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Polierscheibe Die Erfindung bezieht sich auf Polierscheiben mit nachgiebigem
Schleifkranz zum gleichmäßigen Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere mit unregelmäßig
geformten Oberflächen. Bei einer bekannten Art solcher Polierscheiben sind je ein
oder mehrere mit Schleifmittel versehene Zuschnitte aus blattförmigem Fasermaterial
U-förmig um zwischen zwei Stirnflanschen hintereinander angeordnete achsparallele
Haltebolzen herumgelegt. Während diese Zuschnitte flach sind, kommen gemäß der Erfindung
in Längsrichtung wellenförmig gefaltete Zuschnitte zur Verwendung, die im Bereich
des um den Haltebolzen liegenden Längsmittelstreifens frei von Schleifmittelbelag
sind.
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Das Weglassen des Schleifmittelbelages und des Bindemittels an einem
Längsmittelstreifen im Bereich der Biegestelle der U-Faltung ermöglicht es, die
einzelnen Polierstreifen dichter, also in größerer Anzahl auf die Haltebolzen zu
packen, ohne gleichzeitig dadurch auf eine wirksame Durchlüftung verzichten zu müssen.
In der Tat hat sich gezeigt, daß eine wirksame Selbstreinigung und Durchlüftung
sowie Selbsteinstellung der wirksamen Polierstreifenkanten bei niedrigem Anpreßdruck
die Folge der erfindungsgemäßen Fältelung sind. Diese vorteilhaften Eigenschaften,
die sich auch in einer verhältnismäßig geringen Erwärmung des Werkstückes und der
Polierscheibe selbst zeigen, können noch dadurch gefördert werden, daß zwischen
jeder wellenförmigen Falte des Zuschnittes zusätzlich ein schleifmittelfreier Stoffstreifen
lose eingelegt wird. Dadurch werden nebeneinanderliegende, mit Schleifmittel bedeckte
Flächenvoneinander getrennt und ein Reiben oder Scheuern, das mit einem Verlust
an Schleifmittel verbunden ist, verhindert. Ferner können, um das Anschmiegen der
Polierelemente an das Werkstückprofil zu erleichtern, die rechteckigen Zuschnitte
für die Polierstreifen senkrecht zu ihren Längsseiten verlaufende Perforationsschlitze
aufweisen. Die Fältelung von Polierelementen aus blattförmigem Werkstoff für Polierscheiben
ist an sich zwar bekannt, jedoch nicht mit in Achsrichtung hintereinanderliegenden
Faltenkanten, sondern mit in Umfangsrichtung hintereinanderliegender Anordnung.
Die vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Fältelung und Blattanordnung werden
damit nicht erreicht, und die Montage derartiger Polierelemente, ebenso die Ausbildung
ihrers Trägers, ist vielfach umständlicher und kostspieliger.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht eines teilweise mit Schleifmittel
bedeckten Zuschnittes vor dem Falten nach den gestrichelten Linien, Fig. 2 eine
Seitenansicht des nach Fig. 1 gefalteten Zuschnittes, Fig. 3 eine Draufsicht des
in Fig. 2 gezeigten gefalteten Zuschnittes, wobei sich benachbarte Faltungen teilweise
überlappen, Fig. 4 eine Vorderansicht eines zusammengesetzten mehrteiligen Polierrades,
das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, Fig. 5 einen senkrechten Teilschnitt,
der im wesentlichen nach der Linie 5-5 durch Fig. 4 gelegt ist und bauliche Einzelheiten
der Nabe des Polierrades zeigt, auf dem die gefalteten Schleifzuschnitte angebracht
werden, Fig. 6 in vergrößertem Maßstab die Ansicht eines gefalteten, mit einem Schleifmittel
bedeckten Zuschnittes, längs der Strecke 6-6 (Fig. 4) des Radumfanges gesehen, und
veranschaulicht die zahlreichen Randkantenteile und den Faltenverlauf in Achsrichtung,
Fig. 7 eine abgeänderte Ausführungsform eines Polierzuschnittes und veranschaulicht
die Anordnung einer Reihe von Schlitzen, die das Biegen der Polierelemente erleichtern,
Fig. 8 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Zuschnittsform, bei der
sich die benachbarten Faltungen vollständig überlappen, Fig. 9 eine der Fig. 2 ähnliche
Ansicht, die zeigt, daß die Breite des gefalteten Zuschnittes der Fig.8 der Breite
einer Falte entspricht, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Scheibenkernes,
Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht eines Schleifelements auf einem Rohr des
Scheibenkernes.
In den einzelnen Figuren der Zeichnungen bezeichnet
20 einen Zuschnitt aus Fasermaterial, wie beispielsweise Papier, Gewebe od. dgl.
Ein Überzug 21 aus einem körnigen, mineralischen Stoff, wie beispielsweise Schmirgel
oder einem anderen Schleifmittel, ist auf den Zuschnitt aufgetragen und mittels
Klebstoff befestigt. Die Flächen des Zuschnittes können ein- und beidseitig mit
Schleifkorn bedeckt sein. Wie in Fig.1 und 3 dargestellt, wird der Schleifmittelüberzug,
wie weiter unten auseinandergesetzt wird, längs eines Streifens 19 fortgelassen
oder entfernt, der sich in der Mitte über eine oder beide Flächen des Zuschnittes
20 erstreckt. Dieser unbedeckte Mittelteil verringert die Gesamtdicke eines jeden
Zuschnittes im Bereich der Befestigungsfalte gegenüber der Gesamtdicke des übrigen
Teiles eines jeden Zuschnittes. Dieser Aufbau ermöglicht daher bei einem jeden Haltestab
die Anbringung mehrerer Lagen Schleifblätter.
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Bei der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
wird der mit einem Schleifmittel bedeckte Zuschnitt 20 längs der gestrichelten Linien
22 gefältelt. Diese gefältelte Anordnung ist hierbei so, daß die eine Falte eine
benachbarte Falte teilweise überlappt, wodurch ein gefalteter Zuschnitt von einer
Breite gebildet wird, die kleiner als die des ungefalteten Zuschnittes ist. Nach
dieser Fältelung wird der Zuschnitt um sich selbst längs der Faltlinie 23 umgefaltet,
die im wesentlichen in der Längsmitte des Zuschnittes verläuft. Bei dieser gefältelten
und umgefalteten Anordnung weist jeder Randteil des Zuschnittes eine gewellte Kante
auf (Fig. 6). Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung werden etwa zwei oder
drei mit Schleifmittel bedeckte Zuschnitte, die auf einer oder beiden Seiten unbedeckte
mittlere Streifen 19 aufweisen, stapelförmig übereinandergelegt, gemeinsam längs
der gestrichelten Linien 22 (Fig.1) in Falten gelegt und anschließend der
gefältelte Stapel längs der Linie 23 umgefaltet, wie dies oben für einen einzelnen
Zuschnitt beschrieben worden ist, um eine Schleifeinheit zu bilden. Im allgemeinen
werden zwei bis drei solcher Stapel um jeden Haltestab 34 eines Scheibenkernes
24 oder um ein Rohr herum vereinigt, das über den erwähnten Haltestab geschoben
werden kann, um ein Schleifelement herzustellen.
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Es ist zu bemerken, daß die dargestellte Nabenbauart lediglich dem
Zweck der Erläuterung der Befestigung der gefalteten Elemente dient und nicht Gegenstand
der Erfindung ist.
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Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, hat die Nabe 24 Stirnplatten
25, 26, die in der Mitte bei 27 zwecks Lagerung auf einer antreibenden
Welle 28 durchbohrt sind. Diese Antriebswelle hat einen abgesetzten Stummel
29, der eine Schulter 30 und einen Gewindeteil 31 hat. Ein Abstandsrohr 32 umgibt
die Welle 29 und ist zwischen den beiden Stirnplatten angeordnet, wobei eine Mutter
33, die Stirnplatten und das Abstandsrohr gegen die Schulter 30 drückt.
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An der einen Stirnplatte, beispielsweise auf der Platte
25, ist eine Gruppe von Haltestäben 34 befestigt. Diese Stäbe sind
in gleichmäßigem Abstand i koaxial auf einem Teilkreis angeordnet. In der anderen
Stirnplatte sind Öffnungen 35, 35 vorgesehen, welche die durchgehenden Haltestäbe
gleitend aufnehmen.
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Wie am besten aus Fig: 4 hervorgeht, ist jeder gefaltete Zuschnitt
20 schlaufenförmig um einen Haltestab herum gefaltet; wobei die Enden des
Zuschnittes von gleicher Ausdehnung sind und sich radial von der Nabe nach außen
erstrecken. Es werden so viele gefaltete Zuschnitte angebracht, wie Haltestäbe vorhanden
sind, um eine Polierscheibe fertig herzustellen. Die gesamte Arbeitsfläche der Scheibe
wird aus einer Vielzahl von Zuschnitträndern gebildet, die sich in wellenförmiger
Gestalt darstellen (Fig. 6); die Wellen der gegenüberliegenden Enden verlaufen hierbei
schräg in entgegengesetzten Richtungen. Bei derart gefalteter Ausbildung eines jeden
Zuschnittes werden Taschen 36, 38, 39 gebildet. Die Taschen 36 und 39 liegen einander
gegenüber und sind über ihre Länge vom Haltestab bis zum Scheibenumfang offen. In
ähnlicher Weise sind die Taschen 37 und 38 über ihre Länge offen, verlaufen
aber nach entgegengesetzten Richtungen. Während der Drehung des Polierrades verursacht
die entstehende Zentrifugalkraft einen ständigen Luftstrom in radialer Richtung
durch die Taschen hindurch nach der Außenseite des Rades, wodurch eine wirksame
Durchlüftung verursacht wird.
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Wenn der Umfang des sich drehenden Polierrades mit einem Werkstück
40 in Berührung kommt, das in Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeutet ist, werden
einige der Randkanten der gefalteten Zuschnitte im allgemeinen senkrecht zu ihren
ursprünglichen Stellungen abgebogen; dies ist schematisch durch Pfeile in Fig. 6
angegeben. Hierdurch wird eine Vielzahl kleiner Schleifflächen geschaffen, die an
einer zu polierenden Fläche zum Angriff kommen. Diese Flächen liegen abwechselnd
auf der Schleifblattvorder- oder -rückseite gemäß dem Faltenverlauf, wie bei
41 und 42 angedeutet ist. Da die ausgebogenen Teile über ihre Länge
verhältnismäßig schmal sind und von dem biegsamen Hauptteil des Zuschnittes getragen
werden, können sie sich selbst einstellen, um vollständig an der gekrümmten Oberfläche
mit einem minimalen Berührungsdruck zum Angriff zu kommen, wobei sie sich von jedem
von einer Fläche während des Poliervorganges entfernten Material selbst reinigen.
Demzufolge wird die Reibungserhitzung auf ein Mindestmaß verringert und durch die
beschriebene verbesserte Durchlüftungswirkung schnell verteilt. Es ist daher nur
eine gelegentliche Schmierung der Schleifflächen notwendig, und die Gefahr der Glanzstellenbildung
auf der Schleifkernfläche ist beseitigt.
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Es hat sich beim Arbeiten mit einer solchen Polierscheibe gezeigt,
daß .der Widerstand gegen Biegung der Randkanten von der Steifigkeit des Schleifblattmaterials
abhängt. Um das Anschmiegen der Polierscheibe an die Werkstückoberfläche zu erleichtern,
können Reihen von kurzen Schlitzen 43 vorgesehen sein, wie dies in Fig. 6 und 7
gezeigt ist. Im allgemeinen werden die Schlitze in den gefältelten Zuschnittsflächen
und vorzugsweise an oder in der Nähe der Arbeitskante angebracht. Wenn aber der
Zuschnitt verhältnismäßig steif ist, werden alsdann längere Schlitze oder Reihen
von im Abstand voneinander liegenden Schlitzen vorgesehen. In jedem Fall sollen
wenn Schlitze vorgesehen werden, diese an der anfänglichen Arbeitskante des gefältelten
Zuschnittes beginnen. Außerdem können die Schlitze im Zuschnitt auch in versetzter
Anordnung angebracht werden.
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In Fig.8 und 9 ist eine abgeänderte Ausführung eines Zuschnittes
20 a gezeigt, der mit einem Schleifmittelüberzug 21 a versehen ist.
Bei dieser Ausführung überlappen sich die Falten 44 vollständig; dabei erhält
die Poliereinheit nur die Breite einer Falte. Vor der Anbringung auf einem Polierrad
wird der Zuschnitt in der Mitte bei 23 a um sich selbst gefaltet. Bei dieser
Ausbildung
eines gefalteten Zuschnittes kann ein Polierrad von der Breite einer einzelnen Falte
dadurch gebildet werden, daß ein einzelner Zuschnitt auf jeden Haltestab gesteckt
wird, oder es kann auch ein Rad von irgendeiner gewünschten Breite dadurch hergestellt
werden, daß mehrere gefaltete Zuschnitte nebeneinander auf einem Haltestab angeordnet
werden. Bei dieser Ausbildung sind die schleifenden Arbeitsflächen 45 von
den Seiten der Fältelungen abgebogen. Wie bei der vorher beschriebenen Zuschnittsform
können wieder Biegeschlitze -46 vorgesehen sein. Hier werden aber die Schlitze vorzugsweise
in der Mitte der Falten angebracht.
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Fig. 10 und 11 veranschaulichen die bevorzugte Ausführungsform, wie
die erfindungsgemäßen Schleifelemente mit einer Haltenabe zusammengebaut sind, wie
sie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die Ausbildung der Nabe ist jedoch nicht Gegenstand
der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird jedes Schleifelement, das vorzugsweise
aus der gewünschten Anzahl von Schleifeinheiten 51 besteht, von denen jede aus zwei
oder mehr mit Schleifmittel bedeckten Zuschnitten 20
hergestellt ist, die,
wie oben auseinandergesetzt, gefältelt und um ein Füllrohr 52 gelegt sind,
das leicht über den zugehörigen Haltestab 34 der Nabe 25 geschoben werden kann.
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Die Rohre 52 bestehen aus Metall, wie beispielsweise Aluminium
oder Stahl, und werden durch die ringförmigen Endflansche oder Platten 53 aus Metall
oder einem Fasermaterial in ihrer Lage gehalten; jedes Ende des Rohres erstreckt
sich durch diese Flansche 53 hindurch. Die Rohrenden können gleichfalls mit Flanschen
versehen sein oder umgebördelt werden, wie dies bei 54 in Fig. 10 dargestellt
ist, um zu verhindern, daß die Flansche 53 von den Rohren 52 abgleiten,
nachdem die Schleifelemente angebracht worden sind. Eine solche Einheit, die als
Füllereinheit oder Patrone bezeichnet werden soll, kann alsdann über die Stäbe
34 der Nabe 24 geschoben werden, indem man zuerst die Stirnplatte
26 entfernt. Wenn sich die Patrone in ihrer Arbeitsstellung befindet, wird
der Flansch 26 wieder angebracht und in seiner Lage durch eine Mutter
33 festgespannt. Mit dieser Bauart wird das schnelle Auswechseln eines Schleifmittelsatzes
auf einer Haltenabe wesentlich vereinfacht.
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Bei Verwendung der mit Schleifmittel bedeckten Zuschnitte hat sich
unter gewissen Arbeitsbedingungen gezeigt, daß es erwünscht sein kann, mit Schleifmittel
nicht bedeckte Zuschnitte 47 in den Taschen vorzusehen, die aneinanderliegenden
und mit Schleifmittel bedeckten Flächen voneinander zu trennen und hierdurch ein
Reiben oder Scheuern mit einem hieraus folgenden Verlust an Schleifmittel zu verhindern.
Solche abstandhaltenden Teile sind in Fig.6 angedeutet. Diese Vorkehrung ist in
gleicher Weise bei der Ausbildung der gefalteten Zuschnitte nach Fig. 9 anwendbar.
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Bei der Herstellung eines mit Schleifmittel überzogenen Zuschnittes
mit einem mittleren unbedeckten Teil kann das Schleifmittel von diesem Teil während
der Herstellung des Zuschnittes fortgelassen werden, oder es kann, wenn dies erwünscht
ist, von diesem Teil eines vollständig mit Schleifmittel bedeckten Zuschnittes durch
Abschleifen entfernt werden, wie dies bei der Herstellung von Verbindungsstößen
eines endlosen Schleifbandes geschieht, indem man beispielsweise das Schleifmittel
von diesem Teil durch Benutzung einer Schleifscheibe od. dgl. sorgfältig entfernt.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung gelingt es, ein Polierrad mit
einer wirksamen Durchlüftung und guten Polierwirkung bei verhältnismäßig leichtem
Anpreßdruck an die Oberfläche des zu polierenden Werkstückes herzustellen.