as a roughing Grinding wheel as well as a cutting wheel. In addition, you can do not immerse the flange plates in the workpiece when grinding. In addition, the part of the radially projecting over these flanges Cutting wheel not used, which corresponds to the workpiece thickness speaks.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifscheibe der gat tungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die zu entsorgende Abfallmenge stark reduziert ist.The invention has for its object a grinding wheel of the gat to create the appropriate type in which the amount of waste to be disposed of is greatly reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeich nungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestal tung kann der Tragkörper entweder wiederverwendet werden oder aber zu mindest recycelt werden; darüber hinaus kann der Schleifring praktisch vollständig abgearbeitet, also verbraucht, werden. Für den Einsatz als Trenn-Schleifscheibe ist die Weiterbildung nach Anspruch 2 zweckmäßig, um den Schleifring vollständig verbrauchen zu können. Der Tragkörper braucht nur geringfügig gereinigt zu werden und kann dann wiederver wendet oder einem bestehenden Recyclingverfahren zugeführt werden, bei spielsweise als Stahlschrott. Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 3 bis 6 geben an, wie bei einer Ausgestaltung die Verbindung zwischen Tragkörper und Schleifring in besonders einfacher und besonders haltba rer Weise ausgestaltet sein kann.This object is achieved by the features in the characterizing part solved part of claim 1. By the embodiment according to the invention tion, the support body can either be reused or closed be recycled at least; in addition, the slip ring can be practical completely processed, i.e. used up. For use as Cutting-off grinding wheel, the further development according to claim 2 is expedient, to be able to use up the slip ring completely. The supporting body only needs to be cleaned slightly and can then be reused uses or be sent to an existing recycling process for example as steel scrap. The further developments according to claims 3 to 6 indicate how the connection between Support body and slip ring in a particularly simple and particularly durable rer way can be designed.
Anspruch 7 gibt eine besonders einfache Ausbildung für den Tragkörper an. Die Ansprüche 8 und 9 geben eine weitere Möglichkeit wieder, den Tragkörper herzustellen und mit dem Schleifring zu verbinden.Claim 7 gives a particularly simple design for the support body at. Claims 8 and 9 represent another possibility, the Manufacture support body and connect with the slip ring.
Die Ansprüche 10 bis 13 geben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen für Armierungslagen an, die es ermöglichen, den Schleifringen eine bezogen auf den Außendurchmesser große Ausnehmung zu geben, die wiederum die Ursache dafür ist, daß bei ein vollständiges Aufbrauchen des Schleifrings erreicht wird.Claims 10 to 13 give particularly advantageous refinements for Reinforcement layers that enable the slip rings to be covered to give large recess on the outer diameter, which in turn the The reason for this is that if the slip ring is completely used up is achieved.
Anspruch 14 gibt eine weitere Ausgestaltung eines Tragkörpers an, der besonders dünn ausgestaltet ist, wodurch erreicht wird, daß die Schleif scheibe zum Einsatz bei handgeführten Schleifmaschinen eine besonders hohe Biegeelastizität erhält, so daß parallel zur Achse auftretende Seitenkräfte aufgefangen werden können, ohne daß der Schleifring vom Rand des Tragkörpers abbricht. Durch eine besondere Art der Herstellung ist es möglich, eine besonders intensive Verzahnung von Schleifring und Tragkörper nach Anspruch 15 zu erreichen. Die Auswahl des Bindemittels des Schleifringes nach Anspruch 16 führt dazu, daß der Schleifring einer seits ausreichend hart ist, so daß er nicht schmiert und gleichzeitig selbstschärfend ist; andererseits ist die notwendige Biegeelastizität gegeben und die notwendige Festigkeit der Verbindung zwischen Schleif ring und Tragkörper. Anspruch 17 gibt eine Maßnahme zur Verbesserung der Haftung zwischen Schleifring und Tragkörper an.Claim 14 specifies a further embodiment of a support body, the is designed to be particularly thin, which ensures that the grinding a disc for use with hand-held grinding machines receives high bending elasticity, so that occurring parallel to the axis Lateral forces can be absorbed without the slip ring from Edge of the support body breaks off. Through a special way of manufacturing it is possible to have a particularly intensive interlocking of slip ring and To achieve support body according to claim 15. The selection of the binder of the slip ring according to claim 16 causes the slip ring one is hard enough so that it does not smear and at the same time is self-sharpening; on the other hand is the necessary bending elasticity given and the necessary strength of the connection between grinding ring and support body. Claim 17 gives a measure for improvement the adhesion between slip ring and support body.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigenFurther features, advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments using the Drawing. Show it
Fig. 1 eine Trenn-Schleifscheibe mit eingeklebtem Tragkörper im Quer schnitt, Fig. 1 is an abrasive cutting-off wheel cut with glued in the support body in cross-,
Fig. 2 einen Teilausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows a partial section of FIG. 1 in an enlarged scale,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine in Dreieckslegung gebildete Armierungs lage für die Trenn-Schleifscheibe, Fig. 3 is a plan view of a reinforcement formed in Dreieckslegung location for the abrasive cutting-off wheel,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine in Spirallegung gebildete Armierungslage für die Trenn-Schleifscheibe, Fig. 4 is a plan view of a reinforcement layer formed in Spirallegung for separating grinding wheel,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Trenn-Schleifscheibe mit ein gegossenem Tragkörper im Querschnitt, Fig. 5 shows another embodiment of an abrasive cutting-off disc having a molded support body in cross-section,
Fig. 6 einen Teilausschnitt aus Fig. 5 in vergrößertem Maßstab, Fig. 6 shows a partial section of Fig. 5, on an enlarged scale
Fig. 7 einen Teil-Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Trenn-Schleifscheibe und Fig. 7 is a partial cross section through a further embodiment of a cutting wheel and
Fig. 8 einen Teilausschnitt aus Fig. 7 in vergrößertem Maßstab. Fig. 8 is a partial section of Fig. 7 on an enlarged scale.
In Fig. 1 ist eine Schleifscheibe dargestellt, bei der es sich um eine
Trenn-Schleifscheibe für eine handgeführte Schleifmaschine handelt. Sie
weist einen ringzylinderförmigen Schleifring 1 auf, in den ein ebenfalls
ringzylindrischer Tragkörper 2 eingeklebt ist. Der Schleifring 1 weist eine
kreisringförmige Ausnehmung 3 auf, die konzentrisch zur Mittel-Längs-
Achse 4 ausgebildet ist. In diese Ausnehmung 3 ist der Tragkörper 2 ein
gesetzt. Der Durchmesser der Ausnehmung 3, d. h. der Innendurchmesser Di
des Schleifrings 1, ist um einige Zehntel Millimeter größer als der Außen
durchmesser d des Tragkörpers 2. Der Schleifring 1 weist einen Außen
durchmesser Da auf, wobei für das Verhältnis Da/Di gilt:
1,4 < Da/Di < 2, d. h. der Schleifring 1 weist eine bezogen auf seinen
Außendurchmesser Da relativ große Ausnehmung 3 auf.In Fig. 1, a grinding wheel is shown, which is a cut-off grinding wheel for a hand-held grinding machine. It has a ring-cylindrical slip ring 1 , into which a likewise ring-cylindrical support body 2 is glued. The slip ring 1 has an annular recess 3 , which is concentric with the central longitudinal axis 4 . In this recess 3 , the support body 2 is set. The diameter of the recess 3 , ie the inner diameter Di of the slip ring 1 , is a few tenths of a millimeter larger than the outer diameter d of the support body 2 . The slip ring 1 has an outer diameter Da, where the following applies to the ratio Da / Di:
1.4 <Da / Di <2, ie the slip ring 1 has a relatively large recess 3 with respect to its outer diameter Da.
Die Dicke a des Schleifrings 1 in Richtung der Achse 4 ist größer als die Dicke b des Tragkörpers 2 in Richtung der Achse 4, so daß der Schleif ring 1 mit beiden Stirnseiten 5, 5′ über die Stirnseiten 6, 6′ des Trag körpers 2 vorsteht. Grundsätzlich kann die Dicke des Tragkörpers 2 in Richtung der Achse 4 gleich der Dicke des Schleifrings 1 sein, wobei dann der Schleifring 1 und der Tragkörper 2 planparallel zueinander an geordnet sind; für Trennscheiben ist es aber von Vorteil, wenn die Dicke b des Tragkörpers 2 in Richtung der Achse 4 etwas geringer ist als die Dicke a des Schleifrings 1, um ein Eintauchen der Trenn-Schleifscheibe in ein zu durchtrennendes Werkstück zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Der Schleifring 1 und der Tragkörper 2 sind miteinander mittels eines geeig neten Klebstoffes, vorzugsweise Epoxid-Harz, verbunden. Um die Klebever bindung zwischen Schleifring 1 und Tragkörper 2 möglichst fest zu machen, ist der aufgrund des Durchmesserunterschiedes von D und d ge bildete Spalt 7 zwischen der zylindrischen Innenumfangsfläche 8 des Schleifrings 1 und der zylindrischen Außenumfangsfläche 9 des Tragkör pers 2 mit einer dünnen ringzylindrischen Klebstoffschicht 10 gefüllt. Weiterhin sind die aufgrund des axialen Überstandes des Schleifrings 1 gegenüber dem Tragkörper 2 gebildeten Zwickel 11 mit Klebstoffnähten 12 gefüllt, die einerseits an den freiliegenden Teilen der zylindrischen Innenumfangsfläche 8 und andererseits an den benachbarten Bereichen der Stirnseiten 6, 6′ angreifen.The thickness a of the slip ring 1 in the direction of the axis 4 is greater than the thickness b of the support body 2 in the direction of the axis 4 , so that the grinding ring 1 with both end faces 5 , 5 'over the end faces 6 , 6 ' of the support body 2 protrudes. Basically, the thickness of the support body 2 in the direction of the axis 4 can be equal to the thickness of the slip ring 1 , in which case the slip ring 1 and the support body 2 are arranged plane-parallel to one another; for cutting disks, however, it is advantageous if the thickness b of the supporting body 2 in the direction of the axis 4 is somewhat less than the thickness a of the slip ring 1 , in order to enable or facilitate immersion of the cutting wheel in a workpiece to be cut. The slip ring 1 and the support body 2 are connected to one another by means of a suitable adhesive, preferably epoxy resin. In order to make the adhesive bond between slip ring 1 and support body 2 as firm as possible, the gap 7 formed due to the difference in diameter of D and d is between the cylindrical inner peripheral surface 8 of the slip ring 1 and the cylindrical outer peripheral surface 9 of the support body 2 with a thin, ring-cylindrical adhesive layer 10 filled. Furthermore, the gusset 11 formed due to the axial projection of the slip ring 1 with respect to the support body 2 are filled with adhesive seams 12 which, on the one hand, attack the exposed parts of the cylindrical inner peripheral surface 8 and, on the other hand, the adjacent regions of the end faces 6 , 6 '.
Der Tragkörper 2 weist eine konzentrisch zur Achse 4 ausgebildete Auf nahmeöffnung 13 für die Antriebswelle einer handgeführten Schleifma schine, auf. Der Tragkörper 2 besteht aus Metall, und zwar üblicherweise aus Stahl. Er wird durch Stanzen oder Drehen aus Blech hergestellt. The support body 2 has a concentric to the axis 4 receiving opening 13 for the drive shaft of a hand-held grinding machine, on. The support body 2 is made of metal, usually made of steel. It is made from sheet metal by punching or turning.
Der Schleifring 1 hat - wie Fig. 2 erkennen läßt - den üblichen Grund aufbau, d. h. er weist im Bereich der Stirnseiten 5, 5′ jeweils eine Ar mierungslage 14; 14′ auf, die in noch zu beschreibender Weise ausgestal tet ist. Zwischen den Armierungslagen 14, 14′ befinden sich Schleifkorn 15, bevorzugt aus Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Zirkonkorund, Solgel- Korn oder Gemischen hieraus und Bindemittel 16 in Form reiner oder modi fizierter Kunstharze und Füllstoffe 17, wie z. B. Pyrit oder Kryolith. Das Schleifkorn 15 hat eine Nennkorngröße im Bereich von 315 bis 1000 µm.The slip ring 1 has - as shown in FIG. 2 - the usual basic structure, that is, it has in the region of the end faces 5 , 5 'each have a coating layer 14 ; 14 ', which is designed in a manner yet to be described. Between the reinforcing layers 14 , 14 'there are abrasive grain 15 , preferably made of aluminum oxide, silicon carbide, zirconium corundum, solgel grain or mixtures thereof, and binders 16 in the form of pure or modified synthetic resins and fillers 17 , such as, for. B. pyrite or cryolite. The abrasive grain 15 has a nominal grain size in the range from 315 to 1000 μm.
Fig. 3 zeigt eine in der DE 38 19 199 C2 beschriebene Armierungslage 14 bzw. 14′, die bevorzugt anstelle eines Gewebes bei derartigen Schleif ringen 1, und zwar insbesondere bei Hand-Trenn-Schleifscheiben einzu setzen ist. Eine derartige Armierungslage 14 bzw. 14′ ist aus einem oder mehreren Verstärkungsfäden 18 gebildet, die in optimaler Weise tangen tialen und radialen Dehnungen des Schleifringes 1 entgegenwirken. Im Bereich einer mittleren Öffnung 19 verlaufen die Verstärkungsfäden 18 exakt tangential; sie verlaufen dann radial-tangential bis zum Außen umfang und sind dort umgelenkt und wiederum geradlinig zur Öffnung 19 zurückgeführt, wo sie tangential vorbeigeführt sind. Sie verlaufen damit im wesentlichen entsprechend der tatsächlichen Beanspruchung der rotie renden Schleifringe 1. Die größte Hauptspannung eines rotierenden Schleifrings verläuft in tangentialer Richtung. Die Tangential-Spannung, d. h. der Tangentialkraftverlaut, hat im Bereich der Öffnung 19, also radial innen im Bereich der Innenumfangsfläche 7 des Schleifringes 1, ihren höchsten Wert, der nach außen stetig abnimmt. Aus diesem Grunde ist es auch vertretbar, daß die Verstärkungsfäden 18 lediglich im Bereich der Öffnung 19 exakt tangential verlaufen, daß sie aber zwischen Öffnung 19 und Außenrand eine radiale Komponente erhalten, um der in diesem Bereich ebenfalls starken Radialspannung entgegenzuwirken. Die Verstär kungsfäden 18 sind an den jeweiligen Kreuzungsstellen 20 miteinander verbunden, und zwar durch ein Kunstharz. Die Verstärkungsfäden 18 wer den vor dem Legen zu dem in Fig. 3 dargestellten Muster mit einer Kunstharzlösung getränkt. Nach dem Legen werden die Verstärkungsfäden 18 heiß verpreßt, wodurch dieses Kunstharz anhärtet, so daß eine Ver bindung der Verstärkungsfäden 18 an den Kreuzungsstellen 20 eintritt. Die Armierungslage 14 bzw. 14′ ist damit ausreichend eigenstabil, um zur Herstellung eines Schleifrings 1 eingesetzt zu werden. Mit Ausnahme im Bereich der äußeren Umlenkstellen 21 und der inneren Umlenkung im Bereich der Öffnung 19 verlaufen die Verstärkungsfäden 18 geradlinig. Der Innendurchmesser D′i der Armierungslage 14 bzw. 14′ entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser Di des Schleifrings 1. Entsprechendes gilt für das Verhältnis des Außendurchmessers D′a der Armierungslage 14 bzw. 14′ im Verhältnis zum Durchmesser Da des Schleifrings 1. Die Scheitelwinkel c der Verstärkungsfäden 18 im Bereich der Umlenkstellen 21 richten sich, wenn der nicht dargestellte Krümmungsradius im Bereich der Umlenkstellen 21 vernachlässigt wird, ausschließlich nach dem Verhältnis von D′a zu D′i. Da die Verstärkungsfäden 18 im wesentlichen wie die Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind, spricht man auch von einer Dreiecks-Legung. Fig. 3 shows a reinforcement layer 14 or 14 'described in DE 38 19 199 C2, which preferably rings instead of a fabric in such grinding rings 1 , in particular in hand-cutting wheels to be used. Such a reinforcement layer 14 or 14 'is formed from one or more reinforcing threads 18 which counteract optimally tangent and radial expansions of the slip ring 1 . In the area of a central opening 19 , the reinforcing threads 18 run exactly tangentially; they then run radially tangentially to the outer circumference and are deflected there and in turn returned straight to the opening 19 , where they are guided tangentially. They thus run essentially in accordance with the actual stress on the rotating slip rings 1 . The greatest main tension of a rotating slip ring is in the tangential direction. The tangential tension, that is to say the tangential force, has its highest value in the area of the opening 19 , that is to say radially on the inside in the area of the inner circumferential surface 7 of the slip ring 1 , which value decreases continuously towards the outside. For this reason, it is also justifiable that the reinforcing threads 18 run exactly tangentially only in the area of the opening 19 , but that they receive a radial component between the opening 19 and the outer edge in order to counteract the radial tension which is also strong in this area. The reinforcing threads 18 are connected to each other at the respective crossing points 20 , namely by a synthetic resin. The reinforcing threads 18 who soaked the before laying to the pattern shown in Fig. 3 with a synthetic resin solution. After laying, the reinforcing threads 18 are pressed hot, whereby this synthetic resin hardens, so that a connection of the reinforcing threads 18 occurs at the crossing points 20 . The reinforcement layer 14 or 14 'is thus sufficiently inherently stable to be used for producing a slip ring 1 . With the exception of the area of the outer deflection points 21 and the inner deflection in the area of the opening 19 , the reinforcing threads 18 run in a straight line. The inner diameter D'i of the reinforcement layer 14 or 14 'corresponds essentially to the inner diameter Di of the slip ring 1st The same applies to the ratio of the outer diameter D'a of the reinforcement layer 14 or 14 'in relation to the diameter Da of the slip ring 1st The apex angle c of the reinforcing threads 18 in the region of the deflection points 21 are directed, if the radius of curvature (not shown) in the region of the deflection points 21 is neglected, exclusively according to the ratio of D'a to D'i. Since the reinforcing threads 18 are arranged essentially like the legs of an isosceles triangle, this is also referred to as a triangular arrangement.
In Fig. 4 ist eine Armierungslage 14 bzw. 14′ dargestellt, die ganz be sonders bevorzugt anstelle eines Gewebes bei den geschilderten Schleif ringen 1 von Trenn-Schleifscheiben für handgeführte Schleifmaschinen ein zusetzen sind. Bei dieser Ausgestaltung sind die Verstärkungsfäden 18 jeweils von der mittleren Öffnung 19 aus entsprechend der Resultierenden der Hauptspannungsrichtung gelegt. In Fig. 4 ist der Verlauf eines sol chen Verstärkungsfadens in verstärkter Linienführung dargestellt. Er beginnt - bei spiegelsymmetrischer Ausgestaltung - tangential im Bereich der Öffnung 19 und ist in etwas mehr als einer Halb-Spiraldrehung derart zur äußeren Umlenkstelle 21 geführt, daß er dort bereits wieder einen annähernd tangentialen Verlauf hat. Wie Fig. 4 entnehmbar ist, liegt ein Verstärkungsfaden 18 angenähert nur punktförmig an der mittleren Öff nung 19 an. Daraus folgt, daß keine übermäßige Anhäufung von Material der Verstärkungsfäden 18 im Bereich der Öffnung 19 auftritt. Diese Tat sache und der geschilderte Verlauf der Verstärkungsfäden lassen diese Armierungslage 14 bzw. 14′ noch vorteilhafter erscheinen als die Armie rungslage nach Fig. 3.In Fig. 4, a reinforcement layer 14 or 14 'is shown, which are particularly preferred be rings instead of a fabric in the abrasive described 1 of cutting wheels for hand-held grinding machines to be added. In this embodiment, the reinforcing threads 18 are each laid from the central opening 19 in accordance with the resultant of the main tension direction. In Fig. 4 the course of such a reinforcing thread chen is shown in reinforced lines. It begins - with a mirror-symmetrical design - tangentially in the area of the opening 19 and is guided in a little more than a half-spiral rotation to the outer deflection point 21 in such a way that it already has an approximately tangential course there. As can be seen in FIG. 4, a reinforcing thread 18 is approximately only punctiform at the central opening 19 . It follows that there is no excessive accumulation of material of the reinforcing threads 18 in the region of the opening 19 . This fact and the described course of the reinforcing threads make this reinforcement layer 14 or 14 'appear even more advantageous than the reinforcement layer according to FIG. 3.
Bei der Ausgestaltung einer Schleifscheibe nach den Fig. 5 und 6 ist der Schleifring 1 in gleicher Weise ausgestaltet wie bei dem Ausführungsbei spiel nach den Fig. 1 und 2. Der Tragkörper 2′ ist ebenfalls scheiben förmig ausgebildet wie in Fig. 1 dargestellt, wobei für die Dicken a und b die obigen Ausführungen gelten. Er besteht aus Zinkdruckguß und ist durch Einspritzen in die Ausnehmung 3 des Schleifrings 1 hergestellt. In the embodiment of a grinding wheel according to FIGS. 5 and 6 of the grinding ring 1 is configured in the same manner as in the Ausführungsbei game according to FIGS. 1 and 2. The support body 2 'is also slices shaped as shown in Fig. 1, wherein the above statements apply to the thicknesses a and b. It consists of die-cast zinc and is produced by injection into the recess 3 of the slip ring 1 .
Hierbei dringt das Zink entsprechend der vergrößerten Detaildarstellung in Fig. 6 im Bereich der Ausnehmung 3 in Hohlräume 22 zwischen dem Schleifkorn 15 bzw. Bindemittel 16 und Füllstoffen 17 ein, wodurch eine hochfeste formschlüssige Verbindung zwischen Tragkörper 2 und Schleif ring 1 bewirkt wird.Here, the zinc penetrates according to the enlarged detail in Fig. 6 in the region of the recess 3 in cavities 22 between the abrasive grain 15 or binder 16 and fillers 17 , whereby a high-strength positive connection between the support body 2 and grinding ring 1 is effected.
Nachfolgend wird die Herstellung einer Schleifscheibe anhand dreier Bei spiele erläutert:The following is the production of a grinding wheel using three examples games explained:
Es wird eine Armierungslage 14′ in eine Preß-Form eingelegt. Anschließend wird ein aus Schleifkorn 15, Füllstoff 17 und Bindemittel 16 beste hendes Schleifgranulat in die Form eingegeben und eine weitere Armie rungslage 14 aufgelegt. Auf dieses Paket wird dann ein Druck von 500 bis 4000 N/cm2 ausgeübt, wodurch der Schleifring 1 verdichtet wird. Bei diesem Verdichten tritt eine Klebeverbindung ein, die als Grünfestigkeit bezeichnet wird. Bei diesem Verpressen drückt sich das Schleifgranulat, also Schleifkorn 15, Bindemittel 16 und Füllstoff 17 jeweils durch die Armierungslage 14 bzw. 14′ nach außen durch.There is a reinforcement layer 14 'inserted in a press mold. Subsequently, a consisting of abrasive grain 15 , filler 17 and binder 16 existing grinding granulate is entered into the mold and another reinforcement layer 14 is placed. A pressure of 500 to 4000 N / cm 2 is then exerted on this package, as a result of which the slip ring 1 is compressed. During this compression, an adhesive bond occurs, which is referred to as green strength. During this pressing, the abrasive granules, ie abrasive grain 15 , binder 16 and filler 17, each push through the reinforcing layer 14 or 14 'to the outside.
Diese verdichteten aber noch nicht ausgehärteten Schleifringe werden zwi schen Stahlplatten gestapelt und zum Aushärten in einen Ofen gegeben, wo sie je nach gewünschtem Härtegrad Temperaturen von 120°C bis 200°C aus gesetzt werden.These compressed but not yet hardened slip rings are between steel plates stacked and placed in an oven for hardening where Depending on the desired degree of hardness, they can withstand temperatures from 120 ° C to 200 ° C be set.
In diese fertigen ausgehärteten Schleifringe 1 wird jeweils ein Tragkörper 2 in der bereits geschilderten Weise eingeklebt. Der die Klebstoffschicht 10 und die Klebstoffnähte 12 bildende Klebstoff wird anschließend in einem Durchlaufofen bei etwa 120°C ausgehärtet.In each of these finished hardened slip rings 1 , a support body 2 is glued in the manner already described. The adhesive forming the adhesive layer 10 and the adhesive seams 12 is then cured in a continuous furnace at approximately 120 ° C.
Das Herstellen des Schleifrings 1 bis zur Verdichtung erfolgt wie beim Beispiel I. Anschließend wird vor dem Aushärten des Schleifrings 1 der Tragkörper 2 in der geschilderten Weise eingeklebt. Die aus Schleifring 1 und Tragkörper 2 bestehende Schleifscheibe wird dann zwischen Stahlplat ten gestapelt und zum Aushärten wie beim Beispiel I in einen Ofen gege ben, wobei jetzt gleichzeitig das Bindemittel 16 des Schleifrings 1 und der Klebstoff der Klebstoffschicht 10 und der Klebstoffnähte 12 bei Tem peraturen zwischen 120°C und 200°C - je nach gewünschtem Härtegrad - ausgehärtet werden.The manufacture of the slip ring 1 until compression takes place as in example I. Subsequently, before the hardening of the slip ring 1, the support body 2 is glued in in the manner described. The grinding wheel consisting of slip ring 1 and support body 2 is then stacked between steel plates and given for hardening, as in Example I, in an oven, with the binder 16 of the slip ring 1 and the adhesive of the adhesive layer 10 and the adhesive seams 12 at the same time at temperatures between 120 ° C and 200 ° C - depending on the desired degree of hardness - cured.
Das Herstellen des Schleifrings 1 erfolgt wie beim Beispiel I. Anschließend wird dieser Schleifring 1 in eine Spritzgußform einer Zink-Spritzgießma schine eingelegt und der Tragkörper 2′ durch Einspritzen hergestellt. We gen der hohen Abkühlgeschwindigkeit des Zinks erfolgt keine thermisch bedingte Schädigung des Schleifrings 1 und insbesondere des Bindemittels 16.The slip ring 1 is produced as in Example I. Then this slip ring 1 is inserted into an injection mold of a zinc injection molding machine and the support body 2 'is produced by injection. Because of the high cooling rate of the zinc, there is no thermal damage to the slip ring 1 and, in particular, to the binder 16 .
Anstelle äußerer, d. h. im Bereich der Stirnseiten 5, 5′, liegender Armie rungslagen 14, 14′ kann der Schleifring 1 auch in bekannter Weise eine innenliegende Armierungslage aufweisen.Instead of outer, ie in the area of the end faces 5 , 5 ', lying arming layers 14 , 14 ', the slip ring 1 can also have an inner reinforcing layer in a known manner.
Die Schleifscheibe kann bis zur vollständigen Abarbeitung des Schleifrings 1 eingesetzt werden, und zwar insbesondere auch beim Einsatz als Trenn- Schleifscheibe, da sie in einen durch Trennschleifen am Werkstück erzeug ten Spalt eintauchen kann, ohne daß Kollisionen zwischen dem Tragkörper 2 und dem bearbeiteten Werkstück auftreten können.The grinding wheel can be used until the grinding ring 1 has been completely processed, in particular also when used as a cutting grinding wheel, since it can be immersed in a gap produced by grinding on the workpiece without collisions between the support body 2 and the machined workpiece can.
Reste des Schleifrings 1 und der Klebstoffschicht 10 und der Klebstoffnähte 12 können durch Erwärmen des übriggebliebenen Tragkörpers 2 und durch anschließendes Abbürsten mittels Stahlbürsten entfernt werden. Die Tragkörper 2 können dann wieder verwendet werden. Sollten sie beschä digt sein, so können sie in einfacher Weise recycelt werden.Remnants of the slip ring 1 and the adhesive layer 10 and the adhesive seams 12 can be removed by heating the remaining support body 2 and by subsequent brushing with steel brushes. The support body 2 can then be used again. If they are damaged, they can be easily recycled.
Bei der Schleifscheibe mit eingespritztem Tragkörper 2′ aus Zinkdruckguß erfolgt das Trennen von Resten des Schleifrings 1 und Tragkörpers 2′ durch Erhitzen des Zinks auf Schmelztemperatur.In the grinding wheel with injected support body 2 'made of die-cast zinc, the remains of the slip ring 1 and support body 2 ' are separated by heating the zinc to the melting temperature.
Fig. 7 und 8 zeigen eine Hand-Trenn-Schleifscheibe, die einerseits einen Schleifring 1 und andererseits einen Tragkörper 2′′ aufweist. Der Schleif ring entspricht in seinem Aufbau im wesentlichen dem oben geschilderten Aufbau, wobei er mit Armierungslagen 14, 14′ versehen ist, wie sie in Fig. 4 dargestellt und vorstehend hierzu beschrieben sind. FIGS. 7 and 8 show a hand-held abrasive cutting-off disc, on the one hand has a grinding ring 1 and on the other hand a support body 2 ''. The grinding ring corresponds in structure to the structure described above, wherein it is provided with reinforcing layers 14 , 14 ', as shown in Fig. 4 and described above for this purpose.
Der Tragkörper 2′′ besteht aus relativ dünnem Blech aus Stahl, gegebe nenfalls rostfreiem Stahl, Aluminium oder Messing, für dessen Dicke e gilt 0,4 mm e 1,0 mm, wobei für praxisnahe Fälle gilt 0,5 mm e 0,8 mm.The support body 2 '' consists of relatively thin sheet of steel, where appropriate, stainless steel, aluminum or brass, for its thickness e applies 0.4 mm e 1.0 mm, whereby for practical cases applies 0.5 mm e 0.8 mm.
Um die Aufnahmeöffnung 13 herum sind sich radial zur Achse 4 er streckende Rippen 23 ausgebildet, die lediglich den Zweck haben, die Einspannung des Tragkörpers 2′′ auf den üblichen Aufnahmen der Spindeln von handgeführten Schleifmaschinen zu ermöglichen.Around the receiving opening 13 around it radially to the axis 4 he extending ribs 23 are formed, which have only the purpose of clamping the support body 2 '' on the usual recordings of the spindles of hand-held grinding machines.
Am Außenrand ist der sehr dünne Tragkörper 2′′ zu einem ringzylindri schen Rand 24 umgebördelt, dessen Erstreckung b in Richtung der Achse 4 gleich oder etwas kleiner ist als die Dicke a des Schleifrings 1. Auf dem ringzylindrischen Rand 24 ist eine Außenumfangsfläche 9′′ ausgebildet, die mit dem Schleifring 1 verbunden ist. Der Schleifring 1 ist unmittelbar an der Außenumfangsfläche 9′′ des ringzylindrischen Randes 24 angebracht, was bei der nachfolgenden Beschreibung der Herstellung noch weiter er läutert wird. Die Trenn-Schleifscheibe, wie sie in den Fig. 7 und 8 dar gestellt ist, ist gegen Seitenkräfte, d. h. gegen Kräfte, die am Schleifring 1 mit radialem Abstand zum Tragkörper 2′′ parallel zur Achse 4 angrei fen, so elastisch, daß ein Brechen der Schleifscheibe, und zwar ins besondere im Bereich des Randes 24 nicht eintreten kann. Der Tragkörper 2′′ selber ist also auch parallel zur Achse 4 biegeelastisch. Die gesamte Schleifscheibe ist als Verbundkörper biegeelastisch, d. h. bei Seitenbie gekräften treten keine Sprungstellen im Biegespannungsverlauf im Bereich des Randes 24 auf, so daß die Biegebruchgefahr aufgrund von parallel zur Achse 4 wirkenden Seitenkräften nicht gegeben ist. Andererseits ist auch der Schleifring 1 für derartige Kräfte biegeelastisch, was einerseits auf die Kunstharzbindung des Schleifringes 1 und andererseits auf das Vorhandensein der Armierungslagen 14, 14′ zurückzuführen ist. Aus den vorgenannten Gründen muß die Dicke e des Tragkörpers 2′′ gering sein; andererseits ist der Rand 24 notwendig, damit die Außenumfangsfläche 9′′ eine ausreichend axiale Erstreckung b hat, um die vom Schleifring 1 her auf den Tragkörper 2′′ zu übertragenden Torsionskräfte und auch die er wähnten Seitenbiegekräfte vom Schleifring 1 auf den Tragkörper 2′′ über tragen zu können. Die Dicke a des Schleifrings 1 von Trenn-Schleif scheiben ist im Bereich von 2 bis 4 mm. Daraus ergibt sich, daß die Dicke e des Tragkörpers 2′′ erheblich geringer ist als die Dicke a des Schleifrings 1. Es gilt 0,1 a e 0,25. Für die axiale Erstreckung b des Randes 24 gilt, daß sie nur unwesentlich kleiner sein sollte, als die Dicke a. Hier gilt 0,8 a b 1,0 a.At the outer edge of the very thin supporting body 2 '' is flanged to a ringzylindri's edge 24 , the extent b in the direction of the axis 4 is equal to or slightly less than the thickness a of the slip ring 1st On the annular cylindrical edge 24 an outer peripheral surface 9 '' is formed, which is connected to the slip ring 1 . The slip ring 1 is attached directly to the outer peripheral surface 9 '' of the ring-cylindrical edge 24 , which he will explain in the following description of the manufacture. The abrasive cutting-off wheel, as provided in FIGS. 7 and 8 represent is against lateral forces, that is against forces fen on the grinding ring 1 at a radial distance to the support body 2 '' parallel to the axis 4 angrei, so elastic that a Breaking the grinding wheel, especially in the area of the edge 24 can not occur. The support body 2 '' itself is also parallel to the axis 4 flexible. The entire grinding wheel is flexurally elastic as a composite body, ie in the case of side bending forces there are no jump points in the course of the bending stress in the region of the edge 24 , so that the risk of bending failure is not present due to side forces acting parallel to the axis 4 . On the other hand, the slip ring 1 is flexible for such forces, which is due on the one hand to the synthetic resin bond of the slip ring 1 and on the other hand to the presence of the reinforcing layers 14 , 14 '. For the aforementioned reasons, the thickness e of the support body 2 '' must be small; On the other hand, the edge 24 is necessary so that the outer peripheral surface 9 '' a sufficient axial extent has b to the grinding ring 1 fro on the support body 2 '' to be transmitted torsional forces and also he mentioned page bending forces from the slip ring 1 to the support body 2 '' to be able to wear. The thickness a of the slip ring 1 of cut-off wheels is in the range from 2 to 4 mm. It follows that the thickness e of the support body 2 '' is considerably less than the thickness a of the slip ring 1st 0.1 ae 0.25 applies. For the axial extent b of the edge 24, it applies that it should only be insignificantly smaller than the thickness a. Here 0.8 applies from 1.0 a.
Auch bei dieser Trenn-Schleifscheibe gilt für das Verhältnis Da/Di 2 und insbesondere gilt 1,4 Da/Di 2. Die spezielle Spirallegung nach Fig. 4 ermöglicht es, die Ausnehmung 3 des Schleifrings 1 relativ zum Außendurchmesser Da sehr groß zu machen, was wieder dazu führt, daß der Schleifring 1 beim Trennschleifen vollständig aufgebraucht werden kann, und zwar so weit, daß am Rand 24 keinerlei Reste des Schleifrings 1 mehr vorhanden bleiben. Dies liegt mit daran, daß bis zum Ende des Schleifeinsatzes im Schleifring 1 eine Armierung vorhanden ist, deren Verstärkungsfäden 18 in diesem Bereich rein tangential verlaufen und daher in besonders günstiger Weise die hier auftretenden hohen Tangen tialkräfte aufnehmen können. Damit die feste Verbindung zwischen Trag körper 2′′ und Schleifring 1 an der Außenumfangsfläche 9′′ nicht negativ beeinträchtigt wird, sollte der Tragkörper 2′′ einer Oberflächenbehandlung unterworfen worden sein, die einer Oberflächenoxidation, insbesondere Rostbildung bei nicht-rostfreiem Stahl, entgegenwirkt. Hierfür kommt ein Vernickeln oder Verkupfern des Tragkörpers 2′′ in Betracht, insbesondere aber auch eine Plasmapolymer-Behandlung des Tragkörpers 2′′, da durch eine derartige Behandlung einerseits eine extreme Reinigung stattfindet und andererseits eine besonders hohe Klebefähigkeit erreicht wird, was für die Außenumfangsfläche 9′′ besonders günstig ist.The ratio Da / Di 2 and in particular 1.4 Da / Di 2 also apply to this cut-off grinding wheel. The special spiral arrangement according to FIG. 4 makes it possible to make the recess 3 of the slip ring 1 very large relative to the outer diameter Da, which in turn leads to the fact that the slip ring 1 can be completely used up during cut-off, to the extent that no residues of the slip ring 1 remain at the edge 24 . This is due to the fact that until the end of the grinding insert in the slip ring 1 there is a reinforcement, the reinforcing threads 18 of which are purely tangential in this area and can therefore absorb the high tangent forces occurring here in a particularly advantageous manner. So that the fixed connection between the support body 2 '' and slip ring 1 on the outer circumferential surface 9 '' is not adversely affected, the support body 2 '' should have been subjected to a surface treatment which counteracts surface oxidation, in particular rust formation in non-stainless steel. For this a nickel plating or copper plating of the support body 2 '' comes into consideration, but in particular also a plasma polymer treatment of the support body 2 '', since such treatment on the one hand results in extreme cleaning and on the other hand a particularly high adhesiveness is achieved, which is for the outer peripheral surface 9 '' is particularly cheap.
Nachfolgend wird beispielhaft die Herstellung der Trenn-Schleifscheibe nach den Fig. 7 und 8 erläutert:The manufacture of the cutting wheel according to FIGS. 7 and 8 is explained below by way of example:
Die Außenumfangsfläche 9′′ wird mit einer dünnen Schicht 25 aus elastifi ziertem Phenol-Formaldehyd-Klebstoff versehen, die die Funktion eines Haftvermittlers hat und nicht zwingend notwendig ist. Dann wird der Tragkörper 2′′ in eine Preßform eingelegt, wobei er mit seiner dem Rand 24 abgewandten Stirnseiten 6′′ auf den Boden der Preßform aufgelegt wird, d. h. der Rand 24 steht hoch. Dann wird eine Armierungslage 14 einge legt, deren Öffnung 19 von dem Tragkörper 2′′ vollständig ausgefüllt wird. Dann wird Schleifgranulat in die Preßform eingefüllt und einge kämmt oder eingerakelt. Dieses Schleifgranulat besteht aus dem bereits geschilderten Schleifkorn 15 mit einer Nenn-Korngröße im Bereich von 600 µm Bindemittel 16 und Füllstoff 17, wobei das Bindemittel ebenfalls ein Phenol-Formaldehyd-Klebstoff ist, der in der Regel identisch mit dem ist, aus dem die Schicht 25 besteht. Auf jeden Fall sollte es ein aus härtender Polykondensations-Klebstoff sein. Auf die eingekämmte oder ein gerakelte Schicht des Schleifgranulats wird die zweite Armierungslage 14 aufgelegt. Anschließend erfolgt ein Verpressen des Schleifgranulats mit dem Tragkörper 2′′ unter einem Druck von 500 bis 4000 N/cm2. Bei diesem Preßvorgang drückt sich Schleifkorn 15 zum einen in die Schicht 25 und zum anderen auch in die Außenumfangsfläche 9′′ des Randes 24, wodurch eine besonders feste verzahnungsartige Verbindung zwischen dem Schleif ring 1 und dem Tragkörper 2′′ erreicht wird. Diese verdichteten aber noch nicht ausgehärteten Schleifscheiben werden zwischen Stahlplatten gestapelt und zum Aushärten in einen Ofen gegeben und je nach angestrebtem Här tegrad bei Temperaturen zwischen 120 und 200°C ausgehärtet. Das Herstel len der Verbindung zwischen Schleifring 1 und Tragkörper 2′′ einerseits und das Aushärten des Schleifgranulats andererseits erfolgt also in einem Arbeitsgang.The outer peripheral surface 9 '' is provided with a thin layer 25 of elastifi ed phenol-formaldehyde adhesive, which has the function of an adhesion promoter and is not absolutely necessary. Then the support body 2 '' is inserted into a mold, it being placed with its end faces 6 'facing away from the edge 24 ''on the bottom of the mold, ie the edge 24 is high. Then a reinforcement layer 14 is inserted, the opening 19 of the support body 2 '' is completely filled. Then grinding granulate is filled into the mold and combed or knife. This abrasive granulate consists of the abrasive grain 15 already described with a nominal grain size in the range of 600 μm binder 16 and filler 17 , the binder also being a phenol-formaldehyde adhesive, which is generally identical to that from which the layer is made 25 exists. In any case, it should be a curing polycondensation adhesive. The second reinforcement layer 14 is placed on the combed or a doctored layer of the grinding granulate. Then the grinding granules are pressed with the support body 2 '' under a pressure of 500 to 4000 N / cm 2 . In this pressing process, abrasive grain 15 presses on the one hand into the layer 25 and on the other hand into the outer peripheral surface 9 '' of the edge 24 , whereby a particularly firm tooth-like connection between the grinding ring 1 and the support body 2 '' is achieved. These compacted but not yet hardened grinding wheels are stacked between steel plates and placed in an oven for hardening and hardened at temperatures between 120 and 200 ° C depending on the desired degree of hardness. The manufacture len the connection between slip ring 1 and support body 2 '' on the one hand and the hardening of the grinding granulate on the other hand is done in one operation.
Für die Auswahl des Bindemittels 16 gilt, daß der Schleifring 1 selber ein möglichst hartes Bindemittel 16 aufweisen soll, um einerseits ein Schmieren beim Schleifvorgang zu verhindern und um andererseits ein frühzeitiges Ausbrechen des Schleifkorns 15 sicherzustellen, damit eine Selbstschärfung der Schleifscheibe erreicht wird. Andererseits darf das Bindemittel nicht so hart bzw. spröde sein, daß ein Abbrechen des Schleifrings 1 vom Tragkörper 2′′ eintreten kann. Polykondensations-Kleb stoff mit zahlreichen Modifikationsmöglichkeiten haben sich hier als besonders vorteilhaft erwiesen. For the selection of the binder 16, applies that the grinding ring 1 should have itself a hard possible binder 16, on the one hand to prevent smearing during the grinding process and on the other hand an early breaking of the abrasive grain 15 ensure, so that a self-sharpening of the grinding wheel is achieved. On the other hand, the binder must not be so hard or brittle that the slip ring 1 can break off from the supporting body 2 ''. Polycondensation adhesive with numerous modification options have proven to be particularly advantageous here.
Wie Fig. 8 entnehmbar ist und wie sich aus der vorstehend geschilderten Herstellungsart ergibt, ist die Stirnseite 5, des Schleifrings 1 bündig mit der Stirnseite 6′′; während die Stirnseite 5 des Schleifrings 1 in Richtung der Achse 4 etwas über den Rand 24 vorsteht.As can be seen in Fig. 8 and as can be seen from the above-described production method, the end face 5 , the slip ring 1 is flush with the end face 6 ''; while the end face 5 of the slip ring 1 protrudes slightly beyond the edge 24 in the direction of the axis 4 .
Die oben angegebenen Maße bzw. Maßbereiche und Maßverhältnisse gelten nicht nur - wie bei den voran geschilderten Ausführungsbeispielen - für Trenn-Schleifscheiben, sondern auch für Schrupp-Schleifscheiben mit der Ausnahme, daß bei Schrupp-Schleifscheiben für die Dicke e des Schleif rings 1 gilt 4,0 mm e 10 mm.The dimensions or dimensional ranges and proportions given above apply not only - as in the exemplary embodiments described above - for cutting-off grinding wheels, but also for grinding grinding wheels, with the exception that for grinding wheels 1 applies to the thickness e of the grinding ring 4 , 0 mm and 10 mm.
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