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Dokumentenidentifikation DE60011781T2 14.04.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001204509
Titel VERSTÄRKTE SCHLEIFSCHEIBEN
Anmelder Saint-Gobain Abrasives, Inc., Worcester, Mass., US
Erfinder MOTA, Jose Roberto, Jundiai, 13213-000 Sao Paulo, SP, BR;
ALBRECHT, Jean-Marie, F-37400 Amboise, FR
Vertreter Maiwald Patentanwalts GmbH, 80335 München
DE-Aktenzeichen 60011781
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.07.2000
EP-Aktenzeichen 009441577
WO-Anmeldetag 24.07.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/IB00/01021
WO-Veröffentlichungsnummer 0001008849
WO-Veröffentlichungsdatum 08.02.2001
EP-Offenlegungsdatum 15.05.2002
EP date of grant 23.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.04.2005
IPC-Hauptklasse B24D 5/16
IPC-Nebenklasse B24D 7/16   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifscheibenanordnung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe z.B. Wo-A-92/00163).

Schleifscheiben werden im allgemeinen dadurch hergestellt, dass Schleifkörner oder -partikel durch ein Bindemittel, bei dem es sich typischerweise um ein Harz handelt, miteinander verbunden werden. Solche Scheiben werden bei Schleifvorgängen verwendet. Sogenannte „dünne" Scheiben werden zum Beispiel bei Abschneide- und Grobschliffvorgängen benutzt. Diese können ohne externe Kühlung benutzt werden. Dünne Scheiben müssen keine Verstärkung aufweisen, sie können aber auch durch Gewebe oder Filament verstärkt sein. Dünne Schleifscheiben können eine komplette oder teilweise (Zonen)verstärkung aufweisen.

Es sind sowohl flache Schleifscheiben, als auch Schleifscheiben mit einem vertieftem Zentrum erhältlich. Flache Scheiben (Typ 1) werden typischerweise zwischen zwei Flanschen gleicher Größe gehalten und auf die rotierende Spindel einer Maschine montiert.

Schleifscheiben mit einem vertieften Zentrum sind durch eine Versetzung des zentralen Teils (oder der Nabe) der Scheibe im Hinblick auf den Umfang der Scheibe gekennzeichnet. Eine Seite der Scheibe hat einen Teil mit einem vertieften Zentrum, wohingegen die andere Seite ein erhöhtes Zentrum aufweist. Diese Scheiben, die als Typ 27 oder Typ 28 klassifiziert werden, können zum Schneiden oder Schleifen verwendet werden.

Im allgemeinen werden Scheiben mit einem vertieften Zentrum auf Winkelmaschinen zwischen zwei Flanschen montiert, nämlich einem Rückseitenflansch, der dem Teil mit dem erhöhten Zentrum bzw. der erhöhten Nabe des Rads gegenüberliegt, und einem Vorderseitenflansch. Während der Vorderseitenflansch sich komplett in das vertiefte Zentrum einpasst, bedeckt der Rückseitenflansch typischerweise das erhöhte Zentrum und erstreckt sich über dieses hinaus auf den flachen Teil der Scheibe.

Nabenvorrichtungen halten das Rad zwischen den zwei Flanschen, um es auf die Spindel einer Schleifmaschine zu montieren. Eine Nabenvorrichtung hat häufig zwei Teile, die im allgemeinen den Vorder- und Rückseitenflanschen entsprechen und die durch eine Gewindemutter zusammengehalten werden. Bei einem anderen Nabenvorrichtungsdesign werden zwei Stücke unter Verwendung eines Epoxyharzes mit der Scheibe verbunden. Weiterhin ist eine Nabenvorrichtung aus einem einzelnen Stück entwickelt worden, die integral in die Scheibe eingespritzt ist. In manchen Fällen sind die Montierungsvorrichtungen ausreichend günstig, so dass die MontierungsNabe zusammen mit der abgenutzten Scheibe verworfen werden kann.

Da Schleifscheiben bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten betrieben werden und gegenüber harten Materialien wie Stahl und anderen Metallen, Mauerwerk oder Beton eingesetzt werden, müssen die Schleifscheiben in der Lage sein, diesen Bedingungen stand zu halten und sicher betrieben zu werden. Da die Scheiben sich abnutzen und ersetzt werden müssen, ist es ebenfalls wichtig, die Herstellungskosten niedrig zu halten. Da die maximale Belastung am oder in der Nähe des Zentrums der Nabe auftritt, weist der Nabenteil der Scheibe üblicherweise ein zusätzliches Verstärkungsmaterial auf, bei dem es sich typischerweise um mindestens einen Ring aus Fiberglasgewebe handelt, der sich ca. bis zu der Verbindung der Nabe und der Schleifseite des Rads erstreckt. Typischerweise stellt ca. ein Drittel des Fiberglasgewebes bei dem Zurechtschneiden dieser Kreise Ausschuss dar.

Daher besteht ein Bedarf an sicheren Schleifscheibenanordnungen sowie ein Bedarf zur Senkung ihrer Herstellungskosten.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifscheibenvorrichtung, die eine Scheibe mit einer Rückseite und einer Vorderseite beinhaltet. Die Anordnung beinhaltet ebenfalls einen Rückseitenflansch auf der Rückseite der Scheibe und einen Vorderseitenflansch auf der Vorderseite der Scheibe. Zwischen der Vorderseite der Scheibe und dem Vorderseitenflansch findet sich eine Verstärkungsschicht, die eine dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form aufweist. Der größte Durchmesser der Verstärkungsschicht ist nicht größer als 75 % des äußeren Durchmessers der Scheibe.

Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ebenfalls eine Schleifscheibenanordnung mit einem vertieften Zentrum. Die Anordnung umfasst eine Schleifscheibe mit zwei Seiten. Die Rückseite beinhaltet eine erhöhte Nabe und eine flache Region auf der Scheibenrückseite, wohingegen die Vorderseite ein vertieftes Zentrum und eine flache Region auf der Vorderseite der Scheibe aufweist. Die Anordnung umfasst weiterhin einen Rückseitenflansch, der das erhöhte Zentrum bedeckt, und einen Vorderseitenflansch, der bei dem vertieften Zentrum positioniert ist. Zwischen der Vorderseite der Scheibe und dem Vorderseitenflansch befindet sich eine Verstärkungsschicht, die eine dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form aufweist. Der größte Durchmesser der Verstärkungsschicht ist nicht größer als 75 % des äußeren Durchmessers der Scheibe.

Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ebenfalls eine Schleifscheibenvorrichtung, die eine flache Scheibe umfasst, die nicht intern verstärkt ist und eine Rückseite und eine Vorderseite aufweist. Die Anordnung beinhaltet ebenfalls einen Rückseitenflansch auf der Scheibenrückseite und einen Vorderseitenflansch auf der Scheibenvorderseite. Zwischen der Scheibenvorderseite und dem Vorderseitenflansch befindet sich eine Verstärkungsschicht, die eine dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form aufweist. Der größte Durchmesser der Verstärkungsschicht ist nicht größer als 75 % des äußeren Durchmessers der Scheibe. Bei einer Ausführungsform ist die Scheibe eine flache Scheibe.

Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft auch eine verstärkte Schleifscheibenanordnung, die eine Scheibe umfasst, die intern verstärkt ist und eine Rückseite und eine Vorderseite hat. Die Anordnung beinhaltet ebenfalls einen Rückseitenflansch auf der Scheibenrückseite und einen Vorderseitenflansch auf der Scheibenvorderseite. Zwischen der Scheibenvorderseite und dem Vorderseitenflansch befindet sich eine Verstärkungsschicht, die eine fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form aufweist. Der größte Durchmesser der Verstärkungsschicht ist nicht größer als 75 % des äußeren Durchmessers der Scheibe.

Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung eine Schleifscheibenanordnung, umfassend:

  • (a) eine Schleifscheibe (10), die eine Rückseite (12), eine Vorderseite (20) und einen äußeren Scheibendurchmesser aufweist,
  • (b) ein Vorderseitenflansch (50) an der Vorderseite;
  • (c) ein Rückseitenflansch (40) auf der Rückseite; dadurch gekennzeichnet dass sie ebenfalls
  • (d) eine Verstärkungsschicht (14) umfasst, die konzentrisch mit der Scheibe und zwischen dem Vorderseitenflansch und dem Rückseitenflansch der Scheibe angeordnet ist, wobei die genannte Verstärkungsschicht eine dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form und einen größten Durchmesser aufweist, der nicht größer als ca. 75% des genannten äußeren Scheibendurchmessers ist, umfasst.

Diese Erfindung hat mehrere Vorteile. Zum Beispiel verleiht die Verstärkungsschicht der Scheibenanordnung zusätzliche Stärke. Die Schicht bildet auch ein Polster zwischen dem Vorderseitenflansch und dem vertieften Zentrum der Scheibe, wodurch ein möglicherweise vorhandener leerer Raum zwischen der Scheibenvorderseite und dem Vorderseitenflansch minimiert wird. Da die Schicht 75 % oder weniger des äußeren Scheibendurchmessers beträgt, werden Einsparungen hinsichtlich der Schichtmaterialien erzielt. Da die Schicht typischerweise aus Gewebe geschnitten wird, gewährleisten Formen wie zum Beispiel Sechsecke, signifikante Einsparungen hinsichtlich des Ausschusses an Gewebematerial, was zu einer signifikanten Absenkung der Herstellungskosten von Schleifscheibenanordnungen führt.

1 ist eine Draufsicht einer Scheibe und einer Verstärkungsschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

2 ist eine Querschnittsansicht eines Rückseitenflansches, einer Schleifscheibe und eines Vorderseitenflansches gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

3 ist eine Querschnittsansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform und zeigt die zusammengesetzte Scheibenvorrichtung.

4 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Erfindung.

5 ist eine Querschnittsansicht einer nicht-verstärkten flachen Scheibe.

6 ist eine Querschnittsansicht einer Zonen-verstärkten Scheibe.

Die Merkmale und andere Details der Erfindung, bei der es sich entweder um Schritte der Erfindung oder eine Kombination von Teilen der Erfindung handeln kann, wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen genauer beschrieben. Die gleiche Nummerierung innerhalb der verschiedenen Abbildungen stellt jeweils die gleiche Komponente dar. Die spezifischen Ausführungsformen der Erfindung werden zu Illustrationszwecken dargestellt und sollen nicht als Einschränkungen der Erfindung verstanden werden. Die prinzipiellen Merkmale dieser Erfindung können in verschiedenen Ausführungsformen verwirklicht werden, ohne dass vom Umfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.

1 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform der Erfindung. Wie gezeigt enthält die Schleifscheibe 10 eine Vorderseite 20. Die Schleifscheibe 10 kann entweder vom flachen Typ oder des Typs mit einem vertieften Zentrum sein. Die Verstärkungsschicht 14 liegt über der Vorderseite 20 der Schleifscheibe 10. Die Verstärkungsschicht 14 ist konzentrisch mit der Schleifscheibe 10. Sowohl die Schleifscheibe 10 als auch die Verstärkungsschicht 14 haben eine Öffnung oder ein Dornloch 16, die es im allgemeinen ermöglichen, die Schleifscheibe 10 und die Verstärkungsschicht 14 auf die rotierende Spindel einer Maschine zu montieren.

Die Verstärkungsschicht 14 hat eine sechseckige Form. Wenn sie aus einem Material wie zum Beispiel Gewebe geschnitten wird, führt die hexagonale Form zu einer Minimierung an Ausschussmaterial. Andere Formen können auch verwendet werden. Darunter (ihren dreieckige Formen auch zu einer Minimierung des Ausschussmaterials, wenn sie aus Gewebe geschnitten werden. Eine sechseckige Form ist bevorzugt. Andere Formen, wie zum Beispiel fünfeckige oder achteckige Formen, können auch verwendet werden. Da eine geringe Menge Gewebeausschussmaterial während des Schneidens von zum Beispiel fünfeckigen oder achteckigen Formen auftritt, sind diese Formen weniger bevorzugt als die oben diskutierten Formen. Sie sind aber gegenüber zirkulären Formen bevorzugt.

Die Verstärkungsschicht hat einen größten Formdurchmesser und einen kleinsten Formdurchmesser. Der größte Formdurchmesser ist der Durchmesser eines Kreises, der das Vieleck umspannt, wohingegen der kleinste Durchmesser der Messer eines Kreises ist, der sich innerhalb besagter Form befindet.

Wie aus der 1 ersichtlich ist, bedeckt die Verstärkungsschicht 14 nur teilweise die Vorderseite 20 der Schleifscheibe 10 und ist so dimensioniert, dass ihr größter Durchmesser kleiner als der äußere Durchmesser 18 der Scheibe ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat die Verstärkungsschicht 14 einen größten Formdurchmesser, der nicht größer als 75 % des äußeren Scheibendurchmessers 18 ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist der größte Formdurchmesser nicht größer als 66 % des äußeren Scheibendurchmessers 18. Bei einer weiteren Ausführungsform hat die Verstärkungsschicht 14 einen kleinsten Formdurchmesser, der mindestens circa 50 % des äußeren Scheibendurchmessers 18 ist. Bei noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der kleinste Formdurchmesser mindestens circa 25 % des äußeren Scheibendurchmessers 18.

Die Verstärkungsschicht 14 hat typischerweise die Form eines Polsters oder einer Matte. Bei einer Ausführungsform wird die Verstärkungsschicht 14 aus Gewebe oder anderen geeigneten Materialien hergestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Verstärkungsschicht 14 Fiberglasgewebe. Eine oder mehrere Verstärkungsschichten, die die oben aufgezählten Formen aufweisen, können bei Schleifscheibenanordnungen in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Verstärkungsschicht ist bezüglich des Scheibenkörpers external und wird auf die Vorderseitenoberfläche 20 (die Schleifseitenoberfläche) der Schleifscheibe 10 angebracht. Wenn dies gewünscht ist, kann eine zweite Verstärkungsschicht, die bezüglich des Scheibenkörpers ebenfalls external ist, zwischen der Rückseite der Schleifscheibe 10 und dem Rückseitenflansch angebracht werden. Diese zweite Verstärkungsschicht, die sich auf der Rückseite der Scheibe befindet, kann ringförmig sein oder kann eine der oben diskutierten Formen aufweisen. Sie kann aus geeigneten Materialien bestehen, bei denen es sich um das gleiche oder andere Materialien handeln kann, wie sie zur Herstellung der Verstärkungsschicht 14 zwischen der Vorderseite 20, der Schleifscheibe 10 und dem Vorderseitenflansch (nicht gezeigt) verwendet werden.

Optional kann der Körper der Schleifscheibe 10 selbst eine oder mehrere Scheiben einer Faserverstärkung enthalten, die in die Scheibe integriert sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden solche Scheiben als verstärkte Scheiben, intern verstärkte Scheiben oder Scheiben mit einer internen Verstärkung bezeichnet. Verfahren zum Integrieren von internen Verstärkungen in dem Körper von Schleifscheiben sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Integrieren von Gewebescheiben in den Scheibenkörper wird zum Beispiel in U.S.-Patent-Nr. 3,838,543, das am 1. Oktober 1974 gegenüber H.G. Lakhani erteilt wurde, beschrieben.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft Schleifscheiben mit einem vertieften Zentrum, die ebenfalls als Scheiben mit einer erhöhten Nabe (oder erhöhtem Zentrum) bekannt sind. Diese Ausführungsform ist in den 2 und 3 dargestellt.

2 ist eine Querschnittsansicht einer Schleifscheibe 10 und einem Vorderseitenflansch 50. Die Schleifscheibe 12 ist eine Schleifscheibe mit einem vertieften Zentrum und kann optional intern verstärkt sein. Die Schleifscheibe 10 beinhaltet eine Rückseite 12 und eine Vorderseite 20. Die Rückseite 2 beinhaltet eine erhöhte Nabe 24 und eine äußere flache Region 26 auf der Scheibenrückseite. Die erhöhte Nabe 24 enthält weiterhin eine flache Oberfläche 28 auf der erhöhten Nabe und eine sich verjüngende Oberfläche 30 auf der erhöhten Nabe, die sich nach außen hin in Richtung der äußeren flachen Region 26 der Scheibenrückseite verjüngt.

Die Vorderseite 20 beinhaltet ein vertieftes Zentrum 32 und eine äußere flache Region auf der Scheibenvorderseite. Das vertiefte Zentrum 32 beinhaltet weiterhin eine flache Oberfläche 36 auf dem vertieften Zentrum und eine sich verjüngende Oberfläche 38 auf dem vertieften Zentrum, die sich in Richtung der äußeren flachen Region 34 der Scheibenvorderseite nach außen hin verjüngt. Typischerweise ist die flache Oberfläche 28 der erhöhten Nabe parallel zu der flachen Oberfläche 36 des vertieften Zentrums, und die verjüngende Oberfläche 30 der erhöhten Nabe ist parallel zu der sich verjüngenden Oberfläche 38 des vertieften Zentrums.

Die Verstärkungsschicht 14 befindet sich am vertieften Zentrum 32. Die Verstärkungsschicht 14 kann eine der oben diskutierten Formen annehmen. Bevorzugte Formen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Dreiecke, Fünfecke, Sechsecke oder Achtecke. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Verstärkungsschicht 14 aus Fiberglasgewebematerial geschnitten. Optional kann eine zweite Verstärkungsschicht (nicht gezeigt) an der erhöhten Nabe 24 angebracht werden.

Der Rückseitenflansch 40 ist im allgemeinen der erhöhten Nabe 24 angepasst und erstreckt sich teilweise auf die äußere flache Region 26 der Scheibenrückseite. Entsprechend hat der Rückseitenflansch 40 eine eingelassene Region 42, die der erhöhten Nabe 24 entspricht und so dimensioniert ist, dass sie über die erhöhte Nabe 24 passt. Die eingelassene Region 42 hat einen ersten flachen Rückseitenflanschteil 44, der so gestaltet ist, dass er über die flache Oberfläche 28 der erhöhten Nabe passt, und einen sich verjüngenden Rückseitenflanschteil 46, der so ausgestaltet ist, dass er sich der verjüngenden Oberfläche 30 der erhöhten Nabe anpasst. Der Rückseitenflansch 40 beinhaltet weiterhin einen zweiten flachen Rückseitenflanschteil 48, der sich teilweise auf die äußere flache Region 26 der Scheibenrückseite erstreckt.

Der Vorderseitenflansch 50 beinhaltet einen flachen Teil 52 und einen Vorderseitenflanschkörper 54. Der Vorderseitenflansch 50 passt sich in seiner Gesamtheit in das vertiefte Zentrum 32 ein. Der Vorderseitenflanschkörper 54 beinhaltet ein Gewinde 56 zum Anbringen auf die rotierende Spindel einer Maschine (nicht gezeigt).

3 ist eine Querschnittsansicht einer Scheibenanordnung 58 mit einem vertieften Zentrum und einer Verstärkungsschicht 14, die zwischen der Vorderseite 20 einer Schleifscheibe 10 und dem Vorderseitenflansch 50 positioniert ist.

Die Mittel 60, die zum Zusammenhalten des Rückseitenflansches 40, der Schleifscheibe 10 und des Vorderseitenflansches 50 sowie zur Montage dieser auf die rotierende Spindel einer Maschine dienen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel sind sie im U.S.-Patent-Nr. 3,136,100 beschrieben, das am 9. Juni 1964 gegenüber Robertson erteilt wurde.

Weiterhin ist klar, dass der Rückseitenflansch 40 und der Vorderseitenflansch 50 wie aus dem Stand der Technik bekannt hergestellt werden können. Die Materialien, die benutzt werden, um die Schleifscheibe 10, den Rückseitenflansch 40 und den Vorderseitenflansch 50 herzustellen, sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt.

Für Winkelschleif- und manuelle Schleifanwendungen ist das vertiefte Zentrum 32 bevorzugt komplett durch die Verstärkungsschicht 14 bedeckt. Mit anderen Worten: Sowohl die flache Oberfläche 36 als auch die sich verjüngende Oberfläche 38 des vertieften Zentrums sind mit dem Verstärkungsmaterial bedeckt. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform liegen die Spitzen der Verstärkungsschicht auf der äußeren flachen Region 34 der Scheibenvorderseite. Bei einer anderen Ausführungsform hat die Verstärkungsschicht 14 einen größten Formdurchmesser, der 75 % oder weniger des Durchmessers der Schleifscheibe 10 ist. In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der größte Formdurchmesser 66 % oder weniger des Durchmessers der Schleifscheibe 10.

Wie oben bereits diskutiert wurde, weist die Verstärkungsschicht auch einen kleinsten Formdurchmesser auf. Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der kleinste Formdurchmesser größer als 50 % des Durchmessers der Schleifscheibe 10. Bei einer anderen Ausführungsform ist der kleinste Formdurchmesser 25 % oder größer als der Durchmesser der Schleifscheibe 10.

Wenn die Schleifscheibe 10 in flacher Weise auf die Maschine montiert ist, können die Dimensionen der Verstärkungsschicht 14 kleiner sein. Zum Beispiel kann die Verstärkungsschicht 14 nur die flache Oberfläche 36 eines vertieften Zentrums 32 einer maschinenmontierten Scheibe bedecken, die zum Flachschleifen benutzt wird. Bei einer Ausführungsform der Erfindung bedeckt die Verstärkungsschicht 14 circa 5 % des Durchmessers der Schleifscheibe 10. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung bedeckt die Verstärkungsschicht 14, die bei solchen Vorgängen verwendet wird, circa 5 bis circa 20 % des Durchmessers der Schleifscheibe 10. In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung hat die Verstärkungsschicht einen kleinsten Durchmesser zwischen circa 5 % und circa 25 % des Durchmessers der Schleifscheibe 10.

Ohne an eine spezifische mechanische Erklärung der Erfindung gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass das Winkelschleifen unter Verwendung einer Scheibe mit vertieftem Zentrum tangentiale Kräfte entstehen lässt, die die maximale Belastung vom Nabenzentrum wegleiten. In solchen Fällen ist eine Verstärkungsschicht für das gesamte vertiefte Zentrum wünschenswert. In Scheiben, bei denen die Tangentialkräfte die maximale Belastung nicht vom Zentrum der Scheibe wegleiten, können die Schichtdimensionen weiter reduziert werden und die Verstärkung kann sich nur auf die Nähe des Dorns beschränken. Der Begriff „Dorn", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzt wird, ist die zentrale Achse der Schleifscheibenanordnung, wie zum Beispiel die rotierende Spindel, auf welche die Schleifscheibenanordnung montiert wird.

Die Erfindung betrifft ebenfalls sechseckige und andere Verstärkungsschichten, die die oben genannten Formen zeigen, und die zwischen der Vorderseite und dem Vorderseitenflansch in Flachscheibenanordnungen verwendet werden. Beispiele für Flachscheiben beinhalten Scheiben der Typ 1 Konfiguration, wie zum Beispiel Gemini® cut-off-Scheiben, die von Norton Company, Worcester, MA bezogen werden können. Die Größe dieser Scheiben kann zum Beispiel von circa 0,75 Inch bis 72 Inch reichen und sie weisen typischerweise eine Dicke von 0,25 Inch oder weniger auf.

4 ist eine Querschnittsansicht einer Flachscheibenanordnung 62 und einer Verstärkungsschicht 14, die zwischen dem Vorderseitenflansch 50 und der Vorderseite 20 der Schleifscheibe 10 positioniert ist. Eine optionale, zweite Verstärkungsschicht 64 ist zwischen dem Rückseitenflansch 40 und der Rückseite 12 der Schleifscheibe 10 positioniert. Die zweite Verstärkungsschicht 64 kann eine zirkuläre oder nicht-zirkuläre Form aufweisen. Sie kann zum Beispiel eine sechseckige oder andere der oben diskutierten Formen aufweisen. Sie kann alle üblichen Verstärkungsmaterialien beinhalten, die typischerweise in Verbindung mit Schleifscheiben benutzt werden, wie zum Beispiel Fiberglasgewebe.

Bei der Schleifscheibe 10 kann es sich um eine Schleifscheibe des nicht verstärkten Typs handeln, die keine interne Verstärkung aufweist.

5 ist eine Querschnittsansicht einer nicht verstärkten Schleifscheibe 10. Der Körper der nicht verstärkten Scheibe 10 wird nach Verfahren und aus Materialien hergestellt, die dem Fachmann bekannt sind.

Alternativ dazu kann die Schleifscheibe 10 verstärkt sein. Verstärkte Scheiben können eine (interne) Faser (Gewebe oder orientierte Faser)-Verstärkung über den gesamten Scheibendurchmesser aufweisen und zusätzlich eine teilweise (Naben)-Verstärkung aufweisen. Eine andere Flachscheibe ist als Typ W bekannt. Diese ist „zonenverstärkt" mit einer (internen) Faserverstärkung um das Dornenloch und die flachen Gebiete der Scheibe herum (circa 50 % des Scheibendurchmessers). 6 ist eine Querschnittsansicht einer zonenverstärkten Scheibe 10, die eine interne Verstärkungsscheibe 64 um das Dornenloch 16 herum aufweist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die flache Scheibenanordnung 62 eine Schleifscheibe 10, die keine interne Verstärkung aufweist. Die Verstärkungsschicht 14 kann ein Dreieck, Fünfeck, Sechseck oder Achteck sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Verstärkungsschicht 14 Glasfasergewebe. Bevorzugt hat die Verstärkungsschicht 14 einen größten Formdurchmesser, der nicht größer als circa 75 % des Durchmessers der Schleifscheibe ist. Bei einer Ausführungsform ist der größte Formdurchmesser nicht größer als circa 66 % des Durchmessers der Schleifscheibe. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der kleinste Formdurchmesser mindestens circa 50 % des Schleifscheibendurchmessers. In noch einer anderen Ausführungsform ist der kleinste Formdurchmesser circa 25 % oder mehr des besagten äußeren Scheibendurchmessers.

Die Erfindung betrifft ebenfalls verstärkte Flachschleifscheibenanordnungen. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Flachscheibenanordnung 62 eine verstärkte Flachschleifscheibe 10, die eine interne Verstärkung hat. Die Flachscheibenanordnung 62 beinhaltet eine Verstärkungsschicht 14 zwischen der Vorderseite 20 der Schleifscheibe 10 und dem Vorderseitenflansch 50. In einer Ausführungsform hat die Verstärkungsschicht 14 eine sechseckige Form und der größte Durchmesser der sechseckigen Form ist nicht größer als circa 75 % des Schleifscheibendurchmessers. Bei noch einer anderen Ausführungsform ist der größte Durchmesser der Verstärkungsschicht 14 nicht größer als circa 66 % des Schleifscheibendurchmessers. Die sechseckige Verstärkungsschicht 14 hat auch einen kleinsten Durchmesser. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der kleinste Durchmesser der sechseckigen Verstärkungsschicht 14 mindestens circa 50 % des Schleifscheibendurchmessers. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der kleinste Durchmesser mindestens circa 25 % des Schleifscheibendurchmessers. Bevorzugt beinhaltet die Verstärkungsschicht ein Fiberglasgewebematerial.

Alternativ kann die Verstärkungsschicht 14, die zwischen der Vorderseite 20 der verstärkten Flachschleifscheibe 10 und dem Vorderseitenflansch 50 positioniert ist, eine fünfeckige oder achteckige Form aufweisen. Bevorzugt ist der größte Durchmesser der fünfeckigen Form nicht größer als circa 75 % des Schleifscheibendurchmessers.

Die Erfindung wird weiterhin anhand des folgenden Beispiels beschrieben, das der Erklärung dienen soll und in keiner Weise einschränkend verstanden werden soll.

Beispiel

Es wurde eine dünne Schleifscheibe des Typ 27 mit Norzon® Schleifmittel verwendet, das über ein Harz gebunden war. Die Scheibe wies Dimensionen von 180 mm (Durchmesser), 7 mm (Dicke) und 2,22 mm (Lochdurchmesser)auf. Das Leistungsverhalten dieser Scheibe unter Verwendung einer runden Verstärkungsschicht aus Fiberglasgewebe mit einem Durchmesser von 125 mm wurde mit dem Leistungsverhalten einer Scheibe verglichen, die eine sechseckige Verstärkungsschicht aus Fiberglasgewebe mit einem Durchmesser von 125 mm aufwies. Die Bruchgeschwindigkeit, die mit der runden Verstärkungsschicht erreicht wurde, betrug zwischen 160 Metern/Sekunde und 168 Metern/Sekunde, wobei der Durchschnitt bei 164 Meter/Sekunde lag.

Die Bruchgeschwindigkeit, die mit der sechseckigen Verstärkungsschicht erreicht wurde, betrug zwischen 157 Metern/Sekunde und 166 Metern/Sekunde, wobei der Durchschnitt bei 164 Metern/Sekunde lag.

Die Ergebnisse zeigen, dass die sechseckige Verstärkungsschicht sich im Vergleich zu der runden Verstärkungsschicht gut verhält und sich innerhalb der Industriestandards für Bruchgeschwindigkeiten bewegt, wie sie für diese Art Schleifscheibe bei circa 153 Metern/Sekunde festgesetzt sind.

Der Fachmann wird, ohne über das routinemäßige Maß hinaus zu experimentieren, in der Lage sein, viele Äquivalente der spezifischen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, wie sie hier beschrieben sind, zu erkennen oder sich derer zu versichern. Solche Äquivalente sollen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Ansprüche liegen.


Anspruch[de]
  1. Eine Schleifscheibenanordnung, umfassend

    a) eine Schleifscheibe (10), die eine Rückseite (12), eine Vorderseite (20) und einen äußeren Scheibendurchmesser aufweist;

    b) einen Vorderseitenflansch (50) auf der Vorderseite;

    c) einen Rückseitenflansch (40) auf der Rückseite: dadurch gekennzeichnet, dass sie ebenfalls

    d) eine Verstärkungsschicht (14) umfasst, die konzentrisch mit der Scheibe ist und zwischen dem Vorderseitenflansch und dem Rückseitenflansch der Scheibe angeordnet ist, wobei die genannte Verstärkungsschicht eine dreieckige, fünfeckige, sechseckige oder achteckige Form aufweist und diese Form einen größten Durchmesser hat, der nicht größer als ca. 75 % des genannten äußeren Scheibendurchmessers ist.
  2. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 1, welche eine Schleifscheibenvorrichtung mit einem vertieften Zentrum ist, wobei:

    besagte Rückseite (12) eine erhöhte Nabe (24) und eine flache Region (26) auf der Scheibenrückseite beinhaltet; besagte Vorderseite (20) ein vertieftes Zentrum (32) und eine flache Region (34) auf der Scheibenvorderseite beinhaltet; der genannte Vorderseitenflansch (50) sich bei besagtem vertieften Zentrum befindet; der besagte Rückseitenflansch (40) auf der Scheibenrückseite eine eingelassene Region bei der erhöhten Nabe beinhaltet und besagte Verstärkungsschicht (14) das vertiefte Zentrum (32) der Scheibe abdeckt.
  3. Eine Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine flache Schleifscheibe (10) handelt, die nicht innerlich verstärkt ist.
  4. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Durchmesser der Form nicht größer als ca. 66 % des genannten äußeren Scheibendurchmessers ist.
  5. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form einen kleinsten Durchmesser von mindestens ca. 50 % des genannten äußeren Scheibendurchmessers aufweist.
  6. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form einen kleinsten Durchmesser von mindestens ca. 25 % des genannten äußeren Schleifscheibendurchmessers aufweist.
  7. Scheibenanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsschicht ein Fiberglasgewebe beinhaltet.
  8. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verstärkte Scheibenanordnung mit einem vertieften Zentrum flach auf die Maschine montierbar ist und dass die Form einen kleinsten Durchmesser von zwischen ca. 5 % und 25 % des genannten äußeren Scheibendurchmessers aufweist.
  9. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe eine innerlich Verstärkung (64) beinhaltet.
  10. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich eine zweite Verstärkungsschicht zwischen dem Rückseitenflansch und der Scheibenrückseite der Scheibe umfasst.
  11. Schleifscheibenanordnung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe nicht verstärkt ist.
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